JPH0815436A - エラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度 計 - Google Patents
エラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度 計Info
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- JPH0815436A JPH0815436A JP6168775A JP16877594A JPH0815436A JP H0815436 A JPH0815436 A JP H0815436A JP 6168775 A JP6168775 A JP 6168775A JP 16877594 A JP16877594 A JP 16877594A JP H0815436 A JPH0815436 A JP H0815436A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 周波数の安定した信号による測定の場合の精
度を落すことなく，周波数変動の激しい信号による測定
の場合においても、安定して高精度の測定を達成するエ
ラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度計を
得ること。 【構成】 レベル検出回路が入力信号の信号レベルを検
出し、基準レベルと比較してレベル信号を出力し，周期
エラー検出回路が入力信号の周期エラーを検出し周期エ
ラー信号を出力し，エラー信号判定回路が該レベル検出
回路の出力と該周期エラー検出回路の出力を基にエラー
信号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力す
る。
度を落すことなく，周波数変動の激しい信号による測定
の場合においても、安定して高精度の測定を達成するエ
ラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度計を
得ること。 【構成】 レベル検出回路が入力信号の信号レベルを検
出し、基準レベルと比較してレベル信号を出力し，周期
エラー検出回路が入力信号の周期エラーを検出し周期エ
ラー信号を出力し，エラー信号判定回路が該レベル検出
回路の出力と該周期エラー検出回路の出力を基にエラー
信号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエラー信号検出装置及び
それを用いたドップラー速度計に関し，例えば、移動す
る物体や流体等（以下「移動物体」と称する）にレーザ
ー光を照射し、該移動物体の移動速度に応じてドップラ
ーシフトを受けた散乱光の周波数の偏移を検出すること
により移動物体の移動情報を測定する際に好適なもので
ある。
それを用いたドップラー速度計に関し，例えば、移動す
る物体や流体等（以下「移動物体」と称する）にレーザ
ー光を照射し、該移動物体の移動速度に応じてドップラ
ーシフトを受けた散乱光の周波数の偏移を検出すること
により移動物体の移動情報を測定する際に好適なもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より移動物体の移動情報を測定する
装置としてドップラー速度計（以下「ＬＤＶ」とも言
う）が多く使用されている。
装置としてドップラー速度計（以下「ＬＤＶ」とも言
う）が多く使用されている。
【０００３】ドップラー速度計では移動物体にレーザー
光を照射し、移動物体からの散乱光の周波数が移動物体
の移動速度に比例して偏移（シフト）する効果（ドップ
ラー効果）を利用して移動物体の移動情報を検出してい
る。
光を照射し、移動物体からの散乱光の周波数が移動物体
の移動速度に比例して偏移（シフト）する効果（ドップ
ラー効果）を利用して移動物体の移動情報を検出してい
る。
【０００４】一般にＬＤＶで得られる信号はＳ／Ｎが悪
い。このため，図７に示すように光検出手段１００から
のドップラー信号を増幅器１２１を介しバンドパス・フ
ィルター１２２を通して信号のノイズをカットした後，
波形整形器１２３で二値化して信号処理を行っている。
このとき信号の性格上，ノイズの飛び込みやドロップア
ウトが生じてくる。これらはエラー信号である。そこ
で，これらのエラー信号の検出方法として，周期エラー
検出回路１２５により波形整形器１２３からの二値化し
た信号の立ち上がりから次の立ち上がりまでの時間を計
測し，ある一定以上の時間が経過すれば、この間にドロ
ップアウトが有ったと判断している。そして周波数発信
回路１２４は周期エラー検出回路１２５からの信号に基
づいて波形整形器１２３からの二値化したドップラー信
号を補正して連続信号として出力している。また更に，
エラー信号の検出精度を上げるため入力信号の周波数を
Ｎ倍に変換する周波数逓倍器と，入力信号の立上りをト
リガーとし周波数逓倍器の出力をクロックとするカウン
ターと，カウンターの値と入力信号の立上りからエラー
信号を検出し出力する周期エラー信号発生器とを用い，
カウンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲー
トを作りそのゲートの間に入力信号の立上りが有るかど
うかでエラー信号を検出する方法がとられていた。
い。このため，図７に示すように光検出手段１００から
