JP2795263B2 - 測距シミュレータ - Google Patents
測距シミュレータInfo
- Publication number
- JP2795263B2 JP2795263B2 JP8138252A JP13825296A JP2795263B2 JP 2795263 B2 JP2795263 B2 JP 2795263B2 JP 8138252 A JP8138252 A JP 8138252A JP 13825296 A JP13825296 A JP 13825296A JP 2795263 B2 JP2795263 B2 JP 2795263B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- distance measuring
- optical axis
- laser
- light receiving
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測距機能試験装置に関
し、特に、パルス方式のレーザ測距装置の測距機能シミ
ュレータに関する。
し、特に、パルス方式のレーザ測距装置の測距機能シミ
ュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置の測距機能を試験す
る場合には、約数１００ｍ〜数１０００ｍ離れた目標を
実際に測距することによって行われていた。
る場合には、約数１００ｍ〜数１０００ｍ離れた目標を
実際に測距することによって行われていた。
【０００３】また、光ファイバに送光のレーザ光を通し
て受光側に入射させる方法が知られているが、光の空間
伝搬時間と光ファイバ内の伝搬時間には大差がないので
光ファイバの長さも数１０００ｍ必要である。
て受光側に入射させる方法が知られているが、光の空間
伝搬時間と光ファイバ内の伝搬時間には大差がないので
光ファイバの長さも数１０００ｍ必要である。
【０００４】因みに測距機能試験装置に関連する公知技
術としては、特開平１−２４５１７４号公報及び特開昭
５７−１１６２７４号公報に開示された測距機能試験装
置が提案されている。
術としては、特開平１−２４５１７４号公報及び特開昭
５７−１１６２７４号公報に開示された測距機能試験装
置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、叙上の
従来技術における問題点は、本発明が対象とするパルス
方式のレーザ測距装置に関する測距機能が光軸・視程・
距離精度の３要素で成り立っているにもかかわらず、前
述の測距機能試験装置においては、光軸や視程に関する
測定機能が不十分であることである。
従来技術における問題点は、本発明が対象とするパルス
方式のレーザ測距装置に関する測距機能が光軸・視程・
距離精度の３要素で成り立っているにもかかわらず、前
述の測距機能試験装置においては、光軸や視程に関する
測定機能が不十分であることである。
【０００６】即ち、送光光軸と受光光軸が十分に一致す
る必要があるのに、それを確認及び調整する手段が明確
であるといえないことである。また、視程に関する考慮
がなされていない。
る必要があるのに、それを確認及び調整する手段が明確
であるといえないことである。また、視程に関する考慮
がなされていない。
【０００７】さらに、光ファイバを使用する方法は、前
述のごとく実際の距離と同等の長さが必要であること
と、距離を変更するには光ファイバの長さを変えるしか
方法がないために、経済的負担が大きく操作性も悪いこ
とである。
述のごとく実際の距離と同等の長さが必要であること
と、距離を変更するには光ファイバの長さを変えるしか
方法がないために、経済的負担が大きく操作性も悪いこ
とである。
【０００８】本発明は従来の技術に内在する上記問題点
を解決すべくなされたものであり、従って本発明の目的
は、測距機能試験における自由な距離設定、視程の模
擬、送光及び受光の光軸の確認及び調整が容易で前記の
空間発射を必要としない新規な測距シミュレータを提供
することにある。
を解決すべくなされたものであり、従って本発明の目的
は、測距機能試験における自由な距離設定、視程の模
擬、送光及び受光の光軸の確認及び調整が容易で前記の
空間発射を必要としない新規な測距シミュレータを提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る測距シミュレータは、測距装置からの
レーザ光の一部をレーザ光検出器で検出し光のパルスを
電気パルス信号に変換する手段と、信号を適度に増幅し
必要な遅延を与える手段と、遅延された信号で発光器を
駆動し擬似受光信号として測距装置の受光部に入射する
手段とを備えて構成される。
に、本発明に係る測距シミュレータは、測距装置からの
レーザ光の一部をレーザ光検出器で検出し光のパルスを
電気パルス信号に変換する手段と、信号を適度に増幅し
必要な遅延を与える手段と、遅延された信号で発光器を
駆動し擬似受光信号として測距装置の受光部に入射する
手段とを備えて構成される。
【００１０】本発明の場合には、測距装置の送光と受光
の光軸の一致精度を確認または調整するために、送光と
受光の両方を１枚でカバーするような大きさのレンズが
使用される。なぜならば、本来測距装置の送光光軸と受
光光軸は限りなく平行であることが望ましいわけであ
り、平行な複数の光軸に１枚のレンズを挿入すると、そ
の焦点位置は一致するからである。そして逆に送光光軸
