JPS63133003A - Length/speed measuring apparatus - Google Patents
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- JPS63133003A JPS63133003A JP28005786A JP28005786A JPS63133003A JP S63133003 A JPS63133003 A JP S63133003A JP 28005786 A JP28005786 A JP 28005786A JP 28005786 A JP28005786 A JP 28005786A JP S63133003 A JPS63133003 A JP S63133003A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、移動物体の長さや変位(以下、単に「長さ
」という)、さらにはその速度を非接触で測定するのに
用いられる長さ・速度測定装置に関する。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a method for measuring the length and displacement (hereinafter simply referred to as "length") of a moving object, as well as its speed, in a non-contact manner. -Relating to a speed measuring device.
〈従来の技術〉
従来この種装置として、スペックルパターンを利用した
計測装置が存在する。<Prior Art> As a conventional device of this type, there is a measurement device that utilizes a speckle pattern.
第15図はその原理を示し、速度■で移動する物体2に
レーザ光1が照射されている。この物体2での反射光は
散乱して空間に広がるが、この散乱光はレーザ光1のコ
ヒーレンス性により明暗の鮮明なスペックルパターンと
なる。このスペックルパターンは前記物体2の移動と同
時に移動し、この移動するスペックルパターンが移動方
向に沿って並ぶ第1.第2の各受光器3.4で検出され
る。FIG. 15 shows the principle, in which a laser beam 1 is irradiated onto an object 2 moving at a speed of {circumflex over (2)}. The reflected light from the object 2 is scattered and spread in space, and due to the coherence of the laser beam 1, this scattered light becomes a speckle pattern with clear brightness and darkness. This speckle pattern moves simultaneously with the movement of the object 2, and this moving speckle pattern is aligned along the moving direction. It is detected in each second photoreceiver 3.4.
各受光器3.4はそれぞれ受光信号をアナログ電気量に
変換し、この電気信号は比較回路で2値化されて2値化
信号となる。この場合、第2の受光器4により得る2値
化信号(以下、「遅れ信号」という)は第1の受光器3
により得る2値化信号(以下、「先行信号」という)に
対しある遅れ時間τ4だけ遅れて検出されることになる
。Each light receiver 3.4 converts the received light signal into an analog electrical quantity, and this electrical signal is binarized by a comparison circuit to become a binary signal. In this case, the binary signal obtained by the second light receiver 4 (hereinafter referred to as a "delayed signal") is transmitted to the first light receiver 3.
It is detected with a delay of a certain delay time τ4 with respect to the binary signal obtained by (hereinafter referred to as "preceding signal").
かくして先行信号は第16図に示す如く、N1ビット分
だけメモリ5に、また遅れ信号の方はN2ビット分(た
だしHz >N、)だけ他のメモリ6に、それぞれある
サンプル周期Tで同時に取り込まれた後、一致判別回路
7により先行信号の各ビットデータと遅れ信号の所定の
各ビットデータとが比較されて各データ内容の一致、不
一致が判別される。Thus, as shown in FIG. 16, N1 bits of the leading signal are taken into the memory 5, and N2 bits of the delayed signal (where Hz > N) are taken into the other memory 6 simultaneously at a certain sampling period T. After that, the match determining circuit 7 compares each bit data of the preceding signal with each predetermined bit data of the delayed signal to determine whether the data contents match or do not match.
この場合にまず先行信号の1〜N、ビット目のデータと
遅れ信号の1〜N1ビツト目のデータとの一致判別が行
われる。その結果、データ内容が一致したビット数をカ
ウンタ8で計数することで、−成度数(相関度数)Xが
求められる。この値Xはメモリ6の時間シフトがゼロの
とき(図中、K=Oで示す)の相関値を意味する。In this case, first, it is determined whether the data of the 1st to N1th bits of the preceding signal match the data of the 1st to N1th bits of the delayed signal. As a result, by counting the number of bits whose data contents match with each other using a counter 8, a negative degree (correlation degree) X can be obtained. This value X means the correlation value when the time shift of the memory 6 is zero (indicated by K=O in the figure).
つぎにメモリ5の1〜N、ビット目のデータとメモリ6
の2〜(N++1)ビット目のデータとの間の一致判別
が行われ、その−成度数X、すなわちメモリ6の時間シ
フトがTのとき(K=1)の相関値がカウンタ8の計数
動作により求められる。Next, the 1st to Nth bit data of memory 5 and memory 6
A match is determined between the 2nd to (N++1)th bit data of It is determined by
以下同様にして、時間シフトがTXj(ただしj・0,
1,2.・・・・)のときの相関値が求められ、その結
果、第17図に示すように相関ピークPをもつ相関曲線
9が得られる。そしてこの相関曲線9によって前記相関
ピークPまでの遅れ時間τ、が求められ、例えばこの遅
れ時間τ4をつぎの0式に代入することで物体2の速度
Vを算出し、さらにこの速度Vを時間で積分することで
物体2の長さや変位(移動距離)を算出する。Similarly, the time shift is TXj (however, j・0,
1, 2. ...), and as a result, a correlation curve 9 having a correlation peak P as shown in FIG. 17 is obtained. Then, the delay time τ to the correlation peak P is obtained from this correlation curve 9. For example, by substituting this delay time τ4 into the following equation 0, the velocity V of the object 2 is calculated, and further, this velocity V is expressed as the time The length and displacement (traveling distance) of the object 2 are calculated by integrating with .
τd なお上式中、X6は受光器3.4間の距離。τd In the above formula, X6 is the distance between the light receivers 3.4.
kは定数である。k is a constant.
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが上記方式の場合、先行信号および遅れ信号につ
き必要なデータ量をメモリ5,6に取り込んだ後にデー
タ入力を禁止して、メモリドライブによる相関処理を行
うため、相関ピークの検出、ひいては物体の長さや速度
の計測に時間がかかり、殊にリアルタイムによる高速処
理が困難であるという問題がある。<Problems to be Solved by the Invention> However, in the case of the above method, data input is prohibited after the necessary amount of data for the leading signal and the delayed signal is loaded into the memories 5 and 6, and correlation processing is performed by the memory drive. However, there is a problem in that it takes time to detect the correlation peak and, in turn, measure the length and velocity of the object, making high-speed processing in real time particularly difficult.
この発明は、上記問題を解消するためのものであって、
移動物体の長さや速度の検出時間の短縮化をはかると共
に、リアルタイムによる計測処理を可能とした新規な長
さ・速度測定装置を提供することを目的とする。This invention is intended to solve the above problem,
The purpose of this invention is to shorten the time required to detect the length and velocity of a moving object and to provide a novel length/velocity measuring device that enables real-time measurement processing.
