JP2970412B2 - Time A / D converter - Google Patents
Time A / D converterInfo
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- JP2970412B2 JP2970412B2 JP6175145A JP17514594A JP2970412B2 JP 2970412 B2 JP2970412 B2 JP 2970412B2 JP 6175145 A JP6175145 A JP 6175145A JP 17514594 A JP17514594 A JP 17514594A JP 2970412 B2 JP2970412 B2 JP 2970412B2
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば任意の位相関係
にある2つのパルス信号の位相差等、微小時間を数値化
する時間A/D変換装置に関する。この時間A/D変換
装置は、例えば2つのパルスの位相差の正確な測定から
レーザ光線の反射波から対象物までの距離を測定するレ
ーザレーダ装置などに適用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a time A / D converter for converting a minute time into a numerical value such as a phase difference between two pulse signals having an arbitrary phase relationship. This time A / D converter can be applied to, for example, a laser radar device that measures a distance from a reflected wave of a laser beam to an object from accurate measurement of a phase difference between two pulses.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の装置として、特開平5ー
37378号公報に示す時間A/D変換装置がある。こ
の時間A/D変換装置は、図8に示すようなパルス位相
差号化回路を用いている。この図8において、複数の遅
延素子(ゲートディレイ)をリング状に連結してリング
遅延パルス発生回路1を構成し、任意のタイミングで入
力されるパルス信号(第1のパルス信号)PAを周回さ
せるとともにその周回回数をカウンタ2にてカウント
し、任意の位相差をもって入力される別のパルス信号
(検出パルス信号)PBによりパルスセレクタ3にてパ
ルス信号PAの周回位置を特定し、その特定位置をエン
コーダ4にてエンコードする。そのエンコードされた特
定位置とカウンタ2のカウント数により2つのパルス信
号PA,PBの位相差(時間差)をディジタル値で得
る、すなわち符号化するようにしている。この符号化さ
れた信号はラッチ回路5にてラッチされる。2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of device, there is a time A / D converter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-37378. This time A / D converter uses a pulse phase difference converting circuit as shown in FIG. In FIG. 8, a plurality of delay elements (gate delays) are connected in a ring to form a ring delay pulse generation circuit 1, and a pulse signal (first pulse signal) PA input at an arbitrary timing is circulated. At the same time, the number of orbits is counted by the counter 2 and the orbiting position of the pulse signal PA is specified by the pulse selector 3 by another pulse signal (detection pulse signal) PB input with an arbitrary phase difference, and the specified position is determined. Encoding is performed by the encoder 4. The phase difference (time difference) between the two pulse signals PA and PB is obtained as a digital value, that is, encoded, based on the encoded specific position and the count number of the counter 2. The encoded signal is latched by the latch circuit 5.
【0003】このような構成により、ゲートディレイ1
段分の遅延時間による高分解能で2つのパルス信号P
A,PBの時間差を検出することができる。[0003] With such a configuration, the gate delay 1
Two pulse signals P with high resolution due to the delay time of the stage
The time difference between A and PB can be detected.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
時間A/D変換装置をレーザレーダの光往復時間測定、
例えば先行車両の位置をレーザレーダを用いて測定しよ
うとした場合、反射光の入力タイミングを示すパルス信
号PBとしては反射光の入力毎に複数発生し、そのよう
な非定期なタイミングによる複数のパルス信号PBに対
しては回路が不安定な状態でラッチ作動等をするため、
正確なデータを得ることができないという問題がある。However, the above-mentioned time A / D converter is used for measuring the optical round-trip time of a laser radar.
For example, when an attempt is made to measure the position of a preceding vehicle using a laser radar, a plurality of pulse signals PB indicating the input timing of reflected light are generated for each input of reflected light, and a plurality of pulses are generated at such irregular timings. For the signal PB, since the circuit performs the latch operation etc. in an unstable state,
There is a problem that accurate data cannot be obtained.
【0005】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、上記非定期なタイミングにて入力される複数のパル
ス信号に対して安定したデータを得るようにすることを
目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to obtain stable data for a plurality of pulse signals input at irregular timings.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、請求項1に記載の発明においては、第1のパ
ルス信号(PA)を入力して該第1のパルス信号を複数
の遅延素子を通過させるとともに、この第1のパルス信
号の入力後に時間的に異なる複数の検出パルス信号(P
B)が入力された時に、前記第1のパルス信号の通過し
た遅延素子の個数にて前記第1のパルス信号と前記複数
のパルス信号のそれぞれの位相差を符号化して測定時間
差データを得るようにした時間A/D変換装置におい
て、前記検出パルス信号の入力時点から所定の期間内に
入力される、後続の検出パルス信号に対しては、前記第
1のパルス信号と前記後続の検出パルス信号の位相差を
符号化する作動を禁止する禁止手段(230〜250)
を設けたことを特徴としている。According to the present invention, in order to achieve the above object, a first pulse signal (PA) is inputted and a plurality of the first pulse signals are inputted. While passing through the delay element, a plurality of detection pulse signals (P
When B) is input, the phase difference between each of the first pulse signal and the plurality of pulse signals is encoded by the number of delay elements through which the first pulse signal has passed to obtain measurement time difference data. In the time A / D converter, the first pulse signal and the subsequent detection pulse signal are input for a subsequent detection pulse signal input within a predetermined period from the input time point of the detection pulse signal. Prohibition means (230-250) for prohibiting the operation of encoding the phase difference of
It is characterized by having provided.
【0007】請求項2に記載の発明においては、パルス
信号を入力する入力手段(100)と、該入力手段に第
1のパルス信号が入力された時にその第1のパルス信号
(PA)を複数の遅延素子を通過させるとともに、この
第1のパルス信号の入力後に時間的に異なる複数の検出
パルス信号(PB)が前記入力手段に入力された時に、
前記第1のパルス信号の通過した遅延素子の個数にて前
記第1のパルス信号と前記複数のパルス信号のそれぞれ
の位相差を符号化して測定時間差データを得るようにし
た時間A/D変換装置において、前記検出パルス信号が
前記入力手段に入力された時点から所定の期間内は、後
続の検出パルス信号に対し前記入力手段の入力作動を禁
止する禁止手段(230〜250)を設けたことを特徴
としている。According to the second aspect of the present invention, an input means (100) for inputting a pulse signal and a plurality of first pulse signals (PA) when the first pulse signal is input to the input means. And when a plurality of temporally different detection pulse signals (PB) are input to the input means after the input of the first pulse signal,
A time A / D converter that encodes the phase difference between the first pulse signal and the plurality of pulse signals by the number of delay elements that have passed the first pulse signal to obtain measurement time difference data. Wherein, during a predetermined period after the detection pulse signal is input to the input means, a prohibition means (230 to 250) for prohibiting the input operation of the input means with respect to a subsequent detection pulse signal is provided. Features.
【0008】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の発明において、前記禁止手段は、前記検出パルス信
号が前記入力手段に入力されたことを示す信号に基づい
て、所定のマスク時間に相当する信号を作成する回路手
段(230〜250)を有し、この回路手段からの前記
信号により前記所定の期間内の前記入力手段の入力作動
を禁止するものであることを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the prohibiting means determines a predetermined mask time based on a signal indicating that the detection pulse signal has been input to the input means. Circuit means (230 to 250) for generating a signal corresponding to the above, and the input operation of the input means within the predetermined period is inhibited by the signal from the circuit means.
【0009】請求項4に記載の発明では、請求項2又は
3に記載の発明において、前記検出パルス信号に続いて
発生する前記後続の検出パルス信号の発生タイミングを
検出する発生タイミング検出手段(350〜370,3
80〜382,510〜534)と、この発生タイミン
グ検出手段により検出された前記後続の検出パルス信号
の発生タイミングに基づき、次回の前記後続の検出パル
ス信号の検出に対する前記所定の期間を変化させる期間
変更手段(245,246,260,500〜502)
を有することを特徴としている。According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the generation timing detecting means (350) for detecting the generation timing of the subsequent detection pulse signal generated following the detection pulse signal. ~ 370,3
80 to 382, 510 to 534) and a period for changing the predetermined period for the next detection of the subsequent detection pulse signal based on the generation timing of the subsequent detection pulse signal detected by the generation timing detection means. Change means (245, 246, 260, 500-502)
It is characterized by having.
【0010】請求項5に記載の発明では、請求項2乃至
4のいずれか1つに記載の発明において、基準時間分だ
け位相が異なる基準時間測定用の2つのパルス信号(S
TDPA,STDPB)を用いて、前記複数の遅延素子
の通過個数により前記2つのパルス信号の位相差を符号
化して基準時間差データを得る手段(基準信号発生回路
170からの2つのパルス信号に基づきパルス位相差符
号化回路110で基準時間差データを得る部分)と、前
記測定時間差データを前記基準時間差データで補正する
補正手段(150)とを有することを特徴としている。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the two pulse signals (S) for measuring the reference time having phases different from each other by the reference time are used.
Means (TDPA, STDPB) for encoding the phase difference between the two pulse signals based on the number of passing through the plurality of delay elements to obtain reference time difference data (pulse based on the two pulse signals from the reference signal generation circuit 170) (A part for obtaining reference time difference data by the phase difference encoding circuit 110), and a correcting means (150) for correcting the measured time difference data with the reference time difference data.
【0011】請求項6に記載の発明では、請求項5に記
載の発明において、前記基準時間測定用の2つのパルス
信号を発生する基準信号発生手段(170)を有するこ
とを特徴としている。請求項7に記載の発明では、請求
項6に記載の発明において、前記入力手段は、前記第1
のパルス信号およびそれに続く前記複数の検出パルス信
号の入力と前記基準信号発生手段からの前記2つのパル
ス信号の入力とを選択的に行う手段(300,310)
を有し、前記複数の遅延素子を用い、前記測定時間差デ
ータを得る作動と前記基準時間差データを得る作動を時
分割的に行わせるようにしたことを特徴としている。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, a reference signal generating means (170) for generating the two pulse signals for the reference time measurement is provided. In the invention described in claim 7, in the invention described in claim 6, the input means includes the first
Means (300, 310) for selectively performing the input of the pulse signal and the following plurality of detection pulse signals and the input of the two pulse signals from the reference signal generating means.
