JPH09166661A - 変位測定方法及び変位測定装置 - Google Patents
変位測定方法及び変位測定装置Info
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- JPH09166661A JPH09166661A JP32890395A JP32890395A JPH09166661A JP H09166661 A JPH09166661 A JP H09166661A JP 32890395 A JP32890395 A JP 32890395A JP 32890395 A JP32890395 A JP 32890395A JP H09166661 A JPH09166661 A JP H09166661A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 変位測定範囲が規制されずに対象物までの距
離変位を正確に測定し得る変位測定装置を提供するこ
と。 【解決手段】 この変位測定装置では、受信処理系装置
において発振器６による送受信波とは異なる周波数の局
発信号を用いて送受信系アンテナ装置経由で得られる受
信信号との間でヘテロダインにより得た中間周波数信号
に対し、計数処理系装置において発振器９による別な周
波数で得たクロック信号をカウンタ回路１０で計数した
計数信号を測定処理系装置のラッチ回路１１で同期して
ラッチし、そのラッチの出力で対象物までの距離変位の
測定値を得ている。ここでは、発振器９で第３の周波数
Ｆｋとして中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）のものを用
いてカウンタ回路１０でその周波数Ｆｋのクロック信号
から計数信号を生成するが、所定倍（ｋ倍）はカウンタ
回路１０の所定容量の値ｋで規定されている。
離変位を正確に測定し得る変位測定装置を提供するこ
と。 【解決手段】 この変位測定装置では、受信処理系装置
において発振器６による送受信波とは異なる周波数の局
発信号を用いて送受信系アンテナ装置経由で得られる受
信信号との間でヘテロダインにより得た中間周波数信号
に対し、計数処理系装置において発振器９による別な周
波数で得たクロック信号をカウンタ回路１０で計数した
計数信号を測定処理系装置のラッチ回路１１で同期して
ラッチし、そのラッチの出力で対象物までの距離変位の
測定値を得ている。ここでは、発振器９で第３の周波数
Ｆｋとして中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）のものを用
いてカウンタ回路１０でその周波数Ｆｋのクロック信号
から計数信号を生成するが、所定倍（ｋ倍）はカウンタ
回路１０の所定容量の値ｋで規定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電磁波や所
定の周波数で変調された音波，光等を対象物（目標物）
へ送波し、対象物から反射波が受波されるまでの伝搬時
間の変化を反射波に関する位相変化とみなして検出し、
その位相変化に基づいて対象物までの距離変位を測定す
る変位測定方法及び変位測定装置に関する。
定の周波数で変調された音波，光等を対象物（目標物）
へ送波し、対象物から反射波が受波されるまでの伝搬時
間の変化を反射波に関する位相変化とみなして検出し、
その位相変化に基づいて対象物までの距離変位を測定す
る変位測定方法及び変位測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の変位測定装置では、基本
構成として特定の周波数の送信信号を送信波に変換して
対象物へ送波する送信系アンテナ装置と、対象物から反
射される送信波に関する反射波を受信波として受波して
受信信号に変換する受信系アンテナ装置と、受信信号を
処理する受信処理系装置とを備えている。
構成として特定の周波数の送信信号を送信波に変換して
対象物へ送波する送信系アンテナ装置と、対象物から反
射される送信波に関する反射波を受信波として受波して
受信信号に変換する受信系アンテナ装置と、受信信号を
処理する受信処理系装置とを備えている。
【０００３】一般に、この種の変位測定装置で変位測定
を行う場合、基準信号を発生する基準信号発生器，並び
に受信信号及び基準信号を合成するためのミキサを用い
た位相弁別器を受信処理系装置に備え、位相弁別器によ
って受信信号及び基準信号の位相差を求めてその位相差
に基づいて対象物までの距離変位を測定したり、或いは
受信信号及び基準信号のゼロクロス点間の時間差を受信
処理系装置として設けたカウンタ回路でカウントしてそ
