JPH02249973A - 速度測定器 - 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〕 この発明は飛来物の速度と移動方向を測定するために使
用する速度測定器に関する。

〔従来の技術〕

従来の速度測定器は、予め定められた間隔の三直線上に
各々センサを設置し、これらのセンサで飛来物が三直線
を通過する時間を検出することにより、飛来物の速度を
測定していた。センナとしては光利用又は電波利用のセ
ンサが用いられていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来の測定方法にあっては、以下の欠点がある
。

（イ）測定の際放出する光や電波の分布が広くなってい
ることから、速度測定に誤差が生じ易い。

（ロ）飛来物がセンサ配置の前記三直線上に斜め方向か
ら入射した場合には、正確な速度を測定することができ
ない。

（ハ）電波利用の測定方法にあっては、飛来物がピンボ
ン球やテニス球のように電波を反射しない材質である場
合に、速３度を測定することができない。

この発明の目的は、上記従来の課題を解決するために、
飛来物の速度と方向とを同時に正確に測定することがで
きる速度測定器を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の速度測定器は、判定距離Ｄ１を有し、未知の
入射角θで入射通過する未知の速度■を有した飛来物の
通過時間１．を判定するための第１の通過判定装置と、 この第１の通過判定装置と角度φだけ傾斜配置され、か
つ判定距離Ｄｔを有し、前記飛来物の通過時間Ｌ２を判
定するための第２の通過判定装置と、 これら第１及び第２の通過判定装置で判定された前記通
過時間Ｌ１及び１１に基づいて、ｔ＋　／ｌｚ　＝　（
Ｄｔ　／Ｄｚ　）ｓｅｃθ・Ｃ０８（θ＋φ）、ｔ　＋
　＝　（Ｄｔ　／　Ｖ）　ｓｅｃθの演算を行い、飛来
物の入射角θと速度■とを測定する演算装置とにより構
成されることを特徴とする。

〔実施例〕

この発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る速度測定器を示す概
略図である。

速度測定器は、通過判定装置１〜４と、演算装置５と、
表示袋Ｗ６とにより構成した。

通過判定装置１（〜４）は、第２図に示すように、Ｌ字
状の架台７に配設されたレーザ送信器８゜９とレーザ受
信器１０．１１とを有している。レーザ送信器８と９は
各々架台７の垂直部と水平部の中段に取り付けられてい
る。レーデ受信器ｌＯと１１は各々架台７の垂直部と水
平部の上段に取り付けられている。これにより、図の点
ａ、ｂ、ｃ、ｄで囲まれる四角形の範囲内を通過する飛
来物１２の通過時刻を測定できるようになっている。

この通過判定装置ｌ（〜４）は、第３図に示されるよう
なブロック構成になっている。即ち、レーザ送信器８，
９はレーザ励振器１３．１４により制御されるようにな
っており、レーザ受信器１０．１１は受信信号を同調型
位相検出器１５．１６に出力するようになっている。ま
た、同調型位相検出器１５（１６）は、レーザ受信器１
０　（１１）からの受信信号とレーザ励振器１３　（１
４）からの信号に基づいて位相検出信号を判定回路１７
に出力するようになっている。判定回路１７は、入力し
た位相検出信号に基づいて飛来物１２０通過時刻を示す
信号Ｔを出力するようになっている。

通過判定装置１〜４は、第４図の概略図に示すように配
置されている。即ち、通過判定装置１゜２は間隔Ｄ１で
並行に配置され、通過判定装置３゜４は間隔Ｄ２で平行
にかつ通過判定装置１，２に対して角度φだけ傾いた状
態で配置されている。

演算装置５の演算内容について第４図に基づいて説明す
る。

速度■の飛来物１２が入射角θで通過判定装置１に入射
し、通過判定装置１と２間をｔ８時間、通過判定装置３
と４間をｔ２時間で通過したものとする。

１、．１．は簡単な計算の結果、次式のようになる。

ｔ＋　　＝　（Ｄｔ　／Ｖ）ｓｅｅθ　　　　　　　・
・・■Ｌｘ　＝　（Ｄｚ　／Ｖ）ｓｅｃ　（θ＋φ）・
・・■上式■と■から、 Ｌｌ／ｌｚ　＝　（Ｄｔ　／Ｄｈ　）ｓｅｃθ・Ｃ０８
（θ＋φ）・・・■ となる。

