JPH05240953A - 距離測定方法及び装置 - Google Patents

距離測定方法及び装置

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JPH05240953A
JPH05240953A JP4043547A JP4354792A JPH05240953A JP H05240953 A JPH05240953 A JP H05240953A JP 4043547 A JP4043547 A JP 4043547A JP 4354792 A JP4354792 A JP 4354792A JP H05240953 A JPH05240953 A JP H05240953A
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JP
Japan
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slave unit
circuit
control pulse
slave
master
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JP4043547A
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Mitsugi Sano
貢 佐野
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SPC Electronics Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】構造を簡略化でき、しかも安価で軽量に装置を
構成できる距離測定方法を提供する。 【構成】親器1と子器2との同期をとっておき、子器2
が発信した子器側測距信号kを親器1で受信して、この
子器側測距信号kの伝搬時間tと伝搬速度cの積(t・
c)から親器1と子器2との間の距離を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、親器と子器とを用いて
陸上又は水中で距離の測定を行う距離測定方法及び装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の距離測定装置としては、基準点か
ら測距信号を送信して反射体から反射して戻ってくる該
測距信号の往復伝搬時間から距離を求める反射体利用方
式のものがあった。
【0003】しかしながら、反射体利用方式の距離測定
装置では、反射体がない場合や、反射体があっても反射
損失が大きい場合には測定ができない問題点があった。
また、反射体を設置する場合には、反射損失を小さくし
ようとすると、反射体が大型化して操作性が極めて悪く
なる問題点があった。
【0004】このような問題点を解決するものとして、
親器と子器とを用いて、親器から送信した測距信号を子
器で受信してその信号を起動信号として新たに測距信号
を形成して親器に送り返すことにより測距信号の往復伝
搬時間から距離を求めるトランスポンダー方式のものが
る。
【0005】図3は、トランスポンダー方式の距離測定
装置の構成を示したものである。該距離測定装置は、親
器1と子器2とで構成されている。
【0006】親器1は、親器側制御パルスを発生する親
器側制御パルス発生回路3と、この親器側制御パルスを
もとに親器側送信パルスを発生する親器側送信パルス発
生回路4と、この親器側送信パルスをもとに親器側発振
パルスを発生する親器側発振回路5と、この親器側発振
パルスをもとに親器側測距信号を発生する親器側送信回
路6と、この親器側測距信号を送信する親器側送波器7
と、子器2からの子器側測距信号を受波する親器側受波
器8と、この親器側受波器8が受波した子器側測距信号
を取出す親器側受信回路9と、この親器側受信回路9か
らの子器側測距信号を検波して親器側検波パルスを形成
する親器側検波回路10と、この親器側検波パルスを波
形整形して親器側波形整形パルスを得る親器側波形整形
回路11と、親器側送信パルス発生回路4からの親器側
送信パルスと親器側波形整形回路11からの親器側波形
整形パルスとの時間差Tを求めてこの時間差Tの1/2 と
伝搬速度cの積から親器1と子器2との間の距離を求め
る親器側距離弁別回路12と、測定された距離を親器側