く問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明では、移動物体へ光
を照射するための投光器と、前記物体表面での散乱光を
受光するための所定距離隔てて配設された第1.第2の
受光器と、第1の受光器による受光信号に対する第2の
受光器による受光信号の遅れ時間がクロック数で一定値
となるようクロック周波数を決定してクロック信号を発
生させる可変クロック発生部と、
前記クロック信号を計数するためのクロック計数部と、
第1.第2の受光器による受光信号間につき任意のクロ
ック信号のタイミングで相関ピークを検出するためのピ
ーク検出部と、
このピーク検出部による相関ピーク検出結果に基づき移
動物体の所定長さに相当するクロ・ツク数を計数基準値
として設定するための基準値設定部と、
前記クロック計数部の計数値と基準値設定部に設定され
た計数基準値との比較に基づき前記移動物体の長さ・速
度を算定するための算定部とで長さ・速度測定装置を構
成した。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention includes a projector for irradiating light onto a moving object, and a projector disposed at a predetermined distance for receiving light scattered on the surface of the object. The first A variable clock generator that generates a clock signal by determining the clock frequency so that the delay time of the light reception signal by the second light receiver relative to the light reception signal by the first light receiver and the light reception signal by the first light receiver is a constant value in terms of the number of clocks. a clock counting section for counting the clock signal; 1. A peak detection section for detecting a correlation peak at an arbitrary clock signal timing between the light reception signals by the second light receiver; - a reference value setting section for setting the number of ticks as a counting reference value; and a length/velocity of the moving object based on a comparison between the count value of the clock counting section and the counting reference value set in the reference value setting section. A length/velocity measurement device was constructed with a calculation section for calculating the .
く作用〉
移動する物体にレーザ光が照射されると、その散乱光に
よりスペックルパターンが生成され、その信号が第1.
第2の各受光器で受光される。Effect> When a moving object is irradiated with laser light, a speckle pattern is generated by the scattered light, and the signal is transmitted as the first signal.
The light is received by each second light receiver.
これら受光信号は2値化されるが、第2の受光器による
受光信号は第1の受光器による受光信号に対しある遅れ
時間だけ遅れることになる。These light reception signals are binarized, but the light reception signal from the second light receiver is delayed by a certain delay time with respect to the light reception signal from the first light receiver.
可変クロック発生部はこの遅れ時間がクロック数で一定
値となるようクロック周波数を決定してクロック信号を
発生させる。このクロック信号はクロック計数部に与え
られてクロック数が計数される。The variable clock generating section determines the clock frequency so that this delay time becomes a constant value in terms of the number of clocks, and generates a clock signal. This clock signal is given to a clock counting section and the number of clocks is counted.
一方ピーク検出部において第1.第2の各受光器による
受光信号間につき所定のクロック信号のタイミングで相
関ピークが検出され、このピーク検出結果に基づき移動
物体の所定長さに相当するクロック数が計数基準値とし
て基準値設定部に設定される。On the other hand, in the peak detection section, the first. A correlation peak is detected at the timing of a predetermined clock signal between the light reception signals by each of the second light receivers, and based on the peak detection result, the number of clocks corresponding to the predetermined length of the moving object is set as a counting reference value by the reference value setting section. is set to
かくて算定部では、前記クロック計数部による計数値と
基準値設定部に設定された計数基準値とを比較しその比
較動作に基づき前記移動物体の長さや速度を算定するも
のである。In this manner, the calculation section compares the counted value by the clock counting section with the counting reference value set in the reference value setting section, and calculates the length and speed of the moving object based on the comparison operation.
この発明によれば、計測処理をリアルタイムで実行し得
、従来例に比較して長さや速度の測定時間が大幅に短縮
化される。According to the present invention, measurement processing can be performed in real time, and the time required to measure length and speed can be significantly shortened compared to conventional examples.
〈実施例〉
第1図はこの発明の一実施例にかかる長さ・速度測定装
置の全体概略構成例を示すもので、投受光系11.信号
処理部12.極性相関器13および、計数部14より構
成されている。<Embodiment> FIG. 1 shows an example of the overall schematic configuration of a length/velocity measuring device according to an embodiment of the present invention. Signal processing section 12. It is composed of a polarity correlator 13 and a counting section 14.
前記投受光系11は、第2図に示す如く、半導体レーザ
15より成る光源を有し、この半導体レーザ15の出力
パワーを自動パワー制御回路(A P C回路)16で
安定化している。この半導体レーザ15からの出射ビー
ムは光学系17によりコリメートされ、移動する物体1
8に照射される。この照射光は物体18の表面で散乱し
、その反射光はレーザ光のコヒーレンス性によりスペッ
クルパターンを生成する。このスペックルパターンは第
1.第2の各受光器19.20でそれぞれ受光されて光
電変換され、その電気信号が信号処理部12へ送られる
。なお前記の各受光器19.20は物体18の移動方向
に沿って平均スペックルサイズ以上の所定間隔X4を隔
てて配設される。As shown in FIG. 2, the light projecting/receiving system 11 has a light source composed of a semiconductor laser 15, and the output power of the semiconductor laser 15 is stabilized by an automatic power control circuit (APC circuit) 16. The beam emitted from this semiconductor laser 15 is collimated by an optical system 17, and the moving object 1
8 is irradiated. This irradiated light is scattered on the surface of the object 18, and the reflected light generates a speckle pattern due to the coherence of the laser light. This speckle pattern is the first. Each of the second light receivers 19 and 20 receives and photoelectrically converts the light, and the electrical signal is sent to the signal processing section 12. The light receivers 19 and 20 are arranged along the moving direction of the object 18 at a predetermined interval X4 equal to or larger than the average speckle size.
前記信号処理部12は、各受光器19.20からの受光
信号を所定のレベルで弁別して2値化するための一対の
比較回路を備えている。The signal processing section 12 includes a pair of comparison circuits for discriminating and binarizing the light reception signals from each light receiver 19, 20 at a predetermined level.
第3図はこれら比較回路21の具体回路例を示し、また
第4図はその回路各部の信号波形を示している。FIG. 3 shows a concrete circuit example of these comparison circuits 21, and FIG. 4 shows signal waveforms of each part of the circuit.
第3図中、前置増幅回路22は受光器からの出力信号A
を増幅し、その増幅出力は直流成分除去回路23でその
直流成分がカプトされる。In FIG. 3, the preamplifier circuit 22 receives the output signal A from the photoreceiver.
is amplified, and the amplified output is subjected to a DC component removal circuit 23 in which the DC component is captured.
この直流成分除去回路23の出力Bはシュミット・トリ
ガ回路24に与えられ、ここで零レベル付近に設定され
たシュミット・レベルで弁別されて2値化出力CI、C
2が生成される。第2の受光器20の2値化出力C2は
、第1の受光器19の2値化出力C1に対しある遅れ時
間τ4だけ遅れるもので、一方の2値化出力C3は先行
信号として、他方の2値化出力C2は遅れ信号として、
それぞれ極性相関器13に与えられる。The output B of this DC component removal circuit 23 is given to a Schmitt trigger circuit 24, where it is discriminated based on a Schmitt level set near zero level and is converted into binary outputs CI, C.
2 is generated. The binary output C2 of the second optical receiver 20 is delayed by a certain delay time τ4 with respect to the binary output C1 of the first optical receiver 19, and one binary output C3 is used as a preceding signal and the other The binarized output C2 of is a delayed signal,
Each signal is applied to a polarity correlator 13.
第1図に戻って前記極性相関器13は、可変クロック発
生部25.シフタ部26.ピーク検出部27および、デ
コーダ部28をその構成として含むもので、その具体構
成例を第5図および第6図に示す。Returning to FIG. 1, the polarity correlator 13 includes a variable clock generator 25. Shifter section 26. The configuration includes a peak detection section 27 and a decoder section 28, and specific configuration examples thereof are shown in FIGS. 5 and 6.
