JPH0293391A - レーザドップラ速度計 - Google Patents
レーザドップラ速度計Info
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- JPH0293391A JPH0293391A JP24608188A JP24608188A JPH0293391A JP H0293391 A JPH0293391 A JP H0293391A JP 24608188 A JP24608188 A JP 24608188A JP 24608188 A JP24608188 A JP 24608188A JP H0293391 A JPH0293391 A JP H0293391A
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Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
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。
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、レーザドツプラ速度計に係り、とくに移動物
体に対して2ビームの照射レーザ光を使用したレーザド
ツプラ速度計に関する。
体に対して2ビームの照射レーザ光を使用したレーザド
ツプラ速度計に関する。
2ビームの照射レーザ光を使用したレーザドツプラ速度
計としては、従来より例えば特開昭58−213273
号及び実開昭57−198079号の各公報記載のもの
が公表されている。
計としては、従来より例えば特開昭58−213273
号及び実開昭57−198079号の各公報記載のもの
が公表されている。
これらの従来例は、いづれも、移動物体の同一照射点に
対して2つのレーザビームを同時に連続照射するととも
に、その照射ビームに重畳されて(る移動物体側からの
回転信号に係る周波数(ドツプラ周波数)をビーム出力
側にて検知するようになっている。そして、このビーム
出力側で検出される2つの異った回転信号としてのドツ
プラ周波数につき、その差が平衡混合器で検出され、し
かるのち、その検出された差動信号に基づいて移動物体
の移動速度が算定されるようになっている。
対して2つのレーザビームを同時に連続照射するととも
に、その照射ビームに重畳されて(る移動物体側からの
回転信号に係る周波数(ドツプラ周波数)をビーム出力
側にて検知するようになっている。そして、このビーム
出力側で検出される2つの異った回転信号としてのドツ
プラ周波数につき、その差が平衡混合器で検出され、し
かるのち、その検出された差動信号に基づいて移動物体
の移動速度が算定されるようになっている。
上記従来例にあっては、前述したように、照射ビームに
移動物体側から各別に反射してくる2つの散乱光にそれ
ぞれ重畳されている反射信号のドツプラ周波数を求め、
その差を検出する、という手法を採っている。従って測
定条件を同一に維持するため、各レーザビームは移動物
体上の同一照射点にて常に交差するように設定されてい
る。
移動物体側から各別に反射してくる2つの散乱光にそれ
ぞれ重畳されている反射信号のドツプラ周波数を求め、
その差を検出する、という手法を採っている。従って測
定条件を同一に維持するため、各レーザビームは移動物
体上の同一照射点にて常に交差するように設定されてい
る。
さらに、同一の理由より、2つのレーザ光は、空間の同
一面内を異った方向から伝播して前述した照射点に所定
の異なった入射角にて入射するように設定されている。
一面内を異った方向から伝播して前述した照射点に所定
の異なった入射角にて入射するように設定されている。
しかしながら、かかる従来例にあっては、ビームのスポ
ットが小さいことから、2つのレーザビームの照射点を
移動物体上の同一箇所に設定するのは容易でない、この
ため、測定に際しての準備に多くの時間と労力を要する
という不都合が生じている。
ットが小さいことから、2つのレーザビームの照射点を
移動物体上の同一箇所に設定するのは容易でない、この
ため、測定に際しての準備に多くの時間と労力を要する
という不都合が生じている。
[発明の目的]
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善し
、とくに移動物体の移動速度を迅速且つ容易に測定する
ことのできるレーザドツプラ速度計を提供することにあ
る。
、とくに移動物体の移動速度を迅速且つ容易に測定する
ことのできるレーザドツプラ速度計を提供することにあ
る。
そこで、本発明では、移動物体に対し異ったビーム照射
