JPH07198849A - レーザドップラ方式計測における補間、回復方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 周波数トラッカを使用する場合の諸問題を改
善し、被測定物から受けるレーザドップラ信号が途絶え
ても、その途絶えている間の測定誤差が少なく、測定精
度が向上し、測定不能になることがないようにする。入
力信号が回復すると自動的に補間が解消されて正常時の
計測状態に回復するようにする。 【構成】 請求項１の発明では被測定物からの反射光の
有無、周波数トラッカへの入力信号のレベル、同入力信
号の周波数等から計測状態の正常、異常を判定し、異常
と判定されるとその間を補間信号源からの補間信号で補
間し、異常が解消されて正常状態に回復すると正常時の
計測に回復するようにした。請求項２の発明では、請求
項１の補間を行うときに、補間前のデータを平均処理、
微分処理、パターン処理等の処理を行い、その結果に応
じて補間信号源からの補間信号の周波数を変えるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザドップラ方式によ
り被測定物の移動速度、長さ、回転むら等を計測する場
合に、被測定物とそれからの散乱光を検出するレーザセ
ンサとの間の光路が遮断されたり、被測定物に照射する
レーザ光が被測定物から外れたりする（異常が発生す
る）ことより、被測定物から受けるレーザドップラ信号
が途絶えた場合に増大或は発生する測定誤差や測定不良
等を自動的に補正（補間）し、異常が解消されて正常状
態に回復すると、補間から正常時の計測に自動的に回復
するようにした、レーザドップラ方式計測における補
間、回復方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転体や移動体のように動く被測定物の
速度、速度むら、長さ、回転むら等をレ−ザドップラ方
式により計測することは現在既に行なわれている。この
レ−ザドップラ方式による計測は、例えば、回転体や移
動体の被測定物の表面にレーザビームを照射したときに
同表面から散乱する散乱光がドップラ効果により被測定
物の周速度や移動速度に比例した周波数信号となること
を利用し、その周波数を測定して被測定物の速度や長さ
等を測定するものである。

【０００３】レ−ザドップラ方式の測定原理は図１０〜
図１３に示す通りである。本発明の説明に先立ってこの
原理を説明する。レ−ザ光を移動物体（被測定物）に照
射するとその散乱光の周波数（波長）はドップラ効果に
より照射光の元の周波数（波長）から偏移（シフト）す
る。このシフト量、即ち、ドップラ周波数ｆ_d は、移動
速度ベクトルＶ、入射光、散乱光の波数ベクトルＫ₀ 、
Ｋ_S を用いて次式で与えられる（図１１参照）。 ｆD ＝（Ｋ_s −Ｋ_o ）・Ｖ／２π ・・・（１） ｜Ｋ_o ｜＝２π／λ （λ：照射光の波長） 従って、このドップラ周波数ｆD を測定することによ
り、移動物体の移動速度（回転体の場合は回転速度）Ｖ
を知ることができる。

【０００４】この原理を用いた速度計をレ−ザドップラ
速度計、同原理を用いた回転速度計をレ−ザドップラ回
転速度計、同原理を用いた回転むら測定計をレ−ザドッ
プラ方式による回転むら測定計という。

【０００５】光の周波数は非常に高く（１０¹⁴Ｈｚオー
ダー）、直接その変化は測定できないので、ドップラ周
波数ｆD の検出は、照射光と散乱光とを干渉させ、その
ビート周波数を受光素子で検出する方法をとる。

【０００６】レ−ザドップラ速度計は光学系の構成によ
り参照光型と差動型に分けられる。参照光型のレ−ザド
ップラ速度計は図１２のように１本のレーザ光を移動物
体に照射し、ドップラシフトを受けた散乱光と照射レー
ザ光（参照光）を重ね合わせてドップラ周波数ｆD を検
出するものである。