距離弁別回路12からの指示で表示する表示器13とで
構成されている。
【0007】この場合、親器側送信パルス発生回路4と
親器側発振回路5と親器側送信回路6とで親器側測距信
号形成回路14を構成している。また、親器側受信回路
9と親器側検波回路10と親器側波形整形回路11と親
器側距離弁別回路12と表示器13とで親器1と子器2
との間の距離を求める親器側距離測定回路15を構成し
ている。
【0008】子器2は、親器側送波器7が送信した親器
側測距信号を受波する子器側受波器16と、この子器側
受波器16が受波した親器側測距信号を取出す子器側受
信回路17と、この子器側受信回路17からの親器側測
距信号を検波して子器側検波パルスを形成する子器側検
波回路18と、この子器側検波パルスを受けて子器側送
信パルスを発生する子器側送信パルス発生回路19と、
この子器側送信パルスをもとに子器側発振パルスを発生
する子器側発振回路20と、この子器側発振パルスをも
とに子器側測距信号を発生する子器側送信回路21と、
この子器側測距信号を送信する子器側送波器22とで構
成されている。
【0009】この場合、子器側受信回路17と子器側検
波回路18とで子器側受信検波回路23を構成してい
る。また、子器側送信パルス発生回路19と子器側発振
回路20と子器側送信回路21とで子器側測距信号形成
回路24を構成している。
【0010】次に、このようなトランスポンダー方式の
従来の距離測定装置による距離測定方法について、該図
3及び図4を参照して説明する。
【0011】親器側制御パルス発生回路3から図4の
(a)に示す親器側制御パルスaを出すと、親器側送信
パルス発生回路4はこの親器側制御パルスaの立上り時
に図4の(b)に示す親器側送信パルスbを発生する。
この親器側送信パルスbが入力されると親器側発振回路
5は、この親器側送信パルスbをもとに図4の(c)に
示す親器側発振パルスcを発生する。この親器側発振パ
ルスcが入力されると親器側送信回路6は、この親器側
発振パルスcをもとに図4の(c)に示す親器側測距信
号cを発生する。この親器側測距信号cは、親器側送波
器7で送信される。
【0012】この親器側測距信号cを子器側受波器16
で受波すると、子器側受信回路17は図4の(h)に示
す子器側受信パルスhを出力する。この子器側受信パル
スhが入力されると子器側検波回路18は、図4の
(i)に示す子器側検波パルスiを出力する。この子器
側検波パルスiが入力されると子器側送信パルス発生回
路19は、図4の(j)に示す子器側送信パルスjを発
生する。この子器側送信パルスjが入力されると子器側
発振回路20は、図4の(k)に示す子器側発振パルス
kを発生する。この子器側発振パルスkが入力されると
子器側送信回路21は、図4の(k)に示す子器側測距
信号kを発生する。この子器側測距信号kは子器側送波
器22で送信される。
【0013】この子器側測距信号kを親器側受波器8が
受波すると、該親器側受波器8は図4の(d)に示す子
器側測距信号dを取出す。この子器側測距信号dを受け
た親器側受信回路9は親器側受信パルスを出力する。こ
の親器側受信パルスが入力されると親器側検波回路10
は、これを検波して図4の(e)に示す親器側検波パル
スeを出力する。この親器側検波パルスeを受けた親器
側波形整形回路11は、図4の(f)に示す親器側波形
整形パルスfを出力する。親器側送信パルス発生回路4
から図4の(b)に示す親器側送信パルスbを受け且つ
親器側波形整形回路11から図4の(f)に示す親器側
波形整形パルスfを受けた親器側距離弁別回路12は、
該親器側送信パルスbと該親器側波形整形パルスfとの
時間差Tに相当する図4の(g)に示す親器側距離弁別
パルスgを出し、この時間差Tの1/2と伝搬速度cの
積から親器1と子器2との間の距離Lを求める。即ち、
L=(T/2)・cを求める。
【0014】かくして測定された距離Lを、親器側距離
弁別回路12からの指示で表示器13が表示する。
【0015】なお、図3で親器側送波器7から子器側受
波器16への親器側測距信号cの伝搬時間t1 と、子器
側送波器22から親器側受波器8への子器側測距信号k
の伝搬時間t2 との和(t1 +t2 )は、図4の(b)
に示す親器側送信パルスbと図4の(f)に示す親器側
