本發(fā)明涉及計(jì)測(cè)移動(dòng)體的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置和移動(dòng)距離計(jì)測(cè)方法。本發(fā)明還涉及具有移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置的電梯和車輛。

背景技術(shù)：

例如，在專利文獻(xiàn)1、2公開有移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置，該移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置安裝于電梯的轎廂、車輛等移動(dòng)體，使用電波計(jì)測(cè)移動(dòng)體的移動(dòng)距離和/或速度。

專利文獻(xiàn)1公開有如下內(nèi)容：將發(fā)送信號(hào)作為電波從移動(dòng)體(車輛)照射到固定面(地面)，根據(jù)反射信號(hào)相對(duì)于發(fā)送信號(hào)的相位差計(jì)算移動(dòng)體的移動(dòng)距離。由于不使用反射信號(hào)的振幅信息而根據(jù)相位差的累計(jì)值(累計(jì)相位)計(jì)算移動(dòng)距離，因而即使在固定面的電波的反射狀態(tài)急劇變動(dòng)的情況下，也能夠正確地計(jì)測(cè)移動(dòng)距離。

專利文獻(xiàn)2公開有電梯的安全裝置，該安全裝置從電梯的轎廂向?qū)к壔蛘弑谡丈潆姴?，根?jù)反射波的多普勒頻移量計(jì)算轎廂的速度，該安全裝置將2個(gè)多普勒傳感器安裝成相對(duì)于行進(jìn)方向前后對(duì)稱或者左右對(duì)稱且成為大致相同的照射角度，根據(jù)兩者的檢測(cè)信號(hào)校正照射角度。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開第2013/105359號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010-105754號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置進(jìn)行反射信號(hào)的正交檢波(iq檢波)，計(jì)算iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)，以便計(jì)算反射信號(hào)相對(duì)于發(fā)送信號(hào)的相位差。但是，由于產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)的振蕩器和天線的溫度特性和制造偏差引起的dc偏置，并且由于從發(fā)送天線直接入射到接收天線的直接波，反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心即iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)中心有時(shí)偏離原點(diǎn)。在該情況下，不能正確地求出相位差，存在移動(dòng)距離的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差的問題。

根據(jù)專利文獻(xiàn)1，不使用反射波的振幅信息而根據(jù)相位差累計(jì)值計(jì)算移動(dòng)距離，因而即使電波的反射狀態(tài)由于金屬物體的存在而變動(dòng)，也能夠正確地計(jì)算移動(dòng)距離。但是，不具備在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離iq平面的原點(diǎn)時(shí)進(jìn)行校正的手段。

專利文獻(xiàn)2具有2個(gè)多普勒傳感器，根據(jù)兩者的檢測(cè)信號(hào)校正照射角度，因而能夠容易地校正傳感器的安裝誤差引起的照射角度的偏差。但是，不具備在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離iq平面的原點(diǎn)時(shí)進(jìn)行校正的手段。

本發(fā)明的目的在于解決上述課題，提供移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置和移動(dòng)距離計(jì)測(cè)方法，即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離iq平面的原點(diǎn)的情況下，也能夠正確地計(jì)測(cè)移動(dòng)體的移動(dòng)距離。本發(fā)明的目的還在于，提供具有移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置的電梯和車輛。

用于解決課題的手段

本發(fā)明的一個(gè)方式的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置設(shè)置于沿著固定面移動(dòng)的移動(dòng)體，計(jì)測(cè)該移動(dòng)體的移動(dòng)距離，其特征在于，所述移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置具有：

振蕩器，其跨越多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間產(chǎn)生具有無(wú)線頻率的發(fā)送信號(hào)；

發(fā)送天線，其將所述發(fā)送信號(hào)作為電波照射到所述固定面；

接收天線，其接收從所述發(fā)送天線照射到所述固定面并被所述固定面反射的電波，作為與所述發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)而取得；

iq信號(hào)取得單元，其在所述多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間的各個(gè)單位時(shí)間區(qū)間內(nèi)將所述發(fā)送信號(hào)用作基準(zhǔn)信號(hào)對(duì)所述反射信號(hào)進(jìn)行正交檢波，取得與所述多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)iq信號(hào)，該多個(gè)iq信號(hào)分別表示iq平面上的所述反射信號(hào)的坐標(biāo)；

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)單元，其根據(jù)由所述iq信號(hào)取得單元取得的多個(gè)iq信號(hào)中的至少2個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)所述iq平面上的所述反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)；以及

移動(dòng)距離運(yùn)算單元，其根據(jù)所述iq平面上的所述反射信號(hào)的坐標(biāo)和所述相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，計(jì)算所述反射信號(hào)相對(duì)于所述發(fā)送信號(hào)的相位差，根據(jù)所述相位差計(jì)算所述移動(dòng)體的移動(dòng)距離。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置，構(gòu)成為根據(jù)取得的至少2個(gè)iq信號(hào)計(jì)算反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心相對(duì)于原點(diǎn)的偏差，根據(jù)正確的相位旋轉(zhuǎn)中心求出發(fā)送信號(hào)與反射信號(hào)的相位差而計(jì)算移動(dòng)距離，因而即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)的情況下，也能夠正確地計(jì)測(cè)移動(dòng)體的移動(dòng)距離。

附圖說(shuō)明

圖1是示意地示出安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的電梯的結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的天線12的配置例的圖。

圖4是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的隨著轎廂3的移動(dòng)而產(chǎn)生的iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的變化的圖。

圖5是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)與轎廂3的移動(dòng)距離的關(guān)系的圖。

圖6是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位差的計(jì)算的圖。

圖7是說(shuō)明比較例的相位差的計(jì)算的圖。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作的流程圖。

圖9是詳細(xì)地示出圖8的步驟s1的停止判定處理的流程圖。

圖10是詳細(xì)地示出圖8的步驟s3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。

圖11是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

圖12是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理中的發(fā)送信號(hào)的頻率決定方法的圖。

圖13是詳細(xì)地示出圖8的步驟s4的移動(dòng)距離運(yùn)算處理的流程圖。

圖14是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的iq信號(hào)的校正方法的圖。

圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作的流程圖。

圖16是詳細(xì)地示出圖15的步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。

圖17是詳細(xì)地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。

圖18是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

圖19是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

圖20是示意地示出安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式4的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的列車的結(jié)構(gòu)的圖。

圖21是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

圖22是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

圖23是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1

在實(shí)施方式1中示出將移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置安裝于電梯的轎廂的情況。在該情況下，電梯的井道是固定面，電梯的轎廂是移動(dòng)體，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置計(jì)測(cè)沿著井道移動(dòng)的轎廂的移動(dòng)距離。

圖1是示意地示出安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的電梯的結(jié)構(gòu)的圖。在圖1中，在井道1內(nèi)設(shè)置有一對(duì)導(dǎo)軌2。轎廂3由導(dǎo)軌2引導(dǎo)著在井道1內(nèi)升降。轎廂3由掛于驅(qū)動(dòng)裝置4的主繩索5吊掛著，對(duì)重6吊掛于主繩索5的相反側(cè)。移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10經(jīng)由安裝夾具7安裝于轎廂3的上表面。另外，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10也可以安裝于轎廂3的側(cè)面或者底面。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10計(jì)測(cè)轎廂3的移動(dòng)距離。在圖2中，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10構(gòu)成為具有振蕩器11、發(fā)送天線12a、接收天線12b、放大器13、iq解調(diào)器14、相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15、移動(dòng)距離運(yùn)算電路16、輸入端子17、輸出端子18、停止判定電路19以及控制電路20。