なお第6図中、29は前記各受光器19.20で得られ
るスペックル信号(第3図のAに対応する)、30は前
記比較回路21で生成される2値化信号(第3図のBに
対応する)、31は極性相関器13のシフタ部26に取
り込まれるデータ列、32は極性相関器13の可変クロ
ック発生部25が発生するクロック信号CKである。In FIG. 6, 29 is a speckle signal obtained by each of the light receivers 19 and 20 (corresponding to A in FIG. 3), and 30 is a binary signal generated by the comparison circuit 21 (see FIG. 3). 31 is a data string taken into the shifter section 26 of the polarity correlator 13, and 32 is a clock signal CK generated by the variable clock generation section 25 of the polarity correlator 13.
前記シフタ部26は、一対のシフトレジスタ33.34
を含み、第1のシフトレジスタ33には先行信号の2値
データ列が、また第2のシフトレジスタ34には前記先
行信号に対しある時間遅れτ4を有する遅れ信号の2値
データ列が、それぞれ同時に直列入力される。The shifter section 26 includes a pair of shift registers 33 and 34.
The first shift register 33 contains a binary data string of the preceding signal, and the second shift register 34 contains a binary data string of a delayed signal having a certain time delay τ4 with respect to the preceding signal. They are input in series at the same time.
各シフトレジスタ33.34は、可変クロック発生部2
5が発生するクロック信号CKのタイミングによって動
作せられ、第1のシフトレジスタ33にはNt ビット
分(第6図では、N、=1.02)の2値データが、第
2のシフトレジスタ34にはNt (Nz < N
t )ビット分(第6図では、N、=6)の2値データ
が、それぞれ取り込まれる。Each shift register 33 and 34 has a variable clock generator 2.
The binary data of Nt bits (N, = 1.02 in FIG. 6) is transferred to the first shift register 33 and transferred to the second shift register 34. is Nt (Nz < N
t ) bits (N, = 6 in FIG. 6) of binary data are respectively taken in.
前記可変クロック発生部25は、その詳細は後述するが
、前記遅れ時間τ、がクロック数で一定値に、(例えば
100個)となるようクロック信号CKの周波数fcK
が可変設定される。Although the details will be described later, the variable clock generating section 25 adjusts the frequency fcK of the clock signal CK so that the delay time τ becomes a constant value (for example, 100 clocks).
is set variably.
第7図(1)は各シフトレジスタ33.34の関係を示
しており、第1のシフトレジスタ33に先行信号の構成
データAI+AZ+・・・・が順次直列入力されるのに
対し、第2のシフトレジスタ34には前記先行信号に対
しクロック数でKPに相当する遅れ時間τ4だけ遅れて
遅れ信号が直列入力される。なお遅れ時間τ4は、クロ
ック信号GKの周期をTとすると、理論上、τ、=T×
KPとなる。FIG. 7(1) shows the relationship between the respective shift registers 33, 34, in which the configuration data AI+AZ+... of the preceding signal is sequentially input in series to the first shift register 33, while the A delayed signal is serially inputted into the shift register 34 after being delayed by a delay time τ4 corresponding to KP in terms of the number of clocks with respect to the preceding signal. Note that the delay time τ4 is theoretically calculated as τ,=T×, where T is the period of the clock signal GK.
Becomes KP.
第1のシフトレジスタ33は取り込んだ2値データを直
列出力し、また第2のシフトレジスタ34は取り込んだ
2値データを並列出力するもので、第1のシフトレジス
タ33の直列出力にかかる最終ビットのデータと第2の
シフトレジスタ34の並列出力にかかる全ビットのデー
タとがピーク検出部27の一敗判別部35に与えられて
データ間の一致、不一致が判別される。The first shift register 33 serially outputs the captured binary data, and the second shift register 34 outputs the captured binary data in parallel. The data and all the bits of data related to the parallel output of the second shift register 34 are provided to the success/defeat determining section 35 of the peak detecting section 27 to determine whether the data match or do not match.
なお前記一致判別部35は例えばエクスクル−シブ・ノ
ア回路等を用いて構成される。Note that the coincidence determination section 35 is configured using, for example, an exclusive NOR circuit.
第7図(2)はこの一致判別部35の判別動作を示すも
ので、第1のシフトレジスタ33には先行信号の構成デ
ータへ五、1〜Aム9、が、また第2のシフトレジスタ
34には遅れ信号の構成データA (i十N、−に、1
−(N、−+)ゞ へ1十N、−1が1それぞれ取り込
まれている。また一致判別部35には第1のシフトレジ
スタ33より直列出力にかかる最終ビットのデータA、
が、また第2のシフトレジスタ34より並列出力にかか
る全ビットのデータ^(正中Hじにp)−(Nl−篇)
A′A i+N+−にPが、それぞれ与えられ、これら
データ間でデータ内容の一致判別が行われる。FIG. 7(2) shows the discrimination operation of the coincidence discrimination section 35, in which the first shift register 33 has the constituent data of the preceding signal 5, 1 to AM9, and the second shift register 34 contains the configuration data A of the delayed signal (i + N, -, 1
10N and -1 are respectively taken into -(N, -+)ゞ. In addition, the match determining unit 35 includes the final bit data A serially output from the first shift register 33;
However, all bits of data output in parallel from the second shift register 34 (center H jini p) - (Nl- edition)
P is given to each of A'A i+N+-, and a match in data content is determined between these data.
この第1.第2の各シフトレジスタ33゜34にクロッ
ク信号CKが1個与えられると、各シフトレジスタ33
.34は1ビツトだけシフト動作して第7図(3)の状
態に移行し、一致判別部35には第1のシフトレジスタ
33よりつぎの直列出力データA telが、また第2
のシフトレジスタ34よりつぎの各並列出力データA
(i+N、 −Kp)−(Nよ−I、+1〜A t ”
Nl −Kp + 1が、それぞれ与えられる。This first. When one clock signal CK is applied to each of the second shift registers 33 and 34, each shift register 33
.. 34 performs a shift operation by one bit and shifts to the state shown in FIG.
The following parallel output data A from the shift register 34 of
(i+N, -Kp)-(Nyo-I,+1~A t"
Nl −Kp + 1 are given, respectively.
上記一致判別部35の判別結果はカウンタ群36を含む
ピーク検出部27に与えられ、第2のシフトレジスタ3
4の各ビットについての一致度数がカウンタ群36を構
成する複数個(N2個)のカウンタ37A〜37X(第
11図に示す)によってそれぞれ計数される。The determination result of the coincidence determination section 35 is given to the peak detection section 27 including a counter group 36, and the second shift register 3
The degree of coincidence for each bit of 4 is counted by a plurality of counters (N2) counters 37A to 37X (shown in FIG. 11) constituting the counter group 36, respectively.
なお第7図(21(3)にはこのカウンタ群36による
計数結果を直交座標上に示しである。この直交座標は横
軸に第2のシフトレジスタ34の各ビット位置(前記時
間シフl−Kに相当する)をとり、縦軸に一敗度数(相
関度数)をとったものであり、KがN1−NZ+l〜N
、の範囲内のKPの位置に一敗度数(図中、斜線で示す
)が累積されている。In FIG. 7 (21(3)), the counting results by this counter group 36 are shown on orthogonal coordinates.The orthogonal coordinates are plotted on the horizontal axis as each bit position of the second shift register 34 (the time shift l- (corresponding to
The number of losses (indicated by diagonal lines in the figure) is accumulated at the position of KP within the range of .
