JP3191671B2 - Speed measuring device - Google Patents

Speed measuring device

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JP3191671B2
JP3191671B2 JP10700396A JP10700396A JP3191671B2 JP 3191671 B2 JP3191671 B2 JP 3191671B2 JP 10700396 A JP10700396 A JP 10700396A JP 10700396 A JP10700396 A JP 10700396A JP 3191671 B2 JP3191671 B2 JP 3191671B2
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target
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receiving
receiver
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公雄 浅香
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は速度測定装置、特
にレーザ光を用いた速度測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed measuring device, and more particularly to a speed measuring device using laser light.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は特開平5−312952号公報に
示された光源にレーザを用いた速度測定装置である。1
01は単一波長で発振するレーザ、102は送信レーザ
光、103は目標、104は第1のビームスプリッタ、
105は周波数シフタ、106は第2のビームスプリッ
タ、107は送受光学系、108は目標からの散乱光、
109は受信光、110は反射鏡、111は第3のビー
ムスプリッタ、112はローカル光、113はヘテロダ
イン検波を行う光検出器である。なお、Rは装置から目
標103までの距離である。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a velocity measuring apparatus using a laser as a light source disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-312952. 1
01 is a laser oscillating at a single wavelength, 102 is a transmission laser beam, 103 is a target, 104 is a first beam splitter,
105 is a frequency shifter, 106 is a second beam splitter, 107 is a transmission / reception optical system, 108 is scattered light from a target,
Reference numeral 109 denotes received light, 110 denotes a reflecting mirror, 111 denotes a third beam splitter, 112 denotes local light, and 113 denotes a photodetector that performs heterodyne detection. Note that R is the distance from the device to the target 103.

【0003】図9に基づき動作を説明する。単一波長で
発振するレーザ101からのレーザ光は送信レーザ光1
02として、第1のビームスプリッタ104、周波数シ
フタ105、第2のビームスプリッタ106を介して、
送受光学系107により目標103に照射される。送信
レーザ光102は周波数シフタ105によりその周波数
が中間周波数fIFだけシフトされる。目標103から反
射散乱されたレーザ光108は送受光学系107で受光
され、第2のビームスプリッタ106、反射鏡110、
第3のビームスプリッタ111を経て、受信光109と
して光検出器113に達する。一方、第1のビームスプ
リッタ104によりレーザ101からのレーザ光の一部
は分岐され、ローカル光112として第3のビームスプ
リッタ111を経て、光検出器113へ達する。光検出
器113はコヒーレント検波を行い、受信光109とロ
ーカル光112のビート信号を出力する。
The operation will be described with reference to FIG. The laser light from the laser 101 oscillating at a single wavelength is the transmission laser light 1
02, via the first beam splitter 104, the frequency shifter 105, and the second beam splitter 106,
The target 103 is irradiated by the transmission / reception optical system 107. The frequency of the transmission laser light 102 is shifted by the intermediate frequency f IF by the frequency shifter 105. The laser beam 108 reflected and scattered from the target 103 is received by the transmission / reception optical system 107, and the second beam splitter 106, the reflection mirror 110,
Through the third beam splitter 111, the light reaches the photodetector 113 as the received light 109. On the other hand, a part of the laser beam from the laser 101 is branched by the first beam splitter 104 and reaches the photodetector 113 via the third beam splitter 111 as the local light 112. The photodetector 113 performs coherent detection and outputs beat signals of the received light 109 and the local light 112.

【0004】このビート信号の周波数と中間周波数fIF
との差、即ちドプラ周波数Δfが目標103の速度Vに
比例する。これにより、目標103の速度を測定するこ
とができる。速度Vとドプラ周波数Δfの間には次式が
成り立つ。 Δf=2・V・cosθ/λ ・・・(1) ここで、θ:送受光学系の光軸と目標の速度ベクトルの
成す角、λ:送信レーザ光の波長
The frequency of the beat signal and the intermediate frequency f IF
, That is, the Doppler frequency Δf is proportional to the speed V of the target 103. Thus, the speed of the target 103 can be measured. The following equation holds between the speed V and the Doppler frequency Δf. Δf = 2 · V · cos θ / λ (1) where θ: the angle between the optical axis of the transmission / reception optical system and the target velocity vector, λ: the wavelength of the transmission laser light

【0005】上記のようなレーザ光源を用いた速度測定
装置では、式(1)に示すように送受光学系の光軸と目
標の速度ベクトルの成す角θが分からなければ目標の正
確な速度が求められない欠点がある。また、上記のよう
な速度測定装置は目標の移動方向を限定したときには速
度を測ることができるが、任意の方向に移動する目標の
速度を測ることはできなかった。
In the speed measuring apparatus using a laser light source as described above, if the angle θ between the optical axis of the transmitting and receiving optical system and the target speed vector is not known, as shown in equation (1), the accurate speed of the target cannot be obtained. There are disadvantages that are not required. Further, the speed measuring device as described above can measure the speed when the moving direction of the target is limited, but cannot measure the speed of the target moving in an arbitrary direction.

【0006】任意の方向に移動する目標の速度を測る方
法としては目標からの散乱光を異なった位置にある複数
の光受信器により受光する方法がある。即ち、電磁波を
用いたレーダ方式の一つであるバイ(マルチ)スタテイ
ックレーダ構成にすることである。図10は特開平4−
29080号公報に示されたバイスタテイックレーダ装
置を示す。200は目標、201は電磁波の送受信を行
うモノスタテイックレーダ局、202は目標200から
のモノスタテイックレーダ局201から放射される送信
波の反射波を受信するバイスタテイックレーダ受信局で
ある。また、203はモノスタテイックレーダ局201
のアンテナにより形成される送受信ビーム、204はバ
イスタテイックレーダ受信局202のアンテナにより形
成される受信ビームである。なお、Rはレーザ装置から
目標200までの距離、Aはモノスタテイックレーダ局
201とバイスタテイック受信局202との間の距離で
ある。
As a method of measuring the speed of a target moving in an arbitrary direction, there is a method of receiving scattered light from the target by a plurality of optical receivers at different positions. That is, a bi (multi) static radar configuration, which is one of the radar systems using electromagnetic waves, is to be adopted. FIG.
1 shows a bistatic radar device disclosed in Japanese Patent Publication No. 29080. Reference numeral 200 denotes a target, 201 denotes a monostatic radar station that transmits and receives electromagnetic waves, and 202 denotes a bistatic radar receiving station that receives a reflected wave of a transmission wave emitted from the monostatic radar station 201 from the target 200. 203 is a monostatic radar station 201
And 204, a reception beam formed by the antenna of the bistatic radar receiving station 202. Note that R is the distance from the laser device to the target 200, and A is the distance between the monostatic radar station 201 and the bistatic receiving station 202.

【0007】この構成ではモノスタテイックレーダ局2
01からの送信波を目標200に照射し、その反射波を
互いに距離A離れた位置にあるモノスタテイックレーダ
局201およびバイスタテイック受信局202で受信す
る。モノスタテイックレーダ局201とバイスタテイッ
ク受信局202の受信ビームと目標の速度ベクトルの成
す角度は異なるので、それぞれの局で得られる受信波が
持つドプラ周波数は異なる。それぞれの局で得られるド
プラ周波数とそれぞれの受信ビームが目標の速度ベクト
ルと成す角度の差から目標の速度を求めることができ
る。
In this configuration, the monostatic radar station 2
The target 200 is irradiated with the transmission wave from the target 01, and the reflected wave is received by the monostatic radar station 201 and the bistatic receiving station 202 located at a distance A from each other. Since the angle between the received beam of the monostatic radar station 201 and the bistatic receiving station 202 and the target velocity vector are different, the Doppler frequency of the received wave obtained in each station is different. The target velocity can be obtained from the difference between the Doppler frequency obtained at each station and the angle formed by each reception beam with the target velocity vector.