の時間差分のカウント数に基づいて対象物までの距離変
位を測定している。
を行う場合、基準信号を発生する基準信号発生器，並び
に受信信号及び基準信号を合成するためのミキサを用い
た位相弁別器を受信処理系装置に備え、位相弁別器によ
って受信信号及び基準信号の位相差を求めてその位相差
に基づいて対象物までの距離変位を測定したり、或いは
受信信号及び基準信号のゼロクロス点間の時間差を受信
処理系装置として設けたカウンタ回路でカウントしてそ
の時間差分のカウント数に基づいて対象物までの距離変
位を測定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した変位測定装置
における変位測定の場合、受信処理系装置に位相弁別器
を用いると、出力が非線形な正弦波状であっても変位測
定範囲（検出範囲）がπラジアンに制限されてしまい、
又受信処理系装置としてカウンタ回路を用いた場合でも
出力が線形となっても変位測定範囲（検出範囲）が２π
ラジアンに制限されてしまう。
における変位測定の場合、受信処理系装置に位相弁別器
を用いると、出力が非線形な正弦波状であっても変位測
定範囲（検出範囲）がπラジアンに制限されてしまい、
又受信処理系装置としてカウンタ回路を用いた場合でも
出力が線形となっても変位測定範囲（検出範囲）が２π
ラジアンに制限されてしまう。
【０００５】即ち、従来の変位測定装置における変位測
定方法では変位測定範囲が所定に規制されてしまうた
め、受信信号の位相変位に比例した出力を得ることがで
きず、結果として対象物までの距離変位を正確に測定で
きないという欠点がある。
定方法では変位測定範囲が所定に規制されてしまうた
め、受信信号の位相変位に比例した出力を得ることがで
きず、結果として対象物までの距離変位を正確に測定で
きないという欠点がある。
【０００６】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、変位測定範囲が規
制されずに対象物までの距離変位を正確に測定し得る変
位測定方法及び変位測定装置を提供することにある。
なされたもので、その技術的課題は、変位測定範囲が規
制されずに対象物までの距離変位を正確に測定し得る変
位測定方法及び変位測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１の
周波数の送信信号を送信波に変換して対象物へ送波する
送波段階と、対象物から反射される送信波に関する反射
波を受信波として受波して受信信号に変換する受波段階
と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の局発信号及
び受信信号に基づいて該第１の周波数から該第２の周波
数を減じた値の絶対値で規定される中間周波数の中間周
波数信号を生成する受信処理段階と、第１の周波数及び
第２の周波数とは異なる第３の周波数のクロック信号を
所定容量で計数して計数信号を生成する計数処理段階
と、計数信号を中間周波数信号に同期してラッチし、該
ラッチの出力を対象物までの距離変位の測定値とする測
定処理段階とを含むことを特徴とする変位測定方法が得
られる。
周波数の送信信号を送信波に変換して対象物へ送波する
送波段階と、対象物から反射される送信波に関する反射
波を受信波として受波して受信信号に変換する受波段階
と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の局発信号及
び受信信号に基づいて該第１の周波数から該第２の周波
数を減じた値の絶対値で規定される中間周波数の中間周
波数信号を生成する受信処理段階と、第１の周波数及び
第２の周波数とは異なる第３の周波数のクロック信号を
所定容量で計数して計数信号を生成する計数処理段階
と、計数信号を中間周波数信号に同期してラッチし、該
ラッチの出力を対象物までの距離変位の測定値とする測
定処理段階とを含むことを特徴とする変位測定方法が得
られる。
【０００８】又、本発明によれば、上記変位測定方法に
おいて、計数処理段階では、クロック信号に関する第３
の周波数として中間周波数の所定倍のものを用いて該所
定倍のものから計数信号を生成し，且つ該所定倍を所定
容量の値で規定した変位測定方法が得られる。
おいて、計数処理段階では、クロック信号に関する第３
の周波数として中間周波数の所定倍のものを用いて該所
定倍のものから計数信号を生成し，且つ該所定倍を所定
容量の値で規定した変位測定方法が得られる。
【０００９】更に、本発明によれば、上記変位測定方法
において、計数処理段階では、クロック信号に関する第
３の周波数として中間周波数の特定倍のものを用いて該
