JPS6147579A - 音波距離計 - Google Patents
音波距離計Info
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- JPS6147579A JPS6147579A JP16969084A JP16969084A JPS6147579A JP S6147579 A JPS6147579 A JP S6147579A JP 16969084 A JP16969084 A JP 16969084A JP 16969084 A JP16969084 A JP 16969084A JP S6147579 A JPS6147579 A JP S6147579A
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- signals
- distance
- circuit
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、音響波の位相ｔｔ澗による音波距離計につい
てのもので、特に同時に多重変調された音９波を送信波
として用いる事により、対象物体の形状や対象物体と送
信局あるいは受信局間の距菊および相対速度を同時に計
測可能な音波距農訂に関するものである。
てのもので、特に同時に多重変調された音９波を送信波
として用いる事により、対象物体の形状や対象物体と送
信局あるいは受信局間の距菊および相対速度を同時に計
測可能な音波距農訂に関するものである。
音さ波による距覗および速度計画の必要性は、近年の環
境計測の発展と多様化にともないますます増大してきて
いる。この距離と速度を同時に計画可能な物として、送
信音聾波周波数を時間に対し周期的に上昇下降させるＣ
Ｗンを−がをる。この装置では対象物までの距離および
対象物と装置間の相対速度を同時に求める事が可能では
めるが送信音波周波数上昇時と下降時とでは、それぞれ
時刻が異るので電磁波に比して速度が非常に遅い音容波
を用いた温合には周波数上昇と下降時の対象物体距離お
よび速度に大きな差異の生じる恐れが有るため、この方
法により求めた結果は必ずしも正確とはいえなかった。
境計測の発展と多様化にともないますます増大してきて
いる。この距離と速度を同時に計画可能な物として、送
信音聾波周波数を時間に対し周期的に上昇下降させるＣ
Ｗンを−がをる。この装置では対象物までの距離および
対象物と装置間の相対速度を同時に求める事が可能では
めるが送信音波周波数上昇時と下降時とでは、それぞれ
時刻が異るので電磁波に比して速度が非常に遅い音容波
を用いた温合には周波数上昇と下降時の対象物体距離お
よび速度に大きな差異の生じる恐れが有るため、この方
法により求めた結果は必ずしも正確とはいえなかった。
本発明は、上述した事情に鑑み 祈瀞四においても高功
度で測距と速度計測を可能とする音波距離計の提供を目
的とする。
度で測距と速度計測を可能とする音波距離計の提供を目
的とする。
本発明者は上記の目的で研究したところ、同時に２つ以
上の信号によって変調された音響波を送（，１Ｊ（Ｊ号
として用いることにより、上述したＣＷソチーにおいて
本質的に発生する周波数上昇時と下降時の情報取得時刻
差を９とすることが可能となり、更に同時に得られる２
つ以上の位相差「１報を統計的に処理（−例としては正
規方程式への代入）することにより、より精度の高い測
距および物体形状計測および相対速度針側を同時に行い
得ることを見出した。
上の信号によって変調された音響波を送（，１Ｊ（Ｊ号
として用いることにより、上述したＣＷソチーにおいて
本質的に発生する周波数上昇時と下降時の情報取得時刻
差を９とすることが可能となり、更に同時に得られる２
つ以上の位相差「１報を統計的に処理（−例としては正
規方程式への代入）することにより、より精度の高い測
距および物体形状計測および相対速度針側を同時に行い
得ることを見出した。
本発明の音波用Ｉ８１！ｔはこの様な知見に基づくもの
であり、より詳しくは、２つ以上の信号によって同時に
多ｍ変調された音０波が送信部より送出される一方、ｔ
ｔＩ！Ｉ！Ｉ対象物体からの反射波あるいは直接波を受
信部にて復調し、その信号と送信部における２つ以上の
信号間の位相差の時間変化を計測し、それらの結果を連
立させることにより従来の手法によっては得られなかっ
た精度の高い対象物体の測距と形状計測ならびに相対速
度１＋側を同時に可能とするものである。
であり、より詳しくは、２つ以上の信号によって同時に
多ｍ変調された音０波が送信部より送出される一方、ｔ
ｔＩ！Ｉ！Ｉ対象物体からの反射波あるいは直接波を受
信部にて復調し、その信号と送信部における２つ以上の
信号間の位相差の時間変化を計測し、それらの結果を連
立させることにより従来の手法によっては得られなかっ