のドップラー信号を増幅器１２１を介しバンドパス・フ
ィルター１２２を通して信号のノイズをカットした後，
波形整形器１２３で二値化して信号処理を行っている。
このとき信号の性格上，ノイズの飛び込みやドロップア
ウトが生じてくる。これらはエラー信号である。そこ
で，これらのエラー信号の検出方法として，周期エラー
検出回路１２５により波形整形器１２３からの二値化し
た信号の立ち上がりから次の立ち上がりまでの時間を計
測し，ある一定以上の時間が経過すれば、この間にドロ
ップアウトが有ったと判断している。そして周波数発信
回路１２４は周期エラー検出回路１２５からの信号に基
づいて波形整形器１２３からの二値化したドップラー信
号を補正して連続信号として出力している。また更に，
エラー信号の検出精度を上げるため入力信号の周波数を
Ｎ倍に変換する周波数逓倍器と，入力信号の立上りをト
リガーとし周波数逓倍器の出力をクロックとするカウン
ターと，カウンターの値と入力信号の立上りからエラー
信号を検出し出力する周期エラー信号発生器とを用い，
カウンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲー
トを作りそのゲートの間に入力信号の立上りが有るかど
うかでエラー信号を検出する方法がとられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
エラー信号の検出方法では周波数変動の激しい信号を処
理しようとすると信号の周期変化に対してエラー信号と
して検出してしまうという欠点があった。本発明では周
波数の安定した信号による測定の場合の精度を落すこと
なく，周波数変動の激しい信号による測定の場合であっ
ても、該信号を適切に処理し、安定して高精度のエラー
信号の検出が出来、これにより移動物体の移動情報を高
精度で検出することができるエラー信号検出装置及びこ
れを用いたドップラー速度計の提供を目的とする。
エラー信号の検出方法では周波数変動の激しい信号を処
理しようとすると信号の周期変化に対してエラー信号と
して検出してしまうという欠点があった。本発明では周
波数の安定した信号による測定の場合の精度を落すこと
なく，周波数変動の激しい信号による測定の場合であっ
ても、該信号を適切に処理し、安定して高精度のエラー
信号の検出が出来、これにより移動物体の移動情報を高
精度で検出することができるエラー信号検出装置及びこ
れを用いたドップラー速度計の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のエラー信号検出
装置は、（１−１） 入力信号の信号レベルを検出し、
基準レベルと比較してレベル検出信号を出力するレベル
検出回路と，入力信号の周期エラーを検出し周期エラー
信号を出力する周期エラー検出回路と，該レベル検出回
路と該周期エラー検出回路からの出力信号を基にエラー
信号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力する
エラー信号判定回路とを有することを特徴としている。
装置は、（１−１） 入力信号の信号レベルを検出し、
基準レベルと比較してレベル検出信号を出力するレベル
検出回路と，入力信号の周期エラーを検出し周期エラー
信号を出力する周期エラー検出回路と，該レベル検出回
路と該周期エラー検出回路からの出力信号を基にエラー
信号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力する
エラー信号判定回路とを有することを特徴としている。
【０００７】特に、（１−１−１） 前記レベル検出回
路は入力信号の信号レベルを検出してレベル信号を出力
するピーク検出回路と、該ピーク検出回路からのレベル
信号を基準レベルと比較し、レベル検出信号を出力する
比較器とを有する、（１−１−２） 前記周期エラー検
出回路は入力信号の周波数をＮ倍に変換する周波数逓倍
器と，入力信号の立上りをトリガーとし周波数逓倍器か
らの出力信号をクロックとするカウンターと，該カウン
ターからの信号と入力信号の立上りの有無からエラー信
号を検出し周期エラー信号を出力する周期エラー信号発
生器とを有する、（１−１−３） 前記周期エラー信号
発生器は，前記カウンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜
Ｍ）の間でゲートを作りそのゲートの間に入力信号の立
上りが有るか否かで周期エラー信号を検出して出力す
る、こと等を特徴としている。
路は入力信号の信号レベルを検出してレベル信号を出力
するピーク検出回路と、該ピーク検出回路からのレベル
信号を基準レベルと比較し、レベル検出信号を出力する
比較器とを有する、（１−１−２） 前記周期エラー検
出回路は入力信号の周波数をＮ倍に変換する周波数逓倍
器と，入力信号の立上りをトリガーとし周波数逓倍器か
らの出力信号をクロックとするカウンターと，該カウン
ターからの信号と入力信号の立上りの有無からエラー信
号を検出し周期エラー信号を出力する周期エラー信号発
生器とを有する、（１−１−３） 前記周期エラー信号
発生器は，前記カウンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜
Ｍ）の間でゲートを作りそのゲートの間に入力信号の立
