JP2500738B2 - レ―ザ測距装置 - Google Patents
レ―ザ測距装置Info
- Publication number
- JP2500738B2 JP2500738B2 JP5054495A JP5449593A JP2500738B2 JP 2500738 B2 JP2500738 B2 JP 2500738B2 JP 5054495 A JP5054495 A JP 5054495A JP 5449593 A JP5449593 A JP 5449593A JP 2500738 B2 JP2500738 B2 JP 2500738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- target
- distance
- pulsed laser
- laser light
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ測距装置に関し、
特に目標に向けて照射したパルスレーザ光の往復時間に
もとづいて目標までの距離を計測するレーザ測距装置に
関する。
特に目標に向けて照射したパルスレーザ光の往復時間に
もとづいて目標までの距離を計測するレーザ測距装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のレーザ測距装置は、目標
に向けて照射したパルスレーザ光が目標から反射して受
光系に受光するまでの１往復時間と上記パルスレーザ光
の伝搬速度とにもとづいて距離計測を行なっていた。こ
の距離計測の一例では、クロック回路よりクロックパル
スの供給を受けるカウンタ回路を距離計測手段の一部と
する。即ち、上記カウンタ回路は、レーザ装置で発生し
た上記パルスレーザ光の発生タイミングをカウントのス
タートタイミングとし、上記目標からの反射光パルスの
受光タイミングをストップタイミングとして、上記スタ
ートタイミングとストップタイミングとの時間間隔を計
時する。このカウントされた時間データは、このレーザ
測距装置と上記目標までの距離の光の往復時間に相当す
るので、上記目標までの距離データとすることができる
（例えば、特開平２−６６４８４公報）。
に向けて照射したパルスレーザ光が目標から反射して受
光系に受光するまでの１往復時間と上記パルスレーザ光
の伝搬速度とにもとづいて距離計測を行なっていた。こ
の距離計測の一例では、クロック回路よりクロックパル
スの供給を受けるカウンタ回路を距離計測手段の一部と
する。即ち、上記カウンタ回路は、レーザ装置で発生し
た上記パルスレーザ光の発生タイミングをカウントのス
タートタイミングとし、上記目標からの反射光パルスの
受光タイミングをストップタイミングとして、上記スタ
ートタイミングとストップタイミングとの時間間隔を計
時する。このカウントされた時間データは、このレーザ
測距装置と上記目標までの距離の光の往復時間に相当す
るので、上記目標までの距離データとすることができる
（例えば、特開平２−６６４８４公報）。
【０００３】この場合、目標までの距離，目標の反射
率，伝搬空間の天候条件等によって反射光が変動し、こ
れが反射光による受信パルスの立上り時間の変動となっ
て現れる。この受信パルスの立上り時間の変動は、通常
この受信パルスにもとづいて生成するストップ信号を利
用して往復時間を計時するカウンタのカウント値を変動
させ、測距誤差の主因となっていた。
率，伝搬空間の天候条件等によって反射光が変動し、こ
れが反射光による受信パルスの立上り時間の変動となっ
て現れる。この受信パルスの立上り時間の変動は、通常
この受信パルスにもとづいて生成するストップ信号を利
用して往復時間を計時するカウンタのカウント値を変動
させ、測距誤差の主因となっていた。
【０００４】この問題を解決すべく、特開平２−６６４
８４号公報では、受光系に複数のビームスプリッタを配
置して受光入力を複数に分岐し、この分岐路に各各異な
った光減衰量を有する複数の光減衰器と、これら複数の
光減衰器に対応させて配置した複数の光電変換器や波高
弁別波形整形回路を備えた複数のディテクタ系とによっ
て受光処理した複数の分岐受光パルスによる複数の検知
出力のうちの最低レベルのものを最も適切な信号として
選択し、反射光による受信パルスの立上り時間の変動を
抑圧する内容を開示している。