【0008】このバイ(マルチ)スタテイックレーダ構
成をレーザ送信器と光受信器で構成すると図11のよう
になる。301は単一波長で発振するレーザ、302は
送信レーザ光、303は目標、304は光送受信器、3
05は光受信器である。306は送受光学系、307は
目標303からの散乱光、308は第1の光検出器、3
09は第1のローカル光発生器、310は速度算出手段
である信号処理器、311はレーザ301からのレーザ
光、312は送受光学系306で受光した受信光、31
3は送信光学系、314は送信光学系313からの送信
光、315は第1の受信光学系、316は第2のローカ
ル光発生器、317は目標303からの散乱光、318
は第2の受信光学系、319は第2の光検出器である。
FIG. 11 shows the configuration of the bi (multi) static radar composed of a laser transmitter and an optical receiver. Reference numeral 301 denotes a laser oscillating at a single wavelength, 302 denotes a transmission laser beam, 303 denotes a target, 304 denotes an optical transceiver,
05 is an optical receiver. 306 is a transmission / reception optical system, 307 is scattered light from the target 303, 308 is the first photodetector, 3
09 is a first local light generator, 310 is a signal processor as speed calculating means, 311 is laser light from the laser 301, 312 is received light received by the transmission / reception optical system 306, 31
3 is a transmission optical system, 314 is transmission light from the transmission optical system 313, 315 is a first reception optical system, 316 is a second local light generator, 317 is scattered light from the target 303, 318
Denotes a second receiving optical system, and 319 denotes a second photodetector.

【0009】図11に基づき動作を説明する。単一波長
で発振するレーザ301からのレーザ光311は送受光
学系306により送信レーザ光302として目標303
に照射される。目標303から反射散乱されたレーザ光
307は送受光学系306で受光され、受信光312と
して第1の光検出器308に達する。第1のローカル光
発生器309はレーザ301が発生するレーザ光311
と中間周波数fIFの周波数差のあるローカル光を第1の
光検出器308に供給する。第1の光検出器308はコ
ヒーレント検波を行い、受信光312と上記ローカル光
とのビート信号を出力する。また、送信光学系313か
らは光受信器305に対し、レーザ301が発するレー
ザ光の一部を送信光314として送信する。これは離れ
た距離にある光受信器305に対し、送信レーザ光30
2の周波数を与えるもので、第2のローカル光発生器3
16に基準の信号を与えるものである。
The operation will be described with reference to FIG. A laser beam 311 from a laser 301 oscillating at a single wavelength is transmitted to a target 303 by a transmission / reception optical system 306 as a transmission laser beam 302.
Is irradiated. The laser light 307 reflected and scattered from the target 303 is received by the transmission / reception optical system 306 and reaches the first photodetector 308 as reception light 312. The first local light generator 309 outputs a laser beam 311 generated by the laser 301.
Supplying local light to the first optical detector 308 with a frequency difference of the intermediate frequency f IF and. The first photodetector 308 performs coherent detection and outputs a beat signal of the received light 312 and the local light. The transmission optical system 313 transmits a part of the laser light emitted from the laser 301 to the optical receiver 305 as transmission light 314. This is for the optical receiver 305 at a long distance and the transmitted laser light 30
2 and a second local light generator 3
16 to provide a reference signal.

【0010】一方、光受信器305においては、第1の
受信光学系315が形成する受信ビームの方向を調整
し、目標303による光送受信器304からの送信光3
02の散乱光317を受光するようにする。第1の受信
光学系315からの受信光は第2の光検出器319に導
かれる。第2の受信光学系318では第2の送信光学系
313からの送信光314を受光する。第2のローカル
光発生器316では第2の受信光学系318からの受信
光を基準にローカル光を発生し、第2の光検出器319
に供給される。第2の光検出器319は第1の受信光学
系315からの受信光と第2のローカル光発生器316
からのローカル光によりコヒーレント検波を行い、両者
のビート信号を生じる。
On the other hand, in the optical receiver 305, the direction of the reception beam formed by the first reception optical system 315 is adjusted, and the transmission light 3 from the optical transceiver 304 by the target 303 is adjusted.
02 scattered light 317 is received. The light received from the first receiving optical system 315 is guided to the second photodetector 319. The second receiving optical system 318 receives the transmitted light 314 from the second transmitting optical system 313. The second local light generator 316 generates local light based on the received light from the second receiving optical system 318, and generates a second light detector 319.
Supplied to The second light detector 319 is configured to receive light from the first receiving optical system 315 and a second local light generator 316.
The coherent detection is performed by the local light from the multiplexed light, and both beat signals are generated.

【0011】信号処理器310では第1および第2の光
検出器308,319のビート信号からのドプラ周波数
と、送受光学系306と第1の受信光学系315の受信
ビームの光軸の角度より目標の速度を算出する。速度V
と光送受信器304および光受信器305で得られるそ
れぞれのドプラ周波数Δf1 ,Δf2 の間には次式が成
り立つ。(図12参照) Δf1 =2・V・cosθ/λ ・・・(2) Δf2 =2・V・cos(θ+δ)/λ ・・・(3) δ=π−(α+β) ・・・(4) ここで、α:送受光学系の光軸の成す角、β:受信光学
系の光軸の成す角式(2)〜(4)から目標の速度Vお
よびその移動方向θは次式で表される。 V2 ={Δf1 2+(Δf1 ・cosδ−Δf22 /sin2 δ}・λ2 /4 ・・・(5) θ=cos-1{Δf1 ・λ/(2・V)} ・・・(6)
The signal processor 310 calculates the Doppler frequency from the beat signal of the first and second photodetectors 308 and 319 and the angle of the optical axis of the receiving beam of the transmitting / receiving optical system 306 and the receiving beam of the first receiving optical system 315. Calculate the target speed. Speed V
The following expression holds between the respective Doppler frequencies Δf 1 and Δf 2 obtained by the optical transceiver 304 and the optical receiver 305. (See FIG. 12) Δf 1 = 2 · V · cos θ / λ (2) Δf 2 = 2 · V · cos (θ + δ) / λ (3) δ = π− (α + β) (4) where α is the angle formed by the optical axis of the transmitting and receiving optical system, β is the angle formed by the optical axis of the receiving optical system. From equations (2) to (4), the target velocity V and its moving direction θ are It is represented by V 2 = {Δf 1 2 + (Δf 1 · cosδ-Δf 2) 2 / sin 2 δ} · λ 2/4 ··· (5) θ = cos -1 {Δf 1 · λ / (2 · V)・ ・ ・ ... (6)

【0012】このバイ(マルチ)スタテイックレーダ構
成では光受信器の受信ビームを目標上に合わせなければ
ならない。しかし、目標の位置が不明であるときは光送
受信器の送受信ビームの光軸に沿って光受信器の受信ビ
ームを走査して目標を探す必要があり、目標の速度を測
定するのに時間が掛かっていた。
In this bi (multi) static radar configuration, the receiving beam of the optical receiver must be aligned with the target. However, when the position of the target is unknown, it is necessary to scan the reception beam of the optical receiver along the optical axis of the transmission / reception beam of the optical transceiver to search for the target, and it takes time to measure the speed of the target. It was hanging.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図9に
示されたようなレーザ光源を用いた従来の速度測定装置
では任意の方向に移動する目標の速度を測定することが
できなかった。また、図10に示したようなバイ(マル
チ)スタテイックレーダ構成の速度測定装置では任意の
方向に移動する目標の速度を測定することができるが任
意の位置にある目標の速度を測るには時間が掛かる欠点
があった。また、光送受信器に対し離れた位置にある光
受信器においてコヒーレント検波を行うため、光送受信
器から光受信器にローカル光の周波数基準となるレーザ
光を送る必要があり、かつ光受信器側にもローカル光発
生器が必要であり、装置が複雑になる欠点があった。
As described above, the conventional speed measuring apparatus using a laser light source as shown in FIG. 9 cannot measure the speed of a target moving in an arbitrary direction. . A speed measuring device having a bi (multi) static radar configuration as shown in FIG. 10 can measure the speed of a target moving in an arbitrary direction. There was the disadvantage of taking time. In addition, in order to perform coherent detection in an optical receiver located at a position distant from the optical transmitter / receiver, it is necessary to send a laser beam as a local light frequency reference from the optical transmitter / receiver to the optical receiver, and However, a local light generator is required, and there is a disadvantage that the device becomes complicated.