And the operation of obtaining the measured time difference data and the operation of obtaining the reference time difference data are performed in a time-sharing manner using the plurality of delay elements.
【0012】請求項8に記載の発明では、請求項2乃至
7のいずか1つに記載の発明において、前記入力手段に
入力される前記複数の検出パルス信号の個数を制限する
手段(230)を有することを特徴としている。請求項
9に記載の発明では、請求項2乃至8のいずか1つに記
載の発明において、前記複数の検出パルス信号に対して
得られた複数の測定時間差データをそれぞれ格納する複
数の格納手段(120〜122)を有することを特徴と
している。According to an eighth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the means (230) for limiting the number of the plurality of detection pulse signals input to the input means. ). According to a ninth aspect of the present invention, in accordance with any one of the second to eighth aspects, a plurality of storages respectively storing a plurality of measurement time difference data obtained for the plurality of detection pulse signals. Means (120 to 122).
【0013】請求項10に記載の発明では、請求項2乃
至9のいずか1つに記載の発明において、前記複数の遅
延素子がリング状に形成されたリング遅延パルス発生手
段(1)と、前記第1のパルス信号が前記リング状の複
数の遅延素子を周回する回数をカウントするカウント手
段(2)と、前記検出パルス信号が入力された時点の前
記第1のパルス信号の通過位置を特定する位置特定手段
(3,4)とを備え、前記カウント手段のカウント値と
前記位置特定手段の特定位置とにより前記測定時間差デ
ータを得るようにしたことを特徴としている。According to a tenth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the plurality of delay elements include a ring delay pulse generating means (1) having a ring shape. Counting means (2) for counting the number of times the first pulse signal circulates through the plurality of ring-shaped delay elements; and determining a passage position of the first pulse signal at the time when the detection pulse signal is input. A position specifying means (3, 4) for specifying, wherein the measurement time difference data is obtained from the count value of the counting means and the specific position of the position specifying means.
【0014】なお、上記各手段のカッコ内の符号は、後
述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示すもの
である。The reference numerals in parentheses of the above means indicate the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later.
【0015】[0015]
【発明の作用効果】請求項1記載の発明においては、第
1のパルス信号が入力されると、該第1のパルス信号を
複数の遅延素子を通過させる。この後、時間的に異なる
複数の検出パルス信号が入力された時に、前記第1のパ
ルス信号の通過した遅延素子の個数にて前記第1のパル
ス信号と前記複数のパルス信号のそれぞれの位相差を符
号化して測定時間差データを得るようにしている。ここ
で、前記検出パルス信号の入力時点から所定の期間内に
入力される、後続の検出パルス信号に対しては、前記第
1のパルス信号と前記後続の検出パルス信号の位相差を
符号化する作動が禁止される。According to the first aspect of the present invention, when a first pulse signal is input, the first pulse signal is passed through a plurality of delay elements. Thereafter, when a plurality of temporally different detection pulse signals are input, the phase difference between the first pulse signal and the plurality of pulse signals is determined by the number of delay elements through which the first pulse signal has passed. Is encoded to obtain measurement time difference data. Here, a phase difference between the first pulse signal and the subsequent detection pulse signal is encoded for a subsequent detection pulse signal input within a predetermined period from the input time point of the detection pulse signal. Operation is prohibited.
【0016】従って、第1のパルス信号と検出パルス信
号の位相差を符号化する作動が安定しない内に後続の検
出パルス信号に対する符号化作動を行うと、不安定なデ
ータを得てしまう可能性があるが、そのような所定の期
間内に入力される後続の検出パルス信号に対しては符号
化作動を禁止するようにしているので、そのような期間
外の後続の検出パルス信号に対して符号化作動を行うよ
うにすることにより安定した測定時間差データを得るこ
とができる。Therefore, if the encoding operation for the subsequent detection pulse signal is performed before the operation for encoding the phase difference between the first pulse signal and the detection pulse signal is unstable, unstable data may be obtained. However, since the encoding operation is prohibited for a subsequent detection pulse signal input within such a predetermined period, a subsequent detection pulse signal outside such a period is prohibited. By performing the encoding operation, stable measurement time difference data can be obtained.
【0017】請求項2に記載の発明においては、パルス
信号を入力する入力手段に対し、前記検出パルス信号が
前記入力手段に入力された時点から所定の期間内は、後
続の検出パルス信号に対し前記入力手段の入力作動を禁
止するようにしている。従って、上記のような不安定状
態にある所定期間内の入力作動を禁止して、請求項1に
記載したような効果を奏する。According to the second aspect of the present invention, the input means for inputting a pulse signal is supplied to a subsequent detection pulse signal within a predetermined period from the time when the detection pulse signal is input to the input means. The input operation of the input means is prohibited. Therefore, the input operation during the predetermined period in the unstable state as described above is prohibited, and the effect as described in claim 1 is achieved.
【0018】上記のような所定の期間は、請求項3に記
載のように、前記検出パルス信号が前記入力手段に入力
されたことを示す信号に基づいて作成された所定のマス
ク時間とすることができる。また、請求項4に記載の発
明においては、前記後続の検出パルス信号の発生タイミ
ングに基づき、次回の後続の検出パルス信号の検出に対
する前記所定の期間を変化させようにしている。According to a third aspect of the present invention, the predetermined period is a predetermined mask time created based on a signal indicating that the detection pulse signal has been input to the input means. Can be. In the invention described in claim 4, the predetermined period for the detection of the next subsequent detection pulse signal is changed based on the generation timing of the subsequent detection pulse signal.
【0019】従って、後続の検出パルス信号が入力作動
を禁止する所定の期間との関係でその期間内に入るか否
かの微妙な位置関係にある場合に、毎回の検出におい
て、その検出パルス信号が検出されたり、されなかった
りするという状態を、いわゆるヒステリシス作用にてな
くすことができる。また、請求項5に記載の発明におい
ては、基準時間分だけ位相が異なる基準時間測定用の2
つのパルス信号を用いて、前記複数の遅延素子の通過個
数により前記2つのパルス信号の位相差を符号化して基
準時間差データを得、前記測定時間差データを前記基準
時間差データで補正するようにしている。Therefore, when the subsequent detection pulse signal is in a delicate positional relationship with a predetermined period in which input operation is inhibited or not, the detection pulse signal is detected in each detection. Can be eliminated by a so-called hysteresis effect. Also, in the invention according to claim 5, the reference time measuring second phase having a phase different by the reference time is used.
Using one pulse signal, the phase difference between the two pulse signals is encoded based on the number of passing through the plurality of delay elements to obtain reference time difference data, and the measured time difference data is corrected with the reference time difference data. .
【0020】従って、前記複数の遅延素子が温度、電源
電圧の変動により影響を受けるようなことがあっても基
準時間差データによる補正にて高精度な位相差を示すデ
ータを得ることができる。上記の基準時間測定用の2つ
のパルス信号は、請求項6に記載のように基準時間測定
用の2つのパルス信号を発生する基準信号発生手段によ
り得ることができる。Therefore, even when the plurality of delay elements are affected by fluctuations in temperature and power supply voltage, data showing a high-precision phase difference can be obtained by correction using the reference time difference data. The two pulse signals for measuring the reference time can be obtained by a reference signal generating means for generating two pulse signals for measuring the reference time.
【0021】また、請求項7に記載の発明においては、
前記第1のパルス信号およびそれに続く前記複数の検出
パルス信号の入力と前記基準信号発生手段からの前記2
つのパルス信号の入力とを選択的に行うようにし、測定
時間差データを得る作動と基準時間差データを得る作動
を時分割的に行わうようにすることにより、複数の遅延
素子をそれぞれの作動に対して共通使用しているので、
そのための回路面積を少なくすることができる。Further, in the invention according to claim 7,
The input of the first pulse signal and the plurality of detection pulse signals following the first pulse signal and the second pulse from the reference signal generating means.
By selectively performing the input of two pulse signals and performing the operation of obtaining the measured time difference data and the operation of obtaining the reference time difference data in a time-division manner, a plurality of delay elements are provided for each operation. Because they are commonly used,
The circuit area for that purpose can be reduced.
【0022】請求項8に記載の発明においては、入力手
段に入力される複数の検出パルス信号の個数を制限する
ようにしているから、その個数外の検出パルスに対する
不要な符号化作動等を防止し、所望の検出パルスに対す
るデータのみを得ることができる。また、上記のような
複数の検出パルス信号に対して得られた複数の測定時間
差データに対しては、請求項9に記載のように、それぞ
れのデータを複数の格納手段にそれぞれ格納するように
することにより、その格納された複数のデータに基づい
てデータ処理を行うことができる。In the invention according to claim 8, since the number of the plurality of detection pulse signals inputted to the input means is limited, unnecessary encoding operation or the like for detection pulses other than the number is prevented. However, only data for a desired detection pulse can be obtained. In addition, for a plurality of measurement time difference data obtained for a plurality of detection pulse signals as described above, the respective data are stored in a plurality of storage units, respectively. By doing so, data processing can be performed based on the plurality of stored data.
【0023】さらに、上記のような複数の遅延素子の個
数の特定に対しては、請求項10に記載のように、複数
の遅延素子をリング状に形成し、このリング状の複数の
遅延素子を第1のパルス信号が周回する回数と、検出パ
ルス信号が入力された時点の第1のパルス信号の通過位
置の特定位置とにより行うことができる。Further, in order to specify the number of the plurality of delay elements as described above, the plurality of delay elements are formed in a ring shape, and the plurality of delay elements are formed in a ring shape. Can be performed based on the number of times the first pulse signal circulates and the specific position of the passage position of the first pulse signal at the time when the detection pulse signal is input.
【0024】[0024]
【実施例】以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。まず、この実施例の基本的な考え方について説明す
る。この種の時間A/D変換装置においては、ゲートデ
ィレイ1段当たりの遅延時間が温度、電源電圧の変動に
よる影響を受けやすい。このため、上記特開平5ー37
378号公報においては、図9に示すような構成を採用
している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. First, the basic concept of this embodiment will be described. In this type of time A / D converter, the delay time per one stage of the gate delay is easily affected by fluctuations in temperature and power supply voltage. For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-37
Japanese Patent Publication No. 378 discloses a configuration as shown in FIG.
