(57)【要約】【課題】有線ケーブルを引き回す設置工事を無くすることができるとともに、簡易な構成で複数の送受信機間の同期を確立して、計測点の変位を計測することができるようにする。【解決手段】計測用信号と同期信号が混合している信号を無線で送信する複数の送受信機３と、複数の送受信機３から送信された混合信号を受信して、その混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離部１２と、信号分離部１２により分離された計測用信号から複数の送受信機３により受信された計測用信号間の位相差を算出するとともに、信号分離部１２により分離された同期信号から複数の送受信機３により受信された同期信号間の位相差を算出する。【選択図】図１
2015210127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測点に設置され、設置位置の目印となる計測用信号を発信する計測用発信機と、
固定点に設置され、同期信号を発信する同期用発信機と、
前記固定点と異なる固定点に設置され、前記計測用発信機から発信された計測用信号と前記同期用発信機から発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で送信する複数の送受信機と、
前記複数の送受信機から送信された混合信号を受信して、前記混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離手段と、
前記信号分離手段により分離された計測用信号から前記複数の送受信機により受信された計測用信号間の位相差を算出するとともに、前記信号分離手段により分離された同期信号から前記複数の送受信機により受信された同期信号間の位相差を算出する位相差算出手段と、
前記位相差算出手段により算出された計測用信号間の位相差及び同期信号間の位相差から前記計測用発信機が設置されている位置の変位を計測する変位計測手段と
を備えた変位計測装置。
【請求項２】
前記変位計測手段は、前記位相差算出手段により算出された同期信号間の位相差を用いて、前記位相差算出手段により算出された計測用信号間の位相差を補正し、補正後の位相差と前記計測用発信機が設置されている位置との関係を示す方程式を解くことで、前記計測用発信機が設置されている位置を算出して、前記計測用発信機が設置されている位置の変位を計測することを特徴とする請求項１記載の変位計測装置。
【請求項３】
計測点に設置されている計測用発信機が、設置位置の目印となる計測用信号を発信する計測用信号発信ステップと、
固定点に設置されている同期用発信機が、同期信号を発信する同期信号発信ステップと、
前記固定点と異なる固定点に設置されている複数の送受信機が、前記計測用信号発信ステップで発信された計測用信号と前記同期信号発信ステップで発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で送信する信号送受信ステップと、
信号分離手段が、前記信号送受信ステップで送信された混合信号を受信して、前記混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離ステップと、
位相差算出手段が、前記信号分離ステップで分離された計測用信号から前記複数の送受信機により受信された計測用信号間の位相差を算出するとともに、前記信号分離ステップで分離された同期信号から前記複数の送受信機により受信された同期信号間の位相差を算出する位相差算出ステップと、
変位計測手段が、前記位相差算出ステップで算出された計測用信号間の位相差及び同期信号間の位相差から前記計測用発信機が設置されている位置の変位を計測する変位計測ステップと
を備えた変位計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、地滑りの恐れのある斜面の変位を計測する変位計測装置及び変位計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、以下の特許文献１には、地滑りの恐れのある斜面の変位を計測する変位計測装置が開示されている。
この変位計測装置は、主に下記に示すような要素から構成されている。
（１）複数の固定点に設置されている受信アンテナ
（２）受信アンテナの受信信号を検波してディジタル信号に変換する複数の受信機
（３）受信機により変換されたディジタル信号から受信アンテナの受信信号の位相を算出
する複数の位相算出部
（４）複数の位相算出部により算出された位相を比較して、複数の受信アンテナの受信信
号間の位相差を特定し、受信信号間の位相差から発信機の位置を算出して、その発信
機の位置の変位を計測する測位計算部
なお、複数の受信機、複数の位相算出部及び測位計算部は、１つの信号処理ユニット内に搭載されている。
【０００３】
この変位計測装置では、信号処理ユニットで複数の受信アンテナの受信信号間の位相差を算出することができるようにするために、複数の受信アンテナと信号処理ユニットを有線ケーブルで接続することで、複数の受信アンテナの受信信号を１カ所に集約している。
また、複数の受信機間の同期を確立するために、全受信機で共通のローカル信号とクロックを生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４９５１５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の変位計測装置は以上のように構成されているので、複数の受信アンテナから信号処理ユニットまで有線ケーブルを引き回す必要があり、設置が完了するまでに多くの手間と費用を要する課題があった。
