JPH0769426B2 - 移動物体の移動方向判別装置 - Google Patents
移動物体の移動方向判別装置Info
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- JPH0769426B2 JPH0769426B2 JP63125570A JP12557088A JPH0769426B2 JP H0769426 B2 JPH0769426 B2 JP H0769426B2 JP 63125570 A JP63125570 A JP 63125570A JP 12557088 A JP12557088 A JP 12557088A JP H0769426 B2 JPH0769426 B2 JP H0769426B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、移動物体の移動方向判別装置に係り、特にレ
ーザドップラ効果を利用した速度判定に際して好適に機
能する移動物体の移動方向判別装置に関する。
ーザドップラ効果を利用した速度判定に際して好適に機
能する移動物体の移動方向判別装置に関する。
移動物体に対する移動方向判別装置は、移動物体の速度
測定に際して同時にその移動方向を特定する手段として
従来より重要視されている。
測定に際して同時にその移動方向を特定する手段として
従来より重要視されている。
レーザドップラ速度計における移動物体の移動方向判別
を、公知の参照光法に基づいて説明する。いま、第33図
に示すように二つの光路l1,l2の内の一方の光路l1に光
学用周波数シフタ101を配設して当該光路l1を通過する
レーザ光に周波数シフトfRを与えて参照光とする。一
方、もう一つの周波数シフトを受けないレーザ光を移動
物体に照射し、そのドップラ周波数偏移fsを受けた散乱
光を信号光とする。そして、この参照光と散乱光を光検
出器200で検波して得られる「fR−fS」と前述した
「fR」とを比較することによって方向判定を行う、とい
う手法が採られている。
を、公知の参照光法に基づいて説明する。いま、第33図
に示すように二つの光路l1,l2の内の一方の光路l1に光
学用周波数シフタ101を配設して当該光路l1を通過する
レーザ光に周波数シフトfRを与えて参照光とする。一
方、もう一つの周波数シフトを受けないレーザ光を移動
物体に照射し、そのドップラ周波数偏移fsを受けた散乱
光を信号光とする。そして、この参照光と散乱光を光検
出器200で検波して得られる「fR−fS」と前述した
「fR」とを比較することによって方向判定を行う、とい
う手法が採られている。
ここで、符号100は光源部を示し、符号102,103は各々ハ
ーフミラーを示し、符号104は反射鏡を示す。またｖは
移動物体Ｍの進行方向及び進行速度を示す。
ーフミラーを示し、符号104は反射鏡を示す。またｖは
移動物体Ｍの進行方向及び進行速度を示す。
しかしながら、かかる従来例にあっては、二つの光路の
設定と、一方の光路への周波数シフタ101の装備とが不
可欠なものであることから、装備が大掛りとなり、とく
に光学系を竪牢にしなければならず、また比較的大きく
且つ高価な光学系周波数シフタを装備しなければならな
いことから、装置全体が大型化するばかりでなく、光学
系の調整に多くの時間と労力を要するという不都合があ
った。
設定と、一方の光路への周波数シフタ101の装備とが不
可欠なものであることから、装備が大掛りとなり、とく
に光学系を竪牢にしなければならず、また比較的大きく
且つ高価な光学系周波数シフタを装備しなければならな
いことから、装置全体が大型化するばかりでなく、光学
系の調整に多くの時間と労力を要するという不都合があ
った。
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、とく
に速度測定時に検出されるレーザドップラ信号を信号処
理することによって極く容易に当該移動物体の移動方向
を特定することのできる移動物体の移動方向判別装置を
提供することを、その目的とする。
に速度測定時に検出されるレーザドップラ信号を信号処
理することによって極く容易に当該移動物体の移動方向
を特定することのできる移動物体の移動方向判別装置を
提供することを、その目的とする。
そこで、本発明では、移動物体の速度測定時に使用され
るレーザ出力光に基づいて鋸歯状波から成る所定のドッ
プラビート信号を検出する検出手段と、このドップラビ
ート信号に基づいて移動物体の移動方向を判別する方向
判別手段とを備えている。そして、この方向判別手段
を、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換
する波形変換回路部と、このタイミング信号に基づいて
一定の基準に従いデューティ比の異る二つの波形を形成
する信号処理回路部と、この信号処理回路部の各出力を
各別に均一化する二つのローパスフィルタと、各ローパ
スフィルタから出力されるレベルの異った二つの信号の
内の一方の信号を基準として他方の信号のレベル差を演
算するとともに，その大小により移動物体の移動方向を
判別する比較判定手段とによって構成し、これによって
前述した目的を達成しようとするものである。
るレーザ出力光に基づいて鋸歯状波から成る所定のドッ
プラビート信号を検出する検出手段と、このドップラビ
ート信号に基づいて移動物体の移動方向を判別する方向
判別手段とを備えている。そして、この方向判別手段
を、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換
する波形変換回路部と、このタイミング信号に基づいて
一定の基準に従いデューティ比の異る二つの波形を形成
する信号処理回路部と、この信号処理回路部の各出力を
各別に均一化する二つのローパスフィルタと、各ローパ
スフィルタから出力されるレベルの異った二つの信号の
内の一方の信号を基準として他方の信号のレベル差を演
算するとともに，その大小により移動物体の移動方向を
判別する比較判定手段とによって構成し、これによって
前述した目的を達成しようとするものである。
〔発明の第１実施例〕 以下、本発明の第１実施例を第１図ないし第２図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
この第１図ないし第２図の実施例は、移動物体Ｍの速度
測定時に使用されるレーザ出力光に基づいて鋸歯状波か
ら成る所定のドップラビート信号を検出する検出手段１
と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移動
方向を判別する方向判別手段２とを備えている。
測定時に使用されるレーザ出力光に基づいて鋸歯状波か
ら成る所定のドップラビート信号を検出する検出手段１
と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移動
方向を判別する方向判別手段２とを備えている。
方向判別手段２は、ドップラビート信号を所定のタイミ
ング信号に変換する波形変換回路部３と、このタイミン
グ信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比の異な
る二つの波形を形成する信号処理回路部４と、この信号
処理回路部４の各出力を各別に均一化する二つのローパ
スフィルタ5A,5Bを備えた波形均一化回路部５と、各ロ
ーパスフィルタ5A,5Bから出力されるレベルの異なった
二つの信号の内の一方の信号を基準として他方の信号の
レベル差を演算するとともに，その大小により移動物体
Ｍの移動方向を判別する比較判定手段としての比較器６
とにより構成されている。
ング信号に変換する波形変換回路部３と、このタイミン
グ信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比の異な
る二つの波形を形成する信号処理回路部４と、この信号
処理回路部４の各出力を各別に均一化する二つのローパ
スフィルタ5A,5Bを備えた波形均一化回路部５と、各ロ
ーパスフィルタ5A,5Bから出力されるレベルの異なった
二つの信号の内の一方の信号を基準として他方の信号の
レベル差を演算するとともに，その大小により移動物体
Ｍの移動方向を判別する比較判定手段としての比較器６
とにより構成されている。
波形変換回路部３は、ドップラビート信号を所定レベル
まで増幅するレベル調整回路（ALC;オートレベルコント
ローラ）７と、このレベル調整回路７の出力信号を微分
する微分回路８とにより構成されている。
まで増幅するレベル調整回路（ALC;オートレベルコント
ローラ）７と、このレベル調整回路７の出力信号を微分
する微分回路８とにより構成されている。
信号処理回路部４は、微分回路８から出力される所定の
タイミング信号に同期して所定レベルの矩形波を出力す
る一方の比較回路9Aと、この一方の比較回路9Aと同一の
タイミング信号を入力し，且つ当該一方の比較回路9Aの
出力信号を反転した状態の信号を出力するインバータ10
及び他方の比較回路9Bから成る直列回路とにより構成さ
れている。各比較回路9A,9Bには、その入力軸に基準信
号発生回路（REF）9a,9bが各々併設されている。
タイミング信号に同期して所定レベルの矩形波を出力す
る一方の比較回路9Aと、この一方の比較回路9Aと同一の
タイミング信号を入力し，且つ当該一方の比較回路9Aの
出力信号を反転した状態の信号を出力するインバータ10
及び他方の比較回路9Bから成る直列回路とにより構成さ
れている。各比較回路9A,9Bには、その入力軸に基準信
号発生回路（REF）9a,9bが各々併設されている。
次に上記実施例の動作について説明する。
まず、ビート検出手段１からの出力信号は、ALC（オー
トレベルコントローラ）７により測定可能レベルの波形
に増幅される（信号）。鋸歯状波の上り勾配の時間
（ΔTr）と下り勾配の時間（ΔTf）を比較するために、
信号が微分される（信号）。この信号を一方の比
較回路9Aでリファレンスレベルと比較すると、信号が
上り勾配の間（ΔTr）ハイレベルとなる矩形波（信号
）が得られる。同様に、信号の反転を他方の比較回
路9Bでリファレンスレベルと比較すると、下り勾配の間
（ΔTf）ハイレベルとなる矩形波（信号）が得られ
る。
トレベルコントローラ）７により測定可能レベルの波形
に増幅される（信号）。鋸歯状波の上り勾配の時間
（ΔTr）と下り勾配の時間（ΔTf）を比較するために、
信号が微分される（信号）。この信号を一方の比
較回路9Aでリファレンスレベルと比較すると、信号が
上り勾配の間（ΔTr）ハイレベルとなる矩形波（信号
）が得られる。同様に、信号の反転を他方の比較回
路9Bでリファレンスレベルと比較すると、下り勾配の間
（ΔTf）ハイレベルとなる矩形波（信号）が得られ
る。
ローパスフィルタ（LPF）5Aとローパスフィルタ（LPF）
5Bにより信号及びを平均化すると、ΔTr,ΔTfに比
例した電圧が信号，として得られる。信号，の
大小を比較器６で比較し、出力がハイレベルかローレベ
ルかにより、鋸歯状波の向き、つまり速度方向を判別す
ることができる。
5Bにより信号及びを平均化すると、ΔTr,ΔTfに比
例した電圧が信号，として得られる。信号，の
大小を比較器６で比較し、出力がハイレベルかローレベ
ルかにより、鋸歯状波の向き、つまり速度方向を判別す
ることができる。
このように構成され作動する方向判別装置は、第31図に
示す装置に組込まれている。
示す装置に組込まれている。
この第31図の装置は、コヒーレント光を出力するレーザ
光源91と、このレーザ光源91から出力されるレーザ出力
光91aを集光するとともに被測定物Ｍからの反射散乱光9
1bをレーザ光源91側へ送り込む集光手段92と、前記レー
ザ光源91を駆動するレーザ駆動回路93とを備えている。
そして、レーザ光源91に、反射散乱光91bにより形成さ
れるドップラビート信号Dbをレーザ光源91から分離抽出
するビート検出手段１と、このビート検出手段１により
検出されるドップラビート信号Dbに基づいて被測定物Ｍ
の移動速度もしくは回転速度を演算する速度演算手段90
及び方向判定手段２とを備えている。
光源91と、このレーザ光源91から出力されるレーザ出力
光91aを集光するとともに被測定物Ｍからの反射散乱光9
1bをレーザ光源91側へ送り込む集光手段92と、前記レー
ザ光源91を駆動するレーザ駆動回路93とを備えている。
そして、レーザ光源91に、反射散乱光91bにより形成さ
れるドップラビート信号Dbをレーザ光源91から分離抽出
するビート検出手段１と、このビート検出手段１により
検出されるドップラビート信号Dbに基づいて被測定物Ｍ
の移動速度もしくは回転速度を演算する速度演算手段90
及び方向判定手段２とを備えている。
この内、レーザ光源91はレーザ駆動回路93に駆動されて
作動するようになっている。このレーザ光源91は、本実
施例においては半導体レーザが使用され、被測定物（移
動物体）Ｍを照射するコヒーレント光91aを誘導放出に
より出力する。この場合、被測定物Ｍによって散乱され
ドップラ周波数偏移をうけた反射戻り光91bが半導体レ
ーザに戻ると、ドップラ偏移を受けていないコヒーレン
ト光との間で自己混合作用が共振器内部に生じてドップ
ラビートが発生する。そして、半導体レーザ駆動電流に
は、ビート周波数に対応した鋸歯状波信号が重畳され
る。
作動するようになっている。このレーザ光源91は、本実
施例においては半導体レーザが使用され、被測定物（移
動物体）Ｍを照射するコヒーレント光91aを誘導放出に
より出力する。この場合、被測定物Ｍによって散乱され
ドップラ周波数偏移をうけた反射戻り光91bが半導体レ
ーザに戻ると、ドップラ偏移を受けていないコヒーレン
ト光との間で自己混合作用が共振器内部に生じてドップ
ラビートが発生する。そして、半導体レーザ駆動電流に
は、ビート周波数に対応した鋸歯状波信号が重畳され
る。
集光手段92として、本実施例では光学レンズが使用され