振蕩器11產(chǎn)生射頻信號(hào)。在此，振蕩器11通過(guò)使pll(phaselockedloop：鎖相環(huán))與石英振蕩器等溫度特性良好的基準(zhǔn)信號(hào)源同步，穩(wěn)定地產(chǎn)生連續(xù)波的射頻信號(hào)。振蕩器11跨越多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間產(chǎn)生具有由相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15設(shè)定的無(wú)線頻率的射頻信號(hào)。由振蕩器11跨越多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間產(chǎn)生的射頻信號(hào)作為分別與多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間對(duì)應(yīng)的多個(gè)發(fā)送信號(hào)被發(fā)送給發(fā)送天線12a和iq解調(diào)器14。為了計(jì)測(cè)移動(dòng)距離，振蕩器11也可以產(chǎn)生例如10ghz頻帶、24ghz頻帶、60ghz頻帶、77ghz頻帶等微波頻帶的射頻信號(hào)。

發(fā)送天線12a是將由振蕩器11產(chǎn)生的多個(gè)發(fā)送信號(hào)作為電波(發(fā)送波)照射到固定面的發(fā)送單元。在此，固定面是指與轎廂3的移動(dòng)方向大致平行且與發(fā)送天線12a和接收天線12b相對(duì)的面。發(fā)送天線12a照射電波的固定面可以是導(dǎo)軌2，也可以是井道1的壁。另外，也可以在固定面設(shè)置反射體，向反射體照射電波。

接收天線12b是設(shè)置在發(fā)送天線12a的附近，接收從發(fā)送天線12a照射到固定面并被固定面反射的電波(反射波)，作為與發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)而取得的接收單元。由接收天線12b取得的反射信號(hào)被發(fā)送給放大器13。

發(fā)送天線12a和接收天線12b的極化方向是水平極化。即，與導(dǎo)軌2的短邊方向平行且與導(dǎo)軌2的長(zhǎng)邊方向垂直。另外，也可以將發(fā)送天線12a和接收天線12b的極化方向設(shè)為垂直極化。

發(fā)送天線12a和接收天線12b也可以構(gòu)成為形成在同一基板上的貼片天線(patchantenna)。在該情況下，作為部件能夠當(dāng)作1個(gè)天線12，作為功能1個(gè)天線12能夠包含發(fā)送天線12a和接收天線12b。另外，發(fā)送天線12a和接收天線12b也可以設(shè)于移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的不同位置。在該情況下，從發(fā)送天線12a到固定面的電波的傳播距離和從固定面到接收天線12b的電波的傳播距離有可能不同。下面，在本說(shuō)明書中，以發(fā)送天線12a和接收天線12b設(shè)置在彼此的附近，朝向固定面的往返的傳播距離彼此相等的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。

放大器13將從接收天線12b發(fā)送的反射信號(hào)放大至規(guī)定的振幅水平。由放大器13放大后的反射信號(hào)被發(fā)送給iq解調(diào)器14。

iq解調(diào)器14是對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行正交檢波(iq檢波)而取得多個(gè)iq信號(hào)的iq信號(hào)取得單元。如前所述，發(fā)送信號(hào)是連續(xù)波，因而反射信號(hào)也是連續(xù)波。但是，iq解調(diào)器14通過(guò)按照每個(gè)單位時(shí)間區(qū)間采樣反射信號(hào)并進(jìn)行正交檢波，將連續(xù)波的反射信號(hào)作為與多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間(即多個(gè)發(fā)送信號(hào))分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)反射信號(hào)進(jìn)行處理。iq解調(diào)器14在多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間的各個(gè)單位時(shí)間區(qū)間內(nèi)將由振蕩器11產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)用作基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)從放大器13發(fā)送的與該發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)進(jìn)行正交檢波。由此，iq解調(diào)器14取得與多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)iq信號(hào)，該多個(gè)iq信號(hào)分別表示iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)。將由iq解調(diào)器14取得的iq信號(hào)發(fā)送給相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15、移動(dòng)距離運(yùn)算電路16以及停止判定電路19。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15是根據(jù)由iq解調(diào)器14取得的多個(gè)iq信號(hào)中的至少3個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)iq平面上的反射信號(hào)(即至少3個(gè)iq信號(hào))的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)單元。相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15按照來(lái)自控制電路20的指示執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理，將表示由相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15檢測(cè)出的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)距離運(yùn)算電路16，將表示相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理已完成的信號(hào)發(fā)送給控制電路20。并且，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11設(shè)定要產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)的頻率。并且，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15將通知對(duì)振蕩器11設(shè)定的發(fā)送信號(hào)的頻率的信號(hào)發(fā)送給停止判定電路19。

移動(dòng)距離運(yùn)算電路16是根據(jù)iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)和相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，計(jì)算反射信號(hào)相對(duì)于發(fā)送信號(hào)的相位差，根據(jù)相位差計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離的移動(dòng)距離運(yùn)算單元。也可以是，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16在計(jì)算相位差之前，根據(jù)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)校正iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)，根據(jù)校正后的坐標(biāo)計(jì)算反射信號(hào)相對(duì)于發(fā)送信號(hào)的相位差。移動(dòng)距離運(yùn)算電路16按照來(lái)自控制電路20的指示執(zhí)行移動(dòng)距離運(yùn)算處理，將表示在該移動(dòng)距離運(yùn)算電路16計(jì)算出的移動(dòng)距離的信號(hào)發(fā)送給控制電路20和輸出端子18。另外，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16在經(jīng)由輸入端子17從外部輸入了復(fù)位信號(hào)的情況下，使移動(dòng)距離返回到零。

停止判定電路19是根據(jù)從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)和從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15通知的發(fā)送信號(hào)的頻率，判定轎廂3是否停止著的停止判定單元。停止判定電路19在判定為轎廂3停止著時(shí)，將表示該情況的停止中信號(hào)發(fā)送給控制電路20。

控制電路20控制相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15和移動(dòng)距離運(yùn)算電路16。控制電路20從停止判定電路19接收停止中信號(hào)。另外，控制電路20將指示執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的信號(hào)發(fā)送給相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15，并且從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15接收表示相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理已完成的信號(hào)。另外，控制電路20將指示執(zhí)行移動(dòng)距離運(yùn)算處理的信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)距離運(yùn)算電路16，并且從移動(dòng)距離運(yùn)算電路16接收表示計(jì)算出的移動(dòng)距離的信號(hào)。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的天線12的配置例的圖。圖3是從側(cè)面觀察移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的示意圖。在圖3中，虛線21是相對(duì)于固定面(導(dǎo)軌2的面)的垂線。虛線21也可以對(duì)稱地將移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的上下二等分。另外，虛線22是沿轎廂3的行進(jìn)方向的斜上方向相對(duì)于虛線21傾斜角度θ的線。角度θ例如為45度。如圖3所示，天線12以使電波的照射方向與虛線22一致的方式配置。此時(shí)，從天線12的中點(diǎn)到固定面的距離為圖3所示的長(zhǎng)度h。另外，從天線12到固定面的電波的傳播距離為圖3所示的長(zhǎng)度l。h與l的關(guān)系用下式(1)表示。

l＝h/cosθ……(1)