【0025】すなわち、2つのパルス信号PA,PBの
時間差を検出する場合に、もう1つのパルス信号PCを
用い、このパルス信号PCを水晶発振器およびカウンタ
によりパルス信号PAの発生から正確な一定時間後に出
力されるものとする。そして、SEL信号により、まず
パルス信号PBを選択するようにしておき、パルス位相
差符号化回路100にて2つのパルス信号PA,PBの
時間差TABに対応するディジタル値DABを検出する。こ
の後、SEL信号によりパルス信号PCを選択するよう
にし、パルス信号PA,PCの時間差TACに対応するデ
ィジタル値DACを検出するようにする。すなわち、時間
的に分割して両ディジタル値DAB,DACを検出するよう
にする。ここで、そのTACの値は水晶発振器等により正
確な時間に設定されているため、測定時間TABはTAB=
(DAB/DAC)・TACにて求められる。That is, when detecting the time difference between the two pulse signals PA and PB, another pulse signal PC is used, and this pulse signal PC is output by a crystal oscillator and a counter exactly after a predetermined time from the generation of the pulse signal PA. It shall be output. Then, the pulse signal PB is first selected by the SEL signal, and the pulse phase difference encoding circuit 100 detects a digital value D AB corresponding to the time difference T AB between the two pulse signals PA and PB. Thereafter, the pulse signal PC is selected by the SEL signal, and the digital value D AC corresponding to the time difference T AC between the pulse signals PA and PC is detected. That is, both digital values D AB and D AC are detected in a time division manner. Here, since the value of T AC is set to an accurate time by a crystal oscillator or the like, the measurement time T AB is T AB =
(D AB / D AC ) · T AC .
【0026】本実施例では、上記のように時分割による
パルス信号入力にて測定用のディジタル値と基準用のデ
ィジタル値を求め、その割り算(相対比率演算)にて、
測定時間を求めるようにしている。但し、基準用のディ
ジタル値を求める場合に上記においてはパルス信号PA
を用いていたが、本実施例では、基準時間計測用の2つ
のパルス信号STDPA,STDPBを用いている。 (第1実施例)図1に、本発明の第1実施例を示す。In this embodiment, a digital value for measurement and a digital value for reference are obtained by pulse signal input by time division as described above, and the division (relative ratio operation)
The measurement time is determined. However, when the reference digital value is obtained, the pulse signal PA
However, in this embodiment, two pulse signals STDPA and STDPB for measuring the reference time are used. (First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
【0027】この図1において、入力信号切換回路10
0、パルス位相差符号化回路110、除算回路150
は、それぞれ図9における、SEL信号による信号切換
部分、パルス位相差符号化回路10、除算回路11に相
当している。なお、パルス位相差符号化回路110は図
8に示すものと同様のものであるが、パルス信号PBが
入力されずにカウンタ2がオーバーフローした場合に
は、オーバーフロー(OV)信号を出力するように構成
されている。In FIG. 1, an input signal switching circuit 10
0, pulse phase difference encoding circuit 110, division circuit 150
Respectively correspond to the signal switching portion by the SEL signal, the pulse phase difference encoding circuit 10 and the division circuit 11 in FIG. Note that the pulse phase difference encoding circuit 110 is the same as that shown in FIG. 8, except that if the pulse signal PB is not input and the counter 2 overflows, an overflow (OV) signal is output. It is configured.
【0028】ここで、上記したパルス信号STDPA,
STDPBは基準信号発生回路170において、水晶発
振器およびその発振パルスをカウントするカウンタによ
り高精度のパルス信号として出力される。この部分の構
成は、特開平5ー37378号公報の図3に示す水晶発
振器およびカウンタの構成と同様のものである。この実
施例においては、特開平5ー37378号公報に示すも
のと同様、レーザレーダの光往復時間測定に適用される
ものである。そして、まずレーザ光線発射時刻に対応し
て立ち上がる入力パルス信号PAとレーザ光線受光時刻
に対応して立ち上がる入力パルス信号PBを入力信号切
換回路100を介しパルス位相差符号化回路110に入
力してそれぞれの時間差を示すディジタル値を得る。こ
の後、入力信号切換回路100を基準信号発生回路17
0からの信号入力側に切換え、パルス信号STDPA,
STDPBをパルス位相差符号化回路110に入力して
その時間差を示すディジタル値を得る。両ディジタル値
がそろった段階で、両ディジタル値を除算回路150に
て除算し、温度、電源電圧の変動分を補償した正確なる
レーザレーダの光往復時間を得るようにしている。Here, the above-mentioned pulse signal STDPA,
The STDPB is output as a high-precision pulse signal by the reference signal generation circuit 170 by a crystal oscillator and a counter that counts the oscillation pulses. The configuration of this part is the same as the configuration of the crystal oscillator and the counter shown in FIG. 3 of JP-A-5-37378. This embodiment is applied to the measurement of the optical round-trip time of a laser radar, similar to the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-37378. First, the input pulse signal PA rising in response to the laser beam emission time and the input pulse signal PB rising in response to the laser beam reception time are input to the pulse phase difference encoding circuit 110 via the input signal switching circuit 100, respectively. To obtain a digital value indicating the time difference. Thereafter, the input signal switching circuit 100 is switched to the reference signal generation circuit 17.
0, the signal is switched to the signal input side, and the pulse signal STDPA,
The STDPB is input to the pulse phase difference encoding circuit 110 to obtain a digital value indicating the time difference. When the two digital values are completed, the two digital values are divided by a divider circuit 150 to obtain an accurate optical round trip time of the laser radar in which the fluctuations of the temperature and the power supply voltage are compensated.
【0029】ここで、上記の作動を繰り返し行うため
に、メインシーケンサ190、PB計測シーケンサ18
0、さらにデータの書き込み(格納)、転送を行うため
のバッファレジスタ(BFR)120〜122、バッフ
ァゲート(BPGT)123〜126、レジスタ(CV
R)140〜144、トランスファゲート(CVGT)
145〜148が設けられている。また、除算回路15
0にて除算して得られたデータは、レジスタ(DTR)
160〜163に書き込まれるとともに、データゲート
(DTGT)164〜167から計測データとして出力
される。Here, in order to repeat the above operation, the main sequencer 190, the PB measurement sequencer 18
0, furthermore, buffer registers (BFR) 120 to 122 for writing (storing) and transferring data, buffer gates (BPGT) 123 to 126, and a register (CV).
R) 140-144, transfer gate (CVGT)
145 to 148 are provided. The dividing circuit 15
The data obtained by dividing by 0 is stored in the register (DTR)
The data is written to 160 to 163 and output as measurement data from data gates (DTGT) 164 to 167.
【0030】メインシーケンサ190は、図4に示すフ
ローに従って、MSQ0,SIGRST,START,
SIGMPXの信号等を出力する。このMSQ0信号は
PB計測中と基準信号計測中を識別するためのもので、
PB計測中はローレベル、基準信号計測中はハイレベル
になるものである。SIGRST信号はPB計測および
基準信号計測を開始するために入力信号切換回路10
0、基準信号発生回路170をリセットするためのもの
である。START信号は基準信号発生回路170より
パルス信号STDPA,STDPBを発生させるタイミ
ングを与えるためのものである。SIGMPX信号は入
力信号切換回路100の入力を入力パルス信号PA,P
B側と基準パルス信号STDPA,STDPB側のいず
れにするかを選択するためのものである。The main sequencer 190 follows the flow shown in FIG. 4 to set MSQ0, SIGRST, START,
A SIGMPX signal or the like is output. This MSQ0 signal is for distinguishing between PB measurement and reference signal measurement.
It is at a low level during PB measurement and at a high level during reference signal measurement. The SIGRST signal is input signal switching circuit 10 for starting PB measurement and reference signal measurement.
0, for resetting the reference signal generation circuit 170 The START signal is for giving a timing for generating the pulse signals STDPA and STDPB from the reference signal generation circuit 170. The SIGMPX signal is applied to the input of the input signal switching circuit 100 as input pulse signals PA and P.
This is for selecting either the B side or the reference pulse signal STDPA or STDPB side.
【0031】なお、入力パルス信号PAとSTDPA,
入力パルス信号PBとSTDPBのうちSIGMPX信
号により選択された方の信号がPACK、PBCK信号
となる。PB計測シーケンサ180は、メインシーケン
サ190からのMSQ0信号によりPB計測、基準信号
計測のいずれであるかを識別し、入力信号切換回路10
0からのPACK,PBCK信号を入力して、バッファ
120〜122の書き込みタイミング制御およびパルス
信号PBの取込み数の制御等を行う。このPB計測シー
ケンサ180の具体的構成を図2に示す。The input pulse signals PA and STDPA,
The signal selected by the SIMMPX signal of the input pulse signal PB and STDPB becomes the PACK and PBCK signals. The PB measurement sequencer 180 identifies which of the PB measurement and the reference signal measurement by the MSQ0 signal from the main sequencer 190,
PACK and PBCK signals are input from 0 to control write timing of the buffers 120 to 122 and control the number of pulse signals PB to be taken. FIG. 2 shows a specific configuration of the PB measurement sequencer 180.
【0032】Dタイプフリップフロップ210〜212
とデコーダ200によってシーケンサを構成している。
デコーダ200はMSQ0,PACK信号により初期化
される。Dタイプフリップフロップ210〜212は、
このデコーダ200の出力状態をPBCK信号が入力さ
れる毎に記憶出力する。デコーダ200はDタイプフリ
ップフロップ210〜212の出力を入力し、その出力
を順次変化させる。従って、Dタイプフリップフロップ
210〜212の出力はPBCK信号の入力毎に変化す
る。すなわち、このデコーダ200とDタイプフリップ
フロップ210〜212はPBCK信号の入力をカウン
トしてそれに応じた値を出力するカウンタとして機能す
る。D type flip-flops 210-212
And the decoder 200 constitute a sequencer.
