JP3361999B2 - Moving distance detection device - Google Patents

Moving distance detection device

Info

Publication number
JP3361999B2
JP3361999B2 JP21632298A JP21632298A JP3361999B2 JP 3361999 B2 JP3361999 B2 JP 3361999B2 JP 21632298 A JP21632298 A JP 21632298A JP 21632298 A JP21632298 A JP 21632298A JP 3361999 B2 JP3361999 B2 JP 3361999B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radio wave
wave
monitor
output
detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21632298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000046934A (en
Inventor
茂 玉木
強 浜田
修二 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Original Assignee
Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Denshikiki Co Ltd filed Critical Yokogawa Denshikiki Co Ltd
Priority to JP21632298A priority Critical patent/JP3361999B2/en
Publication of JP2000046934A publication Critical patent/JP2000046934A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3361999B2 publication Critical patent/JP3361999B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

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】本発明は、土砂崩れ災害の事
前予知・警報のため、地滑り等の危険のある地域の地表
層(斜面)の微小変位、積雪量等を遠隔地点より高精度
で検出するマイクロ波手段を用いた移動距離検出装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention detects a small displacement of a surface layer (slope), an amount of snow, etc., in a region at risk of landslide, etc., from a remote point with high accuracy for advance prediction and warning of a landslide disaster. The present invention relates to a moving distance detecting device using microwave means.

【0002】[0002]

【従来の技術】出願人は、マイクロ波手段を用いた移動
距離検出装置を、特願平10−121432号「地表層
変位検出装置」により提案している。本発明はこの先願
の改良に関するものであるため、以下この先願技術の概
要と問題点を従来技術として説明する。
2. Description of the Related Art The applicant has proposed a moving distance detecting device using microwave means in Japanese Patent Application No. 10-121432 "Ground surface displacement detecting device". Since the present invention relates to an improvement of this prior application, the outline and problems of this prior application technology will be described below as prior art.

【0003】図8は、地表層変位検出装置の全体構成図
である。1は安全な不動地域、2は矢印P方向の地滑り
が予測される危険地域、3は両地域の境界で亀裂あるい
は地形変換点である。4は危険地域2に打ち込まれた杭
である。5は不動地域1(安全地域)に支持台6を介し
て固定されたモニタ手段、7はこのモニタ手段5の筐体
に一体に形成された送受信アンテナである。
FIG. 8 is an overall configuration diagram of a surface layer displacement detecting device. 1 is a safe immovable area, 2 is a dangerous area where landslides in the direction of arrow P are predicted, and 3 is a crack or a terrain conversion point at the boundary between both areas. 4 is a pile driven into the dangerous area 2. Reference numeral 5 is a monitor means fixed to the immovable area 1 (safety area) via a support base 6, and reference numeral 7 is a transmission / reception antenna formed integrally with the housing of the monitor means 5.

【0004】8は地表層変位地域(危険地域2)に打ち
込まれた杭4のトップに固定された電波反射手段、Lは
電波反射手段8と送受信アンテナ7間の距離を示す。モ
ニタ手段5は、送受信アンテナ7を介して周波数Fの送
信波(例えば10.525GHzのマイクロ波)ftを
ビーム状に電波反射手段8に送信し、電波反射手段8か
らの反射波frを再び送受信アンテナ7を介して受信
し、送信波ftと合成する。
Reference numeral 8 denotes a radio wave reflecting means fixed to the top of the pile 4 driven into the surface layer displacement area (hazardous area 2), and L indicates a distance between the radio wave reflecting means 8 and the transmitting / receiving antenna 7. The monitor means 5 transmits a transmission wave of frequency F (for example, a microwave of 10.525 GHz) ft in the form of a beam to the radio wave reflection means 8 via the transmission / reception antenna 7, and transmits / receives the reflected wave fr from the radio wave reflection means 8 again. It is received via the antenna 7 and combined with the transmitted wave ft.

【0005】電波反射手段8により送信波ftが反射さ
れるとき、位相が逆転することを考慮すると、 2L=(1/2)・(n+1)・λ (λ:波長 λ=
C/F C:光速) のとき、送信波ftと反射波frはモニタ手段5の位置
で同相となり、合成振幅は両者の和となる。一方、2L
=(n/2)λ の場合は送信波ftと反射波frは逆
相となって、合成波は両者の差となる。
Considering that the phase is reversed when the transmitted wave ft is reflected by the radio wave reflection means 8, 2L = (1/2). (N + 1) .lambda. (.Lambda .: wavelength .lambda. =
C / F C: speed of light), the transmitted wave ft and the reflected wave fr are in phase at the position of the monitor means 5, and the combined amplitude is the sum of the two. On the other hand, 2L
In the case of = (n / 2) λ, the transmitted wave ft and the reflected wave fr have opposite phases, and the combined wave has a difference between them.

【0006】従って、送信波ftと反射波frの合成波
出力振幅Vを取ると図9に示すように、λ/4の間で最
大値より最小値まで変化する正弦波となる。例えば図9
のA点(電圧VA)になるようにモニタ手段5と電波反
射手段8の距離を事前に設定しておけば、電波反射手段
8が微小距離動くことにより動作点はB点(VB)、C
点(VC)に変化し、合成振幅の変化値より移動距離が
検知できる。換言すればこれは反射波frの相対位相を
電圧に変換しているものである。
Therefore, when the combined wave output amplitude V of the transmitted wave ft and the reflected wave fr is taken, it becomes a sine wave that changes from the maximum value to the minimum value during λ / 4, as shown in FIG. For example, in FIG.
If the distance between the monitor means 5 and the radio wave reflection means 8 is set in advance so as to become point A (voltage VA), the operating point is point B (VB), C due to the radio wave reflection means 8 moving a minute distance.
It changes to a point (VC) and the moving distance can be detected from the change value of the combined amplitude. In other words, this converts the relative phase of the reflected wave fr into a voltage.

【0007】ここで、例えばF=10.525GHz
(λ=28.5mm)とすると、λ/4=7.12mmとな
る。この間に合成振幅は最大値から最小値まで(フルス
ケール)変化するから、この振幅の測定分解能が3ビッ
ト(1/8フルスケール)1mm程度の距離変化を検知す
ることが可能である。
Here, for example, F = 10.525 GHz
(Λ = 28.5 mm), λ / 4 = 7.12 mm. During this period, the combined amplitude changes from the maximum value to the minimum value (full scale), so that it is possible to detect a distance change of about 3 mm (1/8 full scale) of 1 mm in the measurement resolution of this amplitude.

【0008】図10は、モニタ手段5の電気的な構成を
示すブロック線図である。9はマイクロ波発振部であ
り、所定の周波数Fのマイクロ波を発振し、バッファ増
幅器10を介してカップラ11に供給する。カップラ1
1はマイクロ波を2分配するものであり、一方を電力増
幅器12を介してサーキュレータ13へ、他方をミキサ
14へ供給する。サーキュレータ13は切り換え器であ
り、電力増幅器12から供給されたマイクロ波をアンテ
ナ7へ、アンテナ7から供給された受信マイクロ波をミ
キサ14に供給する。
FIG. 10 is a block diagram showing the electrical construction of the monitor means 5. A microwave oscillating unit 9 oscillates a microwave having a predetermined frequency F and supplies it to the coupler 11 via the buffer amplifier 10. Coupler 1
Reference numeral 1 is for dividing the microwave into two, one of which is supplied to the circulator 13 via the power amplifier 12 and the other of which is supplied to the mixer 14. The circulator 13 is a switch, and supplies the microwave supplied from the power amplifier 12 to the antenna 7 and the received microwave supplied from the antenna 7 to the mixer 14.