特定倍のものを所定に分周することによって計数信号を
生成し，且つ該特定倍を所定容量の値に一定値を乗じた
数で規定すると共に、該所定の分周を１／一定値で行
い、測定処理段階では、１／一定値に分周された計数信
号を該１／一定値に分周された中間周波数信号に同期し
てラッチする変位測定方法が得られる。
において、計数処理段階では、クロック信号に関する第
３の周波数として中間周波数の特定倍のものを用いて該
特定倍のものを所定に分周することによって計数信号を
生成し，且つ該特定倍を所定容量の値に一定値を乗じた
数で規定すると共に、該所定の分周を１／一定値で行
い、測定処理段階では、１／一定値に分周された計数信
号を該１／一定値に分周された中間周波数信号に同期し
てラッチする変位測定方法が得られる。
【００１０】一方、本発明によれば、第１の周波数の送
信信号を送信波に変換して対象物へ送波する送信系アン
テナ装置と、対象物から反射される送信波に関する反射
波を受信波として受波して受信信号に変換する受信系ア
ンテナ装置と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の
局発信号及び受信信号に基づいて該第１の周波数から該
第２の周波数を減じた値の絶対値で規定される中間周波
数の中間周波数信号を生成する受信処理系装置と、第１
の周波数及び第２の周波数とは異なる第３の周波数のク
ロック信号を所定容量で計数して計数信号を生成する計
数処理系装置と、計数信号を中間周波数信号に同期して
ラッチし、該ラッチの出力を対象物までの距離変位の測
定値とする測定処理系装置とを備えた変位測定装置が得
られる。
信信号を送信波に変換して対象物へ送波する送信系アン
テナ装置と、対象物から反射される送信波に関する反射
波を受信波として受波して受信信号に変換する受信系ア
ンテナ装置と、第１の周波数とは異なる第２の周波数の
局発信号及び受信信号に基づいて該第１の周波数から該
第２の周波数を減じた値の絶対値で規定される中間周波
数の中間周波数信号を生成する受信処理系装置と、第１
の周波数及び第２の周波数とは異なる第３の周波数のク
ロック信号を所定容量で計数して計数信号を生成する計
数処理系装置と、計数信号を中間周波数信号に同期して
ラッチし、該ラッチの出力を対象物までの距離変位の測
定値とする測定処理系装置とを備えた変位測定装置が得
られる。
【００１１】又、本発明によれば、上記変位測定装置に
おいて、計数処理系装置は、クロック信号に関する第３
の周波数として中間周波数の所定倍のものを発振する発
振器を備えて該所定倍のものから計数信号を生成し，且
つ該所定倍を所定容量の値で規定した変位測定装置が得
られる。
おいて、計数処理系装置は、クロック信号に関する第３
の周波数として中間周波数の所定倍のものを発振する発
振器を備えて該所定倍のものから計数信号を生成し，且
つ該所定倍を所定容量の値で規定した変位測定装置が得
られる。
【００１２】更に、本発明によれば、上記変位測定装置
において、計数処理系装置は、クロック信号に関する第
３の周波数として中間周波数の特定倍のものを発振する
発振器と該特定倍のものを所定に分周する分周器とを備
えて該所定の分周によって計数信号を生成し，且つ該特
定倍を所定容量の値に一定値を乗じた数で規定すると共
に、該所定の分周を１／一定値で行い、受信処理系装置
は、中間周波数信号を１／一定値に分周する分周器を備
え、測定処理系装置は、１／一定値に分周された計数信
号を１／一定値に分周された中間周波数信号に同期して
ラッチする変位測定装置が得られる。
において、計数処理系装置は、クロック信号に関する第
３の周波数として中間周波数の特定倍のものを発振する
発振器と該特定倍のものを所定に分周する分周器とを備
えて該所定の分周によって計数信号を生成し，且つ該特
定倍を所定容量の値に一定値を乗じた数で規定すると共
に、該所定の分周を１／一定値で行い、受信処理系装置
は、中間周波数信号を１／一定値に分周する分周器を備
え、測定処理系装置は、１／一定値に分周された計数信
号を１／一定値に分周された中間周波数信号に同期して
ラッチする変位測定装置が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の変
位測定方法及び変位測定装置について、図面を参照して
詳細に説明する。
位測定方法及び変位測定装置について、図面を参照して
詳細に説明する。
【００１４】最初に、本発明の変位測定方法の概要を簡
単に説明する。この変位測定方法は、第１の周波数（Ｆ
ｍ１とする）の送信信号を送信波に変換して対象物へ送
波する送波段階と、対象物から反射される送信波に関す
る反射波を受信波として受波して受信信号に変換する受