複数の受信機間の同期を確立するために、全受信機で共通のローカル信号とクロックを生成する必要があり、このクロックを生成するには、ＰＬＬ回路等のハードウェアが必要であるため、構成が複雑になるなどの課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、有線ケーブルを引き回す設置工事を無くすることができるとともに、簡易な構成で複数の送受信機間の同期を確立して、計測点の変位を計測することができる変位計測装置及び変位計測方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る変位計測装置は、計測点に設置され、設置位置の目印となる計測用信号を発信する計測用発信機と、固定点に設置され、同期信号を発信する同期用発信機と、前記固定点と異なる固定点に設置され、計測用発信機から発信された計測用信号と同期用発信機から発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で送信する複数の送受信機と、複数の送受信機から送信された混合信号を受信して、その混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離手段と、信号分離手段により分離された計測用信号から複数の送受信機により受信された計測用信号間の位相差を算出するとともに、信号分離手段により分離された同期信号から複数の送受信機により受信された同期信号間の位相差を算出する位相差算出手段とを設け、変位計測手段が、位相差算出手段により算出された計測用信号間の位相差及び同期信号間の位相差から計測用発信機が設置されている位置の変位を計測するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、計測用発信機から発信された計測用信号と同期用発信機から発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で送信する複数の送受信機と、複数の送受信機から送信された混合信号を受信して、その混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離手段と、信号分離手段により分離された計測用信号から複数の送受信機により受信された計測用信号間の位相差を算出するとともに、信号分離手段により分離された同期信号から複数の送受信機により受信された同期信号間の位相差を算出する位相差算出手段とを設け、変位計測手段が、位相差算出手段により算出された計測用信号間の位相差及び同期信号間の位相差から計測用発信機が設置されている位置の変位を計測するように構成したので、有線ケーブルを引き回す設置工事を無くすることができるとともに、簡易な構成で複数の送受信機間の同期を確立して、計測点の変位を計測することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による変位計測装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による変位計測装置の送受信機を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による変位計測装置の処理内容（変位計測方法）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による変位計測装置を示す構成図である。また、図２はこの発明の実施の形態１による変位計測装置の送受信機を示す構成図である。
図１及び図２において、計測用発信機１は例えば地滑りの恐れのある斜面などの計測点に設置され、設置位置の目印となる計測用信号を発信する発信機である。
設置位置の目印となる計測用信号としては、例えば、電波や光などの無変調波や、電波や光などの変調波（例えば、振幅変調波、周波数変調波、位相変調波など）等が考えられる。
同期用発信機２は既知の固定点に設置され、同期信号を発信する発信機である。同期信号も、計測用信号と同様に、電波や光などの無変調波や変調波が考えられる。
【００１１】
送受信機３−１〜３−４は同期用発信機２が設置されている固定点と異なる既知の固定点に設置され、計測用発信機１から発信された計測用信号と同期用発信機２から発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で基地局５に送信する。
計測用発信機１が設置されている３次元の位置（ｘ，ｙ，ｚ）の変位を計測する場合、４基以上の送受信機３を設置する必要がある。
そこで、この実施の形態１では、４基の送受信機３−１〜３−４が設置されている例を説明するが、５基以上の送受信機３を設置するようにしてもよい。
なお、計測用発信機１と送受信機３−１〜３−４は、見通しがあるような位置関係に設置されるものとする。
同様に、同期用発信機２と送受信機３−１〜３−４は、見通しがあるような位置関係に設置されるものとする。
【００１２】
送受信機３−１〜３−４の受信アンテナ３ａは計測用発信機１から発信された計測用信号と同期用発信機２から発信された同期信号が混合している信号を受信する。
ローカル信号生成部３ｂはローカル信号を生成して、そのローカル信号を周波数変換部３ｃに出力する。
周波数変換部３ｃは受信アンテナ３ａの受信信号（計測用信号と同期信号が混合している信号）とローカル信号生成部３ｂから出力されたローカル信号を混合することで、その受信信号の周波数を中間周波数に変換し、周波数変換後の受信信号をＡ／Ｄ変換器３ｅに出力する。