第8図+11〜(3)は上記第1.第2の各シフトレジ
スタ33.34および一致判別部35の具体構成例を、
その動作例と共に示しである。Figure 8+11 to (3) are shown in the above 1. A specific configuration example of each of the second shift registers 33 and 34 and the coincidence determination unit 35 is as follows.
This is shown together with an example of its operation.
この実施例の場合、先行信号に対する遅れ信号の遅れ時
間τ4がクロック数でKP =100となるようクロッ
ク信号GKの周波数rcKを可変設定すると共に、第1
シフトレジスタ33には102ビツトの先行信号が、ま
た第2のシフトレジスタ34には6ビツトの遅れ信号が
、それぞれ取り込まれるよう構成しである。In the case of this embodiment, the frequency rcK of the clock signal GK is variably set so that the delay time τ4 of the delayed signal with respect to the preceding signal is KP = 100 in terms of the number of clocks, and the frequency rcK of the clock signal GK is variably set.
The shift register 33 is configured to receive a 102-bit leading signal, and the second shift register 34 is configured to receive a 6-bit delayed signal.
いま第8図+11において、第1のシフトレジスタ33
には先行信号の102ビツト分の構成データAl0I〜
Azozが取り込まれ、また第2のシフトレジスタ34
には遅れ信号の6ビツト分の構成データA++t〜^、
。2が取り込まれている。Now, in FIG. 8+11, the first shift register 33
contains configuration data Al0I for 102 bits of the preceding signal.
Azoz is fetched and also transferred to the second shift register 34.
is the configuration data A++t~^ for 6 bits of the delayed signal,
. 2 is included.
この第1.第2の各シフトレジスタ33゜34にクロッ
ク信号CKが1個与えられて1ビツトだけシフト動作す
ると、各シフトレジスタ33.34および一致判別部3
5は第8図(2)に示す状態に移行する。すなわち第1
のシフトレジスタ33に先行信号の構成データAlO2
〜A2゜3が、また第2のシフトレジスタ34に遅れ信
号の構成データA98〜Al0Iが、それぞれ取り込ま
れると共に、一致判別部35には第1のシフトレジスタ
33より直列出力にかかる最終ビットのデータA1゜、
が、また第2のシフトレジスタ34より並列出力にかか
る全ビットのデータA911〜^、。3が与えられて、
これらデータ間の一致判別が行われる。This first. When each of the second shift registers 33 and 34 receives one clock signal CK and shifts by one bit, each of the shift registers 33 and 34 and the coincidence determination section 3
5 shifts to the state shown in FIG. 8(2). That is, the first
The configuration data AlO2 of the preceding signal is stored in the shift register 33 of
~A2゜3 and the configuration data A98~Al0I of the delayed signal are respectively taken into the second shift register 34, and the coincidence determination unit 35 receives the data of the final bit serially output from the first shift register 33. A1゜,
However, all bits of data A911~^, which are output in parallel from the second shift register 34. 3 is given,
A match between these data is determined.
第8図(3)は、上記第8図(2)の状態下にある各シ
フトレジスタ33.34がさらに1ビツトシフトした状
態を示しており、この場合には一敗判別部35は第1の
シフトレジスタ330つぎの直列出力データA1゜2に
つき第2のシフトレジスタ34のつぎの各並列出力デー
タA99〜A、。4との間で一致判別を行っている。FIG. 8(3) shows a state in which each of the shift registers 33 and 34 under the state of FIG. 8(2) has been further shifted by one bit. For each next serial output data A1.2 of shift register 330, each next parallel output data A99-A of second shift register 34. A match is determined between 4 and 4.
第2のシフトレジスタ34の各ピントについての一敗度
数はカウンタ群36を構成する各カウンタ37A〜37
Xによりそれぞれ個別に計数される。この実施例の場合
、前記遅れ時間τ4がクロック数でKp =100に相
当するよう設定されているから、同図の直交座標で示す
如く、理論上に=100の位置に一致度数が累積されて
、相関曲線の相関ピークが現れることになる。The number of losses for each focus of the second shift register 34 is determined by each counter 37A to 37 constituting the counter group 36.
Each is counted individually by X. In this embodiment, the delay time τ4 is set to correspond to Kp = 100 in terms of the number of clocks, so the frequency of coincidence is theoretically accumulated at the position of = 100, as shown by the orthogonal coordinates in the figure. , a correlation peak of the correlation curve will appear.
第9図はカウンタ群36による実際の計数結果例を示す
。同図は、−成度数かに=に、に相当する位置に□□以
外にも現れて累積され、その結果、K p*skの位置
を中心としてその両側に広がる相関度数分布が生成され
ることを示している。FIG. 9 shows an example of actual counting results by the counter group 36. In the same figure, the correlation frequency distribution that appears at positions other than □□ and accumulates at positions corresponding to -component number crab = is generated, and as a result, a correlation frequency distribution that centers on the position of K p * sk and spreads on both sides is generated. It is shown that.
このような分布をとることは、第1のシフトレジスタ3
3の出力として第10図に示す如く、同一データ内容の
ビットデータ(同図の場合、「■」レベルのビットデー
タ)がクロック信号GKの複数ビットにわたり連続する
ような場合、K=に、、、にの位置のみならずに=に、
、□−3の位置でも第2のシフトレジスタ34の出力と
データ内容が一致することとなって、−成度数が累積さ
れる結果となることからも理解される。Taking such a distribution means that the first shift register 3
As shown in FIG. 10, as the output of 3, when bit data with the same data content (in the case of the figure, bit data of "■" level) is continuous over multiple bits of the clock signal GK, K=, , as well as the position of = ,
, □-3 as well, the output of the second shift register 34 and the data content match, which can be understood from the fact that the number of negative changes is accumulated.
第11図は、第1図におけるピーク検出部27の具体構
成例を示すもので、前記した複数のカウンタ37A〜3
7Xより成るカンウラ群36と、隣合うビットのカウン
タ(例えば37Aと37B)間に接続される複数対のデ
ィジタルコンパレータ38,39と、一方のディジタル
コンパレータ39の特定出力が与えられるデータ生成部
40とを含んでいる。FIG. 11 shows a specific configuration example of the peak detection section 27 in FIG.
A counter group 36 consisting of 7X counters, a plurality of pairs of digital comparators 38 and 39 connected between adjacent bit counters (for example, 37A and 37B), and a data generation section 40 to which a specific output of one digital comparator 39 is given. Contains.
前記ディジタルコンパレータ3B、39は隣合うビット
のカウンタ相互間につきそれぞれの計数値の大小を比較
するためのものであり、一方のディジタルコンパレータ
38は上位4ビツトのデータを大小比較し、他方のディ
ジタルコンパレータ39は下位4ビツトのデータを大小
比較する。なお第11図中、各カウンタ37A〜37X
の計数値はA、B、・・・・、Xで示し、また各計数値
の上位4ビツトの各ビットデータはA0〜A3+ ・・
・・x0〜×3で、下位4ビ・ノドの各ビットデータは
A4〜A?+ ・・・・x4〜X、で、それぞれ示しで
ある。The digital comparators 3B and 39 are for comparing the respective count values between the counters of adjacent bits, and one digital comparator 38 compares the data of the upper 4 bits in magnitude, and the other digital comparator 38 39 compares the data of the lower 4 bits. In addition, in FIG. 11, each counter 37A to 37X
The count values are indicated by A, B, ..., X, and the upper 4 bits of each count value are A0 to A3+...