【０００７】差動型のレ−ザドップラ速度計は図１３の
ように２分割された２本のレーザビームを移動物体上に
互いに反対方向から交差するように照射する。これら２
本の照射光に対応した散乱光は正負同じ量のドップラシ
フトをおこす。この２本の散乱光を重ね合わせてドップ
ラ周波数ｆD を検出するものである。ここではこの差動
型について説明を加える。

【０００８】図１０においてビ−ムスプリッタで２分岐
されたレ−ザ光線は交差角φで被測定物体に向けて照射
され、被測定物体からの散乱光は集光レンズ系を介して
光検出器（例えばＡＰＤ）でヘテロダイン検波される。
このとき、２本の照射光に対する散乱光のドップラ周波
数ｆ_D1、ｆ_Deは、それぞれ（１）式から ｆ_D1＝2V／λ・sin φ／ 4・cos （Δθ−φ／4) ・・・（２） ｆ_D2＝2V／λ・sin φ／4 ・cos （Δθ＋φ／4) ・・・（３） で与えらる。

【０００９】前記の角度φ、Δθは図１０に示すように
２本の照射光のなす角度、回転体表面とビーム法線の直
角からのずれ（セッティング誤差）を表している。前記
（２）式、（３）式で示される周波数の異なる２種類の
散乱光を光検出器で合波して得られるビ−ト周波数ｆ_D
は次式の様になる。、 ｆ_D ＝｜ｆ_{D 1} −ｆ_D2｜ ＝２Ｖ／λ・sin φ／２・cos Δθ ・・・（４） （４）式によりｆ_D を測定することにより被測定物体の
速度（回転体の場合はその周速）Ｖを知ることができ
る。

【００１０】前記（４）式においてレ−ザ波長λ、ビ−
ム交差角φ、セッティング誤差Δθを定数と考え、 ２／λ・sin φ／２・cos Δθ＝Ｋ とおけば、 ｆ_D ＝Ｋ・Ｖ ・・・（５） となる。

【００１１】被測定物体の移動速度（回転体の場合は回
転速度）にむら（回転体の場合はワウ・フラッタ）があ
るということは（５）式の速度（回転体の場合は周速）
Ｖが変動することであり、その速度変動分をΔｖとすれ
ば、図１３に示すように、移動速度むら（又はワウ・フ
ラッタ）＝Δｖ／Ｖ₀ ×１００［％］となり、これを速
度（回転体の場合は周速）に比例したドップラ周波数ｆ
_D で置き換えれば、 Δｖ／Ｖ_o ×100 ＝Δｆ_D ／ｆ_Do×100 ［％］となる。
以上のようにドップラ周波数ｆ_D を測定することによ
り、回転体や移動物体の表面速度を測定することができ
る。

【００１２】前記のように速度（周速）Ｖの変動がドッ
プラ周波数ｆD の周波数変動になり、移動体に速度むら
が発生すれば速度Ｖの変動となり、回転体に回転むらが
発生すれば周速Ｖの変動となり、いずれの場合もドップ
ラ周波数ｆD の周波数変動になるので、ドップラ周波数
の周波数偏移量を測定すれば移動回転むらを測定したこ
とになる。更に周波数偏移量の交流信号を周波数分析す
れば、速度むら或は回転むらの成分分析ができる。これ
がレ−ザドップラ方式による回転むら測定方法の原理で
ある。

【００１３】ところで、ドップラセンサからの出力信号
（周波数トラッカへの入力信号）には図８に示す様に、
次の様な信号や雑音が含まれている。 ．被測定物の速度に比例した周波数で弱いレベルのド
ップラ信号（図８の信号ａ）。 ．被測定物の表面の反射ムラによる強いレベルのペデ
スタルノイズ（図８のノイズｂ）。 ．周波数分布が一様な広域雑音（図８のノイズｃ）。 なお、図８において実線は被測定物の走行（或は回転）
速度が速いとき、点線は同速度が遅いときの状態を表し
ている。

