KR100779811B1 - 거리 측정 장치, 거리 측정 방법 및 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (18)
- 측정 대상물까지의 거리를 계측하는 거리 측정 장치로서,주파수가 가변인 송신 신호를 출력하는 발신원(12)과,상기 송신 신호와 동일 주파수의 전자파를 발생하고, 상기 측정 대상물에 대해 방사하는 송신부(20)와,상기 전자파의 반사파를 검출하는 검출부(30)와,검출된 상기 반사파와 상기 송신 신호의 주파수와의 관계를 연산 처리함에 의해 상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 신호 처리부(40)를 구비하고,상기 검출부(30)는,검출된 상기 반사파를 상기 송신 신호에 의해 동기 검파하여 상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 검파 수단을 포함하고,상기 신호 처리부(40)는,추출된 상기 위상 변화 성분의 변동 주파수를, 소정의 거리에 따른 주파수만큼 변화시키는 주파수 변환 수단과,상기 주파수 변환 수단에 의해 얻어지는 상측 대파 및 하측 대파중의 한쪽을 해석 신호로 하는 해석 신호 생성 수단과,상기 해석 신호를 푸리에 변환하여 프로파일을 산출하고, 상기 프로파일의 극대치와 상기 소정의 거리에 의거하여 상기 측정 대상물까지의 거리를 구하는 푸리에 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 발신원(12)은,소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 상승시켜 소인하는 상승소인 수단과,상기 소정의 송신 주파수를 상기 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 하강시켜 소인하는 하강소인 수단을 포함하고,상기 신호 처리부(40)는,상기 상승소인 수단에 따라 상기 푸리에 변환 수단으로 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 1의 위치 정보로 하고, 상기 하강소인 수단에 따라 상기 푸리에 변환 수단으로 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 2의 위치 정보로서 보존하는 수단과,보존된 상기 제 1 및 제 2의 위치 정보를 평균화하여 진정한 상기 측정 대상물까지의 거리를 도출하는 보정 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 검파 수단은, 상기 반사파를 상기 송신 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 동상 성분을 추출하고, 상기 반사파를 상기 송신 신호와 π/2 위상이 다른 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 직교 성분을 추출 하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 소정의 거리는, 소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소인시킬 때의 분할 수에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 제 4항에 있어서,상기 소정의 거리는, 상기 소정의 대역 폭과 상기 분할 수로부터 정해지는 최대 검출 가능 거리의 개략 반분을 최대치로 하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 검파 수단은, 포락선 검파한 상기 반사파로부터 상기 송신 신호의 직류 성분을 공제함에 의해 상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 장치.
- 측정 대상물까지의 거리를 계측하는 거리 측정 방법으로서,주파수가 가변인 신호를 출력하는 스텝과,상기 신호와 동일 주파수의 전자파를 발생하고, 상기 측정 대상물에 대해 방사하는 스텝과,상기 전자파의 반사파를 검출하는 스텝과,검출한 상기 반사파와 상기 신호의 주파수와의 관계를 연산 처리함에 의해 상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝을 구비하고,상기 반사파를 검출하는 스텝은,검출된 상기 반사파를 상기 신호에 의해 동기 검파하여 상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 스텝을 포함하고,상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝은,추출된 상기 위상 변화 성분의 변동 주파수를, 소정의 거리에 따른 주파수만큼 변화시키는 스텝과,상기 주파수를 변화시켜 얻어지는 상측 대파 및 하측 대파중의 한쪽을 해석 신호로 하는 스텝과,상기 해석 신호를 푸리에 변환하여 프로파일을 산출하고, 상기 프로파일의 극대치와 상기 소정의 거리에 의거하여 상기 측정 대상물까지의 거리를 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 주파수가 가변인 신호를 출력하는 스텝은,소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 상승시켜서 소인하는 스텝과,상기 소정의 송신 주파수를 상기 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 하강시켜 소인하는 스텝을 포함하고,상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝은,상기 상승소인한 때에 상기 푸리에 변환에서 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 1의 위치 정보로 하고, 상기 하강소인한 때에 상기 푸리에 변환에서 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 2의 위치 정보로서 보존하는 스텝과,보존된 상기 제 1 및 제 2의 위치 정보를 평균화하여 진정한 상기 측정 대상물까지의 거리를 도출하는 스텝을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 스텝은, 상기 반사파를 상기 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 동상 성분을 추출하고, 상기 반사파를 상기 신호와 π/2 위상이 다른 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 직교 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 제 9항에 있어서,상기 소정의 거리는, 소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소인시킬 때의 분할 수에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 제 10항에 있어서,상기 소정의 거리는, 상기 소정의 대역 폭과 상기 분할 수로부터 정해지는 최대 검출 가능 거리의 개략 반분을 최대치로 하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 제 7항에 있어서,상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 스텝은, 포락선 검파한 상기 반사파로부터 상기 신호의 직류 성분을 공제함에 의해 상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 방법.
- 측정 대상물까지의 거리를 계측하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체로서,컴퓨터에,주파수가 가변인 신호를 출력하는 스텝과,상기 신호와 동일 주파수의 전자파를 발생하고, 상기 측정 대상물에 대해 방사하는 스텝과,상기 전자파의 반사파를 검출하는 스텝과,검출한 상기 반사파와 상기 신호의 주파수와의 관계를 연산 처리함에 의해 상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝을 실행시키고,상기 반사파를 검출하는 스텝은,검출된 상기 반사파를 상기 신호에 의해 동기 검파하여 상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 스텝을 포함하고,상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝은,추출된 상기 위상 변화 성분의 변동 주파수를, 소정의 거리에 따른 주파수만큼 변화시키는 스텝과,상기 주파수를 변화시켜 얻어지는 상측 대파 및 하측 대파중의 한쪽을 해석 신호로 하는 스텝과,상기 해석 신호를 푸리에 변환하여 프로파일을 산출하고, 상기 프로파일의 극대치와 상기 소정의 거리에 의거하여 상기 측정 대상물까지의 거리를 구하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체.
- 제 13항에 있어서,주파수가 가변인 신호를 출력하는 스텝은,소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 상승시켜서 소인하는 스텝과,상기 소정의 송신 주파수를 상기 소정의 대역 폭으로 소정의 스텝에서 하강시켜 소인하는 스텝을 포함하고,상기 측정 대상물까지의 거리를 산출하는 스텝은,상기 상승소인한 때에 상기 푸리에 변환에서 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 1의 위치 정보로 하고, 상기 하강소인한 때에 상기 푸리에 변환에서 얻어지는 상기 측정 대상물까지의 거리를 제 2의 위치 정보로서 보존하는 스텝과,보존된 상기 제 1 및 제 2의 위치 정보를 평균화하여 진정한 상기 측정 대상물까지의 거리를 도출하는 스텝을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체.
- 제 13항에 있어서,상기 반사파의 위상 변화 성분을 추출하는 스텝은, 상기 반사파를 상기 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 동상 성분을 추출하고, 상기 반사파를 상기 신호와 π/2 위상이 다른 신호에 의해 동기 검파하여 상기 위상 변화 성분의 직교 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체.
- 제 15항에 있어서,상기 소정의 거리는, 소정의 송신 주파수를 소정의 대역 폭으로 소인시킬 때의 분할 수에 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체.
- 제 16항에 있어서,상기 소정의 거리는, 상기 소정의 대역 폭과 상기 분할 수로부터 정해지는 최대 검출 가능 거리의 개략 반분을 최대치로 하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 거리 측정 프로그램이 기록된 기록 매체.
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