【0014】この発明は上記欠点を解消し、短時間で測
定できかつ簡単な構成のバイ(マルチ)スタテイックレ
ーダ構成の速度測定装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned drawbacks and to obtain a speed measuring apparatus having a bi (multi) static radar configuration which can be measured in a short time and has a simple configuration.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明に係わる速度測
定装置では、光送受信器に目標の距離を測定する手段
と、その距離情報を基に光受信器の受信ビームの光軸方
向を選択する光軸方向選択手段を備えたものである。
In a speed measuring apparatus according to the present invention, a means for measuring a target distance to an optical transceiver and an optical axis direction of a receiving beam of the optical receiver are selected based on the distance information. An optical axis direction selecting means is provided.

【0016】また、光送受信器と光受信器間を光ファイ
バで結び、ローカル光を上記光ファイバで光送受信器か
ら光受信器に送る手段を備えたものである。
Further, the optical transceiver is provided with means for connecting the optical transceiver to the optical receiver with an optical fiber and transmitting local light from the optical transceiver to the optical receiver with the optical fiber.

【0017】さらに、光受信器はレーザ送信器の光軸上
に沿って並んだマルチ受信ビームを形成する手段を有
し、光軸方向選択手段によりマルチ受信ビームの特定の
受信ビームからの信号を選択するようにしたものであ
る。
Further, the optical receiver has means for forming a multi-received beam arranged along the optical axis of the laser transmitter, and a signal from a specific receive beam of the multi-received beam is selected by the optical axis direction selecting means. It is something to choose.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1である速
度測定装置を示すものである。図1において、1は単一
波長で発振するレーザ、2は送信ビーム、3は目標、4
は光送受信器で、レーザ送信器および第1の光受信器を
構成する。5は光受信器で、第2の光受信器を構成す
る。6は送受光学系、7は目標3からの散乱光、8は第
1の光検出器、9は発振周波数を制御する機能の付いた
レーザ発振器または中間周波数fIFの周波数シフトを行
う周波数シフタで構成されたローカル光発生器、10は
速度算出手段である信号処理器、11はレーザ1からの
レーザ光、12は送受光学系6で受光した受信光、13
は受信光学系、14は目標3からの散乱光、15は第2
の光検出器、16はレーザ1を変調する変調手段、17
は目標3の距離を測定する距離測定手段、18は受信光
学系13の受信ビームの光軸方向を選択する光軸方向選
択手段、19は光送受信器4のローカル光発生器9から
のローカル光を光送受信器5に供給する光ファイバであ
る。なお、Rは装置から目標3までの距離、Aは送受光
学系6と受信光学系13との間の距離である。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 shows a speed measuring device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a laser oscillating at a single wavelength, 2 is a transmission beam, 3 is a target,
Denotes an optical transceiver, which constitutes a laser transmitter and a first optical receiver. Reference numeral 5 denotes an optical receiver, which constitutes a second optical receiver. 6 transceiver optics, 7 scattered light from the target 3, 8 the first photodetector 9 is a frequency shifter for frequency shift of the laser oscillator or intermediate frequency f IF marked with a function of controlling the oscillation frequency The configured local light generator, 10 is a signal processor as speed calculation means, 11 is laser light from the laser 1, 12 is reception light received by the transmission / reception optical system 6, 13
Is the receiving optical system, 14 is the scattered light from the target 3, and 15 is the second
A photodetector 16; a modulating means for modulating the laser 1;
Is a distance measuring means for measuring the distance of the target 3, 18 is an optical axis direction selecting means for selecting the optical axis direction of the receiving beam of the receiving optical system 13, and 19 is a local light from the local light generator 9 of the optical transceiver 4. Is supplied to the optical transceiver 5. Note that R is the distance from the apparatus to the target 3, and A is the distance between the transmission / reception optical system 6 and the reception optical system 13.

【0019】次に図1に基づいて説明する。目標3は光
送受信器4、光受信器5および目標3がなす平面上を任
意の方向に移動するものとする。単一波長で発振するレ
ーザ1からのレーザ光11を送受光学系6により送信ビ
ーム2として距離が不明の目標3に照射する。目標3か
ら反射散乱されたレーザ光7は送受光学系6で受光さ
れ、受信光12として第1の光検出器8に達する。この
時レーザ光11は変調手段16により変調され、距離測
定手段17において変調手段16による変調と第1の光
検出器8から得られる受信信号の相関を取ることによ
り、目標3までの距離Rを測定することができる。上記
変調法としては例えば、パルス変調、強度変調、FM−
CW、疑似ランダム変調などがある。
Next, a description will be given based on FIG. It is assumed that the target 3 moves in an arbitrary direction on a plane formed by the optical transceiver 4, the optical receiver 5, and the target 3. A laser beam 11 from a laser 1 oscillating at a single wavelength is radiated by a transmission / reception optical system 6 as a transmission beam 2 to a target 3 whose distance is unknown. The laser light 7 reflected and scattered from the target 3 is received by the transmission / reception optical system 6 and reaches the first photodetector 8 as reception light 12. At this time, the laser light 11 is modulated by the modulating means 16, and the distance measuring means 17 correlates the modulation by the modulating means 16 with the received signal obtained from the first photodetector 8, thereby setting the distance R to the target 3. Can be measured. Examples of the modulation method include pulse modulation, intensity modulation, and FM-
CW, pseudo-random modulation and the like.

【0020】次に、光送受信器4から目標3までの距離
および送信ビーム2の照射方向を受信光学系13の受信
ビームの光軸方向を選択する光軸方向選択手段18に送
る。受信光学系13は光送受信器4の送信ビーム2の光
軸上を走査する走査光学系である。光軸方向選択手段1
8では光送受信器4と光受信器5の位置関係と上記の情
報から目標3の位置を算出し、受信光学系13に受信ビ
ームが目標3を捉えるように光軸方向を決定する。これ
により、任意の距離(例えば、点Oまたは点O’)にあ
る目標3に対し、短時間に受信光学系13の受信ビーム
を合わせその散乱光(14または14’)を受光するこ
とができる。なお、受信光学系13の受信ビームの目標
上における視野は距離測定手段17の距離分解能よりも
大きいものとする。
Next, the distance from the optical transceiver 4 to the target 3 and the irradiation direction of the transmission beam 2 are sent to an optical axis direction selecting means 18 for selecting the optical axis direction of the reception beam of the reception optical system 13. The receiving optical system 13 is a scanning optical system that scans the optical axis of the transmission beam 2 of the optical transceiver 4. Optical axis direction selection means 1
At 8, the position of the target 3 is calculated from the positional relationship between the optical transceiver 4 and the optical receiver 5 and the above information, and the direction of the optical axis is determined so that the receiving optical system 13 allows the receiving beam to catch the target 3. Thereby, the scattered light (14 or 14 ') can be received by combining the receiving beam of the receiving optical system 13 with the target 3 at an arbitrary distance (for example, the point O or the point O') in a short time. . It is assumed that the field of view of the receiving beam of the receiving optical system 13 on the target is larger than the distance resolution of the distance measuring means 17.