在此，對(duì)根據(jù)iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的變化計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離的方法和此時(shí)產(chǎn)生的課題進(jìn)行說(shuō)明。

圖4是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的隨著轎廂3的移動(dòng)而產(chǎn)生的iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的變化的圖。首先，參照?qǐng)D4說(shuō)明隨著轎廂3的移動(dòng)而產(chǎn)生的iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的變化和基于該變化的轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)算方法。在此，對(duì)根據(jù)以與電波的照射方向(虛線22的方向)相同的角度到來(lái)的反射信號(hào)計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離的情況進(jìn)行說(shuō)明，但是，也可以求出反射信號(hào)的強(qiáng)度最大的方向，根據(jù)從該方向到來(lái)的反射信號(hào)進(jìn)行計(jì)算。反射信號(hào)的強(qiáng)度最大的方向能夠根據(jù)天線12的指向性模式、從天線12到固定面的距離h以及天線12的安裝角度θ求出。

在圖4中，向量△s表示作為固定面的導(dǎo)軌2在每微小單位時(shí)間內(nèi)表觀上的行進(jìn)方向和大小。實(shí)際上，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10隨著轎廂3的移動(dòng)而移動(dòng)，但是，在此以移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10為基準(zhǔn)來(lái)考慮。另外，微小單位時(shí)間是指在轎廂3為最高速度時(shí)行進(jìn)的距離成為與發(fā)送信號(hào)的波長(zhǎng)相比足夠小的值(例如1/10以下)的時(shí)間間隔。另外，從天線12到固定面的電波的傳播距離的變化量△l用下式2表示。

△l＝△s·sinθ……(2)

另外，在設(shè)發(fā)送信號(hào)的波長(zhǎng)為λ時(shí)，微小單位時(shí)間內(nèi)的反射信號(hào)的相位變化量△φ用下式3表示。

△φ＝2(2π/λ)·△l……(3)

該相位變化量△φ表現(xiàn)為iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的變化。此時(shí)，iq解調(diào)器14通過(guò)反射信號(hào)與發(fā)送信號(hào)的正交檢波，輸出具有由i分量(同相分量)和q分量(正交分量)構(gòu)成的2個(gè)分量的iq信號(hào)。另外，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16求出arctan(q/i)，由此能夠得到該iq信號(hào)的相位。arctan是反正切函數(shù)。另外，在求出與微小單位時(shí)間前之間的相位的差分時(shí)，該值成為△φ，因而能夠根據(jù)式(2)和式(3)求出每微小單位時(shí)間的移動(dòng)距離△s。

通過(guò)利用上述方法求出每微小單位時(shí)間的移動(dòng)距離△s并進(jìn)行積分，能夠求出在一定時(shí)間內(nèi)轎廂3的移動(dòng)距離s。另一方面，還能夠求出將每微小單位時(shí)間的相位變化量△φ累計(jì)而成的累計(jì)相位，根據(jù)累計(jì)相位直接求出移動(dòng)距離s。參照?qǐng)D5說(shuō)明該方法。

圖5是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)與轎廂3的移動(dòng)距離的關(guān)系的圖。圖5示出iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)的i分量(x軸)和q分量(y軸)與轎廂3的移動(dòng)距離(z軸)的關(guān)系。在圖5中，圓31表示xy平面(iq平面)上的相位的旋轉(zhuǎn)軌跡。螺旋32是將圓31沿z軸拉伸而示出的螺旋。另外，相位順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，設(shè)順時(shí)針的相位旋轉(zhuǎn)為正。

將根據(jù)iq解調(diào)器14的輸出信號(hào)求出的相位變化量△φ累計(jì)而成的累計(jì)相位成為螺旋31上的1點(diǎn)。在設(shè)累計(jì)相位為φ時(shí)，移動(dòng)距離s用下式(4)求出。

s＝φ·λ/(4π·sinθ)……(4)

在圖5中，螺旋32上的點(diǎn)33是相位在螺旋32上從0旋轉(zhuǎn)一圈到2π的點(diǎn)。在此，假設(shè)在螺旋32上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)，并非從2π返回到0再行進(jìn)到2π，而是直接從2π行進(jìn)到4π來(lái)計(jì)算相位。這樣不產(chǎn)生相位的不連續(xù)點(diǎn)而連續(xù)累積作為相位展開(フェーズアンラップ)是已知的，在此采用該方法。即，跨越2π以上累計(jì)相位變化量，根據(jù)該累計(jì)相位求出移動(dòng)距離。另外，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16在經(jīng)由輸入端子17從外部輸入了復(fù)位信號(hào)的情況下，使累計(jì)相位返回到零。

在利用上述方法求出轎廂3的移動(dòng)距離時(shí)，在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離iq平面上的原點(diǎn)o時(shí)，不能正確地求出相位變化量和累計(jì)相位，移動(dòng)距離的計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差。實(shí)際上，由于振蕩器11和天線12的溫度特性和制造偏差引起的dc偏置，并且由于從發(fā)送天線12a直接入射到接收天線12b的直接波，反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心有時(shí)偏離原點(diǎn)o。參照?qǐng)D6和圖7，說(shuō)明在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)o的情況下產(chǎn)生的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)誤差。

圖6是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位差的計(jì)算的圖。圖7是說(shuō)明比較例的相位差的計(jì)算的圖。在圖6和圖7中，點(diǎn)p11～點(diǎn)p14表示由iq解調(diào)器14取得的iq信號(hào)。在該例中，iq信號(hào)的相位以與原點(diǎn)o不同的點(diǎn)p10為中心旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)p11～點(diǎn)p14位于以點(diǎn)p10為中心的圓41的圓周上。假設(shè)在從取得點(diǎn)p11的iq信號(hào)到取得點(diǎn)p12的iq信號(hào)的期間內(nèi)轎廂3移動(dòng)的距離，與在從取得點(diǎn)p13的iq信號(hào)到取得點(diǎn)p14的iq信號(hào)的期間內(nèi)轎廂3移動(dòng)的距離相等。

如圖6所示，在以點(diǎn)p10為相位旋轉(zhuǎn)中心求出相位差的情況下，點(diǎn)p11與點(diǎn)p12之間的相位差φ1和點(diǎn)p13與點(diǎn)p14之間的相位差φ2相等。因此，利用上述方法根據(jù)相位差φ1計(jì)算出的移動(dòng)距離和根據(jù)相位差φ2計(jì)算出的移動(dòng)距離也相等，能夠正確地計(jì)測(cè)移動(dòng)距離。

但是，在如圖7所示以原點(diǎn)o為相位旋轉(zhuǎn)中心求出相位差的情況下，點(diǎn)p11與點(diǎn)p12之間的相位差φ1’和點(diǎn)p13與點(diǎn)p14之間的相位差φ2’不相等。因此，利用上述方法根據(jù)相位差φ1’計(jì)算出的移動(dòng)距離和根據(jù)相位差φ2’計(jì)算出的移動(dòng)距離也不相等，移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生誤差。