８４号公報では、受光系に複数のビームスプリッタを配
置して受光入力を複数に分岐し、この分岐路に各各異な
った光減衰量を有する複数の光減衰器と、これら複数の
光減衰器に対応させて配置した複数の光電変換器や波高
弁別波形整形回路を備えた複数のディテクタ系とによっ
て受光処理した複数の分岐受光パルスによる複数の検知
出力のうちの最低レベルのものを最も適切な信号として
選択し、反射光による受信パルスの立上り時間の変動を
抑圧する内容を開示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のレーザ測距
装置における受信パルスの立上り時間変動の抑圧は、受
光系に複数のビームスプリッタを配置して受光入力を複
数に分岐し、この複数分岐受光入力の各々に光減衰器
と、光電変換器や波形弁別波形整形回路を含むディテク
タ系とを配置するため、装置が複雑化して光学的および
電気的調整に要する時間が増大するといった問題点があ
った。
装置における受信パルスの立上り時間変動の抑圧は、受
光系に複数のビームスプリッタを配置して受光入力を複
数に分岐し、この複数分岐受光入力の各々に光減衰器
と、光電変換器や波形弁別波形整形回路を含むディテク
タ系とを配置するため、装置が複雑化して光学的および
電気的調整に要する時間が増大するといった問題点があ
った。
【０００６】また、受光系では複数のビームスプリッタ
で受光入力を分岐して受光処理を行なうため、このビー
ムスプリッタの介在自体が受光レベルを１回ごとに略１
／２に低下させることとなり、さらに複数の受光光学系
といっても構造的な限度があって制限されるため受信レ
ベルの選択数にも制限を受け、変動が大きい場合には計
測の高精度化にも限度を受けるという問題点があった。
で受光入力を分岐して受光処理を行なうため、このビー
ムスプリッタの介在自体が受光レベルを１回ごとに略１
／２に低下させることとなり、さらに複数の受光光学系
といっても構造的な限度があって制限されるため受信レ
ベルの選択数にも制限を受け、変動が大きい場合には計
測の高精度化にも限度を受けるという問題点があった。
【０００７】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
受信パルスすなわち受光パルスの立上り時間の変動によ
る測距誤差を大幅に改善しうる簡素な構成のレーザ測距
装置を提供することにある。
受信パルスすなわち受光パルスの立上り時間の変動によ
る測距誤差を大幅に改善しうる簡素な構成のレーザ測距
装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のレーザ測距装置
は、目標に向けて照射したパルスレーザ光の反射光を受
光し、前記パルスレーザ光の往復時間と前記パルスレー
ザ光の伝搬速度とにもとづいて前記目標までの距離を計
測するレーザ測距装置において、前記反射光を前記目標
と内蔵するリフレクタとの間で多重反射させつつ受光
し、前記受光によって得られるとともに所定の有効レベ
ルを超えるｎ（ｎは複数）個の前記反射光対応の光検出
出力のうちの最終の光検出出力の出力タイミングで決定
する多重往復時間の１／ｎを前記パルスレーザ光の往復
時間として前記目標までの距離を計測する手段を備え
る。
は、目標に向けて照射したパルスレーザ光の反射光を受
光し、前記パルスレーザ光の往復時間と前記パルスレー
ザ光の伝搬速度とにもとづいて前記目標までの距離を計
測するレーザ測距装置において、前記反射光を前記目標
と内蔵するリフレクタとの間で多重反射させつつ受光
し、前記受光によって得られるとともに所定の有効レベ
ルを超えるｎ（ｎは複数）個の前記反射光対応の光検出
出力のうちの最終の光検出出力の出力タイミングで決定
する多重往復時間の１／ｎを前記パルスレーザ光の往復
時間として前記目標までの距離を計測する手段を備え
る。
【０００９】前記レーザ測距装置の一つは、前記パルス
レーザ光の多重往復時間が、前記パルスレーザ光の出射
タイミングと同期して生成するスタート信号と、前記パ
ルスレーザ光の多重反射によって得られる前記ｎ個の光
検出出力のうちの最後の光検出出力と同期して生成する
ストップ信号との時間間隔にもとづいて求めるものとし
た構成を有する。
レーザ光の多重往復時間が、前記パルスレーザ光の出射
タイミングと同期して生成するスタート信号と、前記パ