角が設定され同時に相互用のビームの傾き角が一定の角
度に設定されたレーザビームを出力する第1及び第2の
レーザビーム出力手段を設け、この第1及び第2のレー
ザビーム出力手段にて各別に検出される移動物体からの
所定の反射信号に基づいて当該移動物体に係るみかけ上
のドツプラ周波数を算出する第1及び第2の周波数算定
手段を備えている。そして、この第1及び第2の周波数
算定手段で算出されるみかけ上の周波数に基づいて当該
移動物体の真の速度を算定する速度演算手段を装備する
、という構成を採っている。
角が設定され同時に相互用のビームの傾き角が一定の角
度に設定されたレーザビームを出力する第1及び第2の
レーザビーム出力手段を設け、この第1及び第2のレー
ザビーム出力手段にて各別に検出される移動物体からの
所定の反射信号に基づいて当該移動物体に係るみかけ上
のドツプラ周波数を算出する第1及び第2の周波数算定
手段を備えている。そして、この第1及び第2の周波数
算定手段で算出されるみかけ上の周波数に基づいて当該
移動物体の真の速度を算定する速度演算手段を装備する
、という構成を採っている。
これによって前述した目的を達成しようとするものであ
る。
る。
以下、本発明の第1実施例を第1図ないし第4図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
この第1図ないし第4図に示す実施例は、移動物体Mに
対し異ったビーム照射角θ3.θ2が設定され同時に相
互間のビームの傾き角θ、が一定の角度に設定されたレ
ーザビームBl、Bzをそれぞれ出力する第1及び第2
のレーザビーム出力手段1.2を備えている。この第1
及び第2のレーザビーム出力手段1.2にて各別に検出
される移動物体Mからの所定の反射信号に基づいて当該
移動物体Mに係るみかけ上のドツプラ周波数r、、、
r6、を算定する第1及び第2の周波数算定手段34
が装備されている。更に、この第1及び第2の各周波数
算定手段3,4で算定されるみかけ上のドツプラ周波数
r dl+ f 62に基づいて移動物体の真の速度
を算定する速度演算手段5が装備されている。符号6.
7は各々方向判別手段を示す。
対し異ったビーム照射角θ3.θ2が設定され同時に相
互間のビームの傾き角θ、が一定の角度に設定されたレ
ーザビームBl、Bzをそれぞれ出力する第1及び第2
のレーザビーム出力手段1.2を備えている。この第1
及び第2のレーザビーム出力手段1.2にて各別に検出
される移動物体Mからの所定の反射信号に基づいて当該
移動物体Mに係るみかけ上のドツプラ周波数r、、、
r6、を算定する第1及び第2の周波数算定手段34
が装備されている。更に、この第1及び第2の各周波数
算定手段3,4で算定されるみかけ上のドツプラ周波数
r dl+ f 62に基づいて移動物体の真の速度
を算定する速度演算手段5が装備されている。符号6.
7は各々方向判別手段を示す。
第1のレーザビーム出力手段1は、コヒーレント光を出
力するレーザ光源11と、このレーザ光源11から出力
されるレーザビームB、を集光するとともに被測定物で
ある移動物体Mからの反射散乱光をレーザ光源11側へ
送り込む集光手段12と、反射散乱光により形成される
ドツプラビート信号I)btをレーザ光源11から分離
抽出するビート検出手段13とにより構成されている。
力するレーザ光源11と、このレーザ光源11から出力
されるレーザビームB、を集光するとともに被測定物で
ある移動物体Mからの反射散乱光をレーザ光源11側へ
送り込む集光手段12と、反射散乱光により形成される
ドツプラビート信号I)btをレーザ光源11から分離
抽出するビート検出手段13とにより構成されている。
この内、レーザ光源11は、レーザ駆動回路(図示せず
)に駆動されて作動するようになっている。このレーザ
光源11は、本実施例においては半導体レーザが使用さ
れている。このレーザ光源11は、移動物体Mを照射す
るコヒーレント光のレーザビームB、を誘導放出により
出力する。
)に駆動されて作動するようになっている。このレーザ
光源11は、本実施例においては半導体レーザが使用さ
れている。このレーザ光源11は、移動物体Mを照射す
るコヒーレント光のレーザビームB、を誘導放出により
出力する。
この場合、移動物体Mによって散乱されてドツプラ周波
数偏移ta、を受けた反射戻り光が半導体レーザに戻る
と、ドツプラ偏移を受けていないコヒーレント光との間
で自己混合作用が共振器内部に生じドツプラビートが発
生する。そして、半導体レーザ駆動電流には、ビート周
波数に対応した鋸歯状波信号が重畳される。
数偏移ta、を受けた反射戻り光が半導体レーザに戻る