ここで、Ｄ、、Ｄ、、φは既知であるから、ｔ、とｔ２
が測定できれば、入射角θは０式により求めることがで
き、このθに基づいて０式又は０式から速度Ｖを求める
ことができる。演算装置５は、通過判定装置１〜４から
の時刻情報Ｔに基づいてＬｒ、Ｌｘを算出し、このｔ、
、ｔ２に基づい、て０式の演算と０式又は０式の演算と
を行う機能を有する。演算装置５は、演算結果である速
度■と入射角θを示す信号を表示装置６に出力する機能
も有する。

表示装置６は、演算装置５からの信号に基づいて速度■
と入射角θの値を視覚的に表示する機能を有する。

次に、この速度測定器が行う飛来物の速度及び入射角の
測定動作について説明する。但し、理解を具体的にする
ため、φ＝２０°とし、かつ飛来物が入射角θ＝０°で
入射した場合にＬＩ＝Ｌｚとなるように設定しておく。

この設定により前記０〜０式は次式のようになる。

ｔ＋　＝　（Ｄ＋　／Ｖ）ｓｅｃθ　　　　　・・・■
′ｔ　２＝　（Ｄ　＋ｃｏｓ２０°／Ｖ）ｓｅｃ（θ＋
２０゛）・・・■′ ｔ、　／　ｔ　２　＝ｓｅｃ２０°　’　ｓｅｃθ・Ｃ
０３（θ＋２０°）・・・■′ この■′式と■′式に基づく時間比 Ｌ１゜＝　ｔ　ｒ　／　（Ｄ＋　／　Ｖ）ｔ　ｔｏ　＝
　ｔ　ｚ　／　（Ｄ　＋ｃｏｓ２０°／Ｎ）の関係は第
５図に示す通りである。

飛来物１２が通過判定装置１〜４を未知の入射角θで入
射し、通過判定装置１〜４を通過すると（第４図）、通
過判定装置１〜４は各々の通過時刻Ｔを示す信号を判定
回路１７（第３図）を介して演算装置５に出力する。

通過判定装置１〜４からの通過時刻Ｔの信号を入力した
演算装置５は、通過判定装置１と２の通過時刻の差を計
算し通過時間も、を求めかつ通過判定装置３と４の通過
時刻の差を計算し通過時間ｔ２を求める。この計算を行
った後演算装置５は、旧式〇′の計算を行い、入射角θ
を求め、その値を示す信号を表示装置６に出力する。こ
れに並行して演算装置５は、前記■′と既に求めた入射
角θの値とから速度■を演算し、その値を示す信号を表
示装置６に出力する。

表示装置６は、演算装置５からの入射角θと速度■の値
を示す信号に基づいてこれらの値をデイスプレィ表示す
る。

これにより観測者は、飛来物１２の速度と飛来速度を同
時に観察することができる。

〔発明の効果〕

この発明の速度測定器は以上説明したように構成されて
いるため、以下の効果がある。

（イ）飛来物が測定位置に対してどのような角度から入
射してもその速度を正確に測定することができる。

（ロ）速度の測定と同時に飛来物の入射角度をも測定す
ることができる。

（ハ）レーザを利用しているため、ビンポン球のように
電波を反射しない飛来物に対してもその速度と方向を測
定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る測度測定器の概略図
、 第２図は第１図の測度測定器に用いられる通過判定装置
の概略斜視図、 第３図は第２図の通過判定装置のブロック図、第４図は
第１図の測度測定器が示す測定動作を説明するための図
、 第５図は通過時間の時間比を示すグラフである。 １〜４・・・・・通過判定装置 ５・・・・・・・演算装置 第１図 第２図 代理人　弁理士　　岩　佐　　義　幸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）判定距離Ｄ＿１を有し、未知の入射角θで入射通
   過する未知の速度Ｖを有した飛来物の通過時間ｔ＿１を
   判定するための第１の通過判定装置と、この第１の通過
   判定装置と角度φだけ傾斜配置され、かつ判定距離Ｄ＿
   ２を有し、前記飛来物の通過時間ｔ＿２を判定するため
   の第２の通過判定装置と、 これら第１及び第２の通過判定装置で判定された前記通
   過時間ｔ＿１及びｔ＿２に基づいて、ｔ＿１／ｔ＿２＝
   （Ｄ＿１／Ｄ＿２）ｓｅｃθ・ｃｏｓ（θ＋φ）、ｔ＿
   １＝（Ｄ＿１／Ｖ）ｓｅｃθ の演算を行い、飛来物の入射角θと速度Ｖとを測定する
   演算装置とにより構成されることを特徴とする速度測定
   器。