JPH1123709A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPH1123709A JPH1123709A JP9181473A JP18147397A JPH1123709A JP H1123709 A JPH1123709 A JP H1123709A JP 9181473 A JP9181473 A JP 9181473A JP 18147397 A JP18147397 A JP 18147397A JP H1123709 A JPH1123709 A JP H1123709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- pulse
- path
- light amount
- external
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/489—Gain of receiver varied automatically during pulse-recurrence period
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】送光光学系から出射されたパルス光が、ビーム
エリア内の複数のターゲットで反射する場合やターゲッ
トで多重反射する場合に、複数の反射パルスが受信され
ることによる誤動作を防止する。 【解決手段】光パルスをターゲットに向けて出射し、光
パルスの出射から反射パルスの検出までの時間差を計測
することによりターゲットまでの距離を算出する距離測
定装置において、信号レベル検出部の入力に信号レベル
可変部を設け、光パルスを目標物に向かって照射してか
ら最初の受信パルスの後ろ側エッジのタイミングにより
前記信号レベル可変部を動作させ、前記信号レベル検出
部の入力信号を遮断または減衰するように構成する。
エリア内の複数のターゲットで反射する場合やターゲッ
トで多重反射する場合に、複数の反射パルスが受信され
ることによる誤動作を防止する。 【解決手段】光パルスをターゲットに向けて出射し、光
パルスの出射から反射パルスの検出までの時間差を計測
することによりターゲットまでの距離を算出する距離測
定装置において、信号レベル検出部の入力に信号レベル
可変部を設け、光パルスを目標物に向かって照射してか
ら最初の受信パルスの後ろ側エッジのタイミングにより
前記信号レベル可変部を動作させ、前記信号レベル検出
部の入力信号を遮断または減衰するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光パルスをターゲ
ットに向けて出射し、光パルスの出射から反射パルスの
検出までの時間差を計測することによりターゲットまで
の距離を算出する距離測定装置に関する。
ットに向けて出射し、光パルスの出射から反射パルスの
検出までの時間差を計測することによりターゲットまで
の距離を算出する距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来の距離測定装置の全体のブ
ロック図を示す。光パルスを利用して距離を測定する工
程には、反射パルスの光量を基準レベルに合わせる工程
と、出射パルスと反射パルスの時間差を測定する工程が
ある。
ロック図を示す。光パルスを利用して距離を測定する工
程には、反射パルスの光量を基準レベルに合わせる工程
と、出射パルスと反射パルスの時間差を測定する工程が
ある。
【０００３】まず、両工程に共通する部分について説明
する。パルス発生部６１は、内部に設けられている発振
器の出力信号のエッジに同期して、レーザダイオード６
２をドライブするドライブ信号７８を出力する。レーザ
ダイオード６２は、上記ドライブ信号７８に応答して光
パルス８０を送光光学系６３に出射する。送光光学系６
３は、図示しないマイクロコンピュータからの信号によ
り、光路を外部に向けて出射するａ側か、あるいは装置
内部の光路に導くｂ側かに選択し、どちらか一方に光パ
ルス８０を送出する。
する。パルス発生部６１は、内部に設けられている発振
器の出力信号のエッジに同期して、レーザダイオード６
２をドライブするドライブ信号７８を出力する。レーザ
ダイオード６２は、上記ドライブ信号７８に応答して光
パルス８０を送光光学系６３に出射する。送光光学系６
３は、図示しないマイクロコンピュータからの信号によ
り、光路を外部に向けて出射するａ側か、あるいは装置
内部の光路に導くｂ側かに選択し、どちらか一方に光パ
ルス８０を送出する。
【０００４】外部光路ａ側へ送出された光パルス８１
は、距離測定地点に設置されたターゲット７７に照射さ
れる。ターゲット７７で反射した光の一部８３は、受光
光学系Ａ６４で集光され、光学式アッテネータ等で構成
される光量可変機構６５、受光光学系Ｂ６６及び光学フ
ィルタ６７を通ってアバランシェフォトダイオード６８
の受光面に入る。そして、アバランシェフォトダイオー
ド６８で光電変換され受信部６９で電圧に変換された信
号は、アンプ部７０で増幅され受信タイミング検出部７
１と信号レベル検出部７２に送られる。一方、内部光路
ｂ側へ送出された光パルス８２は、装置内部の光路を通
って、直接受光光学系Ｂ６６に受光される。
は、距離測定地点に設置されたターゲット７７に照射さ
れる。ターゲット７７で反射した光の一部８３は、受光
光学系Ａ６４で集光され、光学式アッテネータ等で構成
される光量可変機構６５、受光光学系Ｂ６６及び光学フ
ィルタ６７を通ってアバランシェフォトダイオード６８
の受光面に入る。そして、アバランシェフォトダイオー
ド６８で光電変換され受信部６９で電圧に変換された信
号は、アンプ部７０で増幅され受信タイミング検出部７
１と信号レベル検出部７２に送られる。一方、内部光路
ｂ側へ送出された光パルス８２は、装置内部の光路を通
って、直接受光光学系Ｂ６６に受光される。
【０００５】次に、光量平衡を行う部分について説明す
る。外部光路ａを通った光パルス８３の受信光量は、タ
ーゲット７７の反射率や距離によって大きく変わるの
で、予めある一定の基準値に調整されている内部光路ｂ
を通った光パルス８２の受信光量と同じになるように光
量平衡が行われる。
る。外部光路ａを通った光パルス８３の受信光量は、タ
ーゲット７７の反射率や距離によって大きく変わるの
で、予めある一定の基準値に調整されている内部光路ｂ
を通った光パルス８２の受信光量と同じになるように光
量平衡が行われる。
【０００６】信号レベル検出部７２は、アンプ部７０の
出力パルス７５のピークレベルを保持するピーク検出回
路で構成され、ピークレベルに比例した電圧を示す信号
８４を光量コントロール部７３へ送る。光量コントロー
ル部７３は、図示しないマイクロコンピュータ及びモー
タ等で構成されており、内部光路ｂを通った光パルス８
２と外部光路ａを通った光パルス８３に対する信号レベ
ル検出部７２のそれぞれの出力８４を比較する。そし
て、この２つの出力が同じになるように、光量可変機構
６５に含まれる光学式アッテネータを回転させ、外部光
路ａの光パルス８３の受信光量をコントロールする。こ
の光量平衡により外部光路ａ経由の光量と内部光路ｂ経
由の光量を同等にして、両光パルスによる受信回路内で
の遅延特性をそろえることができる。
出力パルス７５のピークレベルを保持するピーク検出回
路で構成され、ピークレベルに比例した電圧を示す信号
８４を光量コントロール部７３へ送る。光量コントロー
ル部７３は、図示しないマイクロコンピュータ及びモー
タ等で構成されており、内部光路ｂを通った光パルス８
２と外部光路ａを通った光パルス８３に対する信号レベ
ル検出部７２のそれぞれの出力８４を比較する。そし
て、この２つの出力が同じになるように、光量可変機構
６５に含まれる光学式アッテネータを回転させ、外部光
路ａの光パルス８３の受信光量をコントロールする。こ
の光量平衡により外部光路ａ経由の光量と内部光路ｂ経
由の光量を同等にして、両光パルスによる受信回路内で
の遅延特性をそろえることができる。
【０００７】次に、時間測定を行う部分について説明す
る。上記の光量平衡により、内部光路ｂと外部光路ａの
信号レベルの差が予め決められた範囲内に入った後、図
示しないマイクロコンピュータは時間測定を行う。時間
測定の場合は、パルス発生部６１によるドライブ信号７
８に応答してレーザダイオード６２が発生する光パルス
８０が、送光光学系６３を介して外部光路ａ側に投光さ
れる。その時同時に測定スタート信号７９が時間計測部
７４に与えられる。
る。上記の光量平衡により、内部光路ｂと外部光路ａの