ている。この集光手段92、レーザ光源91と被測定物Ｍと
の間に配置され、被測定物Ｍ上での照射，散乱条件が最
適となるように焦点位置が調節できる保持機構上（第31
図では省略）は設置されている。この集光手段92は、レ
ーザ光源91から出射されたレーザ照射光91aを集光して
被測定物Ｍを効率よく照射する機能を持っている。同時
に被測定物Ｍによって散乱された反射戻り光を集光し、
半導体レーザ光源91の端面ａに入射させる機能を持って
いる。
ている。この集光手段92、レーザ光源91と被測定物Ｍと
の間に配置され、被測定物Ｍ上での照射，散乱条件が最
適となるように焦点位置が調節できる保持機構上（第31
図では省略）は設置されている。この集光手段92は、レ
ーザ光源91から出射されたレーザ照射光91aを集光して
被測定物Ｍを効率よく照射する機能を持っている。同時
に被測定物Ｍによって散乱された反射戻り光を集光し、
半導体レーザ光源91の端面ａに入射させる機能を持って
いる。
ビート検出手段１としては、本実施例では信号検出増幅
器が使用されている。この信号検出増幅器は、レーザ駆
動回路93の出力端に併設され、レーザ光源91を駆動する
駆動電流中より当該駆動電流に重畳された鋸歯状波に近
似したドップラビート信号を抽出し出力する機能を備え
ている。
器が使用されている。この信号検出増幅器は、レーザ駆
動回路93の出力端に併設され、レーザ光源91を駆動する
駆動電流中より当該駆動電流に重畳された鋸歯状波に近
似したドップラビート信号を抽出し出力する機能を備え
ている。
そして、このビート検出手段１によって検出され一定の
情報を含んだ鋸歯状波が、前述した如く方向判別手段２
にて信号処理されるようになっている。
情報を含んだ鋸歯状波が、前述した如く方向判別手段２
にて信号処理されるようになっている。
〔第２実施例〕 次に、第２実施例を第３図ないし第４図に基づいて説明
する。
する。
この実施例は、入力される鋸歯状波の一周期の時間と特
定した勾配の時間との差に着目して方向判定を行おうと
するものである。
定した勾配の時間との差に着目して方向判定を行おうと
するものである。
この第３図に示す第２実施例において、方向判別手段21
は、ビート検出手段１にて検出されるドップラビート信
号を所定のタイミング信号に変換する波形変換回路部３
と、このタイミング信号に基づいて一定の基準に従いデ
ューティ比の異なる二つの波形を形成する信号処理回路
部22と、この信号処理回路部22の各出力を各別に均一化
する二つのローパスフィルタ5A,5Bを備えた波形均一化
回路部５とにより構成されている。
は、ビート検出手段１にて検出されるドップラビート信
号を所定のタイミング信号に変換する波形変換回路部３
と、このタイミング信号に基づいて一定の基準に従いデ
ューティ比の異なる二つの波形を形成する信号処理回路
部22と、この信号処理回路部22の各出力を各別に均一化
する二つのローパスフィルタ5A,5Bを備えた波形均一化
回路部５とにより構成されている。
各ローパスフィルタ（LPF）5A,5Bから出力されるレベル
の異なった二つの信号の内，一方の信号を基準として他
方の信号のレベル差を演算するとともに、その大小によ
り、前記移動物体の移動方向と判別する比較判定手段と
しての比較器６を備えている。
の異なった二つの信号の内，一方の信号を基準として他
方の信号のレベル差を演算するとともに、その大小によ
り、前記移動物体の移動方向と判別する比較判定手段と
しての比較器６を備えている。
波形変換回路部３は、前述した第１実施例の場合と同様
にビート検出手段１から送られてくるドップラビート信
号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路（ALC）７
と、このALC7の出力を微分する微分回路８とにより構成
されている。
にビート検出手段１から送られてくるドップラビート信
号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路（ALC）７
と、このALC7の出力を微分する微分回路８とにより構成
されている。
また、信号処理回路部22は、微分回路から出力される所
定のタイミング信号の立下りに同期した所定レベルの矩
形波を出力する一方の波形整形回路22Aと、この一方の
波形整形回路22Aと同一のタイミング信号を入力すると
ともにこれを反転したのち整流し，且つ前述した一方の
波形整形回路22Aの出力と同一レベルの異なったデュー
ティ比の矩形波を出力する他方の波形整形回路22Bとに
より構成されている。
定のタイミング信号の立下りに同期した所定レベルの矩
形波を出力する一方の波形整形回路22Aと、この一方の
波形整形回路22Aと同一のタイミング信号を入力すると
ともにこれを反転したのち整流し，且つ前述した一方の
波形整形回路22Aの出力と同一レベルの異なったデュー
ティ比の矩形波を出力する他方の波形整形回路22Bとに
より構成されている。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、上記実施例の動作を第４図に基づいて説明する。
まず、ビート検出手段１で検出されたドップラビート信
号は、レベル調整回路７で所定レベルに調整される（信
号）。このレベル調整回路７の出力は、微分回路８に
入力され、その波形の立上り及び立下りに同期したタイ
ミング信号を出力する（信号）。
号は、レベル調整回路７で所定レベルに調整される（信
号）。このレベル調整回路７の出力は、微分回路８に
入力され、その波形の立上り及び立下りに同期したタイ
ミング信号を出力する（信号）。
このタイミング信号は、一方と他方の波形整形回路22A,
22Bへ送り込まれる。
22Bへ送り込まれる。
この内、一方のタイミング信号は、一方の波形整形回路
22Aによって立下りに同期したパルス列となる。この
パルス列の周期は、鋸歯状波の周期Ｔに対して２倍で
あり、周波数では1/2になっている。このため、鋸歯状
波の周波数に換算した矩形波に対するデューティ比は50
％となり、上り勾配と下り勾配の時間が等しい参照用三
角波と等価と見なすことができる。従って、パルス列
をLPF5Aによって平均化すると、鋸歯状波の一周期に対
応した電圧値となる（信号）。信号は、上述したよ
うに上り勾配と下り勾配の傾きが等しい参照用三角波の
平均電圧値である。また、他方の信号は、波形整形回路
22Bにより反転された後、ローパスフィルタ（LPF）5Bに
よって平均化され、鋸歯状波の下り勾配の時間に対応し
た電圧値となる（信号）。
22Aによって立下りに同期したパルス列となる。この
パルス列の周期は、鋸歯状波の周期Ｔに対して２倍で
あり、周波数では1/2になっている。このため、鋸歯状
波の周波数に換算した矩形波に対するデューティ比は50
％となり、上り勾配と下り勾配の時間が等しい参照用三
角波と等価と見なすことができる。従って、パルス列
をLPF5Aによって平均化すると、鋸歯状波の一周期に対
応した電圧値となる（信号）。信号は、上述したよ
うに上り勾配と下り勾配の傾きが等しい参照用三角波の
平均電圧値である。また、他方の信号は、波形整形回路
22Bにより反転された後、ローパスフィルタ（LPF）5Bに
よって平均化され、鋸歯状波の下り勾配の時間に対応し
た電圧値となる（信号）。
また、第４図において、信号と信号の電圧値をコン
パレータで比較することは、人力鋸歯状波のピーク位置
と参照用三角波のピーク位置とを比較することに相当し
ており、下り勾配の時間が長い場合には出力はハイレベ
ル、短い場合にはローレベルとなる。これによって、下
り勾配の時間が鋸歯状波の半周期より長いか短いか判別
でき、速度方向の判別ができる。
パレータで比較することは、人力鋸歯状波のピーク位置
と参照用三角波のピーク位置とを比較することに相当し
ており、下り勾配の時間が長い場合には出力はハイレベ
ル、短い場合にはローレベルとなる。これによって、下
り勾配の時間が鋸歯状波の半周期より長いか短いか判別
でき、速度方向の判別ができる。
尚、本実施例は下り勾配に着目したが、上り勾配を使っ
た方向判別も同様にして実現することができる。
た方向判別も同様にして実現することができる。
〔第３実施例〕 次に、第３実施例を第５図ないし第６図に基づいて説明
する。
する。
この第５図の実施例において方向判別手段24は、ビート
検出手段１にて検出されるドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部25と、このタ
イミング信号に基づいてデューティ比の異なる二つの波
形を形成する信号処理回路部26と、この信号処理回路部
26の各出力を各別に均一化する二つのローパスフィルタ
27A,27Bを有する波形均一化回路部27と、この各フィル
タ27A,27Bの各出力に基づいて前述した如く移動物体の
移動方向を判断する比較器６とを備えている。
検出手段１にて検出されるドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部25と、このタ
イミング信号に基づいてデューティ比の異なる二つの波
形を形成する信号処理回路部26と、この信号処理回路部
26の各出力を各別に均一化する二つのローパスフィルタ
27A,27Bを有する波形均一化回路部27と、この各フィル
タ27A,27Bの各出力に基づいて前述した如く移動物体の
移動方向を判断する比較器６とを備えている。
この内、波形変換回路部25は、ドップラビート信号を所
定レベルまで増幅するレベル調整回路７と、このレベル
調整回路７の出力信号を一定の不感帯を設定して所定レ
ベルの方形波に変換するシュミットトリガ回路25Aとに
より構成されている。
定レベルまで増幅するレベル調整回路７と、このレベル
調整回路７の出力信号を一定の不感帯を設定して所定レ
ベルの方形波に変換するシュミットトリガ回路25Aとに
より構成されている。
また、信号処理回路部26は、シュミットトリガ回路25A
の出力をそのまま出力する（第１の信号出力回路に相
当）一方、これとは別にシュミットトリガ回路25Aの出
力を反転して出力するインバータ26A（第２の信号出力
回路）を有している。
の出力をそのまま出力する（第１の信号出力回路に相
当）一方、これとは別にシュミットトリガ回路25Aの出
力を反転して出力するインバータ26A（第２の信号出力
回路）を有している。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、この第５図に示す第３実施例の動作について説明
する。
する。
上述した各実施例の場合と同様に、ビート検出手段１に
て検出されたドップラビート信号は、レベル調整回路７
を経てシュミット回路25Aへ送り込まれる（信号）。
て検出されたドップラビート信号は、レベル調整回路７
を経てシュミット回路25Aへ送り込まれる（信号）。
このシュミット回路25Aでは、入力される信号に対
し、不感帯レベルより高いか、または低いときのみ出力
する。これにより、デューティ比の異なった矩形波が
得られる。このデューティ比は、１より大か小かという
点で、鋸歯状波の上り勾配時間と下り勾配時間の比と傾
向が一致する。信号と信号の反転（信号）をロー
パスフィルタ（LPF）27A,27Bにより平均化すると、信号
のデューティに比例した電圧が信号，として得ら
れる。信号，の大小を比較器６で比較し、出力がハ
イレベルかローレベルかにより鋸歯状波の向き、つまり
速度方向を判別することができる。
し、不感帯レベルより高いか、または低いときのみ出力
する。これにより、デューティ比の異なった矩形波が
得られる。このデューティ比は、１より大か小かという
点で、鋸歯状波の上り勾配時間と下り勾配時間の比と傾
向が一致する。信号と信号の反転（信号）をロー
パスフィルタ（LPF）27A,27Bにより平均化すると、信号
のデューティに比例した電圧が信号，として得ら
れる。信号，の大小を比較器６で比較し、出力がハ
イレベルかローレベルかにより鋸歯状波の向き、つまり
速度方向を判別することができる。
〔第４実施例〕 次に、第４実施例を第７図ないし第８図に基づいて説明
する。
する。
この第４実施例は、鋸歯状波の周期に一致した（上り勾
配と下り勾配の時間比が等しい）三角波を作り、鋸歯状
波の上り（下り）勾配と三角波のそれとを時間比較する
ことによって方向判別する方法である。
配と下り勾配の時間比が等しい）三角波を作り、鋸歯状
波の上り（下り）勾配と三角波のそれとを時間比較する
ことによって方向判別する方法である。
この第７図の実施例において、方向判別手段30は、ビー
ト検出手段１にて検出されるドップラビート信号を所定
のタイミング信号に変換する波形変換回路部31と、この
タイミング信号に基づいてデューティ比の異なる二つの
波形を形成する信号処理回路部32と、この信号処理回路
26の各出力を各別に均一化する二つのローパスフィルタ
33A,33Bを有する波形均一化回路部33と、この二つのロ
ーパスフィルタ33A,33Bの出力に基づいて移動物体の移
動方向を特定する比較器６とを備えている。
ト検出手段１にて検出されるドップラビート信号を所定
のタイミング信号に変換する波形変換回路部31と、この
タイミング信号に基づいてデューティ比の異なる二つの
波形を形成する信号処理回路部32と、この信号処理回路
26の各出力を各別に均一化する二つのローパスフィルタ
33A,33Bを有する波形均一化回路部33と、この二つのロ
ーパスフィルタ33A,33Bの出力に基づいて移動物体の移
動方向を特定する比較器６とを備えている。
この内、波形変換回路部31は、ドップラビート信号を所
定のタイミング信号に変換する第１の波形変換回路31A
と、ドップラビート信号に同期した所定の基準タイミン
グ信号を出力する第２の波形変換回路31Bとにより構成
されている。
定のタイミング信号に変換する第１の波形変換回路31A
と、ドップラビート信号に同期した所定の基準タイミン
グ信号を出力する第２の波形変換回路31Bとにより構成