ルスレーザ光の多重反射によって得られる前記ｎ個の光
検出出力のうちの最後の光検出出力と同期して生成する
ストップ信号との時間間隔にもとづいて求めるものとし
た構成を有する。
【００１０】前記レーザ測距装置の別の一つは、目標に
向けて照射したパルスレーザ光の反射光を受光し、前記
パルスレーザ光の往復時間と前記パルスレーザ光の伝搬
速度とにもとづいて前記目標までの距離を計測するレー
ザ測距装置において、パルスレーザを発生しこれを送光
光学系を通して送出パルスレーザ光として出力するとと
もに前記目標からの反射光を前記目標との間でリフレク
タによって多重反射させかつ前記送出パルスレーザ光の
出力に同期して前記目標までの距離計測の始動タイミン
グを設定するスタート信号を出力するレーザ光送光手段
と、前記多重反射によって得られる複数の反射光を受光
光学系を通して受光レーザ光として受光し有効レベルと
判定する所定のしきい値を超えるｎ（ｎは複数）個の前
記反射光に対応して生成するｎ個の光検出出力を前記目
標までの距離計測の終了タイミングを含む計測期間の設
定用のｎ個のストップ信号として出力するレーザ光受光
手段と、前記スタート信号で前記目標までの多重反射に
要する多重往復時間の計測を開始しかつ前記ｎ個のスト
ップ信号によって設定される前記多重往復時間を計測し
てその１／ｎを前記目標までの往復時間として前記目標
までの距離を算出する距離算出手段とを備える。
向けて照射したパルスレーザ光の反射光を受光し、前記
パルスレーザ光の往復時間と前記パルスレーザ光の伝搬
速度とにもとづいて前記目標までの距離を計測するレー
ザ測距装置において、パルスレーザを発生しこれを送光
光学系を通して送出パルスレーザ光として出力するとと
もに前記目標からの反射光を前記目標との間でリフレク
タによって多重反射させかつ前記送出パルスレーザ光の
出力に同期して前記目標までの距離計測の始動タイミン
グを設定するスタート信号を出力するレーザ光送光手段
と、前記多重反射によって得られる複数の反射光を受光
光学系を通して受光レーザ光として受光し有効レベルと
判定する所定のしきい値を超えるｎ（ｎは複数）個の前
記反射光に対応して生成するｎ個の光検出出力を前記目
標までの距離計測の終了タイミングを含む計測期間の設
定用のｎ個のストップ信号として出力するレーザ光受光
手段と、前記スタート信号で前記目標までの多重反射に
要する多重往復時間の計測を開始しかつ前記ｎ個のスト
ップ信号によって設定される前記多重往復時間を計測し
てその１／ｎを前記目標までの往復時間として前記目標
までの距離を算出する距離算出手段とを備える。
【００１１】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１２】図１は、本発明の一実施例の構成図、図２
は図１の主要信号のタイミングチャートである。
は図１の主要信号のタイミングチャートである。
【００１３】本実施例のレーザ測距装置は、送出パルス
レーザ光３０１を送出するとともにスタート信号２０１
を送出し、また目標１６との間で送信パルスレーザ光を
多重反射させるレーザ光送光手段を構成するレーザ光送
光部１３と、レーザ光送光部１３によって目標１６との
間を多重反射させた受光パルスレーザ光５０１を受光
し、光電変換のうえ所定のしきい値を超えるものに対応
したパルス列のｎ個のストップ信号７０１を出力するレ
ーザ光受光手段を構成するレーザ光受光部１４と、スタ
ート信号２０１とストップ信号７０１とを入力し、これ
ら２つの信号にもとづいて、送光パルスレーザ光３０１
の目標１６との間のｎ回の多重往復時間を算出し、この
時間の１／ｎを以って目標１６までの送出パルスレーザ
光の１往復時間を算出し目標１６までの距離を求めて、
可視表示する距離表示手段を構成する距離算出部１５と
を備える。
レーザ光３０１を送出するとともにスタート信号２０１
を送出し、また目標１６との間で送信パルスレーザ光を
多重反射させるレーザ光送光手段を構成するレーザ光送
光部１３と、レーザ光送光部１３によって目標１６との
間を多重反射させた受光パルスレーザ光５０１を受光
し、光電変換のうえ所定のしきい値を超えるものに対応
したパルス列のｎ個のストップ信号７０１を出力するレ
ーザ光受光手段を構成するレーザ光受光部１４と、スタ
ート信号２０１とストップ信号７０１とを入力し、これ
ら２つの信号にもとづいて、送光パルスレーザ光３０１