信号レベルの差が予め決められた範囲内に入った後、図
示しないマイクロコンピュータは時間測定を行う。時間
測定の場合は、パルス発生部６１によるドライブ信号７
８に応答してレーザダイオード６２が発生する光パルス
８０が、送光光学系６３を介して外部光路ａ側に投光さ
れる。その時同時に測定スタート信号７９が時間計測部
７４に与えられる。
【０００８】一方、ターゲット７７で反射した光パルス
８３が、上記と同様にアバランシェフォトダイオード６
８で光電変換される。光量平衡により適正振幅レベルに
なったアンプ部７０の出力７５は、受信タイミング検出
部７１に送られる。受信タイミング検出部７１は、コン
パレータ及び微分回路等で構成されており、入力信号７
５のピークのタイミングを検出し、受信タイミング信号
７６を時間計測部７４へ送る。
８３が、上記と同様にアバランシェフォトダイオード６
８で光電変換される。光量平衡により適正振幅レベルに
なったアンプ部７０の出力７５は、受信タイミング検出
部７１に送られる。受信タイミング検出部７１は、コン
パレータ及び微分回路等で構成されており、入力信号７
５のピークのタイミングを検出し、受信タイミング信号
７６を時間計測部７４へ送る。
【０００９】そして、時間計測部７４は、前記測定スタ
ート信号７９と受信タイミング信号７６との時間差を計
測し、更に光速との演算により距離測定装置からターゲ
ット７７までの距離を算出する。尚、距離測定装置内部
の電気的な遅延時間は、内部光路ｂについても同様の時
間差測定を行った後、外部光路ａの場合の時間差測定値
との差をとることによりキャンセルされる。
ート信号７９と受信タイミング信号７６との時間差を計
測し、更に光速との演算により距離測定装置からターゲ
ット７７までの距離を算出する。尚、距離測定装置内部
の電気的な遅延時間は、内部光路ｂについても同様の時
間差測定を行った後、外部光路ａの場合の時間差測定値
との差をとることによりキャンセルされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】送光光学系６３から出
射された光パルス８１は、光学系により定められたビー
ムエリア内のターゲット７７に当たることになるが、タ
ーゲットがプリズムのように非常に反射率が高く、プリ
ズムからの反射光が送光光学系６３や受光光学系Ａ６４
で反射され、再びプリズムに向う多重反射が発生するよ
うな場合、あるいはターゲットの後方に反射率の高い物
が存在する場合等は、複数の反射パルス８３が受信され
る状況が発生する。
射された光パルス８１は、光学系により定められたビー
ムエリア内のターゲット７７に当たることになるが、タ
ーゲットがプリズムのように非常に反射率が高く、プリ
ズムからの反射光が送光光学系６３や受光光学系Ａ６４
で反射され、再びプリズムに向う多重反射が発生するよ
うな場合、あるいはターゲットの後方に反射率の高い物
が存在する場合等は、複数の反射パルス８３が受信され
る状況が発生する。
【００１１】この場合、前記光量平衡は前記ピーク検出
回路の作用により受信した複数の反射パルス８３のう
ち、最も受信光量の大きい反射パルスに対して行われ
る。その結果、光パルスのビームエリア内において最も
近い位置にあるターゲットまでの距離が正しく求められ
ない場合が生ずる。そのような場合の例を以下に詳述す
る。
回路の作用により受信した複数の反射パルス８３のう
ち、最も受信光量の大きい反射パルスに対して行われ
る。その結果、光パルスのビームエリア内において最も
近い位置にあるターゲットまでの距離が正しく求められ
ない場合が生ずる。そのような場合の例を以下に詳述す
る。
【００１２】図６は、従来例の第１の問題点として、測
定地点にあるターゲットの後ろに反射率の高い物体が存
在する場合の各部の波形を示す。
定地点にあるターゲットの後ろに反射率の高い物体が存
在する場合の各部の波形を示す。
【００１３】図６（ａ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部７０の出
力７５を示す。１番目のパルスＰ１はターゲットで反射
したパルスを示し、２番目のパルスＰ２はターゲットの
後ろの反射率の高い物体で反射したパルスを示す。この
例では、ターゲットの後方に反射率の高い物体が存在す
るので、２番目のパルスＰ２のピーク値は１番目のパル
スＰ１よりかなり大きくなる。
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部７０の出
力７５を示す。１番目のパルスＰ１はターゲットで反射
したパルスを示し、２番目のパルスＰ２はターゲットの
後ろの反射率の高い物体で反射したパルスを示す。この
例では、ターゲットの後方に反射率の高い物体が存在す
るので、２番目のパルスＰ２のピーク値は１番目のパル
スＰ１よりかなり大きくなる。
【００１４】図６（ｂ）は、図６（ａ）の出力７５に対
する信号レベル検出部７２の出力８４を示す。信号レベ
ル検出部７２はピークレベル検出回路で構成されている
ので、一旦レベルの低い最初の反射パルスＰ１のピーク
レベルＶａを保持した後、さらにピークレベルの高い２
番目の反射パルスＰ２のピークレベルＶｂを保持する。
する信号レベル検出部７２の出力８４を示す。信号レベ
ル検出部７２はピークレベル検出回路で構成されている
ので、一旦レベルの低い最初の反射パルスＰ１のピーク
レベルＶａを保持した後、さらにピークレベルの高い２
番目の反射パルスＰ２のピークレベルＶｂを保持する。
【００１５】図６（ｃ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部７０の出
力７５を示す。光量平衡は、ピークレベルの高い２番目
の反射パルスＰ２を基準として行われるので、光量平衡
後のアンプ部７０の出力７５の振幅レベルは、２番目の
反射パルスＰ２が基準レベルＶｓｔに減衰され、１番目
の反射パルスＰ１はそれに伴い更に小さく減衰されてし
まう。
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部７０の出
力７５を示す。光量平衡は、ピークレベルの高い２番目
の反射パルスＰ２を基準として行われるので、光量平衡
後のアンプ部７０の出力７５の振幅レベルは、２番目の
反射パルスＰ２が基準レベルＶｓｔに減衰され、１番目
の反射パルスＰ１はそれに伴い更に小さく減衰されてし
まう。
【００１６】図６（ｄ）は、図６（ｃ）の出力７５に対
する受信タイミング検出部７１の出力７６を示す。受信
タイミング検出部７１は、アンプ部７０の出力パルス７
５が、スレッショルドレベルＶｔｈ１を越えた場合のピ
ーク時点を受信タイミングとして検出する。従って、受
信タイミング検出部７１は、大きく減衰されたターゲッ
トからのパルスＰ１を検出することができず、ターゲッ
トの後ろにある反射率の高い物体から反射した２番目の
反射パルスＰ２のピーク時点ｔ２を受信タイミングとし
て検出してしまう。その結果、距離測定装置は、本来の
ターゲットまでの距離ではなく、ターゲットの後ろにあ
る反射率の高い物体までの距離を測定データとして算出
してしまう。
する受信タイミング検出部７１の出力７６を示す。受信
タイミング検出部７１は、アンプ部７０の出力パルス７
５が、スレッショルドレベルＶｔｈ１を越えた場合のピ
ーク時点を受信タイミングとして検出する。従って、受
信タイミング検出部７１は、大きく減衰されたターゲッ
トからのパルスＰ１を検出することができず、ターゲッ
トの後ろにある反射率の高い物体から反射した２番目の
反射パルスＰ２のピーク時点ｔ２を受信タイミングとし
て検出してしまう。その結果、距離測定装置は、本来の
ターゲットまでの距離ではなく、ターゲットの後ろにあ
る反射率の高い物体までの距離を測定データとして算出
してしまう。
【００１７】図７は、従来例の第２の問題点として、測
定地点にあるターゲットの後ろに反射率の高い物体が存
在する場合に、受信タイミングが変動する場合を示す。
定地点にあるターゲットの後ろに反射率の高い物体が存
在する場合に、受信タイミングが変動する場合を示す。
【００１８】図７（ａ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部７０の出
力７５を示す。図６の場合と同様に、１番目の反射パル
スＰ１より２番目の反射パルスＰ２等の方がピークレベ
ルが高い場合である。但し、２番目の反射パルスのうち
実線で描いたパルスＰ２は、ターゲットの後ろの物体の
反射率が高く１番目のパルスＰ１よりかなり大きいが、
点線で描いたパルスＰ２０は、１番目のパルスＰ１より