波形整形パルスfとの時間差Tに相当する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示すトランスポンダー方式の距離測定装置では、親器1
及び子器2ともに構成が複雑で、装置が高価になり、ま
た親器1及び子器2ともに重量が大になって取扱い難い
問題点があった。
【0017】本発明の目的は、構造を簡略化でき、しか
も安価で軽量に装置を構成できる距離測定方法及び装置
を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の各手段を説明すると、次の通りである。
【0019】請求項1に記載の発明は、親器と子器とを
用いて前記親器と前記子器との間の距離を測定する距離
測定方法において、前記親器と前記子器との同期をとっ
ておき、前記子器が発信した子器側測距信号を親器で受
信して該子器側測距信号の伝搬時間tと伝搬速度cの積
(t・c)から前記親器と前記子器との間の距離を測定
することを特徴とする。
【0020】請求項2に記載の発明は、親器と子器とを
用いて前記親器と前記子器との間の距離を測定する距離
測定装置において、前記子器は、子器側制御パルスを発
生する子器側制御パルス発生回路と、前記子器側制御パ
ルス発生回路からの前記子器側制御パルスをもとに子器
側測距信号を形成する子器側測距信号形成回路と、前記
子器側測距信号形成回路からの前記子器側測距信号を送
信する送波器とを備え、前記親器は、前記子器からの前
記子器側測距信号を受波する受波器と、前記受波器が受
波した前記子器側測距信号を検波したのち親器側基準パ
ルスとの時間差tを求めて該時間差tと伝搬速度cの積
(t・c)から前記親器と前記子器との間の距離を求め
る親器側距離測定回路と、親器側制御パルスを発生する
親器側制御パルス発生回路と、前記親器側制御パルス発
生回路からの前記親器側制御パルスを受けて前記親器側
基準パルスを形成する親器側基準パルス発生回路と、前
記親器側制御パルス発生回路と前記子器側制御パルス発
生回路とに駆動トリガー信号を与えて前記親器側制御パ
ルスと前記子器側制御パルスとの同期をとる駆動トリガ
ー信号発生回路とを備えていることを特徴とする。
【0021】
【作用】請求項1に記載のような距離測定方法のよう
に、親器と子器との同期をとっておき、子器が発信した
子器側測距信号を親器で受信して該子器側測距信号の伝
搬時間tと伝搬速度cの積(t・c)から親器と子器と
の間の距離を測定すると、親器から親器側測距信号を出
さないで、子器から子器側測距信号を出すだけで、距離
の測定を行うことができる。
【0022】請求項2に記載のような距離測定装置のよ
うに、親器に駆動トリガー信号発生回路を備えている
と、該駆動トリガー信号発生回路からの駆動トリガー信
号で親器側制御パルス発生回路の親器側制御パルスと子
器側制御パルス発生回路の子器側制御パルスとの同期を
容易にとることができる。
【0023】また、この装置では、親器と子器との同期
をとっておき、子器が発信した子器側測距信号を親器で
受信して該子器側測距信号の伝搬時間tと伝搬速度cの
積(t・c)から親器と子器との間の距離を測定する構
造なので、親器側では親器側測距信号形成回路及び親器
側送波器が不要になり、子器側では子器側受波器及び子
器側受信検波回路が不要になり、親器及び子器ともに構
成が非常に簡単になり、親器及び子器ともに装置が安価
になり、且つ親器及び子器ともに重量を軽量化できて取
扱い容易になる。
【0024】親器側に駆動トリガー信号発生回路を設け
ると、子器の軽量化を促進でき、子器の可搬性能をより
向上させることができる。
【0025】
【実施例】図1は、本発明に係る距離測定装置の一実施
例を示したものである。なお、前述した図3と対応する
部分には、同一符号を付けて示している。
【0026】本実施例では、子器2は子器側制御パルス
を発生する子器側制御パルス発生回路25を備え、該子
器側制御パルスは子器側送信パルス発生回路19に与え
られるようになっている。子器2は、図3のものと違っ
て、子器側受波器16及び子器側受信検波回路23が省
略されている。
【0027】親器1は、親器側制御パルス発生回路3と
子器側制御パルス発生回路25とに駆動トリガー信号を
与えて親器側制御パルスと子器側制御パルスとの同期を
とる駆動トリガー信号発生回路26を備えている。ま
た、親器1は、親器側制御パルス発生回路3から親器側