の目標１６との間のｎ回の多重往復時間を算出し、この
時間の１／ｎを以って目標１６までの送出パルスレーザ
光の１往復時間を算出し目標１６までの距離を求めて、
可視表示する距離表示手段を構成する距離算出部１５と
を備える。
【００１４】レーザ光送光部１３は、後述する距離算出
部１５の出力するパルス発生部１の発生するトリガ信号
１０１を受けてパルスレーザ光を発生するレーザ発生部
２と、発生レーザ光を目標１６に向けて送出パルスレー
ザ光３０１として照射する送光光学系３と、目標１６か
らの反射光を目標１６との間で多重反射させるリフレク
タ４とを備える。
部１５の出力するパルス発生部１の発生するトリガ信号
１０１を受けてパルスレーザ光を発生するレーザ発生部
２と、発生レーザ光を目標１６に向けて送出パルスレー
ザ光３０１として照射する送光光学系３と、目標１６か
らの反射光を目標１６との間で多重反射させるリフレク
タ４とを備える。
【００１５】レーザ光受光部１４は、リフレクタ４の近
傍に配置されリフレクタ４と同時に目標１６からの反射
波および多重反射波を受光パルスレーザ光５０１として
受光する受光光学系５と、受光光学系５の受光入力を光
電変換して出力する光検出器６と、光検出器６の光検出
出力６０１の含むパルス列のうち有効レベルを判定する
所定のしきい値を超えるものだけをストップ信号７０１
として出力するしきい値付アンプ７とを備える。
傍に配置されリフレクタ４と同時に目標１６からの反射
波および多重反射波を受光パルスレーザ光５０１として
受光する受光光学系５と、受光光学系５の受光入力を光
電変換して出力する光検出器６と、光検出器６の光検出
出力６０１の含むパルス列のうち有効レベルを判定する
所定のしきい値を超えるものだけをストップ信号７０１
として出力するしきい値付アンプ７とを備える。
【００１６】距離算出部１５は、全体動作を駆動するト
リガ信号１０１および距離算出動作をリセットするリセ
ット信号１０２を出力するパルス発生部１と、パルス発
生部１の出力するリセット信号１０２でリセットされス
トップ信号７０１の数をカウントしてストップカウンタ
値８０１として出力するストップカウンタ８と、パルス
発生部１の出力するリセット信号１０２でリセットさ
れ、レーザ発生部２がレーザ発生に同期して出力するス
タート信号２０１でカウントを開始して距離データ９０
１を出力する距離カウンタ９と、距離データ９０１をス
トップ信号２０１の立上りタイミングでラッチし距離デ
ータ列１００１として出力するラッチ回路１０と、距離
データ列１００１とストップカウンタ値８０１とにもと
づいて目標１６までの距離を演算する演算ＲＯＭ１１
と、演算距離を可視表示する距離表示部１２とを備え
る。
リガ信号１０１および距離算出動作をリセットするリセ
ット信号１０２を出力するパルス発生部１と、パルス発
生部１の出力するリセット信号１０２でリセットされス
トップ信号７０１の数をカウントしてストップカウンタ
値８０１として出力するストップカウンタ８と、パルス
発生部１の出力するリセット信号１０２でリセットさ
れ、レーザ発生部２がレーザ発生に同期して出力するス
タート信号２０１でカウントを開始して距離データ９０
１を出力する距離カウンタ９と、距離データ９０１をス
トップ信号２０１の立上りタイミングでラッチし距離デ
ータ列１００１として出力するラッチ回路１０と、距離
データ列１００１とストップカウンタ値８０１とにもと
づいて目標１６までの距離を演算する演算ＲＯＭ１１
と、演算距離を可視表示する距離表示部１２とを備え
る。
【００１７】次に、本実施例の動作について説明する。
【００１８】距離算出部１５のパルス発生部１から出力
するトリガ信号１０１がレーザ発生部２に入力されてパ
ルスレーザ光を発生し、このパルスレーザ光は送光光学
系３を通して送出パルスレーザ光３０１として目標１６
に照射され、またレーザ発生部２からのパルスレーザ光
の発生タイミングに同期したタイミングで、スタート信
号２０１が距離カウンタ９に出力される。このスタート
信号２０１を図２（ａ）に示す。
するトリガ信号１０１がレーザ発生部２に入力されてパ
ルスレーザ光を発生し、このパルスレーザ光は送光光学
系３を通して送出パルスレーザ光３０１として目標１６
に照射され、またレーザ発生部２からのパルスレーザ光
の発生タイミングに同期したタイミングで、スタート信