【0009】アンテナ7は、マイクロ波の送受信を行う
ものであり、アンテナからビーム状に送信されたマイク
ロ波ftは、電波反射手段8で反射され、反射されたマ
イクロ波frが同一アンテナ7により受信され、サーキ
ュレータ13を介してミキサ14に供給される。
The antenna 7 transmits and receives microwaves, and the microwave ft transmitted in a beam form from the antenna is reflected by the radio wave reflection means 8 and the reflected microwave fr is received by the same antenna 7. And is supplied to the mixer 14 via the circulator 13.

【0010】ミキサ14はカップラ11からの送信波f
t(送信マイクロ波)とサーキュレータ13からの反射
波fr(受信マイクロ波)を合成し、その合成波出力振
幅の直流レベルVは図9で説明したように電波反射手段
8のλ/4以内の変動による送信波ftと反射波fr
(受信マイクロ波)の位相差により最大から最小に変化
する。
The mixer 14 receives the transmission wave f from the coupler 11.
t (transmission microwave) and the reflected wave fr (reception microwave) from the circulator 13 are combined, and the DC level V of the output amplitude of the combined wave is within λ / 4 of the radio wave reflection means 8 as described with reference to FIG. Transmitted wave ft and reflected wave fr due to fluctuations
It changes from maximum to minimum depending on the phase difference of (reception microwave).

【0011】15は合成波出力振幅Vの直流分を増幅
し、スパン設定を行うための直流増幅器であり、その出
力V0 は、例えば電波反射手段8の0乃至λ/4の変化
に対して1乃至5ボルトの範囲で変化するようにスパン
設定される。
Reference numeral 15 denotes a DC amplifier for amplifying the DC component of the composite wave output amplitude V and setting the span, and its output V0 is, for example, 1 when the radio wave reflecting means 8 changes from 0 to λ / 4. Span set to vary from ~ 5 volts.

【0012】16は信号処理部であり、直流増幅器出力
V0 を入力信号とし、これに対して警報設定値との比較
による警報、1日単位又は1週間単位の変動記録、必要
に応じてディジタル変換した後コンピュータ処理により
さらに複雑なデータ管理を実行する。17はこの信号処
理部16の出力で作動する現場指示計器、Sは同じくこ
の信号処理部16の出力で遠隔地の監視センター等へ伝
送されるアナログ又はディジタルの伝送信号である。
Reference numeral 16 denotes a signal processing unit, which uses the output V0 of the DC amplifier as an input signal, and outputs an alarm by comparing it with an alarm set value, a change record in units of one day or one week, and digital conversion as necessary. After that, more complicated data management is executed by computer processing. Reference numeral 17 denotes an on-site indicating instrument which operates at the output of the signal processing unit 16, and S denotes an analog or digital transmission signal which is also output from the signal processing unit 16 and transmitted to a remote monitoring center or the like.

【0013】一般に、電波反射手段8は実用上の大きさ
に制限があるため、送信波ftに比較して反射波frは
極めて微弱である。また反射は反射体のみならず、周辺
の土砂面・樹木等からの反射も当然存在するし、そこで
の水流・砂礫などの移動等を考えると1mm程度の変動は
常時考えられる。これらバックグラウンドの影響を除
き、設置した電波反射手段8からの反射波のみを抽出す
る方法として、反射手段に変調をかけ、周波数ドメイン
でバックグラウンド雑音を除去することが対策として有
効である。
Generally, since the radio wave reflecting means 8 is limited in practical size, the reflected wave fr is extremely weak as compared with the transmitted wave ft. In addition, reflection naturally occurs not only from the reflector but also from the surrounding soil and sand, trees, etc. Considering the movement of water flow, gravel, etc., there is always a fluctuation of about 1 mm. As a method of extracting only the reflected wave from the installed radio wave reflection means 8 by eliminating the influence of the background, it is effective to remove the background noise in the frequency domain by modulating the reflection means.

【0014】図8において、18は電波反射手段8の反
射を一定周波数の信号で断続制御する反射率制御回路で
ある。このような反射率制御は、海上のブイ位置等をレ
ーダーで確認するためのレーダー電波反射手段として実
用化されている、通称ルネベルグレンズを用いることで
容易に実現可能である。この場合の受信信号の処理は、
フィルタ手段を介して合成波より変調周波数成分のエン
ベロープ出力を抽出し、その振幅変化により図9と同様
な変位の検出ができる。
In FIG. 8, reference numeral 18 denotes a reflectance control circuit for intermittently controlling the reflection of the radio wave reflecting means 8 with a signal of a constant frequency. Such reflectance control can be easily realized by using a so-called Luneberg lens which has been put into practical use as a radar radio wave reflection means for confirming the buoy position on the sea with a radar. The processing of the received signal in this case is
The envelope output of the modulation frequency component is extracted from the composite wave via the filter means, and the displacement can be detected in the same manner as in FIG. 9 by the change in the amplitude.

【0015】変調用の交流信号fmの周波数を風による
樹木の揺らぎ、雨水流の変化に由来する砂礫変動の周波
数よりも充分高く取り、フィルタ手段により合成波の中
から信号fmで変調された成分を抽出すれば、バックグ
ラウンドの雑音をカットした電波反射手段のみの変動信
号を得ることができる。
The frequency of the modulating AC signal fm is set sufficiently higher than the frequency of the fluctuation of sand and gravel due to the fluctuation of the tree due to the wind and the change of the rainwater flow, and the component modulated by the signal fm from the composite wave by the filter means. Can be extracted to obtain a fluctuation signal of only the radio wave reflection means in which background noise is cut.

【0016】図11の構成例では、変調を送信側でかけ
ることにより電波反射手段の構成を簡素化することを目
的としており、周囲のバックグラウンド雑音が小さく、
反射波対雑音比の良い環境に適している。さらにこの構
成では、モニタ手段5を送信ユニット5aと受信ユニッ
ト5bに分離し独立構成にした点に特徴がある。7aは
送信アンテナ、7bは受信アンテナである。
In the configuration example of FIG. 11, the purpose is to simplify the configuration of the radio wave reflection means by applying modulation on the transmission side, and the background noise in the surroundings is small,
Suitable for an environment with a good reflected wave-to-noise ratio. Further, this configuration is characterized in that the monitor means 5 is separated into a transmission unit 5a and a reception unit 5b and has an independent configuration. 7a is a transmitting antenna and 7b is a receiving antenna.

【0017】送信ユニット5aにおいて、19は変調回
路であり、マイクロ波発振部9の出力に対し例えば10
kHZの信号fmで振幅変調をかける。従って送信アン
テナ7aよりの送信波ftは10KHZで振幅変調され
たマイクロ波となる。
In the transmitting unit 5a, 19 is a modulation circuit, which is, for example, 10 times the output of the microwave oscillating unit 9.
Amplitude modulation is performed with the signal fm of kHZ. Therefore, the transmission wave ft from the transmission antenna 7a becomes a microwave amplitude-modulated by 10 KHZ.

【0018】受信ユニット5bにおいて、受信アンテナ
7bには電波反射手段8からの反射波frと送信アンテ
ナ7aから地面等を介して回り込む直接波ft’が受信
され、ダイオード等の非直線素子20により合成され、
合成波出力fmが発生する。21は高周波増幅器であ
り、合成波出力の交流分を増幅する。22は変調交流信
号fmを中心周波数とするバンドパスフィルタであり、
合成信号のうち変調交流信号fmの周波数で変調された
信号のエンベロープ出力veを抽出する。
In the receiving unit 5b, the receiving antenna 7b receives the reflected wave fr from the radio wave reflecting means 8 and the direct wave ft 'that wraps around the ground from the transmitting antenna 7a, and is synthesized by the nonlinear element 20 such as a diode. Is
A composite wave output fm is generated. Reference numeral 21 is a high frequency amplifier, which amplifies an alternating current component of the composite wave output. Reference numeral 22 is a bandpass filter having a center frequency of the modulated AC signal fm,
The envelope output ve of the signal modulated at the frequency of the modulated AC signal fm of the combined signal is extracted.