制御パルスを受けて親器側基準パルスを発生する親器側
基準パルス発生回路27を備えている。親器1は、図3
のものと違って、親器側測距信号形成回路14及び親器
側送波器7が省略されている。
【0028】次に、このような本実施例の距離測定装置
による距離測定方法について図1及び図2を参照して説
明する。
【0029】まず、子器2の子器側制御パルス発生回路
25を親器1の駆動トリガー信号発生回路26にコネク
タ等で接続し、該駆動トリガー信号発生回路26から図
2の(l)に示す駆動トリガー信号lを親器側制御パル
ス発生回路3と子器側制御パルス発生回路25とに与え
て図2の(a)に示す親器側制御パルスaと図2の
(n)に示す子器側制御パルスnとの同期をとる。
【0030】同期がとれたら子器2を親器1から切り離
し、該子器2を測定点に移動し測定に入る。
【0031】親器側制御パルス発生回路3から図2の
(a)に示す親器側制御パルスaを出すと、親器側基準
パルス発生回路27はこの親器側制御パルスaの立上り
時に図2の(m)に示す親器側基準パルスmを発生す
る。この親器側基準パルスmは距離弁別回路12に入力
される。
【0032】親器側制御パルス発生回路3から親器側制
御パルスaが出ると、これに同期して子器2の子器側制
御パルス発生回路25から図2の(n)に示すように子
器側制御パルスnが出る。この子器側制御パルスnが入
力されると子器側送信パルス発生回路19は、図2の
(j)に示す子器側送信パルスjを発生する。この子器
側送信パルスjが入力されると子器側発振回路20は、
図2の(k)に示す子器側発振パルスkを発生する。こ
の子器側発振パルスkが入力されると子器側送信回路2
1は、図2の(k)に示す子器側測距信号kを発生す
る。この子器側測距信号kは子器側送波器22で送信さ
れる。
【0033】この子器側測距信号kを親器側受波器8が
受波すると、該親器側受波器8は図2の(d)に示す子
器側測距信号dを取出す。この子器側測距信号dを受け
た親器側受信回路9は親器側受信パルスを出力する。こ
の親器側受信パルスが入力されると親器側検波回路10
は、これを検波して図2の(e)に示す親器側検波パル
スeを出力する。この親器側検波パルスeを受けた親器
側波形整形回路11は、図2の(f)に示す親器側波形
整形パルスfを出力する。親器側送信パルス発生回路4
から図2の(m)に示す親器側基準パルスmを受け且つ
親器側波形整形回路11から図2の(f)に示す親器側
波形整形パルスfを受けた親器側距離弁別回路12は、
該親器側基準パルスmと該親器側波形整形パルスfとの
時間差tに相当する図4の(g)に示す親器側距離弁別
パルスgを出し、この時間差tと伝搬速度cの積から親
器1と子器2との間の距離Lを求める。即ち、L=t・
cを求める。
【0034】かくして測定された距離Lを、親器側距離
弁別回路12からの指示で表示器13が表示する。
【0035】なお、水中で距離の測定を行う場合には、
例えば数十KHzの超音波を使用すると、数cm〜数m
mの分解能で距離の測定を行うことができる。
【0036】また、陸上で距離の測定を行う場合には、
例えばGHz帯のマイクロ波やミリ波を使用すると、同
様に数cm〜数mmの分解能で距離の測定を行うことが
できる。
【0037】また、親器1と子器2との同期をとるため
の駆動トリガー信号発生回路は、親器1と子器2から共
に独立した構造とすることもできる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る距離測
定方法及び装置によれば、下記のような効果を得ること
ができる。
【0039】請求項1に記載の距離測定方法では、親器
と子器との同期をとっておき、子器が発信した子器側測
距信号を親器で受信して該子器側測距信号の伝搬時間t
と伝搬速度cの積(t・c)から親器と子器との間の距
離を測定するので、親器から親器側測距信号を出さない
で、子器から子器側測距信号を出すだけで、距離の測定
を行うことができる。
【0040】請求項2に記載の距離測定装置では、親器
が駆動トリガー信号発生回路を備えているので、該駆動
トリガー信号発生回路からの駆動トリガー信号で親器側
制御パルス発生回路の親器側制御パルスと子器側制御パ
ルス発生回路の子器側制御パルスとの同期を容易にとる
ことができる。
【0041】また、この装置では、親器と子器との同期