と、ドツプラ偏移を受けていないコヒーレント光との間
で自己混合作用が共振器内部に生じドツプラビートが発
生する。そして、半導体レーザ駆動電流には、ビート周
波数に対応した鋸歯状波信号が重畳される。
集光手段12として、本実施例では光学レンズが使用さ
れている。この集光手段12は、レーザ光#11と移動
物体Mとの間に置かれ、移動物体M上での照射、散乱条
件が最適となるように焦点位置が調節できる保持機構1
0に設置されている。
れている。この集光手段12は、レーザ光#11と移動
物体Mとの間に置かれ、移動物体M上での照射、散乱条
件が最適となるように焦点位置が調節できる保持機構1
0に設置されている。
この集光手段12はレーザ光源11から出射されたレー
ザビームB1を集光して移動物体Mに効率よく照射する
機能を持っている。同時に移動物体Mによって散乱され
た反射戻り光を集光し、半導体レーザ光′tA11に入
射させる機能を持っている。
ザビームB1を集光して移動物体Mに効率よく照射する
機能を持っている。同時に移動物体Mによって散乱され
た反射戻り光を集光し、半導体レーザ光′tA11に入
射させる機能を持っている。
ビート検出手段13としては、本実施例では光電変換器
が使用されている。この光電変換器は、レーザ光源11
に併設され、レーザ光?TAll中より当該レーザ光に
重畳された鋸歯状波に近似したドツプラビート信号を抽
出し出力する機能を備えている。
が使用されている。この光電変換器は、レーザ光源11
に併設され、レーザ光?TAll中より当該レーザ光に
重畳された鋸歯状波に近似したドツプラビート信号を抽
出し出力する機能を備えている。
第2のレーザビーム出力手段2を、前述した第1のレー
ザビーム出力手段1と同様に構成され、レーザ光源21
と、このレーザ光源21から出力されるレーザビームB
2を集光するとともに移動物体Mからの反射散乱光をレ
ーザ光源21側へ送り込む集光手段22と、反射散乱光
により形成されるドツプラビート信号Db□をレーザ光
源21から分離抽出するビート検出手段23とを備えて
いる。
ザビーム出力手段1と同様に構成され、レーザ光源21
と、このレーザ光源21から出力されるレーザビームB
2を集光するとともに移動物体Mからの反射散乱光をレ
ーザ光源21側へ送り込む集光手段22と、反射散乱光
により形成されるドツプラビート信号Db□をレーザ光
源21から分離抽出するビート検出手段23とを備えて
いる。
第2図(1) (2)にドツプラビート信号の例を示す
。
。
ここで、第2図(1)は移動物体Mが近づいてくる場合
を示し、同図(2)は移動物体Mが遠ざかる場合を示す
。
を示し、同図(2)は移動物体Mが遠ざかる場合を示す
。
第1の周波数算定手段3は、第3図に示すようにビート
検出手段13から出力されるドツプラビート信号■を所
定のタイミング信号に変換する波形整形部31と、この
波形整形部31から出力される所定のタイミング信号■
を信号処理して対応するドツプラ周波数に係る周波数信
号f□を出力する信号処理回路部32とにより構成され
ている。
検出手段13から出力されるドツプラビート信号■を所
定のタイミング信号に変換する波形整形部31と、この
波形整形部31から出力される所定のタイミング信号■
を信号処理して対応するドツプラ周波数に係る周波数信
号f□を出力する信号処理回路部32とにより構成され
ている。
この内、波形整形部31は、例えばドツプラビート信号
を′所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、このレ
ベル調整回路の出力信号を微分する微分回路と、この微
分回路から出力されるタイミング信号の立上りに同期し
てタイミング信号の二周期分を一周期とする整形クロッ
クを出力する波形変換回路とにより構成されている。
を′所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、このレ
ベル調整回路の出力信号を微分する微分回路と、この微
分回路から出力されるタイミング信号の立上りに同期し
てタイミング信号の二周期分を一周期とする整形クロッ
クを出力する波形変換回路とにより構成されている。
また、信号処理回路部32は、周波数の大小に対応した
電圧を出力するF−V変換回路33と、このF−V変換
回路33の出力をアナログ−デジタル変換するA−D変
換回路34とにより構成されている。
電圧を出力するF−V変換回路33と、このF−V変換
回路33の出力をアナログ−デジタル変換するA−D変
換回路34とにより構成されている。
次に、上記実施例における第1の周波数算定手段3の動
作を第4図(1)に基づいて説明する。
