[發明專利]距離/速度計和距離/速度測量方法

有效

• 申請號: 200810096322.5
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101281031A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 上野達也
• 申請（專利權）人: 株式會社山武
• 主分類號: G01C3/00
• 分類號: G01C3/00;G01P3/36
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 汪惠民

1.一種距離/速度計，包括：

第1半導體激光器(1-1)，其向測定對象(11)照射第1激光；

第2半導體激光器(1-2)，其向測定對象按照與第1激光平行的方式照射第2激光；

第1激光器驅動器(4-1)，其按照至少振蕩波長連續地單調增加的振蕩期間反復地存在的方式對上述第1半導體激光器進行驅動；

第2激光器驅動器(4-2)，其按照振蕩波長的增減與上述第1半導體激光器相反的方式對上述第2半導體激光器進行驅動；

第1光接收器(2-1)，其至少將上述第1半導體激光器的光輸出變換為電信號；

第2光接收器(2-2)，其至少將上述第2半導體激光器的光輸出變換為電信號；

計數機構(13)，其對上述第1光接收器的輸出信號中包含的、由第1激光和該激光的來自測定對象的返回光所產生的干涉波形的數量，與上述第2光接收器的輸出信號中包含的、由第2激光和該激光的來自測定對象的返回光所產生的干涉波形的數量分別進行計數；以及

運算機構(8)，其根據上述第1和第2半導體激光器的最小振蕩波長和最大振蕩波長與上述計數機構的計數結果，計算距上述測定對象的距離和測定對象的速度中的至少一方。

2.根據權利要求1所述的距離/速度計，其中：

上述第1光接收器，將第1激光和其返回光變換為電信號，

上述第2光接收器，將第2激光和其返回光變換為電信號。

3.根據權利要求1所述的距離/速度計，其中：

上述計數機構，對通過上述第1及第2激光與各自的返回光之間的自耦合效果所產生的干涉波形的數量進行計數。

4.根據權利要求1所述的距離/速度計，其中：

上述計數機構，在短于上述振蕩期間的第1計數期間，求出與上述第1和第2半導體激光器中、振蕩波長正在增加的半導體激光器相對應的光接收器的輸出信號所包含的干涉波形的數量，在短于上述振蕩期間并且至少一部分的時刻與第1計數期間不同的第2計數期間，求出與上述第1及第2半導體激光器中、振蕩波長正在減少的半導體激光器相對應的光接收器的輸出信號所包含的干涉波形的數量，根據與振蕩波長正在增加的半導體激光器相對應的光接收器的輸出信號和與振蕩波長正在減少的半導體激光器相對應的光接收器的輸出信號，交替地求出干涉波形的數量。

5.根據權利要求1所述的距離/速度計，其中：

上述運算機構，包括：

距離/速度計算部(80)，其基于上述第1和第2半導體激光器的最小振蕩波長和最大振蕩波長與上述計數機構的計數結果，計算距測定對象的距離的候補值和測定對象的速度的候補值；

歷史位移計算部(81)，其計算由上述距離/速度計算部計算的距離的候補值和前次計算的距離的候補值之間的差值即歷史位移；

狀態判斷部(83)，其基于上述距離/速度計算部及上述歷史位移計算部的計算結果，判定測定對象的狀態；以及

距離/速度確定部(84)，其基于上述狀態判斷部的判定結果，確定距測定對象的距離和測定對象的速度中的至少一方。

6.根據權利要求5所述的距離/速度計，其中：

上述距離/速度計算部和上述歷史位移計算部，使測定對象的狀態為微小位移狀態和變動比微小位移狀態快的位移狀態中的任一種，針對假定測定對象處于微小位移狀態的情況和假定處于位移狀態的情況中的各情況，每次上述計數機構求出干涉波形的數量時，計算距離的候補值、速度的候補值與上述歷史位移；

上述狀態判斷部，在每次上述距離/速度計算部和上述歷史位移計算部進行計算時，基于上述距離/速度計算部和上述歷史位移計算部的計算結果，判斷測定對象是處于微小位移狀態，還是處于位移狀態，并且判斷測定對象是進行等速運動、還是進行等速運動以外的運動。

7.根據權利要求6所述的距離/速度計，其中：

上述狀態判斷部，在假定測定對象處于微小位移狀態所計算的歷史位移的符號恒定，并且假定測定對象處于微小位移狀態所計算的速度的候補值與假定測定對象處于微小位移狀態所計算的歷史位移的絕對值的平均值相等時，判定測定對象以微小位移狀態進行等速運動。