JP2000346941A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近距離や高反射率の物体から強度の大きな反
射信号を受信した場合に、そのピーク値を検出すること
ができず、高精度に距離測定することができない。 【解決手段】 ピーク検出時に飽和しない信号レベルを
確保できる利得特性を有する対数増幅部６ａと、しきい
値検出時にＳＮ比を確保できる利得特性を有する直線増
幅部６ｂとを備え、近距離や高反射率の物体から強度の
大きな反射信号を受信した場合でも、その信号のピーク
値を正確に検出することができると共に、しきい値検出
時に精度良く検出することができ、その検出されたピー
ク値に応じて遅延時間を補正することによって、正確に
反射体４までの距離を測定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パルス光を用い
て反射体までの距離を測定するものであり、特に高精度
な距離の測定を可能とする距離測定装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、目標物までの距離を測定する距
離測定装置は、光ビームを投射し、反射して返ってきた
反射光を受光し、送受間の信号遅延時間を測定すること
によって距離を測定する。このようなパルス信号の飛行
時間測定による距離測定では、目標物までの距離、ある
いは反射の変化による受信信号レベル（波高値）の変化
などにより距離測定に大きな誤差が発生する。また、信
号遅延時間を測定するので、送受信回路を通過する伝播
遅延も大きな誤差として発生する。さらには、環境条件
の変化、すなわち、温度変化や屋外での太陽光の影響な
どによっても測定距離値に誤差が発生する。

【０００３】そこで、例えば、特開平９−３１８７３４
号公報には、ピークホールド回路によって受信信号の最
大値（波高値）を検出し、この波高値と測定距離誤差の
関係から測定距離を補正する方法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の距離測定装置は
以上のように構成されているので、測定距離の補正が正
しく行われるためには送光して反射して返ってきた受信
信号の波形のピーク値が検出可能であることが前提とな
る。ところが、実際には極近距離の物体からの反射して
返ってくる信号や、レフレクタなどの高反射率を持った
物体を検知する場合、入射光の強度が非常に高くなり、
受信信号は飽和してしまい、本来の信号ピーク値を正確
に検出することが不可能となり、測定距離には大きな誤
差を生じてしまう課題があった。また、信号遅延時間を
測定するので、電気回路の伝播遅延や、環境条件の変
化、例えば、温度変化、または太陽光の影響などによっ
て誤差を生じてしまう課題があった。

【０００５】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、反射信号強度の変化、温度変化、
太陽光の入射などが存在しても、高精度の距離測定がで
きる距離測定装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る距離測定
装置は、受光手段によって受光された信号を、その信号
のピーク検出が可能なように飽和しない信号レベルに増
幅する対数増幅手段と、対数増幅手段によって増幅され
た信号を、その信号のしきい値検出においてＳＮ比が確
保可能なような利得によって増幅する線形増幅手段と、
対数増幅手段によって増幅された信号のピーク値を検出
するピーク検出手段と、送光手段がパルス光を送光して
から線形増幅手段によって増幅された信号が所定のしき
い値を越えるまでの遅延時間を測定する遅延時間測定手
段と、ピーク検出手段によって検出されたピーク値に応
じて遅延時間測定手段によって測定された遅延時間を補
正し、その補正された遅延時間に応じて反射体までの距
離を測定する距離測定手段とを備えたものである。

【０００７】この発明に係る距離測定装置は、パルス光
を送光する参照用送光手段と、送光手段によって送光さ
れ反射体によって反射されたパルス光を受光すると共
に、参照用送光手段によって送光されたパルス光を直接
受光する受光手段と、遅延時間測定手段によって測定さ
れた参照用送光手段によって送光されたパルス光に関す
る遅延時間に応じてその遅延時間測定手段によって測定
された送光手段によって送光されたパルス光に関する遅
延時間の誤差を消去すると共に、ピーク検出手段によっ
て検出されたピーク値に応じてその誤差を消去された遅
延時間を補正し、その補正された遅延時間に応じて反射
体までの距離を測定する距離測定手段とを備えたもので
ある。