【0019】23はエンベロープ出力veの整流平滑回
路であり、エンベロープ出力veの振幅に比例した直流
信号vに変換する。15乃至17の構成は図10の場合
と同様である。図12は、変調交流信号fmで変調され
た受信波のエンベロープ出力の振幅vの変化により電波
反射手段の移動を図9と全く同様に測定することが出来
る様子を示している。
Reference numeral 23 is a rectifying / smoothing circuit for the envelope output ve, which converts it into a DC signal v proportional to the amplitude of the envelope output ve. The configurations of 15 to 17 are the same as in the case of FIG. FIG. 12 shows that the movement of the radio wave reflection means can be measured in exactly the same way as in FIG. 9 by the change in the amplitude v of the envelope output of the received wave modulated by the modulated AC signal fm.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】このような構成のマイ
クロ波による検出装置の問題点は、 (1)マイクロ波発振部9の出力振幅の変動が合成波ま
たはエンベロープ出力の振幅変動となり、測定誤差要因
となる。従って、マイクロ波発振部9に振幅安定手段を
設ける必要があるが、周波数が高いために構成が複雑高
価となり、システムのコスト障害となる。 (2)マイクロ波が伝搬する空間の電波の減衰が気象条
件(水蒸気量、温度、気圧等)により影響を受け測定誤
差要因となる。この要因の補正は各種気象センサを必要
とし、システムのコスト障害となり実用的ではない。本
発明はこのような背景の下になされたもので、マイクロ
波出力の変動、気象条件による誤差要因に影響されない
移動距離検出装置を提供することを目的とする。
The problems of the microwave detecting device having such a configuration are as follows: (1) The fluctuation of the output amplitude of the microwave oscillating unit 9 becomes the fluctuation of the amplitude of the composite wave or the envelope output, which causes a measurement error. It becomes a factor. Therefore, it is necessary to provide an amplitude stabilizing unit in the microwave oscillating unit 9, but the high frequency makes the structure complicated and expensive, which causes a cost hindrance to the system. (2) The attenuation of radio waves in the space where microwaves propagate is affected by meteorological conditions (water vapor amount, temperature, atmospheric pressure, etc.) and becomes a measurement error factor. The correction of this factor requires various weather sensors, which imposes a system cost obstacle and is not practical. The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a moving distance detecting device which is not influenced by a variation in microwave output and an error factor due to weather conditions.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような背
景の下になされたもので、これらの誤差要因に影響され
ない方式による検出装置を提供することを目的とする。
本発明の構成上の特徴の第1は、電波の送受信方向に一
定距離を周期的に往復移動可能に設置されたモニタ手段
と、このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象
となる電波反射手段とよりなり、上記モニタ手段は、上
記電波反射手段に向かって所定波長の電波を送信する送
信手段と、上記電波反射手段からの反射波を受信する受
信手段と、この受信手段において上記送信波と受信波と
を合成するミキサ手段と、上記電波反射手段の変位を上
記ミキサ手段の合成波出力の変化として検出するレベル
検出手段と、上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記
合成波出力のピークが得られるタイミングにおける上記
モニタ手段の位置情報を保持する手段とを具備し、各往
復移動周期における上記位置情報の保持値に基づき上記
移動検出対象の移動距離を検出する点にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a detection apparatus which is not affected by these error factors.
The first structural feature of the present invention is to provide a monitor means that is periodically movable in a reciprocating direction of a radio wave so as to be able to reciprocate periodically, and a radio wave reflection object that is a movement detection target separated by a predetermined distance from the monitor means. The monitor means comprises a transmitting means for transmitting a radio wave having a predetermined wavelength toward the radio wave reflecting means, a receiving means for receiving a reflected wave from the radio wave reflecting means, and the transmitting wave in the receiving means. Mixer means for synthesizing the received wave, a level detecting means for detecting the displacement of the radio wave reflecting means as a change in the composite wave output of the mixer means, and the composite wave output for each reciprocating movement cycle of the monitor means. Means for holding the position information of the monitor means at the timing when the peak is obtained, and the movement detection target is moved based on the held value of the position information in each reciprocating movement cycle. Distance lies in the fact to be detected.

【0022】特徴の第2は、電波の送受信方向に一定距
離を周期的に往復移動可能に設置されたモニタ手段と、
このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とな
る電波反射手段とこの電波反射手段に形成された反射率
の周期的可変手段とよりなり、上記モニタ手段は、上記
電波反射手段に向かって所定波長の電波を送信する送信
手段と、上記電波反射手段からの反射波を受信する受信
手段と、この受信手段において上記送信波と受信波とを
合成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成波出力よ
り可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手段と、上
記電波反射手段の変位を上記エンベロープ検出手段の出
力の変化として検出するレベル検出手段と、上記モニタ
手段の各往復移動周期内で上記エンベロープ出力のピー
クが得られるタイミングにおけるモニタ手段の位置情報
を保持する手段とを具備し、各往復移動周期における上
記位置情報の保持値に基づき上記移動検出対象の移動距
離を検出する点にある。
The second characteristic is a monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction,
The radio wave reflecting means, which is a movement detection target separated by a predetermined distance from the monitor means, and the periodically varying reflectance ratio means formed on the radio wave reflecting means, the monitor means predetermines toward the radio wave reflecting means. Transmitting means for transmitting a radio wave having a wavelength, receiving means for receiving a reflected wave from the radio wave reflecting means, mixer means for synthesizing the transmitting wave and the receiving wave in the receiving means, and a composite wave output of the mixer means Envelope detecting means for extracting more variable period components, level detecting means for detecting displacement of the radio wave reflecting means as a change in the output of the envelope detecting means, and peak of the envelope output within each reciprocating movement cycle of the monitoring means. And means for holding the position information of the monitor means at the timing at which Lies in detecting a moving distance of the moving detection object based on.

【0023】特徴の第3は、電波の送受信方向に一定距
離を周期的に往復移動可能に設置されたモニタ手段と、
このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とな
る電波反射手段とよりなり、上記モニタ手段は、上記電
波反射手段に向かって一定周期で振幅変調された所定波
長の電波を送信する送信手段と、上記電波反射手段から
の反射波を受信する受信手段と、この受信手段において
上記送信波と受信波とを合成するミキサ手段と、このミ
キサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出するエン
ベロープ検出手段と、上記電波反射手段の変位を上記エ
ンベロープ検出手段の出力の変化として検出するレベル
検出手段と、上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記
エンベロープ出力のピークが得られるタイミングにおけ
るモニタ手段の位置情報を保持段とを具備し、各往復移
動周期における上記位置情報の保持値に基づき上記移動
検出対象の移動距離を検出する点にある。
The third characteristic is a monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction,
The monitor means is a radio wave reflecting means that is a movement detection target separated from the monitor means by a predetermined distance, and the monitor means transmits a radio wave of a predetermined wavelength amplitude-modulated at a constant period toward the radio wave reflecting means. , Receiving means for receiving the reflected wave from the radio wave reflecting means, mixer means for synthesizing the transmitting wave and the receiving wave in the receiving means, and envelope detection for extracting a variable period component from the synthetic wave output of the mixer means Means, a level detecting means for detecting the displacement of the radio wave reflecting means as a change in the output of the envelope detecting means, and a position of the monitor means at a timing at which a peak of the envelope output is obtained in each reciprocating movement cycle of the monitor means. A holding stage for holding information, and a moving distance of the movement detection target based on a holding value of the position information in each reciprocating movement cycle. To the point that detects certain.