上りが有るか否かで周期エラー信号を検出して出力す
る、こと等を特徴としている。
【０００８】又、本発明のドップラー速度計は、（１−
２） 移動物体に光束を照射し、該移動物体からのドッ
プラーシフトを受けた散乱光を検出し、該移動物体の速
度に応じたドップラー信号を発生する光検出手段と，該
光検出手段からのドップラー信号をフィルタリングする
バンドパス・フィルタと，該バンドパス・フィルタでフ
ィルタリングしたドップラー信号を二値化する波形整形
器と，該バンドパス・フィルタからのフィルタリングし
たドップラー信号の信号レベルを検出し、基準レベルと
比較してレベル検出信号を出力するレベル検出回路と，
該波形整形器からの二値化されたドップラー信号の周期
エラーを検出して周期エラー信号を出力する周期エラー
検出回路と，該レベル検出回路と該周期エラー検出回路
からの出力信号を基に入力信号のエラー信号を判定して
エラー検出信号を出力するエラー信号判定回路と，該エ
ラー信号判定回路からのエラー検出信号に基づいて、該
波形整形器からのドップラー信号を補正して出力する周
波数発振回路を有することを特徴としている。
２） 移動物体に光束を照射し、該移動物体からのドッ
プラーシフトを受けた散乱光を検出し、該移動物体の速
度に応じたドップラー信号を発生する光検出手段と，該
光検出手段からのドップラー信号をフィルタリングする
バンドパス・フィルタと，該バンドパス・フィルタでフ
ィルタリングしたドップラー信号を二値化する波形整形
器と，該バンドパス・フィルタからのフィルタリングし
たドップラー信号の信号レベルを検出し、基準レベルと
比較してレベル検出信号を出力するレベル検出回路と，
該波形整形器からの二値化されたドップラー信号の周期
エラーを検出して周期エラー信号を出力する周期エラー
検出回路と，該レベル検出回路と該周期エラー検出回路
からの出力信号を基に入力信号のエラー信号を判定して
エラー検出信号を出力するエラー信号判定回路と，該エ
ラー信号判定回路からのエラー検出信号に基づいて、該
波形整形器からのドップラー信号を補正して出力する周
波数発振回路を有することを特徴としている。
【０００９】特に、（１−２−１） 前記周波数発振回
路はエラー信号のある入力信号の補正を行なったことを
示す補正信号をドップラー信号と同時に出力すること等
を特徴としている。
路はエラー信号のある入力信号の補正を行なったことを
示す補正信号をドップラー信号と同時に出力すること等
を特徴としている。
【００１０】更に、本発明のエラー信号検出方法は、
（１−３） レベル検出回路により入力信号の信号レベ
ルを検出し、基準レベルと比較してレベル検出信号を出
力し，周期エラー検出回路により入力信号の周期エラー
を検出して周期エラー信号を出力し，エラー信号判定回
路により該レベル検出回路からのレベル検出信号と該周
期エラー検出回路からの周期エラー信号を基にエラー信
号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力するこ
とを特徴としている。
（１−３） レベル検出回路により入力信号の信号レベ
ルを検出し、基準レベルと比較してレベル検出信号を出
力し，周期エラー検出回路により入力信号の周期エラー
を検出して周期エラー信号を出力し，エラー信号判定回
路により該レベル検出回路からのレベル検出信号と該周
期エラー検出回路からの周期エラー信号を基にエラー信
号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力するこ
とを特徴としている。
【００１１】特に、（１−３−１） 前記レベル検出回
路は入力信号の信号レベルを検出してレベル信号を出力
するピーク検出回路と比較器とを有し、該比較器は該レ
ベル信号を基準レベルと比較してレベル検出信号を出力
している、（１−３−２） 前記周期エラー検出回路は
入力信号の周波数をＮ倍に変換する周波数逓倍器と、入
力信号の立上りをトリガーとして周波数逓倍器の出力を
クロックとしてカウントを行うカウンターと，周期エラ
ー信号発生器とを有し、該周期エラー信号発生器は該カ
ウンターからの信号と入力信号の立上りの有無から周期
エラー信号を検出して出力する、（１−３−３） 前記
周期エラー信号発生器は，前記カウンターのある値Ｌと
ある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲートを作りそのゲートの間
に入力信号の立上りが有るか否かで周期エラー信号を検
出して出力する、こと等を特徴としている。
路は入力信号の信号レベルを検出してレベル信号を出力
するピーク検出回路と比較器とを有し、該比較器は該レ
ベル信号を基準レベルと比較してレベル検出信号を出力
している、（１−３−２） 前記周期エラー検出回路は
入力信号の周波数をＮ倍に変換する周波数逓倍器と、入
力信号の立上りをトリガーとして周波数逓倍器の出力を
クロックとしてカウントを行うカウンターと，周期エラ
ー信号発生器とを有し、該周期エラー信号発生器は該カ
ウンターからの信号と入力信号の立上りの有無から周期
エラー信号を検出して出力する、（１−３−３） 前記
周期エラー信号発生器は，前記カウンターのある値Ｌと
ある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲートを作りそのゲートの間