波段階と、第１の周波数（Ｆｍ１）とは異なる第２の周
波数（Ｆｍ２とする）の局発信号及び受信信号に基づい
て第１の周波数（Ｆｍ１）から第２の周波数（Ｆｍ２）
を減じた値（Ｆｍ１−Ｆｍ２）の絶対値で規定される中
間周波数（Ｆｉとする）の中間周波数信号を生成する受
信処理段階と、第１の周波数（Ｆｍ１）及び第２の周波
数（Ｆｍ２）とは異なる第３の周波数（Ｆｋとする）の
クロック信号を所定容量で加算又は減算により計数して
計数信号を生成する計数処理段階と、計数信号を中間周
波数信号に同期してラッチし、そのラッチの出力を対象
物までの距離変位の測定値とする測定処理段階とを含む
ものである。
単に説明する。この変位測定方法は、第１の周波数（Ｆ
ｍ１とする）の送信信号を送信波に変換して対象物へ送
波する送波段階と、対象物から反射される送信波に関す
る反射波を受信波として受波して受信信号に変換する受
波段階と、第１の周波数（Ｆｍ１）とは異なる第２の周
波数（Ｆｍ２とする）の局発信号及び受信信号に基づい
て第１の周波数（Ｆｍ１）から第２の周波数（Ｆｍ２）
を減じた値（Ｆｍ１−Ｆｍ２）の絶対値で規定される中
間周波数（Ｆｉとする）の中間周波数信号を生成する受
信処理段階と、第１の周波数（Ｆｍ１）及び第２の周波
数（Ｆｍ２）とは異なる第３の周波数（Ｆｋとする）の
クロック信号を所定容量で加算又は減算により計数して
計数信号を生成する計数処理段階と、計数信号を中間周
波数信号に同期してラッチし、そのラッチの出力を対象
物までの距離変位の測定値とする測定処理段階とを含む
ものである。
【００１５】この変位測定方法において、受信処理段階
ではヘテロダイン（受信周波数を一旦低周波数に変換
し、増幅後に再度送信周波数に変換する方式）により局
発信号及び受信信号から中間周波数（Ｆｉ）の中間周波
数信号を得る。
ではヘテロダイン（受信周波数を一旦低周波数に変換
し、増幅後に再度送信周波数に変換する方式）により局
発信号及び受信信号から中間周波数（Ｆｉ）の中間周波
数信号を得る。
【００１６】ところで、この変位測定方法において、計
数処理段階でクロック信号に関する第３の周波数（Ｆ
ｋ）として中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋを実数とした場
合のｋ倍とする）のものを用いてその所定倍（ｋ倍）の
もの（即ち、Ｆｋ＝Ｆｉ×ｋ）から周波数Ｆｋ／ｋ＝Ｆ
ｉの鋸歯状デジタル計数信号を生成し，且つ所定倍（ｋ
倍）を所定容量の値ｋで規定した上、測定処理段階で計
数信号を中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下がりの
ゼロクロス点に同期してラッチして出力するようにすれ
ば、ラッチの出力を線形として変位測定範囲（検出範
囲）を２πラジアンとすることができる。そこで、これ
を第１の変位測定方法とする。
数処理段階でクロック信号に関する第３の周波数（Ｆ
ｋ）として中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋを実数とした場
合のｋ倍とする）のものを用いてその所定倍（ｋ倍）の
もの（即ち、Ｆｋ＝Ｆｉ×ｋ）から周波数Ｆｋ／ｋ＝Ｆ
ｉの鋸歯状デジタル計数信号を生成し，且つ所定倍（ｋ
倍）を所定容量の値ｋで規定した上、測定処理段階で計
数信号を中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下がりの
ゼロクロス点に同期してラッチして出力するようにすれ
ば、ラッチの出力を線形として変位測定範囲（検出範
囲）を２πラジアンとすることができる。そこで、これ
を第１の変位測定方法とする。
【００１７】一方、この変位測定方法において、計数処
理段階でクロック信号に関する第３の周波数Ｆｋとして
中間周波数Ｆｉの特定倍（ｋ，Ｍを異なる実数とした場
合のｋ×Ｍ倍とする）のもの（即ち、Ｆｋ＝Ｆｉ×ｋ×
Ｍ）を用いてその特定倍（ｋ×Ｍ倍）のものを所定に分
周することによって周波数Ｆｋ／ｋＭ＝Ｆｉ／Ｍの鋸歯
状デジタル計数信号を生成し，且つ特定倍（ｋ×Ｍ倍）
を所定容量の値ｋに一定値Ｍを乗じた数で規定すると共
に、所定の分周を１／Ｍで行うものとした上、測定処理
段階で１／Ｍに分周された計数信号を１／Ｍに分周され
た中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下がりのゼロク
ロス点に同期してラッチして出力するようにすれば、ラ
ッチの出力による変位測定範囲（検出範囲）を２π×Ｍ
ラジアンに拡張することができる。そこで、これを第２
の変位測定方法とする。