這樣，在相位旋轉(zhuǎn)中心偏離iq平面上的原點(diǎn)o的情況下，當(dāng)在移動(dòng)距離運(yùn)算電路16中直接使用從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)，將原點(diǎn)o視為相位旋轉(zhuǎn)中心求出相位變化量和累計(jì)相位時(shí)，存在移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)結(jié)果產(chǎn)生誤差這樣的問題。為了解決該問題，實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10構(gòu)成為具有：相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15，其檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)；以及移動(dòng)距離運(yùn)算電路16，其根據(jù)檢測(cè)出的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)校正從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)，根據(jù)校正后的iq信號(hào)計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)o的情況下，也能夠降低計(jì)測(cè)誤差，高精度地計(jì)測(cè)轎廂3的移動(dòng)距離。

下面，說(shuō)明實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作的流程圖。首先，停止判定電路19執(zhí)行停止判定處理，在判定為轎廂3停止著時(shí)，向控制電路20發(fā)送表示該情況的停止中信號(hào)(步驟s1)。控制電路20判定轎廂3是否停止著(步驟s2)，在“是”時(shí)進(jìn)入步驟s3，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟s4。控制電路20如果從停止判定電路19接收到停止中信號(hào)，則判定為轎廂3停止著。在判定為轎廂3停止著的情況下，控制電路20指示相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理(步驟s3)。在從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15接收到表示處理已完成的信號(hào)，判定為轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，控制電路20指示移動(dòng)距離運(yùn)算電路16執(zhí)行移動(dòng)距離運(yùn)算處理(步驟s4)。

另外，也可以在轎廂3停止著的情況下不始終執(zhí)行步驟s3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理。例如，也可以在轎廂3停止著的狀態(tài)下按照規(guī)定的時(shí)間間隔執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理。

圖9是詳細(xì)地示出圖8的步驟s1的停止判定處理的流程圖。圖9示出停止判定電路19的動(dòng)作。

首先，停止判定電路19判斷是否正在執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理(步驟s11)，在“是”時(shí)進(jìn)入圖8的步驟s2，在“否”時(shí)進(jìn)入圖9的步驟s12。為了判斷是否正在執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理，停止判定電路19確認(rèn)從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15通知的發(fā)送信號(hào)的頻率是否是在相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理中使用的預(yù)定的頻率。在未正在執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的情況下(例如，對(duì)振蕩器11設(shè)定了在移動(dòng)距離運(yùn)算處理中使用的頻率的情況下)，停止判定電路19從iq解調(diào)器14取得第1iq信號(hào)(步驟s12)，在經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間(時(shí)間期間)后，從iq解調(diào)器14取得第2iq信號(hào)(步驟s13)，計(jì)算iq信號(hào)的變化量(步驟s14)。然后，停止判定電路19確認(rèn)跨越預(yù)定的時(shí)間期間的iq信號(hào)的變化量是否為預(yù)定的閾值以下(步驟s15)，在“是”時(shí)進(jìn)入步驟s16，在“否”時(shí)進(jìn)入圖8的步驟s2。在iq信號(hào)的變化量為預(yù)定的閾值以下的情況下，停止判定電路19判定為移動(dòng)體停止著，向控制電路20發(fā)送停止中信號(hào)(步驟s16)。

如后面詳細(xì)說(shuō)明的那樣，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理中，對(duì)振蕩器11依次設(shè)定多個(gè)頻率。為了不將在相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的執(zhí)行中取得的iq信號(hào)用于停止判定處理，停止判定電路19在步驟s11中確認(rèn)從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15通知的發(fā)送信號(hào)的頻率，僅在對(duì)振蕩器11設(shè)定了在移動(dòng)距離運(yùn)算處理中使用的頻率的情況下，取得iq信號(hào)并進(jìn)行停止判定。

由于在轎廂3停止著時(shí)固定面的狀態(tài)不變，因而從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)大致固定。因此，停止判定電路19計(jì)算跨越預(yù)定的時(shí)間期間的iq信號(hào)的變化量，如果變化量在預(yù)定的閾值以下，則判定為轎廂3停止著。通過(guò)這樣進(jìn)行停止判定，即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)的情況下，也能夠正確地判定轎廂3是否停止著。

另外，也可以構(gòu)成為，停止判定電路19經(jīng)由輸入端子17從外部(例如電梯控制裝置)接收表示轎廂3停止著的信號(hào)，根據(jù)該信號(hào)進(jìn)行停止判定。此外，也可以構(gòu)成為，經(jīng)由輸入端子17從外部向控制電路20直接輸入停止中信號(hào)。在這樣構(gòu)成的情況下，將不需要停止判定電路19。另外，也可以構(gòu)成為，控制電路20根據(jù)由移動(dòng)距離運(yùn)算電路16計(jì)算出的移動(dòng)距離計(jì)算轎廂3的速度，如果轎廂3的速度為零或者小于規(guī)定速度，則判定為停止著。通過(guò)將計(jì)算出的移動(dòng)距離除以其移動(dòng)時(shí)間，計(jì)算轎廂3的速度。

圖10是詳細(xì)地示出圖8的步驟s3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。

首先，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11設(shè)定預(yù)定的多個(gè)頻率中的一個(gè)頻率，作為要產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)的頻率(步驟s21)。相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11依次設(shè)定至少3個(gè)彼此不同的頻率。此時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15向停止判定電路19發(fā)送通知對(duì)振蕩器11設(shè)定的頻率的信號(hào)。要設(shè)定的頻率的決定方法在后面詳細(xì)說(shuō)明。

然后，振蕩器11產(chǎn)生具有已設(shè)定的頻率的發(fā)送信號(hào)，發(fā)送天線12a將由振蕩器11產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)作為電波照射到導(dǎo)軌2(步驟s22)。然后，發(fā)送天線12b接收從發(fā)送天線12a照射到導(dǎo)軌2并被導(dǎo)軌2反射的電波，作為反射信號(hào)而取得，放大器13將該反射信號(hào)放大至規(guī)定的振幅水平(步驟s23)。然后，iq解調(diào)器14將由振蕩器11產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)用作基準(zhǔn)信號(hào)，對(duì)從放大器13發(fā)送的反射信號(hào)進(jìn)行正交檢波(iq檢波)，取得iq信號(hào)(步驟s24)。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15取得從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)。然后，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)于預(yù)定的全部頻率產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)，判定是否取得了與發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的反射信號(hào)的iq信號(hào)(步驟s25)，在“是”時(shí)進(jìn)入步驟s26，在“否”時(shí)返回到步驟s21。相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15取得在從對(duì)振蕩器11設(shè)定頻率的時(shí)刻起經(jīng)過(guò)時(shí)間t以后取得的iq信號(hào)，作為與該頻率對(duì)應(yīng)的iq信號(hào)。在此，時(shí)間t是指時(shí)間t1與時(shí)間t2的合計(jì)時(shí)間，時(shí)間t1是從對(duì)振蕩器11設(shè)定頻率的時(shí)刻起到由發(fā)送天線12a照射電波為止所需要的時(shí)間，時(shí)間t2是被照射的電波往復(fù)傳播距離l所需要的時(shí)間。在設(shè)電波的速度為c時(shí)，時(shí)間t2用下式(5)表示。

t2＝2l/c……(5)