【００１４】図８の出力信号から測定に必要なドップラ
信号を取出すためには従来は周波数トラッカが使用され
ている。周波数トラッカの一例としては図９に示すもの
がある。図８に示す様な出力信号からドップラ信号を取
出すためには帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）を通過させる
のが有効である。しかしこの方式では同フィルタ（ＢＰ
Ｆ）の中心周波数を常にドップラ信号の周波数（信号周
波数）に合わせる必要がある。これを実現するために図
９の周波数トラッカでは信号周波数を周波数変換器Ｄで
中間周波数に変換してから帯域通過フィルタＢＰＦを通
すようにしてある。

【００１５】また、周波数トラッカでは信号周波数が変
化するとそのずれ分を検出し、周波数変換に必要な可変
発振器（ＶＣＯ）の周波数を同じ値だけ変化させる負帰
環ループを形成することによって常に同じ中間周波数に
なり、帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の中心周波数を動か
す必要がなくなるようにしてある。

【００１６】そして図９の帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）
を通過した信号とＶＣＯ出力で逆周波数変換を行えばド
ップラ信号と同じ周波数の出力を取り出すことが可能に
なる。以上の働きを行うのが周波数トラッカであり、そ
の出力信号をカウントすることで被測定物の速度や長さ
の測定が可能になる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の様に作
動する周波数トラッカは次の様な問題があった。 ．レーザセンサと被測定物との間の光路が遮断された
り、被測定物に照射するレーザ光が被測定物から外れた
りして、被測定物から受けるレーザドップラ信号（入力
信号）が途絶えると、図９の負帰環ループが不成立にな
り、その間、出力が出なくなったり、異なった周波数が
出力されたりして、誤計測の原因となったり、測定不能
になったりする。 ．レーザセンサが２ビームによる差動形方式の場合
は、片方のビームが遮られるとドップラ信号は途絶える
がペデスタルノイズは生じているため、周波数トラッカ
の動作がペデスタルノイズに移行してしまい（ペデスタ
ルノイズに追随して計測してしまい）、ドップラ信号が
生じるようになっても（正常状態に回復しても）計測が
正常状態に回復しない（ドップラ信号を計測できない）
状態になってしまう。

【００１８】本発明の目的は周波数トラッカを使用する
場合の前記の諸問題を改善し、何らかの原因で被測定物
から受けるレーザドップラ信号が途絶えても、その途絶
えている間を自動的に補間して、測定誤差が少なく、測
定精度が向上し、測定不能になることがないようにし、
更には入力信号が回復する（レーザドップラ信号の発生
が再開する）と自動的に補間が解消されて正常時の計測
状態に回復するようにすることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため次のようにして補間、回復処理を行うようにし
てある。

【００２０】請求項１のレーザドップラ方式計測におけ
る補間、回復方法は、動く被測定物の表面にレーザビー
ムを照射し、同表面からの散乱光をドップラーセンサで
受光し、ドップラーセンサの出力信号に含まれるドップ
ラー信号を周波数トラッカにより取り出し、周波数トラ
ッカからの出力信号に基づいて被測定物の速度、長さ等
を測定するようにしたレーザドップラ方式計測におい
て、被測定物からの反射光の有無、周波数トラッカへの
入力信号のレベル、同入力信号の周波数等から計測状態
の正常、異常を判定し、異常と判定されるとその間を補
間信号源からの補間信号で補間し、異常が解消されて正
常状態に回復すると正常時の計測に回復するようにした
ことを特徴とするものである。

【００２１】請求項２のレーザドップラ方式計測におけ
る補間、回復方法は、請求項１の補間を行うときに、補
間前のデータを平均処理、微分処理、パターン処理等の
処理を行い、その結果に応じて補間信号源の周波数を変
えるようにしたことを特徴とするものである。

【００２２】

【作用】請求項１のレーザドップラ方式計測における補
間、回復方法では、計測状態が異常のときはその間が補
間信号源からの補間信号で補間されるので、測定誤差が
少なくなる。また、異常が解消されて正常状態に回復す
ると正常時の計測に自動的に回復するので、異常、正常
にリアルに追随して精度の高い測定が可能となる。