に入力信号の立上りが有るか否かで周期エラー信号を検
出して出力する、こと等を特徴としている。
【００１２】
【実施例】図１は本発明のドップラー速度計の実施例１
の概略構成図である。図中、１００は光検出手段であ
り、移動物体にレーザー等の速度測定用の光束を照射
し、移動物体からの移動速度に応じてドップラーシフト
を受けた散乱光を検出して移動物体の速度に応じたドッ
プラー信号を発生している。
の概略構成図である。図中、１００は光検出手段であ
り、移動物体にレーザー等の速度測定用の光束を照射
し、移動物体からの移動速度に応じてドップラーシフト
を受けた散乱光を検出して移動物体の速度に応じたドッ
プラー信号を発生している。
【００１３】１２０は信号処理部であり、光検出手段１
００からの入力信号を処理している。１２１は増幅器で
ある。１２２はバンド・パス・フィルター（ＢＰＦ）で
あり、増幅器１２１からのドップラー信号をフィルタリ
ングしている。１２３は波形整形器であり、ＢＰＦ１２
２でフィルタリングされたドップラー信号を二値化して
いる。１２４は周波数発振回路であり、波形整形器１２
３からの二値化したドップラー信号のエラー信号を補正
して連続信号としている。１２５は周期エラー検出回路
であり、波形整形器１２３からの周期エラーを検出して
いる。１２６はレベル検出回路であり、ＢＰＦ１２２で
フィルタリングされたドップラー信号のレベルを判定し
ている。１２７はエラー信号判定回路であり、ＡＮＤ回
路等を有しており、周期エラー検出回路１２５とレベル
検出回路１２６からの信号からエラー信号かどうかを判
定している。
００からの入力信号を処理している。１２１は増幅器で
ある。１２２はバンド・パス・フィルター（ＢＰＦ）で
あり、増幅器１２１からのドップラー信号をフィルタリ
ングしている。１２３は波形整形器であり、ＢＰＦ１２
２でフィルタリングされたドップラー信号を二値化して
いる。１２４は周波数発振回路であり、波形整形器１２
３からの二値化したドップラー信号のエラー信号を補正
して連続信号としている。１２５は周期エラー検出回路
であり、波形整形器１２３からの周期エラーを検出して
いる。１２６はレベル検出回路であり、ＢＰＦ１２２で
フィルタリングされたドップラー信号のレベルを判定し
ている。１２７はエラー信号判定回路であり、ＡＮＤ回
路等を有しており、周期エラー検出回路１２５とレベル
検出回路１２６からの信号からエラー信号かどうかを判
定している。
【００１４】以上の要素のうち、周期エラー検出回路１
２５とレベル検出回路１２６とエラー信号判定回路１２
７はエラー信号検出装置１３０の一要素を構成してい
る。又増幅器１２１、ＢＰＦ１２２、波形整形器１２
３、周波数発振回路１２４、エラー信号検出装置１３０
の各要素は信号処理部１２０の一要素を構成している。
２５とレベル検出回路１２６とエラー信号判定回路１２
７はエラー信号検出装置１３０の一要素を構成してい
る。又増幅器１２１、ＢＰＦ１２２、波形整形器１２
３、周波数発振回路１２４、エラー信号検出装置１３０
の各要素は信号処理部１２０の一要素を構成している。
【００１５】上記構成で周波数発振回路１２４では，ノ
イズやドロップアウト等のエラー信号の有るドップラー
信号をエラー信号検出装置１３０からの出力信号を基に
補正を行ない連続したドップラー信号として出力してい
る。同時に信号処理部１２０がドップラー信号のエラー
補正を行なった時には信号の補正を行なったことを示す
補正信号を出力している。
イズやドロップアウト等のエラー信号の有るドップラー
信号をエラー信号検出装置１３０からの出力信号を基に
補正を行ない連続したドップラー信号として出力してい
る。同時に信号処理部１２０がドップラー信号のエラー
補正を行なった時には信号の補正を行なったことを示す
補正信号を出力している。
【００１６】図２は図１のレベル検出回路１２６のブロ
ック図である。図中、２０１はピーク検出回路であり，
ＢＰＦ１２２からのドップラー信号のピーク値を検出し
ている。２０２は比較器であり、ピーク検出回路２０１
からのレベル信号と基準レベルとを比較してレベル検出
信号を出力している。
ック図である。図中、２０１はピーク検出回路であり，
ＢＰＦ１２２からのドップラー信号のピーク値を検出し
ている。２０２は比較器であり、ピーク検出回路２０１
からのレベル信号と基準レベルとを比較してレベル検出
信号を出力している。
【００１７】図３は実施例１のエラー信号検出装置１３
０の信号処理を説明する図である。図中、信号１ＡはＢ
ＰＦ１２２からの出力信号，信号１Ｂはピーク検出回路
２０１によりピーク検出されたレベル信号であり、この
レベル信号１Ｂは比較器２０２によって基準レベルと比
較され、レベル信号１Ｂのレベルが基準レベルより低い
ときには信号１Ｃに示すようにＨｉのレベル検出信号を
出力する。信号１Ｃはレベル検出回路１２６からのレベ
ル検出信号，信号１Ｄは波形整形器１２３からの出力信
号，信号１Ｅは周期エラー検出回路１２５からの出力信
号，信号１Ｆはエラー信号判定回路１２７からのエラー
検出信号である。
０の信号処理を説明する図である。図中、信号１ＡはＢ
ＰＦ１２２からの出力信号，信号１Ｂはピーク検出回路
２０１によりピーク検出されたレベル信号であり、この
レベル信号１Ｂは比較器２０２によって基準レベルと比
較され、レベル信号１Ｂのレベルが基準レベルより低い