理段階でクロック信号に関する第３の周波数Ｆｋとして
中間周波数Ｆｉの特定倍（ｋ，Ｍを異なる実数とした場
合のｋ×Ｍ倍とする）のもの（即ち、Ｆｋ＝Ｆｉ×ｋ×
Ｍ）を用いてその特定倍（ｋ×Ｍ倍）のものを所定に分
周することによって周波数Ｆｋ／ｋＭ＝Ｆｉ／Ｍの鋸歯
状デジタル計数信号を生成し，且つ特定倍（ｋ×Ｍ倍）
を所定容量の値ｋに一定値Ｍを乗じた数で規定すると共
に、所定の分周を１／Ｍで行うものとした上、測定処理
段階で１／Ｍに分周された計数信号を１／Ｍに分周され
た中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下がりのゼロク
ロス点に同期してラッチして出力するようにすれば、ラ
ッチの出力による変位測定範囲（検出範囲）を２π×Ｍ
ラジアンに拡張することができる。そこで、これを第２
の変位測定方法とする。
【００１８】図１は、この変位測定方法の基本概念を適
用した一実施例に係る変位測定装置の基本構成を示した
ものである。
用した一実施例に係る変位測定装置の基本構成を示した
ものである。
【００１９】この変位測定装置は、第１の周波数Ｆｍ１
の送信信号を送信波に変換して対象物へ送波する送信系
アンテナ装置と、対象物から反射される送信波に関する
反射波を受信波として受波して受信信号に変換する受信
系アンテナ装置と、第１の周波数Ｆｍ１とは異なる第２
の周波数Ｆｍ２の局発信号及び受信信号に基づいて第１
の周波数Ｆｍ１から第２の周波数Ｆｍ２を減じた値の絶
対値で規定される中間周波数Ｆｉの中間周波数信号を生
成する受信処理系装置と、第１の周波数Ｆｍ１及び第２
の周波数Ｆｍ２とは異なる第３の周波数Ｆｋのクロック
信号を所定容量ｋで計数して計数信号を生成する計数処
理系装置と、計数信号を中間周波数信号に同期してラッ
チし、そのラッチの出力を対象物までの距離変位の測定
値とする測定処理系装置とを備えている。
の送信信号を送信波に変換して対象物へ送波する送信系
アンテナ装置と、対象物から反射される送信波に関する
反射波を受信波として受波して受信信号に変換する受信
系アンテナ装置と、第１の周波数Ｆｍ１とは異なる第２
の周波数Ｆｍ２の局発信号及び受信信号に基づいて第１
の周波数Ｆｍ１から第２の周波数Ｆｍ２を減じた値の絶
対値で規定される中間周波数Ｆｉの中間周波数信号を生
成する受信処理系装置と、第１の周波数Ｆｍ１及び第２
の周波数Ｆｍ２とは異なる第３の周波数Ｆｋのクロック
信号を所定容量ｋで計数して計数信号を生成する計数処
理系装置と、計数信号を中間周波数信号に同期してラッ
チし、そのラッチの出力を対象物までの距離変位の測定
値とする測定処理系装置とを備えている。
【００２０】ここで、送信系アンテナ装置は発振器１，
増幅器２，及びアンテナ３から成り、受信系アンテナ装
置はアンテナ４及び増幅器５から成り、受信処理系装置
は発振器６，ミキサ７，及び低域濾波器８から成り、計
数処理系装置は発振器９及びカウンタ回路１０から成
り、測定処理系装置はラッチ回路１１から成っている。
増幅器２，及びアンテナ３から成り、受信系アンテナ装
置はアンテナ４及び増幅器５から成り、受信処理系装置
は発振器６，ミキサ７，及び低域濾波器８から成り、計
数処理系装置は発振器９及びカウンタ回路１０から成
り、測定処理系装置はラッチ回路１１から成っている。
【００２１】そこで、この変位測定装置の動作を簡単に
説明する。先ず送信系アンテナ装置において、発振器１
は第１の周波数Ｆｍ１の送信信号を発振出力し、これを
増幅器２で増幅して増幅送信信号としてアンテナ３へ出
力する。アンテナ３では増幅送信信号を送信波に変換し
て対象物へ送波する。又、受信系アンテナ装置におい
て、アンテナ４では対象物からの反射波を受信波として
受波して受信信号に変換して増幅器５へ伝送し、増幅器
５では受信信号を増幅して増幅受信信号として出力す
る。受信処理系装置において、発振器６は第２の周波数
Ｆｍ２の局発信号を発振出力し、ミキサ７では局発信号
及び増幅受信信号をヘテロダインにより合成して中間合
成処理信号を生成し、この中間合成処理信号を低域濾波
器８へ出力する。低域濾波器８では中間合成処理信号を
低域濾波して中間周波数信号を生成する。
説明する。先ず送信系アンテナ装置において、発振器１
は第１の周波数Ｆｍ１の送信信号を発振出力し、これを
増幅器２で増幅して増幅送信信号としてアンテナ３へ出
力する。アンテナ３では増幅送信信号を送信波に変換し
て対象物へ送波する。又、受信系アンテナ装置におい
て、アンテナ４では対象物からの反射波を受信波として
受波して受信信号に変換して増幅器５へ伝送し、増幅器
５では受信信号を増幅して増幅受信信号として出力す
る。受信処理系装置において、発振器６は第２の周波数