The decoder 200 is initialized by the MSQ0 and PACK signals. D-type flip-flops 210 to 212
The output state of the decoder 200 is stored and output each time the PBCK signal is input. The decoder 200 receives the outputs of the D-type flip-flops 210 to 212 and sequentially changes the outputs. Therefore, the outputs of the D-type flip-flops 210 to 212 change every time the PBCK signal is input. That is, the decoder 200 and the D-type flip-flops 210 to 212 function as a counter that counts the input of the PBCK signal and outputs a value corresponding thereto.
【0033】Dタイプフリップフロップ210〜212
の出力はデコーダ220〜222にてデコードされる。
このデコードされたそれぞれの値はPBCK信号の発生
回数に応じたものとなり、バッファレジスタ120〜1
22に出力されてそれぞれの書き込みタイミングを与え
る。また、230〜250に示す回路は、非定期的に入
力されるパルス信号PBに対して、マスク時間を生成す
るためのものである。このマスク時間の間は次のパルス
信号PBが入力されてもその立ち上がり信号は無視され
るようになる。これは、非定期的にパルス信号PBが入
力され、それについてパルス信号計測を行うと、パルス
位相差符号化回路110のラッチ回路5等の作動が不安
定な時に次のパルス計測が行われることになり、その結
果不安定な出力を行ってしまうのを防ぐためである。従
って、ラッチ回路5等の作動が安定するまでの時間につ
いてはパルス信号PBの入力に対してマスクをかけるよ
うにし、そのマスク用の信号をこれらの回路230〜2
50にて作成するようにしている。D type flip-flops 210-212
Are decoded by the decoders 220 to 222.
These decoded values correspond to the number of times the PBCK signal has been generated, and are stored in the buffer registers 120-1.
22 to give respective write timings. The circuits 230 to 250 are for generating a mask time for the pulse signal PB input irregularly. During this mask time, even if the next pulse signal PB is input, the rising signal is ignored. This is because when the pulse signal PB is input irregularly and the pulse signal is measured, the next pulse measurement is performed when the operation of the latch circuit 5 and the like of the pulse phase difference encoding circuit 110 is unstable. In order to prevent unstable output as a result. Therefore, for the time until the operation of the latch circuit 5 and the like is stabilized, the input of the pulse signal PB is masked, and the signal for the mask is applied to these circuits 230-2.
At 50, it is created.
【0034】ここで、本実施例では、パルス信号PBの
入力を4発に制限しており、従ってPB計測中において
パルス信号PBが4発計測されたか否かの検出を計測回
路230にて行う。また、計測回路231においては、
MSQ0の信号レベルにより基準信号計測中か否かを検
出する。計測時間終了検出回路232では、パルス位相
差符号化回路110からオーバーフローを示すOV信号
が発生したか否かを検出する。それらの回路は、上記検
出が行われるとハイレベル信号をそれぞれ発生する。In this embodiment, the input of the pulse signal PB is limited to four, so that the measurement circuit 230 detects whether four pulse signals PB have been measured during the PB measurement. . In the measurement circuit 231,
Whether or not the reference signal is being measured is detected based on the signal level of MSQ0. The measurement time end detection circuit 232 detects whether or not the pulse phase difference encoding circuit 110 has generated an OV signal indicating an overflow. Each of these circuits generates a high-level signal when the above detection is performed.
【0035】そして、それらの回路230〜232の出
力がいずれもローレベルの時にはOR回路233の出力
がローレベルとなり、この状態においては、Dタイプフ
リップフロップ240と一致回路241は、PBCK信
号が入力される毎にトグル出力を行う。この出力によ
り、ディレィ回路242、243を通し両出力信号の排
他的論理和をEXOR回路244で取ることにより、デ
ィレィ回路242のディレイ時間経過後にパルス信号を
出力することになる。このディレイ時間によるマスクに
ついては後述する。When the outputs of the circuits 230 to 232 are all low, the output of the OR circuit 233 is low. In this state, the D-type flip-flop 240 and the coincidence circuit 241 receive the PBCK signal. A toggle output is performed each time the operation is performed. With this output, the exclusive OR of both output signals is obtained by the EXOR circuit 244 through the delay circuits 242 and 243, so that a pulse signal is output after the delay time of the delay circuit 242 has elapsed. The mask by the delay time will be described later.
【0036】また、EXOR回路244の出力はCG信
号(通常ハイレベル)とともにAND回路250に入力
され、次のパルス信号PB取り込み許可信号SSQRS
Tとして出力される。なお、CG信号は、パルス信号P
Bを1発のみ計測する場合に設定されるもので、その場
合にはCG信号はローレベルに固定される。図3に、入
力信号切換回路100の詳細構成を示す。300、31
0はマルチプレクサ回路であり、メインシーケンサ19
0からのSIGMPX信号によって、入力パルス信号P
AとSTDPA,入力パルス信号PBとSTDPBのう
ちからそれぞれ1つが選択される。The output of the EXOR circuit 244 is input to the AND circuit 250 together with the CG signal (normally high level), and the next pulse signal PB fetch permission signal SSQRS
Output as T. The CG signal is a pulse signal P
This is set when only one B is measured, in which case the CG signal is fixed at a low level. FIG. 3 shows a detailed configuration of the input signal switching circuit 100. 300, 31
0 is a multiplexer circuit, and the main sequencer 19
0, the input pulse signal P
One of each of A and STDPA and the input pulse signal PB and STDPB is selected.
【0037】この選択された信号はDタイプフリップフ
ロップ320、330のクロックとなり、選択された信
号の立ち上がりによってPACK、PBCKがハイレベ
ルにセットされる。すなわち、このDタイプフリップフ
ロップ320、330は立ち上がりエッジ検出回路とな
っている。Dタイプフリップフロップ320、330は
メインシーケンサ190からのSIGRST信号によっ
てリセットされるが、Dタイプフリップフロップ330
は、SIGRST信号あるいはPB計測シーケンサ18
0からの上記したSSQRST信号によってリセットさ
れる。従って、PB計測中においては、パルス信号PB
取り込み許可信号であるSSQRST信号がハイレベル
になるまで、Dタイプフリップフロップ330はリセッ
トされず、従ってその間に次のパルス信号PBが入力さ
れてもその信号は無視されることになる。The selected signal is used as a clock for the D-type flip-flops 320 and 330, and PACK and PBCK are set to high level at the rise of the selected signal. That is, the D-type flip-flops 320 and 330 are rising edge detection circuits. Although the D-type flip-flops 320 and 330 are reset by the SIGRST signal from the main sequencer 190, the D-type flip-flops 330 and 330 are reset.
Is a SIGRST signal or PB measurement sequencer 18
It is reset by the SSQRST signal from 0. Therefore, during the PB measurement, the pulse signal PB
The D-type flip-flop 330 is not reset until the SSQRST signal, which is the capture permission signal, goes high, so that even if the next pulse signal PB is input during that time, that signal is ignored.
【0038】また、図1において、パルス位相差符号化
回路110より出力される測定時間差を示すデータは、
PB計測シーケンサ180内のデコーダ220〜222
の出力状態に応じてバッファレジスタ120〜122に
順次書き込まれる。また、PB計測終了後、メインシー
ケンサ190からのライトタイミング出力により、トラ
ンスファゲート123〜126が順次オープンとなり、
バッファレジスタ120〜122内のデータがレジスタ
140〜143に書き込まれる。In FIG. 1, data indicating the measurement time difference output from the pulse phase difference encoding circuit 110 is as follows:
Decoders 220 to 222 in PB measurement sequencer 180
Are sequentially written to the buffer registers 120 to 122 in accordance with the output state of. After the PB measurement is completed, the transfer gates 123 to 126 are sequentially opened by the write timing output from the main sequencer 190,
Data in the buffer registers 120 to 122 is written to the registers 140 to 143.
【0039】また、パルス信号STDPAとSTDPB
による基準信号計測後は、その時間差を示すデータは、
バイパスゲート123を通して、レジスタ144に書き
込まれる。さらに、それらのレジスタ140〜143に
取り込まれた測定時間差を示すデータは、メインシーケ
ンサ190からのリードタイミングで、トランスファゲ
ート145〜148を介し除算回路150にそれぞれ被
除数として入力される。また、レジスタ144に書き込
まれた基準時間差を示すデータは、除算回路150に除
数として入力される。除算回路150は、それぞれの測
定時間差を示すデータを基準時間差を示すデータにて除
算して相対比率を求め、補正された測定時間差データと
して出力する。The pulse signals STDPA and STDPB
After the reference signal measurement by, the data indicating the time difference is
The data is written to the register 144 through the bypass gate 123. Further, the data indicating the measurement time difference taken into the registers 140 to 143 is input as a dividend to the division circuit 150 via the transfer gates 145 to 148 at the read timing from the main sequencer 190. The data indicating the reference time difference written in the register 144 is input to the division circuit 150 as a divisor. The division circuit 150 divides the data indicating each measurement time difference by the data indicating the reference time difference to obtain a relative ratio, and outputs the result as corrected measurement time difference data.
【0040】この補正された測定時間差データは、メイ
ンシーケンサ190からライトタイミングにてデータレ
ジスタ160〜163に書き込まれ、トランスファゲー
ト164〜167を介し、計測データとして出力され
る。図4に示すメインシーケンサ190の処理フローに
従って、上記の構成の作動を説明する。なお、各部信号
のタイミングチャートは図5に示してある通りであり、
図中のメインシーケンサの番号1〜13は図4の処理フ
ロー番号と対応している。The corrected measurement time difference data is written from the main sequencer 190 to the data registers 160 to 163 at the write timing, and is output as measurement data via the transfer gates 164 to 167. The operation of the above configuration will be described according to the processing flow of the main sequencer 190 shown in FIG. In addition, the timing chart of each part signal is as shown in FIG.
The numbers 1 to 13 of the main sequencer in the figure correspond to the processing flow numbers in FIG.
