KR20230019262A - 측거 장치, 측거 방법 및 레이더 장치 - Google Patents

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Abstract

시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 측거 대상물로부터의 반사광과, 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 N(N은, 2 이상의 정수)개로 분배하는 신호 분배부(21)와, 신호 분배부(21)에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트하는 주파수 시프트부(22)와, 주파수 시프트부(22)에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호의 각각을 푸리에 변환하는 푸리에 변환부(24)와, 푸리에 변환부(24)에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하고, 주파수 시프트부(22)에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 특정한 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하고, 특정한 주파수 성분의 주파수와, 특정한 시프트량의 합으로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 거리 산출부(26)를 구비하도록, 측거 장치(2)를 구성했다.

Description

측거 장치, 측거 방법 및 레이더 장치
본 개시는, 측거 장치로부터 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 측거 장치 및 측거 방법과, 측거 장치를 구비하는 레이더 장치에 관한 것이다.
측거 장치 중에는, 주파수 소인광(swept light)의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 측거 대상물로부터의 반사광과, 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 푸리에 변환(FFT：Fast　Fourier　Transform)하는 FFT 변환기를 구비하고, FFT 변환기에 의한 FFT 후의 신호에 근거하여, 측거 장치로부터 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 측거 장치(이하 「종래의 측거 장치」라고 한다)가 있다.
그런데, 디지털 신호를 줌(zoom) FFT하는 줌 FFT 변환기를 구비하는 밀리 파 레이더(millimeter wave radar) 장치가 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조). 해당 줌 FFT 변환기는, 디지털 신호의 일부를 솎아내고, 솎아낸 후의 디지털 신호를 FFT하는 것이다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003-43139호 공보
종래의 측거 장치에서는, FFT 변환기에 있어서의 FFT의 샘플링 포인트 수를 늘리는 것에 의해, 주파수 분해능을 높일수록, 거리의 산출 정밀도를 높일 수가 있다. 그러나, FFT의 샘플링 포인트 수는, 무제한으로 늘리는 것은 곤란하다. 따라서, 종래의 측거 장치에서는, 소망하는 주파수 분해능을 얻을 수 없기 때문에, 소망하는 거리의 산출 정밀도를 얻을 수 없는 경우가 있다고 하는 과제가 있었다.
특허 문헌 1에 개시되어 있는 줌 FFT 변환기를 종래의 측거 장치에 적용하면, 같은 샘플링 포인트 수여도, 주파수 분해능이 높아지는 경우가 있다. 그러나, 해당 줌 FFT 변환기가 디지털 신호의 일부를 솎아내는 것에 의해, 스퓨리어스가 발생하는 상황, 또는, 소망하는 신호가 잡음에 파묻혀 버리는 상황을 일으키는 경우가 있다. 스퓨리어스가 발생하고 있는 상황 하에서, 또는, 소망하는 신호가 잡음에 파묻혀 버리는 상황 하에서는, 주파수 분해능이 높아지고 있다고 해도, 거리를 산출할 수 없는 경우가 있기 때문에, 상기 과제를 해결할 수 없다.
본 개시는, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 된 것으로, 같은 샘플링 포인트 수여도, 종래의 측거 장치보다, 거리의 산출 정밀도를 높일 수가 있는 측거 장치 및 측거 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 따른 측거 장치는, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 측거 대상물로부터의 반사광과, 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 N(N은, 2 이상의 정수)개로 분배하는 신호 분배부와, 신호 분배부에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트하는 주파수 시프트부와, 주파수 시프트부에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호의 각각을 푸리에 변환하는 푸리에 변환부와, 푸리에 변환부에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하고, 주파수 시프트부에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 특정한 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하고, 특정한 주파수 성분의 주파수와, 특정한 시프트량의 합으로부터, 측거 장치로부터 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 거리 산출부를 구비하는 것이다.
본 개시에 의하면, 같은 샘플링 포인트 수여도, 종래의 측거 장치보다, 거리의 산출 정밀도를 높일 수가 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)를 구비하는 레이더 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 광 송수신부(1)의 내부를 나타내는 구성도이다.
도 3은　주파수 소인광의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)의 하드웨어를 나타내는 하드웨어 구성도이다.
도 5는 측거 장치(2)가, 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 경우의 컴퓨터의 하드웨어 구성도이다.
도 6은 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)의 처리 순서인 측거 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 푸리에 변환 처리부(25-n)(n=1,···, N)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FCn 중의 최대의 주파수 성분 FCn,max를 나타내는 설명도이다.
도 8은 실시의 형태 2에 따른 측거 장치(2)를 구비하는 레이더 장치를 나타내는 구성도이다.
도 9는 실시의 형태 2에 따른 측거 장치(2)의 하드웨어를 나타내는 하드웨어 구성도이다.
이하, 본 개시를 보다 상세하게 설명하기 위해서, 본 개시를 실시하기 위한 형태에 대해, 첨부의 도면에 따라 설명한다.
실시의 형태 1.
도 1은, 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)를 구비하는 레이더 장치를 나타내는 구성도이다.
도 1에 나타내는 레이더 장치는, 광 송수신부(1) 및 측거 장치(2)를 구비하고 있다.