Ｆｍ２の局発信号を発振出力し、ミキサ７では局発信号
及び増幅受信信号をヘテロダインにより合成して中間合
成処理信号を生成し、この中間合成処理信号を低域濾波
器８へ出力する。低域濾波器８では中間合成処理信号を
低域濾波して中間周波数信号を生成する。
【００２２】一方、計数処理系装置において、発振器９
は中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）とする第３の周波数
Ｆｋのクロック信号を発振出力し、カウンタ回路１０で
はクロック信号を所定容量値ｋで加算又は減算により計
数して周波数Ｆｋ／ｋ＝Ｆｉの鋸歯状デジタル計数信号
を生成する。測定処理系装置において、ラッチ回路１１
は計数信号を中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下が
りのゼロクロス点に同期してラッチして出力する。
は中間周波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）とする第３の周波数
Ｆｋのクロック信号を発振出力し、カウンタ回路１０で
はクロック信号を所定容量値ｋで加算又は減算により計
数して周波数Ｆｋ／ｋ＝Ｆｉの鋸歯状デジタル計数信号
を生成する。測定処理系装置において、ラッチ回路１１
は計数信号を中間周波数信号の立ち上がり又は立ち下が
りのゼロクロス点に同期してラッチして出力する。
【００２３】即ち、この計数処理系装置では、発振器９
でクロック信号に関する第３の周波数Ｆｋとして中間周
波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）のものを発振出力し、カウン
タ回路１０でその周波数Ｆｋのクロック信号から計数信
号を生成するようにすると共に、所定倍（ｋ倍）をカウ
ンタ回路１０の所定容量の値ｋで規定しているので、こ
の変位測定装置は先に説明した変位測定範囲（検出範
囲）が２πラジアンの第１の変位測定方法を適用したも
のとなる。
でクロック信号に関する第３の周波数Ｆｋとして中間周
波数Ｆｉの所定倍（ｋ倍）のものを発振出力し、カウン
タ回路１０でその周波数Ｆｋのクロック信号から計数信
号を生成するようにすると共に、所定倍（ｋ倍）をカウ
ンタ回路１０の所定容量の値ｋで規定しているので、こ
の変位測定装置は先に説明した変位測定範囲（検出範
囲）が２πラジアンの第１の変位測定方法を適用したも
のとなる。
【００２４】図２は、他の実施例に係る変位測定装置の
基本構成を示したものである。この変位測定装置は、図
１に示した装置と比べ、更に計数処理系装置と受信処理
系装置とにそれぞれ分周器１２，１３が備えられた点が
相違している。
基本構成を示したものである。この変位測定装置は、図
１に示した装置と比べ、更に計数処理系装置と受信処理
系装置とにそれぞれ分周器１２，１３が備えられた点が
相違している。
【００２５】この変位測定装置では、計数処理系装置に
おいて発振器９ではクロック信号に関する第３の周波数
Ｆｋとして中間周波数Ｆｉの特定（ｋ×Ｍ）倍のものを
発振出力し、分周器１２では特定（ｋ×Ｍ）倍のクロッ
ク信号を所定に分周する。又、受信処理系装置において
分周器１３では中間周波数信号を所定に分周する。
おいて発振器９ではクロック信号に関する第３の周波数
Ｆｋとして中間周波数Ｆｉの特定（ｋ×Ｍ）倍のものを
発振出力し、分周器１２では特定（ｋ×Ｍ）倍のクロッ
ク信号を所定に分周する。又、受信処理系装置において
分周器１３では中間周波数信号を所定に分周する。
【００２６】ここでの特定倍（ｋ×Ｍ倍）をカウンタ回
路１０の所定容量の値ｋに一定値Ｍを乗じた数で規定す
ると共に、所定の分周を１／Ｍで行うようにした上、測
定処理系装置のラッチ回路１１において１／Ｍに分周さ
れた周波数Ｆｋ／ｋＭ＝Ｆｉ／Ｍの鋸歯状デジタル計数
信号を分周器１３で１／Ｍに分周した中間周波数信号の
立ち上がり又は立ち下がりのゼロクロス点に同期してラ
ッチして出力するようにすれば、この変位測定装置は先
に説明した変位測定範囲（検出範囲）が２π×Ｍラジア
ンの第２の変位測定方法を適用したものとなる。
路１０の所定容量の値ｋに一定値Ｍを乗じた数で規定す
ると共に、所定の分周を１／Ｍで行うようにした上、測
定処理系装置のラッチ回路１１において１／Ｍに分周さ
れた周波数Ｆｋ／ｋＭ＝Ｆｉ／Ｍの鋸歯状デジタル計数
信号を分周器１３で１／Ｍに分周した中間周波数信号の
立ち上がり又は立ち下がりのゼロクロス点に同期してラ
ッチして出力するようにすれば、この変位測定装置は先
に説明した変位測定範囲（検出範囲）が２π×Ｍラジア
ンの第２の変位測定方法を適用したものとなる。