【0041】まず、処理手順1で、メインシーケンサ1
90よりPB計測シーケンサ180、入力信号切換え回
路100にSIGRST信号を出力してそれぞれをリセ
ット状態にするとともに、SIGMPXをハイレベルに
して入力信号切換回路100のマルチプレクサ300、
310をパルス信号PA、PB選択状態とし、さらにM
SQ0信号をローレベルにしてパルス信号PB待ち状態
とする。First, in processing procedure 1, the main sequencer 1
90, a SIGRST signal is output to the PB measurement sequencer 180 and the input signal switching circuit 100 to reset each of them, and SIMPPX is set to a high level to set the multiplexer 300 of the input signal switching circuit 100 to
310 sets the pulse signals PA and PB to the selected state.
The SQ0 signal is set to a low level to wait for the pulse signal PB.
【0042】処理手順2で、パルス信号PAが入力され
ると、Dタイプフリップフロップ320のPACK信号
はハイレベルになり、パルス位相差符号化回路110と
PB計測シーケンサ180が動作する。この後、パルス
信号PBが入力されるとDタイプフリップフロップ33
0のPBCK信号はハイレベルとなり、パルス位相差符
号化回路110はパルス信号PA,PB間の時間差を示
すデータDTBPを出力する。When the pulse signal PA is input in the processing procedure 2, the PACK signal of the D-type flip-flop 320 becomes high level, and the pulse phase difference encoding circuit 110 and the PB measurement sequencer 180 operate. Thereafter, when the pulse signal PB is input, the D-type flip-flop 33
The PBCK signal of 0 becomes high level, and the pulse phase difference encoding circuit 110 outputs data DTBP indicating the time difference between the pulse signals PA and PB.
【0043】次のパルス信号PBの入力許可は、PB計
測シーケンサ180内の回路230〜250で実現され
る。パルス信号PB1発目には回路230〜232はロ
ーレベルを出力するため、Dタイプフリップフロップ2
40と一致回路241はPACK信号の入力毎に出力が
反転するトグル出力となる。そして、ディレィ回路24
2、243の出力がEXOR回路244に入力される。The permission to input the next pulse signal PB is realized by the circuits 230 to 250 in the PB measurement sequencer 180. Since the circuits 230 to 232 output a low level at the first pulse signal PB, the D-type flip-flop 2
The coincidence circuit 241 is a toggle output whose output is inverted every time the PACK signal is input. And the delay circuit 24
The outputs of 2, 243 are input to the EXOR circuit 244.
【0044】ここで、ディレィ回路242は、図5中の
ディレィ時間twを生成し、ディレィ回路242、24
3の両出力によりディレィ時間trを生成する。CG信
号がハイレベルになっていればディレィ時間trの間、
SSQRST信号はハイレベルとなる。このディレィ時
間twとtrを加算した時間T(マスク時間)は、パル
ス位相差符号化回路110内でラッチするデータが安定
するまでの時間T1、パルス位相差符号化回路110で
ラッチするデータがバッファレジスタ120〜122に
到達するまでの時間T2、PB計測シーケンサ180の
デコーダ200を通ってDタイプフリップフロップ21
0〜212に到達するまでの時間T3の時間以上に設定
される。従って、Tをクリティカルパス(T1、T2、
T3のうち最大の時間)の遅延時間以上のマスク時間と
して設定することにより、次のパルス信号PBが入力さ
れても常に安定したデータがラッチされることになる。Here, the delay circuit 242 generates the delay time tw shown in FIG.
The delay time tr is generated by the two outputs of the third and third outputs. If the CG signal is at the high level, during the delay time tr,
The SSQRST signal becomes high level. The time T (mask time) obtained by adding the delay times tw and tr is a time T1 until the data latched in the pulse phase difference encoding circuit 110 becomes stable, and the data latched by the pulse phase difference encoding circuit 110 is buffered. The time T2 until reaching the registers 120 to 122, the D-type flip-flop 21 through the decoder 200 of the PB measurement sequencer 180
The time is set to be equal to or longer than the time T3 until reaching 0 to 212. Therefore, T is defined as the critical path (T1, T2,
By setting the mask time to be equal to or longer than the delay time of (the maximum time of T3), stable data is always latched even when the next pulse signal PB is input.
【0045】図5において、パルス信号PB3発目はマ
スク時間内にあるため、3発目は無視され、4発目が内
部では3発目として認識され、5発目が内部では4発目
として認識される。これらは全て、パルス信号PBの立
ち上がりエッジ時のタイミングで判定されている。さら
に、パルス信号PBの幅が等しくなくともDタイプフリ
ップフロップ330によってPBCK信号は、安定して
ハイレベル信号を出力する。なお、パルス信号PB3発
目と4発目は1つのパルスに合体されたことになり、マ
スク時間を生成する回路230〜250とDタイプフリ
ップフロプ230は、そのマスク時間によりパルス波形
を処理するパルス波形処理手段を構成している。In FIG. 5, since the third pulse signal PB is within the mask time, the third pulse signal is ignored, the fourth pulse signal is internally recognized as the third signal, and the fifth signal is internally the fourth signal. Be recognized. These are all determined at the timing of the rising edge of the pulse signal PB. Further, even if the widths of the pulse signals PB are not equal, the PBCK signal is stably output as a high-level signal by the D-type flip-flop 330. Note that the third and fourth pulse signals PB are combined into one pulse, and the circuits 230 to 250 for generating the mask time and the D-type flip-flop 230 process the pulse waveform according to the mask time. It constitutes a pulse waveform processing means.
【0046】ここで、マスク時間Tの設定をクリティカ
ルパスの遅延時間と等しくすることにより、複数発のP
A−PB間計測を最大限に活用することができる。すな
わち、パルス信号PB2発目の入力時には、パルス信号
PB1発目入力時にラッチされたデータがバッファレジ
スタ120に入力され、パルス信号PB3発目の入力時
には、パルス信号PB2発目入力時にラッチされたデー
タがバッファレジスタ121に入力され、パルス信号P
B4発目の入力時には、パルス信号PB3発目入力時に
ラッチされたデータがバッファレジスタ122に入力さ
れる。Here, by setting the setting of the mask time T equal to the delay time of the critical path, a plurality of P
The measurement between A and PB can be used to the maximum. That is, when the second pulse signal PB is input, the data latched when the first pulse signal PB is input is input to the buffer register 120, and when the third pulse signal PB is input, the data latched when the second pulse signal PB is input. Is input to the buffer register 121, and the pulse signal P
At the time of input of the fourth B4, the data latched at the time of input of the third pulse signal PB is input to the buffer register 122.
【0047】なお、パルス信号PB4発目には、計測回
路230の出力がハイレベルとなるため、Dタイプフリ
ップフロップ240はトグル出力せず、SSQRST信
号はローレベルのままとなる。従って、次からのパルス
信号PBの入力が禁止され、パルス信号PB5発目以降
は無視されることになる。また、例えパルス信号PBが
2発しか入力されない状態でパルス位相差符号化回路1
10からオーバーフロー信号OVが出力された場合、す
なわちその計測範囲を越えた場合には、計測時間終了検
出回路232の出力がハイレベルとなり、パルス信号P
Bの計測は2発までで終了となる。Since the output of the measuring circuit 230 goes high at the fourth pulse signal PB, the D-type flip-flop 240 does not perform a toggle output, and the SSQRST signal remains low. Therefore, the input of the next pulse signal PB is prohibited, and the fifth and subsequent pulse signals PB are ignored. Also, even if only two pulse signals PB are input, the pulse phase difference encoding circuit 1
When the overflow signal OV is output from the counter 10, that is, when the measurement range is exceeded, the output of the measurement time end detection circuit 232 becomes high level, and the pulse signal P
The measurement of B is completed by two shots.
【0048】パルス信号PBの計測が終了すると、処理
手順3でパルス信号PB4発目のデータをレジスタ14
3にライトする。また、処理手順4〜6で、パルス信号
PB3発目のデータをバッファレジスタ122からレジ
スタ142に、パルス信号PB2発目のデータをバッフ
ァレジスタ121からレジスタ141に、パルス信号P
B1発目のデータをバッファレジスタ124からレジス
タ140にライトする。When the measurement of the pulse signal PB is completed, the data of the fourth pulse signal PB is stored in the register 14 in the processing procedure 3.
Write to 3. In the processing procedures 4 to 6, the data of the third pulse signal PB is transferred from the buffer register 122 to the register 142, the data of the second pulse signal PB is transferred from the buffer register 121 to the register 141, and the pulse signal PB is output.
The B1 data is written from the buffer register 124 to the register 140.
【0049】処理手順7で、SIGRST信号を出力し
てPB計測シーケンサ180、入力信号切換え回路10
0を次のパルス取り込みのためにリセット状態にする。
また、SIGMPX信号をローレベルにして入力信号切
換回路100のマルチプレクサ300、310をパルス
信号STDPA、STDPB選択状態とし、さらにMS
Q0信号をハイレベルにして基準信号計測状態とする。
このMSQ0のハイレベル信号により、計測回路231
の出力はローレベルとなり、この基準信号計測中はSS
QRST信号はローレベルのままとなる。In the processing procedure 7, the SIGRST signal is output to output the PB measurement sequencer 180 and the input signal switching circuit 10.
0 is reset to take in the next pulse.
Further, the SIGMPX signal is set to the low level, the multiplexers 300 and 310 of the input signal switching circuit 100 are set to the pulse signal STDPA and STDPB selection states, and
The Q0 signal is set to the high level to set the reference signal measurement state.
The high level signal of MSQ0 causes the measurement circuit 231
Output becomes low level and SS is measured during this reference signal measurement.
The QRST signal remains at low level.
【0050】処理手順8で、START信号を基準信号
発生回路170に出力する。基準信号発生回路170
は、そのSTART信号を受けて図5中の基準信号時間
tsだけ位相が異なるパルス信号STDPA、STDP
Bを出力する。これらのパルス信号STDPA、STD
PBは入力信号切換回路100を介してパルス位相差符
号化回路110に入力され、基準信号時間が計測され
る。In processing procedure 8, a START signal is output to reference signal generating circuit 170. Reference signal generation circuit 170
Receive pulse signals STDPA and STDP having phases different from each other by reference signal time ts in FIG.