【0021】目標3の速度は信号処理器10において第
1および第2の光検出器8,15で得られるビート信号
からのドプラ周波数と、送受光学系6と受信光学系13
の受信ビームの光軸の角度より算出される。ローカル光
発生器9はレーザ1が発生するレーザ光11と中間周波
数fIFの周波数差のあるローカル光を第1の光検出器8
に供給する。第1の光検出器8はコヒーレント検波を行
い、受信光12と上記ローカル光とのビート信号を出力
する。また、ローカル光発生器9からのローカル光の一
部は光ファイバ19を介して第2の光検出器15に供給
される。第2の光検出器15は受信光学系13からの受
信光と光ファイバ19からのローカル光によりコヒーレ
ント検波を行い、両者のビート信号を生じる。光ファイ
バ19により第2の光検出器15にローカル光を供給す
るので、光受信器5において、ローカル光発生器を持つ
必要がなく、装置を簡略化できる。
The speed of the target 3 is determined by the Doppler frequency from the beat signal obtained by the first and second photodetectors 8 and 15 in the signal processor 10, the transmitting / receiving optical system 6 and the receiving optical system 13.
Is calculated from the angle of the optical axis of the received beam. The local light generator 9 converts the local light having a frequency difference of the intermediate frequency f IF from the laser light 11 generated by the laser 1 to the first light detector 8.
To supply. The first photodetector 8 performs coherent detection, and outputs a beat signal of the received light 12 and the local light. A part of the local light from the local light generator 9 is supplied to the second photodetector 15 via the optical fiber 19. The second photodetector 15 performs coherent detection with the received light from the receiving optical system 13 and the local light from the optical fiber 19, and generates a beat signal of both. Since local light is supplied to the second photodetector 15 by the optical fiber 19, the optical receiver 5 does not need to have a local light generator, and the apparatus can be simplified.

【0022】以上のような構成により、まず、距離測定
手段17により目標3までの距離を測定し、次にバイス
タテイック動作をする光受信器5の受信ビームの光軸方
向を決定する。これにより、瞬時に上記光受信器5の受
信ビームを目標3に合わせることができ、目標3の速度
Vを短時間に測定することができる。また、光ファイバ
19を用いて上記光受信器5にローカル光を供給するの
で、光受信器5はローカル光発生器を持つ必要がなく、
装置を簡略化できる。
With the above configuration, first, the distance to the target 3 is measured by the distance measuring means 17, and then the direction of the optical axis of the receiving beam of the optical receiver 5 performing the bistatic operation is determined. Thereby, the receiving beam of the optical receiver 5 can be instantaneously adjusted to the target 3, and the speed V of the target 3 can be measured in a short time. Also, since local light is supplied to the optical receiver 5 using the optical fiber 19, the optical receiver 5 does not need to have a local light generator,
The device can be simplified.

【0023】実施の形態2.なお、コヒーレント検波を
行う際には、受信ビームの集光点を目標上に置くと、検
波効率が高くなることが知られている。したがって、実
施の形態1の構成の速度測定装置において、受信光学系
13の受信ビームの光軸方向を選択する光軸方向選択手
段18に受信光学系13の受信ビームの集光点が常に光
送受信器5の受信ビームの光軸近傍にあるように受信光
学系13のフォーカスを制御する機能を付加すれば、よ
り高効率な速度測定装置を得ることができる。
Embodiment 2 FIG. When performing coherent detection, it is known that the detection efficiency increases when the focal point of the received beam is placed on a target. Therefore, in the velocity measuring device having the configuration of the first embodiment, the optical axis direction selecting means 18 for selecting the optical axis direction of the reception beam of the reception optical system 13 always causes the focal point of the reception beam of the reception optical system 13 to transmit and receive the light. By adding a function of controlling the focus of the receiving optical system 13 so as to be near the optical axis of the receiving beam of the detector 5, a more efficient speed measuring device can be obtained.

【0024】実施の形態3.図2はこの発明の実施の形
態3である速度測定装置を示す。図2において、20は
光受信器5が持つマルチ受信ビームである。それ以外は
図示していないが図1と同一の構成である。基本的な動
作は実施の形態1に等しいので、詳細な説明を省略する
が、この実施の形態2では光受信器5は走査光学系では
なく、光送受信器4の送信ビームの光軸に沿って並んだ
マルチ受信ビーム20を形成する受信光学系を有するも
のである。
Embodiment 3 FIG. FIG. 2 shows a speed measuring device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a multi-receiving beam of the optical receiver 5. Although not shown, the configuration is the same as that of FIG. Since the basic operation is the same as that of the first embodiment, a detailed description is omitted. However, in the second embodiment, the optical receiver 5 is not a scanning optical system, but along the optical axis of the transmission beam of the optical transceiver 4. It has a receiving optical system that forms the multiple receiving beams 20 arranged side by side.

【0025】光受信器5の受信ビームの光軸方向を選択
する光軸方向選択手段は光送受信器4と光受信器5の位
置関係と上記の情報から目標3の位置を算出し、光受信
器5が持つマルチ受信ビーム20の内、目標3が含まれ
る受信ビームを選択する。これにより、任意の距離にあ
る目標に対しても、光受信器5において瞬時に目標3か
らの散乱光を受光することができ、そのドプラ周波数を
測定することができる。したがって、目標3の速度を短
時間に測定することが可能である。
The optical axis direction selecting means for selecting the optical axis direction of the reception beam of the optical receiver 5 calculates the position of the target 3 from the positional relationship between the optical transmitter / receiver 4 and the optical receiver 5 and the above information, and receives the light. The receiving beam including the target 3 is selected from the multiple receiving beams 20 of the device 5. Thus, even for a target at an arbitrary distance, the optical receiver 5 can instantaneously receive the scattered light from the target 3 and measure its Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the speed of the target 3 in a short time.

【0026】実施の形態4.図3はこの発明の実施の形
態4である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図3において、21a,21b,21cはマルチ受信ビ
ームを形成する受信光学系群、22a,22b,22c
はマルチ受信ビームを形成する受信ビーム、23a,2
3b,23cは受信光学系21a〜21cと対をなす光
検出器群、24は受信ビーム選択回路である。
Embodiment 4 FIG. 3 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 3, reference numerals 21a, 21b and 21c denote receiving optical system groups for forming a multi-received beam, and 22a, 22b and 22c.
Is a receiving beam forming a multi-receiving beam, 23a, 2
Reference numerals 3b and 23c denote a group of photodetectors paired with the receiving optical systems 21a to 21c, and 24 denotes a receiving beam selection circuit.