【０００８】この発明に係る距離測定装置は、距離測定
手段において、温度検出手段によって検出された受光手
段の温度に応じて反射体までの距離を補正するようにし
たものである。

【０００９】この発明に係る距離測定装置は、距離測定
手段において、温度検出手段によって検出された遅延時
間測定手段の温度に応じて反射体までの距離を補正する
ようにしたものである。

【００１０】この発明に係る距離測定装置は、距離測定
手段において、ピーク検出手段によって検出された参照
用送光手段によって送光されたパルス光に関するピーク
値の変化に応じて反射体までの距離を補正するようにし
たものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による距
離測定装置を示す構成図であり、図において、１は送信
パルスを発生する送信パルス発生部、２は発光素子であ
るＬＤ（レーザダイオード）を駆動するＬＤ駆動部、３
は発光素子であるＬＤであり、これら送信パルス発生部
１、ＬＤ駆動部２、およびＬＤ３により、送光手段を構
成する。４は反射体であり、この反射体４は、送出され
た光によって検出される物体である。５は反射光を受光
する受光素子であるＡＰＤ（アバランシェホトダイオー
ド：受光手段）、６はＡＰＤ５によって受光された信号
を増幅する信号増幅部であり、その信号増幅部６におい
て、６ａはＡＰＤ５によって受光された信号を、その信
号のピーク検出が可能なように飽和しない信号レベルに
増幅する対数増幅部（対数増幅手段）、６ｂはその対数
増幅部６ａによって増幅された信号を、その信号のしき
い値検出においてＳＮ比が確保可能なような利得によっ
て増幅する直線増幅部（線形増幅手段）である。７はそ
の対数増幅部６ａによって増幅された信号のピーク値
（波高値）を検出するピーク検出部（ピーク検出手
段）、８は直線増幅部６ｂによって増幅された信号と所
定のしきい値とを比較するコンパレータ（遅延時間測定
手段）、９は送信パルス発生部１が送信パルスを発生し
てからコンパレータ８によって直線増幅部６ｂによって
増幅された信号が所定のしきい値を越えるまでの遅延時
間を測定する遅延時間測定部（遅延時間測定手段）、１
０はピーク検出部７によって検出されたピーク値に応じ
て遅延時間測定部９によって測定された遅延時間を補正
し、その補正された遅延時間に応じて反射体４までの距
離を測定する信号処理部（距離測定手段）である。

【００１２】次に動作について説明する。この実施の形
態１による距離測定装置は、例えば、車に塔載され、近
赤外のパルス光の送受信を行い、反射体４までの距離を
測定するものである。具体例としては、ガードレールま
での横方向距離などの測定を行うものである。送信パル
ス発生部１は、ＬＤ駆動部２、遅延時間測定部９、およ
び信号処理部１０にトリガ信号を発生する。ＬＤ駆動部
２は、そのトリガ信号により発光素子であるＬＤ３を発
光させる。このＬＤ３の駆動と発光は、例えば、１００
μｓ毎の一定周期で行われ、十数ｎｓ〜１００ｎｓ程度
のパルス幅を持った送信パルス光が送出される。送信パ
ルスは、例えば、赤外光であり、反射体４から反射して
返ってきた光は受光素子であるＡＰＤ５によって受光さ
れ、ＡＰＤ５は、光電変換した信号を出力する。信号増
幅部６では、その光電変換された信号を増幅するもので
あるが、この時、従来の技術であれば、極近い距離から
の反射や反射率の高い反射体（つるつるに磨かれた物や
リフレクタなど）の場合に、信号増幅部６の出力が飽和
してしまって、ピーク値を検出することができなくなる
ので、距離測定を精度高く求めることができなかった。