...In x0 to x3, each bit data of the lower 4 bits and nodes is A4 to A? +...x4 to X, respectively.
それぞれ上位ビット比較用のディジタルコンパレータ3
8は上位4ビツトについての計数データ(図中、A’、
B’、・・・・、X′で示す)を大小比較し、その比較
結果を下位ビット比較用のディジタルコンパレータ39
に与える。Digital comparator 3 for comparing upper bits, respectively
8 is the counting data for the upper 4 bits (A',
B', . . . ,
give to
そして各下位ビット比較用のディジタルコンパレータ3
9では、A’>B’、B’>C’。and a digital comparator 3 for comparing each lower bit.
9, A'>B', B'>C'.
00.・、w’>x’の場合は直ちにA>B、B>C9
・・、・、W>Xであると判断し、またA′〈B’、B
’<C’、・・・・、w’<x’の場合は直ちにA<B
、B<C,1,・・、W<Xであると判断するが、A’
=B’、B’=C’、・・・・。00.・If w'>x', immediately A>B, B>C9
...,..., determine that W>X, and also A'<B', B
'<C', ..., if w'<x', immediately A<B
, B<C,1,..., W<X, but A'
=B', B'=C',...
w’=x’の場合は下位4ビツトについての計数データ
を大小比較した上で、計数値間の大小を判断することに
なる。When w'=x', the count data for the lower 4 bits are compared in magnitude, and then the magnitude between the count values is determined.
各ディジタルコンパレータ39は、比較結果に対応する
出力を送出するが、この実施例の場合、A>B、B>C
,・・、・、w>xの比較結果を表す論理「1」の出力
信号が送出される各出力vA41を、データ生成部40
を構成する並列入力−直列出力シフトレジスタ42の各
ビ・ノドに接続している。従ってこのシフトレジスタ4
2には各出力線41の出力信号の状態に応じた内容のデ
ータ、すなわち相関ピークを検出するための検出データ
が生成されるもので、この検出データのデータ配列中、
rOJから「1」へ切り換わる位置を判別することによ
って相関ピークの位置を検出することができる。Each digital comparator 39 sends out an output corresponding to the comparison result; in this embodiment, A>B, B>C
, . . . Each output vA41 from which an output signal of logic “1” representing the comparison result of w>x is sent is sent to the data generation unit 40.
The parallel input/serial output shift register 42 is connected to each node of the parallel input/serial output shift register 42. Therefore, this shift register 4
2, data whose content corresponds to the state of the output signal of each output line 41, that is, detection data for detecting a correlation peak, is generated, and in the data array of this detection data,
The position of the correlation peak can be detected by determining the position where rOJ switches to "1".
例えば第11図に示す例の場合、A>Bにかかる出力信
号はrOJ 、B>C,−10,、w>xにかかる出力
信号は「1」であるから、2番目カウンタ37Bの計数
値Bが最大であって、この位置に相関ピークが存在位置
することがわかる。For example, in the case of the example shown in FIG. 11, the output signal for A>B is rOJ, the output signal for B>C, -10, and w>x is "1", so the count value of the second counter 37B It can be seen that B is the maximum and a correlation peak exists at this position.
なお上記実施例では、A>B、B>C,・・・・。In the above embodiment, A>B, B>C, . . .
W>Xの比較結果を表す信号が送出される各出力線41
をシフトレジスタ42の各ビットに接続しているが、こ
れに限らず、A<B、B<C。Each output line 41 to which a signal representing the comparison result of W>X is sent
are connected to each bit of the shift register 42, but the invention is not limited to this, and A<B, B<C.
、、、、、W<Xの比較結果を表す信号が送出される各
出力線をシフトレジスタ42の各ビットに接続して構成
することもできる。, , , , each output line through which a signal representing the comparison result of W<X is sent can be connected to each bit of the shift register 42.
前記データ生成部40は、上記のシフトレジスタ42の
他、ラッチ部43.カウンタ44゜クロック発生器45
および、遅延回路46を含んでいる。The data generation section 40 includes, in addition to the shift register 42 described above, a latch section 43 . Counter 44° Clock generator 45
and a delay circuit 46.
前記シフトレジスタ42およびカウンタ44には前記ク
ロック発生器45よりクロックが与えられており、カウ
ンタ44がこのクロックを計数し、またシフトレジスタ
42がこのクロックのタイミングより若干遅れてビット
データを直列出力する。ランチ部43はシフトレジスタ
42より「1」のビットデータが与えられたとき、その
時点でのカウンタ44の計数値をラッチするもので、こ
のラソチデークによって何番目のカウンタ37A〜37
Xの計数値が最大であるかを判断し得、これにより相関
ピークの位置が特定され、この相関ピークの位置とこの
ときのクロック信号CKの周期’r(=1/feK)と
から前記遅れ時間τ4を算出できる。A clock is given to the shift register 42 and the counter 44 by the clock generator 45, the counter 44 counts this clock, and the shift register 42 serially outputs bit data with a slight delay from the timing of this clock. . The launch unit 43 latches the count value of the counter 44 at that time when bit data of "1" is given from the shift register 42.
It can be determined whether the count value of Time τ4 can be calculated.
第12図は、可変クロック発生部25の一構成例を示す
。この可変クロック発生部25は前記遅れ時間τ4がク
ロック数で一定値に、(例えば100個)となるようク
ロック周波数rcxを可変設定してクロック信号CKを
発生させるためのものであり、図示例の場合、位相比較
器47、ローパスフィルタ48.電圧制御発振器49お
よび、カウンタ50を含むPLLループ(Phase
Locked Loop )をもって構成しである。FIG. 12 shows an example of the configuration of the variable clock generating section 25. As shown in FIG. This variable clock generating section 25 is for generating a clock signal CK by variably setting the clock frequency rcx so that the delay time τ4 is a constant value (for example, 100 clocks) in terms of the number of clocks. In the case, the phase comparator 47, the low-pass filter 48. A PLL loop (Phase) including a voltage controlled oscillator 49 and a counter 50
Locked Loop).
前記位相比較器47には基準周波数f0の基準信号が、
またカウンタ50には分周比rが、それぞれ与えられる
もので、この可変クロック発生部25は基準周波数f。The phase comparator 47 receives a reference signal with a reference frequency f0,
Further, the counter 50 is provided with a frequency division ratio r, and the variable clock generator 25 is provided with a reference frequency f.
の倍率を分周比rによって変えることによって、クロッ
ク周波数feK(=r−f6 )を変化させている。The clock frequency feK (=r-f6) is changed by changing the magnification of the frequency division ratio r.