ときには信号１Ｃに示すようにＨｉのレベル検出信号を
出力する。信号１Ｃはレベル検出回路１２６からのレベ
ル検出信号，信号１Ｄは波形整形器１２３からの出力信
号，信号１Ｅは周期エラー検出回路１２５からの出力信
号，信号１Ｆはエラー信号判定回路１２７からのエラー
検出信号である。
【００１８】次に，図１の周期エラー検出回路１２５の
動作を説明する。 図４は図１の周期エラー検出回路１
２５のブロック図である。図中、１０１は周波数逓倍器
であり、ＰＬＬ回路よりなり、入力信号の周波数をＮ倍
にする。１０２はカウンターであり、周波数逓倍器１０
１からの出力をクロックとし入力信号の立ち上がりを基
準トリガーとしている。１０３は周期エラー信号発生器
であり、カウンター１０２のある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜
Ｍ）の間でゲートを作り，その間に入力信号の立ち上り
が有るかどうかで信号の周期エラーを検出している。
動作を説明する。 図４は図１の周期エラー検出回路１
２５のブロック図である。図中、１０１は周波数逓倍器
であり、ＰＬＬ回路よりなり、入力信号の周波数をＮ倍
にする。１０２はカウンターであり、周波数逓倍器１０
１からの出力をクロックとし入力信号の立ち上がりを基
準トリガーとしている。１０３は周期エラー信号発生器
であり、カウンター１０２のある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜
Ｍ）の間でゲートを作り，その間に入力信号の立ち上り
が有るかどうかで信号の周期エラーを検出している。
【００１９】図５は周期エラー検出回路１２５の各部分
の信号等を説明する図である。信号１Ｄは波形整形器１
２３からのドップラー信号を二値化した入力信号，信号
２Ｂは周波数逓倍器１０２からの出力信号，信号２Ｃは
周期エラー信号発生器１０３内部でカウンター１０２の
値から作ったゲート信号，信号２Ｄは周期エラー信号発
生器１０３内部で発生するエラー検出信号，信号１Ｅは
周期エラー信号発生器１０３からの出力信号であり、周
期エラー信号である。
の信号等を説明する図である。信号１Ｄは波形整形器１
２３からのドップラー信号を二値化した入力信号，信号
２Ｂは周波数逓倍器１０２からの出力信号，信号２Ｃは
周期エラー信号発生器１０３内部でカウンター１０２の
値から作ったゲート信号，信号２Ｄは周期エラー信号発
生器１０３内部で発生するエラー検出信号，信号１Ｅは
周期エラー信号発生器１０３からの出力信号であり、周
期エラー信号である。
【００２０】上記構成において，周波数逓倍器１０１で
は入力信号１Ｄを１６倍に逓倍した信号２Ｂを作り，カ
ウンター１０２へ出力する。カウンター１０２は入力信
号１Ｄの立ち上りをトリガーとして信号２Ｂをカウント
する。周期エラー信号発生器１０３においては、まずカ
ウンター１０２のカウンタの値が１３〜１９の間にゲー
トｃi を作る。そして，そのゲートｃi の間に入力信号
１Ｄの立ち上りが発生すれば、信号は正常であり、もし
ゲートｃi の間に入力信号１Ｄの立ち上りが発生しなけ
ればドロップアウトが有ったと判断し、エラー信号ｄj
を発生する。またゲートｃi が無い間に入力信号１Ｄの
立ち上りが発生すれば，これはノイズの飛び込みである
と判断し、エラー信号ｄkを発生する。
は入力信号１Ｄを１６倍に逓倍した信号２Ｂを作り，カ
ウンター１０２へ出力する。カウンター１０２は入力信
号１Ｄの立ち上りをトリガーとして信号２Ｂをカウント
する。周期エラー信号発生器１０３においては、まずカ
ウンター１０２のカウンタの値が１３〜１９の間にゲー
トｃi を作る。そして，そのゲートｃi の間に入力信号
１Ｄの立ち上りが発生すれば、信号は正常であり、もし
ゲートｃi の間に入力信号１Ｄの立ち上りが発生しなけ
ればドロップアウトが有ったと判断し、エラー信号ｄj
を発生する。またゲートｃi が無い間に入力信号１Ｄの
立ち上りが発生すれば，これはノイズの飛び込みである
と判断し、エラー信号ｄkを発生する。
【００２１】エラー検出信号２Ｄにおいて、エラー信号
ｄ1 、ｄ2 のエラーはゲートの無い所で入力信号１Ｄの
立ち上りａ5 ，ａ6 が有った場合で，エラー信号ｄ3 は
ゲートがｃ9 が開いている間に入力信号１Ｄの立ち上り
が無かった場合のエラーである。また，入力信号１Ｄの
立ち上りａ4 によるゲートｃ4 は立ち上りａ5 によりカ
ウンターが再トリガーされたので発生しない。そしてゲ
ートｃ4 に相当する部分での立ち上りａ6 はエラーｄ2
となる。これはノイズの多発によりゲートと信号が偶然
に一致することを防ぐようにしたものである。
ｄ1 、ｄ2 のエラーはゲートの無い所で入力信号１Ｄの
立ち上りａ5 ，ａ6 が有った場合で，エラー信号ｄ3 は
ゲートがｃ9 が開いている間に入力信号１Ｄの立ち上り
が無かった場合のエラーである。また，入力信号１Ｄの
立ち上りａ4 によるゲートｃ4 は立ち上りａ5 によりカ
ウンターが再トリガーされたので発生しない。そしてゲ
ートｃ4 に相当する部分での立ち上りａ6 はエラーｄ2
となる。これはノイズの多発によりゲートと信号が偶然
に一致することを防ぐようにしたものである。
【００２２】このように，ノイズの飛び込みに対しては
ゲートの無い間での入力信号１Ｄの立ち上りによってノ
イズエラーを検出し、ゲートｃが開いている間に入力信