【００１３】そこで、この実施の形態１では、信号増幅
部６を段階的に分けて、まず、対数増幅部６ａは、ＡＰ
Ｄ５によって光電変換された信号を対数増幅する。この
対数増幅部６ａは、対数増幅された信号のピークレベル
が飽和されずに、分解能良くそのピーク値が検出可能な
出力となるような利得特性を有するものであり、よっ
て、ＡＰＤ５によって非常に高いレベルの光電変換され
た信号がその対数増幅部６ａに入力されても、対数増幅
部６ａからは分解能良くピーク値を検出することができ
る信号が出力される。また、直線増幅部６ｂは、その対
数増幅部６ａによって対数増幅された信号を直線増幅す
る。この直線増幅部６ｂは、その直線増幅された信号の
しきい値検出するにあたって最小限のＳＮ比を確保可能
な出力となるような利得特性を有するものであり、よっ
て、対数増幅部６ａによって立ち上がりのなだらかな信
号がその直線増幅部６ｂに入力されても、直線増幅部６
ｂからはしきい値検出するにあたってＳＮ比を確保可能
な立ち上がりの急峻な信号が出力される。

【００１４】ピーク検出部７は、対数増幅部６ａによっ
て対数増幅された信号のピーク値（波高値）を検出す
る。一方、コンパレータ８は、直線増幅部６ｂによって
直線増幅された信号と所定のしきい値とを比較する。さ
らに、遅延時間測定部９は、送信パルス発生部１がトリ
ガ信号を発生してから、すなわち、ＬＤ３がパルス光を
送光してから直線増幅された信号が所定のしきい値を越
えるまでの遅延時間を測定する。ここで、遅延時間測定
部９における遅延時間測定方法としては、遅延時間を一
定の変換方法で電圧値に変換する時間電圧変換器を使っ
て、その電圧値をＡ／Ｄ変換により読み取る方法や、パ
ルスカウンタで遅延時間を測定する方法などがある。そ
して、信号処理部１０は、ピーク検出部７によって検出
されたピーク値に応じて遅延時間測定部９によって測定
された遅延時間を補正し、その補正された遅延時間に応
じて反射体４までの距離を測定する。

【００１５】以下、その信号処理部１０の処理の詳細を
説明する。図２はコンパレータの処理を示す概念図であ
り、図において、ＳＡは標準波形、Ｓ１は高いレベルの
入力波形、Ｓ２は低いレベルの入力波形である。また、
ＶＴＨはしきい値、ｔＡは標準波形ＳＡがしきい値ＶＴ
Ｈを越えた時間、ｔ１，ｔ２は入力波形Ｓ１，Ｓ２がし
きい値ＶＴＨをそれぞれ越えた時間である。入力波形Ｓ
１，Ｓ２は、標準波形ＳＡとそれぞれ同一距離の反射体
４からの反射光を受光して、直線増幅部６ｂによって直
線増幅された信号の波形であるが、それぞれの波形Ｓ
１，ＳＡ，Ｓ２がしきい値ＶＴＨを越えた時間ｔ１，ｔ
Ａ，ｔ２が、それぞれのピーク値に応じて異なってい
る。この信号処理部１０では、それら時間ｔ１または時
間ｔ２に応じて反射体４までの距離を演算して求めるも
のなので、それら時間ｔ１，ｔ２が時間ｔＡに相当する
ものであるように補正しなくてはならない。そこで、上
述のように標準波形ＳＡがしきい値ＶＴＨを越えた時間
ｔＡと、入力波形Ｓ１，Ｓ２がしきい値ＶＴＨをそれぞ
れ越えた時間ｔ１，ｔ２との差は、それぞれのピーク値
との関数であることから、それぞれのピーク値に応じた
補正値を求める。図３はピーク値と補正値との関係を示
す特性図であり、信号処理部１０には、この特性に基づ
いてピーク値Ｐに応じた補正値αをテーブルによって記
憶しておく。そして、ピーク検出部７によって検出され
たピーク値Ｐに応じた補正値αをそのテーブルから抽出
して、遅延時間測定部９によって測定された遅延時間Δ
ｔに加えて補正する。さらに、その補正された遅延時間
（Δｔ＋α）に応じて、以下の式（１）によって、反射
体４までの距離Ｒを演算する。 Ｒ＝（（Δｔ＋α）×ｃ）／２ ・・・（１） 但し、ｃは光速である。

【００１６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、ピーク検出時に飽和しない信号レベルを確保できる
利得特性を有する対数増幅部６ａと、しきい値検出時に
ＳＮ比を確保できる利得特性を有する直線増幅部６ｂと
を備えたので、極近距離の物体からの反射して返ってく
る信号や、レフレクタなどの高反射率を持った物体を検
知する場合に、入射光の強度が非常に高くなりＡＰＤ５
から非常に高いレベルの信号が入力されても、その信号
のピーク値を正確に検出することができると共に、しき
い値検出時に精度良く検出することができ、その検出さ
れたピーク値に応じて送信パルス発生部１がトリガ信号
を発生してから直線増幅された信号が所定のしきい値を
越えるまでの遅延時間を補正することによって、その補
正された遅延時間に応じて正確に反射体４までの距離を
測定することができる効果が得られる。

【００１７】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２による距離測定装置を示す構成図であり、図におい
て、１１は送信パルスを発生する送信パルス発生部、１
２は２系統の送光部を切換える切換えスイッチ、１３は
通常の距離測定用とは別に設けられたリファレンス距離
測定用のリファレンスＬＤ駆動部、１４は同じくリファ
レンス距離測定用のリファレンスＬＤである。ここで、
リファレンスＬＤ駆動部１３およびリファレンスＬＤ１
４は、ＬＤ駆動部２およびＬＤ３と全く同一のもので構
成されるものとする。但し、通常の距離測定用のＬＤ３
から送出される光は前方の反射体４の方向へ放出される
ようにするが、リファレンスＬＤ１４からの光は、直接
ＡＰＤ５に入射するようにする。なお、送信パルス発生
部１１、切換えスイッチ１２、ＬＤ駆動部２、およびＬ
Ｄ３により、送光手段を構成し、送信パルス発生部１
１、切換えスイッチ１２、リファレンスＬＤ駆動部１
３、およびリファレンスＬＤ１４により、参照用送光手
段を構成する。また、１５は信号処理部（距離測定手
段）であり、この信号処理部１５の機能には実施の形態
１に示した信号処理部１０の機能に加えて、リファレン
スＬＤ１４によって送光されたパルス光に関する遅延時
間に応じて、ＬＤ３によって送光されたパルス光に関す
る遅延時間の誤差を消去する機能を有するものである。
その他の構成は、図１と同一であるので重複する説明を
省略する。

【００１８】次に動作について説明する。この実施の形
態２では、実施の形態１における通常の距離測定の他に
リファレンス距離測定の動作を行い、そのリファレンス
距離測定に応じて、通常の距離測定の系統の誤差を消去
するものである。通常の距離測定においては、実施の形
態１で説明したような動作で距離値が算出される。この
通常の距離測定動作の合間にリファレンスＬＤ１４によ
る距離測定動作を定期的に行う。例えば、１秒毎に、Ｌ
Ｄ３の駆動に代えて、切換えスイッチ１２を切換えて、
リファレンスＬＤ１４を駆動して発光させるようにして
距離測定を行う。リファレンスＬＤ１４は、直接ＡＰＤ
５に入射されるように構成されているので、このリファ
レンス距離測定動作による距離値は、本質的にほぼ０ｍ
相当の距離測定を行ったことになる。

【００１９】しかしながら実際には、送信パルス発生部
１１からの送信トリガ信号の発生時点と、リファレンス
ＬＤ１４の発光時点や遅延時間測定部９での測定時点と
の遅延時間差、さらには、ＡＰＤ５での受光時点と遅延
時間測定部９での測定時点との遅延時間差などが測定誤
差として働くので、リファレンスＬＤ１４による距離値
は、これらの誤差によって０ｍにならない。そこで、リ
ファレンスＬＤ１４による距離値を通常の距離測定動作
時の誤差を消去するための誤差値として用いる。具体的
には、信号処理部１５において、ＬＤ３の発光による遅
延時間から、リファレンスＬＤ１４による遅延時間の差
を演算して、空間を伝播して返ってきた分である本来の
遅延時間である距離値を求める。このようにすることに
よって、回路を伝播する遅延誤差や、その遅延誤差が経
年変化などにより変化しても、その影響は通常の距離測
定動作時の遅延時間とリファレンス距離測定動作時の遅
延時間とに共通に現れるので、その誤差を補正でき、正
確な距離値が得られる。なお、リファレンス距離測定動
作時の遅延時間は、複数回の平均値を採用しても良い。
これにより誤差のばらつきが軽減して精度の向上が図れ
る。

【００２０】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、通常の距離測定構成に加えて、リファレンス距離測
定構成を設けて、信号処理部１５の機能として、リファ
レンス距離測定動作に測定された遅延時間に応じて、通
常の距離測定動作に測定された遅延時間の誤差を消去す
るように構成したので、通常の距離測定動作時の誤差を
補正することができ、正確な距離値を測定することがで
きる効果が得られる。

【００２１】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３による距離測定装置を示す構成図であり、図におい
て、１６はＡＰＤ５に設けられた温度センサ（温度検出
手段）、１７は遅延時間測定部９に設けられた温度セン
サ（温度検出手段）である。また、１８は信号処理部
（距離測定手段）であり、この信号処理部１８の機能に
は実施の形態１に示した信号処理部１０の機能に加え
て、温度センサ１６，１７によって検出されたＡＰＤ５
および遅延時間測定部９の温度に応じて反射体４までの
距離を補正する機能を有するものである。その他の構成
は、図１と同一であるので重複する説明を省略する。

【００２２】次に動作について説明する。この実施の形
態３では、温度に敏感に影響を受ける部分に温度センサ
を設け、温度変動をモニタして信号処理部１８に入力し
て、演算された距離をその温度変動に応じて補正するも
のである。温度によって特に影響を受ける部分は、例え
ば、受光素子として高感度なＡＰＤ５の部分であり、こ
の回りに熱的に結合した状態の温度センサ１６を設置す
る。また、精度に大きく影響する遅延時間測定部９も温
度によって影響を受けやすいので、遅延時間測定部９で
は、例えば、時間電圧変換部のアナログ素子や、パルス
カウンタ部のクロック発振部、および遅延素子などの時
間遅延の調整部に熱的に結合した状態の温度センサ１７
を設置する。以上の温度センサ１６，１７の検出結果
は、信号処理部１８に入力される。図６および図７は温
度変動と距離誤差との関係を示す特性図であり、信号処
理部１８においては、図６および図７に示したように、
予め温度と距離誤差の関係を測定してテーブル値として
記憶しておき、実際の距離測定時に、検出温度から距離
誤差を補正して正確な距離値を算出する。なお、この実
施の形態３による温度センサ１６，１７及び、信号処理
部１８の構成を、実施の形態２の構成に適用してもよ
い。

【００２３】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、温度に敏感に影響を受けるＡＰＤ５および遅延時間
測定部９に温度センサ１６，１７を設け、信号処理部１
８では、その検出された温度に応じてテーブルから距離
誤差を抽出して、演算された距離をその距離誤差に応じ
て補正するので、周囲温度が変動しても正確な距離値を
測定することができる効果が得られる。

【００２４】実施の形態４．この実施の形態４は、信号
処理部１５において、ピーク検出部７によって検出され
たリファレンスＬＤ１４によって送光されたパルス光に
関するピーク値の変化に応じて反射体４までの距離を補
正するようにしたものである。その他の構成は、図４と
同一であるので重複する説明を省略する。

【００２５】次に動作について説明する。距離測定の誤
差を発生させる要因の一つとして、太陽光の影響による
受信信号の変化がある。太陽光の成分の中には、距離測
定装置で使用している発光周波数の成分を含んでおり、
高感度な距離測定装置であればある程、信号光以外の背
景光の影響を受けて、通常の距離測定時の受信レベルが
変化し、そのまま誤差として生じてしまう。この実施の
形態４では、同じ太陽光の影響がリファレンス距離測定
動作時にも生じることを利用して、その誤差の補正を行
う。図８はリファレンス距離測定時のピーク値と距離誤
差との関係を示す特性図であり、図８に示したように、
リファレンス距離測定動作時のピーク値の変化とその時
の距離誤差との関係を予め測定してテーブル値として記
憶しておき、実際の距離測定時に、リファレンス距離測
定時のピーク値の変化から距離誤差を補正して、正確な
距離値を算出する。太陽光の影響がない時は、リファレ
ンス距離測定時のピーク値には変化はなく、一定レベル
である。

【００２６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、信号処理部１５において、ピーク検出部７によって
検出されたリファレンスＬＤ１４によって送光されたパ
ルス光に関するピーク値の変化に応じて反射体４までの
距離を補正するようにしたので、パルス光以外の背景光
の影響によって通常の距離測定時に誤差が含まれること
はなく、正確な距離値を測定することができる効果が得
られる。なお、以上の実施の形態１から実施の形態４に
示した距離測定装置は、上述の図示例にのみ限定される
ものではなく、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、受光
手段によって受光された信号を、その信号のピーク検出
が可能なように飽和しない信号レベルに増幅する対数増
幅手段と、対数増幅手段によって増幅された信号を、そ
の信号のしきい値検出においてＳＮ比が確保可能なよう
な利得によって増幅する線形増幅手段と、対数増幅手段
によって増幅された信号のピーク値を検出するピーク検
出手段と、送光手段がパルス光を送光してから線形増幅
手段によって増幅された信号が所定のしきい値を越える
までの遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、ピーク
検出手段によって検出されたピーク値に応じて遅延時間
測定手段によって測定された遅延時間を補正し、その補
正された遅延時間に応じて反射体までの距離を測定する
距離測定手段とを備えるように構成したので、極近距離
の物体からの反射して返ってくる信号や、レフレクタな
どの高反射率を持った物体を検知する場合に、入射光の
強度が非常に高くなり受光手段から非常に高いレベルの
信号が入力されても、その信号のピーク値を正確に検出
することができると共に、しきい値検出時に精度良く検
出することができ、その検出されたピーク値に応じて遅
延時間を補正することによって、その補正された遅延時
間に応じて正確に反射体までの距離を測定することがで
きる効果が得られる。

【００２８】この発明によれば、パルス光を送光する参
照用送光手段と、送光手段によって送光され反射体によ
って反射されたパルス光を受光すると共に、参照用送光
手段によって送光されたパルス光を直接受光する受光手
段と、遅延時間測定手段によって測定された参照用送光
手段によって送光されたパルス光に関する遅延時間に応
じてその遅延時間測定手段によって測定された送光手段
によって送光されたパルス光に関する遅延時間の誤差を
消去すると共に、ピーク検出手段によって検出されたピ
ーク値に応じてその誤差を消去された遅延時間を補正
し、その補正された遅延時間に応じて反射体までの距離
を測定する距離測定手段とを備えるように構成したの
で、電気回路の伝播遅延や経年変化などによる通常の距
離測定動作時の誤差を補正することができ、正確な距離
値を測定することができる効果が得られる。

【００２９】この発明によれば、距離測定手段におい
て、温度検出手段によって検出された受光手段の温度に
応じて反射体までの距離を補正するように構成したの
で、周囲温度が変動しても正確な距離値を測定すること
ができる効果が得られる。

【００３０】この発明によれば、距離測定手段におい
て、温度検出手段によって検出された遅延時間測定手段
の温度に応じて反射体までの距離を補正するように構成
したので、周囲温度が変動しても正確な距離値を測定す
ることができる効果が得られる。

【００３１】この発明によれば、距離測定手段におい
て、ピーク検出手段によって検出された参照用送光手段
によって送光されたパルス光に関するピーク値の変化に
応じて反射体までの距離を補正するように構成したの
で、パルス光以外の背景光の影響によって通常の距離測
定時に誤差が含まれることはなく、正確な距離値を測定
することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による距離測定装置
を示す構成図である。

【図２】 コンパレータの処理を示す概念図である。

【図３】 ピーク値と補正値との関係を示す特性図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態２による距離測定装置
を示す構成図である。