されている。
信号処理回路部32は、第１の波形変換回路31Aの出力信
号を反転するとともに一定レベルに調整された矩形波信
号を出力する第１のパルス制御回路32Aと、第２の波形
変換回路31Bの出力信号を反転するとともにデューティ
比〔50％〕の基準信号を出力する第２のパルス制御回路
32Bとにより構成されている。
号を反転するとともに一定レベルに調整された矩形波信
号を出力する第１のパルス制御回路32Aと、第２の波形
変換回路31Bの出力信号を反転するとともにデューティ
比〔50％〕の基準信号を出力する第２のパルス制御回路
32Bとにより構成されている。
さらに、前述した第１の波形変換回路31Aは、ドップラ
ビート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路
（ALC）７と、このレベル調整回路７の出力信号を所定
のタイミング信号に変換する第１の微分回路８とにより
構成されている。
ビート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路
（ALC）７と、このレベル調整回路７の出力信号を所定
のタイミング信号に変換する第１の微分回路８とにより
構成されている。
また、第２の波形変換回路31Bは、ドップラビート信号
の周波数を係数する周波数カウンタ311と、この周波数
カウンタ311およびレベル調整回路７の各出力を入力し
て基準三角波信号を出力する三角波発振回路312と、こ
の三角波発振回路312の出力信号を所定の基準タイミン
グ信号に変換する第２の微分回路313とにより構成され
ている。
の周波数を係数する周波数カウンタ311と、この周波数
カウンタ311およびレベル調整回路７の各出力を入力し
て基準三角波信号を出力する三角波発振回路312と、こ
の三角波発振回路312の出力信号を所定の基準タイミン
グ信号に変換する第２の微分回路313とにより構成され
ている。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、この第４実施例の動作について説明する。
まず、ビート検出手段１の出力信号は第７図に示すよ
うに２分されて第１及び第２の各波形変換回路31A,31B
へ送られる。
うに２分されて第１及び第２の各波形変換回路31A,31B
へ送られる。
この内、第１の波形変換回路31Aでは、入力信号である
鋸歯状波をレベル調整回路７によって所定レベルに設定
したのち微分回路８に送り込み、ここで鋸歯状波のピー
ク位置を決定するようになっている（信号）。
鋸歯状波をレベル調整回路７によって所定レベルに設定
したのち微分回路８に送り込み、ここで鋸歯状波のピー
ク位置を決定するようになっている（信号）。
第２の波形変換回路31Bでは、入力信号である鋸歯状波
の周波数を周波数カウンタ311にて計数したのち、その
情報を三角波発振回路312へ送り込む。この三角波発振
回路312では、前述したレベル調整回路７からも所定レ
ベルの鋸歯状波を参照用として入力するようになってい
る。
の周波数を周波数カウンタ311にて計数したのち、その
情報を三角波発振回路312へ送り込む。この三角波発振
回路312では、前述したレベル調整回路７からも所定レ
ベルの鋸歯状波を参照用として入力するようになってい
る。
三角波発振回路312においては、周波数カウンタ311と参
照レベルをもとにして鋸歯状波に同期した三角波を発振
する（信号）。これを微分して三角波のピーク位置を
検出する（信号）。
照レベルをもとにして鋸歯状波に同期した三角波を発振
する（信号）。これを微分して三角波のピーク位置を
検出する（信号）。
信号およびをそれぞれ信号処理回路部32のパルス制
御回路（インバータ）32A,32Bに通すと信号レベルが最
低値から最高値まで変化するのに要するそれぞれの時間
に対応したパルス列、が得られる。ここで、パルス
列は鋸歯状波の上り勾配が急峻であるほどパルスのデ
ューティは大きくなり、緩やかなほどデューティは小さ
くなる。
御回路（インバータ）32A,32Bに通すと信号レベルが最
低値から最高値まで変化するのに要するそれぞれの時間
に対応したパルス列、が得られる。ここで、パルス
列は鋸歯状波の上り勾配が急峻であるほどパルスのデ
ューティは大きくなり、緩やかなほどデューティは小さ
くなる。
これらを波形均一化回路部33のローパスフィルタ33A,33
Bで平均化し（信号）、比較器６により比較する
と、入力鋸歯状波の立上りが基準三角波よりも急峻であ
るのか緩やかであるのか判定できる。よって方向判別が
可能となる。
Bで平均化し（信号）、比較器６により比較する
と、入力鋸歯状波の立上りが基準三角波よりも急峻であ
るのか緩やかであるのか判定できる。よって方向判別が
可能となる。
鋸歯状波の下り勾配に着目しても、同様な方法で容易に
方向判別できる。
方向判別できる。
〔第５実施例〕 次に、第５実施例を第９図ないし第10図に基づいて説明
する。
する。
この第９図の実施例において、方向判別手段35は、前述
したドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換
する波形変換回路部３と、この波形変換回路部３の出力
の正ピーク値及び負ピーク値を各別に検出するとともに
この検出値に対応した所定レベルの電圧信号を出力する
正ピーク値検出回路36および負ピーク値検出回路37と、
この各検出回路36,37の出力信号を加算するとともにそ
の結果に基づいて移動物体の移動方向を判定する加算判
定回路38とにより構成されている。
したドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換
する波形変換回路部３と、この波形変換回路部３の出力
の正ピーク値及び負ピーク値を各別に検出するとともに
この検出値に対応した所定レベルの電圧信号を出力する
正ピーク値検出回路36および負ピーク値検出回路37と、
この各検出回路36,37の出力信号を加算するとともにそ
の結果に基づいて移動物体の移動方向を判定する加算判
定回路38とにより構成されている。
この場合は、正ピーク値検出回路36と負ピーク値検出回
路37は、前述した第１実施例における波形均一化回路部
５と同等に機能するようになっている。
路37は、前述した第１実施例における波形均一化回路部
５と同等に機能するようになっている。
その他の構成は、前述した第１実施例と同一になってい
る。
る。
次に、上記第５実施例の動作を第10図に基づいて説明す
る。
る。
ビート検出手段１で検出された鋸歯状波は、レベル調整
回路７で測定可能な所定レベルの波形に増幅される（信
号）。
回路７で測定可能な所定レベルの波形に増幅される（信
号）。
鋸歯状波の一周期の上り勾配の傾きと下り勾配の傾き
の和（Ｄ）は鋸歯状波の向きによって正または負に変化
する。これは、鋸歯状波の性質上、次式から明らかであ
る。
の和（Ｄ）は鋸歯状波の向きによって正または負に変化
する。これは、鋸歯状波の性質上、次式から明らかであ
る。
Ｄ＝（ΔA/ΔTr）−（ΔA/ΔTf） ＝ΔＡ（ΔTf−ΔTr）／（ΔTr・ΔTf） 但し、ΔＡは振幅、ΔTr、ΔTfは上り勾配時間、下り勾
配時間である。
配時間である。
∴Ｄ＞０→ΔTf＞ΔTr Ｄ＜０→ΔTf＜ΔTr 鋸歯状波の傾きを知るために、これを微分回路８にて
微分する（信号）。信号の正ピーク値（V1）、負ピ
ーク値（V2）をサンプルホールド等の機能を備えた正ピ
ーク値検出回路36および負ピーク値検出回路37を用いて
検出すると、信号、が得られる。これを加算回路38
で加算し、得た出力が正か負かにより鋸歯状波の向き、
つまり速度方向を判別することができる。
微分する（信号）。信号の正ピーク値（V1）、負ピ
ーク値（V2）をサンプルホールド等の機能を備えた正ピ
ーク値検出回路36および負ピーク値検出回路37を用いて
検出すると、信号、が得られる。これを加算回路38
で加算し、得た出力が正か負かにより鋸歯状波の向き、
つまり速度方向を判別することができる。
〔第６実施例〕 次に、第６実施例を第11図ないし第12図に基づいて説明
する。
する。
この第６実施例は、鋸歯状波勾配の方向による差を利用
した方向判別法に関するものである。
した方向判別法に関するものである。
この第11図の実施例において、方向判別手段40は、ビー
ト検出手段１で検出されるドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部３と、このタ
イミング信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比
の異なる二つの波形を形成する信号処理回路部41と、こ
の信号処理回路部41の二つの出力信号の内の一方を基準
として他方のラッチするラッチ回路42と、このラッチ回
路の出力に基づいて移動物体の移動方向を判定する方向
判定回路43とにより構成されている。
ト検出手段１で検出されるドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部３と、このタ
イミング信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比
の異なる二つの波形を形成する信号処理回路部41と、こ
の信号処理回路部41の二つの出力信号の内の一方を基準
として他方のラッチするラッチ回路42と、このラッチ回
路の出力に基づいて移動物体の移動方向を判定する方向
判定回路43とにより構成されている。
この内、波形変換回路部３は、前述した第１実施例の場
合と同様に、ドップラビート信号を所定レベルまで増幅
するレベル調整回路７と、このレベル調整回路７の出力
信号を所定のタイミング信号に変換する微分回路８とに
より構成されている。また、信号処理回路部41は、前述
した波形変換回路部３から出力されるタイミング信号を
入力して所定レベルのしきい値により一定のレベルの矩
形波信号を形成し出力する第１の比較器41Aと、レベル
調整回路７の出力を入力して信号の正負に対応したデュ
ーティ比50〔％〕の矩形波を出力する第２の比較器41B
とにより構成されている。
合と同様に、ドップラビート信号を所定レベルまで増幅
するレベル調整回路７と、このレベル調整回路７の出力
信号を所定のタイミング信号に変換する微分回路８とに
より構成されている。また、信号処理回路部41は、前述
した波形変換回路部３から出力されるタイミング信号を
入力して所定レベルのしきい値により一定のレベルの矩
形波信号を形成し出力する第１の比較器41Aと、レベル
調整回路７の出力を入力して信号の正負に対応したデュ
ーティ比50〔％〕の矩形波を出力する第２の比較器41B
とにより構成されている。
この場合、ラッチ回路42は前述した第１実施例における
波形均一化回路５と同等の機能を備えたものとなってい
る。
波形均一化回路５と同等の機能を備えたものとなってい
る。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、上記第11図の実施例の動作を第12図に基づいて説
明する。
明する。
まず、ビート検出手段１で検知されたドップラビート信
号は、レベル調整回路７によって測定可能レベルの波形
に増幅される（信号）。
号は、レベル調整回路７によって測定可能レベルの波形
に増幅される（信号）。
信号の微分波形の正のピーク値Ｖ＋と鋸歯状波の向
きが異なる場合の正のピーク値をＶ′＋（＜Ｖ＋）と
し、次の条件式で第１の比較回路41Aのリファレンス電
圧Vrefを決め、信号を入力すると、信号が得られ
る。
きが異なる場合の正のピーク値をＶ′＋（＜Ｖ＋）と
し、次の条件式で第１の比較回路41Aのリファレンス電
圧Vrefを決め、信号を入力すると、信号が得られ
る。
このようにVrefを設定すると、鋸歯状波の向きにより出
力が異なる信号が得られる。
力が異なる信号が得られる。
ここで、「Ｖ′＋＜Vref＜Ｖ＋」となっている。
第２の比較回路41Bにより、信号の正、負に対応した
矩形波をつくる。その立上りによりエッジで信号を
ラッチしてやると、出力がハイレベルかローレベルか
により鋸歯状波の向き、つまり速度方向を判別すること
ができる。この判別は方向判定回路43により成される。
矩形波をつくる。その立上りによりエッジで信号を
ラッチしてやると、出力がハイレベルかローレベルか
により鋸歯状波の向き、つまり速度方向を判別すること
ができる。この判別は方向判定回路43により成される。
尚、第１の比較回路41Aのリファレンス電圧Vrefを次の
条件式のように設定し、信号の立下りで信号をラッ
チしても同様に速度方向の判別を行なうことが可能であ
る。
条件式のように設定し、信号の立下りで信号をラッ
チしても同様に速度方向の判別を行なうことが可能であ
る。
Ｖ′−＜Vref＜V- 但し、V-、Ｖ′-:鋸歯状波の向きが異なる２波形の負の
ピーク値（V-、Ｖ′−）。
ピーク値（V-、Ｖ′−）。
〔第７実施例〕 次に、第７実施例を第13図ないし第14図に基づいて説明
する。
する。
この第７実施例は、ドップラビート信号の勾配変化時間
の計測によって移動物体の方向を判別しようとするもの
である。
の計測によって移動物体の方向を判別しようとするもの
である。
この第13図の第７実施例において、方向判別手段45は、
ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換する
波形変換回路部３と、このタイミングに基づいて一定の
基準に従い他方が一方の２倍の繰返し周期を備えた二つ
の矩形波を形成する信号処理回路部46と、この信号処理
回路部46の二つの出力信号の内の一方を基準として他方
をラッチするラッチ回路47と、このラッチ回路47の出力
に基づいて移動物体の移動方向を判定する方向判定回路
48とにより構成されている。
ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変換する
波形変換回路部３と、このタイミングに基づいて一定の