わずかに大きい場合を示す。検出すべきターゲットの後
の物体の姿勢が変化するなど、測定環境の変化によっ
て、複数回の測定に際し２番目の反射パルスがパルスＰ
２になったりパルスＰ２０になったりする場合がある。
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部７０の出
力７５を示す。図６の場合と同様に、１番目の反射パル
スＰ１より２番目の反射パルスＰ２等の方がピークレベ
ルが高い場合である。但し、２番目の反射パルスのうち
実線で描いたパルスＰ２は、ターゲットの後ろの物体の
反射率が高く１番目のパルスＰ１よりかなり大きいが、
点線で描いたパルスＰ２０は、１番目のパルスＰ１より
わずかに大きい場合を示す。検出すべきターゲットの後
の物体の姿勢が変化するなど、測定環境の変化によっ
て、複数回の測定に際し２番目の反射パルスがパルスＰ
２になったりパルスＰ２０になったりする場合がある。
【００１９】図７（ｂ）は、図７（ａ）の出力７５に対
する信号レベル検出部７２の出力８４を示す。図７
（ａ）の２番目のパルスＰ２０が１番目のパルスＰ１よ
りわずかに大きい点線の場合は、１番目のパルスＰ１の
ピークレベルＶａと２番目の点線で示したパルスＰ２０
のピークレベルＶｂ’の差は小さい。
する信号レベル検出部７２の出力８４を示す。図７
（ａ）の２番目のパルスＰ２０が１番目のパルスＰ１よ
りわずかに大きい点線の場合は、１番目のパルスＰ１の
ピークレベルＶａと２番目の点線で示したパルスＰ２０
のピークレベルＶｂ’の差は小さい。
【００２０】図７（ｃ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部７０の出
力７５を示す。光量平衡は、図７（ａ）の２番目のパル
スが実線Ｐ２又は点線Ｐ２０のどちらの場合でも、１番
目のパルスＰ１より大きいので、２番目のパルスＰ２又
はＰ２０を基準に行われる。従って、アンプ部７０の出
力７５は、２番目の反射パルスが基準レベルＶｓｔとな
る。
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部７０の出
力７５を示す。光量平衡は、図７（ａ）の２番目のパル
スが実線Ｐ２又は点線Ｐ２０のどちらの場合でも、１番
目のパルスＰ１より大きいので、２番目のパルスＰ２又
はＰ２０を基準に行われる。従って、アンプ部７０の出
力７５は、２番目の反射パルスが基準レベルＶｓｔとな
る。
【００２１】この時、図７（ａ）の２番目の点線のパル
スＰ２０と１番目のパルスＰ１のレベル差は小さいの
で、２番目のパルスＰ２０が基準レベルＶｓｔとなるよ
うに光量平衡が行われても、１番目のパルスＰ１は基準
レベルＶｓｔからそれ程減衰せず、図７（ｃ）の１番目
のパルスは，点線Ｐ１０に示すように受信タイミング検
出部７１のスレッショルドレベルＶｔｈ１を越える場合
がある。一方、２番目のパルスＰ２が基準レベルＶｓｔ
になる様に光量平衡されると、光量平衡後は１番目のパ
ルスＰ１はスレッショルドレベルＶｔｈ１を越えない。
スＰ２０と１番目のパルスＰ１のレベル差は小さいの
で、２番目のパルスＰ２０が基準レベルＶｓｔとなるよ
うに光量平衡が行われても、１番目のパルスＰ１は基準
レベルＶｓｔからそれ程減衰せず、図７（ｃ）の１番目
のパルスは，点線Ｐ１０に示すように受信タイミング検
出部７１のスレッショルドレベルＶｔｈ１を越える場合
がある。一方、２番目のパルスＰ２が基準レベルＶｓｔ
になる様に光量平衡されると、光量平衡後は１番目のパ
ルスＰ１はスレッショルドレベルＶｔｈ１を越えない。
【００２２】図７（ｄ）は、図７（ｃ）の出力７５に対
する受信タイミング検出部７１の出力７６を示す。この
場合、受信タイミング検出部７１は、受信タイミングと
して１番目のパルスＰ１０のピークタイミングを示す点
線ｔ１を出力する場合がある。即ち、図７（ｃ）の１番
目のパルスＰ１０のピークレベルが、スレッショルドレ
ベルＶｔｈ１より高ければ、１番目のパルスＰ１０の受
信タイミングｔ１を出力し、１番目のパルスＰ１のピー
クレベルが、スレッショルドレベルＶｔｈ１より低けれ
ば、２番目のパルスＰ２の受信タイミングｔ２を出力す
る。そして、光量変動等により１番目の信号レベルがス
レッショルドレベルＶｔｈ１をはさんで上下すれば、受
信タイミングが大きく変動し、測距値も大きく変動する
ことになる。
する受信タイミング検出部７１の出力７６を示す。この
場合、受信タイミング検出部７１は、受信タイミングと
して１番目のパルスＰ１０のピークタイミングを示す点
線ｔ１を出力する場合がある。即ち、図７（ｃ）の１番
目のパルスＰ１０のピークレベルが、スレッショルドレ
ベルＶｔｈ１より高ければ、１番目のパルスＰ１０の受
信タイミングｔ１を出力し、１番目のパルスＰ１のピー
クレベルが、スレッショルドレベルＶｔｈ１より低けれ
ば、２番目のパルスＰ２の受信タイミングｔ２を出力す
る。そして、光量変動等により１番目の信号レベルがス
レッショルドレベルＶｔｈ１をはさんで上下すれば、受
信タイミングが大きく変動し、測距値も大きく変動する
ことになる。
【００２３】一般に距離測定は、ターゲットまでの距離
を多数回測定しその平均を測距値とする。その場合に、
１番目のパルスＰ１０の信号レベルが何回かスレッショ
ルドレベルＶｔｈ１を越えれば、その回数だけ１番目の
パルスＰ１０に対応する距離を出力し、１番目のパルス
Ｐ１の信号レベルがスレッショルドレベルＶｔｈ１を越
えない残りの回数は、２番目のパルスＰ２に対応する距
離を出力する。従って、その検出回数の割合により、１
番目と２番目のパルス信号に対応する距離の平均値、即
ち、ターゲットまでの距離とターゲットの後方の反射率
の高い物体までの距離の中間距離が出力されることにな
る。このように両方の中間の距離を出力することは、存
在しない物体までの距離を出力することになり、大きな
問題となる。
を多数回測定しその平均を測距値とする。その場合に、
１番目のパルスＰ１０の信号レベルが何回かスレッショ
ルドレベルＶｔｈ１を越えれば、その回数だけ１番目の
パルスＰ１０に対応する距離を出力し、１番目のパルス
Ｐ１の信号レベルがスレッショルドレベルＶｔｈ１を越
えない残りの回数は、２番目のパルスＰ２に対応する距
離を出力する。従って、その検出回数の割合により、１
番目と２番目のパルス信号に対応する距離の平均値、即
ち、ターゲットまでの距離とターゲットの後方の反射率
の高い物体までの距離の中間距離が出力されることにな
る。このように両方の中間の距離を出力することは、存
在しない物体までの距離を出力することになり、大きな
問題となる。
【００２４】そこで本発明の目的は、ターゲットの反射
率が高く、多重反射を生ずる場合に、目標とするターゲ
ットまでの距離を正確に測定することができる距離測定
装置を提供することにある。
率が高く、多重反射を生ずる場合に、目標とするターゲ
ットまでの距離を正確に測定することができる距離測定
装置を提供することにある。
【００２５】また、本発明の他の目的は、検出すべきタ
ーゲットの後ろに反射率の高い物体が存在する場合に、
反射率の高い物体までの距離を測定してしまう第１の問
題点を解決する距離測定装置を提供することにある。
ーゲットの後ろに反射率の高い物体が存在する場合に、
反射率の高い物体までの距離を測定してしまう第１の問
題点を解決する距離測定装置を提供することにある。
【００２６】更に、本発明の他の目的は、検出すべきタ
ーゲットの後ろに反射率の高い物体が存在し、かつ測定
環境の変化によって該物体からの反射パルスのピークレ
ベルが変化する場合に、両者の中間の距離を測定してし
まう第２の問題点を解決する距離測定装置を提供するこ
とにある。
ーゲットの後ろに反射率の高い物体が存在し、かつ測定
環境の変化によって該物体からの反射パルスのピークレ
ベルが変化する場合に、両者の中間の距離を測定してし
まう第２の問題点を解決する距離測定装置を提供するこ
とにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
おいて、外部光路または内部光路に光パルスを出射する
光パルス送光手段と、該外部光路または内部光路を経由
した光パルスを受光する光パルス受光手段と、該外部光
路を経由した前記光パルスの光量を調整する光量可変部
と、該光量可変部を制御する光量制御手段と、前記光パ
ルスの出射から受光までの時間を計測する時間計測手段
とを有する距離測定装置において、前記光量制御手段
は、前記外部光路を経由した最初の光パルスと内部光路
を経由した光パルスの光量とに応じて前記光量可変部を
