JP2000056017A - 距離測定方法及び距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、自己参照方式を利用して、受信信号
の振幅によらず、あるいは受信信号が飽和しても、正し
く受信光パルスの到着時間を求めるようにした距離測定
方法及び距離測定装置を提供するを提供する。 【解決手段】本発明の一態様によると、照射した光が目
標までの距離を往復する時間を測定することによつて、
上記目標までの距離測定する方法であり、上記目標に対
して光を照射する手順と、上記目標より帰還した光を電
気信号に変換した受光信号を出力する手順と、上記受光
信号を用いて、上記受光信号と少なくとも一個所で交差
する波形の交差信号を生成する手順と、上記受光信号の
波形と上記交差信号の波形との差分である差分波形を求
める手順と、上記差分波形が電位ゼロの点をクロスする
時間軸上の位置を検出する手順とを含むことを特徴とす
る距離測定方法が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、目標物に光パルス
を照射し、その光パルスが目標物までの距離を往復する
のに要する時間を計測して、目標物までの距離を測定す
る距離測定方法及び距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より首記のような技術分野では、目
標物からの受信光パルスの到着時刻を検出する方式とし
て、受信信号とこれに遅延を与えた信号との交点を検出
する方式（自己参照方式と呼ぶ）が知られている。

【０００３】この自己参照方式の例として、ＵＳＰ５，
７２６，７４２公報に開示された技術がある。このＵＳ
Ｐ５，７２６，７４２公報に開示された技術の趣旨は、
受信信号を二分し、その一方に遅延を与え、受信信号の
他方と遅延された信号とをコンパレータにより比較し、
両者の交点を受信信号とするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の自己参照方式では、受信信号が飽和していな
いことを前提としている。しかるに、上記ＵＳＰ５，７
２６，７４２公報に開示された技術では、受信信号と該
受信信号を遅延回路で遅延させた遅延信号とをコンパレ
ータで比較しているため、受信信号のレベルが大きく変
動したり、飽和したりする場合には、両信号の差分がコ
ンパレータの正常動作範囲に達しなかったり、両信号の
交点が飽和レベルに達したりして、受信時刻を特定する
ことができなくなり、正確な距離測定を行うことができ
ないという問題を有していた。

【０００５】また、遅延回路および／またはコンパレー
タに入力するまでに十分ゲインを稼いでおく必要がある
ので、この段階で飽和してしまうことがある。一方、車
間の衝突回避を課題とする距離測定装置では、衝突直前
の１ｍから少なくとも１００ｍ位までの距離を監視する
必要があり、目標物の反射特性を考慮すると、受信する
光強度が５桁以上もの広範囲にわたつて変化する可能性
を有している。

【０００６】これを飽和することなしに信号処理をする
ことは、技術的に困難であるとともに、コスト高の要因
となる。そこで、本発明は、以上のような点に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、自己参照方式
を利用して、受信信号の振幅によらず、あるいは受信信
号が飽和しても、正しく受信光パルスの到着時間を求め
るようにすることにより、目標物までの距離を正確に測
定することができるようにした距離測定方法及び距離測
定装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明では、
受信信号と該受信信号の遅延信号（遅延信号以外の信号
を使用するようにしてもよい）との差を差分信号として
作成し、その差分信号が電位ゼロをクロスする点を検出
しているため、差分信号を作成する差動増幅器からの出
力が飽和した場合においても、ゼロクロスの点の位置
は、飽和する前と比較して変化することが少ないので、
飽和等の問題を危惧することなく、正確な距離測定が可
能である。

【０００８】本発明によると、上記課題を解決するため
に、（１） 照射した光が目標までの距離を往復する時
間を測定することによつて、上記目標までの距離測定す
る方法であり、上記目標に対して光を照射する手順と、
上記目標より帰還した光を電気信号に変換した受光信号
を出力する手順と、上記受光信号を用いて、上記受光信
号と少なくとも一個所で交差する波形の交差信号を生成
する手順と、上記受光信号の波形と上記交差信号の波形
との差分である差分波形を求める手順と、上記差分波形
が電位ゼロの点をクロスする時間軸上の位置を検出する
手順と、を含むことを特徴とする距離測定方法が提供さ
れる。