なお上記構成のうちカウンタ50はクロック信号CKを
分周比rで分周してこれを位相比較器47に与える。位
相比較器47はカウンタ50が出力する周波数がfc+
c/rの信号と基準周波数f0をもつ基準信号との位相
を比較してその位相差に応じた電圧を発生させる。ロー
パスフィルタ48は位相比較器47からの信号入力を平
滑化し、電圧制御発振器49は入力電圧の大きさに応じ
た周波数fcに<=r−ro>を発振させてクロック信
号CKを発生させる。Note that in the above configuration, the counter 50 divides the clock signal CK by a frequency division ratio r and supplies the divided clock signal to the phase comparator 47 . The phase comparator 47 detects that the frequency output by the counter 50 is fc+
The phases of the c/r signal and the reference signal having the reference frequency f0 are compared to generate a voltage according to the phase difference. The low-pass filter 48 smoothes the signal input from the phase comparator 47, and the voltage-controlled oscillator 49 oscillates <=rro> at a frequency fc corresponding to the magnitude of the input voltage to generate a clock signal CK.
第13図は、前記分周比rの決定方法を示している。FIG. 13 shows a method for determining the frequency division ratio r.
同図において、roは初期データとして可変クロック発
生部25に与えられる初期分周比であり、可変クロック
発生部25は初期時はこの初期分周比r0に基づき、そ
れ以降は更新された分周比rに基づきクロック周波数f
CKを決定して、クロック信号GKを信号処理部51へ
与える。この信号処理部51は前記第1.第2の各シフ
トレジスタ33,34.一致判別部35゜ピーク検出部
27等に対応しており、各シフトレジスタ33.34は
クロック信号CKのタイミングに合わせて先行信号や遅
れ信号を取り込むと共に、第1のシフトレジスタ33は
直列出力にかかる最終ビットデータを、また第2のシフ
トレジスタ34は並列出力にかかる複数ビットデータを
、それぞれ一致判別部35に与える。In the figure, ro is an initial frequency division ratio given to the variable clock generation section 25 as initial data, and the variable clock generation section 25 is initially based on this initial frequency division ratio r0, and thereafter uses the updated frequency division ratio. Clock frequency f based on ratio r
CK is determined and a clock signal GK is provided to the signal processing section 51. This signal processing section 51 is the first signal processing section. Each second shift register 33, 34 . The coincidence determination section 35 corresponds to the peak detection section 27, etc., and each shift register 33 and 34 takes in a leading signal and a delayed signal in accordance with the timing of the clock signal CK, and the first shift register 33 outputs in series. The second shift register 34 supplies the final bit data and the plural bit data related to the parallel output to the coincidence determining section 35, respectively.
一致判別部35ではそれぞれデータ間のデータ内容の一
致判別が行われ、その−成度数が第2のシフトレジスタ
34の各ビット毎にカウンタ群36の各カウンタ37A
〜37Xにより計数される。The coincidence determination unit 35 determines whether the data contents match each other, and the number of occurrences is determined by each counter 37A of the counter group 36 for each bit of the second shift register 34.
~37X counts.
これらカウンタ37A〜37Xの計数動作により一致度
数分布が得られ、隣合うビットのカウンタ相互間につき
ディジタルコンパレータ38.39により計数値の大小
が比較され、その比較結果に基づきデータ生成部40の
シフトレジスタ42に相関ピークの検出データが生成さ
れる。そしてこのデータ生成部40において前記検出デ
ータおよびカウンタ44の計数値がラッチ部43に与え
られ、このラッチ部43にて相関ピークの位置を表すラ
ンチデータが生成されてデコーダ部28へ出力される。A coincidence frequency distribution is obtained by the counting operations of these counters 37A to 37X, and the magnitudes of the counted values are compared by digital comparators 38 and 39 between counters of adjacent bits, and based on the comparison result, the shift register of the data generation unit 40 is At 42, correlation peak detection data is generated. In the data generating section 40, the detection data and the count value of the counter 44 are applied to a latch section 43, and the latch section 43 generates launch data representing the position of the correlation peak and outputs it to the decoder section 28.
前記ラッチデータはデコーダ部28で解読され、その内
容に応じて分周比rの制御量Δrが割り付けられる。例
えば第6図のに=99の位置に相関ピークの位置がきた
場合、制御量Δrとして+1が割り付けられる。この制
御量Δrを前回の分周比rに加算して新たな分周比rに
更新され、これを可変クロック発生部25に与えること
により、この分周比rに基づくクロック周波数fCKが
決定されて、クロック信号CKが出力されることになる
。The latch data is decoded by the decoder section 28, and a control amount Δr of the frequency division ratio r is assigned according to its contents. For example, when the correlation peak is located at the position of =99 in FIG. 6, +1 is assigned as the control amount Δr. This control amount Δr is added to the previous frequency division ratio r to be updated to a new frequency division ratio r, and by giving this to the variable clock generation section 25, the clock frequency fCK based on this frequency division ratio r is determined. As a result, the clock signal CK is output.
第1図に戻って、前記クロック信号CKは計数部14に
与えられる。この計数部14はクロック信号CKの計数
動作によって前記移動物体18の長さや速度を求めるた
めのもので、クロック計数用カウンタ52.基準値選定
用カウンタ53.コンパレータ54および、長さ換算用
カウンタ55をその構成として含んでいる。Returning to FIG. 1, the clock signal CK is applied to the counting section 14. This counting section 14 is for calculating the length and speed of the moving object 18 by counting the clock signal CK, and includes a clock counting counter 52. Reference value selection counter 53. Its configuration includes a comparator 54 and a length conversion counter 55.
クロック計数用カウンタ52は、可変クロック発生部2
5が出力したクロック信号CKを計数する。The clock counting counter 52 is connected to the variable clock generator 2.
The clock signal CK outputted by 5 is counted.
基準値設定用カウンタ53は、移動物体18の単位長さ
Δeに相当するクロック数を計数基準値nとしてプリセ
ットとするためのもので、このプリセット値は前記ピー
ク検出部27で検出された相関ピークの位置に応じてそ
の都度決定される。なおピーク検出部27はクロック計
数用カウンタ52の計数値N、が所定値N。The reference value setting counter 53 is used to preset the number of clocks corresponding to the unit length Δe of the moving object 18 as the counting reference value n, and this preset value is the correlation peak detected by the peak detector 27. It is decided each time according to the position of. Note that in the peak detection unit 27, the count value N of the clock counting counter 52 is a predetermined value N.
(ただしN、<n)に達した時点で相関ピークの位置を
検出するようにしである。(However, the position of the correlation peak is detected when N<n) is reached.
コンパレータ54は、クロック計数用カウンタ52によ
る計数値N、が基準値設定用カウンタ53にプリセント
された計数基準値nに到達したとき一定長パルス信号を
出力する。この一定長パルス信号が出力されると、これ
と同時に前記クロック計数用カウンタ52およびピーク
検出部27のカウンタ群36がリセットされる。The comparator 54 outputs a constant length pulse signal when the count value N by the clock counting counter 52 reaches the count reference value n presented to the reference value setting counter 53. When this constant length pulse signal is output, the clock counting counter 52 and the counter group 36 of the peak detecting section 27 are simultaneously reset.
長さ換算用カウンタ55は、前記一定長バル大信号を計
数するためのもので、そのパルス総数をNとすると、つ
ぎの0式により前記移動物体18の長さくPp動短距離
Lを算出することができる。The length conversion counter 55 is for counting the constant length pulse signal, and if the total number of pulses is N, the length Pp moving short distance L of the moving object 18 is calculated by the following formula. be able to.