광 송수신부(1)는, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부를 측거 대상물에 조사한 후, 측거 대상물에 의해 반사된 주파수 소인광인 반사광을 수신한다.
광 송수신부(1)는, 반사광과, 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호 f(t)를 측거 장치(2)에 출력한다. t는, 시각이다.
도 2는, 광 송수신부(1)의 내부를 나타내는 구성도이다.
광 송수신부(1)는, 주파수 소인광원(11), 광 분기부(12), 센서 헤드부(15), 광 간섭계(17), 광 검출기(18) 및 아날로그 디지털 변환기(이하 「A/D 변환기」라고 한다)(19)를 구비하고 있다.
주파수 소인광원(11)은, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광을 광 분기부(12)에 출력한다.
도 3은, 주파수 소인광의 일례를 나타내는 설명도이다.
주파수 소인광의 주파수는, 시간의 경과에 따라, 최저 주파수 fmin으로부터 최고 주파수 fmax까지 변화한다. 주파수 소인광의 주파수는, 최고 주파수 fmax에 도달하면, 일단, 최저 주파수 fmin로 돌아오고 나서, 재차, 최저 주파수 fmin으로부터 최고 주파수 fmax까지 변화한다.
광 분기부(12)는, 광 커플러(13) 및 써큐레이터(14)를 구비하고 있다.
광 커플러(13)는, 주파수 소인광원(11)으로부터 출력된 주파수 소인광을 조사광과 참조광으로 분기한다.
광 커플러(13)는, 조사광을 써큐레이터(14)에 출력하고, 참조광을 광 간섭계(17)에 출력한다.
써큐레이터(14)는, 광 커플러(13)로부터 출력된 조사광을 센서 헤드부(15)의 집광 광학 소자(16)에 출력한다.
써큐레이터(14)는, 집광 광학 소자(16)로부터 출력된 반사광을 광 간섭계(17)에 출력한다.
센서 헤드부(15)는, 집광 광학 소자(16)를 구비하고 있다.
집광 광학 소자(16)는, 예를 들면, 2매의 비구면 렌즈에 의해 실현된다.
집광 광학 소자(16)는, 써큐레이터(14)로부터 출력된 조사광을 측거 대상물에 집광시킨다.
즉, 집광 광학 소자(16)가 구비하고 있는 2매의 비구면 렌즈 중, 전단의 비구면 렌즈는, 써큐레이터(14)로부터 출력된 조사광을 평행광으로 변환한다.
후단의 비구면 렌즈는, 전단의 비구면 렌즈에 의한 변환 후의 평행광을 집광하는 것에 의해, 측거 대상물에 광을 조사시킨다.
또, 집광 광학 소자(16)는, 측거 대상물로부터의 반사광을 집광하고, 반사광을 써큐레이터(14)에 출력한다.
광 간섭계(17)는, 써큐레이터(14)로부터 출력된 반사광과, 광 커플러(13)로부터 출력된 참조광의 간섭광을 생성하고, 간섭광을 광 검출기(18)에 출력한다.
광 검출기(18)는, 광 간섭계(17)로부터 출력된 간섭광을 검출하고, 간섭광을 전기 신호로 변환한다.
광 검출기(18)는, 전기 신호를 A/D 변환기(19)에 출력한다.
A/D 변환기(19)는, 광 검출기(18)로부터 출력된 전기 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호 f(t)로 변환하고, 디지털 신호 f(t)를 측거 장치(2)에 출력한다.
도 1에 나타내는 측거 장치(2)는, 신호 분배부(21), 주파수 시프트부(22), 푸리에 변환부(24) 및 거리 산출부(26)를 구비하고 있다.
도 4는, 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)의 하드웨어를 나타내는 하드웨어 구성도이다.
신호 분배부(21)는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 신호 분배 회로(31)에 의해 실현된다.
신호 분배부(21)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)를 N개로 분배한다. N은, 2 이상의 정수이다.
신호 분배부(21)는, N개의 디지털 신호 f(t)를 주파수 시프트부(22)에 출력한다.
주파수 시프트부(22)는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 주파수 시프트 회로(32)에 의해 실현된다.
주파수 시프트부(22)는, N개의 주파수 시프트 처리부(23-1)~(23-N)를 구비하고 있다.
주파수 시프트부(22)는, 신호 분배부(21)에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트한다.
주파수 시프트부(22)는, 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)~f(t)×exp(jωNt)를 푸리에 변환부(24)에 출력한다.
주파수 시프트 처리부(23-1)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트량 Δf1만큼 시프트하고, 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)를 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-1)에 출력한다. ω1은, 시프트량 Δf1에 2π가 승산되어 있는 각 주파수이다.
도 1에 나타내는 측거 장치(2)에서는, 시프트량 Δf1=0이며, 주파수 시프트 처리부(23-1)는, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트하고 있지 않다. 이 때문에, f(t)=f(t)×exp(jω1t)이다.
따라서, 측거 장치(2)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)를 구비하지 않고, 광 송수신부(1)와 푸리에 변환 처리부(24-1)가 직접 접속되어 있어도 좋다.
다만, 시프트량 Δf1=0은, 일례이며, 시프트량 Δf1≠0이어도 좋다. 시프트량 Δf1≠0이면, 측거 장치(2)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)를 구비하고 있을 필요가 있다.