制御することを特徴とする距離測定装置を提供すること
により達成することができる。
おいて、外部光路または内部光路に光パルスを出射する
光パルス送光手段と、該外部光路または内部光路を経由
した光パルスを受光する光パルス受光手段と、該外部光
路を経由した前記光パルスの光量を調整する光量可変部
と、該光量可変部を制御する光量制御手段と、前記光パ
ルスの出射から受光までの時間を計測する時間計測手段
とを有する距離測定装置において、前記光量制御手段
は、前記外部光路を経由した最初の光パルスと内部光路
を経由した光パルスの光量とに応じて前記光量可変部を
制御することを特徴とする距離測定装置を提供すること
により達成することができる。
【００２８】即ち、本発明の距離測定装置によれば、光
量制御手段は、目標とするターゲットから反射するパル
スが基準レベルになるように光量平衡を行うので、目標
とするターゲットの後方の物体から大きな反射パルスが
ある場合でも、常に最初のターゲットまでの距離を正確
に測定することができる。
量制御手段は、目標とするターゲットから反射するパル
スが基準レベルになるように光量平衡を行うので、目標
とするターゲットの後方の物体から大きな反射パルスが
ある場合でも、常に最初のターゲットまでの距離を正確
に測定することができる。
【００２９】また、本発明の距離測定装置における光量
制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光パルスを
検出した後、前記光パルス受光手段から入力される信号
を遮断または減衰させる信号レベル可変手段と、該信号
レベル可変手段から与えられる前記信号を利用して、前
記光量可変部を制御する光量コントロール部とを有する
ことを特徴とする。
制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光パルスを
検出した後、前記光パルス受光手段から入力される信号
を遮断または減衰させる信号レベル可変手段と、該信号
レベル可変手段から与えられる前記信号を利用して、前
記光量可変部を制御する光量コントロール部とを有する
ことを特徴とする。
【００３０】即ち、光量可変部を制御する制御信号のう
ち、２番目以降の反射パルスに対応する信号は遮断また
は減衰されるので、複数の反射パルスがある場合でも２
番目以降の反射パルスで光量平衡が行われることがな
く、常に１番目の反射パルスで光量平衡が行われる。
ち、２番目以降の反射パルスに対応する信号は遮断また
は減衰されるので、複数の反射パルスがある場合でも２
番目以降の反射パルスで光量平衡が行われることがな
く、常に１番目の反射パルスで光量平衡が行われる。
【００３１】そして、１番目の反射パルスが基準レベル
となって受信タイミング検出部に入力されるので、本発
明の距離測定装置は、常に最も近いターゲットまでの距
離を出力し、反射パルスのレベル変化によって測距値が
大きく変化したり、２つのターゲットの中間の距離を出
力するといった不安定な動作をすることがなくなる。
となって受信タイミング検出部に入力されるので、本発
明の距離測定装置は、常に最も近いターゲットまでの距
離を出力し、反射パルスのレベル変化によって測距値が
大きく変化したり、２つのターゲットの中間の距離を出
力するといった不安定な動作をすることがなくなる。
【００３２】また、本発明における光量平衡は、時間を
計測する信号の経路とは別の光量制御手段で行われるの
で、ゲイン変化等によるスイッチングノイズが時間計測
手段に混入することもなく、安定に動作をする。
計測する信号の経路とは別の光量制御手段で行われるの
で、ゲイン変化等によるスイッチングノイズが時間計測
手段に混入することもなく、安定に動作をする。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
【００３４】図１は、本発明の実施の形態による距離測
定装置の機能ブロック図を示す。本発明の実施の形態の
距離測定装置は、外部光路１０６または内部光路１０７
に光パルスを出射する光パルス送光手段１００と、外部
光路１０６または内部光路１０７を経由した光パルスを
受光する光パルス受光手段１０１と、外部光路１０６の
光量を調整する光量可変部１０４を制御する光量制御手
段１０３と、光パルスの出射から受光までの時間を計測
する時間計測手段１０２を有する。
定装置の機能ブロック図を示す。本発明の実施の形態の
距離測定装置は、外部光路１０６または内部光路１０７
に光パルスを出射する光パルス送光手段１００と、外部
光路１０６または内部光路１０７を経由した光パルスを
受光する光パルス受光手段１０１と、外部光路１０６の
光量を調整する光量可変部１０４を制御する光量制御手
段１０３と、光パルスの出射から受光までの時間を計測
する時間計測手段１０２を有する。
【００３５】光パルス送光手段１００は、ターゲット１
０５に向けて光パルスを送出する外部光路１０６か、光
量平衡における光パルスの基準レベルを得るために光パ
ルスを装置内部に送出する内部光路１０７かを選択し
て、光パルスを出射する。光パルス受光手段１０１は、
外部光路１０６又は内部光路１０７を経由した光パルス
を受光して、電気信号に変換し時間計測手段１０２に出
力する。光量制御手段１０３は、外部光路１０６の経路
に置かれた光量可変部１０４を制御して、外部光路１０
６を経由した光パルスの受光光量と、内部光路１０７を
経由した光パルスの受光光量を同等にする光量平衡を行
う。時間計測手段１０２は、光パルス送光手段１００か
らの光パルスの出射タイミングと、光パルス受光手段１
０１からの光パルスの受光タイミングの時間差を計測す
る。この時間差と光速からターゲット１０５までの距離
を算出する。
０５に向けて光パルスを送出する外部光路１０６か、光
量平衡における光パルスの基準レベルを得るために光パ
ルスを装置内部に送出する内部光路１０７かを選択し
て、光パルスを出射する。光パルス受光手段１０１は、
外部光路１０６又は内部光路１０７を経由した光パルス
を受光して、電気信号に変換し時間計測手段１０２に出
力する。光量制御手段１０３は、外部光路１０６の経路
に置かれた光量可変部１０４を制御して、外部光路１０
６を経由した光パルスの受光光量と、内部光路１０７を
経由した光パルスの受光光量を同等にする光量平衡を行
う。時間計測手段１０２は、光パルス送光手段１００か
らの光パルスの出射タイミングと、光パルス受光手段１
０１からの光パルスの受光タイミングの時間差を計測す
る。この時間差と光速からターゲット１０５までの距離
を算出する。
【００３６】図２は、図１の距離測定装置の詳細なブロ
ック図を示す。図１における各機能ブロックは、図２中
の点線で囲った部分に相当する。光パルスをターゲット
に向けて出射する送光光学系３及び反射パルスを受光す
る受光光学系４等は、従来例と同様であるので、本発明
の実施の形態例が従来例と異なる部分を中心に説明す
る。
ック図を示す。図１における各機能ブロックは、図２中
の点線で囲った部分に相当する。光パルスをターゲット
に向けて出射する送光光学系３及び反射パルスを受光す
る受光光学系４等は、従来例と同様であるので、本発明
の実施の形態例が従来例と異なる部分を中心に説明す
る。
【００３７】本発明の実施の形態例においては、アンプ
部１０の出力２４は、従来例のように直接信号レベル検
出部１４に入力されず、信号エッジ検出部１２及び信号
レベル可変部１３を経由して入力される。本実施の形態
例は、時間計測において、時間計測部１６で測定スター
ト信号２２と受信タイミング信号２６との時間差を測定
し、ターゲット２０までの距離を測定することは従来と
同様であるが、時間測定の前に行う光量平衡用の回路が
改良されている。
部１０の出力２４は、従来例のように直接信号レベル検
出部１４に入力されず、信号エッジ検出部１２及び信号
レベル可変部１３を経由して入力される。本実施の形態
例は、時間計測において、時間計測部１６で測定スター
ト信号２２と受信タイミング信号２６との時間差を測定
し、ターゲット２０までの距離を測定することは従来と
同様であるが、時間測定の前に行う光量平衡用の回路が
改良されている。
【００３８】即ち、光量平衡は、外部光路ａを経由した
光パルスの光量を内部光路ｂを経由した光パルスの光量
と同等にする動作であるが、本実施の形態例は、外部光
路ａから複数の反射パルスを検出する場合に、常に最初
に検出する反射パルスを基準レベルにするように、光量
可変機構５を制御する点で従来例と異なる。以下各部の
波形を参照して説明する。
光パルスの光量を内部光路ｂを経由した光パルスの光量
と同等にする動作であるが、本実施の形態例は、外部光
路ａから複数の反射パルスを検出する場合に、常に最初
に検出する反射パルスを基準レベルにするように、光量
可変機構５を制御する点で従来例と異なる。以下各部の
波形を参照して説明する。
【００３９】図３は、本発明の実施の形態による各部の
動作を示すための波形図である。
動作を示すための波形図である。
【００４０】図３（ａ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部１０の出
力パルス２４を示す。従来例と同様に、ターゲットの後
ろに反射率の高い物体がある場合である。ターゲットで
反射される１番目のパルスＰ１より、反射率の高い物体
で反射される２番目のパルスＰ２の方がパルスレベルが
大きくなっている。
光した光パルスに対する光量平衡前のアンプ部１０の出
力パルス２４を示す。従来例と同様に、ターゲットの後
ろに反射率の高い物体がある場合である。ターゲットで
反射される１番目のパルスＰ１より、反射率の高い物体
で反射される２番目のパルスＰ２の方がパルスレベルが
大きくなっている。
【００４１】図３（ｂ）は、図３（ａ）の出力２４に対
する信号エッジ検出部１２のコントロール信号２５を示
す。信号エッジ検出部１２は、アンプ部１０の出力パル
ス２４が正のパルスだった場合は、正のパルスの立ち下
がりエッジが、信号エッジ検出部１２のスレッショルド
レベルＶｔｈ２を横切る時点ｔｃで、コントロール信号
２５を論理Ｈレベルにする。信号レベル可変部１３は、
コントロール信号２５の論理Ｈレベルに同期して、入出
力信号に対するゲインを下げる。
する信号エッジ検出部１２のコントロール信号２５を示
す。信号エッジ検出部１２は、アンプ部１０の出力パル
ス２４が正のパルスだった場合は、正のパルスの立ち下
がりエッジが、信号エッジ検出部１２のスレッショルド
レベルＶｔｈ２を横切る時点ｔｃで、コントロール信号
２５を論理Ｈレベルにする。信号レベル可変部１３は、
コントロール信号２５の論理Ｈレベルに同期して、入出
力信号に対するゲインを下げる。
【００４２】尚、アンプ部１０の出力パルス２４が負の
パルスだった場合は、負のパルスの立ち上がりエッジ
が、スレッショルドレベルを横切る時点で、コントロー
ル信号２５を活性化すればよい。
パルスだった場合は、負のパルスの立ち上がりエッジ
が、スレッショルドレベルを横切る時点で、コントロー
ル信号２５を活性化すればよい。
【００４３】図３（ｃ）は、図３（ａ）の出力２４に対
する信号レベル可変部１３の出力３０を示す。信号レベ
ル可変部１３のゲインは、コントロール信号２５が論理
Ｈレベルになる時刻ｔｃ以前は当初の値を維持してい
る。従って、アンプ部１０の出力パルス２４は、一つ目
のパルスＰ１に対しては信号レベル可変部１３のゲイン
に従った大きさのパルスとして信号レベル検出部１４へ
出力され、２つ目のパルスＰ２以降の信号は大きく減衰
される。
する信号レベル可変部１３の出力３０を示す。信号レベ
ル可変部１３のゲインは、コントロール信号２５が論理
Ｈレベルになる時刻ｔｃ以前は当初の値を維持してい
る。従って、アンプ部１０の出力パルス２４は、一つ目
のパルスＰ１に対しては信号レベル可変部１３のゲイン
に従った大きさのパルスとして信号レベル検出部１４へ
出力され、２つ目のパルスＰ２以降の信号は大きく減衰
される。
【００４４】図３（ｄ）は、図３（ｃ）の出力３０に対
する信号レベル検出部１４の出力３１を示す。信号レベ
ル検出部１４は、入力パルス３０のピークレベルを保持
するピーク検出回路で構成されているので、最もピーク
レベルの高い一つ目のパルスＰ１のピークレベルを保持
し、ピークレベルに対応した電圧Ｖａを光量コントロー
ル部１５へ送る。
する信号レベル検出部１４の出力３１を示す。信号レベ
ル検出部１４は、入力パルス３０のピークレベルを保持
するピーク検出回路で構成されているので、最もピーク
レベルの高い一つ目のパルスＰ１のピークレベルを保持
し、ピークレベルに対応した電圧Ｖａを光量コントロー
ル部１５へ送る。
【００４５】信号エッジ検出部１２及び信号レベル可変
部１３について図４を使ってさらに詳しく説明する。
部１３について図４を使ってさらに詳しく説明する。
【００４６】アンプ部１０から正のパルスが信号エッジ
検出部１２を構成するコンパレータ４１に入力される
と、コンパレータ４１はデジタルレベルに変換された負
のパルスをフリップフロップ４２に出力する。
検出部１２を構成するコンパレータ４１に入力される
と、コンパレータ４１はデジタルレベルに変換された負
のパルスをフリップフロップ４２に出力する。
【００４７】フリップフロップ４２のＱ出力はコンパレ
ータ４１の後側エッジに同期してＬレベルからＨレベル
となり、この信号が信号レベル可変部１３を構成するト
ランジスタ４３に入力されることにより、トランジスタ
４３がオフからオンとなる。
ータ４１の後側エッジに同期してＬレベルからＨレベル
となり、この信号が信号レベル可変部１３を構成するト
ランジスタ４３に入力されることにより、トランジスタ
４３がオフからオンとなる。
【００４８】トランジスタ４３がオフのときはアンプ部
１０の出力２４は減衰せずにそのまま信号レベル可変部
１３を通過するが、オンのときは抵抗の分圧比による割
合で減衰して出力される。
１０の出力２４は減衰せずにそのまま信号レベル可変部
１３を通過するが、オンのときは抵抗の分圧比による割
合で減衰して出力される。
【００４９】このように本発明の実施の形態例では、常
に１番目のパルスＰ１のピークレベルに対応した電圧Ｖ
ａにより光量平衡がおこなわれる。光量平衡は、前述の
ように、外部光路ａを通った光パルスの受信光量が、タ
ーゲットの反射率や距離によって大きく変わるので、予
めある一定の基準値に調整されている内部光路ｂを通っ
た光パルスの受信光量と同じになるように調整するもの
である。
に１番目のパルスＰ１のピークレベルに対応した電圧Ｖ
ａにより光量平衡がおこなわれる。光量平衡は、前述の
ように、外部光路ａを通った光パルスの受信光量が、タ
ーゲットの反射率や距離によって大きく変わるので、予
めある一定の基準値に調整されている内部光路ｂを通っ
た光パルスの受信光量と同じになるように調整するもの
である。
【００５０】即ち、光量コントロール部１５は、図示し
ないマイクロコンピュータ及びモータ等で構成されてお
り、装置内部で構成される内部光路ｂを通った光パルス
２８に対する信号レベル検出部１４の出力３１と、外部
光路ａを通った光パルス２９のうち最初のパルスＰ１に
対する信号レベル検出部１４からの出力Ｖａを比較す
る。そして、この２つの出力が同じになるように、光量
可変機構５に含まれる光学式アッテネータを回転させ、
外部光路ａの光パルス２９の受信光量をコントロールす
る。この結果、最初に受信すると予想されるターゲット
に対する反射光パルスの光量を、内部光路ｂの光パルス
の光量に整合させることができる。
ないマイクロコンピュータ及びモータ等で構成されてお
り、装置内部で構成される内部光路ｂを通った光パルス
２８に対する信号レベル検出部１４の出力３１と、外部
光路ａを通った光パルス２９のうち最初のパルスＰ１に
対する信号レベル検出部１４からの出力Ｖａを比較す
る。そして、この２つの出力が同じになるように、光量
可変機構５に含まれる光学式アッテネータを回転させ、
外部光路ａの光パルス２９の受信光量をコントロールす
る。この結果、最初に受信すると予想されるターゲット
に対する反射光パルスの光量を、内部光路ｂの光パルス
の光量に整合させることができる。
【００５１】図３（ｅ）は、外部光路ａ側を経由して受
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部１０の出
力パルス２４を示す。上記のように、本発明の実施の形
態では、１番目の反射パルスＰ１のピークレベルが基準
レベルＶｓｔになるように光量平衡が行われる。即ち、
ピークレベルが更に高い２番目のパルスＰ２があって
も、１番目のパルスＰ１が減衰されてしまうことがな
い。
光した光パルスに対する光量平衡後のアンプ部１０の出
力パルス２４を示す。上記のように、本発明の実施の形
態では、１番目の反射パルスＰ１のピークレベルが基準
レベルＶｓｔになるように光量平衡が行われる。即ち、
ピークレベルが更に高い２番目のパルスＰ２があって
も、１番目のパルスＰ１が減衰されてしまうことがな
い。
【００５２】そして、光量平衡により内部光路ｂと外部
光路ａの信号レベルの差が予め決められた範囲内に入っ