L=ΔI×N・・・・■
また長さ換算用カウンタ55により単位時間当たりの出
力パルス数N′を計数すると、つぎの0式により物体1
8の速度Vを求めることができる。なおこの場合、長さ
換算用カウンタ55の計数時間を設定するのに、タイマ
を設けることは勿論である。L=ΔI×N...■ Also, when the length conversion counter 55 counts the number of output pulses per unit time, the object
The velocity V of 8 can be found. In this case, it goes without saying that a timer is provided to set the counting time of the length conversion counter 55.
■=ΔIXN’自・・■
第14図は移動物体18の速度■が変化する状態を示し
ており、横軸に時間t、縦軸に物体18の速度Vがとっ
である。■=ΔIXN'self...■ FIG. 14 shows a state in which the speed ■ of the moving object 18 changes, with time t plotted on the horizontal axis and velocity V of the object 18 plotted on the vertical axis.
同図中、toは単位時間を示し、斜線部分の面積は単位
時部t0に物体18が移動する距離(長さ)Δlに相当
する。また(a)は前記クロック計数用カウンタ52に
よるクロック信号CKの計数動作を、(b)は基準値設
定用カウンタ53のプリセットのタイミングを、(c)
はコンパレータ53の出力にかかる一定長パルス信号の
出力タイミングを、(d)は前記ピーク検出部27によ
るピーク検出のタイミングを、(e)はクロック信号G
Kの周波数fCKの更新のタイミングを、それぞれ示す
。In the figure, to indicates unit time, and the area of the diagonally shaded portion corresponds to the distance (length) Δl that the object 18 moves in unit time t0. Also, (a) shows the counting operation of the clock signal CK by the clock counting counter 52, (b) shows the presetting timing of the reference value setting counter 53, and (c) shows the timing of presetting the reference value setting counter 53.
(d) is the timing of peak detection by the peak detector 27, and (e) is the clock signal G.
The timing of updating the frequency fCK of K is shown respectively.
つぎに上記実施例の動作を説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained.
いま移動する物体18にレーザ光が照射されると、その
反射光によりスペックルパターンが生成され、このスペ
ックル信号が第1.第2の各受光器19.20で受光さ
れる。この受光信号は信号処理部12に与えられて2値
化され、その2値化出力が先行信号や遅れ信号として極
性相関器13に与えられる。When the moving object 18 is irradiated with laser light, the reflected light generates a speckle pattern, and this speckle signal is used as the first. The light is received by each second light receiver 19,20. This light reception signal is given to the signal processing section 12 and binarized, and the binarized output is given to the polarity correlator 13 as a leading signal or a delayed signal.
極性相関器13では可変クロック発生部25が初期分周
比r0や更新された分周比rに基づきクロック周波数f
ckを決定して、クロック信号CKをシフタ部26に与
える。シフタ部26の各シフトレジスタ33.34はク
ロック信号GKのタイミングに合わせて前記先行信号や
遅れ信号を取り込むと共に、第1のシフトレジスタ33
は直列出力にかかる最終ビットデータを、また第2のシ
フトレジスタ34は並列出力にかかる複数ビットデータ
を、それぞれ一致判別部35に与える。一致判別部35
ではそれぞれデータ間のデータ内容の一致判別が行われ
、その−成度数が第2のシフトレジスタ34の各ビット
毎にカウンタ群36の各カウンタ37により計数される
。これらカウンタ37の計数動作により一致度数分布が
得られ、相関ピークの位置がピーク検出部27のラッチ
部43にラッチされる。In the polarity correlator 13, the variable clock generator 25 generates a clock frequency f based on the initial frequency division ratio r0 and the updated frequency division ratio r.
ck is determined and the clock signal CK is applied to the shifter section 26. Each of the shift registers 33 and 34 of the shifter unit 26 takes in the preceding signal and the delayed signal in accordance with the timing of the clock signal GK, and the first shift register 33
provides the final bit data related to the serial output, and the second shift register 34 provides the plural bit data related to the parallel output to the coincidence determining section 35, respectively. Match determination unit 35
Then, a match between the data is determined, and the number of negative results is counted by each counter 37 of the counter group 36 for each bit of the second shift register 34. A coincidence frequency distribution is obtained by the counting operation of these counters 37, and the position of the correlation peak is latched by the latch section 43 of the peak detection section 27.
前記ラッチデータはデコーダ部28で解読され、その内
容に応じて分周比rが更新され、これを可変クロック発
生部25に与えることにより、更新にがかる分周比rに
基づくクロック周波数fcKが決定されて、クロック信
号CKが出力される。The latch data is decoded by the decoder section 28, the frequency division ratio r is updated according to the content, and by giving this to the variable clock generation section 25, the clock frequency fcK based on the frequency division ratio r for updating is determined. The clock signal CK is output.
このクロック信号CKは計数部14のクロック計数用カ
ウンタ52に与えられ、その計数値N3がコンパレータ
54に与えられる(第14図(al参照)。コンパレー
タ54では計数値N。This clock signal CK is applied to the clock counting counter 52 of the counting section 14, and its count value N3 is applied to the comparator 54 (see FIG. 14 (al)).
と基準値設定用カウンタ53にブリセントされた計数基
準値nとを比較し、両者が一致したとき一定長パルス信
号を長さ換算用カウンタ55へ出力する(第14図[C
)参照)。and the count reference value n recently entered in the reference value setting counter 53, and when the two match, a constant length pulse signal is output to the length conversion counter 55 (Fig. 14 [C
)reference).
これより先に前記クロック計数用カウンタ52の計数値
N、が所定値NPに到達した時点でピーク検出部27に
おいて前記相関ピークの検出動作が実行され(第14図
(d)参照)、このピーク検出結果に基づきクロック周
波数fCKが更新されると共に(第14図+Q)参照)
、前記計数基準値nが決定され、これが基準値設定用カ
ウンタ53にプリセットされる(第14図(b)参照)
。Prior to this, when the count value N of the clock counting counter 52 reaches a predetermined value NP, the peak detection unit 27 executes the correlation peak detection operation (see FIG. 14(d)), and the correlation peak The clock frequency fCK is updated based on the detection result (see Figure 14+Q))
, the counting reference value n is determined and preset in the reference value setting counter 53 (see FIG. 14(b)).
.
従ってコンパレータ54は、クロック計数用カウンタ5
2の計数値N、をこのプリセント値と比較することにな
り、殊に移動物体18が加速または減速時している場合
における測定誤差を最小に抑えることができる。Therefore, the comparator 54 is connected to the clock counting counter 5.
By comparing the count value N of 2 with this precent value, measurement errors can be minimized, especially when the moving object 18 is accelerating or decelerating.
かくして長さ換算用カウンタ55は前記一定長パルス信
号を計数し、そのパルス総数Nにより物体18の長さく
移動距離)Lが、また単位時間当たりの出力パルス数N
′により物体18の速度Vが、それぞれ求められること
になる。In this way, the length conversion counter 55 counts the constant length pulse signals, and the total number of pulses (N) determines the length (travel distance) L of the object 18, and the number of output pulses per unit time (N).
', the velocity V of the object 18 can be determined.
