JP2009222530A - 速度計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、レーザー光源1から移動物体7に入射した光束の散乱光を検出する光検出手段12と、光検出手段12により検出された散乱光に基づいて移動物体7の速度Vを算出する信号処理手段17とを有する速度計であって、光検出手段12は、散乱光を検出して第一の出力信号S1を出力する第一の光検出部12a、及び、第一の光検出部12aに入射する前記散乱光とは異なる方向に散乱する前記散乱光を検出して第二の出力信号S2を出力する第二の光検出部12bを有し、信号処理手段17は、第一の出力信号S1から速度Vaを求める速度演算器22aと、第二の出力信号S2から速度Vbを求める速度演算器22bと、速度Va及び速度Vbを用いた平均化処理を行い移動物体7の速度Vを算出する速度合成演算器23とを有する。
【選択図】図2
Description
+ΔF又は−ΔFのドップラーシフトを受けた散乱光は、互いに干渉し合い、第一の光検出部12a及び第二の光検出部12bの受光面において、明暗の変化をもたらす。このときのドップラー周波数Fは、次の(2)式で表すことができる。
第一の光検出部12aから出力された第一の出力信号S1、及び、第二の光検出部12bから出力された第二の出力信号S2は、信号処理手段17に入力され、信号処理手段17において処理される。後述のとおり、信号処理手段17は、光検出手段12により検出された散乱光に基づいて移動物体7の速度Vを算出する。
A/Dコンバーター20a、20bでサンプリングされた各デジタル信号は、周波数解析器21a、21bにてフーリエ変換される。速度演算器22a(第一の速度演算器)及び速度演算器22b(第二の速度演算器)は、周波数解析器21a、21bによるフーリエ変換の結果から得られるパワースペクトルに基づいて、ドップラー周波数Fの平均周波数〈F〉を計算する。
このように、速度合成演算器23は、第一の信号強度Pa及び第二の信号強度Pbによる重み付け処理を行って平均化することにより、移動物体7の平均速度(速度V)を算出する。
この位相の変動による誤差ΔFiは、正規分布に従うランダムな誤差である。このため、各光検出器の出力信号に対する平均周波数〈Fi〉は、次の(8)式で表される。
平均誤差〈ΔFi〉は、計算に用いられる母集団が大きくなるほど0に近づく。このため、平均周波数〈Fi〉は、真のドップラー周波数Fに近づくことになる。つまり、各光検出部からの各出力信号を平均化することにより、位相の変動による誤差ΔFiを統計的に小さくすることが可能になる。このため、複数の光検出部からの一つの信号を用いる場合に比べて、複数の信号からの平均値を算出することにより、位相の変動による誤差ΔFiを低減させることができる。
2 コリメーターレンズ
4 ビームスプリッター
6a,6b 反射鏡
7 移動物体
12 光検出手段
12a 第一の光検出部
12b 第二の光検出部
15 粒子
17 信号処理手段
18a,18b ハイパスフィルター
19a,19b ローパスフィルター
20a,20b A/Dコンバーター
21a,21b 周波数解析器
22a,22b 速度演算器
23 速度合成演算器
100 レーザードップラー速度計
S1 第一の出力信号
S2 第二の出力信号
Claims (2)
- 光源手段から移動物体に入射した光束の散乱光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段により検出された前記散乱光に基づいて前記移動物体の速度を算出する信号処理手段とを有する速度計であって、
前記光検出手段は、前記散乱光を検出して第一の出力信号を出力する第一の光検出部、及び、該第一の光検出部に入射する前記散乱光とは異なる方向に散乱する前記散乱光を検出して第二の出力信号を出力する第二の光検出部を有し、
前記信号処理手段は、前記第一の出力信号から第一の速度情報を求める第一の速度演算器と、前記第二の出力信号から第二の速度情報を求める第二の速度演算器と、少なくとも該第一の速度情報及び該第二の速度情報を用いた平均化処理を行い前記移動物体の前記速度を算出する速度合成演算器とを有することを特徴とする速度計。 - 前記第一の速度演算器は、前記第一の出力信号から第一の信号強度を求め、
前記第二の速度演算器は、前記第二の出力信号から第二の信号強度を求め、
前記速度合成演算器は、前記平均化処理において前記第一の信号強度及び前記第二の信号強度による重み付け処理を行い、前記移動物体の前記速度を算出することを特徴とする請求項1記載の速度計。
Priority Applications (1)
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JP2008066817A JP2009222530A (ja) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | 速度計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008066817A JP2009222530A (ja) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | 速度計 |
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JP2009222530A true JP2009222530A (ja) | 2009-10-01 |
JP2009222530A5 JP2009222530A5 (ja) | 2011-04-21 |
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ID=41239480
Family Applications (1)
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JP2008066817A Pending JP2009222530A (ja) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | 速度計 |
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JP (1) | JP2009222530A (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
- 2008-03-14 JP JP2008066817A patent/JP2009222530A/ja active Pending
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