【００２３】請求項２のレーザドップラ方式計測におけ
る補間、回復方法では、請求項１の補間を行うときに、
補間前のデータを平均処理、微分処理、パターン処理等
の処理を行い、その結果に応じて補間信号源からの補間
信号の周波数を変えるので、異常の状況に合わせて補間
でき、精度の高い計測が可能となる。

【００２４】

【実施例】本発明のレーザドップラ計測の補間、回復方
法の手順を図１の処理フロー図及び図２の波形説明図に
基づいて説明する。

【００２５】１．被測定物を駆動するための駆動信号が
図２（ｂ）のように“ＯＮ”になると被測定物の誤動
作、信号欠落の監視が開始され、被測定物からの反射光
｛図２（ａ）｝、レーザセンサから周波数トラッカへの
入力信号（以下単に入力信号と記す）のレベル｛図２
（ｃ）｝、周波数トラッカの出力周波数｛図２（ｇ）｝
が正常値の間（ドップラ信号が出力されている間）は次
の手順に進まない。

【００２６】２．前記のいずれかが異常になると補間動
作が“ＯＮ”になり、正常時と異常時とで切替る切替器
が補間側に切替り、補間信号源から補間信号｛図２
（ｅ）｝が出力される。

【００２７】３．前記２の状態で被測定物からの反射光
の有無を検出して反射光“有”が検出されると、サーチ
トリガ｛図２（ｆ）｝が発生して入力信号レベルのサー
チが開始される。

【００２８】４．前記３のサーチでは、ドップラ信号が
図８に示す様にペデスタルノイズより周波数が高い関係
から、入力信号の周波数の高い方から低い方に向かって
行ない、レベルがある値より“大”になるまで（前記の
異常が終了して正常に復帰するまで）続けられ、その
間、補間信号も出力され続ける。

【００２９】５．レベル信号が“大”になるとその時の
周波数を判定して“大”になった信号がドップラ信号で
あるかペデスタルノイズであるかを判別し、判定周波数
より低ければペデスタルノイズと判定されて再度サーチ
が開始される。判定周波数より高ければドップラ信号と
判定されて補間動作が終了し、前記の切換器が正常側に
戻って正常動作に復帰（回復）する。

【００３０】図２（ｇ）における補間動作は反射信号
“無”（光路遮断、被測定物外れ）で開始、補間動作
は信号レベル“小”（弱反射面で信号が弱い）で開始、
補間動作は出力周波数“低”（ペデスタルノイズに動
作）で開始となる。

【００３１】前記の補間、回復処理を行う周波数トラッ
カとしては図３、図４の様な回路ブロックのものが考え
られる。図３に示すものは図９の周波数トラッカに補間
信号源Ａ、Ｂ、切替器Ａ、Ｂを付加して周波数トラッカ
部２０とし、その周波数トラッカ部２０に制御部３０を
付加したものである。制御部３０は周波数変換器Ｃ、周
波数／電圧変換器３１、制御ゲート３２、低域フィルタ
３３を備えてなる。

【００３２】図４に示す周波数トラッカは図３のブロッ
ク図の周波数変換器Ｃを周波数変換器Ｂで兼用させるこ
とによって回路数を減らし、コストダウンを図ったもの
である。図４の制御部３０は周波数／電圧変換器３１と
制御ゲート３２を備えている。図４の周波数トラッカは
特に入力周波数の範囲によっては周波数変換を一回で行
うことができず、２回以上行う必要がある場合にその効
果は大きい。ただし、この構成の場合は処理フローも図
１の実線の場合とは一部において異なる。

