本发明涉及一种速度测定装置及速度测定方法。
背景技术：
1、提出一种以非接触方式对对象物的移动速度进行测定的方法。专利文献1记载了在距对象物的光路长度相互不同的位置配置两个空间滤波器，将来自对象物的反射光成像于两个空间滤波器此两者，使用由两个空间滤波器滤波后的两个信号此两者的频率，算出对象物的移动速度。
2、专利文献2记载了多个光电二极管元件、依次扫描多个光电二极管元件中的光电二极管元件的组的扫描开关、以及基于从扫描开关获得的输出功率算出被测定物的速度的速度测定器。但是，由于从扫描开关获得的输出功率的波形为阶梯状，因此在根据输出功率求出频率时产生噪声，无法根据所述频率准确地算出速度。
3、专利文献3记载了一种位移测定装置，所述位移测定装置对测定对象物的基准图像数据与测定图像数据共通的关注部分进行提取比较，求出基准图像与测定图像的偏离量，由此算出测定对象的位移量。
4、[现有技术文献]
5、[专利文献]
6、[专利文献1]日本专利特开昭53-138381号公报
7、[专利文献2]日本专利实开昭60-65675号公报
8、[专利文献3]日本专利特开2001-241919号公报
技术实现思路
1、[发明所要解决的问题]
2、关于现有的使用空间滤波器的非接触速度测定装置，当对象物与速度测定装置之间的距离发生变动时，来自对象物的反射光成像的位置偏离空间滤波器，因此无法准确地对对象物的速度进行测定。因此，本发明的目的之一在于提供一种即使对象物与速度测定装置之间的距离发生变动也可准确地对对象物的速度进行测定的速度测定装置及速度测定方法。另外，本发明的目的之一在于提供一种无论是在对象物的速度快的情况下还是在对象物的速度慢的情况下，均可准确地对对象物的速度进行测定的速度测定装置及速度测定方法。
3、[解决问题的技术手段]
4、本发明的实施例的速度测定装置包括：双侧远心透镜，接收来自移动的测定对象物的反射光；光检测器阵列，相对于通过了双侧远心透镜的反射光所形成的像面倾斜地配置；第一速度测定部，基于对由光检测器阵列接收到的反射光进行空间滤波而获得的信号的频率，对测定对象物的第一速度进行测定；以及第二速度测定部，对在第一时间由光检测器阵列拍摄到的反射光所形成的第一光分布、与在第二时间由光检测器阵列拍摄到的反射光所形成的第二光分布进行比较，算出第一时间至第二时间的期间的测定对象物的移动量，并基于移动量对测定对象物的第二速度进行测定。
5、所述速度测定装置也可还包括速度选择部，所述速度选择部在第一速度及第二速度中的至少任一者比阈值快的情况下，选择第一速度，在第一速度及第二速度中的至少任一者比阈值慢的情况下，选择第二速度。
6、在所述速度测定装置中，光检测器阵列也可包括多个光检测器。
7、在所述速度测定装置中，阈值也可基于多个光检测器的数量、多个光检测器的间隔、用于第一速度测定部从光检测器阵列读出信号的时钟脉冲、用于第二速度测定部从光检测器阵列读出信号的时钟脉冲、及双侧远心透镜的倍率中的至少任一者来设定。
8、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括第一信号合计部，所述第一信号合计部对从将多个光检测器中的规定个数的邻接的光检测器以规定间隔分组后的第一组光检测器输出的信号进行合计。
9、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括频率算出部，所述频率算出部算出由第一信号合计部合计的信号的频率。
10、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括第一速度算出部，所述第一速度算出部基于由第一信号合计部合计的信号的频率，算出测定对象物的第一速度。
11、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括：第二信号合计部，对从多个光检测器中的第一组光检测器以外的第二组光检测器输出的信号进行合计；以及差值信号算出部，算出由第一信号合计部合计的信号与由第二信号合计部合计的信号的差值信号。
12、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括频率算出部，所述频率算出部算出差值信号的频率。
13、在所述速度测定装置中，第一速度测定部也可包括第一速度算出部，所述第一速度算出部基于差值信号的频率，算出测定对象物的第一速度。
14、在所述速度测定装置中，第二速度测定部也可包括光分布获取部，所述光分布获取部获取在第一时间由多个光检测器检测出的反射光的光强度的分布作为第一光分布，获取在第二时间由多个光检测器检测出的反射光的光强度的分布作为第二光分布。