【0024】特徴の第4は、電波の送受信方向に一定距
離を周期的に往復移動可能に設置されたモニタ手段と、
このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とよ
りなり、上記モニタ手段は、上記電波反射手段に向かっ
て一定周期で振幅変調された所定波長の電波を送信する
送信手段と、この送信手段とは一定距離離れて独立に設
置され上記電波反射手段からの反射波を受信する受信手
段と、この受信手段において上記送信波と受信波とを合
成するミキサ手段と、このミキサ手段の合成波出力より
可変周期成分を抽出するエンベロープ検出手段と、上記
電波反射手段の変位を上記エンベロープ検出手段の出力
の変化として検出するレベル検出手段と、上記モニタ手
段の各往復移動周期内で上記エンベロープ検出手段の出
力のピークが得られるタイミングにおけるモニタ手段の
位置情報を保持する手段とを具備し、各往復移動周期に
おける上記ピーク位置情報の保持値に基づき上記移動検
出対象の移動距離を検出する点にある。特徴の第5は、
各往復移動周期における上記合成波出力又はエンベロー
プ検出手段の出力のピーク発生回数と上記ピーク位置情
報の保持値とに基づき上記移動検出対象の移動距離を検
出する点にある。
A fourth characteristic is a monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction,
The monitor means is a movement detection target separated from the monitor means by a predetermined distance, and the monitor means transmits a radio wave of a predetermined wavelength amplitude-modulated at a constant cycle toward the radio wave reflection means, and the transmitter. Is a receiving means which is independently installed at a certain distance and receives a reflected wave from the radio wave reflecting means, a mixer means for combining the transmitting wave and the receiving wave in the receiving means, and a combined wave output of the mixer means. Envelope detecting means for extracting a variable period component, level detecting means for detecting displacement of the radio wave reflecting means as a change in output of the envelope detecting means, and output of the envelope detecting means within each reciprocating movement cycle of the monitor means. Means for holding the position information of the monitor means at the timing at which the peak of Based on the value held in location information in that it detects the moving distance of the moving detection object. The fifth feature is
The point is that the movement distance of the movement detection target is detected based on the number of peak occurrences of the composite wave output or the output of the envelope detection means in each reciprocating movement cycle and the held value of the peak position information.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態を説明する。本発明に一実施形態による移動距離
検出装置の特徴は、従来装置が合成波出力またはエンベ
ロープ出力の電圧変化を測定する構成に対して、モニタ
手段を周期的に往復移動させて合成波出力またはエンベ
ロープ出力のピーク位置を測定し、ピーク位置の変化に
基づいて電波反射手段の移動量を検出する点にある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The moving distance detecting device according to one embodiment of the present invention is characterized in that the conventional device measures the voltage change of the composite wave output or the envelope output by periodically reciprocating the monitor means to reciprocate the composite wave output or the envelope. The point is to measure the peak position of the output and detect the amount of movement of the radio wave reflection means based on the change in the peak position.

【0026】図2は本発明の一実施形態による移動距離
検出装置による測定の基本概念を示す図である。測定開
始の基準位置L0がピークP0となるようにモニタ手段
をセットする。V1は第1回測定周期における合成波出
力波形であり、P1はそのピーク値、L1はピークP1
におけるモニタ手段の位置を示す。次にV2は第2回の
測定周期における合成波出力波形であり、P2はそのピ
ーク値、L2はピークP2におけるモニタ手段の位置を
示す。従って、モニタ手段の移動位置はL0を基準位置
としてL2であり、1測定周期の電波反射手段の移動量
は、△L=L2−L1である。
FIG. 2 is a diagram showing the basic concept of measurement by the moving distance detecting apparatus according to one embodiment of the present invention. The monitor means is set so that the reference position L0 at which the measurement starts becomes the peak P0. V1 is a composite wave output waveform in the first measurement cycle, P1 is its peak value, and L1 is peak P1.
The position of the monitor means in FIG. Next, V2 is a composite wave output waveform in the second measurement cycle, P2 is its peak value, and L2 is the position of the monitor means at the peak P2. Therefore, the moving position of the monitor means is L2 with L0 as the reference position, and the moving amount of the radio wave reflecting means in one measurement cycle is ΔL = L2-L1.

【0027】このように、本発明の一実施形態において
は、各測定周期における合成波出力のピーク値が得られ
るモニタ手段の位置を保持し、この保持値の変化に基づ
いて電波反射手段の位置及び移動量を検出する。この結
果マイクロ波発振器の出力変動や気象条件により合成波
またはエンベロープ出力の振幅が図2のように変動して
いてもピーク位置は変化しないために、外乱に影響され
ない測定が可能となる。
As described above, in one embodiment of the present invention, the position of the monitor means for holding the peak value of the composite wave output in each measurement cycle is held, and the position of the radio wave reflecting means is held based on the change of the held value. And the amount of movement is detected. As a result, the peak position does not change even if the amplitude of the composite wave or the envelope output fluctuates as shown in FIG. 2 due to fluctuations in the output of the microwave oscillator and weather conditions, so that measurement that is not affected by disturbance can be performed.

【0028】次に、図面を用いて本発明の一実施形態に
よる移動距離検出装置について説明する。図1のブロッ
ク線図において、24は図11で説明した送信ユニット
5a及び5bを連結して一体に保持する連結部材、25
はパルスモータ手段であり、その回転出力軸26はラッ
クピニオン機構を介して連結部材24と係合している。
Next, a moving distance detecting device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the block diagram of FIG. 1, 24 is a connecting member for connecting the transmitting units 5a and 5b described in FIG.
Is a pulse motor means, and its rotation output shaft 26 is engaged with the connecting member 24 via a rack and pinion mechanism.

【0029】パルスモータ手段25は、位置制御部27
内のパルス発生手段28からのクロックパルスCLによ
り正転及び逆転制御され、各測定周期に連結部材26を
矢印Qで示すように初期位置からマイクロ波の発射方向
へ一定距離前進させてから初期位置に戻す。この場合の
移動距離は、マイクロ波の周波数を10.525GHz
(λ=28.5mm)とすると、移動距離=λ/2=14.
25mmである。クロックパルスCLは、例えば100個
のパルスc1,c2,…c100により連結部材を前進、
後退させる設計では、1パルス当たりの連結部材26の
移動量は0.1425mmである。
The pulse motor means 25 includes a position control section 27.
The forward and reverse rotations are controlled by the clock pulse CL from the pulse generating means 28 inside, and the connecting member 26 is moved forward from the initial position by a certain distance in the microwave emission direction as shown by an arrow Q in each measurement cycle, and then the initial position. Return to. In this case, the moving distance is set to the microwave frequency of 10.525 GHz.
(Λ = 28.5 mm), moving distance = λ / 2 = 14.
It is 25 mm. The clock pulse CL advances the connecting member by, for example, 100 pulses c1, c2, ... C100,
In the retracting design, the moving amount of the connecting member 26 per pulse is 0.1425 mm.

【0030】29は位置カウンタ手段であり、各測定周
期における連結部材26の位置(初期位置からの移動
量)をクロックパルスCLのカウント値で保持する。3
0はピーク位置ラッチ部であり、各測定周期において合
成信号出力V0のピーク値を検出したタイミングで後述
の電圧ラッチ制御信号LTにより位置カウンタ手段29
の位置情報を取り込んで保持する。
A position counter means 29 holds the position (movement amount from the initial position) of the connecting member 26 in each measurement cycle by the count value of the clock pulse CL. Three
Reference numeral 0 is a peak position latch unit, which is operated by a voltage latch control signal LT described later at a timing when the peak value of the combined signal output V0 is detected in each measurement cycle.
Captures and holds the location information of.

【0031】このピーク位置ラッチ部30の保持情報
は、各測定周期においてピーク位置検出が終了した後、
次の測定周期前にタイマ32よりのラッチシフト信号L
Sにより前回ピーク位置ラッチ部(保持手段)31に移
されて保持される。ピーク位置ラッチ部30の保持情報
(今回測定値)Lnと前回ピーク位置ラッチ部31の保
持情報Ln−1の差により1測定周期間のピーク位置の
移動距離、即ち電波反射手段8の移動距離が測定でき
る。
Information held in the peak position latch section 30 is stored in the peak position latch section 30 after the peak position detection is completed in each measurement cycle.
Latch shift signal L from timer 32 before the next measurement cycle
It is moved to and held by the peak position latch section (holding means) 31 last time by S. The movement distance of the peak position during one measurement cycle, that is, the movement distance of the radio wave reflection means 8 is determined by the difference between the held information (current measurement value) Ln of the peak position latch unit 30 and the held information Ln-1 of the previous peak position latch unit 31. Can be measured.