をとっておき、子器が発信した子器側測距信号を親器で
受信して該子器側測距信号の伝搬時間tと伝搬速度cの
積(t・c)から親器と子器との間の距離を測定する構
造なので、親器側では親器側測距信号形成回路及び親器
側送波器が不要になり、子器側では子器側受波器及び子
器側受信検波回路が不要になり、親器及び子器ともに構
成が非常に簡単になり、親器及び子器ともに装置が安価
になり、且つ親器及び子器ともに重量を軽量化できて取
扱い容易になる。
【0042】特に親器側に駆動トリガー信号発生回路を
設けると、子器の軽量化を促進でき、子器の可搬性能を
より向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る距離測定装置の一実施例のブロッ
ク図である。
【図2】(l)(a)(m)(d)〜(g)(n)
(j)(k)は図1の動作を示す波形図である。
【図3】従来の距離測定装置のブロック図である。
【図4】(a)〜(k)は図3の動作を示す波形図であ
る。
【符号の説明】
1…親器、2…子器、3…親器側制御パルス発生回路、
4…親器側送信パルス発生回路、5…親器側発振回路、
6…親器側送信回路、7…親器側送波器、8…親器側受
波器、9…親器側受信回路、10…親器側検波回路、1
1…親器側波形整形回路、12…親器側距離弁別回路、
13…表示器、14…親器側測距信号形成回路、15…
親器側距離測定回路、16…子器側受波器、17…子器
側受信回路、18…子器側検波回路、19…子器側送信
パルス発生回路、20…子器側発振回路、21…子器側
送信回路、22…子器側送波器、23…子器側受信検波
回路、24…子器側測距信号形成回路、25…子器側制
御パルス発生回路、26…駆動トリガー信号発生回路、
27…親器側基準パルス発生回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 親器と子器とを用いて前記親器と前記子
    器との間の距離を測定する距離測定方法において、 前記親器と前記子器との同期をとっておき、前記子器が
    発信した子器側測距信号を親器で受信して該子器側測距
    信号の伝搬時間tと伝搬速度cの積(t・c)から前記
    親器と前記子器との間の距離を測定することを特徴とす
    る距離測定方法。
  2. 【請求項2】 親器と子器とを用いて前記親器と前記子
    器との間の距離を測定する距離測定装置において、 前記子器は、子器側制御パルスを発生する子器側制御パ
    ルス発生回路と、前記子器側制御パルス発生回路からの
    前記子器側制御パルスをもとに子器側測距信号を形成す
    る子器側測距信号形成回路と、前記子器側測距信号形成
    回路からの前記子器側測距信号を送信する送波器とを備
    え、 前記親器は、前記子器からの前記子器側測距信号を受波
    する受波器と、前記受波器が受波した前記子器側測距信
    号を検波したのち親器側基準パルスとの時間差tを求め
    て該時間差tと伝搬速度cの積(t・c)から前記親器
    と前記子器との間の距離を求める親器側距離測定回路
    と、親器側制御パルスを発生する親器側制御パルス発生
    回路と、前記親器側制御パルス発生回路からの前記親器
    側制御パルスを受けて前記親器側基準パルスを形成する
    親器側基準パルス発生回路と、前記親器側制御パルス発
    生回路と前記子器側制御パルス発生回路とに駆動トリガ
    ー信号を与えて前記親器側制御パルスと前記子器側制御
    パルスとの同期をとる駆動トリガー信号発生回路とを備
    えていることを特徴とする距離測定装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007523328A (ja) * 2004-02-12 2007-08-16 ニュウテスト オーワイ 歩幅の較正のための方法およびその方法を使用する装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007523328A (ja) * 2004-02-12 2007-08-16 ニュウテスト オーワイ 歩幅の較正のための方法およびその方法を使用する装置

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