距 離 測 定
方法としては超音波／光／電波などがあり、その殆どは既知技術として知られており、各社がより高い精度／性能を目指してしのぎを削っている状況です。
ここではＳＳ電波を使用した方式に付いて検討します。
原理
ＳＳは高品位通信方式として脚光を浴びておりますが、ＳＳのもう一つの特徴としてその原理から、測距にも適している通信方式とも言えます。
ユニットは発信側と測定側とで構成されています。
それぞれのユニットの内部構成の概要は上記の通りで、発信側からの拡散信号を測定側で受信して逆拡散を行い、相関出力のピークと基準点の時間を測定して演算する事により、双方間の距離を求めることが出来ます。
発信側のＳＳ信号を受信して逆拡散を行うと、一定周期の相関出力が得られ、測定側の基準クロックとの時間差を取ると、２点間の距離に比例する原理を使ったものです。
クロック誤差修正
実際に距離を測定するためには、発信機と測定機のクロックが一致している必要があります。
このためには信号源クロックを分周処理し、距離測定信号と交互に送るような処理をして実現しています。（特許出願中）
車間距離のように反射を取って測定するようなケースでは、発信機と測定機が同一クロックで動作可能ですので、ゼロ点補正やクロック補正は必要有りません。
具体的測定方法
測定はデジタル測定及びアナログ測定の２段階があります。
距離 ＝ clock数 × ３ × 10^8 ÷ 13 × 10^6 ＝ clock数 ×23（ｍ）
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＞ 光速 ÷ クロック ＝ 波長
ＰＮクロックと相関出力のタイミング
クロックと距離の関係
測定対象の距離とＰＮクロックの関係は、距離がPNクロックの何波長分有るかと云うことであり、逆にその間のクロック数をカウントして波長倍すれば距離となる。
これは普遍的原理そのものであり、相関出力のH→L又はL→Hの変化区間と一致する。
クロックが13MHzの場合、１クロック当たり
λ＝３０×１０８／（１３×１０６）＝２３．０８ｍ となる。
ディジタル測定で得られる分解能23mは、そのままでは使えない場合が多々あります。そこで更に精度を上げる技術が必要となります。
そこで右図のようにクロックに対して、90ﾟ位相の進んだ相関と、90ﾟ位相の遅れた相関の極性を反転したものを作って合成します。
これはFM検波の考え方と同じで、いわゆるSカーブと称されるものです。
Sカーブの中央傾斜部分の電圧、又は零クロス部分の位相を測定することで、ディジタル測定時の精度に較べて、理論的には２桁ぐらいの向上が見込めます。