15、在所述速度测定装置中，第二速度测定部也可包括移动量算出部，所述移动量算出部对第一光分布与第二光分布共通的共通部分进行比较，算出共通部分从第一光分布向第二光分布的移动量。
16、在所述速度测定装置中，第二速度测定部也可包括第二速度算出部，所述第二速度算出部基于共通部分的移动量算出测定对象物的第二速度。
17、本发明的实施例的速度测定方法包含：利用双侧远心透镜接收来自移动的测定对象物的反射光；利用相对于通过了双侧远心透镜的反射光所形成的像面倾斜地配置的光检测器阵列接收反射光；基于对由光检测器阵列接收到的反射光进行空间滤波而获得的信号的频率，对测定对象物的第一速度进行测定；对在第一时间由光检测器阵列拍摄到的反射光所形成的第一光分布、与在第二时间由光检测器阵列拍摄到的反射光所形成的第二光分布进行比较，算出第一时间至第二时间的期间的测定对象物的移动量，并基于移动量对测定对象物的第二速度进行测定。
18、所述速度测定方法也可还包含：在第一速度及第二速度中的至少任一者比阈值快的情况下，选择第一速度，在第一速度及第二速度中的至少任一者比阈值慢的情况下，选择第二速度。
19、在所述速度测定方法中，光检测器阵列也可包括多个光检测器。
20、在所述速度测定方法中，阈值也可基于多个光检测器的数量、多个光检测器的间隔、用于对第一速度进行测定的第一速度测定部从光检测器阵列读出信号的时钟脉冲、用于对第二速度进行测定的第二速度测定部从光检测器阵列读出信号的时钟脉冲、及双侧远心透镜的倍率中的至少任一者来设定。
21、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可包含对从将多个光检测器中的规定个数的邻接的光检测器以规定间隔分组后的第一组光检测器输出的信号进行合计。
22、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可从第一组光检测器输出，算出合计后的信号的频率。
23、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可从第一组光检测器输出，基于合计后的信号的频率，算出测定对象物的第一速度。
24、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可包含：对从多个光检测器中的第一组光检测器以外的第二组光检测器输出的信号进行合计；以及算出由第一信号合计部合计的信号与由第二信号合计部合计的信号的差值信号。
25、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可包含算出差值信号的频率。
26、在所述速度测定方法中，对第一速度进行测定也可包含基于差值信号的频率算出测定对象物的第一速度。
27、在所述速度测定方法中，对第二速度进行测定也可包含：获取在第一时间由多个光检测器检测出的反射光的光强度的分布作为第一光分布，获取在第二时间由多个光检测器检测出的反射光的光强度的分布作为第二光分布。
28、在所述速度测定方法中，对第二速度进行测定也可包含对第一光分布与第二光分布共通的共通部分进行比较，算出共通部分从第一光分布向第二光分布的移动量。
29、在所述速度测定方法中，对第二速度进行测定也可包含基于第一光分布与第二光分布共通的共通部分的移动量，算出测定对象物的第二速度。
30、[发明的效果]
31、通过本发明，可提供一种即使对象物与速度测定装置之间的距离发生变动也可准确地对对象物的速度进行测定的速度测定装置及速度测定方法。另外，本发明可提供一种无论是在对象物的速度快的情况下还是在对象物的速度慢的情况下，均可准确地对对象物的速度进行测定的速度测定装置及速度测定方法。
1.一种速度测定装置，包括：
2.根据权利要求1所述的速度测定装置，还包括速度选择部，所述速度选择部在所述第一速度及所述第二速度中的至少任一者比阈值快的情况下，选择所述第一速度，在所述第一速度及所述第二速度中的至少任一者比阈值慢的情况下，选择所述第二速度。
3.根据权利要求2所述的速度测定装置，其中，
4.根据权利要求1所述的速度测定装置，其中，
5.根据权利要求1所述的速度测定装置，其中，
6.根据权利要求1所述的速度测定装置，其中，
7.一种速度测定方法，包含：
8.根据权利要求7所述的速度测定方法，还包含：在所述第一速度及所述第二速度中的至少任一者比阈值快的情况下，选择所述第一速度，在所述第一速度及所述第二速度中的至少任一者比阈值慢的情况下，选择所述第二速度。
9.根据权利要求8所述的速度测定方法，其中，