作を第4図(1)に基づいて説明する。
ビート検出手段13によって検出されたドツプラビート
信MDいは、波形整形部31の微分回路の作用によって
鋸歯状波の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング信
号が抽出され、波形整形部31では、このタイミング信
号の立ち上がりに同期した整形クロック■を作成する。
信MDいは、波形整形部31の微分回路の作用によって
鋸歯状波の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング信
号が抽出され、波形整形部31では、このタイミング信
号の立ち上がりに同期した整形クロック■を作成する。
この整形クロック■は、元の信号である鋸歯状波Dbl
の周波数fα、に対応した周波数を持つことになる(本
実施例では整形クロック■の周波数が鋸歯状波の周波数
の1/2となっている)。従って、この整形クロック■
の周波数をF−V変換によって電圧値V、に線形変換し
、その後、A−D変換によりデジタル的に周波数情報を
得ることにより鋸歯状波のビート周波数f□を得る。第
1図に示す移動物体Mの速度Vは、θ1が既知の場合、
この周波数f□に基づいて次式によって求めることがで
きる。
の周波数fα、に対応した周波数を持つことになる(本
実施例では整形クロック■の周波数が鋸歯状波の周波数
の1/2となっている)。従って、この整形クロック■
の周波数をF−V変換によって電圧値V、に線形変換し
、その後、A−D変換によりデジタル的に周波数情報を
得ることにより鋸歯状波のビート周波数f□を得る。第
1図に示す移動物体Mの速度Vは、θ1が既知の場合、
この周波数f□に基づいて次式によって求めることがで
きる。
fa、= (2・IVI ・cosθ、)/λ ・(1
)但し、λは波長を示し、θ1は移動物体Mの進行方向
に対するレーザ照射光の照射角度を示す。
)但し、λは波長を示し、θ1は移動物体Mの進行方向
に対するレーザ照射光の照射角度を示す。
第2の周波数算定手段4も、第1の周波数算定手段3と
同様に、波形整形部41と、信号処理回踏部42とを備
え、同様に機能するようになっている。そして、信号処
理回路部42は、F−V変換回路43と、A−D変換回
路44とにより構成され、第4図(2)に示す如く機能
し、これによって前述した第1の周波数算定手段3と同
様に次式のドツプラ周波数fd2を直接的に算定し得る
ようになっている。
同様に、波形整形部41と、信号処理回踏部42とを備
え、同様に機能するようになっている。そして、信号処
理回路部42は、F−V変換回路43と、A−D変換回
路44とにより構成され、第4図(2)に示す如く機能
し、これによって前述した第1の周波数算定手段3と同
様に次式のドツプラ周波数fd2を直接的に算定し得る
ようになっている。
f、□−(2・lV2 1−cosθ2)/λ ・・・
(2)この第1及び第2の周波数算定手段3.4で特定
されたドツプラ周波数FI+ f4□に係る情報は、
速度演算手段5へ送られる。この速度演算手段5では、
人力されるf dl+ f atの情報及び予め特定
された「θ3」及び「λ」に係る情報に基づいて次式(
3)の演算が行われ、最終的に移動物体Mの速度が演算
され出力されるようになっている。
(2)この第1及び第2の周波数算定手段3.4で特定
されたドツプラ周波数FI+ f4□に係る情報は、
速度演算手段5へ送られる。この速度演算手段5では、
人力されるf dl+ f atの情報及び予め特定
された「θ3」及び「λ」に係る情報に基づいて次式(
3)の演算が行われ、最終的に移動物体Mの速度が演算
され出力されるようになっている。
尚、θ3−90°とした場合、上式(3)は次式(4)
となる。
となる。
4■2/λ−((fa+)”+ (fax)”]
・・・(4)このため、本実施例においては、前
述した第1図のθ1及びθ2が不明もしくは変動しても
、θ、を一定にするとともにθ1≠02のちとに二ケ所
にてドツプラ周波数を測定することにより、直ちに移動
物体Mの移動速度■を容易に且つ正確に算定することが
できるという利点がある。また、移動物体M上に二つの
レーザビームB+、Bzの交差点を設定する必要性が全
くないことから、測定作業を短時間に迅速且つ容易に行
い得るという利点もある。
・・・(4)このため、本実施例においては、前
述した第1図のθ1及びθ2が不明もしくは変動しても
、θ、を一定にするとともにθ1≠02のちとに二ケ所
にてドツプラ周波数を測定することにより、直ちに移動
物体Mの移動速度■を容易に且つ正確に算定することが
できるという利点がある。また、移動物体M上に二つの