た精度の高い対象物体の測距と形状計測ならびに相対速
度１＋側を同時に可能とするものである。
以下本発明の一実施例を図面を用いて詳述する。図／は
一実施例の装置栂成図である。送信信号はこの場合２つ
であり、それぞれ信号発生回路（１）および（２）にお
いて発生される。それぞれの信号周波数Ｆｌ （ｔ）お
よびｐｚ（ｌは、（１）においては時間とともに線形あ
るいは非線形に上昇しく２）においては下降する。これ
らの信号は和算回路（３）において合皮され乗算回路（
ｔｌ）において周波数Ｆｃの搬送波をこの場合振嘔変調
する。また上記搬送波信号は信号発生回路（５）にて発
生される。上記変調信号は送波用電気−音唇変換器Ｃ乙
ンにより伝搬媒質中に展出される。対象譬体【７）によ
って反射された反射波は受波用変換器（ｌｒ）により電
気信号に変換される。この信 ′号は検波回路（９）に
よって復調された後、位相差検出回路（／ ｆ：））お
よび（／／）により、それぞれ（１）および（２）で発
生された信号との間の位相差の時間に対する変化を出力
させる。これら２つの信号は情報処理部（／２）に入力
され、ｉ′を測対象物までの距扉およびその形状と相対
速度に対応した特育の周波数成分を有する２つの信号波
として認識される。これらの信号を周波数屏析した場合
、もし計測装置系と計測対象４１Ｉ７１！！１の相対速
度が零であるならば上ｖ３（１０）および（／／）から
の出力は完全に同じ周波数成分を有することになり、そ
の周波数が対象物体までの距農および物体形状に対応し
、その振幅が物体の音波反射係数に対応した値を示すこ
とになる。一方、相対速度が存在する場合には当然ドツ
プラー効果により上記（１０＞および（／／）の出力は
互に逆の周波数移動を受けることになるため、これらλ
つの周波数成分には当然の差が生じるが、これらは従来
からの周動的に送信周波数の上昇下降をくりかえすＣＷ
ソナー の場合と異なり時間的に全く同時に取得するこ
とが可能であるため、これら２つの情報は完全に連立さ
せることが可能となり真の意味での測距および相対速度
ｔＩ′測を可能とするのである。
一実施例の装置栂成図である。送信信号はこの場合２つ
であり、それぞれ信号発生回路（１）および（２）にお
いて発生される。それぞれの信号周波数Ｆｌ （ｔ）お
よびｐｚ（ｌは、（１）においては時間とともに線形あ
るいは非線形に上昇しく２）においては下降する。これ
らの信号は和算回路（３）において合皮され乗算回路（
ｔｌ）において周波数Ｆｃの搬送波をこの場合振嘔変調
する。また上記搬送波信号は信号発生回路（５）にて発
生される。上記変調信号は送波用電気−音唇変換器Ｃ乙
ンにより伝搬媒質中に展出される。対象譬体【７）によ
って反射された反射波は受波用変換器（ｌｒ）により電
気信号に変換される。この信 ′号は検波回路（９）に
よって復調された後、位相差検出回路（／ ｆ：））お
よび（／／）により、それぞれ（１）および（２）で発
生された信号との間の位相差の時間に対する変化を出力
させる。これら２つの信号は情報処理部（／２）に入力
され、ｉ′を測対象物までの距扉およびその形状と相対
速度に対応した特育の周波数成分を有する２つの信号波
として認識される。これらの信号を周波数屏析した場合
、もし計測装置系と計測対象４１Ｉ７１！！１の相対速
度が零であるならば上ｖ３（１０）および（／／）から
の出力は完全に同じ周波数成分を有することになり、そ
の周波数が対象物体までの距農および物体形状に対応し
、その振幅が物体の音波反射係数に対応した値を示すこ
とになる。一方、相対速度が存在する場合には当然ドツ
プラー効果により上記（１０＞および（／／）の出力は
互に逆の周波数移動を受けることになるため、これらλ
つの周波数成分には当然の差が生じるが、これらは従来
からの周動的に送信周波数の上昇下降をくりかえすＣＷ
ソナー の場合と異なり時間的に全く同時に取得するこ
とが可能であるため、これら２つの情報は完全に連立さ
せることが可能となり真の意味での測距および相対速度
ｔＩ′測を可能とするのである。
なお、本発明の実施例としては他に次の様なものがある
。
。
（イ）送信局と受信局とが完全に分院して設置されてお
り、装置は直接波または固定された反射板からの反射波
を用い、送信局と受信局間の測距および相対速度針側を
同時に可能とする音波距ｖＩ＆計。
り、装置は直接波または固定された反射板からの反射波
を用い、送信局と受信局間の測距および相対速度針側を
同時に可能とする音波距ｖＩ＆計。
（ロ）送信局と受信局とが同一の電気−音＠変換器を共
をし、Ｗ側対象物までの距はおよびその形状ならびに物
体との相対速度ｉｔ測または上記（イ）項掲裁の計測を
可能とする音波距隔訂。
をし、Ｗ側対象物までの距はおよびその形状ならびに物
体との相対速度ｉｔ測または上記（イ）項掲裁の計測を
