JPH0666941A - Apparatus for detecting speed of moving body - Google Patents

Apparatus for detecting speed of moving body

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JPH0666941A
JPH0666941A JP22428392A JP22428392A JPH0666941A JP H0666941 A JPH0666941 A JP H0666941A JP 22428392 A JP22428392 A JP 22428392A JP 22428392 A JP22428392 A JP 22428392A JP H0666941 A JPH0666941 A JP H0666941A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
speed
moving object
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP22428392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Asanoma
利 行 麻野間
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP22428392A priority Critical patent/JPH0666941A/en
Publication of JPH0666941A publication Critical patent/JPH0666941A/en
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Abstract

PURPOSE:To detect the speed of a moving body which is moving in the arbitrary direction. CONSTITUTION:A moving body 1 moves in the direction indicated by a locus 2. A first laser oscillator part 12 emits first laser light 6, and a first light receiving part 14 receives the reflected light 7. By the same way, a second laser oscillator part 13 emits second laser light 7, and a second light receiving part 15 receives the reflected light 9. The optical-information analyzing part in a speed measuring instrument 11 analyzes the optical information from the light receiving parts 14 and 15. The speed operating part in a host computer 10 operates the speed of the body 1, which is moving in the arbitrary direction, based on the result of the analysis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非接触で移動物体の速
度を検出することができる移動物体速度検出装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moving object speed detecting device which can detect the speed of a moving object without contact.

【0002】[0002]

【従来の技術】移動物体の移動速度を求める装置とし
て、従来から、移動物体の移動方向に対して一定の角度
で電波を反射すると共にその反射波を受信し、ドップラ
ー効果を利用して移動速度を求めるものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for obtaining the moving speed of a moving object, it reflects radio waves at a constant angle with respect to the moving direction of the moving object, receives the reflected wave, and uses the Doppler effect to move the moving speed. There is something to ask for.

【0003】また、他の装置として、ある一定の距離を
移動物体が通過する時間を検出し、その距離を通過時間
で割ることにより移動速度を求めるようにしたものもあ
る。
As another device, there is one that detects the time required for a moving object to pass a certain distance and divides the distance by the passing time to obtain the moving speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たいずれの従来装置も、物体の移動方向が特定の方向
(例えば、装置に対して垂直方向あるいは平行方向)の
場合のみ検出が可能なものであって、不特定の方向に移
動する物体の場合には速度検出が不可能であった。
However, in any of the above-mentioned conventional devices, detection is possible only when the moving direction of the object is a specific direction (for example, a direction vertical or parallel to the device). In the case of an object moving in an unspecified direction, speed detection is impossible.

【0005】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、任意の方向に移動する物体の移動速度を検出する
ことが可能な移動物体速度検出装置を提供しようとする
ものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a moving object speed detecting device capable of detecting the moving speed of an object moving in an arbitrary direction.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、移動物体の移動方向と交差する
方向に第1のレーザ光を発射する第1のレーザ発振部
と、前記第1のレーザ発振部の取付位置から所定距離だ
け離れた位置に取付けられ、第1のレーザ光と発射方向
が平行で且つ波長が異なる第2のレーザ光を発する第2
のレーザ発振部と、前記第1のレーザ光の前記移動物体
からの反射光を受光する第1の受光部と、前記第1の受
光部の取付位置から所定距離だけ離れた位置に取付けら
れ、前記第2のレーザ光の前記移動物体からの反射光を
受光する第2の受光部と、前記第1及び第2の受光部か
ら得られる光情報を解析する光情報解析部と、前記光情
報解析部の解析結果に基いて前記移動物体の移動速度を
演算する速度演算部と、を備えた構成としたものであ
る。
As means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a first laser oscillating section for emitting a first laser beam in a direction intersecting a moving direction of a moving object, A second laser beam which is mounted at a position away from the mounting position of the first laser oscillation part by a predetermined distance and which emits a second laser beam whose emission direction is parallel to that of the first laser beam and which has a different wavelength.
A laser oscillating section, a first light receiving section for receiving reflected light of the first laser beam from the moving object, and a first light receiving section mounted at a position separated from the mounting position by a predetermined distance, A second light receiving section for receiving reflected light of the second laser light from the moving object; an optical information analyzing section for analyzing optical information obtained from the first and second light receiving sections; and the optical information. A speed calculation unit that calculates the moving speed of the moving object based on the analysis result of the analysis unit.