号２０１が距離カウンタ９に出力される。このスタート
信号２０１を図２（ａ）に示す。
【００１９】目標１６から反射されたパレスレーザ光
は、リフレクタ４により反射され再度目標１６に照射さ
れることを繰返しつつ目標１６とリフレクタ４との間で
多重回反射され、反射の都度受光光学系５に受光パルス
レーザ光５０１として入射される。目標からの反射光を
２重矢印とともに点線で示す。
は、リフレクタ４により反射され再度目標１６に照射さ
れることを繰返しつつ目標１６とリフレクタ４との間で
多重回反射され、反射の都度受光光学系５に受光パルス
レーザ光５０１として入射される。目標からの反射光を
２重矢印とともに点線で示す。
【００２０】光検出器６は受光入力を光電変換して光検
出出力６０１としてしきい値付アンプ７に送出する。光
検出出力６０１を図２（ｂ）のＰ１，Ｐ２，…，Ｐ７で
例示する。この光検出出力６０１は１往復ごとにピーク
値が伝搬および反射ロスで低下するパルス列となる。
出出力６０１としてしきい値付アンプ７に送出する。光
検出出力６０１を図２（ｂ）のＰ１，Ｐ２，…，Ｐ７で
例示する。この光検出出力６０１は１往復ごとにピーク
値が伝搬および反射ロスで低下するパルス列となる。
【００２１】しきい値付アンプ７は、入力した光検出出
力６０１を図２（ｂ）に示すような所定のしきい値と比
較し、このしきい値を超える光検出出力，図２の例では
光検出出力Ｐ１〜Ｐ５の５個に対応したパルスを発生
し、これをストップ信号７０１としてストップカウンタ
８に送出する。このしきい値は、光検出出力レベルの有
効性を判定する値としてあらかじめ設定される。このス
トップ信号７０１を図２（ｃ）に示す。
力６０１を図２（ｂ）に示すような所定のしきい値と比
較し、このしきい値を超える光検出出力，図２の例では
光検出出力Ｐ１〜Ｐ５の５個に対応したパルスを発生
し、これをストップ信号７０１としてストップカウンタ
８に送出する。このしきい値は、光検出出力レベルの有
効性を判定する値としてあらかじめ設定される。このス
トップ信号７０１を図２（ｃ）に示す。
【００２２】ストップカウンタ８は、パルス発生部１の
出力するリセット信号１０２でリセットされ、入力する
ストップ信号７０１のパルス数をカウントし、そのカウ
ント値をストップカウンタ値８０１として演算ＲＯＭ１
１に送出する。このストップカウンタ値８０１を図２
（ｄ）に示す。図２（ｄ）の例では、ストップカウンタ
値は“５”である。
出力するリセット信号１０２でリセットされ、入力する
ストップ信号７０１のパルス数をカウントし、そのカウ
ント値をストップカウンタ値８０１として演算ＲＯＭ１
１に送出する。このストップカウンタ値８０１を図２
（ｄ）に示す。図２（ｄ）の例では、ストップカウンタ
値は“５”である。
【００２３】距離カウンタ９は、パルス発生部１の出力
するリセット信号１０２でリセットされ、レーザ発生部
２から供給されるスタート信号２０１でカウントを開始
し、カウント時間に対応した距離値を示す所定のデータ
構成の距離データ９０１を生じる。なお、距離カウンタ
９は、特開平２−６６４８４公報の第３図に示されたカ
ウンタ回路４０とクロック回路４１とを合せた回路に相
当し、送光パルスレーザ光３０１の目標１６とリフレク
タ４との往復時間カウント数である時間データを距離デ
ータ９０１に変換して出力する。ラッチ回路１０は距離
データ９０１を図２（ｃ）に矢印で示すストップ信号７
０１の立上りタイミングでラッチし、距離データ列１０
０１として演算ＲＯＭ１１に送出する。この距離データ
列１００１を図２（ｅ）にＤ１，Ｄ２，…，Ｄ５として
示す。ここで、Ｄ１はスタート信号２０１の発生から光
検出出力６０１のＰ１パルス受信，つまり第１回目のス
トップ信号７０１の立ち上がりまでの時間に相当する距
離データ９０１である。以下、Ｄｉ（ｉは２ないしｎの
整数）はスタート信号２０１の発生から光検出出力６０
１のＰｉパルス受信，つまり第ｉ回目のストップ信号７
０１の立ち上がりまでのｉ往復時間に相当する距離デー
タ９０１を示している。
するリセット信号１０２でリセットされ、レーザ発生部
２から供給されるスタート信号２０１でカウントを開始
し、カウント時間に対応した距離値を示す所定のデータ
構成の距離データ９０１を生じる。なお、距離カウンタ
９は、特開平２−６６４８４公報の第３図に示されたカ
ウンタ回路４０とクロック回路４１とを合せた回路に相
当し、送光パルスレーザ光３０１の目標１６とリフレク
タ４との往復時間カウント数である時間データを距離デ
ータ９０１に変換して出力する。ラッチ回路１０は距離
データ９０１を図２（ｃ）に矢印で示すストップ信号７
０１の立上りタイミングでラッチし、距離データ列１０
０１として演算ＲＯＭ１１に送出する。この距離データ
列１００１を図２（ｅ）にＤ１，Ｄ２，…，Ｄ５として
示す。ここで、Ｄ１はスタート信号２０１の発生から光
検出出力６０１のＰ１パルス受信，つまり第１回目のス
トップ信号７０１の立ち上がりまでの時間に相当する距
離データ９０１である。以下、Ｄｉ（ｉは２ないしｎの
整数）はスタート信号２０１の発生から光検出出力６０
１のＰｉパルス受信，つまり第ｉ回目のストップ信号７
０１の立ち上がりまでのｉ往復時間に相当する距離デー
タ９０１を示している。
【００２４】演算ＲＯＭ１１は、入力する距離データ列
１００１の含む最後の距離データ，図２（ｅ）の場合は
Ｄ５で示される距離データをストップカウンタ８の出力
するストップカウンタ値、すなわち多重反射回数で割算
した値としての実距離を求め、距離表示部１２に実距離
を可視表示する。
１００１の含む最後の距離データ，図２（ｅ）の場合は
Ｄ５で示される距離データをストップカウンタ８の出力
するストップカウンタ値、すなわち多重反射回数で割算
した値としての実距離を求め、距離表示部１２に実距離
を可視表示する。
【００２５】このようにして、パルスレーザ光をリフレ
クタ４と目標１６との間で多重回反射させた多重反射項
を利用して距離計測を行なうことにより、距離計測に利
用する光検出出力があらかじめ設定するしきい値近傍の
値となって著しくその変動を抑圧されるので、受光パル
スの立上り時間の変動誤差を著しく抑圧することがで
き、さらに有効多重反射がｎ回ならばこれを１／ｎに圧
縮することができる。
クタ４と目標１６との間で多重回反射させた多重反射項
を利用して距離計測を行なうことにより、距離計測に利
用する光検出出力があらかじめ設定するしきい値近傍の
値となって著しくその変動を抑圧されるので、受光パル
スの立上り時間の変動誤差を著しく抑圧することがで
き、さらに有効多重反射がｎ回ならばこれを１／ｎに圧
縮することができる。
【００２６】従来、この種のレーザ測距装置の誤差は、
誤差排除の対応を考慮しない限り、測距距離に関係なく
受光パルスの立上り時間による誤差が主要因で、ほぼ一
定していた。つまり遠距離に対しては十分に小さいが、
近距離においては相対的に大きな誤差となっていた。本
発明によれば、距離が短い場合はパルスレーザ光のパワ
ーの減衰が少ないため反射回数が増え、測距誤差を距離
に反比例してさらに改善できる。
誤差排除の対応を考慮しない限り、測距距離に関係なく
受光パルスの立上り時間による誤差が主要因で、ほぼ一
定していた。つまり遠距離に対しては十分に小さいが、
近距離においては相対的に大きな誤差となっていた。本
発明によれば、距離が短い場合はパルスレーザ光のパワ
ーの減衰が少ないため反射回数が増え、測距誤差を距離
に反比例してさらに改善できる。
【００２７】こうして、簡素な構成で、受光パルスの立
上り変動による測距誤差を著しく改善することができ
る。
上り変動による測距誤差を著しく改善することができ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、目
標と内蔵するリフレクタ間で反射光を多重反射させ、所
定の有効レベルを超えるｎ個の多重反射光対応の光検出
出力のうちの最終光検出出力にもとづいて計時した多重
往復時間を１／ｎして上記目標までのパルスレーザ光の
往復時間として上記目標までの距離を求めることによ
り、反射光による受光パルスの立上り時間変動を著しく
抑圧し、かつ測距誤差を１／ｎに改善できる簡素な構成
のレーザ測距装置が実現できるという効果がある。
標と内蔵するリフレクタ間で反射光を多重反射させ、所
定の有効レベルを超えるｎ個の多重反射光対応の光検出
出力のうちの最終光検出出力にもとづいて計時した多重
往復時間を１／ｎして上記目標までのパルスレーザ光の
往復時間として上記目標までの距離を求めることによ
り、反射光による受光パルスの立上り時間変動を著しく
抑圧し、かつ測距誤差を１／ｎに改善できる簡素な構成
のレーザ測距装置が実現できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１の主要信号のタイミングチャートである。
１ パルス発生部 ２ レーザ発生部 ３ 送光光学系 ４ リフレクタ ５ 受光光学系 ６ 光検出器 ７ しきい値付アンプ ８ ストップカウンタ ９ 距離カウンタ １０ ラッチ回路 １１ 演算ＲＯＭ １２ 距離表示部 １３ レーザ光送光部 １４ レーザ光受光部 １５ 距離算出部 １６ 目標
Claims (3)
- 【請求項１】 目標に向けて照射したパルスレーザ光の
反射光を受光し、前記パルスレーザ光の往復時間と前記
パルスレーザ光の伝搬速度とにもとづいて前記目標まで
の距離を計測するレーザ測距装置において、前記反射光
を前記目標と内蔵するリフレクタとの間で多重反射させ
つつ受光し、前記受光によって得られるとともに所定の
有効レベルを超えるｎ（ｎは複数）個の前記反射光対応
の光検出出力のうちの最終の光検出出力の出力タイミン
グで決定する多重往復時間の１／ｎを前記パルスレーザ
光の往復時間として前記目標までの距離を計測する手段
を備えることを特徴とするレーザ測距装置。 - 【請求項２】 前記パルスレーザ光の多重往復時間が、
前記パルスレーザ光の出射タイミングと同期して生成す
るスタート信号と、前記パルスレーザ光の多重反射によ
って得られる前記ｎ個の光検出出力のうちの最後の光検
出出力と同期して生成するストップ信号との時間間隔に
もとづいて求めるものであることを特徴とする請求項１
記載のレーザ測距装置。 - 【請求項３】 目標に向けて照射したパルスレーザ光の
反射光を受光し、前記パルスレーザ光の往復時間と前記
パルスレーザ光の伝搬速度とにもとづいて前記目標まで
の距離を計測するレーザ測距装置において、パルスレー
ザを発生しこれを送光光学系を通して送出パルスレーザ
光として出力するとともに前記目標からの反射光を前記
目標との間でリフレクタによって多重反射させかつ前記
送出パルスレーザ光の出力に同期して前記目標までの距
離計測の始動タイミングを設定するスタート信号を出力
するレーザ光送光手段と、前記多重反射によって得られ
る複数の反射光を受光光学系を通して受光レーザ光とし
て受光し有効レベルと判定する所定のしきい値を超える
ｎ（ｎは複数）個の前記反射光に対応して生成するｎ個
の光検出出力を前記目標までの距離計測の終了タイミン
グを含む計測期間の設定用のｎ個のストップ信号として
出力するレーザ光受光手段と、前記スタート信号で前記
目標までの多重反射に要する多重往復時間の計測を開始
しかつ前記ｎ個のストップ信号によって設定される前記
多重往復時間を計測してその１／ｎを前記目標までの往
復時間として前記目標までの距離を算出する距離算出手
段とを備えることを特徴とするレーザ測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5054495A JP2500738B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | レ―ザ測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5054495A JP2500738B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | レ―ザ測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265636A JPH06265636A (ja) | 1994-09-22 |
| JP2500738B2 true JP2500738B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12972223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5054495A Expired - Lifetime JP2500738B2 (ja) | 1993-03-16 | 1993-03-16 | レ―ザ測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500738B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4694304B2 (ja) * | 2005-08-15 | 2011-06-08 | 株式会社トプコン | 測量装置 |