〈発明の効果〉
この発明は上記の如く、物体表面での散乱光を受光する
ための第1.第2の受光器を所定距離隔てて配設し、第
1の受光器による受光信号に対する第2の受光器による
受光信号の遅れ時間がクロック数で一定値となるよう可
変クロック発生部によりクロック周波数を決定してクロ
ック信号を発生させると共に、このクロック信号をクロ
ック計数部にて計数し、その計数値と基準値設定部に相
関ピーク検出の都度設定される計数基準値との比較に基
づき算定部が前記物体の長さ・距離を算定するようにし
たから、リアルタイムによる正確な計測処理が可能とな
り、移動物体の長さや速度の検出時間の短縮化を実現す
る等、発明目的を達成した顕著な効果を奏する。<Effects of the Invention> As described above, the present invention provides the first method for receiving scattered light on the surface of an object. The second light receivers are arranged at a predetermined distance apart, and a variable clock generator generates a clock frequency so that the delay time of the light reception signal by the second light receiver with respect to the light reception signal by the first light receiver is a constant value in terms of the number of clocks. is determined and generates a clock signal, and this clock signal is counted by a clock counting section, and a calculation section is performed based on a comparison between the counted value and a counting reference value that is set in the reference value setting section each time a correlation peak is detected. calculates the length and distance of the object, which makes it possible to perform accurate measurement processing in real time, and achieves the purpose of the invention, such as shortening the time required to detect the length and speed of a moving object. be effective.
第1図はこの発明の一実施例にかかる長さ・速度測定装
置の全体概略構成を示す回路ブロック図、第2図は投受
光系の構成を示すブロック図、第3図は信号処理部の構
成を示すブロック図、第4図は第3図の回路各部のタイ
ムチャート、第5図は極性相関器の回路構成を示すブロ
ック図、第6図は極性相関器の回路構成およびその動作
を示す説明図、第7図はシフトレジスタおよび一致判別
部の動作を示す説明図、第8図はシフトレジスタおよび
一致判別部の具体構成例およびその動作例を示す説明図
、第9図はカウンタ群の計数にかかる相関度数分布を示
す説明図、第10図は第9図の相関度数分布の生成理由
を説明するためのタイムチャート、第11図はピーク検
出部の具体構成例を示すブロック図、第12図は可変ク
ロック発生部の回路構成例を示すブロック図、第13図
は可変クロック発生部における分周比の決定方法を示す
説明図、第14図は長さや速度の計測原理を示す説明図
、第15図はスペックル速度計の原理説明図、第16図
は従来例の構成を示す説明図、第17図は相関曲線を示
す説明図である。
11・・・・投受光系 13・・・・極性相関器1
4・・・・計数部 15・・・・半導体レーザ1
9.20・・・・受光器
25・・・・可変クロック発生部
27・・・・ピーク検出部
52、53.55・・・・カウンタ
54・・・・コンパレータFIG. 1 is a circuit block diagram showing the overall schematic configuration of a length/velocity measuring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the light emitting/receiving system, and FIG. 3 is a block diagram of the signal processing section. A block diagram showing the configuration, FIG. 4 is a time chart of each part of the circuit in FIG. 3, FIG. 5 is a block diagram showing the circuit configuration of the polarity correlator, and FIG. 6 shows the circuit configuration of the polarity correlator and its operation. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the shift register and the match determining section. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a specific configuration example of the shift register and the match determining section and an example of its operation. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the operation of the shift register and the match determining section. FIG. 10 is an explanatory diagram showing the correlation frequency distribution related to counting. FIG. 10 is a time chart for explaining the reason for generating the correlation frequency distribution in FIG. 9. FIG. Figure 12 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the variable clock generation section, Figure 13 is an explanatory diagram showing how to determine the division ratio in the variable clock generation section, and Figure 14 is an explanatory diagram showing the principle of measuring length and speed. , FIG. 15 is an explanatory diagram of the principle of a speckle speed meter, FIG. 16 is an explanatory diagram showing the configuration of a conventional example, and FIG. 17 is an explanatory diagram showing a correlation curve. 11...Light emitting/receiving system 13...Polar correlator 1
4... Counting section 15... Semiconductor laser 1
9.20... Light receiver 25... Variable clock generation section 27... Peak detection section 52, 53.55... Counter 54... Comparator
Claims (4)
体表面での散乱光を受光するための所定距離隔てて配設
された第1、第2の受光器と、第1の受光器による受光
信号に対する第2の受光器による受光信号の遅れ時間が
クロック数で一定値となるようクロック周波数を決定し
てクロック信号を発生させる可変クロック発生部と、 前記クロック信号を計数するためのクロック計数部と、 第1、第2の受光器による受光信号間につき任意のクロ
ック信号のタイミングで相関ピークを検出するためのピ
ーク検出部と、 このピーク検出部による相関ピーク検出結果に基づき移
動物体の所定長さに相当するクロック数を計数基準値と
して設定するための基準値設定部と、 前記クロック計数部の計数値と基準値設定部に設定され
た計数基準値との比較に基づき前記移動物体の長さ・速
度を算定するための算定部とを具備して成る長さ・速度
測定装置。(1) A light projector for irradiating light onto a moving object, first and second light receivers arranged at a predetermined distance apart for receiving scattered light on the surface of the object, and a first light receiver a variable clock generating section that determines a clock frequency and generates a clock signal so that the delay time of the light reception signal by the second light receiver with respect to the light reception signal by the second light receiver becomes a constant value in terms of the number of clocks; and a clock for counting the clock signal. a counting section; a peak detection section for detecting a correlation peak at an arbitrary clock signal timing between the light reception signals from the first and second light receivers; a reference value setting section for setting the number of clocks corresponding to a predetermined length as a counting reference value; and a reference value setting section for setting the number of clocks corresponding to a predetermined length as a counting reference value; A length/velocity measuring device comprising a calculation section for calculating the length/velocity of.
いる特許請求の範囲第1項記載の長さ・速度測定装置。(2) The length/velocity measuring device according to claim 1, wherein the projector includes a semiconductor laser.
器による受光信号の相互相関値に基づきクロック周波数
を可変設定してクロック信号を発生させている特許請求
の範囲第1項記載の長さ・速度測定装置。(3) The variable clock generating section generates the clock signal by variably setting the clock frequency based on the cross-correlation value of the light signals received by each of the first and second light receivers. Length/speed measuring device.
準値に一致したとき一定長パルス信号を出力するコンパ
レータと、前記一定長パルス信号を計数して物体の長さ
や速度を求めるためのカウンタとを含んでいる特許請求
の範囲第1項記載の長さ・速度測定装置。(4) The calculation unit includes a comparator that outputs a constant length pulse signal when the count value of the clock counting unit matches a counting reference value, and a comparator that counts the constant length pulse signal to determine the length and speed of the object. A length/velocity measuring device according to claim 1, further comprising a counter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28005786A JPS63133003A (en) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | Length/speed measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28005786A JPS63133003A (en) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | Length/speed measuring apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63133003A true JPS63133003A (en) | 1988-06-04 |
Family
ID=17619702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28005786A Pending JPS63133003A (en) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | Length/speed measuring apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63133003A (en) |
-
1986
- 1986-11-25 JP JP28005786A patent/JPS63133003A/en active Pending
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