【0032】タイマ32は、各測定周期のシーケンスを
制御しており、各測定周期毎に位置制御部27内のパル
ス発生手段28の動作を規制すると共に、各測定周期で
位置測定が終了した後次の測定周期前にピーク位置ラッ
チ部30の保持情報を前回ピーク位置ラッチ部31に移
すためのラッチシフト信号LSを発生する。
The timer 32 controls the sequence of each measurement cycle, regulates the operation of the pulse generating means 28 in the position control section 27 for each measurement cycle, and after the position measurement is completed in each measurement cycle. A latch shift signal LS for transferring the information held in the peak position latch unit 30 to the previous peak position latch unit 31 before the next measurement cycle is generated.

【0033】図3(A)〜(E)に示すタイムチャート
は、2周期の測定期間のシーケンスを表しており、図3
(A)はタイマ32のシーケンス信号である。各測定周
期T1,T2…は例えば65秒に設定され、各周期のス
タートタイミングt0より5秒間(T11,T21…)
が測定期間とされ、各測定期間終了後の60秒間(T2
1,T22…)が待機期間とされる。
The time charts shown in FIGS. 3 (A) to 3 (E) represent the sequence of the measurement period of two cycles.
(A) is a sequence signal of the timer 32. Each measurement cycle T1, T2 ... Is set to, for example, 65 seconds, and 5 seconds (T11, T21 ...) From the start timing t0 of each cycle.
Is the measurement period, and 60 seconds (T2
1, T22 ...) is the waiting period.

【0034】図3(B)は、各測定周期におけるパルス
発生手段28よりのクロックパルスCLの波形を示して
おり、測定期間の5秒間に100個の正方向パルスC
1,C2…C100を発生し、パルスモータ手段25を
介して連結部材26を初期位置からλ/2だけ前進させ
る。さらに同じ測定周期の待機期間内に同一個数の負方
向クロックパルスC1’,C2’…C100’によりパ
ルスモータ25を逆転させて連結部材26を初期位置に
戻す。各測定周期でこのような往復動作を繰り返す。
FIG. 3B shows the waveform of the clock pulse CL from the pulse generating means 28 in each measurement cycle, and 100 forward pulses C in 5 seconds of the measurement period.
1, C2 ... C100 are generated, and the connecting member 26 is advanced by λ / 2 from the initial position via the pulse motor means 25. Further, the pulse motor 25 is reversely rotated by the same number of negative direction clock pulses C1 ', C2' ... C100 'within the standby period of the same measurement period to return the connecting member 26 to the initial position. Such a reciprocating operation is repeated in each measurement cycle.

【0035】図3(D)は、各測定期間でピーク位置が
検出されたタイミングt1,t2…を示しており、この
タイミングで位置カウンタ手段29の位置情報L1,L
2…をピーク位置ラッチ部30に取り込んで保持する。
FIG. 3D shows timings t1, t2, ... At which the peak position is detected in each measurement period, and at this timing, the position information L1, L of the position counter means 29 is detected.
2 are taken into the peak position latch section 30 and held.

【0036】図3(E)は、各測定期間の終了のタイミ
ングでタイマー32より発生するラッチシフト信号LS
を示しており、このタイミングでピーク位置ラッチ部3
0の保持情報をL1,L2…を前回ピーク位置ラッチ部
31にシフトさせる。
FIG. 3E shows the latch shift signal LS generated by the timer 32 at the timing of the end of each measurement period.
The peak position latch unit 3 is shown at this timing.
The holding information of 0 is shifted to L1, L2 ...

【0037】次に、図1に戻り合成波出力またはエンベ
ロープ出力V0のピーク位置検出部33の構成と動作を
説明する。34はA/D変換部であり、アナログ電圧で
与えられる合成波出力V0をディジタル変換し、その変
換出力VDを電圧ラッチ部35及び比較部36に供給す
る。
Next, returning to FIG. 1, the configuration and operation of the peak position detecting section 33 for the composite wave output or the envelope output V0 will be described. An A / D converter 34 digitally converts the composite wave output V0 given as an analog voltage, and supplies the converted output VD to the voltage latch 35 and the comparator 36.

【0038】電圧ラッチ部35及び比較部36は、各測
定周期の測定期間におけるパルス発生手段28のクロッ
クパルスCLを受け、その立ち上がりで電圧ラッチ部3
5はVDをラッチしてラッチ電圧VLを比較部36に供
給する。次にこのクロックパルスCLの立ち下がりのタ
イミングでVLとVDの比較が行われ、VL>VDであ
ればそのまま次のクロックパルスによるラッチと比較を
行う。
The voltage latch unit 35 and the comparison unit 36 receive the clock pulse CL of the pulse generating means 28 in the measurement period of each measurement cycle, and the voltage latch unit 3 at the rising edge thereof.
Reference numeral 5 latches VD and supplies the latch voltage VL to the comparison unit 36. Next, VL and VD are compared with each other at the falling edge of this clock pulse CL. If VL> VD, the comparison is performed with the latch by the next clock pulse.

【0039】比較結果がVL≦VDであればV0はピー
ク値であると判断し、比較部36は電圧ラッチ制御信号
LTを発信して電圧ラッチ部35のラッチを解除すると
共に位置制御部のピーク位置ラッチ部30を制御してピ
ークタイミングの位置カウンタ情報、即ち連結部材24
の位置情報を30に取り込む。図3(C)はクロックパ
ルスCLに同期した電圧ラッチと比較のタイミングを示
しており、図3(D)は、各測定期間においてV0のピ
ーク位置で発信される電圧ラッチ制御信号LTの発生タ
イミングを示している。
If the comparison result is VL≤VD, it is determined that V0 is the peak value, the comparison unit 36 issues the voltage latch control signal LT to release the latch of the voltage latch unit 35, and the peak of the position control unit. By controlling the position latch unit 30, position counter information of peak timing, that is, the connecting member 24.
The position information of is taken into 30. 3C shows the timing of comparison with the voltage latch synchronized with the clock pulse CL, and FIG. 3D shows the generation timing of the voltage latch control signal LT transmitted at the peak position of V0 in each measurement period. Is shown.

【0040】37は位置演算・表示部である。38は移
動量演算部であり、位置制御部27のピーク位置ラッチ
部30の保持値Lnと前回ピーク位置ラッチ部31の保
持値Ln−1の差△L=Ln−Ln−1を演算して位置
演算部39に与える。位置演算部39は、電波反射手段
のλ/2以内の移動情報△Lとその極性、並びにピーク
数検出部41からのピーク回数情報Nを入力して、電波
反射手段の移動方向を含めた移動情報又は位置情報を演
算する。この演算結果は表示部40により現場表示さ
れ、又は伝送信号Sにより外部の監視システム等に伝送
される。
Reference numeral 37 is a position calculation / display unit. Reference numeral 38 denotes a movement amount calculation unit, which calculates a difference ΔL = Ln−Ln−1 between the holding value Ln of the peak position latch unit 30 of the position control unit 27 and the holding value Ln−1 of the previous peak position latch unit 31. It is given to the position calculation unit 39. The position calculation unit 39 inputs the movement information ΔL of the radio wave reflection means within λ / 2 and its polarity, and the peak number information N from the peak number detection unit 41, and moves the movement direction including the movement direction of the radio wave reflection unit. Calculate information or position information. The calculation result is displayed on-site by the display unit 40 or transmitted to an external monitoring system or the like by the transmission signal S.