【００２７】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明の変位測定方
法及び変位測定装置によれば、送受信波とは異なる周波
数の局発信号を用いて受信信号との間でヘテロダインに
より生成した中間周波数信号に対し、別な周波数で得た
クロック信号を計数した計数信号を同期してラッチし、
そのラッチの出力で対象物までの距離変位の測定値を得
ると共に、更にクロック信号の周波数を中間周波数の特
定倍としてその乗数因子分の分周をクロック信号や中間
周波数信号に対して行って変位測定範囲（検出範囲）を
２πラジアン以上に拡張して受信信号の位相変位に比例
した出力が得られるようにしているので、結果として対
象物までの距離変位を正確に測定し得るようになる。
法及び変位測定装置によれば、送受信波とは異なる周波
数の局発信号を用いて受信信号との間でヘテロダインに
より生成した中間周波数信号に対し、別な周波数で得た
クロック信号を計数した計数信号を同期してラッチし、
そのラッチの出力で対象物までの距離変位の測定値を得
ると共に、更にクロック信号の周波数を中間周波数の特
定倍としてその乗数因子分の分周をクロック信号や中間
周波数信号に対して行って変位測定範囲（検出範囲）を
２πラジアン以上に拡張して受信信号の位相変位に比例
した出力が得られるようにしているので、結果として対
象物までの距離変位を正確に測定し得るようになる。
【図１】本発明の変位測定方法を適用した一実施例に係
る変位測定装置の基本構成を示したものである。
る変位測定装置の基本構成を示したものである。
【図２】本発明の変位測定方法を適用した他の実施例に
係る変位測定装置の基本構成を示したものである。
係る変位測定装置の基本構成を示したものである。
１，６，９ 発振器 ２，５ 増幅器 ３，４ アンテナ ７ ミキサ ８ 低域濾波器 １０ カウンタ回路 １１ ラッチ回路 １２，１３ 分周器
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の周波数の送信信号を送信波に変換
して対象物へ送波する送波段階と、前記対象物から反射
される前記送信波に関する反射波を受信波として受波し
て受信信号に変換する受波段階と、前記第１の周波数と
は異なる第２の周波数の局発信号及び前記受信信号に基
づいて該第１の周波数から該第２の周波数を減じた値の
絶対値で規定される中間周波数の中間周波数信号を生成
する受信処理段階と、前記第１の周波数及び前記第２の
周波数とは異なる第３の周波数のクロック信号を所定容
量で計数して計数信号を生成する計数処理段階と、前記
計数信号を前記中間周波数信号に同期してラッチし、該
ラッチの出力を前記対象物までの距離変位の測定値とす
る測定処理段階とを含むことを特徴とする変位測定方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の変位測定方法において、
前記計数処理段階では、前記クロック信号に関する前記
第３の周波数として前記中間周波数の所定倍のものを用
いて該所定倍のものから前記計数信号を生成し，且つ該
所定倍を前記所定容量の値で規定したことを特徴とする
変位測定方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の変位測定方法にお
いて、前記計数処理段階では、前記クロック信号に関す
る前記第３の周波数として前記中間周波数の特定倍のも
のを用いて該特定倍のものを所定に分周することによっ
て前記計数信号を生成し，且つ該特定倍を前記所定容量
の値に一定値を乗じた数で規定すると共に、該所定の分
周を１／一定値で行い、前記測定処理段階では、前記１
／一定値に分周された計数信号を該１／一定値に分周さ
れた中間周波数信号に同期してラッチすることを特徴と
する変位測定方法。 - 【請求項４】 第１の周波数の送信信号を送信波に変換
して対象物へ送波する送信系アンテナ装置と、前記対象
物から反射される前記送信波に関する反射波を受信波と
して受波して受信信号に変換する受信系アンテナ装置
と、前記第１の周波数とは異なる第２の周波数の局発信
号及び前記受信信号に基づいて該第１の周波数から該第
２の周波数を減じた値の絶対値で規定される中間周波数
の中間周波数信号を生成する受信処理系装置と、前記第
１の周波数及び前記第２の周波数とは異なる第３の周波
数のクロック信号を所定容量で計数して計数信号を生成
する計数処理系装置と、前記計数信号を前記中間周波数
信号に同期してラッチし、該ラッチの出力を前記対象物
までの距離変位の測定値とする測定処理系装置とを備え