주파수 시프트 처리부(23-2)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트량 Δf2만큼 시프트하고, 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω2t)를 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-2)에 출력한다. ω2는, 시프트량 Δf2에 2π가 승산되어 있는 각 주파수이다.
주파수 시프트 처리부(23-3)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트량 Δf3만큼 시프트하고, 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω3t)를 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-3)에 출력한다. ω3은, 시프트량 Δf3에 2π가 승산되어 있는 각 주파수이다.
주파수 시프트 처리부(23-N)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트량 ΔfN만큼 시프트하고, 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jωNt)를 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-N)에 출력한다. ωN은, 시프트량 ΔfN에 2π가 승산되어 있는 각 주파수이다.
또한, Δf1＜Δf2＜Δf3＜···＜ΔfN이다.
푸리에 변환부(24)는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 푸리에 변환 회로(33)에 의해 실현된다.
푸리에 변환부(24)는, N개의 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)를 구비하고 있다.
푸리에 변환부(24)는, 주파수 시프트부(22)에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)(n=1,···, N)의 각각을 푸리에 변환한다.
푸리에 변환부(24)는, 푸리에 변환 후의 N개의 신호 F1(f)~FN(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다. f는, 주파수이다.
푸리에 변환 처리부(25-1)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)를 푸리에 변환한다.
푸리에 변환 처리부(25-1)는, 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다.
푸리에 변환 처리부(25-2)는, 주파수 시프트 처리부(23-2)에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω2t)를 푸리에 변환한다.
푸리에 변환 처리부(25-2)는, 푸리에 변환 후의 신호 F2(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다.
푸리에 변환 처리부(25-3)는, 주파수 시프트 처리부(23-3)에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω3t)를 푸리에 변환한다.
푸리에 변환 처리부(25-3)는, 푸리에 변환 후의 신호 F3(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다.
푸리에 변환 처리부(25-N)는, 주파수 시프트 처리부(23-N)에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jωNt)를 푸리에 변환한다.
푸리에 변환 처리부(25-N)는, 푸리에 변환 후의 신호 FN(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다.
거리 산출부(26)는, 예를 들면, 도 4에 나타내는 거리 산출 회로(34)에 의해 실현된다.
거리 산출부(26)는, 주파수 성분 특정부(27), 시프트량 특정부(28) 및 거리 산출 처리부(29)를 구비하고 있다.
거리 산출부(26)는, 푸리에 변환부(24)에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호 F1(f)~FN(f)의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)를 특정한다.
거리 산출부(26)는, 주파수 시프트부(22)에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 Δf1~ΔfN 중에서, 특정한 주파수 성분 FC(fT)를 포함하는 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)에 관련되는 시프트량 Δfn을 특정한다.
거리 산출부(26)는, 특정한 주파수 성분 FC(fT)의 주파수 fT와, 특정한 시프트량 Δfn의 합으로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리 L을 산출한다.
주파수 성분 특정부(27)는, 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)를 특정한다.
주파수 성분 특정부(27)는, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)를 시프트량 특정부(28)에 출력하고, 특정한 주파수 성분 FC(fT)의 주파수 fT를 거리 산출 처리부(29)에 출력한다.
시프트량 특정부(28)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)~(23-N)에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 Δf1~ΔfN 중에서, 주파수 성분 특정부(27)에 의해 특정된 주파수 성분 FC(fT)를 포함하는 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)에 관련되는 시프트량 Δfn을 특정한다.
시프트량 특정부(28)는, 특정한 시프트량 Δfn을 거리 산출 처리부(29)에 출력한다.
거리 산출 처리부(29)는, 주파수 성분 특정부(27)에 의해 특정된 주파수 성분 FC(fT)의 주파수 fT와, 시프트량 특정부(28)에 의해 특정된 시프트량 Δfn의 합을 산출한다.
거리 산출 처리부(29)는, 주파수 성분 FC(fT)의 주파수 fT와 시프트량 Δfn의 합 fT＋Δfn으로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리 L을 산출한다.
도 1에서는, 측거 장치(2)의 구성 요소인 신호 분배부(21), 주파수 시프트부(22), 푸리에 변환부(24) 및 거리 산출부(26)의 각각이, 도 4에 나타내는 바와 같은 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 것을 상정하고 있다. 즉, 측거 장치(2)가, 신호 분배 회로(31), 주파수 시프트 회로(32), 푸리에 변환 회로(33) 및 거리 산출 회로(34)에 의해 실현되는 것을 상정하고 있다.
신호 분배 회로(31), 주파수 시프트 회로(32), 푸리에 변환 회로(33) 및 거리 산출 회로(34)의 각각은, 예를 들면, 단일 회로, 복합 회로, 프로그램화한 프로세서, 병렬 프로그램화한 프로세서, ASIC(Application　Specific　Integrated Circuit), FPGA(Field-Programmable　Gate　Array), 또는, 이것들을 조합한 것이 해당한다.
측거 장치(2)의 구성 요소는, 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 것으로 한정하는 것은 아니고, 측거 장치(2)가, 소프트웨어, 펌웨어, 또는, 소프트웨어와 펌웨어의 조합에 의해 실현되는 것이어도 좋다.
소프트웨어 또는 펌웨어는, 프로그램으로서, 컴퓨터의 메모리에 저장된다. 컴퓨터는, 프로그램을 실행하는 하드웨어를 의미하고, 예를 들면, CPU(Central　Processing　Unit), 중앙 처리 장치, 처리 장치, 연산 장치, 마이크로 프로세서, 마이크로 컴퓨터, 프로세서, 혹은, DSP(Digital　Signal　Processor)가 해당한다.
도 5는, 측거 장치(2)가, 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 경우의 컴퓨터의 하드웨어 구성도이다.
측거 장치(2)가, 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 경우, 신호 분배부(21), 주파수 시프트부(22), 푸리에 변환부(24) 및 거리 산출부(26)에 있어서의 각각의 처리 순서를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 메모리(41)에 저장된다. 그리고, 컴퓨터의 프로세서(42)가 메모리(41)에 저장되어 있는 프로그램을 실행한다.
또, 도 4에서는, 측거 장치(2)의 구성 요소의 각각이 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 예를 나타내고, 도 5에서는, 측거 장치(2)가 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 예를 나타내고 있다. 그러나, 이것은 일례에 지나지 않고, 측거 장치(2)에 있어서의 일부의 구성 요소가 전용의 하드웨어에 의해 실현되고, 나머지의 구성 요소가 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 것이어도 좋다.
다음에, 도 1에 나타내는 레이더 장치의 동작에 대해 설명한다.
우선, 광 송수신부(1)의 주파수 소인광원(11)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광을 광 분기부(12)의 광 커플러(13)에 출력한다.
광 커플러(13)는, 주파수 소인광원(11)으로부터 주파수 소인광을 받으면, 주파수 소인광을 조사광과 참조광으로 분기한다.
광 커플러(13)는, 조사광을 써큐레이터(14)에 출력하고, 참조광을 광 간섭계(17)에 출력한다.
써큐레이터(14)는, 광 커플러(13)로부터 조사광을 받으면, 조사광을 센서 헤드부(15)의 집광 광학 소자(16)에 출력한다.
집광 광학 소자(16)는, 써큐레이터(14)로부터 조사광을 받으면, 조사광을 측거 대상물에 집광시킨다.
또, 집광 광학 소자(16)는, 측거 대상물로부터의 반사광을 집광하고, 반사광을 써큐레이터(14)에 출력한다.
써큐레이터(14)는, 집광 광학 소자(16)로부터 반사광을 받으면, 반사광을 광 간섭계(17)에 출력한다.
광 간섭계(17)는, 써큐레이터(14)로부터 출력된 반사광과, 광 커플러(13)로부터 출력된 참조광의 간섭광을 생성한다.
광 간섭계(17)는, 간섭광을 광 검출기(18)에 출력한다.
광 검출기(18)는, 광 간섭계(17)로부터 출력된 간섭광을 검출하고, 간섭광을 전기 신호로 변환한다.
광 검출기(18)는, 전기 신호를 A/D 변환기(19)에 출력한다.
A/D 변환기(19)는, 광 검출기(18)로부터 전기 신호를 받으면, 전기 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호 f(t)로 변환한다.
A/D 변환기(19)는, 디지털 신호 f(t)를 측거 장치(2)에 출력한다.
측거 장치(2)는, 광 송수신부(1)로부터 출력된 디지털 신호 f(t)에 근거하여, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리 L을 산출한다.
도 6은, 실시의 형태 1에 따른 측거 장치(2)의 처리 순서인 측거 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 측거 장치(2)의 동작을 구체적으로 설명한다.
신호 분배부(21)는, 광 송수신부(1)로부터 디지털 신호 f(t)를 받으면, 디지털 신호 f(t)를 N개로 분배한다(도 6의 스텝 ST1).
신호 분배부(21)는, N개의 디지털 신호 f(t)를 주파수 시프트부(22)에 출력한다.
주파수 시프트부(22)는, 신호 분배부(21)에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호 f(t)에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트한다(도 6의 스텝 ST2).
즉, 주파수 시프트부(22)의 주파수 시프트 처리부(23-n)(n=1,···, N)는, 광 송수신부(1)로부터 디지털 신호 f(t)를 받으면, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트량 Δfn만큼 시프트한다. Δf1＜Δf2＜Δf3＜···＜ΔfN이다.
주파수 시프트 처리부(23-n)는, 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)를 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-n)에 출력한다.
복수의 시프트량 Δf1~ΔfN은, 주파수 시프트 처리부(23-n)의 내부 메모리에 저장되어 있어도 좋고, 측거 장치(2)의 외부로부터 주어지는 것이어도 좋다.
도 1에 나타내는 측거 장치(2)에서는, 예를 들면, 시프트량 Δf1=0이며, 주파수 시프트 처리부(23-1)는, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 시프트하고 있지 않다. 이 때문에, f(t)=f(t)×exp(jω1t)이다.
Δf1, Δf2, Δf3,···,＜ΔfN은, 예를 들면, 이하의 식(1)과 같이 나타내진다.
Figure pct00001
식(1)에 있어서, R은, 푸리에 변환 처리부(25-n)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)의 주파수 분해능이다.
f1, max는, 푸리에 변환 처리부(25-1)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FC1 중의 최대의 주파수 성분 FC1, max의 주파수이다.
시프트량 Δf1~ΔfN의 주파수 분해능은, 식(1)에 나타내는 바와 같이, 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)의 주파수 분해능 R에 따라 설정되어 있다. 즉, 시프트량 Δf1~ΔfN의 주파수 분해능은, 측거 대상물의 측거 분해능에 따라 설정되어 있다.
ωn은, 시프트량 Δfn에 2π가 승산되어 있는 각 주파수이다.
각 주파수 ωn은, 디지털 신호 f(t)의 샘플링 레이트와, 푸리에 변환 처리부(25-n)에 있어서의 FFT의 샘플링 포인트 수의 비보다 작게 할 필요가 있다.
예를 들면, 샘플링 레이트가 1［GSa/s］, FFT의 샘플링 포인트 수가 4096, N=64인 경우, 푸리에 변환 처리부(25-n)는, 244.1［kHz］의 주파수 분해능 R로, 후술하는 피크 주파수를 산출할 수가 있다. 244.1［kHz］=1［GSa/s］/4096이다. 따라서, 각 주파수를 ωn=(244.1/64)×2π=3.8［kHz］×2π로 하면, 푸리에 변환 처리부(25-n)는, FFT의 샘플링 포인트 수가 262144의 푸리에 변환 처리부와 동등의 주파수 분해능으로 피크 주파수를 산출할 수가 있다.
또한, FFT의 샘플링 포인트 수가 262144이면, 주파수 분해능 R이 3.8［kHz］=1［GSa/s］/262144가 된다.
한편, FFT의 샘플링 포인트 수가 4096이면, 주파수 분해능 R이 244.1［kHz］=1［GSa/s］/4096이 된다.
예를 들면, FFT의 샘플링 포인트 수가 4096일 때, 주파수 시프트부(22)가, 3.8［kHz］씩 서로 다른 주파수의 시프트량으로, 디지털 신호의 주파수를 각각 시프트 시킨다. 그리고, 후술하는 푸리에 변환부(24)가, 주파수 시프트 후의 각각의 디지털 신호를 FFT하면, 244.1［kHz］의 주파수 분해능 R로, 주파수 성분의 진폭치를 얻을 수 있다. 주파수 성분의 진폭치는, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리에 따른 값일수록, 커지는 경향이 있다.
따라서, 후술하는 거리 산출부(26)가, 모든 FFT의 결과 중에서, 주파수 성분의 진폭치가 예를 들면 최대가 될 때의, 주파수의 시프트량과 피크 주파수를 얻으면, FFT의 샘플링 포인트 수가 262144일 때와 동등의 주파수 분해능 R로, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리를 얻을 수 있다.
푸리에 변환부(24)는, 주파수 시프트부(22)에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)~f(t)×exp(jωNt)의 각각을 푸리에 변환한다(도 6의 스텝 ST3).
즉, 푸리에 변환부(24)의 푸리에 변환 처리부(25-n)(n=1,···, N)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)를 푸리에 변환한다.
푸리에 변환 처리부(25-n)는, 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)를 거리 산출부(26)에 출력한다.
거리 산출부(26)의 주파수 성분 특정부(27)는, 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)로부터, 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)를 취득한다.
주파수 성분 특정부(27)는, 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분을 서로 비교하는 것에 의해, 복수의 주파수 성분 중에서, 최대의 주파수 성분 FCn, max를 추출한다(도 6의 스텝 ST4).
도 7은, 푸리에 변환 처리부(25-n)(n=1,···, N)에 의한 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FCn 중의 최대의 주파수 성분 FCn, max를 나타내는 설명도이다.
FC1, max는, 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FC1 중의 최대의 주파수 성분이다.
FC2, max는, 푸리에 변환 후의 신호 F2(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FC2 중의 최대의 주파수 성분이다.
FCN, max는, 푸리에 변환 후의 신호 FN(f)에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 FCN 중의 최대의 주파수 성분이다.
도 7에서는, 최대의 주파수 성분 FC1, max~FCN, max 중에서, 시프트량 Δfn이 50［kHz］에 관련되는 신호 Fn(f)의 최대의 주파수 성분 FCn, max가, 가장 큰 예를 나타내고 있다. 즉, 최대의 주파수 성분 FC1, max~FCN, max 중에서, 푸리에 변환 후의 신호 F4(f)의 최대의 주파수 성분 FC4, max가, 가장 큰 예를 나타내고 있다.
도 7의 예에서는, 시프트량 Δf4가 50［kHz］에 관련되는 신호 F4(f)의 최대의 주파수 성분 FC4, max의 주파수인 피크 주파수 fT가, 약 40.45［MHz］이다.
주파수 성분 특정부(27)는, 추출한 최대의 주파수 성분 FCn, max를, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)로서, 시프트량 특정부(28)에 출력한다.
또, 주파수 성분 특정부(27)는, 최대의 주파수 성분 FCn, max의 주파수인 피크 주파수 fT를 거리 산출 처리부(29)에 출력한다.
도 1에 나타내는 레이더 장치에서는, 주파수 성분 특정부(27)가, 복수의 주파수 성분 중에서, 최대의 주파수 성분 FCn, max를, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)로서 추출하고 있다. 그러나, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)는, 최대의 주파수 성분 FCn, max로 한정하는 것은 아니고, 실용상 문제가 없으면, 주파수 성분 특정부(27)가, 복수의 주파수 성분 중에서, 예를 들면, 2번째로 큰 주파수 성분을, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)로서 추출하도록 해도 좋다.
시프트량 특정부(28)는, 주파수 성분 특정부(27)로부터, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분 FC(fT)를 취득한다.
시프트량 특정부(28)는, 주파수 시프트 처리부(23-1)~(23-N)에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 Δf1~ΔfN 중에서, 주파수 성분 FC(fT)를 포함하는 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)에 관련되는 시프트량 Δfn을 특정한다(도 6의 스텝 ST5).
복수의 시프트량 Δf1~ΔfN은, 시프트량 특정부(28)의 내부 메모리에 저장되고 있어도 좋고, 측거 장치(2)의 외부로부터 주어지는 것이어도 좋다.
시프트량 특정부(28)는, 특정한 시프트량 Δfn을 거리 산출 처리부(29)에 출력한다.
거리 산출 처리부(29)는, 주파수 성분 특정부(27)로부터, 최대의 주파수 성분 FCn, max의 주파수인 피크 주파수 fT를 취득하고, 시프트량 특정부(28)로부터 시프트량 Δfn을 취득한다.
거리 산출 처리부(29)는, 이하의 식(2)에 나타내는 바와 같이, 피크 주파수 fT와 시프트량 Δfn의 합 Σf를 산출한다(도 6의 스텝 ST6).
Σf=fT＋Δfn (2)
거리 산출 처리부(29)는, 이하의 식(3)에 나타내는 바와 같이, 피크 주파수 fT와 시프트량 Δfn의 합 Σf로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리 L을 산출한다(도 6의 스텝 ST7).
L=Σ×k (3)
식(3)에 있어서, k는, 광 송수신부(1)에 있어서의 광의 센싱 조건에 관련되는 계수이다. 계수 k는, 거리 산출 처리부(29)의 내부 메모리에 저장되어 있어도 좋고, 측거 장치(2)의 외부로부터 주어지는 것이어도 좋다.
거리 산출 처리부(29)는, 산출한 거리 L을 외부에 출력한다.
이상의 실시의 형태 1에서는, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 측거 대상물로부터의 반사광과, 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 N(N은, 2 이상의 정수)개로 분배하는 신호 분배부(21)와, 신호 분배부(21)에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트하는 주파수 시프트부(22)와, 주파수 시프트부(22)에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호의 각각을 푸리에 변환하는 푸리에 변환부(24)와, 푸리에 변환부(24)에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하고, 주파수 시프트부(22)에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 특정한 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하고, 특정한 주파수 성분의 주파수와, 특정한 시프트량의 합으로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 거리 산출부(26)를 구비하도록, 측거 장치(2)를 구성했다. 따라서, 측거 장치(2)는, 같은 샘플링 포인트 수여도, 종래의 측거 장치보다, 거리의 산출 정밀도를 높일 수가 있다.
실시의 형태 2.
실시의 형태 2에서는, 신호 분배부(21), 주파수 시프트부(22) 및 푸리에 변환부(24) 대신에, 계산기(51)를 구비하고 있는 측거 장치(2)에 대해 설명한다.
도 8은, 실시의 형태 2에 따른 측거 장치(2)를 구비하는 레이더 장치를 나타내는 구성도이다.
도 8에 나타내는 레이더 장치는, 광 송수신부(1) 및 측거 장치(2)를 구비하고 있다.
측거 장치(2)는, 계산기(51), 데이터 축적부(52) 및 거리 산출부(26)를 구비하고 있다.
도 9는, 실시의 형태 2에 따른 측거 장치(2)의 하드웨어를 나타내는 하드웨어 구성도이다.
계산기(51)는, 예를 들면, 도 9에 나타내는 계산 회로(61)에 의해 실현된다.
계산기(51)는, 광 송수신부(1)로부터, 간섭광을 나타내는 디지털 신호 f(t)를 취득한다.
계산기(51)는, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 서로 다른 시프트량 Δfn(n=1,···, N)만큼 N회 시프트한다.
계산기(51)는, 주파수 시프트 후의 각각의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)를 푸리에 변환한다.
계산기(51)는, 푸리에 변환 후의 신호 Fn(f)를 데이터 축적부(52)에 출력한다.
도 8에 나타내는 레이더 장치에서는, 계산기(51)의 처리가 표기되어 있다. 즉, 계산기(51)에 있어서의 주파수의 시프트 처리로서, 「주파수 시프트」가 표기되고, 계산기(51)에 있어서의 푸리에 변환 처리로서, 「FFT」가 표기되어 있다.
데이터 축적부(52)는, 예를 들면, 도 9에 나타내는 데이터 축적 회로(62)에 의해 실현된다.
데이터 축적부(52)는, 계산기(51)로부터 출력된 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)를 기억한다.
도 8에서는, 측거 장치(2)의 구성 요소인 계산기(51), 데이터 축적부(52) 및 거리 산출부(26)의 각각이, 도 9에 나타내는 바와 같은 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 것을 상정하고 있다. 즉, 측거 장치(2)가, 계산 회로(61), 데이터 축적 회로(62) 및 거리 산출 회로(34)에 의해 실현되는 것을 상정하고 있다.