B is output. These pulse signals STDPA, STD
The PB is input to the pulse phase difference encoding circuit 110 via the input signal switching circuit 100, and the reference signal time is measured.
【0051】処理手順9で、バッファゲート123をオ
ープンにし、パルス位相差符号化回路110の基準信号
の時間差を示すデータDTBPをレジスタ144にライ
トする。処理手順10で、トランスファゲート145を
オープンし、パルス信号PB1発目のデータを除算回路
150の被除数に入力し、基準信号の時間差を示すデー
タを除数に入力する。両者の除算結果をレジスタ160
にライトする。同様にして、処理手順11〜13でパル
ス信号PB2発目、3発目、4発目のデータをそれぞれ
除算回路150の被除数に入力し、それらの除算結果を
レジスタ161〜163にライトする。In processing procedure 9, the buffer gate 123 is opened, and data DTBP indicating the time difference between the reference signals of the pulse phase difference encoding circuit 110 is written in the register 144. In processing procedure 10, the transfer gate 145 is opened, the data of the first pulse signal PB is input to the dividend of the division circuit 150, and the data indicating the time difference of the reference signal is input to the divisor. The result of the division is stored in register 160.
Write to Similarly, in the processing procedures 11 to 13, the data of the second, third and fourth pulse signals of the PB are input to the dividend of the division circuit 150, and the division results are written to the registers 161 to 163.
【0052】この後、処理手順1に戻り、上記した処理
を繰り返し行う。レジスタ160〜163に書き込まれ
たデータは、データゲート164〜167をオープンす
ることにより計測データとして取り出すことができる。
上記のように、マルチプレクサ回路300、310によ
る時分割入力により、パルス位相差符号回路110を、
パルス信号PA−PB間計測およびSTDPA−STD
PB間計測に共通して使用することができるので、これ
らの回路をワンチップ上のICに構成した場合にその回
路面積を小さくすることができる。Thereafter, the procedure returns to the processing procedure 1, and the above-mentioned processing is repeated. The data written in the registers 160 to 163 can be taken out as measurement data by opening the data gates 164 to 167.
As described above, the pulse phase difference encoding circuit 110 is controlled by the time-division input by the multiplexer circuits 300 and 310.
Pulse signal PA-PB measurement and STDPA-STD
Since these circuits can be used commonly for PB-to-PB measurement, the circuit area can be reduced when these circuits are configured as an IC on a single chip.
【0053】また、上記実施例ではパルス信号PBを4
発までに制限するものを示したが、それ以上の数にして
もよい。これによりレーザレーダシステム等へ応用した
際には複数発計測により高性能化を図ることができる。 (第2実施例)次に、本発明の第2実施例について説明
する。In the above embodiment, the pulse signal PB is set to 4
Although the limit is shown before the start, the number may be increased. As a result, when applied to a laser radar system or the like, high performance can be achieved by measuring multiple shots. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【0054】この第2実施例の構成を図6に示す。この
図6から分かるように、この第2実施例では、図1に示
す第1実施例と概略構成は同じであるが、時間計測装置
をマイコン(CPU)198の周辺モジュール197と
した点で異なっている。すなわち、通常CPUには、除
算命令があるので、相対比率の演算をCPU198で行
うようにし、図1中の除算回路150等を省略してい
る。もちろん、CPU負荷が大きく、システムに支障を
きたす場合には図1の様な除算回路150を入れても問
題はない。FIG. 6 shows the configuration of the second embodiment. As can be seen from FIG. 6, the second embodiment has the same general configuration as the first embodiment shown in FIG. 1, but differs in that a time measuring device is a peripheral module 197 of a microcomputer (CPU) 198. ing. That is, since the CPU normally has a division instruction, the CPU 198 performs the calculation of the relative ratio, and the division circuit 150 and the like in FIG. 1 are omitted. Of course, when the CPU load is large and the system is hindered, there is no problem even if the division circuit 150 as shown in FIG. 1 is inserted.
【0055】この第2実施例において、基準時間の計測
データが書き込まれているレジスタ144の出力にはト
ランスファゲート149が追加されている。また、コン
トロールレジスタ195、ステータスレジスタ196が
設けれている。このコントロールゲート195におい
て、TEは割り込みイネーブルフラグ、TPは計測範囲
設定フラグ、CGは複数発計測あるいは1発のみ計測の
選択フラグ、RGは基準時間差信号発生切換えフラグ、
TSは計測開始フラグを示している。また、ステータス
レジスタ196において、TEは終了信号、OVは計測
範囲を越えたことを知らせる信号、T4〜T1はパルス
信号PBを何発目まで計測できたかを知らせる信号を示
している。In the second embodiment, a transfer gate 149 is added to the output of the register 144 in which the reference time measurement data is written. Further, a control register 195 and a status register 196 are provided. In the control gate 195, TE is an interrupt enable flag, TP is a measurement range setting flag, CG is a selection flag for measuring a plurality of measurements or only one measurement, RG is a reference time difference signal generation switching flag,
TS indicates a measurement start flag. In the status register 196, TE indicates an end signal, OV indicates a signal indicating that the measurement range has been exceeded, and T4 to T1 indicate signals indicating how many pulse signals PB have been measured.
【0056】CPU198は、トランスファゲート14
5〜149、コントロールレジスタ195、ステータス
レジスタ196よりリードアクセスができ、アドレスバ
スとデータバス等で構成されるメインバスを通して信号
のやり取りができる。図7に、この第2実施例における
メインシーケンサ190の処理フローを示している。The CPU 198 controls the transfer gate 14
5 to 149, the control register 195, and the status register 196 can perform read access, and can exchange signals through a main bus including an address bus and a data bus. FIG. 7 shows a processing flow of the main sequencer 190 in the second embodiment.
【0057】上記構成においてその作動を説明する。C
PU198よりコントロールレジスタ195に種々のデ
ータが設定される。メインシーケンサ190は、コント
ロールレジスタ195に設定されている各フラグの状態
に応じて作動を行う。そして、コントロールレジスタ1
95に計測開始フラグTSが、”1”に設定されると、
メインシーケンサ190等による計測が開始される。こ
の計測処理は図7の処理手順2〜9に示すように図1に
示すものと同様である。The operation of the above configuration will be described. C
Various data are set in the control register 195 from the PU 198. The main sequencer 190 operates according to the state of each flag set in the control register 195. And control register 1
When the measurement start flag TS is set to “1” at 95,
The measurement by the main sequencer 190 and the like is started. This measurement processing is the same as that shown in FIG. 1 as shown in processing procedures 2 to 9 in FIG.
【0058】但し、パルス信号PBが1発計測される
と、T1が”1”になり、2発計測されると、T2が”
1”になり、以下T3、T4も3発目、4発目が計測さ
れると、”1”になる。4発計測される前に計測範囲を
越えるとOVのフラグが”1”になる。従って、このT
4 〜T1 とOVのフラグを見ることで何発計測できたか
知ることができる。However, when one pulse signal PB is measured, T1 becomes "1", and when two pulses are measured, T2 becomes "1".
In the following, T3 and T4 also become "1" when the third and fourth shots are measured.If the measurement range is exceeded before four shots are measured, the OV flag becomes "1". Therefore, this T
By looking at 4 to T1 and the OV flag, it is possible to know how many times the measurement has been made.
【0059】基準信号の計測まで終了するとTFが”
1”になる。TFが”1”の時TEの割り込みイネーブ
ルフラグが”1”に設定されていれば、割り込み信号I
RQがCPU198に向けて発生される。これを受けて
CPU198は割り込み処理、例えばトランスファゲー
ト145〜149を介して各時間差データを入力し、そ
の除算処理により計測データを得る処理等を行う。When the measurement of the reference signal is completed, the TF becomes "".
When the TF is "1" and the interrupt enable flag of the TE is set to "1", the interrupt signal I
RQ is issued to CPU 198. In response to this, the CPU 198 performs an interruption process, for example, a process of inputting each time difference data via the transfer gates 145 to 149 and obtaining measurement data by a division process thereof.
【0060】なお、上記第実施例において、時間計測装
置197については、CPU、ROM、RAMや周辺回
路(タイマ、DAC等)を含めてワンチップ上にIC化
された回路として構成することができる。 (第3実施例)次に、本発明の第3実施例について説明
する。In the above-described embodiment, the time measuring device 197 can be configured as a circuit integrated on a single chip, including a CPU, a ROM, a RAM, and peripheral circuits (such as a timer and a DAC). . (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
【0061】本発明を、例えばレーザレーダ等で車間距
離を計測しながら一定の距離を保って自動走行するシス
テムに適用した場合、使用温度等の環境条件や電源電圧
の変動等(±数nsecの計測時間誤差)によっては、
対象物までの距離が計測されたり、されなかったりする
といった変動を生じる可能性がある。例えば、上記マス
ク時間を規定するSSQRST信号がハイレベルからロ
ーレベルに変化した直後にパルス信号PBが検出された
時は、それに対する距離検出は行われるが、次回の検出
において、上記したように使用温度等の環境条件や電源
電圧の変動等によりパルス信号PBがSSQRST信号
のハイレベル時に発生するようになると、そのパルス信
号PBが検出されない。すなわち、SSQRST信号が
ハイレベルからローレベルに変化するタイミングの前後
で発生するようなパルス信号PBに対しては定期的に検
出できなくなる可能性がある。When the present invention is applied to a system for automatically traveling while maintaining a certain distance while measuring the inter-vehicle distance with a laser radar or the like, environmental conditions such as operating temperature, fluctuations in power supply voltage and the like (± several nsec. Measurement time error),
There is a possibility that the distance to the target object is measured or not. For example, when the pulse signal PB is detected immediately after the SSQRST signal defining the mask time changes from the high level to the low level, distance detection for the pulse signal PB is performed. If the pulse signal PB is generated when the SSQRST signal is at a high level due to environmental conditions such as temperature or fluctuations in the power supply voltage, the pulse signal PB is not detected. That is, there is a possibility that the pulse signal PB that occurs before or after the timing when the SSQRST signal changes from the high level to the low level cannot be detected periodically.