在對(duì)預(yù)定的全部頻率未能取得iq信號(hào)的情況下，返回到步驟s21，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11設(shè)定下一個(gè)頻率。振蕩器11產(chǎn)生具有彼此不同的無(wú)線頻率的至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)，發(fā)送天線12a將至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)作為電波照射到導(dǎo)軌2，接收天線12b取得與至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)反射信號(hào)，iq解調(diào)器14取得與至少3個(gè)反射信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)。另一方面，在已對(duì)預(yù)定的全部頻率取得iq信號(hào)的情況下，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15根據(jù)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)iq平面上的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)(步驟s26)。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)完成時(shí)，對(duì)振蕩器11設(shè)定預(yù)定的一個(gè)頻率(步驟s27)。該頻率是與在步驟s21～s25中對(duì)振蕩器11設(shè)定的頻率不同的頻率，是在步驟s4的移動(dòng)距離運(yùn)算處理中使用的頻率。然后，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15向移動(dòng)距離運(yùn)算電路16發(fā)送表示檢測(cè)出的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的信號(hào)(步驟s28)，進(jìn)而向控制電路20發(fā)送表示相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理已完成的信號(hào)(步驟s29)。

圖11是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。圖11示出在轎廂3停止著時(shí)，在iq平面上繪制使發(fā)送信號(hào)的頻率以0.01ghz刻度從24.05ghz變化到24.25ghz而依次取得的iq信號(hào)的例子。在發(fā)送信號(hào)的頻率變化時(shí)波長(zhǎng)變化，因而如果傳播距離固定，則能夠得到相位不同的iq信號(hào)。在圖11中，點(diǎn)p24.05ghz表示將頻率設(shè)定為24.05ghz而取得的iq信號(hào)的坐標(biāo)，點(diǎn)p24.06ghz表示將頻率設(shè)定為24.06ghz而取得的iq信號(hào)的坐標(biāo)，以后相同。在反射信號(hào)的強(qiáng)度固定的情況下，使發(fā)送信號(hào)的頻率變化而依次取得的iq信號(hào)的軌跡51成為圓弧或者圓。并且，圓弧51的中心52與相位旋轉(zhuǎn)中心相當(dāng)。

圓的中心能夠根據(jù)已取得的3個(gè)以上的iq信號(hào)求出。設(shè)3個(gè)iq信號(hào)在iq平面上的坐標(biāo)為p1(x1，y1)、p2(x2，y2)、p3(x3，y3)。在設(shè)圓的中心的坐標(biāo)為p0(x0，y0)，設(shè)半徑為r，設(shè)圓周上的點(diǎn)的坐標(biāo)為(x，y)時(shí)，圓的方程式用下式(6)表示。

(x-x0)²+(y-y0)²＝r²……(6)

為了求出通過(guò)3個(gè)點(diǎn)p1、p2、p3的圓的中心的坐標(biāo)，求解將3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入式(6)的x、y而得到的三元二次方程式，即可求出x0、y0。另外，圓的中心的求解方法不限于該方法，也可以使用求出線段p1-p2的垂直二等分線和p2-p3的垂直二等分線，再求出這兩條垂直二等分線的交點(diǎn)的方法，或者也可以使用霍夫變換(houghtransform)等進(jìn)行圖像上的圓檢測(cè)的普通方法。

在轎廂3停止著時(shí)固定面的狀態(tài)不變，因而可以期待反射信號(hào)的強(qiáng)度是固定的。因此，在轎廂3停止著時(shí)，根據(jù)與預(yù)定的至少3個(gè)彼此不同頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)，通過(guò)應(yīng)用上述方法，能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

圖12是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理中的發(fā)送信號(hào)的頻率決定方法的圖。參照?qǐng)D12說(shuō)明利用上述方法檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)后的發(fā)送信號(hào)的頻率決定方法。在圖12中，點(diǎn)p21、點(diǎn)p22表示將發(fā)送信號(hào)的頻率分別設(shè)定為f1、f2而取得的iq信號(hào)的坐標(biāo)。在設(shè)電波的速度為c時(shí)，頻率f1的發(fā)送信號(hào)的波長(zhǎng)λ1和頻率f2的發(fā)送信號(hào)的波長(zhǎng)λ2分別用下式(7)、(8)表示。

λ1＝c/f1……(7)

λ2＝c/f2……(8)

點(diǎn)p21與p22之間的相位差φ用下式(9)表示。

φ＝(2l/λ1)·2π-(2l/λ2)·2π……(9)

其中，l是從天線12到導(dǎo)軌2的電波的傳播距離。在將式(1)、式(7)以及式(8)代入式(9)進(jìn)行整理時(shí)，得到下式(10)。

f2＝f1-c·φ·cosθ/(4π·h)……(10)

在利用上述方法求出通過(guò)3個(gè)點(diǎn)的圓的中心的坐標(biāo)時(shí)，在以各2個(gè)點(diǎn)之間的相位差非常小的3個(gè)點(diǎn)即接近的3個(gè)點(diǎn)為基準(zhǔn)時(shí)，有可能不能正確地求出圓的中心的坐標(biāo)。因此，使用式(10)選擇發(fā)送信號(hào)的頻率。通過(guò)使用式(10)，根據(jù)發(fā)送天線12a和接收天線12b的主波束方向以及從發(fā)送天線12a和接收天線12b到導(dǎo)軌2的距離決定至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)的無(wú)線頻率，使得至少3個(gè)iq信號(hào)彼此具有預(yù)定的相位差。任意地決定第1頻率和適當(dāng)?shù)南辔徊?例如π/3)，選擇將它們分別代入式(10)的f1、φ而求出的f2作為第2頻率。同樣，根據(jù)第1頻率f1或者第2頻率f2和適當(dāng)?shù)南辔徊?，使用?10)選擇第3頻率。通過(guò)這樣選擇發(fā)送信號(hào)的頻率，能夠取得具有適度的相位差的3個(gè)以上的iq信號(hào)，因而通過(guò)根據(jù)這些iq信號(hào)應(yīng)用上述方法，能夠正確地檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

圖13是詳細(xì)地示出圖8的步驟s4的移動(dòng)距離運(yùn)算處理的流程圖。

在圖13中，步驟s31～s33的處理與圖10所示的流程圖的步驟s22～s24的處理相同，因而省略這些處理的說(shuō)明。首先，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16產(chǎn)生發(fā)送信號(hào)并取得反射信號(hào)的iq信號(hào)(步驟s31～s33)。如前所述，在相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理完成時(shí)，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11設(shè)定預(yù)定的一個(gè)頻率(圖10的步驟s27)，因而在移動(dòng)距離運(yùn)算處理中，振蕩器11始終產(chǎn)生該頻率的發(fā)送信號(hào)。

然后，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16根據(jù)從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15剛剛接收到的表示相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的信號(hào)，校正iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)(步驟s34)。然后，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16根據(jù)校正后的坐標(biāo)計(jì)算反射信號(hào)相對(duì)于發(fā)送信號(hào)的相位差，根據(jù)計(jì)算出的相位差計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離(步驟s35)。然后，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16將表示計(jì)算出的移動(dòng)距離的信號(hào)輸出給控制電路20和輸出端子18(步驟s36)。