여기서, 데이터 축적 회로(62)는, 예를 들면, RAM(Random　Access　Memory), ROM(Read　Only　Memory), 플래쉬 메모리, EPROM(Erasable　Programmable　Read　Only　Memory), EEPROM(Electrically　Erasable　Programmable　Read　Only　Memory) 등의 불휘발성 또는 휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크, 플렉서블 디스크, 광 디스크, 콤팩트 디스크, 미니 디스크, 혹은, DVD(Digital　Versatile　Disc)가 해당한다.
계산 회로(61) 및 거리 산출 회로(34)의 각각은, 예를 들면, 단일 회로, 복합 회로, 프로그램화한 프로세서, 병렬 프로그램화한 프로세서, ASIC, FPGA, 또는, 이것들을 조합한 것이 해당한다.
측거 장치(2)의 구성 요소는, 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 것으로 한정하는 것은 아니고, 측거 장치(2)가, 소프트웨어, 펌웨어, 또는, 소프트웨어와 펌웨어의 조합에 의해 실현되는 것이어도 좋다.
측거 장치(2)가, 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 경우, 데이터 축적부(52)가, 도 5에 나타내는 메모리(41) 상에 구성된다. 또, 계산기(51) 및 거리 산출부(26)에 있어서의 각각의 처리 순서를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 메모리(41)에 저장된다. 그리고, 도 5에 나타내는 프로세서(42)가 메모리(41)에 저장되어 있는 프로그램을 실행한다.
또, 도 9에서는, 측거 장치(2)의 구성 요소의 각각이 전용의 하드웨어에 의해 실현되는 예를 나타내고, 도 5에서는, 측거 장치(2)가 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 예를 나타내고 있다. 그러나, 이것은 일례에 지나지 않고, 측거 장치(2)에 있어서의 일부의 구성 요소가 전용의 하드웨어에 의해 실현되고, 나머지의 구성 요소가 소프트웨어 또는 펌웨어 등에 의해 실현되는 것이어도 좋다.
다음에, 도 8에 나타내는 레이더 장치의 동작에 대해 설명한다.
계산기(51) 및 데이터 축적부(52) 이외는, 도 1에 나타내는 레이더 장치와 같기 때문에, 여기에서는, 계산기(51) 및 데이터 축적부(52)의 동작만을 설명한다.
계산기(51)는, 신호 분배부(21)로부터, 간섭광을 나타내는 디지털 신호 f(t)를 취득한다.
계산기(51)는, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 서로 다른 시프트량 Δfn(n=1,···, N)만큼 N회 시프트한다.
즉, 계산기(51)는, 주파수의 시프트 처리를 시리얼로 N회 실시하는 것에 의해, 디지털 신호 f(t)의 주파수를 서로 다른 시프트량 Δfn(n=1,···, N)만큼 시프트하고 있다.
도 1에 나타내는 레이더 장치에서는, N개의 주파수 시프트 처리부(23-1)~(23-N)가, 주파수의 시프트 처리를 병렬로 실시하는 것에 의해, N개의 디지털 신호 f(t)에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량 Δf1~ΔfN만큼 시프트하고 있다.
계산기(51)에 의해 얻어지는 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)~f(t)×exp(jωNt)와, 주파수 시프트 처리부(23-1)~(23-N)에 의해 얻어지는 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jω1t)~f(t)×exp(jωNt)는 같다.
계산기(51)는, 주파수 시프트 후의 각각의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)를 푸리에 변환한다.
즉, 계산기(51)는, 푸리에 변환 처리를 시리얼로 N회 실시하는 것에 의해, 주파수 시프트 후의 각각의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)(n=1,···, N)를 푸리에 변환하고 있다.
도 1에 나타내는 레이더 장치에서는, N개의 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)가, 푸리에 변환 처리를 병렬로 실시하는 것에 의해, N개의 주파수 시프트 후의 디지털 신호 f(t)×exp(jωnt)(n=1,···, N)를 푸리에 변환하고 있다.
계산기(51)에 의해 얻어지는 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)와, 푸리에 변환 처리부(25-1)~(25-N)에 의해 얻어지는 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)는 같다.
계산기(51)는, 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)를 데이터 축적부(52)에 출력한다.
데이터 축적부(52)는, 계산기(51)로부터 출력된 푸리에 변환 후의 신호 F1(f)~FN(f)를 기억한다.
거리 산출부(26)는, 데이터 축적부(52)로부터, 푸리에 변환 후의 N개의 신호 F1(f)~FN(f)를 취득한다.
거리 산출부(26)는, 실시의 형태 1에 기재된 방법에 따라, 푸리에 변환 후의 N개의 신호 F1(f)~FN(f)로부터, 측거 장치(2)로부터 측거 대상물까지의 거리 L을 산출한다.
도 8에 나타내는 레이더 장치에서는, 계산기(51)가, 주파수의 시프트 처리를 시리얼로 N회 실시하고, 푸리에 변환 처리를 시리얼로 N회 실시하고 있다. 그러나, 이것은 일례에 지나지 않고, 계산기(51)가, 도 1에 나타내는 신호 분배부(21)를 구비하는 것에 의해, 도 1에 나타내는 주파수 시프트부(22)와 마찬가지로, 주파수의 시프트 처리를 병렬로 실시하고, 도 1에 나타내는 푸리에 변환부(24)와 마찬가지로, 푸리에 변환 처리를 병렬로 실시하도록 해도 좋다.