【０００９】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（２） 照射した光が目標までの距離を往復
する時間を測定することによって、上記目標までの距離
を測定する距離測定装置において、光を受けて電気信号
を出力する受光手段と、上記受光手段からの出力信号を
遅延する遅延手段と、上記受光手段からの出力信号と上
記遅延手段からの出力信号との差分をとる差分手段と、
上記差分手段からの出力をゼロクロス検出するゼロクロ
ス検出手段と、を具備することを特徴とする距離測定装
置が提供される。

【００１０】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（３） 照射した光が目標までの距離を往復
する時間を測定することによって、上記目標までの距離
を測定する距離測定装置において、光を受けて電気信号
を出力する受光手段と、上記受光手段からの出力信号を
遅延する遅延手段と、上記受光手段からの出力信号と上
記遅延手段からの出力信号との差分をとる差分手段と、
上記受光手段からの出力信号と上記遅延手段からの出力
信号とを加算する加算手段と、上記差分手段からの出力
を第１の閾値と比較して、結果を２値出力する第１の比
較手段と、上記加算手段からの出力を第２の閾値と比較
して、結果を２値出力する第２の比較手段と、上記第１
の比較手段からの出力と第２の比較手段からの出力の論
埋積をとる論理積手段と、を具備することを特徴とする
距離測定装置が提供される。また、本発明によると、上
記課題を解決するために、

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態による距離測定装置の構成を示すブロック図である。

【００１２】図１において、符号１０１は受光素子、符
号１０２は受光素子１０１に直列に接続された抵抗、符
号１０３は抵抗１０２の両端に接続された電流・電圧変
換（Ｉ−Ｖ）変換用前置増幅器（プリアンプ）、符号１
０４はプリアンプ１０３の出力端に接続されたコンデン
サ、符号１０５はコンデンサ１０４に接続された遅延素
子、符号１０６はコンデンサ１０４及び遅延素子１０５
に接続された差動増幅器（差動アンプ）、符号１０７は
差動アンプ１０６に接続された主増幅器（メインアン
プ）、符号１０８はメインアンプ１０７に接続されたゼ
ロクロス検出部、符号１０９はゼロクロス検出部に接続
された出力端子を表わす。

【００１３】図２は、図１の要部の波形を示す波形図で
ある。図２において、符号２００はゼロクロス点、符号
２０１は差動アンプ１０６の出力、符号２０２はメイン
アンプ１０７の出力を表わす。

【００１４】次に、以上のように構成される第１の実施
の形態による距離測定装置の動作を説明する。図１にお
いて、図示しない送光光源から光を目標に照射し、その
目標から帰還する光信号は、受光素子１０１で受信され
た後、抵抗１０２、電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換用プリア
ンプ１０３を経て電気信号に変換される。

【００１５】この場合、受信された光信号の強度は、１
０ｎＷから１ｍＷオーダの広範囲にわたって変化する可
能性がある。したがって、送光光源の発光強度を受信さ
れた光信号の強度に対して段階的に変化させることを考
慮しても、Ｉ−Ｖ変換用プリアンプ１０３のゲインは、
少なくても、１０ｎＷ〜５０μＷ程度の受信光信号に対
して飽和しないような値に選ぶのが好ましい。

【００１６】そして、Ｉ−Ｖ変換用プリアンプ１０３の
出力は、コンデンサ１０４でパルス信号のみが伝達され
た後、二分され、一方は差動アンプ１０６のーつの端子
に、他方は遅延素子１０５で所定の遅延を与えられた
後、差動アンプ１０６のもう一方の端子に供給される。

【００１７】後述する図４の符号４００が光電変換され
た受信信号を表わし、符号４０１が遅延された受信信号
を表わしている。差動アンプ１０６で両者の差分をと
る。

【００１８】図２の符号２０１が、差動アンプ１０６で
誤差分を増幅した信号を表わしている。このときゼロク
ロス点２００が、受信信号４００と遅延された受信信号
４０１との交点を表わす。

【００１９】符号２０２は、メインアンプ１０７からの
出力の一例で、飽和した場合を示している。ゼロクロス
検出部１０８は、アナログ入力信号がゼロ電位を横切る
ごとに出力レベルが正負に変化する機能を有している。

【００２０】このゼロクロス検出部１０８は、ゼロクロ
ス検出回路として公知の技術を用いることができる。以
上から、本発明の第１の実施の形態による距離測定装置
によれば、差分信号２０１が飽和しない場合はもとよ
り、飽和した場合でも正しく、受信信号４００と遅延さ
れた受信信号４０１との交点に対応したゼロクロス点２
００を検出することができる。

【００２１】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態による距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００２２】図３において、符号３００は入力端子で、
前記第１の実施の形態におけるプリアンプ出力１０３の
出力がコンデンサ１０４を介して供給される。符号１０
５は入力端子３００に接続された遅延素子、符号１０６
は入力端子３００及び遅延素子１０５に接続された差動
アンプである。

【００２３】また、符号３０１は入力端子３００及び遅
延素子１０５に接続された加算アンプ、符号３０２は加
算アンプ３０１に接続された第１のメインアンプ、符号
３０３は差動アンプ１０６に接続された第２のメインア
ンプ、符号３０４は第１のメインアンプ３０２に接続さ
れた第１のコンパレータ、符号３０５は第２のメインア
ンプ３０３に接続された第２のコンパレータ、符号３０
６は第１のコンパレータ３０４及び第２のコンパレータ
３０５に接続された論理回路、符号３１０は論理回路３
０６に接続された出力端子を表わす。

【００２４】図４は、図１及び図３の要部の波形を示す
波形図である。図４において、符号４００は受光素子１
０１で光電変換された受信信号、符号４０１は遅延素子
１０５で遅延された受信信号、符号４０２は受信信号４
００と遅延された受信信号４０１との和信号、符号４０
３は和信号４０２を第１のコンパレータ３０４で固定閾
値Ｖｔｈにより処理された矩形信号である。

【００２５】また、符号４０４、４０５、４０６は、差
動アンプ１０６の出力（図２の差分信号２０１に相当）
を第２のメインアンプ３０３で増幅したのち、第２のコ
ンパレータ３０５で固定閾値により処理して得られる矩
形信号である。

【００２６】このうち矩形信号４０５は安定な信号、矩
形信号４０４、４０６は不安定な信号を表わす。また、
符号４０７は論理回路３０６で第１のコンパレータ３０
４からの矩形信号４０３と、第２のコンパレータ３０５
からの矩形信号４０４、４０５、４０６との論理積をと
って得られる矩形信号であり、図中の矢印はこの矩形信
号の立ち上がりを示し、受信信号４００と遅延された受
信信号４０１との交点に対応する。

【００２７】なお、符号Ｖｎはノイズ電圧レベルを表わ
す。次に、以上のように構成される第２の実施の形態に
よる距離測定装置の動作を説明する。

【００２８】図３において、入力端子３００には図１の
Ｉ−Ｖ変換用プリアンプ１０３の出力がコンデンサ１０
４を介して入力される。入力端子３００に供給された入
力信号は二分され、その一方はさらに二分された後、加
算アンプ３０１と差動アンプ１０６とに供給され、他方
は前述のように遅延素子１０５で所定の遅延を与えられ
た後、二分され、それぞれ加算アンプ３０１と差動アン
プ１０６とに供給される。

【００２９】加算アンプ３０１では、図４における受信
信号４００と遅延された受信信号４０１との和信号４０
２が生成される。この和信号４０２は、例えば、Ｖｔｈ
で示された固定閾値で第１のコンパレータ３０４により
処理すると、矩形信号４０３が得られる。

【００３０】差動アンプ１０６では、前述のように両信
号の差信号２０１が生成される。この差信号２０１は、
第２のメインアンプ３０３で増幅された後、第２のコン
パレータ３０５に供給され、適当な固定閾値と比較さ
れ、近似的に図４の矩形信号４０５が得られる。

【００３１】不安定な矩形信号４０４，４０６は、ノイ
ズ電圧レベルＶｎが高く固定閾値に近い場合に出やす
い。近似的の意味は、図２において、ゼロクロス点２０
０を検出する代わりに、差信号２０１を固定閾値と比較
しているため、差信号２０１が符号２０２で示したよう
に飽和する場合には、正しい値が得られるが、飽和して
いないときにはゼロクロス点２００を近似的に捕らえる
ことができることを意味する。

【００３２】論理回路３０６は、両信号の論理積をと
り、矩形信号４０７が出力端子３１０に得られる。この
第２の実施の形態の特徴は、固定閾値のコンパレータの
みで近似的にゼロクロス点２００を捕らえることができ
る点にある。

【００３３】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態による距離測定装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００３４】図５において、符号５０１，５０４はそれ
ぞれ第１、第２のフォトダイオードを表わす。また、符
号５０２，５０５はそれぞれ第１、第２のフォトダイオ
ード５０１，５０４に接続された抵抗、符号５０３，５
０６はそれぞれ抵抗５０２，５０５の両端に接続された
第１、第２の電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換用プリアンプ、
符号５０７，５０８はそれぞれ第１、第２の電流・電圧
（Ｉ−Ｖ）変換用プリアンプ５０３，５０６に接続され
たコンデンサ、符号５０９はコンデンサ５０７，５０８
に接続された差動アンプ、符号５１０は差動アンプに接
続された出力端子、符号５２０は抵抗５０５の両端に接
続されたコンデンサを表わす。

【００３５】図６は、図５の要部の波形を示す波形図で
ある。図６において、符号６０１は受信信号、符号６０
２はＣ，Ｒで応答を変化させた受信信号、符号６０４は
両者の交点、符号６０３は両者の差分信号、符号６１０
は交点６０４に対応したゼロクロス点を表わす。

【００３６】次に、以上のように構成される第３の実施
の形態による距離測定装置の動作を説明する。図５は、
図１の差動アンプ１０６までの変形例で、遅延素子１０
５を使用しない場合を示す。

【００３７】図６は、この第３の実施の形態による距離
測定装置における信号処理の原理を説明したものであ
る。図５において、第２のフォトダイオード５０４に付
随する第２の電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変換用プリアンプ５
０６は、コンデンサ５２０を除き図１あるいは第１のフ
ォトダイオード５０１に付随する第１の電流・電圧（Ｉ
−Ｖ）変換用プリアンプ５０３と同じである。

【００３８】第１，第２のフォトダイオード５０１，５
０４への受信光信号の供給は、受信された光信号を、図
示しないビームスプリッタで二分してなされるか、ある
いはそのビームスポット径内に近接して配置することな
どにより達成される。

【００３９】コンデンサ５２０が挿入された第２のフォ
トダイオード５０４では、等価的にその接合容量（Ｃ）
と負荷抵抗（Ｒ）とで定まるＣＲ時定数が変化したこと
に相当する。

【００４０】図６において、受信信号６０１が第１のフ
ォトダイオード５０１による波形とすれば、符号６０２
で表わされた受信信号は、コンデンサ５２０が挿入され
た第２のフォトダイオード５０４による受信信号を表わ
している。

【００４１】両信号は、その周波数応答の相違から、交
点６０４を持つ。両信号が差動アンプ５０９に供給され
ると、その出力端子５１０には符号６０３で示された差
分信号が得られる。

【００４２】このゼロクロス点６１０は交点６０４に対
応する。この種の変形は種々考えられ、例えば、図１に
おいて、遅延素子１０５の代わりに、ＣＲ時定数回路を
挿入することによって、周波数応答を変化させるように
しても同等の効果を得ることができる。

【００４３】この第３の実施の形態の特徴は、遅延素子
の代わりにＣＲ時定数回路を用いることができるため、
ＩＣ化を図るときに有利である点にある。なお、光はパ
ルス光を用いるようにするのが、一般的であるが、本発
明はこれに限らない。

【００４４】例えば、通常は微弱な光を目標に照射して
帰還光の有無より目標の有無を確認しておき、距離を測
定する時のみ光の強度を一時的に上げるような構成をと
ってもよい。

【００４５】また、上述したように、差動増幅器を用い
て受光素子からの受光信号と差分をとる信号としては、
受光信号を時間遅延させた信号や、受光信号を時間的に
伸張した信号（本明細書では、ＣＲ時定数回路を用いて
時定数を大きくする例で説明した）を利用することがで
きる。

【００４６】しかるに、差分をとる信号は上記の例に限
定されるものではない。この差分をとる信号としては、
上記受光信号を用いて生成され、上記受光信号と少なく
とも一個所で交差をする波形をもつ信号であればよい。

【００４７】このような信号であれば、受光信号の波形
変化に追従した波形変化を期待することができるので、
受光信号と交差をする位置の変動も少なくなるととも
に、交差点をもつので、差分信号は必ずゼロクロスする
ことになる。

【００４８】ゼロクロスは一個所のみで生じるが好まし
いが、複数点でゼロクロスする場合でも、例えば、第１
番目のゼロクロス点を採用するといった方式を決めてお
けばよい。

【００４９】このため、差分をとる信号の他の例とし
て、受光信号を積分した信号等、種々の信号を採用する
ことが可能である。そして、以上のような実施の形態及
び変形例に基づいて説明してきた本明細書には、特許請
求の範囲の項で示した以外に、以下のような距離測定装
置が含まれている。

【００５０】（１） 照射した光が目標までの距離を往
復する時間を測定することによって、目標までの距離を
測定する距離測定装置において、光を受けて電気信号を
出力する２つの受光手段と、上記受光手段の一方の時定
数を大きくする時定数変更手段と、上記受光手段の一方
からの出力信号と上記受光手段の他方からの出力信号の
差分をとる差分手段と、上記差分手段からの出力をゼロ
クロス検出するゼロクロス検出手段と、を具備すること
を特徴とする距離測定装置。

【００５１】（２） 照射したパルス光か目標までの距
離を往復する時間を測定することによって、目標までの
距離を測定する距離測定装置において、パルス光を受け
て電気信号を出力する受光素子と、上記受光素子からの
出力信号を遅延する遅延素子と、上記受光素子からの出
力信号と上記遅延素子からの出力信号との差分をとる差
動増幅器と、上記差分手段からの出力をゼロクロス検出
するゼロクロス検出部と、を具備することを特徴とする
距離測定装置。

【００５２】（３） 照射したパルス光が目標までの距
離を往復する時間を測定することによって、目標までの
距離を測定する距離測定装置において、パルス光を受け
て電気信号を出力する受光素子と、上記受光素子からの
出力信号を遅延する遅延素子と、上記受光素子からの出
力信号と上記遅延素子からの出力信号との差分をとる差
動増幅器と、上記受光素子からの出力信号と上記遅延素
子からの出力信号とを加算する加算増幅器と、上記差動
増幅器からの出力を第１の閾値と比較して、結果を２値
出力する第１のコンパレータと、上記加算増幅器からの
出力を第２の閾値と比較して、結果を２値出力する第２
のコンパレータと、上記第１のコンパレータからの出力
と第２のコンパレータからの出力との論理積をとる論理
回路と、を具備することを特徴とする距離測定装置。

【００５３】（４） 照射したパルス光が目標までの距
離を往復する時間を測定することによって、目標までの
距離を測定する距離測定装置において、パルス光を受け
て電気信号を出力する受光素子と、上記受光素子からの
出力信号を時間軸方向に伸張する時間軸変更手段と、上
記受光素子からの出力信号と上記時間軸変更手段からの
出力信号との差分をとる差動増幅器と、上記差動増幅器
からの出力をゼロクロス検出するゼロクロス検出部と、
を具備することを特徴とする距離測定装置。

【００５４】（５） 照射したパルス光が目標までの距
離を往復する時間を測定することによって、目標までの
距離を測定する距離測定装置において、パルス光を受け
て電気信号を出力する２つの受光素子と、上記受光素子
の一方の時定数を大きくするＣＲ時定数回路と、上記受
光素子の一方からの出力信号と上記受光素子の他方から
の出力信号の差分をとる差動増幅器と、上記差動増幅器
からの出力をゼロクロス検出するゼロクロス検出部と、
を具備することを特徴とする距離測定装置。

【００５５】（６） 照射した光が目標までの距離を往
復する時間を測定することによつて、上記目標までの距
離を測定する距離測定装置において、光を受けて電気信
号を出力する受光手段と、上記受光手段からの出力信号
を時間軸方向に伸張する時間軸変更手段と、上記受光手
段からの出力信号と上記時間軸変更手段からの出力信号
との差分をとる差分手段と、上記差分手段からの出力を
ゼロクロス検出するゼロクロス検出部と、を具備するこ
とを特徴とする距離測定装置。

【００５６】（７） 照射した光が目標までの距離を往
復する時間を測定することによつて、上記目標までの距
離を測定する距離測定装置において、受光した光の強度
に対応する電流信号を出力する受光手段と、上記受光手
段から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流−
電圧変換手段と、上記電流−電圧変換手段からの出力信
号を遅延する遅延手段と、上記電流−電圧変換手段から
の出力信号と上記遅延手段からの出力信号との差分をと
る差分手段と、上記差分手段からの出力をゼロクロス検
出するゼロクロス検出手段と、を具備することを特徴と
する距離測定装置。

【００５７】（８） 照射した光が目標までの距離を往
復する時間を測定することによつて、上記目標までの距
離を測定する距離測定装置において、受光した光の強度
に対応する電流信号を出力する受光手段と、上記受光手
段から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流−
電圧変換手段と、上記電流−電圧変換手段からの出力信
号を遅延する遅延手段と、上記電流−電圧変換手段から
の出力信号と上記遅延手段からの出力信号との差分をと
る差分手段と、上記電流−電圧変換手段からの出力信号
と上記遅延手段からの出力信号とを加算する加算手段
と、上記差分手段からの出力を第１の閾値と比較して、
結果を２値出力する第１の比較手段と、上記加算手段か
らの出力を第２の閾値と比較して、結果を２値出力する
第２の比較手段と、上記第１の比較手段からの出力と第
２の比較手段からの出力の論埋積をとる論理積手段と、
を具備することを特徴とする距離測定装置。

【００５８】（９） 照射した光が目標までの距離を往
復する時間を測定することによつて、上記目標までの距
離を測定する距離測定装置において、受光した光の強度
に対応する電流信号を出力する受光手段と、上記受光手
段から出力される電流信号を電圧信号に変換する電流−
電圧変換手段と、上記電流−電圧変換手段からの出力信
号を時間軸方向に伸張する時間軸変更手段と、上記電流
−電圧変換手段からの出力信号と上記時間軸変更手段か
らの出力信号との差分をとる差分手段と、上記差分手段
からの出力をゼロクロス検出するゼロクロス検出手段
と、を具備することを特徴とする距離測定装置。

【００５９】

【発明の効果】従って、以上詳述したように、本発明に
よれば、自己参照方式を利用して、受信信号の振幅によ
らず、あるいは受信信号が飽和しても、正しく受信光パ
ルスの到着時間を求めるようにすることにより、目標物
までの距離を正確に測定することができるようにした距
離測定方法及び距離測定装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による距離
測定装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、図１の要部の波形を示す波形図であ
る。

【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態による距離
測定装置の構成を示すブロック図である。

【図４】図４は、図１及び図３の要部の波形を示す波形
図である。

【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態による距離
測定装置の構成を示すブロック図である。

【図６】図６は、図５の要部の波形を示す波形図であ
る。

【符号の説明】

１０１…受光素子、 １０２…抵抗、 １０３…電流・電圧変換（Ｉ−Ｖ）変換用前置増幅器
（プリアンプ）、 １０４…コンデンサ、 １０５…遅延素子、 １０６…差動増幅器（差動アンプ）、 １０７…主増幅器（メインアンプ）、 １０８…ゼロクロス検出部、 １０９…出力端子、 ２００…ゼロクロス点、 ２０１…差動アンプ１０６の出力波形、 ２０２…メインアンプ１０７の出力波形、 ３００…入力端子、 ３０１…加算アンプ、 ３０２…第１のメインアンプ、 ３０３…第２のメインアンプ、 ３０４…第１のコンパレータ、 ３０５…第２のコンパレータ、 ３０６…論理回路、 ３１０…出力端子、 ４００…受信信号、 ４０１…遅延素子１０５で遅延された受信信号、 ４０２…受信信号４００と遅延された受信信号４０１と
の和信号、 ４０３，４０７…矩形信号、 ４０５…安定な矩形信号、 ４０４，４０６…不安定な矩形信号、 Ｖｎ…ノイズ電圧レベル、 Ｖｔｈ…固定閾値、 ５０１，５０４…第１、第２のフォトダイオード、 ５０２，５０５…抵抗、 ５０３，５０６…第１、第２の電流・電圧（Ｉ−Ｖ）変
換用プリアンプ、 ５０７，５０８…コンデンサ、 ５０９…差動アンプ、 ５１０…出力端子、 ５２０…コンデンサ、 ６０１…受信信号、 ６０２…Ｃ，Ｒで応答を変化させた受信信号、 ６０４…交点、 ６０３…差分信号、 ６１０…ゼロクロス点。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F112 AD01 BA06 BA20 CA05 CA11 FA43 FA50 5J084 AA01 AA05 AB01 AB17 AD01 AD20 BA02 BA32 CA03 CA19 CA22 CA25 CA45 CA60 CA61 CA64 CA80 DA09 EA04 EA22 EA40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射した光が目標までの距離を往復する
   時間を測定することによつて、上記目標までの距離測定
   する方法であり、 上記目標に対して光を照射する手順と、 上記目標より帰還した光を電気信号に変換した受光信号
   を出力する手順と、 上記受光信号を用いて、上記受光信号と少なくとも一個
   所で交差する波形の交差信号を生成する手順と、 上記受光信号の波形と上記交差信号の波形との差分であ
   る差分波形を求める手順と、 上記差分波形が電位ゼロの点をクロスする時間軸上の位
   置を検出する手順と、 を含むことを特徴とする距離測定方法。
2. 【請求項２】 照射した光が目標までの距離を往復する
   時間を測定することによって、上記目標までの距離を測
   定する距離測定装置において、 光を受けて電気信号を出力する受光手段と、 上記受光手段からの出力信号を遅延する遅延手段と、 上記受光手段からの出力信号と上記遅延手段からの出力
   信号との差分をとる差分手段と、 上記差分手段からの出力をゼロクロス検出するゼロクロ
   ス検出手段と、 を具備することを特徴とする距離測定装置。
3. 【請求項３】 照射した光が目標までの距離を往復する
   時間を測定することによって、上記目標までの距離を測
   定する距離測定装置において、 光を受けて電気信号を出力する受光手段と、 上記受光手段からの出力信号を遅延する遅延手段と、 上記受光手段からの出力信号と上記遅延手段からの出力
   信号との差分をとる差分手段と、 上記受光手段からの出力信号と上記遅延手段からの出力
   信号とを加算する加算手段と、 上記差分手段からの出力を第１の閾値と比較して、結果
   を２値出力する第１の比較手段と、 上記加算手段からの出力を第２の閾値と比較して、結果
   を２値出力する第２の比較手段と、 上記第１の比較手段からの出力と第２の比較手段からの
   出力の論埋積をとる論理積手段と、 を具備することを特徴とする距離測定装置。