【００１３】
Ａ／Ｄクロック生成部３ｄはＡ／Ｄ変換用のクロックを生成して、そのクロックをＡ／Ｄ変換器３ｅに出力する。
Ａ／Ｄ変換器３ｅはＡ／Ｄクロック生成部２６から出力されたクロックに同期して、周波数変換部３ｃから出力された周波数変換後の受信信号をディジタル信号に変換し、そのディジタル信号を無線データ送信部３ｆに出力する。
無線データ送信部３ｆは例えば無線ＬＡＮに対するインタフェース機器、あるいは、携帯電話等の通信機などから構成されており、Ａ／Ｄ変換器３ｅから出力されたディジタル信号を送信アンテナ３ｇに出力することで、そのディジタル信号を無線で基地局５に送信する。
【００１４】
受信アンテナ４は送受信機３−１〜３−４から送信されたディジタル信号を受信する。
基地局５は受信アンテナ４により受信されたディジタル信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離し、その計測用信号と同期信号から計測用発信機１が設置されている位置の変位を計測する。
【００１５】
基地局５の無線データ受信部１１は例えば無線ＬＡＮに対するインタフェース機器、あるいは、携帯電話等の通信機などから構成されており、受信アンテナ４により受信されたディジタル信号を検波して、そのディジタル信号を信号分離部１２に出力する。
信号分離部１２は無線データ受信部１１から出力されたディジタル信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離して、その計測用信号を位相差算出部１３−１〜１３−３に出力するとともに、その同期信号を補正位相差算出部１４−１〜１４−３に出力する処理を実施する。
なお、受信アンテナ４、無線データ受信部１１及び信号分離部１２から信号分離手段が構成されている。
【００１６】
位相差算出部１３−１〜１３−３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、信号分離部１２により分離された計測用信号から複数の送受信機３により受信された計測用信号間の位相差を算出する処理を実施する。
特に、位相差算出部１３−１は送受信機３−１により受信された計測用信号と送受信機３−２により受信された計測用信号間の位相差を算出し、位相差算出部１３−２は送受信機３−２により受信された計測用信号と送受信機３−３により受信された計測用信号間の位相差を算出し、位相差算出部１３−３は送受信機３−３により受信された計測用信号と送受信機３−４により受信された計測用信号間の位相差を算出する。
【００１７】
補正位相差算出部１４−１〜１４−３は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、信号分離部１２により分離された同期信号から複数の送受信機３により受信された同期信号間の位相差を算出する処理を実施する。
特に、補正位相差算出部１４−１は送受信機３−１により受信された同期信号と送受信機３−２により受信された同期信号間の位相差を算出し、補正位相差算出部１４−２は送受信機３−２により受信された同期信号と送受信機３−３により受信された同期信号間の位相差を算出し、補正位相差算出部１４−３は送受信機３−３により受信された同期信号と送受信機３−４により受信された同期信号間の位相差を算出する。
なお、位相差算出部１３−１〜１３−３及び補正位相差算出部１４−１〜１４−３から位相差算出手段が構成されている。
【００１８】
変位計測部１５は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、位相差算出部１３−１〜１３−３により算出された計測用信号間の位相差及び補正位相差算出部１４−１〜１４−３により算出された同期信号間の位相差から、計測用発信機１が設置されている位置の変位を計測する処理を実施する。
即ち、変位計測部１５は補正位相差算出部１４−１〜１４−３により算出された同期信号間の位相差を用いて、位相差算出部１３−１〜１３−３により算出された計測用信号間の位相差を補正し、補正後の位相差と計測用発信機１が設置されている位置との関係を示す方程式を解くことで、計測用発信機１が設置されている位置を算出して、計測用発信機１が設置されている位置の変位を計測する処理を実施する。なお、変位計測部１５は変位計測手段を構成している。
【００１９】
図１の変位計測装置の基地局５の構成要素である無線データ受信部１１、信号分離部１２、位相差算出部１３−１〜１３−３、補正位相差算出部１４−１〜１４−３及び変位計測部１５のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、基地局５がコンピュータで構成されていてもよい。
基地局５をコンピュータで構成する場合、無線データ受信部１１、信号分離部１２、位相差算出部１３−１〜１３−３、補正位相差算出部１４−１〜１４−３及び変位計測部１５の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
図３はこの発明の実施の形態１による変位計測装置の処理内容（変位計測方法）を示すフローチャートである。
【００２０】
次に動作について説明する。
計測点に設置されている計測用発信機１は、自己の設置位置の目印となる計測用信号を送受信機３−１〜３−４に向けて発信する（ステップＳＴ１）。
また、既知の固定点に設置されている同期用発信機２は、同期信号を送受信機３−１〜３−４に向けて発信する（ステップＳＴ２）。