た後、図示しないマイクロコンピュータは実際の距離測
定を行う。
光路ａの信号レベルの差が予め決められた範囲内に入っ
た後、図示しないマイクロコンピュータは実際の距離測
定を行う。
【００５３】距離測定の動作は、まず、パルス発生部１
によるドライブ信号２１に応答してレーザダイオード２
が発生する光パルス２３が、送光光学系３を介して外部
光路ａ側に投光される。その時同時に測定スタート信号
２２が時間計測部１６に与えられる。一方、ターゲット
２０で反射した光パルス２９は、アバランシェフォトダ
イオード８で光電変換される。上記した光量平衡により
アンプ部１０は、１番目の光パルスに対する信号レベル
を適正値にし、その出力２４を受信タイミング検出部１
１に送る。
によるドライブ信号２１に応答してレーザダイオード２
が発生する光パルス２３が、送光光学系３を介して外部
光路ａ側に投光される。その時同時に測定スタート信号
２２が時間計測部１６に与えられる。一方、ターゲット
２０で反射した光パルス２９は、アバランシェフォトダ
イオード８で光電変換される。上記した光量平衡により
アンプ部１０は、１番目の光パルスに対する信号レベル
を適正値にし、その出力２４を受信タイミング検出部１
１に送る。
【００５４】受信タイミング検出部１１は、コンパレー
タ及び微分回路等で構成されており、入力信号２４のピ
ークのタイミングを検出し、受信タイミング信号２６を
時間計測部１６へ送る。
タ及び微分回路等で構成されており、入力信号２４のピ
ークのタイミングを検出し、受信タイミング信号２６を
時間計測部１６へ送る。
【００５５】図３（ｆ）は、図３（ｅ）の出力２４に対
する受信タイミング検出部１１の出力２６を示す。本発
明の実施の形態例においては、図３（ｅ）に示すように
常にターゲットから反射される１番目のパルスＰ１が基
準レベルＶｓｔになる。そして、この基準レベルＶｓｔ
は、受信タイミング検出部１１のスレッショルドレベル
Ｖｔｈ１に対して十分余裕を持った大きさに設定されて
いるので、受信タイミングは、常に１番目のパルスＰ１
のピークタイミングｔ１となる。
する受信タイミング検出部１１の出力２６を示す。本発
明の実施の形態例においては、図３（ｅ）に示すように
常にターゲットから反射される１番目のパルスＰ１が基
準レベルＶｓｔになる。そして、この基準レベルＶｓｔ
は、受信タイミング検出部１１のスレッショルドレベル
Ｖｔｈ１に対して十分余裕を持った大きさに設定されて
いるので、受信タイミングは、常に１番目のパルスＰ１
のピークタイミングｔ１となる。
【００５６】時間計測部１６は、前記測定スタート信号
２２と受信タイミング信号２６との時間差を、周波数の
正確にわかっている基準クロック（不図示）のクロック
数の計数、及び前記測定スタート信号２２及び受信タイ
ミング信号２６と基準クロックとの位相のずれを測定す
ることにより求める。同様の測定を内部光路ｂについて
も行い、外部光路ａと内部光路ｂに対する上記の時間差
のデータを減算する。これにより、電気系の遅延時間が
キャンセルされた光パルスの走行時間が得られ、さらに
光速との演算によりターゲット２０までの距離が算出さ
れる。
２２と受信タイミング信号２６との時間差を、周波数の
正確にわかっている基準クロック（不図示）のクロック
数の計数、及び前記測定スタート信号２２及び受信タイ
ミング信号２６と基準クロックとの位相のずれを測定す
ることにより求める。同様の測定を内部光路ｂについて
も行い、外部光路ａと内部光路ｂに対する上記の時間差
のデータを減算する。これにより、電気系の遅延時間が
キャンセルされた光パルスの走行時間が得られ、さらに
光速との演算によりターゲット２０までの距離が算出さ
れる。
【００５７】このため従来例の第１の問題点のように、
ターゲットの後ろにある反射率の高い物体からいかに大
きな２番目の反射パルスが来ても、２番目のパルスを基
準として光量平衡が行われることがなく、ターゲットか
らの反射パルスである１番目のパルスが減衰されてしま
うことがない。
ターゲットの後ろにある反射率の高い物体からいかに大
きな２番目の反射パルスが来ても、２番目のパルスを基
準として光量平衡が行われることがなく、ターゲットか
らの反射パルスである１番目のパルスが減衰されてしま
うことがない。
【００５８】また、従来例の第２の問題点のように、検
出すべきターゲットの後に反射率の高い物体が存在し、
かつ該物体からの反射パルスのピークレベルが変化する
場合でも、両者の中間の距離を測距値としてしまうよう
な誤動作を防止することができる。
出すべきターゲットの後に反射率の高い物体が存在し、
かつ該物体からの反射パルスのピークレベルが変化する
場合でも、両者の中間の距離を測距値としてしまうよう
な誤動作を防止することができる。
【００５９】なお、本発明の実施の形態例では、信号レ
ベル検出部１４の入力側で信号レベルを可変する方式と
したが、この方式に限らずに信号レベル検出部１４の出
力側にサンプルホールド回路を設け、１番目のパルス信
号の立ち下がりエッジでサンプルホールド回路をホール
ドするような構成にしても同様の効果が得られる。ま
た、信号レベル検出部１４自体に信号エッジ検出機能及
び信号レベル可変機能を持たせても、同様の効果が得ら
れる。
ベル検出部１４の入力側で信号レベルを可変する方式と
したが、この方式に限らずに信号レベル検出部１４の出
力側にサンプルホールド回路を設け、１番目のパルス信
号の立ち下がりエッジでサンプルホールド回路をホール
ドするような構成にしても同様の効果が得られる。ま
た、信号レベル検出部１４自体に信号エッジ検出機能及
び信号レベル可変機能を持たせても、同様の効果が得ら
れる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、光
量制御手段は、最初のターゲットから反射するパルスが
基準レベルになるように光量平衡を行うので、常に最初
のターゲットまでの距離を正確に測定することができ
る。
量制御手段は、最初のターゲットから反射するパルスが
基準レベルになるように光量平衡を行うので、常に最初
のターゲットまでの距離を正確に測定することができ
る。
【００６１】更に、測距値の演算に関係する信号経路の
レベルコントロールはしないので、レベルコントロール
によるスイッチングノイズの影響を受けない構成とする
ことができ、精度の高い測距値を得ることができる。
レベルコントロールはしないので、レベルコントロール
によるスイッチングノイズの影響を受けない構成とする
ことができ、精度の高い測距値を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態による距離測定装置の機能
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態による距離測定装置の詳細
なブロック図である。
なブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態による各部の動作説明図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施の形態による信号エッジ検出部１
２と信号レベル可変部１３の回路図である。
２と信号レベル可変部１３の回路図である。
【図５】従来例の距離測定装置の全体のブロック図であ
る。
る。
【図６】従来例の第１の問題点の説明図である。
【図７】従来例の第２の問題点の説明図である。
１００ 光パルス送光手段 １０１ 光パルス受光手段 １０２ 時間計測手段 １０３ 光量制御手段 １０４ 光量可変部 １０５ ターゲット １０６ 外部光路 １０７ 内部光路
Claims (4)
- 【請求項１】外部光路または内部光路に光パルスを出射
する光パルス送光手段と、該外部光路または内部光路を
経由した光パルスを受光する光パルス受光手段と、該外
部光路を経由した前記光パルスの光量を調整する光量可
変部と、該光量可変部を制御する光量制御手段と、前記
光パルスの出射から受光までの時間を計測する時間計測
手段とを有する距離測定装置において、 前記光量制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光
パルスと内部光路を経由した光パルスの光量とに応じて
前記光量可変部を制御することを特徴とする距離測定装
置。 - 【請求項２】請求項１において、 前記光量制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光
パルスと前記内部光路を経由した光パルスのピークが同