【００３３】図１の実線の処理フローは図３の周波数ト
ラッカのものであるが、図４の周波数トラッカの処理フ
ローの場合は図１の点線のように変わり、サーチ後のレ
ベル信号が“大”の段階で一度補間動作を辞めて周波数
判定を行う必要がある。このとき、正常周波数でない場
合（異常の場合）は判定が出るまでの間、異常周波数が
出力されるが、判定は極めて短時間に行われるため、ま
た通常は、サーチ後の動作が異常になる状態は少ないた
め（被測定物のレーザ光からの外れ等は回復しているた
め）精度全体に与える影響は小さい｛図７（ａ）（ｂ）
参照｝。

【００３４】図３の回路構成にするか図４の回路構成に
するかは、コスト、精度の関係で選択する。

【００３５】図３、図４の制御部には次の各種信号が使
用される。これらの信号について説明する。 ．レベル信号：これは周波数トラッカへの入力信号
（レーザセンサの出力信号）のレベルを、図３、図４の
帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）の後のレベル検出器２１
で検出したものであり、このレベル信号が正常値か否か
により入力信号の途絶えを検出することができる。この
レベル信号は図３、図４の様に制御ゲート３２に入力さ
れる。

【００３６】．高低信号：これは入力信号に含まれる
ペデスタルノイズ（図８ｂ）を、出力周波数の高低を判
定することにより検出したものである。この検出は周波
数／電圧変換器３１で行われる。但し、図３、図４の場
合は低域フィルタ３３の出力検出を行うための判定周波
数値（周波数／電圧変換器の変換スケーリングを決める
もの）は予め設定する必要があり、そのデータは周波ト
ラッカとは別のＣＰＵにより送られる。この高低信号は
図３、図４の様に制御ゲート３２に入力される。

【００３７】．反射光信号：これは被測定物から反射
されるレーザ反射光を検出して、被測定物がそれに照射
されるレーザから外れていないかどうかを検出したもの
である。この検出は周波数トラッカとは別の反射光セン
サにより行われる。この反射光信号は図３、図４の様に
制御ゲート３２に入力される。

【００３８】．駆動信号：これは被測定物を駆動（例
えば走行、回転）させるための駆動信号であり、この駆
動信号の有無を検出することにより被測定物の走行、停
止等の動きを検出することができる。この検出は周波数
トラッカとは別のセンサにより行われる。この駆動信号
も図３、図４の様に制御ゲート３２に入力される。

【００３９】図３、図４に示す制御ゲート３２は図５に
示すように第１ＡＮＤ回路１１、第２ＡＮＤ回路１２、
第３ＡＮＤ回路１３、ＯＲ回路１４、ＮＯＴ回路１５、
第１遅延回路１６、第２遅延回路１７から構成される。
そして、これらの各回路には図５に示す様に前記のレべ
ル信号、判定信号、駆動信号、反射光信号が入力され、
第１遅延回路１６、第２遅延回路１７は所望の遅延時間
に設定される。

【００４０】ここで、駆動信号を遅延させるのは図２
（ｂ）のように駆動信号がＯＮしてから図２（ａ）のよ
うに被測定物が走行を始めるまでタイムラグを生じるこ
とがあるため、その分だけ遅らせて被測定物が正常速度
で走行するようになってから検出するようにするためで
ある。この遅延時間は状況に合わせて設定できる。

【００４１】そして図５ではＯＲ回路１４からは周波数
トラッカの出力をＯＮ／ＯＦＦする開閉信号が、第２Ａ
ＮＤ回路１２からは周波数トラッカを補間状態と正常状
態に切替えるための切替信号が、第３ＡＮＤ回路１３か
らは信号検索開始用のサーチトリガ信号が夫々出力され
るようにしてある。これらの各信号は次のようにＯＮ、
ＯＦＦする。

【００４２】．開閉信号：この信号は前記レベル信号
“大”、判定信号“高”で“ＯＮ”になり、信号が出力
される（図４の場合はレベル信号“大”で出力され
る）。また後記の切替信号“ＯＮ”（補間動作）時にも
“ＯＮ”になり出力される。この開閉信号は図３、図４
の様に開閉器５１に入力されて“ＯＮ”時に同開閉器５
１を開いて周波数トラッカから出力信号を出力し、“Ｏ
ＦＦ”時に同出力信号が出力されないようにする。