【0027】図3に基づいて説明する。基本的な動作は
実施の形態1,3に等しい。マルチ受信ビーム22a〜
22cは複数の受信光学系21a〜21cよりなる受信
光学系群で形成される。それぞれの受信光学系21a〜
21cによる受信光は光検出器群23a〜23cに導か
れる。光ファイバ19により供給されるローカル光もま
た光検出器群23a〜23cに導かれ、受信光とコヒー
レント検波を行う。受信ビーム選択回路24は目標の距
離情報等から目標を含む受信ビームを選択し、それに対
応した光検出器からビート信号を得て、ドプラ周波数を
出力する。これにより、任意の距離にある目標に対して
も、光受信器5において瞬時に目標からの散乱光を受光
することができ、そのドプラ周波数を測定することがで
きる。したがって、目標の速度を短時間に測定すること
が可能である。
A description will be given with reference to FIG. The basic operation is the same as in the first and third embodiments. Multi receiving beam 22a ~
Reference numeral 22c denotes a receiving optical system group including a plurality of receiving optical systems 21a to 21c. Each receiving optical system 21a-
The light received by 21c is guided to photodetector groups 23a to 23c. The local light supplied by the optical fiber 19 is also guided to the photodetector groups 23a to 23c, and performs coherent detection with the received light. The reception beam selection circuit 24 selects a reception beam including the target from the target distance information and the like, obtains a beat signal from the corresponding photodetector, and outputs a Doppler frequency. Thus, even for a target at an arbitrary distance, the optical receiver 5 can instantly receive the scattered light from the target, and measure the Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0028】実施の形態5.図4はこの発明の実施の形
態5である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図4において、25は光スイッチ、26は受信ビーム選
択手段、27は第2の光検出器である。これ以外は図3
と同一の構成である。
Embodiment 5 FIG. 4 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 4, 25 is an optical switch, 26 is a receiving beam selection means, and 27 is a second photodetector. Other than this, FIG.
This is the same configuration as.

【0029】図4に基づいて説明する。基本的な動作は
実施の形態1,3に等しい。マルチ受信ビーム22a〜
22cは複数の受信光学系21a〜21cよりなる受信
光学系群で形成される。それぞれの受信光学系21a〜
21cによる受信光は1:nの光スイッチ25に導かれ
る。受信ビーム選択手段26は目標の距離情報等から目
標を含む受信ビームを選択し、それに対応した受信光学
系からの受信光が第2の光検出器27に通過するよう光
スイッチ25により光路制御を行う。光ファイバ19に
より供給されるローカル光もまた第2の光検出器27に
導かれ、受信光とコヒーレント検波を行い、ドプラ周波
数を出力する。これにより、任意の距離にある目標に対
しても、光受信器5において瞬時に目標からの散乱光を
受光することができ、そのドプラ周波数を測定すること
ができる。したがって、目標の速度を短時間に測定する
ことが可能である。
A description will be given with reference to FIG. The basic operation is the same as in the first and third embodiments. Multi receiving beam 22a ~
Reference numeral 22c denotes a receiving optical system group including a plurality of receiving optical systems 21a to 21c. Each receiving optical system 21a-
The light received by 21c is guided to the 1: n optical switch 25. The receiving beam selecting means 26 selects a receiving beam including the target from the target distance information and the like, and controls the optical path by the optical switch 25 so that the receiving light from the receiving optical system corresponding to the target passes through the second photodetector 27. Do. The local light supplied by the optical fiber 19 is also guided to the second photodetector 27, performs coherent detection with the received light, and outputs a Doppler frequency. Thus, even for a target at an arbitrary distance, the optical receiver 5 can instantly receive the scattered light from the target, and measure the Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0030】実施の形態6.図5はこの発明の実施の形
態6である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図5において、28は受信光学系、29は光検出器アレ
ーで、複数の光検出器が1直線上に並んでいる。30は
受信光学系28と光検出器アレー29により形成される
マルチ受信ビームの光軸、31はレンズ、32はビーム
スプリッタ、33は信号選択回路である。
Embodiment 6 FIG. FIG. 5 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.
In FIG. 5, 28 is a receiving optical system, 29 is a photodetector array, and a plurality of photodetectors are arranged on one straight line. Reference numeral 30 denotes an optical axis of a multi-received beam formed by the receiving optical system 28 and the photodetector array 29, 31 denotes a lens, 32 denotes a beam splitter, and 33 denotes a signal selection circuit.

【0031】図5に基づいて説明する。基本的な動作は
実施の形態1,3に等しい。光検出器アレー29上の光
検出器は受信光学系28との組み合わせにより、それぞ
れ異なった角度を持つ受信ビームを形成する。光検出器
は光検出器アレー29上を1直線上に並んでいるので、
光送受信器4の送信ビームの光軸に沿った連続のマルチ
受信ビーム30を形成することができる。光検出器アレ
ー29でコヒーレント検波を行うため、光ファイバ19
からのローカル光をレンズ31によりコリメートし、ビ
ームスプリッタ32により光検出器アレー29全体に照
射するようにする。信号選択回路33は目標の距離情報
等から目標を含む受信ビームを持つ光検出器を選択し、
その光検出器における受信光とローカル光のビート信号
からドプラ周波数を出力する。これにより、任意の距離
にある目標に対し、短時間に光受信器の受信ビームを選
択でき、その散乱光を受光し、そのドプラ周波数を測定
することができる。したがって、目標の速度を短時間に
測定することが可能である。
A description will be given based on FIG. The basic operation is the same as in the first and third embodiments. The photodetectors on the photodetector array 29 form reception beams having different angles in combination with the reception optical system 28. Since the photodetectors are arranged in a straight line on the photodetector array 29,
A continuous multi-reception beam 30 along the optical axis of the transmission beam of the optical transceiver 4 can be formed. In order to perform coherent detection in the photodetector array 29, the optical fiber 19
Is collimated by a lens 31 and irradiates the entire photodetector array 29 by a beam splitter 32. The signal selection circuit 33 selects a photodetector having a reception beam including the target from the target distance information and the like,
The Doppler frequency is output from the beat signal of the received light and the local light in the photodetector. This makes it possible to select a reception beam of the optical receiver in a short time with respect to a target at an arbitrary distance, receive the scattered light, and measure the Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0032】実施の形態7.図6はこの発明の実施の形
態7である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図6において、34はホログラフィ反射板、35はロー
カル光の光軸である。それ以外は図5と同一の構成であ
る。
Embodiment 7 FIG. 6 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
In FIG. 6, 34 is a holographic reflection plate, and 35 is an optical axis of local light. Otherwise, the configuration is the same as that of FIG.

【0033】図6に基づいて説明する。動作は実施の形
態6に等しい。この実施の形態7は光検出器アレー29
におけるコヒーレント検波の効率を向上させたものであ
る。ホログラフィ反射板34により、ローカル光を複数
のビームに分割し、各光検出器上においてローカル光の
光軸35とその検出器が持つ受信ビーム30の光軸を一
致させ、ローカル光の波面と受信光の波面を一致するよ
うにする。これにより、光検出器アレー29におけるコ
ヒーレント検波の効率を向上させる。動作は実施の形態
6に等しいので、任意の距離にある目標に対し、短時間
に光受信器の受信ビームを選択でき、その散乱光を受光
し、そのドプラ周波数を測定することができる。したが
って、目標の速度を短時間に測定することが可能であ
る。
A description will be given with reference to FIG. The operation is the same as in the sixth embodiment. In the seventh embodiment, a photodetector array 29 is used.
In this case, the efficiency of coherent detection is improved. The holographic reflector 34 divides the local light into a plurality of beams, matches the optical axis 35 of the local light on each photodetector with the optical axis of the receiving beam 30 of the detector, and matches the wavefront of the local light with the wavefront of the local light. Make the wavefronts of the light coincide. Thereby, the efficiency of coherent detection in the photodetector array 29 is improved. Since the operation is the same as that of the sixth embodiment, the receiving beam of the optical receiver can be selected in a short time for a target located at an arbitrary distance, the scattered light can be received, and the Doppler frequency can be measured. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0034】実施の形態8.図7はこの発明の実施の形
態8である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図7において、36は光偏向器、37は偏向されたロー
カル光の光軸である。それ以外は図6と同一の構成であ
る。
Embodiment 8 FIG. FIG. 7 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
In FIG. 7, 36 is an optical deflector, and 37 is an optical axis of deflected local light. Otherwise, the configuration is the same as that of FIG.