レーザビームB+、Bzの交差点を設定する必要性が全
くないことから、測定作業を短時間に迅速且つ容易に行
い得るという利点もある。
[第2実施例]
次に、第2実施例を第5図ないし第6図に基づいて説明
する。
する。
この第2実施例は、鋸歯状波の一周期に既知の周期を持
つクロックが幾つ存在するのかを計数して鋸歯状波の周
期を求め、これに基づいてドツプラ周波数fdl+
1d□を算定し、しかる後、計算によって速度を得よう
とするものである。
つクロックが幾つ存在するのかを計数して鋸歯状波の周
期を求め、これに基づいてドツプラ周波数fdl+
1d□を算定し、しかる後、計算によって速度を得よう
とするものである。
この第5図に示す第2実施例において、第1及び第2の
周波数算定手段3A、4Aは、それぞれ、波形整形部3
6.46と、信号処理回路部37゜47とを備えている
。この内、波形整形部36゜46は、例えば前述したド
ツプラ信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と
、このレベル調整回路の出力信号を微分する微分回路と
、この微分回路から出力されるタイミング信号に同期し
て当該タイミング信号の二周期分を一周期とするゲート
制御信号■■′を出力するゲート制御回路とにより構成
されている。
周波数算定手段3A、4Aは、それぞれ、波形整形部3
6.46と、信号処理回路部37゜47とを備えている
。この内、波形整形部36゜46は、例えば前述したド
ツプラ信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と
、このレベル調整回路の出力信号を微分する微分回路と
、この微分回路から出力されるタイミング信号に同期し
て当該タイミング信号の二周期分を一周期とするゲート
制御信号■■′を出力するゲート制御回路とにより構成
されている。
また、信号処理回路部37.47は、ゲート制御信号■
■′に制御されてオン−オフ動作するゲート回路38,
48と、このゲート回路38.48に各別に同一の基準
クロック■を送り込む基準クロック出力回路35と、ゲ
ート回路38.48を通過した基準クロック■を計数す
るカウンタ39.49とにより構成されている。その他
の構成は前述した第1実施例と同一となっている。
■′に制御されてオン−オフ動作するゲート回路38,
48と、このゲート回路38.48に各別に同一の基準
クロック■を送り込む基準クロック出力回路35と、ゲ
ート回路38.48を通過した基準クロック■を計数す
るカウンタ39.49とにより構成されている。その他
の構成は前述した第1実施例と同一となっている。
次に、この第5図における第1及び第2の周波数算定手
段3A、4Aの動作について説明する。
段3A、4Aの動作について説明する。
この第5図に示す第2実施例は、波形整形部36.46
に人力された鋸歯状波は、微分回路の作用により鋸歯状
波の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング信号を抽
出する。信号処理回路部37.47の各ゲート制御回路
では、このタイミング信号の立ち下がりに同期したゲー
ト制御信号■■′によってゲートを開閉する。これによ
って、基準クロック出力回路35で作られた基準クロッ
ク■はゲートの開いている時だけ基準クロック■の通過
する計数クロック■■′となってカウンタ回路39.4
9に入力することになる。ゲートの開いている時間は鋸
歯状波の一周期に対応することを考慮すると、カウンタ
39,49で計数した計数値より鋸歯状波の周期T I
、 T zが次式で求められることになる。
に人力された鋸歯状波は、微分回路の作用により鋸歯状
波の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミング信号を抽
出する。信号処理回路部37.47の各ゲート制御回路
では、このタイミング信号の立ち下がりに同期したゲー
ト制御信号■■′によってゲートを開閉する。これによ
って、基準クロック出力回路35で作られた基準クロッ
ク■はゲートの開いている時だけ基準クロック■の通過
する計数クロック■■′となってカウンタ回路39.4
9に入力することになる。ゲートの開いている時間は鋸
歯状波の一周期に対応することを考慮すると、カウンタ
39,49で計数した計数値より鋸歯状波の周期T I
、 T zが次式で求められることになる。
(nl+n2’計数値、t:基準クロックの周期)これ
より、ドツプラ周波数f□、foは、として算定される
。
より、ドツプラ周波数f□、foは、として算定される
。
この式(5)にて算定されるf□、foに基づいて前述