基準に従い他方が一方の２倍の繰返し周期を備えた二つ
の矩形波を形成する信号処理回路部46と、この信号処理
回路部46の二つの出力信号の内の一方を基準として他方
をラッチするラッチ回路47と、このラッチ回路47の出力
に基づいて移動物体の移動方向を判定する方向判定回路
48とにより構成されている。
波形変換回路部３は、前述した第１実施例の場合と同様
に、ドップラビート信号を所定レベルまで増幅するレベ
ル調整回路７と、このレベル調整回路７の出力信号を所
定のタイミング信号に変換する微分回路８とにより構成
されている。
に、ドップラビート信号を所定レベルまで増幅するレベ
ル調整回路７と、このレベル調整回路７の出力信号を所
定のタイミング信号に変換する微分回路８とにより構成
されている。
信号処理回路部46は、前述したタイミング信号を入力し
てゼロレベルのしきい値により一定レベルの矩形波信号
を形成し出力する第１の比較器46Aと、レベル調整回路
７の出力を直接入力して信号の正負に対応したデューテ
ィ比50〔％〕の矩形波を出力する第２の比較器46Bと、
この第２の比較器46Bから出力される信号の立上りと立
下りに同期して２倍の繰返し周期の矩形波を出力する周
波数２倍回路46Cとにより構成されている。
てゼロレベルのしきい値により一定レベルの矩形波信号
を形成し出力する第１の比較器46Aと、レベル調整回路
７の出力を直接入力して信号の正負に対応したデューテ
ィ比50〔％〕の矩形波を出力する第２の比較器46Bと、
この第２の比較器46Bから出力される信号の立上りと立
下りに同期して２倍の繰返し周期の矩形波を出力する周
波数２倍回路46Cとにより構成されている。
この場合、ラッチ回路47は、前述した第１実施例におけ
る波形均一化回路５と同等の機能を備えたものとなって
いる。
る波形均一化回路５と同等の機能を備えたものとなって
いる。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、この第７実施例の動作を第14図に基づいて説明す
る。
る。
ビート検出手段１で検出されたドップラビート信号は、
レベル調整回路７によって所定レベルに調整（増幅）さ
れる（信号）。
レベル調整回路７によって所定レベルに調整（増幅）さ
れる（信号）。
信号を第１の比較器46Bに入力し、グラウンドと比較
してやると鋸歯状波と同相、同周波数でデューティ50％
の矩形波を得る。周波数２倍回路46Cは、その矩形波
に同期して２倍の周波数を発生する（信号）。信号
の周期をT,電位が０から正のピークになるまでの時間
をTpとすると、鋸歯状波の向きは、次の条件式で判別す
ることができる。
してやると鋸歯状波と同相、同周波数でデューティ50％
の矩形波を得る。周波数２倍回路46Cは、その矩形波
に同期して２倍の周波数を発生する（信号）。信号
の周期をT,電位が０から正のピークになるまでの時間
をTpとすると、鋸歯状波の向きは、次の条件式で判別す
ることができる。
Tp＜（T/4） Tp＞（T/4） 従って、「Tp」と「T/4」がわかれば良い。鋸歯状波が
負から正に変わって「T/4」経過した時間は、信号か
ら知ることが可能である。また、信号を微分し（信号
）、第１の比較器Ｂによりグラウンドと比較すると、
信号が得られる。信号の立下りで、鋸歯状波の正ピ
ークのタイミングが得られるので、この信号により信号
をラッチすれば、先の条件式を判断することができ
る。このラッチ信号が正か負により鋸歯状波の向き、
つまり速度方向を判別できる。
負から正に変わって「T/4」経過した時間は、信号か
ら知ることが可能である。また、信号を微分し（信号
）、第１の比較器Ｂによりグラウンドと比較すると、
信号が得られる。信号の立下りで、鋸歯状波の正ピ
ークのタイミングが得られるので、この信号により信号
をラッチすれば、先の条件式を判断することができ
る。このラッチ信号が正か負により鋸歯状波の向き、
つまり速度方向を判別できる。
尚、信号の立上り信号で信号をラッチしても同様な
考え方で速度方向を判断することが可能である。
考え方で速度方向を判断することが可能である。
〔第８実施例〕 次に、第８実施例を第15図ないし第16図に基づいて説明
する。この第８実施例は、鋸歯状波の周期と勾配の時間
比較により方向判別を行なうようにしたものである。
する。この第８実施例は、鋸歯状波の周期と勾配の時間
比較により方向判別を行なうようにしたものである。
この第15図に示す第８実施例においては、方向判別手段
50が、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変
換する波形変換回路部３と、このタイミング信号に基づ
いて一定の基準に従いデューティ比の異なる二つの波形
を形成する信号処理回路部51と、二つのタイミング信号
に基づいて別に入力されるクロック信号を各別に出力制
御するゲート回路部52と、このゲート回路部52から出力
される二つのパルス列のパルスをドップラビート信号の
一周期分に対応した時間内において各別にカウントする
計数回路部53と、この計数回路部53の各出力を比較演算
するとともにその大小により移動物体の移動方向を判別
する方向演算回路部54とにより構成されている。
50が、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変
換する波形変換回路部３と、このタイミング信号に基づ
いて一定の基準に従いデューティ比の異なる二つの波形
を形成する信号処理回路部51と、二つのタイミング信号
に基づいて別に入力されるクロック信号を各別に出力制
御するゲート回路部52と、このゲート回路部52から出力
される二つのパルス列のパルスをドップラビート信号の
一周期分に対応した時間内において各別にカウントする
計数回路部53と、この計数回路部53の各出力を比較演算
するとともにその大小により移動物体の移動方向を判別
する方向演算回路部54とにより構成されている。
この内、信号処理回路部51は、微分回路７から出力され
るタイミング信号の二周期を一周期とする矩形波信号に
変換する第１の制御信号出力回路としてのゲート制御回
路51Aと、タイミング信号を反転したのち、そのプラス
側に位置する部分を所定レベルの矩形波信号として出力
する第２の制御信号出力回路としてのゲート制御回路51
Bとにより構成されている。
るタイミング信号の二周期を一周期とする矩形波信号に
変換する第１の制御信号出力回路としてのゲート制御回
路51Aと、タイミング信号を反転したのち、そのプラス
側に位置する部分を所定レベルの矩形波信号として出力
する第２の制御信号出力回路としてのゲート制御回路51
Bとにより構成されている。
その他の構成は、前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、この第８実施例の動作を第16図に基づいて説明す
る。
る。
この第８実施例では、鋸歯状波の周期と特定の勾配の時
間差に着目しており、抽出した時間差をパルスの数で表
わすところに特徴がある。
間差に着目しており、抽出した時間差をパルスの数で表
わすところに特徴がある。
すなわち、この第８実施例では、一周期および下り勾配
に対応した時間のパルス列をそれぞれ作り出し（信号
，）、下り勾配の時間が鋸歯状波の半周期よりも長
いか短いかを比較・演算し、その結果より速度方向を判
別するようにしたものである。
に対応した時間のパルス列をそれぞれ作り出し（信号
，）、下り勾配の時間が鋸歯状波の半周期よりも長
いか短いかを比較・演算し、その結果より速度方向を判
別するようにしたものである。
〔第９実施例〕 次に、第９実施例を第17図ないし第18図に基づいて説明
する。この実施例は、鋸歯状波の上り勾配、下り勾配の
間開く２つのアナログスイッチを用いてコンデンサを充
電または放電し、その時間差によってコンデンサに現れ
る電位の傾向を見ることにより、速度方向の判別を行な
うものである。
する。この実施例は、鋸歯状波の上り勾配、下り勾配の
間開く２つのアナログスイッチを用いてコンデンサを充
電または放電し、その時間差によってコンデンサに現れ
る電位の傾向を見ることにより、速度方向の判別を行な
うものである。
この第17図に示す第９実施例においては、方向判別手段
55が、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変
換する波形変換回路部３と、タイミング信号に基づいて
当該タイミング信号に同期した一定レベルの矩形波信号
及びその反転信号を同時に各別に出力する信号処理回路
部56と、この信号処理回路部56の出力に付勢されて作動
し充放電を同時に継続するコンデンサ充放電回路57と、
このコンデンサ充放電回路57の充電電位を検出し、これ
に基づいて移動物体の移動方向を判別する比較判定回路
58とにより構成されている。
55が、ドップラビート信号を所定のタイミング信号に変
換する波形変換回路部３と、タイミング信号に基づいて
当該タイミング信号に同期した一定レベルの矩形波信号
及びその反転信号を同時に各別に出力する信号処理回路
部56と、この信号処理回路部56の出力に付勢されて作動
し充放電を同時に継続するコンデンサ充放電回路57と、
このコンデンサ充放電回路57の充電電位を検出し、これ
に基づいて移動物体の移動方向を判別する比較判定回路
58とにより構成されている。
この内、信号処理回路部56は、タイミング信号に基づい
て当該タイミング信号に同期した一定レベルの矩形波信
号を形成し一方のスイッチ駆動信号として出力する比較
器56Aと、この比較器56Aの出力を反転して他方のスイッ
チ駆動信号として出力するインバータ56Aとにより構成
されている。
て当該タイミング信号に同期した一定レベルの矩形波信
号を形成し一方のスイッチ駆動信号として出力する比較
器56Aと、この比較器56Aの出力を反転して他方のスイッ
チ駆動信号として出力するインバータ56Aとにより構成
されている。
また、コンデンサ充放電回路57は、一端部が接地された
コンデンサ57Aと、このコンデンサ57Aの他端部に抵抗Ｒ
とアナログスイッチAS1とを介して接続された電位が
「＋Ｖ〔ｖ〕」の一方の電源回路57Bと、同じく当該コ
ンデンサの他端部に抵抗ＲとアナログスイッチAS2とを
介して接続された電位が「−Ｖ〔ｖ〕」の他方の電源回
路57Cとにより構成されている。
コンデンサ57Aと、このコンデンサ57Aの他端部に抵抗Ｒ
とアナログスイッチAS1とを介して接続された電位が
「＋Ｖ〔ｖ〕」の一方の電源回路57Bと、同じく当該コ
ンデンサの他端部に抵抗ＲとアナログスイッチAS2とを
介して接続された電位が「−Ｖ〔ｖ〕」の他方の電源回
路57Cとにより構成されている。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、本実施例の動作を第18図に基づいて説明する。
ビート検出手段１にて検出されたドップラビート信号
は、レベル調整回路７にて所定レベルに増幅される（信
号）。この信号の微分波形を比較器56Aを通すこ
とにより上り勾配の間はハイレベル、下り勾配の間はロ
ーレベルとなる矩形波を得る。この信号により、ア
ナログスイッチAS1を開閉する。このとき信号の反転
信号によりアナログスイッチAS2を開閉している。２つ
のアナログスイッチAS1,AS2（第17図参照）によって１
つのコンデンサ57Aを充電、放電すると矩形波のデュ
ーティが50％でない場合、充放電バランスがくずれてコ
ンデンサ57Aには正または負の電位が定常的に現れる
（信号）。この信号を比較判定回路58によりグラウ
ンドレベルと比較し、その結果である正負にて方向判別
が行われる。この場合、測定周波数の周期は「RC/2」未
満に設定されている。
は、レベル調整回路７にて所定レベルに増幅される（信
号）。この信号の微分波形を比較器56Aを通すこ
とにより上り勾配の間はハイレベル、下り勾配の間はロ
ーレベルとなる矩形波を得る。この信号により、ア
ナログスイッチAS1を開閉する。このとき信号の反転
信号によりアナログスイッチAS2を開閉している。２つ
のアナログスイッチAS1,AS2（第17図参照）によって１
つのコンデンサ57Aを充電、放電すると矩形波のデュ
ーティが50％でない場合、充放電バランスがくずれてコ
ンデンサ57Aには正または負の電位が定常的に現れる
（信号）。この信号を比較判定回路58によりグラウ
ンドレベルと比較し、その結果である正負にて方向判別
が行われる。この場合、測定周波数の周期は「RC/2」未
満に設定されている。
〔第10実施例〕 次に、第10実施例を第19図ないし第20図に基づいて説明
する。この第10実施例は、シュミットトリガ回路を用い
て方向判別を行なうようにしたものである。
する。この第10実施例は、シュミットトリガ回路を用い
て方向判別を行なうようにしたものである。
この第19図の第10実施例においては、方向判別手段60
が、ビート検出手段１から出力されるドップラビート信
号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路７と、この
レベル調整回路７の出力信号に基づいて一定の基準に従
いデューティ比の異なる二つの波形を形成する信号処理
回路部61と、この信号処理回路部61の各出力を各別に均
一化する二つのローパスフィルタ62A,62Bを備えた波形
均一化回路部62と、各ローパスフィルタ62A,62Bから出
力されるレベルの異なった二つの信号の内，一方の信号
を基準として他方の信号のレベル差を演算するとともに
その値の大小により移動物体の移動方向を判別する比較
判定回路63とにより構成されている。
が、ビート検出手段１から出力されるドップラビート信
号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路７と、この
レベル調整回路７の出力信号に基づいて一定の基準に従
いデューティ比の異なる二つの波形を形成する信号処理