可能とする音波距隔訂。
（ハ）ＧＷ／にて示した構成に、図２の１３およびｌ弘
に示す遅延回路をくわえ特定の互層に留る物体よりの反
射波、あるいは送信局よりの直接波によって生ずる位相
出力信号の時間変化を零とできる音波距匡訂。
に示す遅延回路をくわえ特定の互層に留る物体よりの反
射波、あるいは送信局よりの直接波によって生ずる位相
出力信号の時間変化を零とできる音波距匡訂。
（二］上ｆｆ１ｌ！（へン項恣裁の８成において、上記
Ｃ口２項帰裁の共存および計測を可Ωｇとする音波用ｗ
ｉｔ。
Ｃ口２項帰裁の共存および計測を可Ωｇとする音波用ｗ
ｉｔ。
以上、本発明は従来の１ｔｒｇＪＪ法における信号取得
時間の差を完全に零と出来るばかりではなく、数多くの
信号波により多重同時変調を行なう事により、より精度
の高い測距と形状計測および相対速度計測を同時に可能
とする計測装置を溝成することが可能となり、その効果
は著しく大きいと考えられる。
時間の差を完全に零と出来るばかりではなく、数多くの
信号波により多重同時変調を行なう事により、より精度
の高い測距と形状計測および相対速度計測を同時に可能
とする計測装置を溝成することが可能となり、その効果
は著しく大きいと考えられる。
図／は本発明の一実施例を示す概要図である。
Claims (1)
- 時間とともに、周波数あるいは符号が変化する、または
一定の周波数あるいは符号を持つ２つ以上の信号で同時
に多重変調された音響波を送信する送信局と、その直接
波または対象物体からの反射波を受信する受信局を一対
以上有し、送信局で用いている２つ以上の信号と受信局
にて受信した信号との間の位相差を計測し、それらの結
果を連立させる事により対象物体の形状や対象物体と送
信局あるいは受信局間の距離および相対速度、または送
信局と受信局間の距離および相対速度を同時に計測可能
な音波距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16969084A JPS6147579A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 音波距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16969084A JPS6147579A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 音波距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147579A true JPS6147579A (ja) | 1986-03-08 |
Family
ID=15891085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16969084A Pending JPS6147579A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | 音波距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147579A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024483A (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Kazuhiro Nishii | 空き瓶空き罐処理装置 |
| US20120133544A1 (en) * | 2008-05-06 | 2012-05-31 | Wayne Rudd | Measurement method and apparatus |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP16969084A patent/JPS6147579A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024483A (ja) * | 1988-06-23 | 1990-01-09 | Kazuhiro Nishii | 空き瓶空き罐処理装置 |
| US20120133544A1 (en) * | 2008-05-06 | 2012-05-31 | Wayne Rudd | Measurement method and apparatus |
| US8995226B2 (en) * | 2008-05-06 | 2015-03-31 | Bios Developments Limited | Measurement method and apparatus |
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