JP3118731B2 - 光波距離計による測距方法 - Google Patents

光波距離計による測距方法

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JP3118731B2 JP04125089A JP12508992A JP3118731B2 JP 3118731 B2 JP3118731 B2 JP 3118731B2 JP 04125089 A JP04125089 A JP 04125089A JP 12508992 A JP12508992 A JP 12508992A JP 3118731 B2 JP3118731 B2 JP 3118731B2
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恭久 一川
雄二 下山
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測距光と参照光の位相
差から測点までの距離を測定する光波距離計による測距
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光波距離計においては、図１に示
すように、発振部ａ、周波数選択部ｂ、変調部ｃを経
て、電源の電力を３つの周波数の信号でそれぞれ変調し
て発光素子ｄから３つの変調周波数の光を測距光として
図示しない測点におかれた反射鏡に向けて順次出射し、
反射光で反射された測距光を受光素子ｅで受光して測距
信号に変換し、この測距信号と、前記周波数選択部ｂか
ら出力した測距信号と同一周波数の基準信号を計数スタ
ート信号及び計数ストップ信号として計数器ｆで計数パ
ルスを計数し、各周波数について測距信号と基準信号の
位相差を得る。次いで、光路切換器ｇを距離計本体内の
参照光路ｈ側に切換えて発光素子ｄから３つの変調周波
数の光を参照光として参照光路ｈに順次出射し、ミラー
ｉ1、ｉ2を経て参照光を受光素子ｅで受光して参照信号
に変換し、各周波数について参照信号と基準信号の位相
差を測距信号と同様にして得る。各周波数について、測
定された測距信号と基準信号の位相差と、参照信号と基
準信号の位相差との差を図示しない演算回路で求め、測
点までの距離を算出する。
【０００３】前記３つの周波数は、例えばｆ1＝１５Ｍ
Ｈｚの精測定用周波数と例えばｆ2＝１５０ＫＨｚ、ｆ3
＝１６５ＫＨｚの互いに近接した２つの粗測定用周波数
である。この２つの粗測定用周波数ｆ2、ｆ3により測定
した前記２つの位相差を用いることによりｆ3−ｆ2の周
波数すなわち、遠距離測定用（更なる粗測定用）周波数
により測定しなくても前記２つの位相差の差から測点ま
での更なる粗測距離を求めることができる。
【０００４】測点までの距離は、以上のようにして求め
るが、前記測距信号と基準信号の位相差と、参照信号と
基準信号の位相差は通常１回ではなく、多数回例えば数
百回測定され、その平均値が用いられる。
【０００５】測定精度よりも測定速度が要求される場合
には、測定回数が少ない簡易測定が行われ、一度、周波
数ｆ1、ｆ2、ｆ3について測距信号と基準信号の位相差
と、参照信号と基準信号の位相差を測定し、次回からの
測定には参照信号と基準信号との位相差を測定せず、前
に測定した位相差をそのまま使用して測距データを得て
いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の測距方法によれ
ば、測定の都度、３つの周波数について測距信号と基準
信号の位相差、参照信号と基準信号の位相差を測定する
ので、時間がかかるという課題があり、また前記簡略測
定によれば、測定開始時にはドリフトが生ずるため参照
信号と基準信号の位相差の精度すなわち測距精度が上ら
ないという課題があり、何度かに一度は３つの周波数の
すべてについて参照信号と基準信号の位相差を測定する
と精度が上がるが、それでは、測定時間が余り短くなら
ないという課題があった。
【０００７】本発明は従来のこのような課題を解決する
ことをその目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、複数の周波数の変調光を、測距光とし
て測点に置かれた反射鏡に向けて発光素子から順次出射
し、該反射鏡で反射してきた測距光を受光素子で測距信
号に変換し、一方、前記複数の周波数の変調光を、参照
光として距離計本体内部の参照光路に発光素子から順次
出射し、該参照光を受光素子で参照信号に変換し、各周
波数における前記測距信号と基準信号の位相差及び参照
信号と基準信号の位相差を多数回測定して各位相差の平
均値を算出し、各周波数における前記測距信号と基準信
号の平均位相差と前記参照信号と基準信号の平均位相差
との差から測点までの距離を測定する光波距離計による
測距方法において、１つの周波数ｆｓにおける参照信号
と基準信号との位相差ｔｓから他の周波数ｆにおける参
照信号と基準信号の位相差ｔを、ｔ＝ｔｓ・ｆ／ｆｓか
ら算出することを特徴とする。
【０００９】
【作用】発光素子と受光素子間の参照光路ｈの長さａは
一定であるので、第１の周波数ｆ1における参照信号と
基準信号の位相差ｔ1と第２の周波数ｆ2における参照信
号と基準信号の位相差ｔ2との間には、ａ＝ｔ1／ｆ1＝
ｔ2／ｆ2なる関係があるから、この式を用いると少なく
とも１つの周波数ｆ2について参照信号と基準信号の位
相差ｔｓを測定すれば、他の２つの周波数についての参
照信号と基準信号の位相差ｔをｔ＝ｔｓ・ｆ／ｆｓから
算出することができ、従来の簡略測定のように測定時間
を短縮でき、しかも測定精度を向上することができる。
【００１０】
【実施例】例えば３つの変調周波数を従来例と同様に、
ｆ1＝１５ＭＨｚ、ｆ2＝１５０ＫＨｚ、ｆ3＝１６５Ｋ
Ｈｚとして、光波距離計から１２３４．５６７ｍの距離
の測点を測距すると、周波数ｆ1では４．５６７ｍ、周
波数ｆ2では２３４．５６ｍ、周波数ｆ3−ｆ2では１２
３４ｍであり、精測距用周波数による測定データを優先
し、各周波数による測定データを組合せると、１２３
４．５６７ｍの測距値が得られる。この測定値を求める
方法は、従来の方法と同じであるが、前記ｆ2、ｆ3にお
ける参照信号と基準信号の位相差については実測にて求
めるのではなく、周波数ｆ1における参照信号と基準信
号の位相差の測定値ｔ1からｔ2＝ｔ1・ｆ2／ｆ1、ｔ3＝
ｔ1・ｆ3／ｆ1として求める。
【００１１】この実施例では、周波数ｆ1における参照
信号と基準信号の位相差の実測値から周波数ｆ2、ｆ3に
おける参照信号と基準信号の位相差を算出しているが、
周波数ｆ1における前記位相差の実測値から周波数ｆ2又
はｆ3の位相差のみを算出してもよく、また周波数ｆ2に
おける前記位相差の実測値から周波数ｆ1及びｆ3の位相
差又は周波数ｆ1あるいはｆ3の位相差を計算により求め
るようにしてもよい。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上述の構成によれば、３つの
周波数のうち２つの周波数における参照信号と基準信号
の位相差を実測することなく、計算により求めることが
できるので、従来の測距方法に比べて、測定精度を余り
下げることなく測距時間を短縮することができ、測定回
数が少なく、測定精度のそれほど要求されない簡易測定
に特に有効であるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 光波距離計の概略構成を示す線図
【符号の説明】 ａ 発振部 ｂ 周波数選択部 ｃ 変調部 ｄ 発光部 ｅ 受光部 ｆ 計数器 ｇ 光路切換器 ｈ 参照光路 ｉ、ｉ2 ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−132580（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−242187（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106586（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−113573（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の周波数の変調光を、測距光として
    測点に置かれた反射鏡に向けて発光素子から順次出射
    し、該反射鏡で反射してきた測距光を受光素子で測距信
    号に変換し、一方、前記複数の周波数の変調光を、参照
    光として距離計本体内部の参照光路に発光素子から順次
    出射し、該参照光を受光素子で参照信号に変換し、各周
    波数における前記測距信号と基準信号の位相差及び参照
    信号と基準信号の位相差を多数回測定して各位相差の平
    均値を算出し、各周波数における前記測距信号と基準信
    号の平均位相差と前記参照信号と基準信号の平均位相差
    との差から測点までの距離を測定する光波距離計による
    測距方法において、１つの周波数ｆｓにおける参照信号
    と基準信号との位相差ｔｓから他の周波数ｆにおける参
    照信号と基準信号の位相差ｔを、ｔ＝ｔｓ・ｆ／ｆｓか
    ら算出することを特徴とする光波距離計による測距方
    法。
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