| CN102323591A (zh) * | 2011-08-04 | 2012-01-18 | 长春理工大学 | 基于皮秒脉冲的高精度激光测距装置 |
| US9157989B2 (en) * | 2012-08-29 | 2015-10-13 | Trimble Ab | Distance measurement methods and apparatus |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60262081A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-25 | Hitachi Ltd | レ−ザ測距装置 |
-
1993
- 1993-03-16 JP JP5054495A patent/JP2500738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06265636A (ja) | 1994-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6088085A (en) | Range measurement apparatus | |
| US6252655B1 (en) | Distance measuring apparatus | |
| US8488110B2 (en) | Measurement of distances or of distance changes | |
| US7212278B2 (en) | Method and device for recording a three-dimensional distance-measuring image | |
| US4553836A (en) | Method and apparatus for electrooptical distance measurement | |
| US8159680B2 (en) | Single-transducer, three-dimensional laser imaging system and method | |
| US6288775B1 (en) | Lightwave distance measuring apparatus and method | |
| CA2021449A1 (en) | Imaging lidar system | |
| JP2820095B2 (ja) | レーザ計測装置 | |
| JP2500738B2 (ja) | レ―ザ測距装置 | |
| CN111239749B (zh) | 一种新型高线数mems激光雷达系统 | |
| JPH0769422B2 (ja) | パルスレーザ測距装置 | |
| CN115015873A (zh) | 回波信号检测方法、装置、介质以及激光雷达 | |
| US20230028596A1 (en) | Lidar system calibration | |
| JP2001074827A (ja) | 測距装置 | |
| JPS58113831A (ja) | 損失分布測定装置 | |
| RU173991U1 (ru) | Лазерный дальномер с повышенным разрешением по дальности | |
| JP4199589B2 (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH07253461A (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH0727859A (ja) | 距離測定装置 | |
| JP3651412B2 (ja) | 距離測定装置および距離測定方法 | |
| JP3486223B2 (ja) | 距離計測装置 | |
| JP2518062B2 (ja) | レ―ザ測距装置 | |
| JP2518064B2 (ja) | レ―ザ測距装置 | |
| JPH09197044A (ja) | レーザ測距装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960130 |