JPS63175789A - 距離測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は距離測定装置に関し、特に測距トーン信号を用
いて標的物までの距離を測定する距離測定装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、この種の距離測定装置は、アンビギュイティ（位
相不確定性）を除去するために、基準となる測距トーン
信号に続いてこの信号の整数倍の波長のもつアンビギュ
イティ除去用トーン信号を順次送信し、これらと返送さ
れてきた信号とについて個々に位相差計測を行ない、こ
れら測定結果の組み合わせでアンビギュイティが除去さ
れた距離を算出するか、又は、アンビギュイティ除去用
として、測距トーン信号に重畳したＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏ
　Ｎｏ１ｓｅ）コード信号を送信し、受信されたＰＮコ
ード信号の遅延時間を用いることによりアンビギュイテ
ィが除去された距離を算出する構成となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の距離測定装置は、アンビギュイティを除
去するために、１つは基準となる測距トーン信号に続い
て、この信号の整数倍の波長のトーン信号を発生送信し
、かつこれらと受信されたトーン信号との間の位相差測
定をトーン信号毎に行なう構成となっているので、高精
度、かつ長距離の測定をするためには、アンビギュイテ
イを除去するためにより多くのトーン信号が必要となり
、計測時間が長くなるという欠点がある。

又、ＰＮコード信号を使用する場合には、計測距離が長
くなるにつれＰＮコード周期が長大なものとなり、返送
されてきるＰＮコードの捕捉が難しく、又、回路が複雑
化するという欠点がある。

本発明の目的は、短時間かつ高精度で計測することがで
き、しかも回路が複雑化することを防止できる距離測定
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の距離測定装置は、送出制御信号により所定の周
波数の測距トーン信号を発生する測距トーン信号発生部
と、前記送出制御信号によりフレーム同期パターン信号
とＰＣＭデータとを含むＰＣＭデータ通信信号を出力し
かつ前記フレーム同期パターン信号に同期した送信タイ
ミング信号を出力するＰＣＭデータ信号送出部と、前記
測距トーン信号と前記ＰＣＭデータ通信信号とを合成処
理し標的物に対しこの合成処理した信号の電波を発射す
る送信部と、前記標的物からの返送電波を受信処理する
受信部と、この受信部の出力信号から測距トーン信号と
ＰＣＭデータ通信信号とを分離する分離フィルタと、こ
の分離フィルタからの受信したＰＣＭデータ通信信号を
入力しこのＰＣＭデータ通信信号のフレーム同期パター
ン信号に同期した受信タイミング信号を出力するＰＣＭ
データ復調部と、クロック信号を前記送信タイミング信
号によりカウント開始し前記受信タイミング信号により
カウント停止して時間差信号を出力するタイムインター
バルカウンタと、前記受信タイミング信号により所定の
期間前記測距トーン信号発生部からの測距トーン信号と
前記分離フィルタからの受信した測距トーン信号との位
相差を測定して位相差信号を出力する位相差測定部と、
前記送出制御信号を出力しかつ前記時間差信号と前記位
相差信号とから前記標的物までの距離を算出する演算処
理制御部とを有している。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

測距トーン信号発生部１は、演算処理制御部９からの送
出制御信号ＣＴに従って所定の周波数の測距トーン信号
ＳＴＴを出力する。

ＰＣＭデータ信号送出部２は、送出制御信号ＣＴに従っ
て、ビット同期パターン信号Ｂと、これに続くフレーム
同期パターン信号Ｆと、これに続＜：ＰＣＭデータ信号
りとを含むＰＣＭデータ通信信号ＳｐＴを出力し、かつ
フレーム同期パターン信号Ｆの終縁に同期した送信タイ
ミング信号ＴＴを出力する。

送信部３は、測距トーン信号ＳＴＴとＰＣＭデータ通信
信号ＳＰＴとを合成処理し、この合成処理した信号の電
波を標的物１０に対して発射する。

受信部４は、標的物１０から返送されてきた電波を受信
処理し出力する。

分離フィルタ５は、受信部４からの出力信号を測距トー
ン信号ＳＴＲとＰＣＭデータ通信信号ＳＰＲとに分離す
る。

ＰＣＭデータ復調部６は、受信したＰＣＭデータ通信信
号ＳＰＲを入力し、このＰＣＭデータ通信信号ＳＰＲの
フレーム同期パターン信号Ｆの終縁に同期した受信タイ
ミング信号Ｔλを出力すると共に、ＰＣＭデータ信号り
を出力する。