回路部61と、この信号処理回路部61の各出力を各別に均
一化する二つのローパスフィルタ62A,62Bを備えた波形
均一化回路部62と、各ローパスフィルタ62A,62Bから出
力されるレベルの異なった二つの信号の内，一方の信号
を基準として他方の信号のレベル差を演算するとともに
その値の大小により移動物体の移動方向を判別する比較
判定回路63とにより構成されている。
ここで、信号処理回路部61は、レベル調整回路７の出力
信号を一定の不感帯を設定して所定レベルの方形波に変
換し出力するシュミットトリガ回路61Aと、レベル調整
回路７の出力信号をデューティ比50〔％〕の矩形波に変
換し出力する比較器61Bとにより構成されている。
信号を一定の不感帯を設定して所定レベルの方形波に変
換し出力するシュミットトリガ回路61Aと、レベル調整
回路７の出力信号をデューティ比50〔％〕の矩形波に変
換し出力する比較器61Bとにより構成されている。
その他の構成は、前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、上記第10実施例の動作を、第20図に基づいて説明
する。
する。
まず、ビート検出手段１で検出されたドップラビート信
号は、レベル調整回路７にて所定レベルに増幅されたの
ち（信号）信号処理回路部61へ送り込まれる。
号は、レベル調整回路７にて所定レベルに増幅されたの
ち（信号）信号処理回路部61へ送り込まれる。
信号処理回路部61では、信号をシュミットトリガ回路
61Aへ通して不感帯レベルより高いか、または低いとき
のみ出力すると、デューティ比の異なった矩形波が得
られる。これに対して信号である比較器61Bの出力
は、比較電位をグラウンドとしているので、常にデュー
ティ50〔％〕の矩形波となる。信号と信号をローパ
スフィルタ（LPF）62A,62Bを通すとV1,V2に平均化され
た信号，が得られる。鋸歯状波の向きにより、信号
のデューティは50〔％〕より大か小かに変化するの
で、信号を平均化した電圧V1も変化する。電圧V2は鋸
歯状波の向きに関係なく一定であるので、V1とV2の大小
が比較判定回路63で比較され、出力がハイレベルかロー
レベルかにより、鋸歯状波の向き、つまり速度方向が判
別される。
61Aへ通して不感帯レベルより高いか、または低いとき
のみ出力すると、デューティ比の異なった矩形波が得
られる。これに対して信号である比較器61Bの出力
は、比較電位をグラウンドとしているので、常にデュー
ティ50〔％〕の矩形波となる。信号と信号をローパ
スフィルタ（LPF）62A,62Bを通すとV1,V2に平均化され
た信号，が得られる。鋸歯状波の向きにより、信号
のデューティは50〔％〕より大か小かに変化するの
で、信号を平均化した電圧V1も変化する。電圧V2は鋸
歯状波の向きに関係なく一定であるので、V1とV2の大小
が比較判定回路63で比較され、出力がハイレベルかロー
レベルかにより、鋸歯状波の向き、つまり速度方向が判
別される。
〔第11実施例〕 次に、第11実施例を第21図ないし第22図に基づいて説明
する。この第11実施例は、入力信号を微分することなく
比較器だけによって波形の特徴をとらえ、時間比較によ
って方向を判別するようにした点に特徴を有している。
する。この第11実施例は、入力信号を微分することなく
比較器だけによって波形の特徴をとらえ、時間比較によ
って方向を判別するようにした点に特徴を有している。
この第21図に示す第11実施例においては、方向判別手段
65が、レベル調整回路７と、このレベル調整回路７から
出力される信号を信号処理する信号処理回路部66と、こ
の信号処理回路部66から出力される二つの出力信号を各
別に均一化する波形均一化回路部67と、この波形均一化
回路部67から出力される二つの信号を比較して移動物体
の方向判別を行なう比較判定回路68とにより構成されて
いる。
65が、レベル調整回路７と、このレベル調整回路７から
出力される信号を信号処理する信号処理回路部66と、こ
の信号処理回路部66から出力される二つの出力信号を各
別に均一化する波形均一化回路部67と、この波形均一化
回路部67から出力される二つの信号を比較して移動物体
の方向判別を行なう比較判定回路68とにより構成されて
いる。
信号処理回路部66は、一定の基準値に基づいて前記レベ
ル調整回路７の出力信号から所定レベルの矩形波を形成
する第１のコンパレータ66Aを備え，同じくレベル調整
回路７の出力信号を反転する信号反転回路66Hと、この
信号反転回路66Hの出力を入力するとともに第１のコン
パレータ66Aの場合と同一レベルの基準値により所定レ
ベルの矩形波を形成する第２のコンパレータ66Bを有
し，且つこれら第１および第２の各コンパレータ66A,66
Bの出力の立上りを検出して矩形波を発生する矩形波出
力回路66Cを装備し、さらにレベル調整回路７からデュ
ーティ比50〔％〕の矩形波を出力する第３のコンパレー
タ66Dを備え、これにより、デューティ比の異なった二
つの矩形波を各別に出力するように構成されている。
ル調整回路７の出力信号から所定レベルの矩形波を形成
する第１のコンパレータ66Aを備え，同じくレベル調整
回路７の出力信号を反転する信号反転回路66Hと、この
信号反転回路66Hの出力を入力するとともに第１のコン
パレータ66Aの場合と同一レベルの基準値により所定レ
ベルの矩形波を形成する第２のコンパレータ66Bを有
し，且つこれら第１および第２の各コンパレータ66A,66
Bの出力の立上りを検出して矩形波を発生する矩形波出
力回路66Cを装備し、さらにレベル調整回路７からデュ
ーティ比50〔％〕の矩形波を出力する第３のコンパレー
タ66Dを備え、これにより、デューティ比の異なった二
つの矩形波を各別に出力するように構成されている。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、上記第22図に示す第11実施例の動作を第23図に基
づいて説明する。
づいて説明する。
まず、ビート検出手段１から送られてくるドップラビー
ト信号は、レベル調整回路７で所定レベルに増幅さ
れ、三分されて信号処理回路部66へ送り込まれる。
ト信号は、レベル調整回路７で所定レベルに増幅さ
れ、三分されて信号処理回路部66へ送り込まれる。
この三分されたドップラビート信号の一つは、所定の参
照電圧REFをもつ第１のコンパレータ66Aによって鋸歯状
波が参照電圧以上の値をもつ時間幅Tunを検出する（信
号）。
照電圧REFをもつ第１のコンパレータ66Aによって鋸歯状
波が参照電圧以上の値をもつ時間幅Tunを検出する（信
号）。
他の一つは信号が反転され、同様に第２のコンパレータ
66Bによって鋸歯状波が参照電圧以上の値をもつ時間幅T
iuを検出する（信号）。
66Bによって鋸歯状波が参照電圧以上の値をもつ時間幅T
iuを検出する（信号）。
信号，のパルス列において、それぞれの立上りを検
出して矩形波を発生させる。この矩形波のハイレベルの
時間をTsとする（信号）。この時間Tsは鋸歯状波の形
状によって異なる。
出して矩形波を発生させる。この矩形波のハイレベルの
時間をTsとする（信号）。この時間Tsは鋸歯状波の形
状によって異なる。
残る他の信号は、接地電位を参照して鋸歯状波の半周期
Trefを検出する（信号）。
Trefを検出する（信号）。
従って信号とをそれぞれ波形均一化回路部67の二つ
のローパスフィルタ67A,67Bによって平均化し（信号
，）、第３のコンパレータ66Dで比較すると、Tref
とTsの大小関係より鋸歯状波のピーク位置が半周期より
も早いか遅いかで判定でき、方向の判別が可能となる。
のローパスフィルタ67A,67Bによって平均化し（信号
，）、第３のコンパレータ66Dで比較すると、Tref
とTsの大小関係より鋸歯状波のピーク位置が半周期より
も早いか遅いかで判定でき、方向の判別が可能となる。
〔第12実施例〕 次に、第12実施例を第23図ないし第24図に基づいて説明
する。
する。
この実施例は、鋸歯状波が三角関数波の重ね合わせで合
成されていることに着目し、形状の特徴が基本波と高調
波の位置関係に依存することを応用したものである。
成されていることに着目し、形状の特徴が基本波と高調
波の位置関係に依存することを応用したものである。
この第23図に示す第12実施例は、方向判別手段70が、ビ
ート検出手段１により検出され送り込まれるドップラビ
ート信号に基づいて当該ドップラビート信号の基本波成
分の２倍の周波数に係る基準信号を出力する基準信号出
力回路71と、ドップラビート信号より第２高調波成分を
抽出し出力する測定信号出力回路72と、これら各信号出
力回路から出力される二つの信号を入力するとともに基
準信号に対する測定信号の位相のずれを検出し前記移動
物体の移動方向を判別する位相差検出手段73とにより構
成されている。
ート検出手段１により検出され送り込まれるドップラビ
ート信号に基づいて当該ドップラビート信号の基本波成
分の２倍の周波数に係る基準信号を出力する基準信号出
力回路71と、ドップラビート信号より第２高調波成分を
抽出し出力する測定信号出力回路72と、これら各信号出
力回路から出力される二つの信号を入力するとともに基
準信号に対する測定信号の位相のずれを検出し前記移動
物体の移動方向を判別する位相差検出手段73とにより構
成されている。
ここで、基準信号出力回路71は、ドップラビート信号に
係る基本波成分の２倍の周波数の正弦波信号を出力する
自走発振器71Aと、この自走発振器71Aの出力を1/2分周
する分周器71Bと、この分周器71Bの出力信号を入力する
とともにドップラビート信号に係る基本波成分とを入力
してこれら二つの正弦波信号の位相差を検出し自走発振
器出力信号の位相ずれを補正制御する位相検出回路71C
とにより構成されている。
係る基本波成分の２倍の周波数の正弦波信号を出力する
自走発振器71Aと、この自走発振器71Aの出力を1/2分周
する分周器71Bと、この分周器71Bの出力信号を入力する
とともにドップラビート信号に係る基本波成分とを入力
してこれら二つの正弦波信号の位相差を検出し自走発振
器出力信号の位相ずれを補正制御する位相検出回路71C
とにより構成されている。
また、測定信号出力回路72は、ドップラビート信号から
第２高調波成分を抽出し出力する電圧制御フィルタ72A
と、この電圧制御フィルタ72Aの出力信号に係る第２高
調波成分の周波数を安定化せしめる周波数安定化回路72
Bとにより構成されている。
第２高調波成分を抽出し出力する電圧制御フィルタ72A
と、この電圧制御フィルタ72Aの出力信号に係る第２高
調波成分の周波数を安定化せしめる周波数安定化回路72
Bとにより構成されている。
電圧制御フィルタ72Aには周波数−電圧（Ｆ−Ｖ）変換
回路72Cが併設され、その出力によって動作が制御され
るようになっている。
回路72Cが併設され、その出力によって動作が制御され
るようになっている。
この電圧制御フィルタ（VCF）72Aは、本実施例では入力
電圧値に対応して特性が変化するハイパスフィルタ（HP
F）が用いられている。
電圧値に対応して特性が変化するハイパスフィルタ（HP
F）が用いられている。
次に、この第12実施例の動作説明を第25図に基づいて説
明する。
明する。
まず、ビート検出手段１から出力されるドップラビート
信号としての鋸歯状波は三分され、それぞれ位相検出
回路71C,F−Ｖ変換回路72C,電圧制御フィルタ72Aに入力
される。VCO71A,1/2分周器71B及び位相検出回路71Cによ
り形成されるループブロックである基準信号出力回路71
の作用により、鋸歯状波の基本波に位相同期した信号が
出力される。
信号としての鋸歯状波は三分され、それぞれ位相検出
回路71C,F−Ｖ変換回路72C,電圧制御フィルタ72Aに入力
される。VCO71A,1/2分周器71B及び位相検出回路71Cによ
り形成されるループブロックである基準信号出力回路71
の作用により、鋸歯状波の基本波に位相同期した信号が
出力される。
一方、Ｆ−Ｖ変換回路72Cの出力によりドップラビート
信号の基本波成分のみをカットするようにカットオフ周
波数が変化するハイパスフィルタである、電圧制御フィ
ルタ72Aに入力された鋸歯状波信号は、高調波成分が抽
出され、周波数安定化回路（PLL）72Bにおいて鋸歯状波
を形成する高調波（主として第二高調波）に位相同期し
た信号を発生させる。この場合、位相差出力が零の場
合、移動物体は近接しつつあることを意味する。又位相
差出力が零でない場合、移動物体は離れる方向に移動し
つつあることを意味している。
信号の基本波成分のみをカットするようにカットオフ周
波数が変化するハイパスフィルタである、電圧制御フィ
ルタ72Aに入力された鋸歯状波信号は、高調波成分が抽
出され、周波数安定化回路（PLL）72Bにおいて鋸歯状波
を形成する高調波（主として第二高調波）に位相同期し
た信号を発生させる。この場合、位相差出力が零の場
合、移動物体は近接しつつあることを意味する。又位相
差出力が零でない場合、移動物体は離れる方向に移動し
つつあることを意味している。
位相差検出手段73ではとの位相差を検出し、方向を
判別する。
判別する。
ここで、第24図において、ドップラビート信号と信号
とを電圧制御フィルタ72Aに入力した際の出力が、信
号に示された波形になる理由について説明する。電圧
制御フィルタ72Aは、ドップラビート信号から一定の
高調波成分を抽出して信号として出力する。一方、周
波数−電圧変換回路72Cは、ドップラビート信号の周
波数に応じた直流電圧（信号）を、電圧制御フィルタ
72Aへ出力する。これにより、ドップラビート信号の
周波数が変化すると、電圧制御フィルタ72Aは、信号
に基づきカットオフ周波数を変化させて、一定の高調波
成分のみを信号として出力している。
とを電圧制御フィルタ72Aに入力した際の出力が、信
号に示された波形になる理由について説明する。電圧
制御フィルタ72Aは、ドップラビート信号から一定の