等になる様に前記外部光路を経由した光パルスの光量を
調整することを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項３】請求項１において、 前記光量制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光
パルスを検出した後、前記光パルス受光手段から入力さ
れる信号を遮断または減衰させる信号レベル可変手段
と、該信号レベル可変手段から与えられる前記信号を利
用して、前記光量可変部を制御する光量コントロール部
とを有することを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項４】請求項１において、 前記光量制御手段は、前記外部光路を経由した最初の光
パルスのピークに対応する前記光パルス受光手段から入
力される信号をホールドし、該ホールドした値に従って
前記光量可変部を制御することを特徴とする距離測定装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9181473A JPH1123709A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 距離測定装置 |
| US09/110,946 US6252655B1 (en) | 1997-07-07 | 1998-07-07 | Distance measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9181473A JPH1123709A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123709A true JPH1123709A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16101378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9181473A Pending JPH1123709A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 距離測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6252655B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1123709A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009506306A (ja) * | 2005-08-24 | 2009-02-12 | ライカ ジオシステムズ アクチェンゲゼルシャフト | 位相測定原理による距離測定のための複数を目標とする方法 |
| JP2011530712A (ja) * | 2008-08-12 | 2011-12-22 | ジェイケイ ヴィジョン アーエス | 船舶の航路上の物体の検知と画像化のシステム |
| KR101538731B1 (ko) * | 2014-01-28 | 2015-07-23 | 한화탈레스 주식회사 | 타겟용 광학계의 레이저광 광학 차단 장치 |
| KR101538733B1 (ko) * | 2014-04-14 | 2015-07-24 | 한화탈레스 주식회사 | 타겟용 광학계의 레이저광 전기적 제어 차단 장치 |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001324327A (ja) * | 2000-05-12 | 2001-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | 分岐光学系を用いたａｆ測量機 |
| JP2001337166A (ja) * | 2000-05-26 | 2001-12-07 | Minolta Co Ltd | ３次元入力方法および３次元入力装置 |
| AU2003228549A1 (en) * | 2002-04-15 | 2003-11-03 | Toolz, Ltd. | Constructing a waveform from multiple threshold samples |
| US6842232B2 (en) * | 2002-11-04 | 2005-01-11 | Reza Miremadi | Electro-optical determination of target parameters |
| US20040231220A1 (en) * | 2003-05-23 | 2004-11-25 | Mccormick Patrick | Trajectory compensating riflescope |
| DE102004060619A1 (de) * | 2004-12-16 | 2006-07-06 | Hilti Ag | Laserdistanzhandmessgerät mit einem Impulsrückmischverfahren |
| US7714990B2 (en) * | 2004-12-16 | 2010-05-11 | Hilti Aktiengesellschaft | Hand-held laser distance measuring device with a pulse reflection mixing method |
| US7460242B2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-12-02 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Systems and methods for high-precision length measurement |
| DE102007005187B4 (de) * | 2007-01-29 | 2008-11-20 | Gerd Reime | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Entfernung zu einem rückstrahlenden Objekt |
| JP5671345B2 (ja) * | 2007-12-21 | 2015-02-18 | レッダーテック インコーポレイテッド | 検出及び測距方法 |
| USRE46930E1 (en) * | 2007-12-21 | 2018-07-03 | Leddartech Inc. | Distance detection method and system |
| DE102017101501B3 (de) * | 2017-01-26 | 2018-01-04 | Sick Ag | Optoelektronischer Sensor und Verfahren zur Bestimmung der Entfernung eines Objekts in einem Überwachungsbereich |
| JP6953233B2 (ja) * | 2017-08-24 | 2021-10-27 | 株式会社トプコン | ３次元測量装置 |
| USD875200S1 (en) | 2018-01-03 | 2020-02-11 | Bushnell Inc. | Rangefinder display device |
| USD842723S1 (en) | 2017-09-27 | 2019-03-12 | Bushnell Inc. | Rangefinder |
| USD926606S1 (en) | 2017-11-01 | 2021-08-03 | Bushnell Inc. | Rangefinder |
| US11474240B2 (en) | 2019-01-07 | 2022-10-18 | Bushnell Inc. | Golf rangefinder device with integral magnet mount |
| DE102019101236A1 (de) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Liebherr-Components Biberach Gmbh | Ansteuervorrichtung zum Auslösen zumindest einer Pyrosicherung sowie Energiespeicher mit einer solchen Pyrosicherung |