たことを特徴とする変位測定装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の変位測定装置において、
前記計数処理系装置は、前記クロック信号に関する前記
第３の周波数として前記中間周波数の所定倍のものを発
振する発振器を備えて該所定倍のものから前記計数信号
を生成し，且つ該所定倍を前記所定容量の値で規定した
ことを特徴とする変位測定装置。 - 【請求項６】 請求項４又は５記載の変位測定装置にお
いて、前記計数処理系装置は、前記クロック信号に関す
る前記第３の周波数として前記中間周波数の特定倍のも
のを発振する発振器と該特定倍のものを所定に分周する
分周器とを備えて該所定の分周によって前記計数信号を
生成し，且つ該特定倍を前記所定容量の値に一定値を乗
じた数で規定すると共に、該所定の分周を１／一定値で
行い、前記受信処理系装置は、前記中間周波数信号を前
記１／一定値に分周する分周器を備え、前記測定処理系
装置は、前記１／一定値に分周された計数信号を前記１
／一定値に分周された中間周波数信号に同期してラッチ
することを特徴とする変位測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32890395A JPH09166661A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 変位測定方法及び変位測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32890395A JPH09166661A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 変位測定方法及び変位測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166661A true JPH09166661A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18215385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32890395A Withdrawn JPH09166661A (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 変位測定方法及び変位測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166661A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101357A1 (en) * | 2005-03-25 | 2006-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring distance using low clock rate signal |
| WO2023037613A1 (ja) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 株式会社村田製作所 | 変位検知装置及び方法 |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP32890395A patent/JPH09166661A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101357A1 (en) * | 2005-03-25 | 2006-09-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring distance using low clock rate signal |
| KR100692569B1 (ko) * | 2005-03-25 | 2007-03-13 | 삼성전자주식회사 | 저주파 신호를 이용한 거리 측정 방법 및 장치 |
| US7518546B2 (en) | 2005-03-25 | 2009-04-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring distance using low clock rate signal |
| WO2023037613A1 (ja) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | 株式会社村田製作所 | 変位検知装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030304 |