【0041】ピーク数検出部41は、電波反射手段8が
λ/2を越えて移動した場合に各測定周期内において発
生するV0のピーク数Nをカウントする機能を有する。
43はVDの微分手段、44は微分カウンタ手段であ
り、微分値の極性反転の回数をカウント保持すると共
に、測定期間の終了時に発生するラッチシフト信号LS
でそのカウント値がクリアされる。この機能を具備する
ことにより、電波反射体のλ/2以内の微小移動からλ
/2を越えた移動までの移動量を検出することができ
る。
The peak number detecting section 41 has a function of counting the peak number N of V0 generated in each measurement period when the radio wave reflecting means 8 moves beyond λ / 2.
Reference numeral 43 is a VD differentiating means, and 44 is a differentiating counter means, which counts and holds the number of times the polarity of the differential value is inverted, and a latch shift signal LS generated at the end of the measurement period
The count value is cleared with. By providing this function, it is possible to reduce the λ
It is possible to detect the amount of movement until the movement exceeds / 2.

【0042】次に図4のフローチャート、図3のタイム
チャートにより位置測定の動作手順を説明する。リセッ
ト信号RSによりタイマーによるシーケンスがスタート
すると60秒の待機時間の経過を待ってパルス発生より
のクロックにより位置カウンタが1となり、パルスモー
タ手段が1ステップ前進する。このタイミングでV0の
電圧測定が実行され、この測定ループがクロックCLの
回数100ステップで実行される。
Next, the operation procedure of position measurement will be described with reference to the flow chart of FIG. 4 and the time chart of FIG. When the sequence by the timer is started by the reset signal RS, the position counter becomes 1 by the clock from the pulse generation after waiting for the waiting time of 60 seconds, and the pulse motor means advances one step. The voltage measurement of V0 is executed at this timing, and this measurement loop is executed every 100 steps of the clock CL.

【0043】この100ステップのループ期間中にピー
ク位置が検出されて移動情報が保持される。100ステ
ップのループが終了すれば、パルスモータ手段は初期位
置に戻されると共に、位置カウンタ手段の内容が0とさ
れ、さらにタイマも初期状態とされてスタートに戻る。
During the loop period of 100 steps, the peak position is detected and the movement information is held. When the loop of 100 steps is completed, the pulse motor means is returned to the initial position, the content of the position counter means is set to 0, and the timer is also initialized to return to the start.

【0044】次に図5のフローチャート、図3のタイム
チャートによりピーク位置測定の動作手順を説明する。
パルスモータ手段のステップ前進毎にA/D変換出力V
Dと電圧ラッチ出力VLの比較を実行し、VL>VDで
あればパルスモーター手段を1ステップ前進させた比較
を続行し、VL≧VDでピーク点を判断すると位置カウ
ンタ手段の情報をラッチする。
Next, the operation procedure of peak position measurement will be described with reference to the flowchart of FIG. 5 and the time chart of FIG.
A / D conversion output V for each step forward of the pulse motor means
D is compared with the voltage latch output VL, and if VL> VD, the pulse motor means is advanced by one step and the comparison is continued. If the peak point is judged when VL ≧ VD, the information of the position counter means is latched.

【0045】クロックパルスの100ステップ終了のタ
イミングで位置情報を前回位置情報としてラッチし、次
のステップで前回位置情報との差による移動量計算が実
行される。クロックの100ステップの終了タイミング
で今回測定の位置情報が前回位置情報としてラッチさ
れ、移動情報の表示演算が行われてスタートに戻る。さ
らに、A/D変換出力VDが微分演算、微分カウンタ手
段に与えられてピーク回数信号Nが検出され、表示演算
手段に供給される。
The position information is latched as the previous position information at the timing of the completion of 100 steps of the clock pulse, and in the next step, the movement amount calculation based on the difference from the previous position information is executed. At the end timing of 100 steps of the clock, the position information of this measurement is latched as the previous position information, the display calculation of the movement information is performed, and the process returns to the start. Further, the A / D conversion output VD is applied to the differential operation and differential counter means to detect the peak number signal N and supplied to the display operation means.

【0046】次に、図6により電波反射手段8のλ/2
を越える移動に対してその移動位置または移動量を検出
する具体的な動作手順を説明する。図1のすべての機能
をリセット信号RSでリセットし、連結部材24を手動
操作しV0がピーク値P0を取る位置L0を測定開始の
初期位置としてセットし、測定をスタートする。このと
き微分カウンタ手段42の内容は0である。
Next, referring to FIG. 6, the λ / 2 of the radio wave reflecting means 8 will be described.
A specific operation procedure for detecting the movement position or the movement amount of the movement exceeding the distance will be described. All the functions in FIG. 1 are reset by the reset signal RS, the connecting member 24 is manually operated, and the position L0 at which V0 takes the peak value P0 is set as the initial position of the measurement start, and the measurement is started. At this time, the content of the differential counter means 42 is zero.

【0047】P1、P2、P3は第1,第2、第3測定
周期におけるV0のピーク位置でありいずれも変化量が
λ/2以内であるため、モニタ手段の基準位置からの移
動量L1、L2、L3がL0からの移動量として検出さ
れる。n番目のピーク位置がPnが場合、このピークは
点線矢印Wで示すように、λ/2を越えた量Lnの位置
にピークPn’として現れ、見かけ上の測定値はLnで
ある。
P1, P2, and P3 are peak positions of V0 in the first, second, and third measurement cycles, and since the change amounts are all within λ / 2, the moving amount L1 from the reference position of the monitor means, L2 and L3 are detected as the movement amount from L0. When the n-th peak position is Pn, this peak appears as a peak Pn ′ at a position of an amount Ln exceeding λ / 2, as indicated by a dotted arrow W, and the apparent measured value is Ln.

【0048】このような場合、V0はその測定周期内で
微分値の極性反転が1回以上発生しているので、この発
生回数Nを微分カウンタ手段のカウント値で検出するよ
うにすれば、Pnの実際の移動位置Lは、L=Ln+N
*λ/2で求めることができる。さらに、電波反射体8
の基準位置のからの移動方向判断は、移動量演算手段3
8の出力△Lの極性を位置演算部39内でチェックする
ようにすれば容易である。
In such a case, since the polarity reversal of the differential value of V0 occurs once or more within the measurement cycle, if the number of occurrences N is detected by the count value of the differential counter means, Pn The actual movement position L of L is L = Ln + N
It can be calculated by * λ / 2. Furthermore, the radio wave reflector 8
The movement amount calculation means 3 determines the movement direction from the reference position of
It is easy to check the polarity of the output ΔL of 8 in the position calculating section 39.

【0049】λ/2を越えた回数の判断を微分カウンタ
手段によらない方法で実現するには、毎測定周期の△L
の前回からの増加傾向をチェックし、増加が減少に逆転
した場合にその測定値はλ/2を越えた測定値と判断す
る方法も可能である。
In order to realize the determination of the number of times exceeding λ / 2 by a method not using the differential counter means, ΔL of each measurement cycle
It is also possible to check the increase tendency from the previous time and judge that the measured value exceeds λ / 2 when the increase reverses the decrease.

【0050】図7は本発明を適用した積雪計の実施例を
示しており、監視地点43の降雪44の積雪量Lsを測
定する。45は最大積雪予想レベルよりも高い支持柱、
5は支持柱の頂部に固定されたモニター手段の電気回路
部ユニット、7はこのユニットから延長された部材に固
定された送受信アンテナユニットであり、このアンテナ
ユニットが周期的に往復移動制御される。46は無線テ
レメータ用のアンテナである。測定開始の基準レベル
(地表)からアンテナユニット7までの初期位置L0と
測定値Ldとの差Lsにより積雪量Lsを求めることが
できる。
FIG. 7 shows an embodiment of a snow cover meter to which the present invention is applied. The snow cover amount Ls of the snowfall 44 at the monitoring point 43 is measured. 45 is a supporting column higher than the maximum expected snow cover level,
Reference numeral 5 is an electric circuit unit of the monitor means fixed to the top of the support pillar, and 7 is a transmission / reception antenna unit fixed to a member extended from this unit, and this antenna unit is periodically reciprocally controlled. 46 is an antenna for a wireless telemeter. The snowfall amount Ls can be obtained from the difference Ls between the initial position L0 from the reference level (ground surface) at the start of measurement to the antenna unit 7 and the measured value Ld.