| US11567179B2 (en) | 2020-07-21 | 2023-01-31 | Leddartech Inc. | Beam-steering device particularly for LIDAR systems |
| EP4185894A4 (en) | 2020-07-21 | 2024-07-24 | Leddartech Inc | SYSTEMS AND METHODS FOR WIDE-ANGLE LIDAR WITH NON-UNIFORM MAGNIFICATION OPTICS |
| EP4185892A4 (en) | 2020-07-21 | 2024-08-28 | Leddartech Inc | DEVICES AND METHODS FOR BEAM STEERING OF LIDAR APPLICATIONS |
| CN112731417B (zh) * | 2020-12-18 | 2024-04-05 | 维沃移动通信有限公司 | 测距装置、电子设备及测量方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3574461A (en) * | 1968-09-30 | 1971-04-13 | Bendix Corp | Range display system |
| US3619058A (en) * | 1969-11-24 | 1971-11-09 | Hewlett Packard Co | Distance measuring apparatus |
| US3650628A (en) * | 1970-03-09 | 1972-03-21 | Bendix Corp | Range system |
| SE348295B (ja) * | 1970-12-10 | 1972-08-28 | Asea Ab | |
| DE2235318C3 (de) * | 1972-07-19 | 1980-02-14 | Ito-Patent Ag, Zuerich (Schweiz) | Verfahren zur opto-elektronischen Messung der Entfernung und der Höhendifferenz und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens |
| JPS5844997B2 (ja) | 1976-06-28 | 1983-10-06 | 防衛庁技術研究本部長 | 自動目標距離検出方式 |
| DE3103567A1 (de) * | 1981-02-03 | 1982-08-12 | MITEC Moderne Industrietechnik GmbH, 8012 Ottobrunn | Entfernungsmessverfahren nach dem prinzip der laufzeitmessung eines messlichtimpulses und vorrichtung zu seiner durchfuehrung |
| US4498764A (en) * | 1981-06-09 | 1985-02-12 | Ludwig Bolkow | Dynamic control arrangement for a distance measuring apparatus |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP9181473A patent/JPH1123709A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-07 US US09/110,946 patent/US6252655B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009506306A (ja) * | 2005-08-24 | 2009-02-12 | ライカ ジオシステムズ アクチェンゲゼルシャフト | 位相測定原理による距離測定のための複数を目標とする方法 |
| JP2011530712A (ja) * | 2008-08-12 | 2011-12-22 | ジェイケイ ヴィジョン アーエス | 船舶の航路上の物体の検知と画像化のシステム |
| KR101538731B1 (ko) * | 2014-01-28 | 2015-07-23 | 한화탈레스 주식회사 | 타겟용 광학계의 레이저광 광학 차단 장치 |
| KR101538732B1 (ko) * | 2014-01-28 | 2015-07-24 | 한화탈레스 주식회사 | 타겟용 광학계의 레이저광 기구 차단 장치 |
| KR101538733B1 (ko) * | 2014-04-14 | 2015-07-24 | 한화탈레스 주식회사 | 타겟용 광학계의 레이저광 전기적 제어 차단 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6252655B1 (en) | 2001-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1123709A (ja) | 距離測定装置 | |
| US5262837A (en) | Laser range finder | |
| US8405821B2 (en) | Method and device for determining the distance to a retroreflective object | |
| US7212278B2 (en) | Method and device for recording a three-dimensional distance-measuring image | |
| US4521107A (en) | Apparatus for measuring distances by measuring time of travel of a measuring light pulse | |
| US7920248B2 (en) | Method and apparatus for optoelectronic contactless range finding using the transit time principle | |
| US8625081B2 (en) | Method and device for measuring distance | |
| US6288775B1 (en) | Lightwave distance measuring apparatus and method | |
| JP3654090B2 (ja) | 距離計測方法およびその装置 | |
| US20050083512A1 (en) | Method and device for distance measurement | |
| CN110174664A (zh) | 激光雷达系统和激光雷达回波信号的确定方法 | |
| US6429941B1 (en) | Distance measuring equipment and method | |
| JPS601590B2 (ja) | 光パルスの走行時間測定の原理によるレ−ザ距離測定装置 | |
| EP2796894A1 (en) | Optical wave distance measurement device | |
| JP4334678B2 (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH06109841A (ja) | 距離検出方法 | |
| JPH11352226A (ja) | 高精度測距装置 | |
| CN117805782A (zh) | 激光雷达的飞行时间测量方法及装置 | |
| JPH0769422B2 (ja) | パルスレーザ測距装置 | |
| JP2003254858A (ja) | 光パルス試験器 | |
| JP2000137077A (ja) | パルスレーザ測距装置 | |
| JP2757638B2 (ja) | 車間距離検知装置 | |
| JPH0672925B2 (ja) | レーザ測距装置 | |
| JPH05134042A (ja) | 車載用測距装置および方法 | |
| JPH06214025A (ja) | レーザレーダ |