JPH09101145A - 電磁パルス式の測距装置及びそのターゲット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターゲットの後方や近傍にある反射物からの
反射による誤った測距を防止した電磁パルス式の測距装
置及びそのターゲットを提供する。 【解決手段】 測点に配置されるターゲット１と、電磁
パルスをターゲット１へ放射しかつターゲット１で反射
した電磁パルスを検出するレーダー２とを備える。ター
ゲット１は、電磁パルスを反射する反射板１０と、反射
板１０を電磁パルスの進行方向に振動させる振動発生機
構とを備える。レーダー２で受信される電磁パルスのう
ち、反射板１０の振動周波数に応じて周波数が変化して
いる電磁パルスがターゲット１からのものであると特定
でき、反射板１０で反射した電磁パルスをノイズと弁別
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電磁パルス式の
測距装置及びそのターゲットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、測距装置として、一般に光波測距
装置が知られている。光波測距装置には、パルス方式の
ものと、光変調方式のものとがある。パルス方式の光波
測距装置は、パルス光をターゲットへ向けて出射すると
共に、ターゲットで反射したパルス光を受光し、出射さ
れたパルス光と反射したパルス光の時間ずれからターゲ
ットまでの距離を求めるようになっている。一方、光変
調方式の光波測距装置は、変調光をターゲットへ向けて
出射すると共に、ターゲットで反射した変調光を受光
し、出射された変調光と反射した変調光の位相ずれから
ターゲットまでの距離を求めるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光波測距装
置では、パルス方式及び光変調方式のいずれの場合で
も、ターゲットの後方や近傍にある反射物からの反射を
誤って測定してしまう可能性があり、これによって誤っ
た測距を行なうおそれがあるという問題があった。

【０００４】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はターゲットの後方や近傍にある反
射物からの反射による誤った測距を防止した電磁パルス
式の測距装置及びそのターゲットを提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め請求項１記載の発明に係る電磁パルス式の測距装置
は、測点に配置されるターゲットと、電磁パルスを前記
ターゲットへ放射しかつ前記ターゲットで反射した電磁
パルスを検出するレーダーとを備え、前記ターゲット
は、前記電磁パルスを反射する反射部材と、この反射部
材を前記電磁パルスの進行方向に振動させる振動手段と
を備えている。

【０００６】請求項２記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置は、前記ターゲットはさらに、各測点毎に前記
反射部材の振動周波数を変える振動周波数調節部材を有
する。

【０００７】請求項３記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置は、前記ターゲットはさらに、前記反射部材の
傾きを検出する傾き検出手段と、前記検出手段により検
出された前記傾きに応じて前記反射部材の振動周波数を
変化させる振動周波数可変手段とを有する。

【０００８】請求項４記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットは、電磁パルスを反射する反射部
材と、この反射部材を電磁パルスの進行方向に振動させ
る振動手段とを備えている。

【０００９】請求項５記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットは、前記反射部材の振動周波数を
変える振動周波数調節部材をさらに有する。

【００１０】請求項６記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットは、前記反射部材の傾きを検出す
る傾き検出手段と、前記検出手段により検出された前記
傾きに応じて前記反射部材の振動周波数を変化させる振
動周波数可変手段とをさらに有する。

【００１１】請求項１記載の測距装置では、レーダーか
らターゲットへ向けて放射された電磁パルスは振動手段
により電磁パルスの進行方向に振動させられた反射部材
で反射し、反射部材の振動周波数成分は、低周波成分と
して検出される。反射部材で反射した電磁パルスがター
ゲット以外の物体で反射したノイズと一緒にレーダに受
信される。レーダーで受信される電磁パルスのうち、反
射部材の振動周波数に応じた低周波成分を含んだ電磁パ
ルスがターゲットからのものであると特定でき、ターゲ
ットの反射部材で反射した電磁パルスを前記ノイズと弁
別できる。その特定した電磁パルスとレーダーから出射
された電磁パルスとの時間ずれからターゲットまでの距
離が求まる。

【００１２】請求項２記載の測距装置では、反射部材の
振動周波数を振動周波数調節部材によって変えることが
できるので、各測点毎に反射部材の振動周波数を異なら
せることにより、得られた測定データがどの測点のもの
であるかを各振動周波数に基づいて特定することができ
る。

【００１３】請求項３記載の測距装置では、傾き検出手
段により検出された反射部材の傾きに応じて振動周波数
可変手段が反射部材の振動周波数を変化させるので、タ
ーゲットからのものであると特定される電磁パルスの周
波数は、反射部材の傾きに応じて変化している。これに
よって、ターゲットの傾きを検出することができる。

【００１４】請求項４記載のターゲットでは、電磁パル
スを放射するレーダーを有する電磁パルス式の測距装置
に用いた場合、レーダーで受信される電磁パルスのう
ち、低周波成分を含んだ電磁パルスがターゲットからの
ものであると特定でき、ターゲットの反射部材で反射し
た電磁パルスを前記ノイズと弁別できる。その特定した
電磁パルスとレーダーから出射された電磁パルスとの時
間ずれからターゲットまでの距離が求まる。

【００１５】請求項５記載のターゲットでは、反射部材
の振動周波数を振動周波数調節部材によって変えること
ができるので、各測点毎に反射部材の振動周波数を異な
らせることにより、得られた測定データがどの測点のも
のであるかを各振動周波数に基づいて特定することがで
きる。

【００１６】請求項６記載のターゲットでは、傾き検出
手段により検出された反射部材の傾きに応じて振動周波
数可変手段が反射部材の振動周波数を変化させるので、
ターゲットからのものであると特定される電磁パルスの
周波数は、反射部材の傾きに応じて変化している。これ
によって、ターゲットの傾きを検出することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１８】図１はこの発明の第１の実施の形態に係る
電磁パルス式の測距装置の使用状態を示す概略構成図、
図２はターゲットの概略構成を示すブロック図である。

【００１９】図１に示すように、電磁パルス式の測距装
置は、測点に配置されるターゲット１と、電磁パルスを
ターゲット１へ放射しかつターゲット１で反射した電磁
パルスを検出するレーダー２とを備えている。レーダー
２は三脚３上に配置されている。

【００２０】レーダー２は、搬送波のない電磁パルス
（electromagnetic impulse ）を連続的に放射すること
ができかつターゲット１などで反射した電磁パルスを受
信することができるものである。符号２ａはレーダー２
のアンテナである。レーダー２として、例えば、「Popu
lar Science 」 誌の１９９５年３月号に掲載されたmi
cropower impulse radar (以下、MIR という）が使用可
能である。MIR は、パルス幅がピコ秒程度の非常に短い
電磁パルスを、中心周波数が数ＧＨｚでかつ広い周波数
帯域にわたって出力可能である。また、MIR は、放射レ
ベルが１マイクロワット（μＷ）程度と非常に小さくか
つレーダー自体の大きさも非常に小さいものである。

【００２１】ターゲット１は、図１に示すように、レー
ダー２から放射される電磁パルスを反射する反射板（反
射部材）１０と、反射板１０の裏面中央部に固定された
軸部１０ａを電磁パルスの進行方向（図１の矢印方向）
に摺動可能に支持する本体１１と、本体１１に内蔵さ
れ、反射板１０を前記進行方向に振動させる振動発生機
構１２（図２参照）とを有する。

【００２２】ターゲット１はさらに、図２に示すよう
に、振動発生機構１２を駆動する駆動回路１３と、反射
板１０の振動周波数を変えるための振動周波数調節ダイ
ヤル（以下、単に調節ダイヤルという）１４と、調節ダ
イヤル１４により設定した振動周波数に応じた信号を駆
動回路１３へ出力することにより、反射板１０の振動周
波数を変化させる振動周波数可変回路１５とを有する。
振動発生機構１２と駆動回路１３により、反射板１０を
電磁パルスの進行方向に振動させる振動手段が構成され
ている。

【００２３】次に、上記第１の実施の形態の動作を説明
する。

【００２４】まず、ターゲット１の反射板１０の反射面
１０ｂが略測点上に位置するように、ターゲット１の本
体１１を設置する。このとき、反射面１０ｂができるだ
け垂直になりかつレーダー２に正対するように本体１１
を設置する。

【００２５】この設置後、調節ダイヤル１４を調節して
反射板１０の振動周波数をある値に設定する。その設定
された振動周波数で反射板１０が電磁パルスの進行方向
に振動発生機構１２により振動させられる。

【００２６】この状態でレーダー２が電磁パルスをター
ゲット１へ放射すると、レーダーからターゲットへ向け
て放射された電磁パルスは振動発生機構１２により電磁
パルスの進行方向に振動させられた反射板１０で反射す
る。この反射した電磁パルスは、反射板１０の振動周波
数成分に応じた低周波振動成分を含んでいる。反射板１
０で反射した電磁パルスがターゲット１以外の物体で反
射したノイズと一緒にレーダ２に受信される。レーダー
２で受信される電磁パルスのうち、反射板１０の振動周
波数に応じた低周波振動成分を含んだ電磁パルスがター
ゲット１からのものであると特定でき、反射板１０で反
射した電磁パルスを前記ノイズと弁別できる。その特定
した電磁パルスとレーダー２から出射された電磁パルス
との時間ずれからターゲット１までの距離が求まる。

【００２７】このように、上記第１の実施の形態によれ
ば、ターゲット１の後方や近傍にある反射物からの反射
を除去した信頼性の高い測定が可能になる。

【００２８】また、上記第１の実施の形態によれば、反
射板１０の振動周波数を調節ダイヤル１４によって変え
ることができるので、各測点毎に反射板１０の振動周波
数を異ならせることにより、得られた測定データがどの
測点のものであるかを各振動周波数に基づいて特定する
ことができる。従って、各測点の属性、つまり各測点の
特徴を測定者が書き記す必要がなく、作業効率のより一
層の向上を図ることができる。

【００２９】また、上記第１の実施の形態によれば、背
景や近傍のターゲット以外からの反射を除去した信頼性
の高い測定を実現することができる。

【００３０】図３はこの発明の第２の実施の形態に係る
電磁パルス式の測距装置のターゲットの概略構成を示す
ブロック図である。

【００３１】この測距装置のターゲット１には、振動周
波数調節ダイヤル１４に代えて、反射板１０の傾きを検
出する傾斜センサ（検出手段）１６が設けられている。
そして、振動周波数可変回路１５′は、傾斜センサ１６
により検出された反射板１０の傾きに応じて反射板１０
の振動周波数を変化させるように構成されている。な
お、反射板１０の傾きは、例えば反射面１０ｂが垂直に
なっている状態を傾き角度０とし、この傾き角度０の位
置からの傾き角度として傾斜センサ１６により検出され
る。

【００３２】このような構成を有する第２の実施の形態
に係る測距装置では、傾きセンサ１６により検出された
反射板１０の傾きに応じて振動周波数可変回路１５′が
反射板１０の振動周波数を変化させるので、上記第１の
実施の形態の場合と同様にターゲット１からのものであ
ると特定される電磁パルスの周波数は、反射板１０の傾
きに応じて変化している。上述したようにターゲット１
までの距離を求める際に、前記特定される電磁パルスの
周波数に基づいて、すなわちその周波数と反射板１０の
傾きが０のときに得られる電磁パルスの周波数との差に
基づいて反射板１０の傾きを補正することができる。従
って、ターゲット１の反射板１０の傾きが０、すなわち
反射板１０の反射面１０ｂが垂直になるように反射板１
０の向きを精度よく調整しなくても、ターゲット１まで
の距離を正確に測定することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明に係る電磁パルスの測距装置によれば、レーダーから
ターゲットへ向けて放射された電磁パルスは振動手段に
より電磁パルスの進行方向に振動させられた反射部材で
反射し、反射部材の振動周波数成分は、測距結果の低周
波振動成分として検出される。反射部材で反射した電磁
パルスがターゲット以外の物体で反射したノイズと一緒
にレーダに受信される。レーダーで受信される電磁パル
スのうち、反射部材の振動周波数に応じた低周波成分を
含んだ電磁パルスがターゲットからのものであると特定
でき、ターゲットの反射部材で反射した電磁パルスを前
記ノイズと弁別できる。従って、ターゲットの後方や近
傍にある反射物からの反射を除去して信頼性の高い測定
行なうことができる。

【００３４】請求項２記載の発明に係る電磁パルスの測
距装置によれば、反射部材の振動周波数を振動周波数調
節部材によって変えることができるので、各測点毎に反
射部材の振動周波数を異ならせることにより、得られた
測定データがどの測点のものであるかを各振動周波数に
基づいて特定することができる。従って、各測点の属
性、つまり各測点の特徴を測定者が書き記す必要がな
く、作業効率のより一層の向上を図ることができる。

【００３５】請求項３記載の発明に係る電磁パルスの測
距装置によれば、傾き検出手段により検出された反射部
材の傾きに応じて振動周波数可変手段が反射部材の振動
周波数を変化させるので、ターゲットからのものである
と特定される電磁パルスの周波数は、反射部材の傾きに
応じて変化している。従って、ターゲットの傾きを検出
することができる。

【００３６】請求項４記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットによれば、電磁パルスを放射する
レーダーを有する電磁パルス式の測距装置に用いた場
合、レーダーで受信される電磁パルスのうち、低周波成
分を含んだ電磁パルスがターゲットからのものであると
特定でき、ターゲットの反射部材で反射した電磁パルス
を前記ノイズと弁別できる。従って、ターゲットの後方
や近傍にある反射物からの反射を除去して信頼性の高い
測定行なうことができる。

【００３７】請求項５記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットによれば、反射部材の振動周波数
を振動周波数調節部材によって変えることができるの
で、各測点毎に反射部材の振動周波数を異ならせること
により、得られた測定データがどの測点のものであるか
を各振動周波数に基づいて特定することができる。従っ
て、各測点の属性、つまり各測点の特徴を測定者が書き
記す必要がなく、作業効率のより一層の向上を図ること
ができると共に、複数の測点を同時に測定することも可
能である。

【００３８】請求項６記載の発明に係る電磁パルス式の
測距装置のターゲットによれば、傾き検出手段により検
出された反射部材の傾きに応じて振動周波数可変手段が
反射部材の振動周波数を変化させるので、ターゲットか
らのものであると特定される電磁パルスの周波数は、反
射部材の傾きに応じて変化している。従って、ターゲッ
トの傾きを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の第１の実施の形態に係る電磁
パルス式の測距装置の使用状態を示す概略構成図であ
る。

【図２】図２は図１に示す測距装置のターゲットの概略
構成を示すブロック図である。

【図３】図３はこの発明の第２の実施の形態に係る電磁
パルス式の測距装置のターゲットの概略構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ ターゲット ２ レーダー １０ 反射板（反射部材） １２ 振動発生機構（振動手段） １３ 駆動回路（振動手段） １４ 振動周波数調節ダイヤル（振動周波数調節部材） １５′ 振動周波数可変回路（振動周波数可変手段） １６ 傾斜センサ（傾き検出手段）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測点に配置されるターゲットと、 電磁パルスを前記ターゲットへ放射しかつ前記ターゲッ
   トで反射した電磁パルスを検出するレーダーとを備え、 前記ターゲットは、前記電磁パルスを反射する反射部材
   と、この反射部材を前記電磁パルスの進行方向に振動さ
   せる振動手段とを備えていることを特徴とする電磁パル
   ス式の測距装置。
2. 【請求項２】 前記ターゲットはさらに、各測点毎に前
   記反射部材の振動周波数を変える振動周波数調節部材を
   有することを特徴とする請求項１記載の測距装置。
3. 【請求項３】 前記ターゲットはさらに、前記反射部材
   の傾きを検出する傾き検出手段と、前記検出手段により
   検出された前記傾きに応じて前記反射部材の振動周波数
   を変化させる振動周波数可変手段とを有することを特徴
   とする請求項１記載の測距装置。
4. 【請求項４】 電磁パルスを反射する反射部材と、この
   反射部材を電磁パルスの進行方向に振動させる振動手段
   とを備えていることを特徴とする電磁パルス式の測距装
   置のターゲット。
5. 【請求項５】 前記反射部材の振動周波数を変える振動
   周波数調節部材をさらに有することを特徴とする請求項
   ４記載のターゲット。
6. 【請求項６】 前記反射部材の傾きを検出する傾き検出
   手段と、前記検出手段により検出された前記傾きに応じ
   て前記反射部材の振動周波数を変化させる振動周波数可
   変手段とをさらに有することを特徴とする請求項４記載
   のターゲット。