高調波成分を抽出して信号として出力する。一方、周
波数−電圧変換回路72Cは、ドップラビート信号の周
波数に応じた直流電圧（信号）を、電圧制御フィルタ
72Aへ出力する。これにより、ドップラビート信号の
周波数が変化すると、電圧制御フィルタ72Aは、信号
に基づきカットオフ周波数を変化させて、一定の高調波
成分のみを信号として出力している。
尚、上記説明ではVCFをHPFで実現した実施例を示した
が、バンドパスフィルタ（BPF）によっても同様の動作
が容易に得られる。
が、バンドパスフィルタ（BPF）によっても同様の動作
が容易に得られる。
また、本実施例ではVCFの制御電圧としてＦ−Ｖ変換の
出力を用いたが、VCOからの出力を用いても同様の動
作が容易に得られる。また、測定対象の速度がほぼ一定
で、変化が小さいときは、一般のHPF,BPFでよい。
出力を用いたが、VCOからの出力を用いても同様の動
作が容易に得られる。また、測定対象の速度がほぼ一定
で、変化が小さいときは、一般のHPF,BPFでよい。
〔第13実施例〕 次に、第13実施例を第25図ないし第26図に基づいて説明
する。
する。
この第25図の実施例は、検出したアナログ信号をＡ−Ｄ
変換器によってディジタル信号に変換し、メモリに取り
込んだ後、マイクロプロセッサ等のコンピュータを用い
て数値演算を行なうことにより、速度を得ようとするも
のである。
変換器によってディジタル信号に変換し、メモリに取り
込んだ後、マイクロプロセッサ等のコンピュータを用い
て数値演算を行なうことにより、速度を得ようとするも
のである。
この第13実施例は、第25図に示すように方向判別手段75
が、ドップラビート信号の１周期の1/2以下のサンプリ
ング周期を備えた低域通過フィルタ76と、この低域フィ
ルタ76にサンプリングされたデータをサンプリング時間
ごとにホールドするサンプリングホールド回路77と、こ
のサンプルホールドされた信号をディジタル信号に変換
するＡ−Ｄ変換回路78と、このＡ−Ｄ変換回路78の出力
を一時的に記憶するメモリ79と、このメモリに記憶され
た大小のディジタル信号に基づいて所定の演算を行ない
移動物体の移動方向を判別する方向演算回路80とにより
構成されている。
が、ドップラビート信号の１周期の1/2以下のサンプリ
ング周期を備えた低域通過フィルタ76と、この低域フィ
ルタ76にサンプリングされたデータをサンプリング時間
ごとにホールドするサンプリングホールド回路77と、こ
のサンプルホールドされた信号をディジタル信号に変換
するＡ−Ｄ変換回路78と、このＡ−Ｄ変換回路78の出力
を一時的に記憶するメモリ79と、このメモリに記憶され
た大小のディジタル信号に基づいて所定の演算を行ない
移動物体の移動方向を判別する方向演算回路80とにより
構成されている。
ここで、方向演算回路80は、離散データであるディジタ
ル信号の差分をとるとともにこれを正負の二組に分ける
演算分離機能と、この各組に分けられたデータの差分の
平均をとるとともにその絶対値を比較して前記移動体の
移動方向を判別する演算判別機能とを備えている点に特
徴を有している。
ル信号の差分をとるとともにこれを正負の二組に分ける
演算分離機能と、この各組に分けられたデータの差分の
平均をとるとともにその絶対値を比較して前記移動体の
移動方向を判別する演算判別機能とを備えている点に特
徴を有している。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、この第13実施例の動作を第26図に基づいて説明す
る。
る。
この実施例において、ビート検出手段１及びレベル調整
回路７を介して入力したドップラビート信号は、低域通
過フィルタ76を通してサンプリング時間Ｔごとにサンプ
ルホールドされ、Ａ−Ｄ変換回路78を通してディジタル
値に変換される。ここで低域通過フィルタ76は、サンプ
リングの定理により2Tより短い周期の波形は再現性がな
いため、また雑音を除去するために、1/2T以上の周波数
信号を除去する能力を有する。従って、サンプリング周
期Ｔは被測定信号の周期の1/2以下でなければならな
い。
回路７を介して入力したドップラビート信号は、低域通
過フィルタ76を通してサンプリング時間Ｔごとにサンプ
ルホールドされ、Ａ−Ｄ変換回路78を通してディジタル
値に変換される。ここで低域通過フィルタ76は、サンプ
リングの定理により2Tより短い周期の波形は再現性がな
いため、また雑音を除去するために、1/2T以上の周波数
信号を除去する能力を有する。従って、サンプリング周
期Ｔは被測定信号の周期の1/2以下でなければならな
い。
こうしてディジタル値に変換された信号はメモリ79に蓄
えられ、方向演算回路80により速度方向判別が行われ
る。
えられ、方向演算回路80により速度方向判別が行われ
る。
この場合、第13実施例においては、ディジタル値に変換
された離散データの差分をとり、これを正負のグループ
に分け、平均化したものの絶対値を比較することにより
速度方向判別を行おうとするものである。
された離散データの差分をとり、これを正負のグループ
に分け、平均化したものの絶対値を比較することにより
速度方向判別を行おうとするものである。
鋸歯状波の上り勾配の傾きの絶対値の大小を比較すれ
ば、速度方向を判別することができるが、一定周期Ｔで
サンプリングされた離散データの差分を正負に分け、そ
の絶対値の大小を比較しても同様のことが可能である。
ば、速度方向を判別することができるが、一定周期Ｔで
サンプリングされた離散データの差分を正負に分け、そ
の絶対値の大小を比較しても同様のことが可能である。
いま、第26図に示すように隣合ったデータの差分値が正
であるデータ数をNr,負であるデータ数をNfとすると、
上り勾配の傾きLr,下り勾配の傾きLfは次式で現され
る。
であるデータ数をNr,負であるデータ数をNfとすると、
上り勾配の傾きLr,下り勾配の傾きLfは次式で現され
る。
Lr＝（1/T）・（ΔAr(1)＋ΔAr(2)＋…＋ΔAr(r)）/Nr Lf＝（1/T）・（ΔAr(1)＋ΔAr(2)＋…＋ΔAr(f)）/Nf 従って、正の差分値の平均値と負の差分値の平均値を比
較すれば、速度方向を判別することができる。
較すれば、速度方向を判別することができる。
ここで、速度方向を判別するためには鋸歯状波の性質
上,T/4以上の周期でサンプリングを行なうことが必要で
ある。
上,T/4以上の周期でサンプリングを行なうことが必要で
ある。
〔第14実施例〕 次に、第14実施例を第27図ないし第28図に基づいて説明
する。
する。
この第14実施例は、前述した第13実施例の改良型に係る
ものである。すなわち、この実施例においては、離散デ
ータの差分をとり、これを正負のグループに分け、その
データ数の大小を比較することにより速度方向判別を行
おうとするものである。
ものである。すなわち、この実施例においては、離散デ
ータの差分をとり、これを正負のグループに分け、その
データ数の大小を比較することにより速度方向判別を行
おうとするものである。
この第14実施例において、方向演算回路80Aは、離散デ
ータであるディジタル信号の差分をとるとともにこれを
正負の二組に分ける演算分離機能と、この各組に分けら
れたデータの数を計数し、比較することにより移動物体
の移動方向を判別する演算判別機能を備えている。
ータであるディジタル信号の差分をとるとともにこれを
正負の二組に分ける演算分離機能と、この各組に分けら
れたデータの数を計数し、比較することにより移動物体
の移動方向を判別する演算判別機能を備えている。
その他の構成は前述した第13実施例と同一となってい
る。
る。
この第14実施例においては、鋸歯状波の向きの変化によ
り、上り勾配（ΔTr）と下り勾配（ΔTf）の占める時間
の割合が逆転する。データの差分値が正・負であるとい
うことは、上り勾配・下り勾配であることを示すに等し
い。データが一定周期Ｔのサンプリングで収集されてい
ることを考えれば、差分値の正の個数Ｐ、負の個数Ｎを
比較することにより速度方向を判別することが可能とな
る。
り、上り勾配（ΔTr）と下り勾配（ΔTf）の占める時間
の割合が逆転する。データの差分値が正・負であるとい
うことは、上り勾配・下り勾配であることを示すに等し
い。データが一定周期Ｔのサンプリングで収集されてい
ることを考えれば、差分値の正の個数Ｐ、負の個数Ｎを
比較することにより速度方向を判別することが可能とな
る。
ΔTr:ΔTf＝Ｐ・T:N・Ｔ＝P:N Ｐ＞N,P＜Ｎ データ数が少ない場合には、極大、極小の値を求め、そ
の間の差分値の正負のデータ数を比較することにより方
向判別が可能となる。
の間の差分値の正負のデータ数を比較することにより方
向判別が可能となる。
尚、上記実施例は散乱戻りの光の強度が十分に弱い場合
について説明したが、散乱戻り光の強度が強い場合であ
っても戻り光を自己混合する上記方式は本発明の範疇に
入ることは勿論であり、さらに上記説明において半導体
レーザと同様の現象を呈するデバイスはいかなるデバイ
スであってもその範疇に属することはいうまでもない。
について説明したが、散乱戻り光の強度が強い場合であ
っても戻り光を自己混合する上記方式は本発明の範疇に
入ることは勿論であり、さらに上記説明において半導体
レーザと同様の現象を呈するデバイスはいかなるデバイ
スであってもその範疇に属することはいうまでもない。
〔第15実施例〕 次に、第15実施例を第29図ないし第30図に基づいて説明
する。
する。
この実施例は、とくにドップラビート信号の急な勾配及
び緩慢な勾配の傾きに着目して方向判別を行おうとする
ものである。
び緩慢な勾配の傾きに着目して方向判別を行おうとする
ものである。
この第29図に示す第15実施例において、方向判別手段85
は、波形変換回路部３と、この波形変換回路部３の出力
であるドップラビート信号を所定の条件のもとに信号処
理する信号処理回路部86と、この信号処理回路部86の出
力をゼロレベルを基準として比較し方向判別する比較判
定手段としてのコンパレータ87とにより構成されてい
る。
は、波形変換回路部３と、この波形変換回路部３の出力
であるドップラビート信号を所定の条件のもとに信号処
理する信号処理回路部86と、この信号処理回路部86の出
力をゼロレベルを基準として比較し方向判別する比較判
定手段としてのコンパレータ87とにより構成されてい
る。
この内、信号処理回路部86は、振幅制限回路（リミッ
タ）86Aと波形均一化回路としてのローパスフィルタ86B
とにより構成されている。
タ）86Aと波形均一化回路としてのローパスフィルタ86B
とにより構成されている。
その他の構成は前述した第１実施例と同一となってい
る。
る。
次に、上記第29図の実施例における動作を第30図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
まず、ビート検出手段１で検出されるドップラビート信
号信号を波形変換回路部３にて所定のタイミング信号
に変換する。この場合、波形変換回路部３の微分回路
８により、傾きの鋭さに応じた信号が得られる。この
信号はリミッタ86Aに送られる。ここで、リミッタ86A
の制限電圧は、VLに設定されている。
号信号を波形変換回路部３にて所定のタイミング信号
に変換する。この場合、波形変換回路部３の微分回路
８により、傾きの鋭さに応じた信号が得られる。この
信号はリミッタ86Aに送られる。ここで、リミッタ86A
の制限電圧は、VLに設定されている。
このリミッタ86Aでは、急な勾配の傾きに対応した微分
信号は電圧レベルが高いため電圧制限されるが、緩やか
な傾きの勾配に対応した信号は制限されない（信号
）。この信号をローパスフィルタ86Bに通すと、勾配
の急な傾きの信号は平均化により緩和されるので、緩や
かな勾配の傾きに応じた出力となる（信号）。この出
力をもとに、コンパレータ87で方向判別が行われる。
信号は電圧レベルが高いため電圧制限されるが、緩やか
な傾きの勾配に対応した信号は制限されない（信号
）。この信号をローパスフィルタ86Bに通すと、勾配
の急な傾きの信号は平均化により緩和されるので、緩や
かな勾配の傾きに応じた出力となる（信号）。この出
力をもとに、コンパレータ87で方向判別が行われる。
尚、上述の実施例ではレベルの制限の方法として振幅制
限回路86Aを使った例を示したが、この回路の代わりに
利得の大きな増幅器で増幅回路の電源電圧まで微分信号
を増幅しても同様な結果が得られる。
限回路86Aを使った例を示したが、この回路の代わりに
利得の大きな増幅器で増幅回路の電源電圧まで微分信号
を増幅しても同様な結果が得られる。
本発明は以上のように構成され機能するので、これによ
ると、波形均一化回路もしくはこれと同等に機能する回
路等の作用により移動物体の方向を正又は負，正又はゼ
ロ等の信号に変換し出力することができ、これに基づい
て比較判定手段もしくはこれと同等に機能する回路によ
って極く容易に移動物体の移動方向を判別することがで
き、従って従来より必要としていた方向判別用の二つの
光路設定及びそのための設備が全く不要となり、光学系
の周波数シフタが不要となり、これがため、比較的簡単
な設備で確実に移動物体の方向判別を行なうことが出来
るという従来にない優れた移動物体の移動方向判別装置
を提供することができる。
ると、波形均一化回路もしくはこれと同等に機能する回
路等の作用により移動物体の方向を正又は負，正又はゼ
ロ等の信号に変換し出力することができ、これに基づい
て比較判定手段もしくはこれと同等に機能する回路によ
って極く容易に移動物体の移動方向を判別することがで
き、従って従来より必要としていた方向判別用の二つの
光路設定及びそのための設備が全く不要となり、光学系
の周波数シフタが不要となり、これがため、比較的簡単
な設備で確実に移動物体の方向判別を行なうことが出来
るという従来にない優れた移動物体の移動方向判別装置
を提供することができる。