の焦点位置から、擬似受光信号として発光させ、測距装
置の受光出力が最大になるように測距装置の受光光軸を
調整すれば、受光光軸は送光光軸と平行になる。
の光軸の一致精度を確認または調整するために、送光と
受光の両方を１枚でカバーするような大きさのレンズが
使用される。なぜならば、本来測距装置の送光光軸と受
光光軸は限りなく平行であることが望ましいわけであ
り、平行な複数の光軸に１枚のレンズを挿入すると、そ
の焦点位置は一致するからである。そして逆に送光光軸
の焦点位置から、擬似受光信号として発光させ、測距装
置の受光出力が最大になるように測距装置の受光光軸を
調整すれば、受光光軸は送光光軸と平行になる。
【００１１】また、本発明の測距シミュレータには、受
光光軸側に視程を模擬するために、発光器からの光を減
衰させる手段を有する。
光光軸側に視程を模擬するために、発光器からの光を減
衰させる手段を有する。
【００１２】本発明のようなシミュレータが無ければ、
測距装置の試験はパルスレーザを遠くの目標に向けて発
射することになり、天候の影響を受けたり、見通しの良
い場所の確保を必要とするほか、空間発射であることか
ら安全確保のために強く制限を受ける。
測距装置の試験はパルスレーザを遠くの目標に向けて発
射することになり、天候の影響を受けたり、見通しの良
い場所の確保を必要とするほか、空間発射であることか
ら安全確保のために強く制限を受ける。
【００１３】
【作用】本発明によれば、測距装置における送光光軸と
受光光軸の一致精度の確認または調整が容易かつ高精度
にできることと、視程の影響もシミュレーションできる
ために、測距装置の試験を迅速・安全にすることが可能
となる。
受光光軸の一致精度の確認または調整が容易かつ高精度
にできることと、視程の影響もシミュレーションできる
ために、測距装置の試験を迅速・安全にすることが可能
となる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明をその好ましい一実施例につい
て図面を参照して具体的に説明する。
て図面を参照して具体的に説明する。
【００１５】図１は本発明に係る測距シュミレータの一
実施例を示すブロック構成図である。
実施例を示すブロック構成図である。
【００１６】図１を参照するに、本発明の一実施例は、
供試体となる測距装置１０等から発射されるレーザ光の
一部を検出して電気パルス信号に変換するレーザ光検出
器５と、前記電気パルス信号を増幅する増幅部６と、増
幅された電気パルス信号を必要な時間だけ遅らせる信号
遅延部７と、遅延された電気パルス信号を受けて発光器
４を駆動する発光器駆動部８と、この発光器駆動部８か
らの電気パルス信号を受けて光パルス信号に変換する発
光器４と、発光器４からの光パルス信号を拡散させるた
めの光拡散器３と、レーザ光の集光位置に設置して光軸
を明確にするとともに発光器の位置をきめるためのアパ
ーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）２と、レーザ光を集光する
と同時に、拡散器３から発射される光パルスの一部を平
行光に変換して測距装置１０の受光部に入射させるため
のレンズ１と、視程を模擬するために擬似受光信号を減
衰させるための光減衰器９とを備えている。
供試体となる測距装置１０等から発射されるレーザ光の
一部を検出して電気パルス信号に変換するレーザ光検出
器５と、前記電気パルス信号を増幅する増幅部６と、増
幅された電気パルス信号を必要な時間だけ遅らせる信号
遅延部７と、遅延された電気パルス信号を受けて発光器
４を駆動する発光器駆動部８と、この発光器駆動部８か
らの電気パルス信号を受けて光パルス信号に変換する発
光器４と、発光器４からの光パルス信号を拡散させるた
めの光拡散器３と、レーザ光の集光位置に設置して光軸
を明確にするとともに発光器の位置をきめるためのアパ
ーチャ（ａｐｅｒｔｕｒｅ）２と、レーザ光を集光する
と同時に、拡散器３から発射される光パルスの一部を平
行光に変換して測距装置１０の受光部に入射させるため
のレンズ１と、視程を模擬するために擬似受光信号を減
衰させるための光減衰器９とを備えている。
【００１７】ここで本発明の動作の概要を説明すると以
下のようになる。
下のようになる。
【００１８】測距装置１０から出射されたレーザ光は、
レンズ１の焦点の位置で集光するが、集光位置にピンホ
ールが一致するような位置に予めアパーチャ２を設置し
ておく。ピンホールの大きさは測距装置のレーザ光のビ
ーム拡がり角で決まる大きさ以下に決めるのが望まし
い。ここで、レーザ光のビーム拡がり角θとレンズの焦
点距離ｆとレーザ光の集光スポット径ｄの間にはｄ＝ｆ
×θの関係にあるので、ｆ＝１０００ｍｍのレンズを使
った場合にはアパーチャ２の径ｄは１ｍｍとなり、焦点
位置でのレーザ光の集光スポット径は約１ｍｍになる。
レンズ１の焦点の位置で集光するが、集光位置にピンホ
ールが一致するような位置に予めアパーチャ２を設置し
ておく。ピンホールの大きさは測距装置のレーザ光のビ
ーム拡がり角で決まる大きさ以下に決めるのが望まし
い。ここで、レーザ光のビーム拡がり角θとレンズの焦
点距離ｆとレーザ光の集光スポット径ｄの間にはｄ＝ｆ
×θの関係にあるので、ｆ＝１０００ｍｍのレンズを使
った場合にはアパーチャ２の径ｄは１ｍｍとなり、焦点
位置でのレーザ光の集光スポット径は約１ｍｍになる。
【００１９】次に、集光されたレーザ光はアパーチャ２