した第1実施例の場合と同様に移動物体Mの移動速度■
が速度演算手段5Aにて演算され特定されるようになっ
ている・。
した第1実施例の場合と同様に移動物体Mの移動速度■
が速度演算手段5Aにて演算され特定されるようになっ
ている・。
その他の構成は前述した第1実施例と同一となっている
。
。
[第3実施例]
次に、第3実施例を第7図ないし第8図に基づいて説明
する。
する。
この第3実施例は、予め設定した一定時間間隔に同周期
の鋸歯状波が存在するのか、を計数してその周波数を求
め、これに基づいて移動物体Mの速度■を得ようとする
ものである。
の鋸歯状波が存在するのか、を計数してその周波数を求
め、これに基づいて移動物体Mの速度■を得ようとする
ものである。
この第7図に示す第3実施例においては、波形整形部6
1.71が、例えばドツプラビート信号を所定レベルま
で増幅するレベル調整回路と、このレベル調整回路の出
力信号を微分する微分回路と、この微分回路から出力さ
れるタイミング信号に同期して所定の計数パルス信号を
出力する計数パルス発生回路とにより構成されている。
1.71が、例えばドツプラビート信号を所定レベルま
で増幅するレベル調整回路と、このレベル調整回路の出
力信号を微分する微分回路と、この微分回路から出力さ
れるタイミング信号に同期して所定の計数パルス信号を
出力する計数パルス発生回路とにより構成されている。
また、信号処理回路62.72が、計数パルス信号を入
力するゲート回路6373と、このゲート回路63.7
3に併設され当該ゲート回路63.73の開閉動作を制
御するサンプリング周期設定回路65と、ゲート回路6
3.73から出力される計数パルス■■′を計数するカ
ウンタ回路64.74とにより構成されている。その他
の構成は前述した第1実施例と同一となっている。
力するゲート回路6373と、このゲート回路63.7
3に併設され当該ゲート回路63.73の開閉動作を制
御するサンプリング周期設定回路65と、ゲート回路6
3.73から出力される計数パルス■■′を計数するカ
ウンタ回路64.74とにより構成されている。その他
の構成は前述した第1実施例と同一となっている。
次に、上記第3実施例における周波数算定手段3B、4
Bの動作について説明する。
Bの動作について説明する。
波形整形部61.71に入力された鋸歯状波は、微分回
路によって信号の立ち上りおよび立ち下がりのタイミン
グ信号に変換される。計数パルス発生回路では、このタ
イミング信号をもとに鋸歯状波の周期Tに対応した周期
を持つ計数パルス■■′を出力する。また、サンプリン
グ周期設定回路65で予め一定時間間隔を定めておき、
その時間に対応したゲート信号によってゲートを開閉す
る。
路によって信号の立ち上りおよび立ち下がりのタイミン
グ信号に変換される。計数パルス発生回路では、このタ
イミング信号をもとに鋸歯状波の周期Tに対応した周期
を持つ計数パルス■■′を出力する。また、サンプリン
グ周期設定回路65で予め一定時間間隔を定めておき、
その時間に対応したゲート信号によってゲートを開閉す
る。
ゲートが開かれている一定時間間隔内に幾つの計数パル
ス■■′が含まれているのかをカウンタ回路64.74
により計数し、鋸歯状波の周波数fdl+ fd□を
次式から求める。
ス■■′が含まれているのかをカウンタ回路64.74
により計数し、鋸歯状波の周波数fdl+ fd□を
次式から求める。
far=nl/T’
fax=nz /T’ (n++nz :計数値
)このようにしても、2つのドツプラ周波数f41゜r
agに係る情報が得られるので、前述した第1実施例と
同一の効果を得ることができる。
)このようにしても、2つのドツプラ周波数f41゜r
agに係る情報が得られるので、前述した第1実施例と
同一の効果を得ることができる。
〔第4実施例〕
次に、第4実施例を第9図に基づいて説明する。
この第4実施例において、第1及び第2の周波数算定手
段3C,4Cは、第9図に示すようにそれぞれ波形整形
部31.41と、F−V変換回路33.43とにより構
成されている。そして、この第1及び第2の周波数算定
手段3C,4Cで算定されたドツプラ周波数Db1.D
b□は、対応する所定レベルの電圧値V、、V2として
速度演算手段5Cに送り込まれるようになっている。
段3C,4Cは、第9図に示すようにそれぞれ波形整形
部31.41と、F−V変換回路33.43とにより構
成されている。そして、この第1及び第2の周波数算定
手段3C,4Cで算定されたドツプラ周波数Db1.D
b□は、対応する所定レベルの電圧値V、、V2として
速度演算手段5Cに送り込まれるようになっている。
この速度演算手段5Cでは、前述した式(3)をアナロ