これにより、送受信機３−１〜３−４の受信アンテナ３ａは、計測用発信機１から発信された計測用信号と同期用発信機２から発信された同期信号が混合している信号を受信する（ステップＳＴ３）。
【００２１】
送受信機３−１〜３−４のローカル信号生成部３ｂは、ローカル信号を生成して、そのローカル信号を周波数変換部３ｃに出力する。
送受信機３−１〜３−４の周波数変換部３ｃは、ローカル信号生成部３ｂからローカル信号を受けると、そのローカル信号を受信アンテナ３ａの受信信号（計測用信号と同期信号が混合している信号）に混合することで、その受信信号の周波数を中間周波数に変換し、周波数変換後の受信信号をＡ／Ｄ変換器３ｅに出力する。
【００２２】
送受信機３−１〜３−４のＡ／Ｄクロック生成部３ｄは、Ａ／Ｄ変換用のクロックを生成して、そのクロックをＡ／Ｄ変換器３ｅに出力する。
送受信機３−１〜３−４のＡ／Ｄ変換器３ｅは、Ａ／Ｄクロック生成部３ｄからクロックを受けると、そのクロックに同期して、周波数変換部３ｃから出力された周波数変換後の受信信号をディジタル信号に変換し、そのディジタル信号を無線データ送信部３ｆに出力する。
【００２３】
送受信機３−１〜３−４の無線データ送信部３ｆは、Ａ／Ｄ変換器３ｅからディジタル信号を受けると、そのディジタル信号を所定の変調方式で変調し、変調号のディジタル信号を送信アンテナ３ｇに出力することで、そのディジタル信号を無線で基地局５に送信する（ステップＳＴ４）。
ディジタル信号の変調方式は、後述する基地局５の信号分離部１２が多元接続方式で計測用信号と同期信号を分離する場合、その多元接続方式に適する変調方式であれば種類は問わない。
送受信機３−１〜３−４は、上記のように、計測用信号と同期信号を受信すると、その計測用信号と同期信号を含んでいるディジタル信号を基地局５に送信する処理を実施しているが、送受信機３−１〜３−４間の同期は取られていないので、送受信機３−１〜３−４のそれぞれが独立して上記の処理を実施している。
【００２４】
基地局５の受信アンテナ４は、送受信機３−１〜３−４から送信されたディジタル信号を受信する（ステップＳＴ５）。
基地局５の無線データ受信部１１は、受信アンテナ４により受信されたディジタル信号を検波して、そのディジタル信号を復調し、復調後のディジタル信号を信号分離部１２に出力する。
基地局５の信号分離部１２は、無線データ受信部１１から復調後のディジタル信号を受けると、そのディジタル信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離処理を実施する（ステップＳＴ６）。
ここで、ディジタル信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離処理自体は公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、例えば、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）、ＣＤＭＡ（符号分割多元接続）などの信号分離方法を用いることができる。
【００２５】
信号分離部１２は、ディジタル信号の信号分離処理を実施すると、送受信機３−１により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ１を位相差算出部１３−１に出力し、送受信機３−２により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ２を位相差算出部１３−１，１３−２に出力し、送受信機３−３により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ３を位相差算出部１３−２，１３−３に出力し、送受信機３−４により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ４を位相差算出部１３−３に出力する。
また、信号分離部１２は、送受信機３−１により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ１を補正位相差算出部１４−１に出力し、送受信機３−２により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ２を補正位相差算出部１４−１，１４−２に出力し、送受信機３−３により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ３を補正位相差算出部１４−２，１４−３に出力し、送受信機３−４により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ４を補正位相差算出部１４−４に出力する。
【００２６】
基地局５の位相差算出部１３−１は、信号分離部１２から送受信機３−１により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ１と、送受信機３−２により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ２とを受けると、送受信機３−１により受信された計測用信号と送受信機３−２により受信された計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２を算出する（ステップＳＴ７）。
計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２の算出方法の一例を以下に記述する。
【００２７】