【0062】本実施例では、このような問題を解決する
ため、SSQRST信号を、一つでなく時間軸のヒステ
リシスを持たせて、二つの時間を選択できるようにし、
上記のような場合には、SSQRST信号のパルス幅を
短くして確実に次回のパルス信号PBを検出できるよう
にしている。このため、図10に示すように、ディレイ
回路243、排他的論理和回路244と並列に、ディレ
イ回路245、排他的論理和回路246を設け、異なる
ディレイ時間(ディレイ回路243、排他的論理和回路
244の方より短いディレイ時間)を有するパルス信号
を作成するようにし、マルチプレクサ回路260により
そのいずれかのパルス信号を選択して、SSQRST信
号を生成するようにしている。In this embodiment, in order to solve such a problem, the SSQRST signal is provided not with one but with a hysteresis on the time axis so that two times can be selected.
In such a case, the pulse width of the SSQRST signal is shortened so that the next pulse signal PB can be reliably detected. Therefore, as shown in FIG. 10, a delay circuit 245 and an exclusive OR circuit 246 are provided in parallel with the delay circuit 243 and the exclusive OR circuit 244, and different delay times (the delay circuit 243 and the exclusive OR circuit 244) are provided. A pulse signal having a delay time shorter than 244 is generated, and one of the pulse signals is selected by the multiplexer circuit 260 to generate the SSQRST signal.
【0063】このマルチプレクサ回路260での選択を
行わせるために、選択信号CLRSELを用いる。この
選択信号CLRSELは、SSQRST制御回路295
にて作成される。このSSQRST制御回路295にお
いては、今回のサンプリング時のパルス信号PBの発生
状況を示す情報を記憶し、次回のサンプリング時に、そ
の記憶した情報に基づき選択信号CLRSELを各パル
ス信号PBに対して作成するようにしている。これは毎
回のサンプリングにおいて、パルス信号PBが同じよう
なタイミングで発生する可能性が高いということに鑑み
たもので、今回のサンプリング時のパルス信号PBの発
生状況と同じような状況で、次回のサンプリング時の各
パルス信号PBの発生に対しSSQRST信号を作成す
るようにしたものである。The selection signal CLRSEL is used to make the selection in the multiplexer circuit 260. This selection signal CLRSEL is supplied to the SSQRST control circuit 295.
Created by The SSQRST control circuit 295 stores information indicating the generation state of the pulse signal PB at the time of the current sampling, and generates a selection signal CLRSEL for each pulse signal PB based on the stored information at the next sampling. Like that. This is in view of the fact that the pulse signal PB is likely to be generated at the same timing in each sampling, and in the same situation as that of the pulse signal PB during the current sampling, An SSQRST signal is generated for each pulse signal PB generated at the time of sampling.
【0064】まず、上記した今回のサンプリング時のパ
ルス信号PBの発生状況を示す情報を記憶する点につい
て説明する。今回のサンプリング時のパルス信号PBの
発生状況を把握するため、本実施例においては、SSQ
RST1信号、SSQRST2信号、SSQRST3信
号を用いている。これは、先に発生したパルス信号PB
から次のパルス信号PBの発生タイミングを調べるため
に用いる。First, a description will be given of the point of storing information indicating the generation state of the pulse signal PB at the time of the above-described sampling. In order to grasp the generation state of the pulse signal PB at the time of this sampling, in this embodiment, the SSQ
The RST1, SSQRST2, and SSQRST3 signals are used. This corresponds to the previously generated pulse signal PB
Is used to check the generation timing of the next pulse signal PB.
【0065】このため、SSQRST制御回路295
は、SSQRST1信号、SSQRST2信号、SSQ
RST3信号を作成する回路を有している。図12にお
いて、Dタイプフリップフロップ510とノットゲート
511でトグル回路を構成しており、SIGRST信号
によりリセットされた後は、PBCK1信号が発生する
毎に反転した出力を行い、ディレイ回路512、513
および排他的論理和回路514によりSSQRST1信
号を作成する。同様に、Dタイプフリップフロップ52
0から排他的論理和回路524までの回路にてPBCK
2信号の発生に基づきSSQRST2信号を作成し、ま
たDタイプフリップフロップ530から排他的論理和回
路534までの回路にてPBCK3信号の発生に基づき
SSQRST2信号を作成する。PBCK1信号、PB
CK2信号、PBCK3信号については後述する。Therefore, the SSQRST control circuit 295
Are the SSQRST1 signal, SSQRST2 signal, SSQ
It has a circuit for generating the RST3 signal. In FIG. 12, a toggle circuit is constituted by a D-type flip-flop 510 and a knot gate 511. After being reset by a SIGRST signal, an inverted output is performed every time a PBCK1 signal is generated.
Then, the SSQRST1 signal is created by the exclusive OR circuit 514. Similarly, the D-type flip-flop 52
PBCK in circuits from 0 to exclusive OR circuit 524
The SSQRST2 signal is generated based on the generation of the two signals, and the SSQRST2 signal is generated based on the generation of the PBCK3 signal in the circuits from the D-type flip-flop 530 to the exclusive OR circuit 534. PBCK1 signal, PB
The CK2 signal and the PBCK3 signal will be described later.
【0066】上記ディレイ回路512、522、532
は、図10中のディレイ回路242と同じディレイ時間
を有するものであり、ディレイ回路513は図10中の
ディレイ回路243と同じディレイ時間を有するもので
ある。また、ディレイ回路523は図10中のディレイ
回路243より長いディレイ時間、ディレイ回路533
はディレイ回路523よりさらに長いディレイ時間を有
するように設定されている。従って、SSQRST1信
号、SSQRST2信号、SSQRST3信号は、この
順にパルス幅の大きい信号、すなわち図14(a),
(b)、図15のタイミングチャートに示すようなパル
ス幅の信号となる。The delay circuits 512, 522, 532
Has the same delay time as the delay circuit 242 in FIG. 10, and the delay circuit 513 has the same delay time as the delay circuit 243 in FIG. The delay circuit 523 has a longer delay time than the delay circuit 243 in FIG.
Is set to have a longer delay time than the delay circuit 523. Therefore, the SSQRST1, SSQRST2, and SSQRST3 signals are the signals having the larger pulse widths in this order, that is, FIG.
(B), a signal having a pulse width as shown in the timing chart of FIG.
【0067】このようなSSQRST1信号、SSQR
ST2信号、SSQRST3信号を用い、パルス信号P
Bの発生状況が検出される。図11にその構成を示す。
この図11に示すものは、図3に示す構成に対し、OR
回路380〜382、Dタイプフリップフロップ回路3
50〜370を付加したものである。この図から分かる
ように、Dタイプフリップフロップ回路350〜370
は、それぞれSSQRST1信号、SSQRST2信
号、SSQRST3信号によりリセットされた後に発生
するパルス信号PBにより、PBCK1信号、PBCK
2信号、PBCK3信号を出力する。この場合、SSQ
RST1信号、SSQRST2信号、SSQRST3信
号のパルス幅が異なっているため、前に発生したパルス
信号PBから次回に発生するパルス信号PBまでの時間
に応じてPBCK1信号、PBCK2信号、PBCK3
信号が変化する。The SSQRST1 signal, SSQR
Pulse signal P using ST2 signal and SSQRST3 signal
The occurrence state of B is detected. FIG. 11 shows the configuration.
The configuration shown in FIG. 11 is different from the configuration shown in FIG.
Circuits 380 to 382, D-type flip-flop circuit 3
50 to 370 are added. As can be seen from this figure, D-type flip-flop circuits 350 to 370
Are the PBCK1 signal, PBCK, and the pulse signal PB generated after being reset by the SSQRST1, SSQRST2, and SSQRST3 signals, respectively.
Two signals and a PBCK3 signal are output. In this case, SSQ
Since the pulse widths of the RST1, SSQRST2, and SSQRST3 signals are different, the PBCK1 signal, the PBCK2 signal, and the PBCK3 signal depend on the time from the previously generated pulse signal PB to the next generated pulse signal PB.
The signal changes.
【0068】例えば、図14(a)に示すように、1発
目のパルス信号PBが発生してから2発目のパルス信号
PBが発生するまでの時間が比較的短く、SSQRST
1信号がローレベルになった後に2発目のパルス信号P
Bが発生したような場合には、PBCK1信号のみがハ
イレベルになり、他のPBCK2信号、PBCK3信号
はローレベルのままである。また、SSQRST2信号
がローレベルになった後に2発目のパルス信号PBが発
生した場合には、PBCK1信号、PBCK2信号がハ
イレベルになり、またSSQRST3信号がローレベル
になった後に2発目のパルス信号PBが発生した場合に
は、PBCK1信号〜PBCK3信号の全てがハイレベ
ルになる。従って、2発目のパルス信号PBが発生した
時のPBCK1信号〜PBCK3信号の状態をみれば、
今回のサンプリング時のパルス信号PBの発生状況を示
す情報を得ることができる。For example, as shown in FIG. 14A, the time from the generation of the first pulse signal PB to the generation of the second pulse signal PB is relatively short, and SSQRST
The second pulse signal P after one signal goes low
When B occurs, only the PBCK1 signal becomes high level, and the other PBCK2 signals and PBCK3 signals remain low level. When the second pulse signal PB is generated after the SSQRST2 signal becomes low level, the PBCK1 signal and the PBCK2 signal become high level, and the second pulse signal after the SSQRST3 signal becomes low level. When the pulse signal PB is generated, all of the signals PBCK1 to PBCK3 go high. Therefore, when the state of the PBCK1 signal to the PBCK3 signal when the second pulse signal PB is generated,
Information indicating the state of generation of the pulse signal PB at the time of the current sampling can be obtained.