另外，在圖13的移動(dòng)距離運(yùn)算處理中，移動(dòng)距離運(yùn)算電路16在計(jì)算相位差之前，根據(jù)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)校正iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)(步驟s34)，但是，也可以不校正反射信號(hào)的坐標(biāo)，而是根據(jù)反射信號(hào)的坐標(biāo)和相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)直接計(jì)算相位差。如果相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)是已知的，則能夠正確地計(jì)算iq平面上的反射信號(hào)的坐標(biāo)，因此，能夠計(jì)算出正確的相位變化量和累計(jì)相位。

圖14是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的iq信號(hào)的校正方法的圖。參照?qǐng)D14說(shuō)明移動(dòng)距離運(yùn)算電路16校正iq信號(hào)的方法。在圖14中，點(diǎn)p表示由iq解調(diào)器14取得的校正前的iq信號(hào)。在該例中，iq信號(hào)的相位以與原點(diǎn)不同的點(diǎn)p0為中心旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)p是以點(diǎn)p0為中心的圓61的圓周上的點(diǎn)。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15通過(guò)前述的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心即點(diǎn)p0的坐標(biāo)(x0，y0)，將該坐標(biāo)通知給移動(dòng)距離運(yùn)算電路16。移動(dòng)距離運(yùn)算電路16根據(jù)接收到的點(diǎn)p0的坐標(biāo)校正p的坐標(biāo)。在設(shè)校正前的點(diǎn)p的坐標(biāo)為(x，y)，設(shè)校正后的點(diǎn)p’的坐標(biāo)為(x’，y’)時(shí)，x’、y’分別用下式(11)、(12)表示，

x’＝x-x0……(11)

y’＝y(tǒng)-y0……(12)

表示校正后的iq信號(hào)的點(diǎn)p’成為以原點(diǎn)為中心的虛線圓62的圓周上的點(diǎn)。因此，由于在使用校正后的iq信號(hào)時(shí)可正確地求出相位變化量和累計(jì)相位，因而能夠正確地計(jì)測(cè)轎廂3的移動(dòng)距離。根據(jù)iq信號(hào)計(jì)算相位變化量和累計(jì)相位來(lái)計(jì)算轎廂3的移動(dòng)距離的方法的詳細(xì)情況如前所述。

在圖8的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)處理中，只要轎廂3正在移動(dòng)，就反復(fù)執(zhí)行步驟s4的移動(dòng)距離運(yùn)算處理。

根據(jù)如上所述的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10，構(gòu)成為根據(jù)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)計(jì)算反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心相對(duì)于原點(diǎn)的偏差，根據(jù)正確的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)和iq信號(hào)的坐標(biāo)求出發(fā)送信號(hào)與反射信號(hào)的相位差來(lái)計(jì)算移動(dòng)距離，因而即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)的情況下，也能夠正確地計(jì)測(cè)轎廂3的移動(dòng)距離。

另外，構(gòu)成為根據(jù)iq信號(hào)的變化量判定轎廂3是否停止著，因而即使在反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心偏離原點(diǎn)的情況下，也能夠正確地判定轎廂3是否停止著。因此，能夠正確地檢測(cè)與轎廂3的狀態(tài)對(duì)應(yīng)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，構(gòu)成為在轎廂3停止著時(shí)根據(jù)與預(yù)定的至少3個(gè)頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，因而能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，構(gòu)成為決定至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)的無(wú)線頻率，使得至少3個(gè)iq信號(hào)彼此具有預(yù)定的相位差，因而能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，在電梯領(lǐng)域中，能夠使用電波以非接觸的方式正確地計(jì)測(cè)轎廂3的移動(dòng)距離和速度，因而能夠廢棄以往由編碼器和跨越井道全長(zhǎng)的繩索構(gòu)成的調(diào)速機(jī)，能夠抑制設(shè)置成本和維護(hù)成本。

實(shí)施方式2

實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10構(gòu)成為，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在轎廂3停止著時(shí)根據(jù)與預(yù)定的至少3個(gè)頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。與此相對(duì)，在本發(fā)明的實(shí)施方式2中示出如下的結(jié)構(gòu)：在轎廂正在移動(dòng)時(shí)，根據(jù)在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)，檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，因而省略說(shuō)明。

圖15是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作的流程圖。在實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10中，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15始終對(duì)振蕩器11設(shè)定預(yù)定的固定無(wú)線頻率。

首先，控制電路20判定轎廂3是否正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)(步驟s41)，在“是”時(shí)進(jìn)入步驟s42，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟s43。轎廂3的速度是通過(guò)將移動(dòng)距離運(yùn)算電路16計(jì)算出的移動(dòng)距離除以其移動(dòng)時(shí)間而計(jì)算出的。另外，也可以是，如果計(jì)算出的速度為預(yù)定的閾值以上且未從停止判定電路19接收到停止中信號(hào)，則判定為轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)。

在判定為轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)的情況下，控制電路20指示相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理(步驟s42)。步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的詳細(xì)情況將在后面參照?qǐng)D16進(jìn)行說(shuō)明。

控制電路20判斷轎廂3是否停止著(步驟s43)，在“是”時(shí)結(jié)束移動(dòng)距離計(jì)測(cè)處理，在“否”時(shí)進(jìn)入步驟s44?？刂齐娐?0在從相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15接收到表示處理已完成的信號(hào)且判斷為轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，指示移動(dòng)距離運(yùn)算電路16執(zhí)行移動(dòng)距離運(yùn)算處理(步驟s44)。步驟s44的移動(dòng)距離運(yùn)算處理的詳細(xì)情況與圖13所示的流程圖相同，因而省略說(shuō)明。

另外，也可以在轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)的情況下不始終進(jìn)行步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理。例如，也可以在轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)的狀態(tài)下按照規(guī)定的時(shí)間間隔執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理。

圖16是詳細(xì)地示出圖15的步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。

首先，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15對(duì)振蕩器11設(shè)定預(yù)定的一個(gè)頻率作為要產(chǎn)生的發(fā)送信號(hào)的頻率(步驟s51)。在圖16中，步驟s52～s54的處理與圖10所示的流程圖的步驟s22～s24的處理相同，因而省略這些處理的說(shuō)明。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15取得從iq解調(diào)器14發(fā)送的iq信號(hào)。然后，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在預(yù)定個(gè)數(shù)(至少3個(gè))的不同時(shí)刻(即轎廂3移動(dòng)到不同距離的時(shí)刻)分別判斷是否已取得iq信號(hào)(步驟s55)，在“是”時(shí)進(jìn)入步驟s55，在“否”時(shí)返回到步驟s52。

在未取得預(yù)定個(gè)數(shù)的iq信號(hào)的情況下，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15返回到步驟s52，反復(fù)進(jìn)行步驟s52～s55。振蕩器11跨越至少3個(gè)單位時(shí)間區(qū)間產(chǎn)生具有相同無(wú)線頻率的發(fā)送信號(hào)，發(fā)送天線12a將與這些單位時(shí)間區(qū)間分別對(duì)應(yīng)的發(fā)送信號(hào)(至少3個(gè)發(fā)送信號(hào))作為電波照射到導(dǎo)軌2，接收天線12b取得與至少3個(gè)發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)反射信號(hào)，iq解調(diào)器14取得與至少3個(gè)單位時(shí)間區(qū)間(即至少3個(gè)反射信號(hào))分別對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)。另一方面，在已取得預(yù)定個(gè)數(shù)的iq信號(hào)的情況下，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15根據(jù)剛剛?cè)〉玫闹辽?個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)iq平面上的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)(步驟s56)。