まず、位相差算出部１３−１は、下記の式（１）に示すように、送受信機３−１により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ１と、送受信機３−２により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ２との相関を演算する。
2015210127.tif 000003
式（１）において、ｋは受信時刻を表すインデックス、ｎはディジタル信号ｕｍ１のずらし時間である。
【００２８】
次に、位相差算出部１３−１は、相関処理後の信号ｗｍ１，ｍ２（ｎ）の振幅（絶対値）が最大になるｎを求め、下記の式（２）に示すように、振幅が最大になるｎに対応する信号ｗｍ１，ｍ２（ｎ）の位相角を、送受信機３−１により受信された計測用信号と送受信機３−２により受信された計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２として求める。
2015210127.tif 000004
【００２９】
基地局５の位相差算出部１３−２は、信号分離部１２から送受信機３−２により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ２と、送受信機３−３により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ３とを受けると、位相差算出部１３−１と同様の方法で、送受信機３−２により受信された計測用信号と送受信機３−３により受信された計測用信号間の位相差φｍ２−φｍ３を算出する（ステップＳＴ７）。
基地局５の位相差算出部１３−３は、信号分離部１２から送受信機３−３により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ３と、送受信機３−４により受信された計測用信号のディジタル信号ｕｍ４とを受けると、位相差算出部１３−１と同様の方法で、送受信機３−３により受信された計測用信号と送受信機３−４により受信された計測用信号間の位相差φｍ３−φｍ４を算出する（ステップＳＴ７）。
【００３０】
基地局５の補正位相差算出部１４−１は、信号分離部１２から送受信機３−１により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ１と、送受信機３−２により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ２とを受けると、送受信機３−１により受信された同期信号と送受信機３−２により受信された同期信号間の位相差φ’ｍ１−φ’ｍ２を算出する（ステップＳＴ８）。
同期信号間の位相差φ’ｍ１−φ’ｍ２の算出方法は、計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２の算出方法と同様であるが、念のため、その一例を以下に記述する。
【００３１】
まず、補正位相差算出部１４−１は、下記の式（３）に示すように、送受信機３−１により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ１と、送受信機３−２により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ２との相関を演算する。
2015210127.tif 000005
【００３２】
次に、補正位相差算出部１４−１は、相関処理後の信号ｗ’ｍ１，ｍ２（ｎ）の振幅（絶対値）が最大になるｎを求め、下記の式（４）に示すように、振幅が最大になるｎに対応する信号’ｗｍ１，ｍ２（ｎ）の位相角を、送受信機３−１により受信された同期信号と送受信機３−２により受信された同期信号間の位相差φ’ｍ１−φ’ｍ２として求める。
2015210127.tif 000006
【００３３】
基地局５の補正位相差算出部１４−２は、信号分離部１２から送受信機３−２により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ２と、送受信機３−３により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ３とを受けると、補正位相差算出部１４−１と同様の方法で、送受信機３−２により受信された同期信号と送受信機３−３により受信された同期信号間の位相差φ’ｍ２−φ’ｍ３を算出する（ステップＳＴ８）。
基地局５の補正位相差算出部１４−３は、信号分離部１２から送受信機３−３により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ３と、送受信機３−４により受信された同期信号のディジタル信号ｓｍ４とを受けると、補正位相差算出部１４−１と同様の方法で、送受信機３−３により受信された同期信号と送受信機３−４により受信された同期信号間の位相差φ’ｍ３−φ’ｍ４を算出する（ステップＳＴ８）。
【００３４】
基地局５の変位計測部１５は、位相差算出部１３−１が計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２を算出し、補正位相差算出部１４−１が同期信号間の位相差φ’ｍ１−φ’ｍ２を算出すると、その計測用信号間の位相差φｍ１−φｍ２から、その同期信号間の位相差φ’ｍ１−φ’ｍ２を減算することで、その計測用信号間の位相差を補正し、下記の式（５）に示すように、補正後の位相差（位相差φｍ１−φｍ２−（φ’ｍ１−φ’ｍ２））と、計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を示す方程式を立てる。
2015210127.tif 000007