を通過して、拡散器３に入射し、散乱したレーザ光の一
部がレーザ光検出器５に入射し、そこで電気パルス信号
に変換される。電気パルス信号は増幅器５に入りそこで
増幅されて信号遅延部７に送出される。電気パルス信号
は信号遅延部７で必要な遅延を発生させられて発光器駆
動部８に送出される。電子回路の信号遅延器は高精度の
ものが容易に製作可能であり、一般市販品でも高精度の
ものが得られる。
を通過して、拡散器３に入射し、散乱したレーザ光の一
部がレーザ光検出器５に入射し、そこで電気パルス信号
に変換される。電気パルス信号は増幅器５に入りそこで
増幅されて信号遅延部７に送出される。電気パルス信号
は信号遅延部７で必要な遅延を発生させられて発光器駆
動部８に送出される。電子回路の信号遅延器は高精度の
ものが容易に製作可能であり、一般市販品でも高精度の
ものが得られる。
【００２０】ここで、例えば、５０００ｍの距離に相当
する遅延を発生させるには、光速がＣ、時間をＴ、距離
をＲとすると測距の場合には光が往復するので、Ｒ＝Ｃ
×Ｔ／２の関係にあるから、５０００ｍではＴ≒３３μ
Ｓとなる。
する遅延を発生させるには、光速がＣ、時間をＴ、距離
をＲとすると測距の場合には光が往復するので、Ｒ＝Ｃ
×Ｔ／２の関係にあるから、５０００ｍではＴ≒３３μ
Ｓとなる。
【００２１】次に、発光器駆動部８から送出された信号
は、発光器４に送出されて発光器４を駆動する。発光器
４としては本発明の目的から応答時間の速い発光ダイオ
ードやレーザダイオード等が好ましい。発光器４から出
射された光パルス信号は、光拡散器３に入り、拡散され
る。ここで、前記測距装置１０から出射されたレーザ光
が目標物に当たって散乱されたと同様の状態を作ること
になる。
は、発光器４に送出されて発光器４を駆動する。発光器
４としては本発明の目的から応答時間の速い発光ダイオ
ードやレーザダイオード等が好ましい。発光器４から出
射された光パルス信号は、光拡散器３に入り、拡散され
る。ここで、前記測距装置１０から出射されたレーザ光
が目標物に当たって散乱されたと同様の状態を作ること
になる。
【００２２】次に拡散器３から発射された光パルス信号
の一部がレンズ１に入射し、さらに一部が平行光線とな
って、光減衰器９に入射する。光減衰器９を、空間の視
程によって決まる光の透過率を模擬するように減衰量を
設定しておく。
の一部がレンズ１に入射し、さらに一部が平行光線とな
って、光減衰器９に入射する。光減衰器９を、空間の視
程によって決まる光の透過率を模擬するように減衰量を
設定しておく。
【００２３】次に光減衰器９を透過した光パルス信号
は、供試体である測距装置１０の受光部に入射するの
で、測距装置１０が実際に測距動作を行ったのと同様の
結果になる。この光パルス信号は前述のように、レーザ
光が焦点を結ぶ位置、即ち送光光軸に合わせて設置され
たアパーチャ２から発射されるために、測距装置の受光
軸と送光軸が一致していれば受光信号のレベルはピーク
になっているはずである。測距装置１０の受光部にはｘ
（水平）方向、ｙ（垂直）方向、ｚ（ピント）方向に受
光信号のレベルを調整する手段が設けられており、もし
受光信号のレベルがピークでなければ、ピークになるよ
うに受光光軸をｘ、ｙ、ｚ方向に調整すれば、そこが送
光光軸と受光光軸が一致した点である。
は、供試体である測距装置１０の受光部に入射するの
で、測距装置１０が実際に測距動作を行ったのと同様の
結果になる。この光パルス信号は前述のように、レーザ
光が焦点を結ぶ位置、即ち送光光軸に合わせて設置され
たアパーチャ２から発射されるために、測距装置の受光
軸と送光軸が一致していれば受光信号のレベルはピーク
になっているはずである。測距装置１０の受光部にはｘ
（水平）方向、ｙ（垂直）方向、ｚ（ピント）方向に受
光信号のレベルを調整する手段が設けられており、もし
受光信号のレベルがピークでなければ、ピークになるよ
うに受光光軸をｘ、ｙ、ｚ方向に調整すれば、そこが送
光光軸と受光光軸が一致した点である。
【００２４】信号遅延部７は単独に速い繰り返しで電気
パルス信号を送出することも可能であり、その場合に
は、測距装置のレーザを発射することなく、測距装置の
正しい受光光軸から擬似受光信号を送出できるので、測
距装置の受光出力の観測が容易である。従来光軸調整
は、オートコリメータ等によって光学的に観測・調整す
るか、または空間発射しながらレーザの受光レベルをモ
ニタするのが普通であった。
パルス信号を送出することも可能であり、その場合に
は、測距装置のレーザを発射することなく、測距装置の
正しい受光光軸から擬似受光信号を送出できるので、測
距装置の受光出力の観測が容易である。従来光軸調整
は、オートコリメータ等によって光学的に観測・調整す
るか、または空間発射しながらレーザの受光レベルをモ
ニタするのが普通であった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の測距シミ
ュレータによれば、測距装置のレーザ光を空間に発射す
ることなく、距離精度、光軸の確認・調整・視程のシミ
ュレーションが容易かつ高精度にそして安全確実に行え
て、しかも熟練を要しない。
ュレータによれば、測距装置のレーザ光を空間に発射す
ることなく、距離精度、光軸の確認・調整・視程のシミ
ュレーションが容易かつ高精度にそして安全確実に行え
て、しかも熟練を要しない。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。