相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)完成時(shí)，將檢測(cè)出的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)通知給移動(dòng)距離運(yùn)算電路16(步驟s57)，進(jìn)而將相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理已完成通知給控制電路20(步驟s58)。

下面說(shuō)明反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法。在轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)依次取得的多個(gè)iq信號(hào)的軌跡成為圓或者圓弧。并且，該圓或者圓弧的中心相當(dāng)于相位旋轉(zhuǎn)中心。即，與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的、在轎廂3停止著時(shí)使發(fā)送信號(hào)的頻率變化而依次取得的iq信號(hào)的軌跡相同。因此，根據(jù)轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)時(shí)剛剛?cè)〉玫?個(gè)以上的iq信號(hào)，應(yīng)用在實(shí)施方式1中說(shuō)明的求出圓的中心的方法，由此能夠檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

在此，對(duì)圖15的步驟s41的閾值的決定方法進(jìn)行說(shuō)明。如在實(shí)施方式1中說(shuō)明的那樣，在求出通過(guò)3個(gè)點(diǎn)的圓的中心的坐標(biāo)時(shí)，在將各2個(gè)點(diǎn)之間的相位差非常小的3個(gè)點(diǎn)即接近的3個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)時(shí)，有可能不能正確地求出圓的中心的坐標(biāo)。因此，作為執(zhí)行步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的條件的、轎廂3的速度的閾值，是使用在實(shí)施方式1中示出的式(4)決定的。式(4)表示累計(jì)相位(相位差)φ與移動(dòng)距離s的關(guān)系。通過(guò)使用式(4)，根據(jù)發(fā)送天線12a和接收天線12b的主波束方向以及發(fā)送信號(hào)的電波的波長(zhǎng)決定步驟s41的閾值，使得至少3個(gè)iq信號(hào)彼此具有預(yù)定的相位差。任意地決定適當(dāng)?shù)南辔徊?例如π/3)，將其代入式(4)的累計(jì)相位φ求出移動(dòng)距離s。并且，按照取得iq信號(hào)的每單位時(shí)間，將轎廂3移動(dòng)距離s以上的距離的速度決定為速度的閾值。在轎廂3正在以這樣設(shè)定的閾值以上的速度移動(dòng)時(shí)取得的3個(gè)以上的iq信號(hào)彼此具有適度的相位差，因此，通過(guò)根據(jù)這些iq信號(hào)應(yīng)用上述方法，能夠正確地檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

在圖15的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)處理中，只要轎廂3正在移動(dòng)，就反復(fù)執(zhí)行步驟s44的移動(dòng)距離運(yùn)算處理。

根據(jù)如上所述的實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10，構(gòu)成為在轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，根據(jù)在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，因而即使轎廂3正在移動(dòng)，也能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，構(gòu)成為決定執(zhí)行相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理時(shí)的轎廂3的速度的閾值，使得至少3個(gè)iq信號(hào)彼此具有預(yù)定的相位差，因而能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，也可以構(gòu)成為與實(shí)施方式1所示的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理組合，在轎廂3停止著的情況下以及正在以小于預(yù)定的閾值的速度移動(dòng)的情況下，根據(jù)在停止中檢測(cè)到的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)計(jì)算移動(dòng)距離，在轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)的情況下，根據(jù)在移動(dòng)中檢測(cè)到的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)計(jì)算移動(dòng)距離。

實(shí)施方式3

實(shí)施方式2的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10構(gòu)成為，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在轎廂正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)時(shí)，根據(jù)在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)在iq平面上的軌跡，檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。與此相對(duì)，在本發(fā)明的實(shí)施方式3中示出如下的結(jié)構(gòu)：在轎廂正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)時(shí)，根據(jù)在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)取得的反射信號(hào)的功率譜檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

實(shí)施方式3的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，因而省略說(shuō)明。

實(shí)施方式3的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作與圖15所示的流程圖相同，步驟s42的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的詳細(xì)情況與實(shí)施方式2不同。

圖17是詳細(xì)地示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的流程圖。在圖17中，步驟s61～s65的處理與圖16所示的流程圖的步驟s51～s55的處理相同，因而省略這些處理的說(shuō)明。相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15通過(guò)對(duì)剛剛?cè)〉玫闹辽?個(gè)iq信號(hào)進(jìn)行fft(fastfouriertransform：快速傅里葉變換)處理，計(jì)算至少3個(gè)反射信號(hào)的功率譜(步驟s66)。在此，為了計(jì)算反射信號(hào)的功率譜而使用的iq信號(hào)是在轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)時(shí)在最近的規(guī)定時(shí)間期間內(nèi)取得的信號(hào)。然后，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15根據(jù)計(jì)算出的功率譜檢測(cè)反射信號(hào)的直接波分量(步驟s67)。然后，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15根據(jù)iq平面上的反射信號(hào)的直接波分量的坐標(biāo)，與實(shí)施方式1、2同樣地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)(步驟s68)。相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)完成時(shí)，將檢測(cè)出的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)通知給移動(dòng)距離運(yùn)算電路16(步驟s69)，進(jìn)而將相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理已完成通知給控制電路20(步驟s70)。

參照?qǐng)D18和圖19，對(duì)根據(jù)反射信號(hào)的功率譜檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的方法進(jìn)行說(shuō)明。圖18和圖19是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。在圖18和圖19中，橫軸表示頻率，縱軸表示反射信號(hào)強(qiáng)度。圖18示出轎廂3停止中的反射信號(hào)的功率譜，圖19示出轎廂3移動(dòng)中的反射信號(hào)的功率譜的波形。在轎廂3停止中的情況下，反射波的頻率與從發(fā)送天線12a直接入射到接收天線12b的直接波f0的頻率一致，因而功率譜成為僅頻率f0的信號(hào)強(qiáng)度較高的波形。另一方面，在轎廂3移動(dòng)中的情況下，反射波的頻率成為反映轎廂3的移動(dòng)速度的多普勒頻率fd，因而反射波分量和直接波分量的頻率分離，功率譜成為2個(gè)頻率的信號(hào)強(qiáng)度較高的波形。因此，在功率譜的波形中，提取除了多普勒頻率fd以外信號(hào)強(qiáng)度較高的頻率作為直接波分量。并且，根據(jù)提取出的直接波分量在iq平面上的坐標(biāo)，檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

在轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，反射信號(hào)的強(qiáng)度有可能由于轎廂3的振動(dòng)等而變化。因此，通過(guò)根據(jù)在轎廂3正在移動(dòng)時(shí)取得的至少3個(gè)iq信號(hào)應(yīng)用上述方法，即使轎廂3正在移動(dòng)，也能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

根據(jù)如上所述的實(shí)施方式3的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10，能夠得到與實(shí)施方式2的效果相同的效果。