グ演算して移動物体Mの速度■に係る演算結果を出力す
るようになっている。
グ演算して移動物体Mの速度■に係る演算結果を出力す
るようになっている。
すなわち、この第4実施例において、速度演算手段5C
は、第1の周波数算定手段3cの出力ratに対応した
電圧値■、を二乗する第1の二乗計算回路51と、第2
の周波数算定手段4cの出力r4□に対応した電圧値■
2を二乗する第2の乗計算回路52と、第1及び第2の
周波数算定手段3C,4Cの出力を入力し、 「2■1・v2・cosθ3」 を演算する乗算器53と、これら第1及び第2の二乗計
算回路52並びに乗算器53の各出力を加算するととも
に「λ/4sin”θ3」を乗算する加算乗算器54と
、この加算乗算器54の出力「■。′」を入力し所定の
速度に対応した電圧値■。を出力する平方根算定回路5
5とにより構成されている。
は、第1の周波数算定手段3cの出力ratに対応した
電圧値■、を二乗する第1の二乗計算回路51と、第2
の周波数算定手段4cの出力r4□に対応した電圧値■
2を二乗する第2の乗計算回路52と、第1及び第2の
周波数算定手段3C,4Cの出力を入力し、 「2■1・v2・cosθ3」 を演算する乗算器53と、これら第1及び第2の二乗計
算回路52並びに乗算器53の各出力を加算するととも
に「λ/4sin”θ3」を乗算する加算乗算器54と
、この加算乗算器54の出力「■。′」を入力し所定の
速度に対応した電圧値■。を出力する平方根算定回路5
5とにより構成されている。
その他の構成は前述した第1実施例と同一となっている
。
。
このようにしても、前述した第1実施例とほぼ同様の作
用効果を備えたレーザドツプラ速度計を得ることができ
る。
用効果を備えたレーザドツプラ速度計を得ることができ
る。
尚、上記各実施例は、2つのレーザビームの交差角θ3
がいづれもθ、く90°の場合を例示したが、本発明は
必ずしもこれに限定されず、θ3=90°又はθ、〉9
0°であってもよい。
がいづれもθ、く90°の場合を例示したが、本発明は
必ずしもこれに限定されず、θ3=90°又はθ、〉9
0°であってもよい。
これかため移動物体のレーザビーム照射面に二つのレー
ザビームの交差点を設定するという煩わしさを排除する
ことができ、これがため、測定作業をいたって容易に且
つ迅速に進めることが可能となり、レーザビームを移動
物体M上に設定するための治具及び計測手段等が不要と
なり、これがため装置全体構造が簡単となり、従って取
扱いが容易となり、比較的安価に入手することが可能と
なり、測定値の信頬性向上を図ることができるという従
来にない優れたレーザドツプラ速度計を提供することが
できる。
ザビームの交差点を設定するという煩わしさを排除する
ことができ、これがため、測定作業をいたって容易に且
つ迅速に進めることが可能となり、レーザビームを移動
物体M上に設定するための治具及び計測手段等が不要と
なり、これがため装置全体構造が簡単となり、従って取
扱いが容易となり、比較的安価に入手することが可能と
なり、測定値の信頬性向上を図ることができるという従
来にない優れたレーザドツプラ速度計を提供することが
できる。
以上のように、本発明によると、2つのレーザビーム出
力手段を用いて移動物体の移動に伴うトンラブ周波数を
異った方向から測定したのち、この測定された二つのド
ツプラ周波数に基づいて移動物体の移動速度を演算し特
定する、という手法を採用したことから、二つのレーザ
ビームの交差点を移動物体上に設定する必然性が全く無
くなり、
力手段を用いて移動物体の移動に伴うトンラブ周波数を
異った方向から測定したのち、この測定された二つのド
ツプラ周波数に基づいて移動物体の移動速度を演算し特
定する、という手法を採用したことから、二つのレーザ
ビームの交差点を移動物体上に設定する必然性が全く無
くなり、
第1図は本発明の一実施例を示す全体的構成図、第2図
は第1図の場合を含む反射レーザ光のドツプラ現象を示
す説明図、第3図は第1図中の周波数算定手段を示す詳
細ブロック図、第4図(1) (2)は各々第3図の動
作説明図、第5図は第2実施例を示すブロック図、第6
図(1) (2)は各々第5図の動作説明図、第7図は
第3実施例を示すブロック図、第8図(1) (2)は
各々第7図の動作説明図、第9図は第4実施例を示すブ
ロック図である。 1・・・第1のレーザビーム出力手段、2・・・第2の
レーザビーム出力手段、 3.3A、3B、3C・・・第1の周波数算定手段、4
.4A、4B、4C・・・第2の周波数算定手段、5.
5A、5B、5C・・・速度演算手段。 第 1 図
は第1図の場合を含む反射レーザ光のドツプラ現象を示