号１Ｄの立ち上りが発生しないことでドロップアウトエ
ラーを検出している。そしてこれらのエラーが検出され
ると，続くゲートｃi の間に入力信号１Ｄの立ち上りが
発生するまで１Ｅに示す周期エラー信号ｅを発生する。
ゲートの無い間での入力信号１Ｄの立ち上りによってノ
イズエラーを検出し、ゲートｃが開いている間に入力信
号１Ｄの立ち上りが発生しないことでドロップアウトエ
ラーを検出している。そしてこれらのエラーが検出され
ると，続くゲートｃi の間に入力信号１Ｄの立ち上りが
発生するまで１Ｅに示す周期エラー信号ｅを発生する。
【００２３】そして，エラー信号判定回路１２７はレベ
ル検出回路１２６からの信号１Ｃと周期エラー検出回路
１２５からの信号１ＥのＡＮＤを取った信号１Ｆを出力
する。従って、エラー信号判定回路１２７の出力信号１
Ｆは、入力信号１Ａの信号レベルが或る基準値以下で、
同時に周期エラーが発生している信号である。従って、
本実施例では或る基準レベル以上の信号は全て正常な信
号であると判断し、又基準レベル以下の信号でも周期エ
ラーの無い信号であれば正常な信号であると判断してい
る。
ル検出回路１２６からの信号１Ｃと周期エラー検出回路
１２５からの信号１ＥのＡＮＤを取った信号１Ｆを出力
する。従って、エラー信号判定回路１２７の出力信号１
Ｆは、入力信号１Ａの信号レベルが或る基準値以下で、
同時に周期エラーが発生している信号である。従って、
本実施例では或る基準レベル以上の信号は全て正常な信
号であると判断し、又基準レベル以下の信号でも周期エ
ラーの無い信号であれば正常な信号であると判断してい
る。
【００２４】図６は本発明のドップラー速度計の実施例
１の光学系の要部概略図である。同図に於て，１００は
レーザードップラー速度計の光検出手段である。１はレ
ーザーダイオード，２はコリメータレンズ，７は被測定
物としての移動物体，１０は回折格子であり、その格子
間隔はｐである。２１は両凸レンズ，２２ａ，２２ｂは
平凸レンズ群で，両凸レンズ，平凸レンズ群の焦点距離
は共にｆである。距離ａ，ｂは，ａ＋ｂ＝２ｆの関係を
満足している。８は集光レンズ，９は光検出器である。
また７ａは移動物体の速度測定方向である。
１の光学系の要部概略図である。同図に於て，１００は
レーザードップラー速度計の光検出手段である。１はレ
ーザーダイオード，２はコリメータレンズ，７は被測定
物としての移動物体，１０は回折格子であり、その格子
間隔はｐである。２１は両凸レンズ，２２ａ，２２ｂは
平凸レンズ群で，両凸レンズ，平凸レンズ群の焦点距離
は共にｆである。距離ａ，ｂは，ａ＋ｂ＝２ｆの関係を
満足している。８は集光レンズ，９は光検出器である。
また７ａは移動物体の速度測定方向である。
【００２５】レーザーダイオード１から発生したレーザ
ー光束３はコリメータレンズ２により厳密にコリメート
され，透過型の回折格子１０の格子配列方向に垂直に入
射し，回折角θの±１次の回折光束５ａ，５ｂとなって
回折格子１０から出射する。光束５ａ，５ｂは焦点距離
ｆの両凸レンズ２１によって光束１３ａ，１３ｂの集光
光束となり、一旦結像した後、平凸レンズ群２２ａ，２
２ｂによって再び平行光１４ａ，１４ｂとなり，回折格
子からの回折角θと等しい角度θで移動物体７を照射す
る。そして移動物体７からの散乱光は平凸レンズ群２２
ａ，２２ｂ及び集光レンズ８により効率良く光検出器９
の受光部９ａへと集光し，光検出器９は次式に示すドッ
プラー信号が含有された出力信号Ｓを出力する。
ー光束３はコリメータレンズ２により厳密にコリメート
され，透過型の回折格子１０の格子配列方向に垂直に入
射し，回折角θの±１次の回折光束５ａ，５ｂとなって
回折格子１０から出射する。光束５ａ，５ｂは焦点距離
ｆの両凸レンズ２１によって光束１３ａ，１３ｂの集光
光束となり、一旦結像した後、平凸レンズ群２２ａ，２
２ｂによって再び平行光１４ａ，１４ｂとなり，回折格
子からの回折角θと等しい角度θで移動物体７を照射す
る。そして移動物体７からの散乱光は平凸レンズ群２２
ａ，２２ｂ及び集光レンズ８により効率良く光検出器９
の受光部９ａへと集光し，光検出器９は次式に示すドッ
プラー信号が含有された出力信号Ｓを出力する。
【００２６】 Ｆ＝２Ｖ／ｐ （１） （Ｆ：ドップラー周波数，Ｖ：移動物体の速度） ここで，レーザーダイオード１の波長λがケース温度の
変化などで変化したとすると，ｐsin θ＝λに対応して
θが変動するが，本光学系では（１）式のようにドップ
ラー信号の周波数は変動しない。また，本光学系では２
光束スポットの位置も不動にできるので，移動物体７を
図６に示す配置に設定すると，被測定物上では２光束ス
ポットの位置が不動なのでスポット間の位置ずれは生じ
ず，常に適正な交差状態を保ち良好なドップラー信号が
得られる。
変化などで変化したとすると，ｐsin θ＝λに対応して
θが変動するが，本光学系では（１）式のようにドップ
ラー信号の周波数は変動しない。また，本光学系では２
光束スポットの位置も不動にできるので，移動物体７を
図６に示す配置に設定すると，被測定物上では２光束ス
ポットの位置が不動なのでスポット間の位置ずれは生じ
ず，常に適正な交差状態を保ち良好なドップラー信号が
得られる。
【００２７】
【発明の効果】本発明のエラー信号検出装置は以上の構
成により、以下の効果が得られる。 （２−１）カウンターのカウント数ＬとＭの設定によっ