【００４３】．切換信号：この信号は前記の駆動信号
“ＯＮ”状態で、レベル信号“小”、判定信号“低”、
反射光信号“無”のいずれかになった場合に“ＯＮ”に
なって補間動作になる（補間動作では切替器Ａ、Ｂが補
間信号側に切替る）。この切替信号は図３、図４の様に
切替器Ａ、Ｂに入力されて、切替器Ａ、Ｂを“ＯＮ”時
に補間側に、“ＯＦＦ”時に正常側に切替える。

【００４４】．サーチトリガ信号：この信号は前記切
換信号“ＯＮ”で反射光信号“有”になるとトリガ出力
が“ＯＮ”になりサーチを開始する。このサーチトリガ
信号は周波数トラッカとは別の外部のＣＰＵに送り出さ
れて“ＯＮ”時に図８に示す入力信号のサーチを開始さ
せて、同入力信号にドップラ信号が含まれているか否か
が検出されるようにする。

【００４５】次に補間時に図３、４の補間信号源Ａ、Ｂ
から出力される補間信号の補間周波数の演算処理につい
て述べる。これらの各種処理は速度を積分して行う長さ
測定の場合にその効果が大きい。 ．被測定物の移動速度が一定の場合は、補間周波数は
補間開始前（正常時）の周波数と同一であればよいが、
被測定物が繰り返し速度変動するようなものの場合は、
補間開始前の周波数の平均値にすると精度を高めること
ができる。このため図６（ａ）のように平均化処理を行
ない、その結果に応じて補間信号源からの補間信号の周
波数を変えるのが良い。

【００４６】．被測定物の加速時（例えば始動開始
時）或は減速時（例えば停止する前）には補間開始前の
周波数の傾斜を求め、その変化に合わせて変えていくこ
とが精度の改善につながるため、図６（ｂ）のように微
分処理を行なうのが良く、その結果に応じて補間信号源
からの補間信号の周波数を変えるのが良い。

【００４７】．被測定物が前記以外に複雑な速度
変化パターンをもつ場合は、予めそのパターンを記憶し
ておき、補間動作に入ったときに図６（ｃ）のように、
その時点からのパターンで補間信号源からの補間信号の
周波数を変えていけば精度を改善することができる。

【００４８】本発明のレーザドップラ計測の補間、回復
方法を図３、図４に基づいて説明する。 １．被測定物を駆動するための駆動信号が“ＯＮ”にな
って被測定物が動き出すと被測定物の誤動作、信号欠落
の監視が開始される。このとき、図示されていないセン
サで検出される被測定物からの反射光（反射光信号）、
図示されていないＣＰＵで検出される周波数トラッカへ
の入力信号のレベル（レベル信号）、周波数トラッカの
出力周波数（高低信号）のいずれもが正常値の間（ドッ
プラ信号が出力されている間）は次の手順に進まない。

【００４９】２．前記のいずれかの信号が異常になると
図３、４の制御ゲート３２から切替信号が出力され、そ
の切替信号により図３、４の切替器Ａ、Ｂが補間側に切
替り、補間信号源Ａ、Ｂから補間信号が出力されて補間
動作“ＯＮ”になり補間される。このとき前記制御ゲー
ト３２から開閉信号が出力され、これにより図３、４の
開閉器５１が開いて周波数トラッカから出力信号が出力
される。出力される補間信号（図２ｅ）は補間信号源
Ａ、Ｂを図３、４の周波数変換器Ｂで周波数変換を行う
ことで作り出される。この方法は広い周波数範囲（周波
数変化１０００倍以上）の信号を途切れなく作り出すの
に適し、１つの信号源でこれを行うのは難しくコストも
嵩む。また、図９の周波数トラッカ（従来形）でも周波
数変換器Ｂは使われており、これを利用することで必要
な信号を簡便に作り出すことができるので、コストの点
でも有利である。