【0007】[0007]

【作用】上記構成において、物体がある任意の方向に移
動した場合、まず、第1のレーザ発振部から移動物体へ
向けて第1のレーザ光が発射され、次いで、第2のレー
ザ光が発射される。そして、これらのレーザ光が移動物
体に反射して得られる反射光は、それぞれ第1,第2の
受光部により受光される。
In the above structure, when an object moves in an arbitrary direction, first laser light is emitted from the first laser oscillator section toward the moving object, and then second laser light is emitted. To be done. Then, the reflected light obtained by reflecting these laser lights on the moving object is received by the first and second light receiving portions, respectively.

【0008】光情報解析部は、第1,第2の受光部から
得られる光情報を解析し、その解析結果を速度演算部へ
出力する。速度演算部はこの解析結果に基き移動物体の
移動速度を演算する。
The optical information analysis unit analyzes the optical information obtained from the first and second light receiving units and outputs the analysis result to the speed calculation unit. The speed calculator calculates the moving speed of the moving object based on the analysis result.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1乃至図6に基い
て説明する。図2は、この実施例に係る移動体速度検出
装置の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the moving body speed detecting apparatus according to this embodiment.

【0010】図2に示した検出装置は大きく2つの部分
に分かれており、1つはレーザ光を照射し反射光を受光
する速度計測器11、いま1つは速度計測器11に計測
指示を与え、計測データより速度を演算するホスト計算
機10により構成される。速度計測器11は、波長の異
なる2つのレーザ発信部すなわち第1及び第2のレーザ
発信部12,13、それぞれの波長に帯域を絞り込まれ
た第1及び第2の受光部14,15、光情報解析装置1
6からなる。
The detecting device shown in FIG. 2 is roughly divided into two parts, one is a speed measuring device 11 for irradiating a laser beam and receiving a reflected light, and the other is a measuring instruction for the speed measuring device 11. It is configured by the host computer 10 which calculates and calculates the speed from the measured data. The velocity measuring device 11 includes two laser emission units having different wavelengths, that is, first and second laser emission units 12 and 13, first and second light receiving units 14 and 15 whose bands are narrowed down to respective wavelengths, and light. Information analysis device 1
It consists of 6.

【0011】ホスト計算機10は、中央処理装置(CP
U)17、ディスプレイ装置18、キーボード19、磁
気ディスク装置20、中央処理装置17と速度計測器1
1との入出力制御を行う入出力コントローラ21からな
っており、CPU17は速度演算部23を有している。
また、速度計測器11とホスト計算機10とは、通信ケ
ーブル22で接続されている。
The host computer 10 is a central processing unit (CP).
U) 17, display device 18, keyboard 19, magnetic disk device 20, central processing unit 17 and speed measuring instrument 1
1, a CPU 17 has a speed calculator 23.
The speed measuring device 11 and the host computer 10 are connected by a communication cable 22.

【0012】そして、キーボード19からの入力等によ
り計測開始の指示があると、中央処理装置17から入出
力コントローラ21を経由して、第1,第2のレーザ発
信部12,13へレーザ発振命令が伝達され、第1,第
2のレーザ発振部12,13からそれぞれレーザが照射
される。レーザ安定後第1,第2の受光部14,15か
ら送られた初期状態を光情報解析部16が記憶する。
When a measurement start instruction is given by input from the keyboard 19 or the like, a laser oscillation command is issued from the central processing unit 17 to the first and second laser emission units 12 and 13 via the input / output controller 21. Is transmitted, and the laser is emitted from each of the first and second laser oscillators 12 and 13. The optical information analysis unit 16 stores the initial state sent from the first and second light receiving units 14 and 15 after laser stabilization.

【0013】光情報解析部16では、時々刻々と第1,
第2の受光部14,15から送られる光情報を受け取
り、それぞれのレーザ光帯域におけるピーク波長の変動
を察知し、その時刻及び変動前後におけるピーク波長の
差を検出する。第1の受光部14と第2の受光部15か
ら同一要因による変動が検出された場合、検出データを
入出力コントローラ21を経由して中央処理装置17に
送る。中央処理装置17では、速度演算部23が検出デ
ータに基いて速度を演算し、結果をディスプレイ装置1
8に表示すると共に、磁気ディスク装置20に記憶する
ようになっている。
In the optical information analysis section 16, the first and second
The optical information sent from the second light receiving units 14 and 15 is received, the fluctuation of the peak wavelength in each laser light band is detected, and the time and the difference between the peak wavelengths before and after the fluctuation are detected. When a variation due to the same factor is detected from the first light receiving unit 14 and the second light receiving unit 15, the detection data is sent to the central processing unit 17 via the input / output controller 21. In the central processing unit 17, the speed calculation unit 23 calculates the speed based on the detection data, and the result is displayed on the display device 1.
8 is displayed and stored in the magnetic disk device 20.