てゲート巾の設定が行えるので、測定状況に応じてエラ
ー信号検出精度を容易に変更できる。 （２−２）入力信号の周波数が変化しても、常にその周
波数を逓倍した信号をもとに周期エラーを検出する。従
って入力周波数が変化しても検出精度は変化しない。
成により、以下の効果が得られる。 （２−１）カウンターのカウント数ＬとＭの設定によっ
てゲート巾の設定が行えるので、測定状況に応じてエラ
ー信号検出精度を容易に変更できる。 （２−２）入力信号の周波数が変化しても、常にその周
波数を逓倍した信号をもとに周期エラーを検出する。従
って入力周波数が変化しても検出精度は変化しない。
【００２８】本発明のドップラー速度計によれば、 （３−１）エラー信号判定回路は周期エラー検出信号
に、レベル検出回路よりのレベル信号を併せて判定して
いるので、周波数変動の激しい信号に対しても或る基準
レベル以上の信号は全て正常な信号であると判断し、又
基準レベル以下の信号でも周期エラーの無い信号であれ
ば正常な信号であると判断している。従って周波数変動
が激しくても正確なドップラー信号が得られる。 （３−２）周波数の安定した信号による測定の場合の精
度を落すことなく，周波数変動の激しい信号による測定
の場合であっても、該信号を適切に処理し、安定して高
精度の測定を行うことができる。
に、レベル検出回路よりのレベル信号を併せて判定して
いるので、周波数変動の激しい信号に対しても或る基準
レベル以上の信号は全て正常な信号であると判断し、又
基準レベル以下の信号でも周期エラーの無い信号であれ
ば正常な信号であると判断している。従って周波数変動
が激しくても正確なドップラー信号が得られる。 （３−２）周波数の安定した信号による測定の場合の精
度を落すことなく，周波数変動の激しい信号による測定
の場合であっても、該信号を適切に処理し、安定して高
精度の測定を行うことができる。
【図１】 本発明のドップラー速度計の実施例１の要部
構成図
構成図
【図２】 図１のレベル検出回路のブロック図
【図３】 図１のエラー信号検出装置の信号を説明する
図
図
【図４】 図１の周期エラー検出回路のブロック図
【図５】 図４の各部分の信号を説明する図
【図６】 図１の光学系の要部概略図
【図７】 従来のドップラー速度計の要部構成図
１ レーザーダイオード ２ コリメータレンズ ７ 被測定物（移動物体） ９ 光検出器 １０ 透過型回折格子 １００ 光検出手段 １２０ 信号処理部 １２５ 周期エラー検出回路 １２６ レベル検出回路 １３０ エラー信号検出装置
Claims (10)
- 【請求項１】 入力信号の信号レベルを検出し、基準レ
ベルと比較してレベル検出信号を出力するレベル検出回
路と，入力信号の周期エラーを検出し周期エラー信号を
出力する周期エラー検出回路と，該レベル検出回路と該
周期エラー検出回路からの出力信号を基にエラー信号を
判定して該入力信号のエラー検出信号を出力するエラー
信号判定回路とを有することを特徴とするエラー信号検
出装置。 - 【請求項２】 前記レベル検出回路は入力信号の信号レ
ベルを検出してレベル信号を出力するピーク検出回路
と、該ピーク検出回路からのレベル信号を基準レベルと
比較し、レベル検出信号を出力する比較器とを有するこ
とを特徴とする請求項１のエラー信号検出装置。 - 【請求項３】 前記周期エラー検出回路は入力信号の周
波数をＮ倍に変換する周波数逓倍器と，入力信号の立上
りをトリガーとし周波数逓倍器からの出力信号をクロッ
クとするカウンターと，該カウンターからの信号と入力
信号の立上りの有無からエラー信号を検出し周期エラー
信号を出力する周期エラー信号発生器とを有することを
特徴とする請求項１のエラー信号検出装置。 - 【請求項４】 前記周期エラー信号発生器は，前記カウ
ンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲートを
作りそのゲートの間に入力信号の立上りが有るか否かで
周期エラー信号を検出して出力することを特徴とする請
求項３のエラー信号検出装置。 - 【請求項５】 移動物体に光束を照射し、該移動物体か
らのドップラーシフトを受けた散乱光を検出し、該移動
物体の速度に応じたドップラー信号を発生する光検出手
段と，該光検出手段からのドップラー信号をフィルタリ
ングするバンドパス・フィルタと，該バンドパス・フィ
ルタでフィルタリングしたドップラー信号を二値化する
波形整形器と，該バンドパス・フィルタからのフィルタ
リングしたドップラー信号の信号レベルを検出し、基準
レベルと比較してレベル検出信号を出力するレベル検出
回路と，該波形整形器からの二値化されたドップラー信
号の周期エラーを検出して周期エラー信号を出力する周
期エラー検出回路と，該レベル検出回路と該周期エラー
検出回路からの出力信号を基に入力信号のエラー信号を
判定してエラー検出信号を出力するエラー信号判定回路
と，該エラー信号判定回路からのエラー検出信号に基づ
いて、該波形整形器からのドップラー信号を補正して出
力する周波数発振回路を有することを特徴とするドップ
ラー速度計。 - 【請求項６】 前記周波数発振回路はエラー信号のある
入力信号の補正を行なったことを示す補正信号をドップ
ラー信号と同時に出力することを特徴とする請求項５記
載のドップラー速度計 - 【請求項７】 レベル検出回路により入力信号の信号レ
ベルを検出し、基準レベルと比較してレベル検出信号を
出力し，周期エラー検出回路により入力信号の周期エラ
ーを検出して周期エラー信号を出力し，エラー信号判定
回路により該レベル検出回路からのレベル検出信号と該
周期エラー検出回路からの周期エラー信号を基にエラー
信号を判定して該入力信号のエラー検出信号を出力する
ことを特徴とするエラー信号検出方法。 - 【請求項８】 前記レベル検出回路は入力信号の信号レ
ベルを検出してレベル信号を出力するピーク検出回路と
比較器とを有し、該比較器は該レベル信号を基準レベル
と比較してレベル検出信号を出力していることを特徴と
する請求項７のエラー信号検出方法。 - 【請求項９】 前記周期エラー検出回路は入力信号の周
波数をＮ倍に変換する周波数逓倍器と、入力信号の立上
りをトリガーとして周波数逓倍器の出力をクロックとし
てカウントを行うカウンターと，周期エラー信号発生器
とを有し、該周期エラー信号発生器は該カウンターから
の信号と入力信号の立上りの有無から周期エラー信号を
検出して出力することを特徴とする請求項７のエラー信
号検出方法。 - 【請求項１０】 前記周期エラー信号発生器は，前記カ
ウンターのある値Ｌとある値Ｍ（Ｌ＜Ｍ）の間でゲート
を作りそのゲートの間に入力信号の立上りが有るか否か
で周期エラー信号を検出して出力することを特徴とする
請求項９のエラー信号検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877594A JP3491975B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | エラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16877594A JP3491975B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | エラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0815436A true JPH0815436A (ja) | 1996-01-19 |
| JP3491975B2 JP3491975B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=15874238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16877594A Expired - Fee Related JP3491975B2 (ja) | 1994-06-28 | 1994-06-28 | エラー信号検出装置及びそれを用いたドップラー速度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3491975B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009222684A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Canon Inc | 速度計 |
| EP3112903A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Velocimeter and method of manufacturing an article |
| JP2020060600A (ja) * | 2020-01-24 | 2020-04-16 | キヤノン株式会社 | 速度計、および物品製造方法 |
-
1994
- 1994-06-28 JP JP16877594A patent/JP3491975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009222684A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Canon Inc | 速度計 |
| EP3112903A1 (en) | 2015-06-30 | 2017-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Velocimeter and method of manufacturing an article |
| JP2017015547A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | キヤノン株式会社 | 速度計、および物品製造方法 |
| US10408853B2 (en) | 2015-06-30 | 2019-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Velocimeter and method of manufacturing article |
| JP2020060600A (ja) * | 2020-01-24 | 2020-04-16 | キヤノン株式会社 | 速度計、および物品製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3491975B2 (ja) | 2004-02-03 |
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