【0051】以上図1により本発明の一実施形態を説明
したが、モニタ手段5は実施例のごとく独立ユニット構
成の他従来例の図10で説明した送受信一体型の構成で
あってもよく、マイクロ波への変調手段はマイクロ波発
振部の変調の他ルネベルグレンズ手段等による電波反射
体8の反射率制御を行ってもよい。さらに、タイマ32
のシーケンス周期は、測定対象である電波反射手段8の
移動速度に対応して十分な測定精度を確保する値に選定
される。
Although one embodiment of the present invention has been described above with reference to FIG. 1, the monitor means 5 may have an independent unit structure as in the embodiment, and may also have the structure of the transmission / reception integrated type described in FIG. 10 of the conventional example. The modulation means for the microwave may be the modulation of the microwave oscillating section, and the reflectance control of the radio wave reflector 8 by the Luneberg lens means or the like. In addition, the timer 32
The sequence period of is selected to a value that ensures sufficient measurement accuracy in accordance with the moving speed of the radio wave reflection means 8 that is the measurement target.

【0052】なお、電波反射手段8は、図8のように特
別な反射体を移動対象に設置する場合の他、図7の積雪
計や崩落のある岩盤の変位監視システムのように特別な
反射体の設置ができない場合では、監視対象に直接ビー
ム照射したマイクロ波の反射波を受信する実施形態も可
能である。
Note that the radio wave reflecting means 8 is provided with a special reflector as shown in FIG. 8 in addition to the case where a special reflector is installed on the moving object. In the case where the body cannot be installed, an embodiment is also possible in which the reflected waves of the microwaves that are directly beam-irradiated on the monitoring target are received.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、ピーク位置の変化
を追従する本発明の移動距離検出装置においては、従来
方式に比較して次のような効果を期待できる。 (1)マイクロ波発振部の出力振幅の変動が合成波また
はエンベロープ出力の振幅変動となっても、測定誤差要
因とならないので、マイクロ波発振部の振幅安定手段を
簡素化することが出来るため、低コストで高精度なシス
テムを実現できる。 (2)マイクロ波が伝搬する空間の気象条件変動により
電波の減衰が影響を受けても測定誤差要因とならないの
で、各種気象センサによる補正は不要となり、低コスト
で高精度なシステムを実現できる。
As described above, the following effects can be expected in the moving distance detecting device of the present invention which follows the change of the peak position, as compared with the conventional system. (1) Even if the fluctuation of the output amplitude of the microwave oscillating section causes the fluctuation of the amplitude of the composite wave or the envelope output, it does not cause a measurement error. Therefore, the amplitude stabilizing means of the microwave oscillating section can be simplified. A highly accurate system can be realized at low cost. (2) Even if the attenuation of radio waves is affected by changes in the weather conditions in the space where microwaves propagate, it does not cause a measurement error, so correction by various weather sensors is unnecessary, and a low-cost and highly accurate system can be realized.

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

【図1】 本発明の一実施形態による移動距離検出装置
の構成を示すブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a moving distance detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同一実施形態による移動距離検出装置の基本
概念を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a basic concept of a moving distance detecting apparatus according to the same embodiment.

【図3】 同一実施形態による移動距離検出装置の動作
を説明するタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart explaining the operation of the moving distance detecting apparatus according to the same embodiment.

【図4】 同一実施形態による移動距離検出装置におけ
る位置測定の動作手順を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation procedure of position measurement in the movement distance detection device according to the same embodiment.

【図5】 同一実施形態による移動距離検出装置におけ
るピーク位置測定の動作手順を説明するフローチャート
である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation procedure of peak position measurement in the movement distance detecting apparatus according to the same embodiment.

【図6】 同一実施形態による移動距離検出装置におい
て、λ/2を越えた移動を検出した場合の動作を説明す
る図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation when a movement exceeding λ / 2 is detected in the movement distance detection device according to the same embodiment.

【図7】 同一実施形態による移動距離検出装置を積雪
計に適用した場合の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram in the case where the movement distance detection device according to the same embodiment is applied to a snow cover meter.

【図8】 従来の地表変位検出装置の全体構成を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an overall configuration of a conventional ground displacement detection device.

【図9】 従来の地表変位検出装置における合成波出力
の波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a waveform of a composite wave output in a conventional ground displacement detection device.

【図10】 従来の地表変位検出装置におけるモニタ手
段の電気的な構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an electrical configuration of a monitor means in a conventional ground displacement detection device.

【図11】 従来の地表変位検出装置において、変調を
送信側でかけた場合のモニタ手段の電気的な構成を示す
図である
FIG. 11 is a diagram showing an electrical configuration of a monitor means when modulation is applied on the transmitting side in the conventional ground displacement detecting device.