第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の各部の出力信号を示す説明図、第３図は第２
実施例を示すブロック図、第４図は第３図の各部の出力
信号を示す説明図、第５図は第３実施例を示すブロック
図、第６図は第５図の各部の出力信号を示す説明図、第
７図は第４実施例を示すブロック図、第８図は第７図の
各部の出力信号を示す説明図、第９図は第５実施例を示
すブロック図、第10図は第９図の各部の出力信号を示す
説明図、第11図は第６実施例を示すブロック図、第12図
は第11図の各部の出力信号を示す説明図、第13図は第７
実施例を示すブロック図、第14図は第13図の各部の出力
信号を示す説明図、第15図は第８実施例を示すブロック
図、第16図は第15図の各部の出力信号を示す説明図、第
17図は第９実施例を示すブロック図、第18図は第17図の
各部の出力信号を示す説明図、第19図は第10実施例を示
すブロック図、第20図は第19図の各部の出力信号を示す
説明図、第21図は第11実施例を示すブロック図、第22図
は第21図の各部の出力信号を示す説明図、第23図は第12
実施例を示すブロック図、第24図は第23図の各部の出力
信号を示す説明図、第25図は第13実施例を示すブロック
図、第26図は第25図の動作を示す説明図、第27図は第14
実施例を示すブロック図、第28図は第27図の動作を示す
説明図、第29図は第15実施例を示すブロック図、第30図
は第29図の各部の出力信号を示す説明図、第31図は第１
図の使用状態を示す説明図、第32図，は各々ドップ
ラビート信号を示す説明図、第33図は従来例を示す説明
図である。 １……ビート検出手段、2,21,24,30,35,40,45,50,55,6
0,65,70,75,81,82……方向判別手段、3,25,31……波形
変換回路部、4,22,26,32,41,46,51,56,61,66……信号処
理回路部、5,27,33,62,67……波形均一化回路部、5A,5
B,27A,27B,33A,33B,62A,62B,67A,67B,76……ローパスフ
ィルタ、６……比較器、58,63,68……比較判定回路、７
……レベル調整回路、8,313……微分回路、9A……一方
の比較回路、9B……他方の比較回路、22A,22B……波形
整形回路、25A,61A……シュミットトリガ回路、311……
周波数カウンタ、312……三角波発振回路、38……加算
回路、43,48……方向判定回路、54……方向演算回路
部、80,80A……方向演算回路、Ｍ……移動物体。
は第１図の各部の出力信号を示す説明図、第３図は第２
実施例を示すブロック図、第４図は第３図の各部の出力
信号を示す説明図、第５図は第３実施例を示すブロック
図、第６図は第５図の各部の出力信号を示す説明図、第
７図は第４実施例を示すブロック図、第８図は第７図の
各部の出力信号を示す説明図、第９図は第５実施例を示
すブロック図、第10図は第９図の各部の出力信号を示す
説明図、第11図は第６実施例を示すブロック図、第12図
は第11図の各部の出力信号を示す説明図、第13図は第７
実施例を示すブロック図、第14図は第13図の各部の出力
信号を示す説明図、第15図は第８実施例を示すブロック
図、第16図は第15図の各部の出力信号を示す説明図、第
17図は第９実施例を示すブロック図、第18図は第17図の
各部の出力信号を示す説明図、第19図は第10実施例を示
すブロック図、第20図は第19図の各部の出力信号を示す
説明図、第21図は第11実施例を示すブロック図、第22図
は第21図の各部の出力信号を示す説明図、第23図は第12
実施例を示すブロック図、第24図は第23図の各部の出力
信号を示す説明図、第25図は第13実施例を示すブロック
図、第26図は第25図の動作を示す説明図、第27図は第14
実施例を示すブロック図、第28図は第27図の動作を示す
説明図、第29図は第15実施例を示すブロック図、第30図
は第29図の各部の出力信号を示す説明図、第31図は第１
図の使用状態を示す説明図、第32図，は各々ドップ
ラビート信号を示す説明図、第33図は従来例を示す説明
図である。 １……ビート検出手段、2,21,24,30,35,40,45,50,55,6
0,65,70,75,81,82……方向判別手段、3,25,31……波形
変換回路部、4,22,26,32,41,46,51,56,61,66……信号処
理回路部、5,27,33,62,67……波形均一化回路部、5A,5
B,27A,27B,33A,33B,62A,62B,67A,67B,76……ローパスフ
ィルタ、６……比較器、58,63,68……比較判定回路、７
……レベル調整回路、8,313……微分回路、9A……一方
の比較回路、9B……他方の比較回路、22A,22B……波形
整形回路、25A,61A……シュミットトリガ回路、311……
周波数カウンタ、312……三角波発振回路、38……加算
回路、43,48……方向判定回路、54……方向演算回路
部、80,80A……方向演算回路、Ｍ……移動物体。
Claims (26)
- 【請求項１】移動物体に照射されるレーザ出力光とその
反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から成
る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手段
と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移動
方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部と、このタイ
ミング信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比の
異る二つの波形を形成する信号処理回路部と、この信号
処理回路部の各出力を各別に均一化する二つの波形均一
化回路部と、この各波形均一化回路部から出力されるレ
ベルの異った二つの信号の内の，一方の信号を基準とし
て他方の信号のレベル差を演算するとともに，その大小
により前記移動物体の移動方向を判別する比較判定手段
とによって構成したことを特徴とする移動物体の移動方
向判別装置。 - 【請求項２】前記波形変換回路部を、前記ドップラビー
ト信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、こ
のレベル調整回路の出力信号を微分する微分回路とによ
り構成したことを特徴とする請求項１記載の移動物体の
移動方向判別装置。 - 【請求項３】前記信号処理回路部を、前記微分回路から
出力される所定のタイミング信号に同期して所定レベル
の矩形波を出力する一方の比較回路と、この一方の比較
回路と同一のタイミング信号を入力して一方の比較回路
の出力信号を反転した形態の信号を出力するインバータ
を入力段に備えた他方の比較回路とにより構成したこと
を特徴とする請求項１記載の移動物体の移動方向判別装
置。 - 【請求項４】前記信号処理回路部を、前記微分回路から
出力される所定のタイミング信号の立下りに同期した所
定レベルの矩形波を出力する一方の波形整形回路と、こ
の一方の波形整形回路と同一のタイミング信号を入力す
るとともにこれを反転したのち整流し，且つ前記一方の
波形整形回路の出力と同一レベルの異なったデューティ
比の矩形波を出力する他方の波形整形回路とにより構成
したことを特徴とする請求項１記載の移動物体の移動方
向判別装置。 - 【請求項５】前記波形変換回路部を、前記ドップラビー
ト信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、こ
のレベル調整回路の出力信号を所定レベルの方形波に変
換するシュミットトリガ回路とにより構成するととも
に、 前記信号処理回路部を、前記シュミットトリガ回路の出
力をそのまま出力する第１の信号出力回路と、前記シュ
ミットトリガ回路の出力を反転して出力する第２の信号
出力回路とにより構成したことを特徴とする請求項１記
載の移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項６】前記波形変換回路部を、前記ドップラビー
ト信号を所定のタイミング信号に変換する第１の波形変
換回路部と、前記ドップラビート信号に同期した所定の
基準タイミング信号を出力する第２の波形変換回路部と
により構成し、 前記信号処理回路部を、前記第１の波形変換回路部の出
力信号を反転するとともに一定レベルに調整された矩形
波信号を出力する第１の信号処理回路と、前記第２の波
形変換回路部の出力信号を反転するとともにデューティ
比50〔％〕の基準信号を出力する第２の信号処理回路と
により構成したことを特徴とする請求項１記載の移動物
体の移動方向判別装置。 - 【請求項７】前記第１の波形変換回路部を、前記ドップ
ラビート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路
と、このレベル調整回路の出力信号を所定のタイミング
信号に変換する第１の微分回路とにより構成するととも
に、 前記第２の波形変換回路部を、前記ドップラビート信号
の周波数を計数する周波数カウンタと、この周波数カウ
ンタおよび前記レベル調整回路の各出力を入力して基準
三角波信号を出力する三角波発振回路と、この三角波発
振回路の出力信号を所定の基準タイミング信号に変換す
る第２の微分回路とにより構成したことを特徴とする請
求項６記載の移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項８】移動物体に照射されるレーザ出力光とその
反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から成
る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手段
と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移動
方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラ信号を所定のタイミ
ング信号に変換する波形変換回路部と、この波形変換回
路部の出力の正ピーク値及び負ピーク値を各別に検出す
るとともにこの検出値に対応した所定レベルの電圧信号
を出力する正ピーク値検出回路および負ピーク値検出回
路と、この各検出回路の出力信号を加算するとともにそ
の加算結果に基づいて前記移動物体の移動方向を判定す
る加算判定回路とにより構成したことを特徴とする移動
物体の移動方向判別装置。 - 【請求項９】移動物体に照射されるレーザ出力光とその
反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から成
る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手段
と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移動
方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部と、このタイ
ミング信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比の
異る二つの波形を形成する信号処理回路部と、この信号
処理回路部の二つの出力信号の内の一方を基準として他
方をラッチするラッチ回路と、このラッチ回路の出力に
基づいて移動物体の移動方向を判定する方向判定回路と
により構成したことを特徴とする移動物体の移動方向判
定装置。 - 【請求項１０】前記波形変換回路部を、前記ドップラビ
ート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、
このレベル調整回路の出力信号を所定のタイミング信号
に変換する微分回路とにより構成し、 前記信号処理回路部を、前記タイミング信号を入力して
所定レベルのしきい値により一定レベルの矩形波信号を
形成し出力する第１の比較回路と、前記レベル調整回路
の出力を入力して信号の正負に対応したデューティ比50
〔％〕の矩形波を出力する第２の比較回路とにより構成
したことを特徴とする請求項９記載の移動物体の移動方
向判別装置。 - 【請求項１１】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部と、このタイ
ミング信号に基づいて一定の基準に従い一方が他方の1/
2倍の繰返し周期を備えた二つの矩形波を形成する信号
処理回路部と、この信号処理回路部の二つの出力信号の
内の一方を基準として他方をラッチするラッチ回路と、
このラッチ回路の出力に基づいて移動物体の移動方向を
判定する方向判定回路とにより構成したことを特徴とす
る移動物体の移動方向判定装置。 - 【請求項１２】前記波形変換回路部を、前記ドップラビ
ート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、
このレベル調整回路の出力信号を所定のタイミング信号
に変換する微分回路とにより構成し、 前記信号処理回路部を、前記タイミング信号を入力して
ゼロレベルのしきい値に基づいて一定レベルの矩形波信
号を形成し出力する第１の比較器と、前記レベル調整回
路の出力を入力して信号の正負に対応したデューティ比
50〔％〕の矩形波を出力する第２の比較器と、この第２
の比較器から出力される信号の立上りと立下りに同期し
て２倍の繰返えし周期の矩形波を出力する周波数２倍回
路とにより構成したことを特徴とする請求項11記載の移
動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項１３】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部と、このタイ