【0035】図7に基づいて説明する。基本的な動作は
実施の形態1,3,6に等しい。光ファイバ19からの
ローカル光をレンズ31により光偏向器36およびビー
ムスプリッタ32を介して光検出器アレー29に集光す
る。光偏向器36は目標の距離情報等から目標を含む受
信ビームを持つ光検出器を選択し、その光検出器上にロ
ーカル光の光軸37とその光検出器が持つ受信ビーム3
0の光軸を一致させ、ローカル光の波面と受信光の波面
を一致するようにする。ローカル光を特定の光検出器に
集中できるのでコヒーレント検波の効率を向上できる。
信号選択回路33は上記光検出器における受信光とロー
カル光のビート信号からドプラ周波数を出力する。これ
により、任意の距離にある目標に対し、短時間に光受信
器の受信ビームを選択でき、その散乱光を受光し、その
ドプラ周波数を測定することができる。したがって、目
標の速度を短時間に測定することが可能である。
A description will be given with reference to FIG. The basic operation is the same as in the first, third, and sixth embodiments. The local light from the optical fiber 19 is condensed by the lens 31 onto the photodetector array 29 via the optical deflector 36 and the beam splitter 32. The optical deflector 36 selects a photodetector having a reception beam including the target from the target distance information and the like, and places the optical axis 37 of the local light and the reception beam 3 of the photodetector on the photodetector.
The optical axes of 0 are matched so that the wavefront of the local light matches the wavefront of the received light. Since the local light can be concentrated on a specific photodetector, the efficiency of coherent detection can be improved.
The signal selection circuit 33 outputs the Doppler frequency from the beat signal of the received light and the local light in the photodetector. This makes it possible to select a reception beam of the optical receiver in a short time with respect to a target at an arbitrary distance, receive the scattered light, and measure the Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0036】実施の形態9.図8はこの発明の実施の形
態9である速度測定装置の光受信器の一構成例である。
図8において、38は1直線上に光ファイバを並べた光
ファイババンドル、39は光ファイバ分配器、40は光
検出器、41は信号選択回路である。それ以外は図5と
同一の構成である。
Embodiment 9 FIG. 8 shows a configuration example of an optical receiver of a speed measuring apparatus according to Embodiment 9 of the present invention.
In FIG. 8, reference numeral 38 denotes an optical fiber bundle in which optical fibers are arranged on one straight line, 39 denotes an optical fiber distributor, 40 denotes a photodetector, and 41 denotes a signal selection circuit. Otherwise, the configuration is the same as that of FIG.

【0037】図8に基づいて説明する。基本的な動作は
実施の形態1,3に等しい。光ファイババンドル38の
端面は1直線上に光ファイバの端面を並べてあるので、
光ファイババンドル38上の光ファイバそれぞれが受信
光学系28との組み合わせにより、それぞれ異なった角
度を持つ受信ビームを形成する。上記光ファイバは光フ
ァイババンドル38上を1直線上に並んでいるので、光
送受信器4の送信ビームの光軸に沿った連続のマルチ受
信ビーム30を形成することができる。光ファイババン
ドル38の他端は光検出器40に接続される。一方、光
ファイバ19を伝送するローカル光は光分配器39によ
り分配され、光ファイババンドル38それぞれの光ファ
イバを伝送する受信光と光検出器40において合波され
る。上記ローカル光と受信光は光検出器40によりコヒ
ーレント検波される。信号選択回路41は目標の距離情
報等から目標を含む受信ビームを持つ光ファイババンド
ル38上の光ファイバを選択し、その受信光とローカル
光のビート信号からドプラ周波数を出力する。これによ
り、任意の距離にある目標に対し、短時間に光受信器の
受信ビームを選択でき、その散乱光を受光し、そのドプ
ラ周波数を測定することができる。したがって、目標の
速度を短時間に測定することが可能である。
A description will be given with reference to FIG. The basic operation is the same as in the first and third embodiments. Since the end faces of the optical fiber bundle 38 are arranged in a straight line, the end faces of the optical fibers are aligned.
Each of the optical fibers on the optical fiber bundle 38 forms a receiving beam having a different angle in combination with the receiving optical system 28. Since the optical fibers are arranged in a straight line on the optical fiber bundle 38, it is possible to form a continuous multi-reception beam 30 along the optical axis of the transmission beam of the optical transceiver 4. The other end of the optical fiber bundle 38 is connected to a photodetector 40. On the other hand, the local light transmitted through the optical fiber 19 is distributed by the optical distributor 39 and multiplexed with the received light transmitted through the optical fiber of each optical fiber bundle 38 by the photodetector 40. The local light and the received light are coherently detected by the photodetector 40. The signal selection circuit 41 selects an optical fiber on the optical fiber bundle 38 having a reception beam including the target from target distance information and the like, and outputs a Doppler frequency from the beat signal of the reception light and the local light. This makes it possible to select a reception beam of the optical receiver in a short time with respect to a target at an arbitrary distance, receive the scattered light, and measure the Doppler frequency. Therefore, it is possible to measure the target speed in a short time.

【0038】実施の形態10.また、実施の形態9にお
ける光分配器39に光スイッチの機能を持たせ、信号選
択回路41と同様に目標の距離情報等から目標を含む受
信ビームを持つ光ファイババンドル38上の光ファイバ
の受信光のみとローカル光を合波するようにしても良
い。これにより、ローカル光を一つの光ファイバに集中
できるので高いコヒーレント検波効率を得ることができ
る。
Embodiment 10 FIG. Further, the optical distributor 39 in the ninth embodiment is provided with the function of an optical switch, and receives the optical fiber on the optical fiber bundle 38 having the reception beam including the target based on the target distance information and the like as in the signal selection circuit 41. Alternatively, only light and local light may be combined. Thus, local light can be concentrated on one optical fiber, so that high coherent detection efficiency can be obtained.

【0039】なお、上記実施の形態4,5においては便
宜上マルチ受信ビームの数を3、上記実施の形態6〜9
においては5としているが、これは特にビーム数を制限
したものではなく、さらに多数のビーム数で構成したと
しても同等以上の効果が得られることはいうまでもな
い。
In Embodiments 4 and 5, for convenience, the number of multi-received beams is 3, and Embodiments 6 to 9 are used.
In this example, the number of beams is not particularly limited, and it goes without saying that the same or better effect can be obtained even if the number of beams is increased.

【0040】また、上記各実施の形態においては、光送
受信器の送受光学系は同軸であっても、送信ビームおよ
び受信ビームの光軸が互いに略平行である光学系であっ
てもよい。
In each of the above embodiments, the transmitting and receiving optical system of the optical transceiver may be coaxial, or may be an optical system in which the optical axes of the transmitting beam and the receiving beam are substantially parallel to each other.

【0041】また、上記各実施の形態においては目標の
移動方向は光送受信器、光受信器および目標がなす平面
上と限っていたが、全く任意の方向(3次元)に移動す
る目標の速度を測定するためには、全く同等の動作をす
る光受信器をもう一つ用意すればよい。即ち、モノスタ
テイック動作をする光送受信器と2台のバイスタテイッ
ク動作をする光受信器の構成である。また、必要に応じ
て、さらに多数のバイスタテイック動作をする光受信器
を用いればより正確な測定が可能である。
In each of the above embodiments, the moving direction of the target is limited to the plane formed by the optical transmitter / receiver, the optical receiver, and the target. However, the speed of the target moving in any direction (three-dimensional). In order to measure, another optical receiver that performs exactly the same operation may be prepared. That is, the configuration includes an optical transceiver that performs a monostatic operation and two optical receivers that perform a bistatic operation. Further, if necessary, more accurate measurement is possible by using a larger number of optical receivers that perform a bistatic operation.

【0042】[0042]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0043】この発明に係わる速度測定装置では、光送
受信器からの目標の距離を測定する手段により目標の距
離を測定する。光送受信器からの送信ビームの光軸方向
と上記目標の距離からの目標の位置を算定し、バイスタ
テイック動作をする光受信器の受信ビームの光軸方向を
選択する。これにより、光受信器の受信ビームを無駄に
走査することなく短時間に目標の速度を測定できる。
In the speed measuring apparatus according to the present invention, the target distance is measured by means for measuring the target distance from the optical transceiver. The target position is calculated from the optical axis direction of the transmission beam from the optical transceiver and the target distance, and the optical axis direction of the reception beam of the optical receiver performing the bistatic operation is selected. Thus, the target speed can be measured in a short time without unnecessary scanning of the receiving beam of the optical receiver.

【0044】また、第2の光送受信器の受信ビームの集
光点を第1の光受信器の受信ビームの光軸近傍にあるよ
うに調整するフォーカス調整手段を設けたので、より高
効率の速度測定装置を得ることができる。
Further, since the focus adjusting means for adjusting the focal point of the reception beam of the second optical transceiver so as to be near the optical axis of the reception beam of the first optical receiver is provided, higher efficiency can be achieved. A speed measuring device can be obtained.

【0045】さらに、光送受信器と光受信器間を光ファ
イバで結び、ローカル光を上記光ファイバで光送受信器
から光受信器に送ることにより、バイスタテイック動作
をする光受信器においてローカル光発生器を設ける必要
がなく、装置の簡略化を図ることができる。
Further, the optical transceiver is connected to the optical receiver by an optical fiber, and the local light is transmitted from the optical transceiver to the optical receiver through the optical fiber, whereby the local light is transmitted to the optical receiver performing the bistatic operation. There is no need to provide a generator, and the device can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1を示す速度測定装置
のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a speed measuring device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態3を示す速度測定装置
のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a speed measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態4を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to a fourth embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態5を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to a fifth embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態6を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to a sixth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態7を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to a seventh embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態8を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to an eighth embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態9を示すバイスタテイ
ック動作をする光受信器のブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram of an optical receiver performing a bistatic operation according to a ninth embodiment of the present invention.

【図9】 従来のレーザを用いた速度測定装置を示すブ
ロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a conventional speed measuring device using a laser.

【図10】 従来のバイ(マルチ)スタテイックレーダ
装置を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a conventional bi (multi) static radar device.

【図11】 従来のバイ(マルチ)スタテイックレーダ
構成としたレーザを用いた速度測定装置を示すブロック
図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a conventional speed measuring apparatus using a laser having a bi (multi) static radar configuration.

【図12】 従来の光送受信器および光受信器の受信ビ
ームの光軸と目標の速度ベクトルの関係を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between an optical axis of a reception beam of a conventional optical transceiver and an optical receiver and a target velocity vector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 単一波長で発振するレーザ、2 送信ビーム、3
目標、4 光送受信器(レーザ送信器および第1の光受
信器)、5 光受信器(第2の光受信器)、6送受光学
系、7 目標からの散乱光、8 第1の光検出器、9
ローカル光発生器、10 信号処理器、11 レーザ1
からのレーザ光、12 送受光学系6で受光した受信
光、13 受信光学系、14 目標3からの散乱光、1
5 第2の光受信器、16 レーザ1を変調する変調手
段、17 目標3の距離を測定する距離測定手段、18
受信光学系13の受信ビームの光軸方向を選択する光
軸方向選択手段、19 ローカル光を光受信器5に供給
する光ファイバ、20 光受信器5が持つマルチ受信ビ
ーム、21a,21b,21c マルチ受信ビームを形
成する受信光学系群、22a,22b,22c マルチ
受信ビームを形成する受信ビーム、23a,23b,2
3c 受信光学系群21と対をなす光検出器群、24
受信ビーム選択回路、25 光スイッチ、26 受信ビ
ーム選択手段、27 第2の光検出器、28 受信光学
系、29 光検出器アレー、30 マルチ受信ビームの
光軸、31 レンズ、32 ビームスプリッタ、33
信号選択回路、34 ホログラフィ反射板、35 ロー
カル光の光軸、36 光偏向器、37 偏向されたロー
カル光の光軸、38 1直線上に光ファイバを並べた光
ファイババンドル、39 光ファイバ分配器、40 光
検出器、41 信号選択回路。
1 laser oscillating at a single wavelength, 2 transmit beam, 3
Target, 4 optical transceivers (laser transmitter and first optical receiver), 5 optical receivers (second optical receiver), 6 transmitting / receiving optical system, 7 scattered light from target, 8 first light detection Bowl, 9
Local light generator, 10 signal processor, 11 laser 1
, Laser light received from the transmitting and receiving optical system 6, 13 receiving optical system, 14 scattered light from the target 3, 1
5 second optical receiver, 16 modulating means for modulating laser 1, 17 distance measuring means for measuring distance of target 3, 18
Optical axis direction selecting means for selecting the optical axis direction of the receiving beam of the receiving optical system 13, 19 an optical fiber for supplying local light to the optical receiver 5, 20 multi-receiving beams of the optical receiver 5, 21a, 21b, 21c Receiving optical system group for forming multiple receiving beams, 22a, 22b, 22c Receiving beams for forming multiple receiving beams, 23a, 23b, 2
3c photodetector group paired with receiving optical system group 21, 24
Reception beam selection circuit, 25 optical switch, 26 reception beam selection means, 27 second photodetector, 28 reception optical system, 29 photodetector array, 30 optical axes of multiple reception beams, 31 lens, 32 beam splitter, 33
Signal selection circuit, 34 holographic reflector, 35 optical axis of local light, 36 optical deflector, 37 optical axis of deflected local light, 38 optical fiber bundle in which optical fibers are arranged on one straight line, 39 optical fiber distributor , 40 photodetector, 41 signal selection circuit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−29080(JP,A) 特開 昭58−79271(JP,A) 特開 平5−34447(JP,A) 特開 昭57−136174(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95 G01S 13/00 - 13/95 Continuation of front page (56) References JP-A-4-29080 (JP, A) JP-A-58-79271 (JP, A) JP-A-5-34447 (JP, A) JP-A-57-136174 (JP, A) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/51 G01S 17/00-17/95 G01S 13/00-13/95

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 目標にレーザ光を照射するレーザ送信器
と、 ローカル光を発生するローカル光発生手段と、 受信ビームの光軸が上記レーザ送信器の光軸と同軸また
は略平行である第1の光受信器と、目標に対する角度が
上記第1の光受信器と異なるように上記第1の光受信器
から離れた位置に置かれた第2の光受信器と、 上記第1および第2の光受信器から得られるそれぞれの
受信ビームの光軸方向の目標の速度成分から目標の速度
を算出する速度算出手段と、 上記レーザ送信器からのレーザ光を変調する変調手段
と、 上記変調手段による変調法と上記第1の光受信器からの
受信信号から目標の距離を測定する距離測定手段と、 上記距離測定手段からの距離情報、上記第1および第2
の光受信器間の距離と上記レーザ送信器のレーザ光の照
射方向より上記第2の光受信器の受信ビームの光軸方向
を選択する光軸方向選択手段と、を有することを特徴と
する速度測定装置。
1. A laser transmitter for irradiating a target with laser light, a local light generating means for generating local light, and a first optical axis of a received beam being coaxial or substantially parallel to the optical axis of the laser transmitter. An optical receiver, a second optical receiver positioned at a distance from the first optical receiver such that an angle with respect to a target is different from that of the first optical receiver, and the first and second optical receivers. Speed calculating means for calculating a target speed from a target speed component in the optical axis direction of each reception beam obtained from the optical receiver; a modulation means for modulating laser light from the laser transmitter; and the modulation means. And a distance measuring means for measuring a target distance from a signal received from the first optical receiver; distance information from the distance measuring means;
Optical axis direction selecting means for selecting the optical axis direction of the reception beam of the second optical receiver based on the distance between the optical receivers and the irradiation direction of the laser beam of the laser transmitter. Speed measuring device.
【請求項2】 第2の光受信器の受信ビームの光軸方向
を選択する光軸方向選択手段が、レーザ送信器の光軸上
を走査する走査光学系により構成されていることを特徴
とする請求項1記載の速度測定装置。
2. An optical axis direction selecting means for selecting an optical axis direction of a reception beam of a second optical receiver is constituted by a scanning optical system for scanning on an optical axis of a laser transmitter. The speed measuring device according to claim 1, wherein
【請求項3】 第2の光受信器の受信ビームの集光点を
第1の光受信器の受信ビームの光軸近傍にあるように調
整するフォーカス調整手段を持つことを特徴とする請求
項2記載の速度測定装置。
3. A focus adjusting means for adjusting a focal point of a reception beam of the second optical receiver so as to be near an optical axis of the reception beam of the first optical receiver. 2. The speed measuring device according to 2.
【請求項4】 目標にレーザ光を照射するレーザ送信器
と、 ローカル光を発生するローカル光発生手段と、 受信ビームの光軸が上記レーザ送信器の光軸と同軸また
は略平行である第1の光受信器と、目標に対する角度が
上記第1の光受信器と異なるように上記第1の光受信器
から離れた位置に置かれた第2の光受信器と、 上記第1および第2の光受信器から得られるそれぞれの
受信ビームの光軸方向の目標の速度成分から目標の速度
を算出する速度算出手段と、を有するマルチスタテイッ
クレーダ構成の速度測定装置において、 上記ローカル光発生手段からのローカル光を光ファイバ
により上記第1および第2の光受信器に供給することを
特徴とする速度測定装置。
4. A laser transmitter for irradiating a target with laser light, local light generating means for generating local light, and a first optical axis of a received beam being coaxial or substantially parallel to the optical axis of the laser transmitter. An optical receiver, a second optical receiver positioned at a distance from the first optical receiver such that an angle with respect to a target is different from that of the first optical receiver, and the first and second optical receivers. A speed calculating means for calculating a target speed from a target speed component in the optical axis direction of each of the reception beams obtained from the optical receivers, wherein the local light generating means A speed measuring device for supplying local light from the optical receiver to the first and second optical receivers via an optical fiber.
【請求項5】 第2の光受信器はレーザ送信器の光軸上
に沿って並んだマルチ受信ビームを形成する手段を有
し、上記第2の光受信器の受信ビームの光軸方向を選択
する光軸方向選択手段により上記マルチ受信ビームの特
定の受信ビームからの信号を選択することを特徴とする
請求項1記載の速度測定装置。
5. The second optical receiver has means for forming multiple reception beams aligned along the optical axis of the laser transmitter, and the direction of the optical axis of the reception beam of the second optical receiver is changed. 2. The speed measuring apparatus according to claim 1, wherein a signal from a specific receiving beam of the multi-receiving beam is selected by an optical axis direction selecting means.
【請求項6】 マルチ受信ビームを形成する手段が複数
の受信光学系と光検出器の対により構成されていること
を特徴とする請求項5記載の速度測定装置。
6. A speed measuring apparatus according to claim 5, wherein said means for forming a multi-received beam comprises a plurality of pairs of receiving optical systems and photodetectors.
【請求項7】 マルチ受信ビームを形成する手段が複数
の受信光学系より構成され、かつ第2の光受信器の受信
ビームの光軸方向を選択する光軸方向選択手段が上記複
数の受信光学系からの信号の光路を制御する光スイッチ
よりなることを特徴とする請求項5記載の速度測定装
置。
7. A plurality of receiving optical systems, wherein the means for forming a multi-receiving beam comprises a plurality of receiving optical systems, and the optical axis direction selecting means for selecting an optical axis direction of the receiving beam of the second optical receiver comprises the plurality of receiving optical systems. 6. The speed measuring device according to claim 5, further comprising an optical switch for controlling an optical path of a signal from the system.
【請求項8】 マルチ受信ビームを形成する手段が一つ
の受信光学系と光検出器アレーより構成されていること
を特徴とする請求項5記載の速度測定装置。
8. A speed measuring apparatus according to claim 5, wherein said means for forming a multi-received beam comprises one receiving optical system and a photodetector array.
【請求項9】 光検出器アレーの各光検出器は受信光学
系との組み合わせにより、それぞれ異なった角度を持つ
受信ビームを形成し、さらに光検出器アレーの全ての光
検出器に対しローカル光を照射するビームスプリッタを
設けたことを特徴とする請求項8記載の速度測定装置。
9. Each photodetector of the photodetector array forms a reception beam having a different angle in combination with a reception optical system, and furthermore, local light is transmitted to all photodetectors of the photodetector array. 9. The velocity measuring device according to claim 8, further comprising a beam splitter for irradiating the beam.
【請求項10】 ローカル光を複数のビームに分割し、
各光検出器上においてローカル光の光軸と光検出器が持
つ受信ビームの光軸とを一致させるホログラフィ反射板
を設けたことを特徴とする請求項9記載の速度測定装
置。
10. The local light is split into a plurality of beams,
10. The velocity measuring device according to claim 9, further comprising a holographic reflector for making the optical axis of the local light coincide with the optical axis of the reception beam of the photodetector on each photodetector.
【請求項11】 光検出器アレーの任意の光検出器に対
しローカル光を供給するローカル光偏向手段を持つこと
を特徴とする請求項8記載の速度測定装置。
11. The speed measuring device according to claim 8, further comprising a local light deflecting means for supplying local light to any photodetector of the photodetector array.
【請求項12】 マルチ受信ビームを形成する手段が一
つの受信光学系と複数の光ファイバを束ねた光ファイバ
バンドルより構成されることを特徴とする請求項5記載
の速度測定装置。
12. The speed measuring apparatus according to claim 5, wherein the means for forming a multi-received beam comprises one receiving optical system and an optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers are bundled.
【請求項13】 第2の光受信器と同一の構成および機
能を有する第3の光受信器を一つ以上備え、この第3の
光受信器を目標に対する角度が第1および第2の光受信
器と異なるように第1および第2の光受信器から離れた
位置に置いたことを特徴とする請求項1記載の速度測定
装置。
13. One or more third optical receivers having the same configuration and function as the second optical receiver, wherein the third optical receiver has an angle with respect to the target of the first and second optical receivers. 2. The speed measuring device according to claim 1, wherein the speed measuring device is located apart from the first and second optical receivers differently from the receiver.
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