【図12】 図11の従来の地表変位検出装置における
エンベロープ出力の波形を示す図である。
12 is a diagram showing a waveform of an envelope output in the conventional ground surface displacement detection device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5a 送信ユニット 5b 受信ユニット 7a 送信アンテナ 7b 受信アンテナ 8 電波反射手段 24 連結部材 25 パルスモータ手段 26 回転出力軸 27 位置制御部 32 タイマ 33 ピーク位置検出部 37 位置演算・表示部 41 ピーク数検出部 5a Transmission unit 5b receiving unit 7a transmitting antenna 7b receiving antenna 8 Radio wave reflection means 24 Connecting member 25 pulse motor means 26 rotation output shaft 27 Position controller 32 timer 33 Peak position detector 37 Position calculation / display 41 Peak number detector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−325864(JP,A) 特開 平11−316140(JP,A) 特開 平11−303093(JP,A) 特開 平3−272488(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G01B 21/32 G01D 21/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-11-325864 (JP, A) JP-A-11-316140 (JP, A) JP-A-11-303093 (JP, A) JP-A-3- 272488 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /00-7/42 G01S 13/00-13/95 G01B 21/32 G01D 21/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電波の送受信方向に一定距離を周期的に
往復移動可能に設置されたモニタ手段と、 このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とな
る電波反射手段とよりなり、 上記モニタ手段は、 上記電波反射手段に向かって所定波長の電波を送信する
送信手段と、 上記電波反射手段からの反射波を受信する受信手段と、 この受信手段において上記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 上記電波反射手段の変位を上記ミキサ手段の合成波出力
の変化として検出するレベル検出手段と、 上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記合成波出力の
ピークが得られるタイミングにおける上記モニタ手段の
位置情報を保持する手段とを具備し、 各往復移動周期における上記位置情報の保持値に基づき
上記移動検出対象の移動距離を検出することを特徴とす
る移動距離検出装置。
1. A monitor comprising: a monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction; and a radio wave reflection means which is a movement detection target and is separated from the monitor means by a predetermined distance. The means includes a transmitting means for transmitting a radio wave having a predetermined wavelength toward the radio wave reflecting means, a receiving means for receiving a reflected wave from the radio wave reflecting means, and a synthesizing the transmitted wave and the received wave in the receiving means. The mixer means, the level detecting means for detecting the displacement of the radio wave reflecting means as a change of the composite wave output of the mixer means, and the timing at which the peak of the composite wave output is obtained within each reciprocating movement cycle of the monitor means. Means for holding the position information of the monitor means, and detects the movement distance of the movement detection target based on the held value of the position information in each reciprocating movement cycle. Moving distance detecting apparatus according to claim Rukoto.
【請求項2】 電波の送受信方向に一定距離を周期的に
往復移動可能に設置されたモニタ手段と、 このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とな
る電波反射手段とこの電波反射手段に形成された反射率
の周期的可変手段とよりなり、 上記モニタ手段は、 上記電波反射手段に向かって所定波長の電波を送信する
送信手段と、 上記電波反射手段からの反射波を受信する受信手段と、 この受信手段において上記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
るエンベロープ検出手段と、 上記電波反射手段の変位を上記エンベロープ検出手段の
出力の変化として検出するレベル検出手段と、 上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記エンベロープ
検出手段の出力のピークが得られるタイミングにおける
モニタ手段の位置情報を保持する手段とを具備し、 各往復移動周期における上記位置情報の保持値に基づき
上記移動検出対象の移動距離を検出することを特徴とす
る移動距離検出装置。
2. A monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction, a radio wave reflection means which is a movement detection target separated from the monitor means by a predetermined distance, and the radio wave reflection means. The monitoring means includes a transmitting means for transmitting a radio wave having a predetermined wavelength toward the radio wave reflecting means, and a receiving means for receiving a reflected wave from the radio wave reflecting means. Mixer means for synthesizing the transmission wave and the reception wave in the receiving means, an envelope detecting means for extracting a variable period component from a composite wave output of the mixer means, and a displacement of the radio wave reflecting means for the envelope detecting means. Of the output of the envelope detecting means within each cycle of the reciprocating movement of the monitor means. And means for holding the position information of the monitoring means in timing, a moving distance detecting device and detecting a moving distance of the moving detection object based on a value held in the position information in each reciprocation cycle.
【請求項3】 電波の送受信方向に一定距離を周期的に
往復移動可能に設置されたモニタ手段と、 このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とな
る電波反射手段とよりなり、 上記モニタ手段は、 上記電波反射手段に向かって一定周期で振幅変調された
所定波長の電波を送信する送信手段と、 上記電波反射手段からの反射波を受信する受信手段と、 この受信手段において上記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
るエンベロープ検出手段と、 上記電波反射手段の変位を上記エンベロープ検出手段の
出力の変化として検出するレベル検出手段と、 上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記エンベロープ
検出手段の出力のピークが得られるタイミングにおける
モニタ手段の位置情報を保持する手段とを具備し、 各往復移動周期における上記位置情報の保持値に基づき
上記移動検出対象の移動距離を検出することを特徴とす
る移動距離検出装置。
3. The monitor comprises: monitor means installed so as to periodically reciprocate a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction; and radio wave reflection means, which is a movement detection target, separated from the monitor means by a predetermined distance. The means includes a transmitting means for transmitting a radio wave of a predetermined wavelength amplitude-modulated at a constant cycle toward the radio wave reflecting means, a receiving means for receiving a reflected wave from the radio wave reflecting means, and the transmitting wave in the receiving means. Mixer means for synthesizing a received wave, an envelope detecting means for extracting a variable period component from a composite wave output of the mixer means, and a level detection for detecting a displacement of the radio wave reflecting means as a change in the output of the envelope detecting means. Means and the monitor means at the timing at which the peak of the output of the envelope detection means is obtained within each reciprocating movement cycle of the monitor means. And means for holding location information, moving distance detecting device and detecting a moving distance of the moving detection object based on a value held in the position information in each reciprocation cycle.
【請求項4】 電波の送受信方向に一定距離を周期的に
往復移動可能に設置されたモニタ手段と、 このモニタ手段より所定距離を隔てた移動検出対象とよ
りなり、 上記モニタ手段は、 上記電波反射手段に向かって一定周期で振幅変調された
所定波長の電波を送信する送信手段と、 この送信手段とは一定距離離れて独立に設置され上記電
波反射手段からの反射波を受信する受信手段と、 この受信手段において上記送信波と受信波とを合成する
ミキサ手段と、 このミキサ手段の合成波出力より可変周期成分を抽出す
るエンベロープ検出手段と、 上記電波反射手段の変位を上記エンベロープ検出手段の
出力の変化として検出するレベル検出手段と、 上記モニタ手段の各往復移動周期内で上記エンベロープ
検出手段の出力のピークが得られるタイミングにおける
モニタ手段の位置情報を保持する手段とを具備し、 各往復移動周期における上記ピーク位置情報の保持値に
基づき上記移動検出対象の移動距離を検出することを特
徴とする移動距離検出装置。
4. A monitor means installed so as to be capable of periodically reciprocating a fixed distance in a radio wave transmission / reception direction, and a movement detection target separated by a predetermined distance from the monitor means. Transmitting means for transmitting a radio wave of a predetermined wavelength, which is amplitude-modulated at a constant cycle toward the reflecting means, and receiving means for independently receiving the reflected wave from the radio wave reflecting means, which is independently installed at a constant distance from the transmitting means. Mixer means for synthesizing the transmitted wave and the received wave in the receiving means, an envelope detecting means for extracting a variable period component from a composite wave output of the mixer means, and a displacement of the radio wave reflecting means for the envelope detecting means. The level detecting means for detecting the change in the output and the timing for obtaining the peak of the output of the envelope detecting means in each reciprocating movement cycle of the monitor means. And means for holding the position information of the monitoring means in ring moving distance detecting device and detecting a moving distance of the moving detection object based on the holding value of the peak position information at each reciprocation cycle.
【請求項5】 各往復移動周期における上記合成波出力
又はエンベロープ検出手段の出力のピーク発生回数と上
記ピーク位置情報の保持値とに基づき上記移動検出対象
の移動距離を検出することを特徴とする請求項1乃至4
のいずれかに記載の移動距離検出装置。
5. The movement distance of the movement detection target is detected based on the number of peak occurrences of the composite wave output or the output of the envelope detection means and the held value of the peak position information in each reciprocating movement cycle. Claims 1 to 4
The moving distance detection device according to any one of 1.
JP21632298A 1998-07-30 1998-07-30 Moving distance detection device Expired - Fee Related JP3361999B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21632298A JP3361999B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Moving distance detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21632298A JP3361999B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Moving distance detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000046934A JP2000046934A (en) 2000-02-18
JP3361999B2 true JP3361999B2 (en) 2003-01-07

Family

ID=16686721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21632298A Expired - Fee Related JP3361999B2 (en) 1998-07-30 1998-07-30 Moving distance detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3361999B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015088056A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지전자(주) Electronic device and method for controlling same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000046934A (en) 2000-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0830566B1 (en) Light beam range finder
US4568938A (en) Radar altimeter nearest return tracking
US6404381B1 (en) Radar sensor device
US8625643B2 (en) Free electron laser system
EP0348900B1 (en) Delay time measuring device
US20080304043A1 (en) Single-Channel Heterodyne Distance-Measuring Method
JP5502262B2 (en) Method and apparatus for obtaining geodetic distance data
CN108351402A (en) Light control device, control method, program and storage medium
US4107684A (en) Phase locked detector
US4599618A (en) Nearest return tracking in an FMCW system
JP2008524562A (en) Electronic measurement method
US7209073B2 (en) Method and device for determining the filling level of a medium in a container
US9134406B2 (en) Method and device for measuring a change in distance
JP3361999B2 (en) Moving distance detection device
JP3386367B2 (en) Surface displacement detector
EP0727676A1 (en) Multichannel radar
EP0030369A1 (en) Distance meter
JP3401212B2 (en) Moving distance detection device
RU2328416C1 (en) Elevation doppler system for emergency object positioning
RU2302645C1 (en) Elevation-time doppler method for determining coordinates of emergency object
JPH11325864A (en) Rock bed falling prediction device
JP2913019B2 (en) Distance measuring method and device
RU2267797C2 (en) Method of determination of flying vehicle coordinates and device on base of this method
SU1278719A1 (en) Method and apparatus for measuring actual velocity of ground vehicles
JP2000075022A (en) Traveling distance-detecting device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020910

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071018

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081018

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees