[发明专利]距离测定装置以及距离测定方法

摘要

距离测定装置具有粗略距离测定电路(18)，其利用时间延迟电路；以及精密距离测定电路(31)，其测定载波的矢量方向来测量距离，它们之和为最终输出。粗略距离测定电路(18)虽然测定量程长，但精度低。精密距离测定电路(31)虽然测定量程短，但精度高。通过它们的组合，可以作成测定量程长、分辨率高且能够实施准确测定的距离测定装置。

主权项

一种距离测定装置，其特征在于，该距离测定装置具有：产生将时钟频率设为f1的第1伪随机信号的单元；产生第2伪随机信号的单元，该第2伪随机信号具有与所述第1伪随机信号相同的模式，且将频率比所述时钟频率f1稍低的f2设为时钟频率；将所述第1伪随机信号与所述第2伪随机信号相乘的第1乘法器；产生微波的载波的单元；通过所述第1伪随机信号对所述载波进行相位调制的单元；将所述相位调制后的载波作为电磁波向对象物发送的单元；接收从所述对象物反射的电磁波来取得接收信号的单元；将所述取得的接收信号与所述第2伪随机信号相乘的第2乘法器；输入所述载波的一部分、输出作为相位彼此正交的两个分量的I信号和Q信号的混合耦合器；将所述第2乘法器的输出信号分为两个后的其中一个信号R1与所述I信号相乘的第3乘法器；将所述第2乘法器的输出信号分为两个后的其中另一个信号R2与所述Q信号相乘的第4乘法器；对所述第1乘法器的输出信号进行低频滤波处理的第1低通滤波器；对所述第3乘法器的输出信号进行低频滤波处理的第2低通滤波器；对所述第4乘法器的输出信号进行低频滤波处理的第3低通滤波器；分别单独地对所述第2低通滤波器和第3低通滤波器的输出信号进行平方运算的第1平方器和第2平方器；将所述第1平方器和第2平方器的输出信号相加的加法器；在检测出所述第1低通滤波器的输出信号的最大振幅值时产生第1脉冲的单元；在检测出所述加法器的输出信号的最大振幅值时产生第2脉冲的单元；对从所述第1脉冲的产生时刻到所述第2脉冲的产生时刻的时间进行测定的单元；粗略距离测定部，其将所述测定的时间的1/2与所述电磁波的传播速度相乘所得的积作为第1运算值，将所述时钟频率f1减去时钟频率f2所得的差的频率除以所述时钟频率f1得出的商作为第2运算值，获得将所述第1运算值与所述第2运算值相乘所得的积即第3运算值，作为到所述对象物的距离；相位差运算器，其在将所述第2低通滤波器的输出设为I′、将所述第3低通滤波器的输出设为Q′时，求出相位差θ＝tan-1(Q′/I′)；以及精密距离测定部，其在将所述载波的波长设为λ时，求出精密距离＝θλ/2π。