タイムインターバルカウンタ７は、送信タイミング信号
Ｔｔによりクロック信号ＣＫのカウントを開始し、受信
タイミング信号ＴＲによりこのカウントを停止し、この
カウント数により定まる送信部３から発射された電波が
標的物１０を経て受信部４に到達するまでの時間、即ち
発射電波と受信電波との時間差を時間差信号として出力
する。

位相差測定部８は、受信タイミング信号ＴＲに従って所
定の期間ＰＭ、測距トーン信号発生部１からの測距トー
ン信号ＳＴＴと分離フィルタ５からの受信した測距トー
ン信号ＳＴＲとの位相差を複数回測定して平均し、位相
差信号として出力する。

演算処理制御部９は、距離測定の開始を定める送出制御
信号ＣＴを出力する一方、タイムインターバルカウンタ
７からの時間差信号と位相差測定部８からの位相差信号
とを入力しこれら信号をもとに所定の演算を行い標的物
までの正確な距離を算出し出力する。

第２図は本実施例の動作を説明するためのタイミング図
である。

送信タイミング信号ＴＴの立上りから受信タイミング信
号ＴＲの立上りまでのタイムインターバルカランタフの
クロック信号ＣＫのカウント期間ｔが標的物１０までの
往復の距離に相当する。ＰＣＭデータ通信信号を使用す
ることにより比較的高い周波数の測距トーン信号が使用
できるので、このカウント数で概略の距離を算出し、こ
のカウント数にクロック信号ＣＫと測距トーン信号との
周波数の関係、位相差測定結果等を盛込むことにより正
確な距離を算出することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、ＰＣＭデータ通信信号の
往復時間により求めた距離に、このＰＣＭ通信信号と同
期した測距トーン信号の送受信号間の位相差を盛込み正
確な距離を算出する構成とすることにより、距離が長く
なっても比較的高い周波数の測距トーン信号が１つで済
み、かつ長大な周期のＰＮコードが不要となるので、回
路が複雑化することなく距離計測を短時間かつ高精度に
行うことができる効果がある。

また、距離計測ＰＣＭデータ通信とを同時に行うことが
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示された実施例の動作を説明するためのタイミ
ング図である。 １・・・測距トーン信号発生部、２・・・ＰＣＭデータ
信号送出部、３・・・送信部、４・・・受信部、５・・
・分離フィルタ、６・・・ＰＣＭデータ復調部、７・・
・タイムインターバルカウンタ、８・・・位相差測定部
、９・・・演算処理制御部、１０・・・標的物。 １、〜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送出制御信号により所定の周波数の測距トーン信号を発
   生する測距トーン信号発生部と、前記送出制御信号によ
   りフレーム同期パターン信号とＰＣＭデータとを含むＰ
   ＣＭデータ通信信号を出力しかつ前記フレーム同期パタ
   ーン信号に同期した送信タイミング信号を出力するＰＣ
   Ｍデータ信号送出部と、前記測距トーン信号と前記ＰＣ
   Ｍデータ通信信号とを合成処理し標的物に対しこの合成
   処理した信号の電波を発射する送信部と、前記標的物か
   らの返送電波を受信処理する受信部と、この受信部の出
   力信号から測距トーン信号とＰＣＭデータ通信信号とを
   分離する分離フィルタと、この分離フィルタからの受信
   したＰＣＭデータ通信信号を入力しこのＰＣＭデータ通
   信信号のフレーム同期パターン信号に同期した受信タイ
   ミング信号を出力するＰＣＭデータ復調部と、クロック
   信号を前記送信タイミング信号によりカウント開始し前
   記受信タイミング信号によりカウント停止して時間差信
   号を出力するタイムインターバルカウンタと、前記受信
   タイミング信号により所定の期間前記測距トーン信号発
   生部からの測距トーン信号と前記分離フィルタからの受
   信した測距トーン信号との位相差を測定して位相差信号
   を出力する位相差測定部と、前記送出制御信号を出力し
   かつ前記時間差信号と前記位相差信号とから前記標的物
   までの距離を算出する演算処理制御部とを有することを
   特徴とする距離測定装置。