【0014】図1は、この実施例の計測方法を示す概略
図である。この図に示すように、ホスト計算機10と速
度計測器11とは通信ケーブル22で接続されており、
速度計測器11には、第1,第2のレーザ発振部12,
13と、第1,第2の受光部14,15とが設けられて
いる。ここで第1,第2のレーザ光6,7は平行に照射
され、第1,第2のレーザ光6,7のなす平面は地面に
対し平行となっている。また、移動物体1がその軌跡2
を通り第1,第2のレーザ光6,7を横切ると、これら
の反射光8,9が現れる。これらの反射光8,9の一部
分を第1,第2の受光部14,15で受光することによ
り、移動物体1の通過を認識し反射光8,9のデータを
検出する。移動物体1がレーザ光6,7を横切る様子を
図3及び図4に示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the measuring method of this embodiment. As shown in this figure, the host computer 10 and the speed measuring device 11 are connected by a communication cable 22,
The speed measuring device 11 includes the first and second laser oscillators 12,
13 and first and second light receiving portions 14 and 15 are provided. Here, the first and second laser beams 6 and 7 are irradiated in parallel, and the plane formed by the first and second laser beams 6 and 7 is parallel to the ground. In addition, the moving object 1 has its trajectory 2
When passing through the first and second laser beams 6 and 7, these reflected beams 8 and 9 appear. By receiving a part of the reflected lights 8 and 9 by the first and second light receiving units 14 and 15, the passage of the moving object 1 is recognized and the data of the reflected lights 8 and 9 is detected. A state in which the moving object 1 crosses the laser beams 6 and 7 is shown in FIGS.

【0015】移動物体1がその軌跡2を通って手前側の
第1のレーザ光6を横切った時点が図3である。この時
点で反射光8が発生し、第1の受光部14で受光され
る。このとき反射光8はドップラー効果によりレーザ光
6とは波長が異なっている。また、第1の受光部14は
指向性・波長数帯域共に反射光8に合わせて最適化され
ているため、反射光8が移動物体1の表面で拡散されて
も、その一部分が第1の受光部14に届くことにより検
出できる。
FIG. 3 shows the time when the moving object 1 passes through the locus 2 and crosses the first laser beam 6 on the front side. At this point, the reflected light 8 is generated and received by the first light receiving unit 14. At this time, the reflected light 8 has a wavelength different from that of the laser light 6 due to the Doppler effect. Further, the directivity and the wavelength number band of the first light receiving unit 14 are optimized in accordance with the reflected light 8. Therefore, even if the reflected light 8 is diffused on the surface of the moving object 1, a part thereof is It can be detected by reaching the light receiving unit 14.

【0016】移動物体1が2本目のレーザ光7を横切っ
た時点が図4である。上記と同様にして反射光9は最適
化された第2の受光部15により検出される。
FIG. 4 shows the time when the moving object 1 crosses the second laser beam 7. Similarly to the above, the reflected light 9 is detected by the optimized second light receiving unit 15.

【0017】ここで、図5に示すように、レーザ光6,
7と平行な方向をx方向、レーザ光6,7と垂直な方向
をy方向とすると、移動物体1の速度x成分4は、レー
ザ光6,7と反射光8,9の波長の差より求まり、速度
y成分5は、反射光8と反射光9の発生した時間差とレ
ーザ光6,7間の距離より求まる。
Here, as shown in FIG.
If the direction parallel to 7 is the x direction and the direction perpendicular to the laser beams 6 and 7 is the y direction, the velocity x component 4 of the moving object 1 is calculated from the wavelength difference between the laser beams 6 and 7 and the reflected beams 8 and 9. The velocity y component 5 is obtained from the time difference between the reflected light 8 and the reflected light 9 and the distance between the laser lights 6 and 7.

【0018】したがって、移動物体1の速度3は速度x
成分4と速度y成分5とのベクトル合成(または三平方
の定理)によって求めることができる。これにより、移
動物体1の移動方向に関係なく非接触で速度を計測する
ことができ、且つ、その移動方向も計測することができ
る。
Therefore, the velocity 3 of the moving object 1 is the velocity x
It can be obtained by vector composition (or the Pythagorean theorem) of the component 4 and the velocity y component 5. As a result, the velocity can be measured without contact regardless of the moving direction of the moving object 1, and the moving direction can also be measured.

【0019】上記実施例では、移動物体1の速度x成分
をドップラー効果を利用して求めていたが、レーザ光を
パルス波とすることにより、パルスの位相差あるいはパ
ルス数差により求めることができる。すなわち、図6に
示すように、移動物体1がA点からB点に移動する場合
を考えると、AC間の速度は、第1のレーザ光及びその
反射光8と、第2のレーザ光7及びその反射光9とのパ
ルス数差により求めることができる。また、BC間の速
度は上記した実施例と同様に、反射光8,9の発生した
時間差により求めることができる。
In the above embodiment, the velocity x component of the moving object 1 is obtained by utilizing the Doppler effect, but it can be obtained by the pulse phase difference or the pulse number difference by using laser light as a pulse wave. . That is, as shown in FIG. 6, considering the case where the moving object 1 moves from the point A to the point B, the speed between the AC is the first laser light and its reflected light 8 and the second laser light 7. And the pulse number difference from the reflected light 9 can be obtained. Further, the speed between BCs can be obtained from the time difference between the reflected lights 8 and 9 as in the above embodiment.

【0020】なお、ドップラー効果を利用して速度を求
める場合、速度x成分については、本来、一つのレーザ
光のみを発射すれば足りる。したがって、実際に速度x
成分を求めるにあたっては、第1,第2のレーザ光6,
7のいずれかを用いるか、あるいは双方を用いて得た速
度の平均速度を、求める速度x成分としてもよい。
When the velocity is obtained by using the Doppler effect, it is essentially sufficient to emit only one laser beam for the velocity x component. Therefore, the actual speed x
In obtaining the component, the first and second laser beams 6,
The average speed of the speeds obtained by using any one of 7 or both may be used as the speed x component to be obtained.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レーザ
発振部及び受光部を2組設け、これから得られる光情報
の解析結果に基いて移動物体の速度を演算する構成とし
たので、任意の方向に移動する移動物体の速度を検出す
ることができる。
As described above, according to the present invention, two sets of the laser oscillating section and the light receiving section are provided, and the speed of the moving object is calculated based on the analysis result of the optical information obtained therefrom. It is possible to detect the speed of a moving object that moves in an arbitrary direction.

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

【図1】本発明の実施例による速度計測を説明するため
の概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining speed measurement according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】図1の速度計測の一部を説明するための概略
図。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a part of the speed measurement in FIG.

【図4】図1の速度計測の一部を説明するための概略
図。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a part of the speed measurement in FIG.

【図5】移動物体の速度をx成分とy成分との合成によ
り求める場合の速度成分合成図。
FIG. 5 is a velocity component combination diagram when the velocity of a moving object is obtained by combining the x component and the y component.

【図6】他の実施例による速度計測の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of speed measurement according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 移動物体 6 第1のレーザ光 7 第2のレーザ光 12 第1のレーザ発振部 13 第2のレーザ発振部 14 第1の受光部 15 第2の受光部 16 光情報解析部 23 速度演算部 1 Moving Object 6 First Laser Light 7 Second Laser Light 12 First Laser Oscillator 13 Second Laser Oscillator 14 First Light Receiver 15 Second Light Receiver 16 Optical Information Analyzer 23 Velocity Calculator

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】移動物体の移動方向と交差する方向に第1
のレーザ光を発射する第1のレーザ発振部と、 前記第1のレーザ発振部の取付位置から所定距離だけ離
れた位置に取付けられ、第1のレーザ光と発射方向が平
行で且つ波長が異なる第2のレーザ光を発する第2のレ
ーザ発振部と、 前記第1のレーザ光の前記移動物体からの反射光を受光
する第1の受光部と、 前記第1の受光部の取付位置から所定距離だけ離れた位
置に取付けられ、前記第2のレーザ光の前記移動物体か
らの反射光を受光する第2の受光部と、 前記第1及び第2の受光部から得られる光情報を解析す
る光情報解析部と、 前記光情報解析部の解析結果に基いて前記移動物体の移
動速度を演算する速度演算部と、 を備えた移動物体速度検出装置。
1. A first device in a direction intersecting a moving direction of a moving object.
And a first laser oscillator that emits the laser beam, and the first laser oscillator is mounted at a position separated by a predetermined distance from the mounting position of the first laser oscillator, and the emission direction is parallel to the first laser beam and the wavelength is different. A second laser oscillator that emits a second laser light, a first light receiver that receives the reflected light of the first laser light from the moving object, and a predetermined position from the mounting position of the first light receiver. A second light receiving portion, which is attached at a position separated by a distance, receives the reflected light of the second laser light from the moving object, and analyzes light information obtained from the first and second light receiving portions. A moving object velocity detecting device comprising: an optical information analyzing unit; and a velocity calculating unit that calculates a moving velocity of the moving object based on an analysis result of the optical information analyzing unit.
JP22428392A 1992-08-24 1992-08-24 Apparatus for detecting speed of moving body Pending JPH0666941A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114713644A (en) * 2022-04-06 2022-07-08 安徽大学 Metallurgical high-speed continuous rolling intelligent control system based on laser radar accurate speed measurement

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