【００５０】３．前記２の状態で被測定物からの反射光
の有無を図示されていないセンサで検出して反射光
“有”が検出されると、図３、４の制御ゲート３２から
サーチトリガが発生して、入力信号レベルのサーチが開
始される。

【００５１】４．前記３のサーチではドップラ信号が図
８に示す様にペデスタルノイズより周波数が高い関係か
ら、入力信号の周波数の高い方から低い方に向かって行
ない、レベルがある値より“大”になるまで（前記の異
常が終了して正常に復帰するまで）続けられ、その間、
補間信号も出力され続ける。

【００５２】５．レベル信号がある値より“大”になる
とその時の周波数を判定して“大”の信号がドップラ信
号であるかペデスタルノイズであるかを判別し、判定周
波数より低ければペデスタルノイズと判定して再度サー
チが開始され、判定周波数より高ければドップラ信号と
判定されて補間動作が終了し、前記の切換器Ａ、Ｂが正
常側に戻って正常動作に復帰（回復）する。

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明では計測状態が異常のと
きに、その間が補間信号源からの補間信号で補間される
ので測定誤差が少なく、また、異常が解消されて正常状
態に回復すると正常時の計測に自動的に回復するので精
度の高い測定が可能となる。

【００５４】請求項２の発明では補間を行うときに、補
間前のデータを平均処理、微分処理、パターン処理等の
処理をし、その結果に応じて補間信号源の周波数を変え
るので、異常の状況に合わせて補間でき、精度の高い計
測が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレーザドップラ計測における補間、回
復処理方法のフロー説明図。

【図２】本発明のレーザドップラ計測における補間、回
復処理方法の波形説明図。

【図３】本発明のレーザドップラ計測における補間、回
復処理方法に使用される周波数トラッカの一例を示すブ
ロック説明図。

【図４】本発明のレーザドップラ計測における補間、回
復処理方法に使用される周波数トラッカの他例を示すブ
ロック説明図。

【図５】図３、図４の周波数トラッカにおける制御ゲー
トのブロック説明図。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明のレーザドップラ計測
における補間時の補間周波数の演算処理の説明図。

【図７】（ａ）は図３の周波数トラッカの動作説明用波
形図、（ｂ）は図４の周波数トラッカの動作説明用波形
図。

【図８】周波数トラッカへの入力信号の説明図。

【図９】従来の周波数トラッカのブロック説明図。

【図１０】レーザドップラ方式による回転むら測定の原
理説明図。

【図１１】レーザドップラ方式による回転むら測定の原
理を示すベクトルによる説明図。

【図１２】レーザドップラ方式による参照光型回転むら
測定の原理説明図。

【図１３】レーザドップラ方式による差動型回転むら測
定の原理説明図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動く被測定物の表面にレーザビームを照
   射し、同表面からの散乱光をドップラーセンサで受光
   し、ドップラーセンサの出力信号に含まれるドップラー
   信号を周波数トラッカにより取り出し、周波数トラッカ
   からの出力信号に基づいて被測定物の速度、長さ等を測
   定するようにしたレーザドップラ方式計測において、被
   測定物からの反射光の有無、周波数トラッカへの入力信
   号のレベル、同入力信号の周波数等から計測状態の正
   常、異常を判定し、異常と判定されるとその間を補間信
   号源からの補間信号で補間し、異常が解消されて正常状
   態に回復すると正常時の計測に回復するようにしたこと
   を特徴とするレーザドップラ方式計測における補間、回
   復方法。
2. 【請求項２】 請求項１の補間を行うときに、補間前の
   データを平均処理、微分処理、パターン処理等の処理を
   行い、その結果に応じて補間信号源からの補間信号の周
   波数を変えるようにしたことを特徴とするレーザドップ
   ラ方式計測における補間、回復方法。