【図５】 この発明の実施の形態３による距離測定装置
を示す構成図である。

【図６】 温度変動と距離誤差との関係を示す特性図で
ある。

【図７】 温度変動と距離誤差との関係を示す特性図で
ある。

【図８】 リファレンス距離測定時のピーク値と距離誤
差との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 送信パルス発生部（送光手段）、２ ＬＤ駆動部
（送光手段）、３ ＬＤ（送光手段）、４ 反射体、５
ＡＰＤ（受光手段）、６ａ 対数増幅部（対数増幅手
段）、６ｂ 直線増幅部（線形増幅手段）、７ ピーク
検出部（ピーク検出手段）、８ コンパレータ（遅延時
間測定手段）、９ 遅延時間測定部（遅延時間測定手
段）、１０，１５，１８ 信号処理部（距離測定手
段）、１１ 送信パルス発生部（送光手段，参照用送光
手段）、１２ 切換えスイッチ（送光手段，参照用送光
手段）、１３ リファレンスＬＤ駆動部（参照用送光手
段）、１４リファレンスＬＤ（参照用送光手段）、１
６，１７ 温度センサ（温度検出手段）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス光を送光する送光手段と、反射体
   によって反射されたパルス光を受光する受光手段と、上
   記受光手段によって受光された信号を、その信号のピー
   ク検出が可能なように飽和しない信号レベルに増幅する
   対数増幅手段と、上記対数増幅手段によって増幅された
   信号を、その信号のしきい値検出においてＳＮ比が確保
   可能なような利得によって増幅する線形増幅手段と、上
   記対数増幅手段によって増幅された信号のピーク値を検
   出するピーク検出手段と、上記送光手段がパルス光を送
   光してから上記線形増幅手段によって増幅された信号が
   所定のしきい値を越えるまでの遅延時間を測定する遅延
   時間測定手段と、上記ピーク検出手段によって検出され
   たピーク値に応じて上記遅延時間測定手段によって測定
   された遅延時間を補正し、その補正された遅延時間に応
   じて上記反射体までの距離を測定する距離測定手段とを
   備えた距離測定装置。
2. 【請求項２】 パルス光を送光する送光手段と、パルス
   光を送光する参照用送光手段と、上記送光手段によって
   送光され反射体によって反射されたパルス光を受光する
   と共に、上記参照用送光手段によって送光されたパルス
   光を直接受光する受光手段と、上記受光手段によって受
   光された信号を、その信号のピーク検出が可能なように
   飽和しない信号レベルに増幅する対数増幅手段と、上記
   対数増幅手段によって増幅された信号を、その信号のし
   きい値検出においてＳＮ比が確保可能なような利得によ
   って増幅する線形増幅手段と、上記対数増幅手段によっ
   て増幅された信号のピーク値を検出するピーク検出手段
   と、上記送光手段がパルス光を送光してから上記線形増
   幅手段によって増幅された信号が所定のしきい値を越え
   るまでの遅延時間を測定する遅延時間測定手段と、上記
   遅延時間測定手段によって測定された上記参照用送光手
   段によって送光されたパルス光に関する遅延時間に応じ
   てその遅延時間測定手段によって測定された上記送光手
   段によって送光されたパルス光に関する遅延時間の誤差
   を消去すると共に、上記ピーク検出手段によって検出さ
   れたピーク値に応じてその誤差を消去された遅延時間を
   補正し、その補正された遅延時間に応じて上記反射体ま
   での距離を測定する距離測定手段とを備えた距離測定装
   置。
3. 【請求項３】 受光手段の温度を検出する温度検出手段
   を備え、距離測定手段は、上記温度検出手段によって検
   出された上記受光手段の温度に応じて反射体までの距離
   を補正することを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の距離測定装置。
4. 【請求項４】 遅延時間測定手段の温度を検出する温度
   検出手段を備え、距離測定手段は、上記温度検出手段に
   よって検出された上記遅延時間測定手段の温度に応じて
   反射体までの距離を補正することを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の距離測定装置。
5. 【請求項５】 距離測定手段は、ピーク検出手段によっ
   て検出された参照用送光手段によって送光されたパルス
   光に関するピーク値の変化に応じて反射体までの距離を
   補正することを特徴とする請求項２記載の距離測定装
   置。