另外，構(gòu)成為在轎廂3正在移動(dòng)時(shí)，根據(jù)在產(chǎn)生固定頻率的發(fā)送信號(hào)時(shí)取得的反射信號(hào)的功率譜檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，因而即使在反射信號(hào)的強(qiáng)度由于轎廂3的振動(dòng)等而變化的情況下，也能夠正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，能夠提高轎廂3的移動(dòng)距離的計(jì)測(cè)精度。

另外，也可以構(gòu)成為，與實(shí)施方式1所示的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理組合，在轎廂3停止著的情況下以及正在以小于預(yù)定的閾值的速度移動(dòng)的情況下，根據(jù)在停止中檢測(cè)到的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)計(jì)算移動(dòng)距離，在轎廂3正在以預(yù)定的閾值以上的速度移動(dòng)的情況下，根據(jù)在移動(dòng)中檢測(cè)到的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)計(jì)算移動(dòng)距離。

實(shí)施方式4

在實(shí)施方式4中示出將移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置安裝于列車的車輛的情況。在該情況下，列車的車輛是移動(dòng)體，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置計(jì)測(cè)車輛的移動(dòng)距離。

圖20是示意地示出安裝有本發(fā)明的實(shí)施方式4的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的列車的結(jié)構(gòu)的圖。在圖20中，在車輛71行駛的軌道上鋪設(shè)有鐵軌72，在鐵軌72的下面以規(guī)定的間隔鋪設(shè)支撐鐵軌72的枕木73。并且，在枕木73之間填滿鋪設(shè)有碎石(道砟)74。另一方面，在車輛71的底面的前后經(jīng)由連接軸75與臺(tái)車76連接，在臺(tái)車76安裝有車輪77。并且，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10經(jīng)由艤裝夾具78安裝在車輛71的底面的大致中央。

實(shí)施方式4的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，因而省略說(shuō)明。另外，發(fā)送天線12a向作為固定面的軌道(地面)照射電波(發(fā)送波)。

實(shí)施方式4的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作與圖8所示的流程圖相同，因而省略說(shuō)明。

根據(jù)如上所述的實(shí)施方式4的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10，能夠得到與實(shí)施方式1的效果相同的效果。

另外，在鐵道領(lǐng)域中，能夠正確地計(jì)測(cè)車輛71的移動(dòng)距離，因而能夠削減或者全部廢止為了校正移動(dòng)距離而設(shè)置的地面部件的個(gè)數(shù)，能夠抑制設(shè)置成本和維護(hù)成本。

另外，移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置不限于列車，也可以安裝于沿著固定面移動(dòng)的移動(dòng)體例如汽車的車輛。

實(shí)施方式5

在實(shí)施方式1中說(shuō)明了在移動(dòng)體停止著時(shí)，根據(jù)與預(yù)定的至少3個(gè)頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少3個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的情況。與此相對(duì)，在實(shí)施方式5中說(shuō)明在移動(dòng)體停止著時(shí)，根據(jù)與預(yù)定的至少2個(gè)彼此不同頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少2個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的情況。

實(shí)施方式5的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與圖2所示的實(shí)施方式1的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同，因而省略說(shuō)明。

實(shí)施方式5的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10的動(dòng)作與圖8所示的流程圖相同，步驟s3的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理的詳細(xì)情況與實(shí)施方式1不同。實(shí)施方式5的相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)處理與圖10所示的流程圖相同，要設(shè)定的頻率的個(gè)數(shù)(即要取得的iq信號(hào)的個(gè)數(shù))和相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法與實(shí)施方式1不同。在實(shí)施方式5的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置10中，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15在步驟s21中對(duì)振蕩器11依次設(shè)定預(yù)定的至少2個(gè)彼此不同的頻率。并且，在步驟s26中，相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路15根據(jù)取得的至少2個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)iq平面上的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

圖21～圖23是說(shuō)明實(shí)施方式5的反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的檢測(cè)方法的圖。在圖21中，點(diǎn)p31、點(diǎn)p32表示將發(fā)送信號(hào)的頻率設(shè)定成預(yù)定的2個(gè)頻率f1、f2而取得的iq信號(hào)的坐標(biāo)。頻率f1、f2的關(guān)系是f1<f2。點(diǎn)p31與點(diǎn)p32之間的相位差φ能夠使用在實(shí)施方式1示出的式(9)求出。

如果知道圓周上的2個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)且知道連接這2個(gè)點(diǎn)和圓的中心的2條半徑形成的中心角，則圓的中心坐標(biāo)確定有2種。通過(guò)點(diǎn)p31、點(diǎn)p32這2個(gè)點(diǎn)且連接點(diǎn)p31、點(diǎn)p32和中心的2條半徑形成的中心角為φ(0°<φ<180°)的圓，是以點(diǎn)pa為中心的圓81和以點(diǎn)pb為中心的圓82。

如實(shí)施方式1的圖11所示，當(dāng)在移動(dòng)體停止著時(shí)使發(fā)送信號(hào)的頻率以依次增大的方式變化的情況下，以各頻率取得的iq信號(hào)的軌跡呈順時(shí)針(向右旋轉(zhuǎn))。因此，根據(jù)f1<f2，從點(diǎn)p31到點(diǎn)p32的軌跡呈順時(shí)針。

如圖22所示，在圓81的圓周上，從點(diǎn)p31到點(diǎn)p32的順時(shí)針的軌跡在相位差為φ時(shí)是妥當(dāng)?shù)摹Ａ硪环矫?，如圖23所示，在圓82的圓周上，從點(diǎn)p31到點(diǎn)p32的順時(shí)針的軌跡在相位差為360°-φ時(shí)是不妥當(dāng)?shù)?。因此，檢測(cè)圓81的中心pa作為反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

在上述方法中，為了根據(jù)與2個(gè)彼此不同頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的2個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，需要將發(fā)送信號(hào)的頻率設(shè)定成使2個(gè)iq信號(hào)的相位差φ達(dá)到0°<φ<180°。因此，使用在實(shí)施方式1中說(shuō)明的發(fā)送信號(hào)的頻率決定方法選擇第1頻率和第2頻率，使得2個(gè)iq信號(hào)具有大于0°且小于180°的相位差。

根據(jù)如上所述構(gòu)成的實(shí)施方式5的移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置，構(gòu)成為在轎廂3停止著時(shí)，根據(jù)與預(yù)定的至少2個(gè)彼此不同頻率的發(fā)送信號(hào)對(duì)應(yīng)的至少2個(gè)iq信號(hào)檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)，因而能夠進(jìn)一步減少發(fā)送電波的次數(shù)，迅速且正確地檢測(cè)反射信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1井道；2導(dǎo)軌；3轎廂；4驅(qū)動(dòng)裝置；5主繩索；6對(duì)重；7安裝夾具；10移動(dòng)距離計(jì)測(cè)裝置；11振蕩器；12天線；12a發(fā)送天線；12b接收天線；13放大器；14iq解調(diào)器；15相位旋轉(zhuǎn)中心檢測(cè)電路；16移動(dòng)距離運(yùn)算電路；17輸入端子；18輸出端子；19停止判定電路；20控制電路；71車輛；72鐵軌；73枕木；74碎石(道砟)；75連接軸；76臺(tái)車；77車輪；78艤裝夾具。