す説明図、第3図は第1図中の周波数算定手段を示す詳
細ブロック図、第4図(1) (2)は各々第3図の動
作説明図、第5図は第2実施例を示すブロック図、第6
図(1) (2)は各々第5図の動作説明図、第7図は
第3実施例を示すブロック図、第8図(1) (2)は
各々第7図の動作説明図、第9図は第4実施例を示すブ
ロック図である。 1・・・第1のレーザビーム出力手段、2・・・第2の
レーザビーム出力手段、 3.3A、3B、3C・・・第1の周波数算定手段、4
.4A、4B、4C・・・第2の周波数算定手段、5.
5A、5B、5C・・・速度演算手段。 第 1 図
Claims (3)
- (1)、移動物体に対し異ったビーム照射角が設定され
同時に相互用のビームの傾き角が一定の角度に設定され
たレーザビームを出力する第1及び第2のレーザビーム
出力手段を設け、 この第1及び第2のレーザビーム出力手段にて各別に検
出される移動物体からの所定の反射信号に基づいて当該
移動物体に係るみかけ上のドップラ周波数を算出する第
1及び第2の周波数算定手段を備え、 この第1及び第2の周波数算定手段で算出されるみかけ
上の周波数に基づいて当該移動物体の真の速度を算定す
る速度演算手段を装備したことを特徴とするレーザドッ
プラ速度計。 - (2)、前記第1及び第2のレーザビーム出力手段から
出力されるレーザビームの交差角θ_3が、θ_3=9
0°であり、且つ各レーザビームが移動物体Mのレーザ
照射面となす角θ_1、θ_2が、θ_1≠θ_2であ
ることを特徴とした請求項1記載のレーザドップラ速度
計。 - (3)、前記第1及び第2のレーザビーム出力手段から
出力されるレーザビームの交差角θ_3が、θ_3≠9
0°であることを特徴とした請求項2記載のレーザドッ
プラ速度計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24608188A JPH0827350B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | レーザドップラ速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24608188A JPH0827350B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | レーザドップラ速度計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0293391A true JPH0293391A (ja) | 1990-04-04 |
JPH0827350B2 JPH0827350B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=17143199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24608188A Expired - Lifetime JPH0827350B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | レーザドップラ速度計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0827350B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017088321A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | Jfeスチール株式会社 | 搬送状態検出装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4651936B2 (ja) * | 2003-12-17 | 2011-03-16 | 積水樹脂株式会社 | 移動体検知・報知システム |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP24608188A patent/JPH0827350B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017088321A (ja) * | 2015-11-10 | 2017-05-25 | Jfeスチール株式会社 | 搬送状態検出装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0827350B2 (ja) | 1996-03-21 |
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