또한, 본 개시는, 각 실시의 형태의 자유로운 조합, 혹은 각 실시의 형태의 임의의 구성 요소의 변형, 혹은 각 실시의 형태에 있어서 임의의 구성 요소의 생략이 가능하다.
본 개시는, 측거 대상물을 측거하는 측거 장치 및 측거 방법에 적합하다.
본 개시는, 측거 장치를 구비하는 레이더 장치에 적합하다.
1　광 송수신부, 2 측거 장치, 11 주파수 소인광원, 12 광 분기부, 13 광 커플러, 14 써큐레이터, 15 센서 헤드부, 16 집광 광학 소자, 17 광 간섭계, 18 광 검출기, 19　A/D 변환기, 21 신호 분배부, 22 주파수 시프트부, 23-1~23-N　주파수 시프트 처리부, 24 푸리에 변환부, 25-1~25-N　푸리에 변환 처리부, 26 거리 산출부, 31 신호 분배 회로, 32 주파수 시프트 회로, 33 푸리에 변환 회로, 34 거리 산출 회로, 41 메모리, 42 프로세서, 51 계산기, 52 데이터 축적부, 61 계산 회로, 62 데이터 축적 회로.

Claims (7)

  1. 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 상기 측거 대상물로부터의 반사광과, 상기 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 N(N은, 2 이상의 정수)개로 분배하는 신호 분배부와,
    상기 신호 분배부에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트하는 주파수 시프트부와,
    상기 주파수 시프트부에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호의 각각을 푸리에 변환하는 푸리에 변환부와,
    상기 푸리에 변환부에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 상기 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하고, 상기 주파수 시프트부에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 특정한 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하고, 특정한 주파수 성분의 주파수와, 특정한 시프트량의 합으로부터, 측거 장치로부터 상기 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 거리 산출부
    를 구비한 측거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 시프트부는, 상기 신호 분배부에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호 중, 어느 1개의 디지털 신호의 주파수를 시프트하는 N개의 주파수 시프트 처리부를 구비하고,
    각각의 주파수 시프트 처리부는, 다른 주파수 시프트 처리부와 다른 디지털 신호의 주파수를, 다른 주파수 시프트 처리부와 다른 시프트량만큼 시프트하는 것을 특징으로 하는 측거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 푸리에 변환부는, 각각의 주파수 시프트 처리부에 의한 주파수 시프트 후의 디지털 신호를 푸리에 변환하는 N개의 푸리에 변환 처리부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 측거 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 거리 산출부는,
    상기 N개의 푸리에 변환 처리부에 의한 푸리에 변환 후의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 상기 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하는 주파수 성분 특정부와,
    상기 주파수 시프트부에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 상기 주파수 성분 특정부에 의해 특정된 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하는 시프트량 특정부와,
    상기 주파수 성분 특정부에 의해 특정된 주파수 성분의 주파수와, 상기 시프트량 특정부에 의해 특정된 시프트량의 합으로부터, 측거 장치로부터 상기 측거 대상물까지의 거리를 산출하는 거리 산출 처리부
    를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 측거 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 분배부, 상기 주파수 시프트부 및 상기 푸리에 변환부 대신에, 계산기를 구비하고,
    상기 계산기는,
    상기 간섭광을 나타내는 디지털 신호의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 N회 시프트하고, 주파수 시프트 후의 각각의 디지털 신호를 푸리에 변환하는 것을 특징으로 하는 측거 장치.
  6. 신호 분배부가, 시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부가 측거 대상물에 조사되는 것에 의한 상기 측거 대상물로부터의 반사광과, 상기 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 N(N은, 2 이상의 정수)개로 분배하고,
    주파수 시프트부가, 상기 신호 분배부에 의한 분배 후의 N개의 디지털 신호에 있어서의 각각의 주파수를 서로 다른 시프트량만큼 시프트하고,
    푸리에 변환부가, 상기 주파수 시프트부에 의한 주파수 시프트 후의 N개의 디지털 신호의 각각을 푸리에 변환하고,
    거리 산출부가, 상기 푸리에 변환부에 의한 푸리에 변환 후의 N개의 신호의 모두에 포함되어 있는 복수의 주파수 성분 중에서, 상기 측거 대상물에 관련되는 주파수 성분을 특정하고, 상기 주파수 시프트부에 의해, 주파수의 시프트에 이용되고 있는 복수의 시프트량 중에서, 특정한 주파수 성분을 포함하는 푸리에 변환 후의 신호에 관련되는 시프트량을 특정하고, 특정한 주파수 성분의 주파수와, 특정한 시프트량의 합으로부터, 측거 장치로부터 상기 측거 대상물까지의 거리를 산출하는
    측거 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 측거 장치와,
    시간의 경과에 따라 주파수가 변화하는 주파수 소인광의 일부를 측거 대상물에 조사한 후, 상기 측거 대상물에 의해 반사된 주파수 소인광인 반사광을 수신하고, 상기 반사광과, 상기 주파수 소인광의 나머지인 참조광의 간섭광을 나타내는 디지털 신호를 상기 측거 장치에 출력하는 광 송수신부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 레이더 장치.
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