式（４）において、（Ｘｍ１，Ｙｍ１，Ｚｍ１）は送受信機３−１が設置されている位置（既知）、（Ｘｍ２，Ｙｍ２，Ｚｍ２）は送受信機３−２が設置されている位置（既知）である。
また、λは波長、Ｎｍ１，ｍ２は送受信機３−１と送受信機３−２の間の位相整数値（既知）である。
【００３５】
また、変位計測部１５は、位相差算出部１３−２が計測用信号間の位相差φｍ２−φｍ３を算出し、補正位相差算出部１４−２が同期信号間の位相差φ’ｍ２−φ’ｍ３を算出すると、その計測用信号間の位相差φｍ２−φｍ３から、その同期信号間の位相差φ’ｍ２−φ’ｍ３を減算することで、その計測用信号間の位相差を補正し、下記の式（６）に示すように、補正後の位相差（位相差φｍ２−φｍ３−（φ’ｍ２−φ’ｍ３））と、計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を示す方程式を立てる。
2015210127.tif 000008
式（６）において、（Ｘｍ３，Ｙｍ３，Ｚｍ３）は送受信機３−３が設置されている位置（既知）である。
また、Ｎｍ２，ｍ３は送受信機３−２と送受信機３−３の間の位相整数値（既知）である。
【００３６】
さらに、変位計測部１５は、位相差算出部１３−３が計測用信号間の位相差φｍ３−φｍ４を算出し、補正位相差算出部１４−３が同期信号間の位相差φ’ｍ３−φ’ｍ４を算出すると、その計測用信号間の位相差φｍ３−φｍ４から、その同期信号間の位相差φ’ｍ３−φ’ｍ４を減算することで、その計測用信号間の位相差を補正し、下記の式（７）に示すように、補正後の位相差（位相差φｍ３−φｍ４−（φ’ｍ３−φ’ｍ４））と、計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）との関係を示す方程式を立てる。
2015210127.tif 000009
式（７）において、（Ｘｍ４，Ｙｍ４，Ｚｍ４）は送受信機３−４が設置されている位置（既知）である。
また、Ｎｍ３，ｍ４は送受信機３−３と送受信機３−４の間の位相整数値（既知）である。
【００３７】
変位計測部１５は、式（５）〜（７）に示す方程式を立てると、それらの方程式を解くことで、計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する（ステップＳＴ９）。
変位計測部１５は、計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）を算出すると、その位置（ｘ，ｙ，ｚ）と計測用発信機１が計測点に設置された当初の位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）との差分（ｘ−ｘ０，ｙ−ｙ０，ｚ−ｚ０）を、計測用発信機１が設置されている位置の変位として計測する（ステップＳＴ１０）。
ここでは、今回算出した計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）と、計測用発信機１が計測点に設置された当初の位置（ｘ０，ｙ０，ｚ０）との差分（ｘ−ｘ０，ｙ−ｙ０，ｚ−ｚ０）を求めているが、例えば、今回算出した計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）と、前回算出した計測用発信機１が設置されている位置（ｘ，ｙ，ｚ）との差分を、計測用発信機１が設置されている位置の変位として計測するようにしてもよい。
【００３８】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、計測用発信機１から発信された計測用信号と同期用発信機２から発信された同期信号が混合している信号を受信して、その混合信号を無線で送信する送受信機３−１〜３−４と、送受信機３−１〜３−４から送信された混合信号を受信して、その混合信号に含まれている計測用信号と同期信号を分離する信号分離部１２と、信号分離部１２により分離された計測用信号から送受信機３−１〜３−４により受信された計測用信号間の位相差を算出する位相差算出部１３−１〜１３−３と、信号分離部１２により分離された同期信号から送受信機３−１〜３−４により受信された同期信号間の位相差を算出する補正位相差算出部１４−１〜１４−３とを設け、変位計測部１５が、位相差算出部１３−１〜１３−３により算出された計測用信号間の位相差と、補正位相差算出部１４−１〜１４−３により算出された同期信号間の位相差から計測用発信機１が設置されている位置の変位を計測するように構成したので、有線ケーブルを引き回す設置工事を無くすることができるとともに、簡易な構成で複数の送受信機間の同期を確立して、計測点の変位を計測することができる効果を奏する。
【００３９】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  計測用発信機、２  同期用発信機、３−１〜３−４  送受信機、３ａ  受信アンテナ、３ｂ  ローカル信号生成部、３ｃ  周波数変換部、３ｄ  Ａ／Ｄクロック生成部、３ｅ  Ａ／Ｄ変換器、３ｆ  無線データ送信部、３ｇ  送信アンテナ、４  受信アンテナ（信号分離手段）、５  基地局、１１  無線データ受信部（信号分離手段）、１２  信号分離部（信号分離手段）、１３−１〜１３−３  位相差算出部（位相差算出手段）、１４−１〜１４−３  補正位相差算出部（位相差算出手段）、１５  変位計測部（変位計測手段）。
【図１】
2015210127.tif 000010
【図２】
2015210127.tif 000011
【図３】
2015210127.tif 000012