る。
【図２】本発明の運用上、各構成要素の配置を示す図で
ある。
ある。
１…レンズ ２…アパーチャ ３…光拡散器 ４…発光器 ５…レーザ光検出器 ６…増幅器 ７…信号遅延部 ８…発光器駆動部 ９…光減衰器 １０…測距装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 17/00 - 17/95 G01S 7/48 - 7/50
Claims (4)
- 【請求項１】 パルス方式のレーザ測距装置において、
送光光軸と受光光軸を同時にカバーする直径を有するレ
ンズと、該レンズの焦点位置に中心を持ち前記レンズの
反対側に拡散器を有するアパーチャと、前記拡散器の後
方に位置する発光器と、該発光器を駆動する発光器駆動
回路と、前記測距装置が発射するレーザパルスの一部を
検出して電気パルス信号に変換するレーザ光検出器と、
前記電気パルス信号を遅延させて前記発光器駆動回路に
送る信号遅延手段とを備え、前記測距装置の調整及び試
験ができることを特徴とする測距シミュレータ。 - 【請求項２】 前記受光光軸側に前記発光器からの光を
減衰させる光減衰手段を設けたことを更に特徴とする請
求項１に記載の測距シミュレータ。 - 【請求項３】 前記光減衰手段は、空間の視程によって
決まる光の透過率を模擬するようにその減衰量が設定さ
れることを更に特徴とする請求項２に記載の測距シミュ
レータ。 - 【請求項４】 前記発光器から出力されて前記レーザ測
距装置の受光部で受光される擬似受光信号のレベルがピ
ークになるように該受光部において受光光軸を調整する
ことを更に特徴とする請求項１に記載の測距シミュレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8138252A JP2795263B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 測距シミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8138252A JP2795263B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 測距シミュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318732A JPH09318732A (ja) | 1997-12-12 |
| JP2795263B2 true JP2795263B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=15217620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8138252A Expired - Lifetime JP2795263B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 測距シミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2795263B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5621165B2 (ja) * | 2009-07-01 | 2014-11-05 | オプテックス株式会社 | レーザ受光ユニット |
| JP6190690B2 (ja) * | 2013-10-21 | 2017-08-30 | 本田技研工業株式会社 | 距離測定システム及び補正用データの取得方法 |
| EP3969936B1 (en) * | 2019-07-09 | 2023-06-07 | Siemens Industry Software NV | A method to simulate continuous wave lidar sensors |
| CN110655065B (zh) * | 2019-09-18 | 2021-05-14 | 清华大学 | 一种利用飞秒激光脉冲序列还原氧化石墨烯的系统 |
| WO2022003976A1 (ja) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | 日本電気株式会社 | 測距誤差算出装置、測距誤差算出方法及び記憶媒体 |
| DE102021106220A1 (de) * | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Dspace Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Isolation eines Triggersignals eines LiDAR-Sensors sowie Testsystem |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8138252A patent/JP2795263B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09318732A (ja) | 1997-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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