ミング信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比の
異る二つの波形を形成する信号処理回路部と、前記二つ
のタイミング信号に基づいて別々に入力されるクロック
信号を各別に出力制御するゲート回路部と、このゲート
回路部から出力される二つのパルス列のパルスを前記ド
ップラビート信号の一周期分に対応した時間内において
各別にカウントする計数回路部と、この計数回路の各出
力を比較演算するとともにその大小により移動物体の移
動方向を判別する演算判別回路部とにより構成したこと
を特徴とする移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項１４】前記波形変換回路部を、前記ドップラビ
ート信号を所定レベルまで増幅するレベル調整回路と、
このレベル調整回路の出力信号を所定のタイミング信号
に変換する微分回路とにより構成し、 前記信号処理回路部を、前記微分回路から出力されるタ
イミング信号の二周期を一周期とする矩形波信号に変換
する第１の制御信号出力回路と、前記タイミング信号を
反転したのちそのプラス側に位置する部分を所定レベル
の矩形波信号として出力する第２の制御信号出力回路と
により構成したことを特徴とする請求項13記載の移動物
体の移動方向判別装置。 - 【請求項１５】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを有し、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定の
タイミング信号に変換する波形変換回路部と、前記タイ
ミング信号に基づいて当該タイミング信号に同期した一
定レベルの矩形波信号を及びその反転信号を同時に各別
に出力する信号処理回路と、この信号処理回路の出力の
一の状態でコンデンサを充電するととも他の状態で当該
コンデンサを放電し，かつ当該コンデンサの充電電位を
出力するコンデンサ充放電回路と、このコンデンサ充放
電回路から出力された充電電位に基づいて移動物体の移
動方向を判別する比較判定回路とにより構成したことを
特徴とする移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項１６】前記信号処理回路を、前記タイミング信
号に基づいて当該タイミングに同期した一定レベルの矩
形波信号を形成し一方のスイッチ駆動信号として出力す
る比較器と、この比較器の出力を反転して他のスイッチ
駆動信号として出力するインバータとにより構成したこ
とを特徴とする請求項15記載の移動物体の移動方向判別
装置。 - 【請求項１７】前記コンデンサ充放電回路が、一端部が
接地されたコンデンサと、このコンデンサの他端部に抵
抗とアナログスイッチとを介して接続された電位が「＋
Ｖ〔Ｖ〕」の一方の電源回路と、同じく当該コンデンサ
の他端部に抵抗とアナログスイッチとを介して接続され
た電位が「−Ｖ〔Ｖ〕」 の他方の電源回路とにより構成されていることを特徴と
した請求項15記載の移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項１８】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号を所定レ
ベルまで増幅するレベル調整回路と、このレベル調整回
路の出力信号に基づいて一定の基準に従いデューティ比
の異る二つの波形を形成する信号処理回路部と、この信
号処理回路部の各出力を各別に均一化する二つのローパ
スフィルタを備えた波形均一化回路部と、前記各ローパ
スフィルタから出力されるレベルの異った二つの信号の
内，一方の信号を基準として他方の信号のレベル差を演
算するとともに，その大小により前記移動物体の移動方
向を判別する比較判定手段とにより構成したことを特徴
とする移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項１９】前記信号処理回路部が、前記レベル調整
回路の出力信号を所定レベルの方形波に変換し出力する
シュミットトリガ回路と、前記レベル調整回路の出力信
号をデューティ比50〔％〕の矩形波に変換し出力する比
較器とにより構成されていることを特徴とする請求項18
記載の移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項２０】前記信号処理回路部を、 一定の基準値に基づいて前記レベル調整手段の出力信号
から所定レベルの矩形波を形成する第１のコンパレータ
を備え，同じく前記レベル調整手段の出力信号を反転入
力するとともに前記第１のコンパレータの場合と同一レ
ベルの基準値により所定レベルの矩形波を形成する第２
のコンパレータを有し，且つこれら第１および第２の各
コンパレータ出力の立上りを検出して矩形波を発生する
矩形波出力手段を装備し、 同時に前記レベル調整手段からデューティ比50〔％〕の
矩形波を出力する第３のコンパレータを備え、 これにより、デューティ比の異った二つの矩形波を各別
に出力するように構成したことを特徴とする請求項18記
載の移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項２１】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号に基づい
て当該ドップラビート信号の基本波成分の２倍の周波数
に係る基準信号を出力する基準信号出力回路と、前記ド
ップラビート信号より第２高調波成分を抽出し出力する
測定信号回路と、これら各信号出力回路から出力される
二つの信号を入力するとともに基準信号に対する測定信
号の位相のずれを検出し前記移動物体の移動方向を判別
する位相差検出手段とにより構成したことを特徴とする
移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項２２】前記基準信号出力回路を、前記ドップラ
ビート信号に係る基本波成分の２倍の周波数の正弦波信
号を出力する自走発振器と、この自走発振器の出力を1/
2分周する分周器と、この分周器の出力信号を入力する
とともに前記ドップラビート信号に係る基本波成分とを
入力してこれら二つの正弦波信号の位相差を検出し前記
自走発振器出力信号の位相ずれを補正制御する位相検出
回路とにより構成したことを特徴とする請求項21記載の
移動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項２３】前記測定信号出力回路を、前記ドップラ
ビート信号の第２高調波成分を抽出し出力する電圧制御
フィルタと、この電圧制御フィルタの出力信号に係る第
２高調波成分の周波数を安定化せしめる周波数安定化回
路とにより構成したことを特徴とする請求項21記載の移
動物体の移動方向判別装置。 - 【請求項２４】移動物体に照射されるレーザ出力光とそ
の反射散乱光との自己混合光に基づいて，鋸歯状波から
成る所定のドップラビート信号を検出するビート検出手
段と、このドップラビート信号に基づいて移動物体の移
動方向を判別する方向判別手段とを備え、 前記方向判別手段を、前記ドップラビート信号の１周期
の1/2以下のサンプリング周期を備えた低域通過フィル
タと、この低域通過フィルタにてサンプリングされたデ
ータをサンプリング時間ごとにホールドするサンプリン
グホールド回路と、このサンプルホールドされた信号を
ディジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換回路と、このＡ−
Ｄ変換回路の出力を一時的に記憶するメモリと、このメ
モリに記憶された大小のデジタル信号の差分の正負に基
づいて所定の演算を行い移動物体の移動方向を判別する
方向演算回路とにより構成したことを特徴とする移動物
体の移動方向判別装置。 - 【請求項２５】前記方向演算回路が、離散データである
前記デジタル信号の差分をとるとともにこれを正負の二
組に分ける演算分離機能と、この各組に分けられたデー
タの差分の平均をとるとともにその絶対値を比較して前
記移動物体の移動方向を判別する演算判別機能とを備え
ていることを特徴とした請求項24記載の移動物体の移動
方向判別装置。 - 【請求項２６】前記方向演算回路が、離散データである
前記デジタル信号の差分をとるとともにこれを正負の二
組に分ける演算分離機能と、この各組に分けられたデー
タの数を計数し比較することにより前記移動物体の移動
方向を判別する演算判別機能とを備えていることを特徴
とした請求項24記載の移動物体の移動方向判別装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125570A JPH0769426B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 移動物体の移動方向判別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125570A JPH0769426B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 移動物体の移動方向判別装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295191A JPH01295191A (ja) | 1989-11-28 |
| JPH0769426B2 true JPH0769426B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=14913459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125570A Expired - Lifetime JPH0769426B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 移動物体の移動方向判別装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0769426B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009506338A (ja) * | 2005-08-30 | 2009-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 速度範囲にわたって対象と光入力装置の相対移動を測定する方法 |
| JP2012521003A (ja) * | 2009-03-18 | 2012-09-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 流体の流れ特性を決定するための装置 |
| KR20140116742A (ko) * | 2013-03-25 | 2014-10-06 | 삼성전자주식회사 | 단일 센서를 이용하여 기구물의 이동 방향 및 속도를 검출하는 방법 및 장치. |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19643475C1 (de) * | 1996-10-22 | 1998-06-25 | Laser Applikationan Gmbh | Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung nach dem Laser-Doppler-Prinzip |
| JP4600555B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-12-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 計測装置 |
| JP4600554B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-12-15 | 富士ゼロックス株式会社 | 計測装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256079A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置 |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63125570A patent/JPH0769426B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256079A (ja) * | 1984-06-01 | 1985-12-17 | Sharp Corp | 半導体レ−ザを用いた微小変位測定装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009506338A (ja) * | 2005-08-30 | 2009-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 速度範囲にわたって対象と光入力装置の相対移動を測定する方法 |
| JP2012521003A (ja) * | 2009-03-18 | 2012-09-10 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 流体の流れ特性を決定するための装置 |
| KR20140116742A (ko) * | 2013-03-25 | 2014-10-06 | 삼성전자주식회사 | 단일 센서를 이용하여 기구물의 이동 방향 및 속도를 검출하는 방법 및 장치. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01295191A (ja) | 1989-11-28 |
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