【0069】このPBCK1信号〜PBCK3信号によ
る今回のサンプリング時のパルス信号PBの発生状況
は、図12に示す回路にて記憶され、この記憶された情
報に基づき、上述した選択信号CLRSELが作成され
る。上記したSSQRST1信号、SSQRST2信
号、SSQRST3信号の中でSSQRST1信号が最
もパルス幅が短く、従ってPBCK1信号がハイレベル
に変化する回数が多いため、図12に示すSSQRST
制御回路295においては、PBCK1信号を用いてP
BCK1信号〜PBCK3信号の状態を記憶するように
している。The state of generation of the pulse signal PB at the time of the current sampling by the PBCK1 to PBCK3 signals is stored in the circuit shown in FIG. 12, and the above-described selection signal CLRSEL is created based on the stored information. . Among the above-mentioned SSQRST1, SSQRST2, and SSQRST3 signals, the SSQRST1 signal has the shortest pulse width, and therefore the PBCK1 signal changes to high level many times.
The control circuit 295 uses the PBCK1 signal to
The state of the BCK1 signal to the PBCK3 signal is stored.
【0070】図12において、PBCK1信号が発生す
る毎に、その発生回数がカウンタ500にてカウントさ
れる。このカウント値は、デコーダ501にてデコード
される。このデコード結果は、次のPBCK1信号の発
生時のPBCK1信号〜PBCK3信号の書き込み記憶
を与えるライト信号/計測信号となる。例えば、PBC
K1信号の1発目が発生すると、デコーダ501は次の
PBCK1信号の発生時、すなわち2発目のPBCK1
信号の発生時にPBCK1信号〜PBCK3信号の書き
込み記憶を行うためのライト信号/計測信号を出力す
る。In FIG. 12, every time the PBCK1 signal is generated, the number of occurrences is counted by the counter 500. This count value is decoded by the decoder 501. The decoding result is a write signal / measurement signal for writing and storing the PBCK1 signal to the PBCK3 signal when the next PBCK1 signal is generated. For example, PBC
When the first K1 signal is generated, the decoder 501 generates the next PBCK1 signal, that is, the second PBCK1 signal.
When a signal is generated, a write signal / measurement signal for writing and storing the PBCK1 signal to the PBCK3 signal is output.
【0071】このPBCK1信号〜PBCK3信号の書
き込み記憶は、図13に示すSSQRST信号セレクト
生成回路502にて行われる。AND回路601〜60
3は、2発目ライト情報により、R−Sフリップフロッ
プ611〜613をセットする待機状態にする。すなわ
ち、上記したようにPBCK1信号が1発目が発生した
後に2発目ライト情報がハイレベルになり、この状態に
おいて、2発目のPBCK1信号が発生すると、その時
のPBCK1信号〜PBCK3信号がR−Sフリップフ
ロップ611〜613に記憶される。例えば、図14
(a)において、2発目のPBCK1信号が発生した時
には、PBCK2信号、PBCK3信号のいずれもロー
レベルであるため、R−Sフリップフロップ611〜6
13には、それぞれ”1”,”0”,”0”が記憶され
る。この記憶された情報は、2発目計測信号により次回
PB計測用SSQRSTセレクト用のデコーダ及びラッ
チ回路620にて記憶される。The writing and storing of the PBCK1 to PBCK3 signals are performed by the SSQRST signal select generation circuit 502 shown in FIG. AND circuits 601 to 60
No. 3 enters a standby state in which the RS flip-flops 611 to 613 are set by the second write information. That is, as described above, after the first PBCK1 signal is generated, the second write information becomes high level. In this state, when the second PBCK1 signal is generated, the PBCK1 signal to PBCK3 signal at that time are set to R. -S flip-flops 611 to 613 are stored. For example, FIG.
In (a), when the second PBCK1 signal is generated, since both the PBCK2 signal and the PBCK3 signal are at the low level, the RS flip-flops 611 to 611-6 are output.
13 stores “1”, “0”, and “0”, respectively. This stored information is stored in the decoder and latch circuit 620 for selecting the SSQRST for the next PB measurement according to the second measurement signal.
【0072】同様に、AND回路604〜606は、3
発目ライト情報により、R−Sフリップフロップ614
〜616をセットする待機状態にする。この図13には
同様の回路がn段あり、AND回路607〜609は、
n発目ライト情報により、R−Sフリップフロップ61
7〜619をセットする待機状態にする。従って、2発
目以降のPBCK1信号により、その発生回数に対応し
たR−Sフリップフロップに、その時のPBCK1信号
〜PBCK3信号が記憶されるとともに、デコーダ及び
ラッチ回路620にも記憶される。Similarly, AND circuits 604 to 606
RS flip-flop 614 according to the first light information
6 616 is set to the standby state. In FIG. 13, there are n stages of similar circuits, and AND circuits 607 to 609
According to the n-th write information, the RS flip-flop 61
A standby state is set in which 7 to 619 are set. Therefore, according to the second and subsequent PBCK1 signals, the PBCK1 signal to PBCK3 signal at that time are stored in the RS flip-flop corresponding to the number of occurrences, and are also stored in the decoder and latch circuit 620.
【0073】従って、デコーダ及びラッチ回路620に
は、PBCK1信号の発生タイミングに応じたPBCK
1信号〜PBCK3信号が順次記憶されることになる。
デコーダ及びラッチ回路620は、前回の計測時に記憶
した情報を基に、表1に示す関係にて今回のSSQRS
T信号を決定する選択信号CLRSELを出力する。Accordingly, the decoder and latch circuit 620 has a PBCK signal corresponding to the generation timing of the PBCK1 signal.
1 signal to PBCK3 signal are sequentially stored.
The decoder and latch circuit 620 performs the current SSQRS based on the information stored at the previous measurement in the relationship shown in Table 1.
A selection signal CLRSEL for determining the T signal is output.
【0074】[0074]
【表1】 [Table 1]
【0075】すなわち、PBCK1信号のi番目の発生
に対して記憶したPBCK1信号〜PBCK3信号が、
図14(a)に示すように、”1”,”0”,”0”の
時には、SSQRST3信号と同一の信号、すなわち図
10の排他的論理和回路246からの出力をSSQRS
T信号とする選択信号CLRSELをマルチプレクサ2
60に出力する。すなわち、このようなマスク期間中の
パルス信号PBに対しては上記第1実施例で述べたよう
に検出を行わないようにする必要があるため、次回のサ
ンプリング時においてもそれを確実に検出しないよう
に、マスク時間を長くしておく。That is, the PBCK1 to PBCK3 signals stored for the i-th occurrence of the PBCK1 signal are:
As shown in FIG. 14A, at the time of “1”, “0”, “0”, the same signal as the SSQRST3 signal, that is, the output from the exclusive OR circuit 246 of FIG.
A multiplexer 2 outputs a selection signal CLRSEL as a T signal.
Output to 60. That is, since it is necessary to prevent detection of the pulse signal PB during such a mask period as described in the first embodiment, it is not surely detected at the next sampling. As described above, the mask time is extended.
【0076】また、PBCK1信号〜PBCK3信号
が、図14(b)に示すように、”1”,”1”,”
0”の時は、前回と同じSSQRST3信号とする選択
信号CLRSELを出力する。また、PBCK1信号〜
PBCK3信号が、図15に示すように、”1”,”
1”,”1”の時には、SSQRST1信号と同一の信
号、すなわち排他的論理和回路244からの出力をSS
QRST信号とする選択信号CLRSELを出力する。
従って、このような場合には、SSQRST信号がロー
レベルに変化した直後にパルス信号PBが発生した可能
性があるので、次回においてもそのパルス信号PBを確
実に検出するようにするため、SSQRST信号を短い
パルス幅、すなわちマスク時間を短くする。The signals PBCK1 to PBCK3 are "1", "1", "1" as shown in FIG.
When the signal is "0", the selection signal CLRSEL is output as the same SSQRST3 signal as before.
As shown in FIG. 15, the PBCK3 signal is "1", "1".
At the time of “1”, “1”, the same signal as the SSQRST1 signal, that is, the output from the exclusive OR circuit 244 is set to SS
It outputs a selection signal CLRSEL as a QRST signal.
Therefore, in such a case, the pulse signal PB may have been generated immediately after the SSQRST signal has changed to the low level. Therefore, in order to surely detect the pulse signal PB in the next time, the SSQRST signal is used. Is shortened, that is, the mask time is shortened.
【0077】なお、上記表1に従って制御されるSSQ
RST信号の初期値は、SSQRST3信号とするよう
に設定しておく。上述したように、この第3実施例のよ
うにヒステリシスを設けることにより、電源電圧変動等
に対する検出変動をなくすという効果を有するが、上記
実施例のように一連のサンプリング計測を行う際、マス
ク時間を切り換えれるようにすることで、サンプリング
の均一性を図ることができるという効果も有する。The SSQ controlled according to Table 1 above
The initial value of the RST signal is set so as to be the SSQRST3 signal. As described above, the provision of hysteresis as in the third embodiment has the effect of eliminating detection fluctuations due to power supply voltage fluctuations and the like. However, when performing a series of sampling measurements as in the above-described embodiment, the mask time is reduced. Has the effect that sampling uniformity can be achieved.
【0078】なお、このシステムのPB計測終了条件
は、PBCK1信号によるカウンタ500でn発目まで
の計測をした場合、もしくはPB計測シーケンサ180
で4発目まで計測した場合、もしくはOV信号が発生す
るまでのいずれかであり、その時のEND信号により、
今回のPB計測が終了する。なお、この第3実施例は、
第1実施例に対し、図10、図11(第1実施例におけ
る図2、図3に対応)のように変形させたものであり、
その他の構成は第1実施例と同様のものである。Note that the PB measurement end condition of this system is that the PBCK1 signal is used for the counter 500 to perform the measurement up to the nth time, or that the PB measurement sequencer 180
Either until the fourth shot or until the OV signal is generated. At that time, the END signal
The current PB measurement ends. In addition, this 3rd Example is
The first embodiment is modified as shown in FIGS. 10 and 11 (corresponding to FIGS. 2 and 3 in the first embodiment).
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【図1】本発明の第1実施例を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】図1中のPB計測シーケンサ180の具体的構
成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of a PB measurement sequencer 180 in FIG.
【図3】図1中の入力信号切換回路100の具体的構成
を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of an input signal switching circuit 100 in FIG.
【図4】図1中のメインシーケンサの処理フローを示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing a processing flow of a main sequencer in FIG. 1;
【図5】図1中の各部の信号波形を示す信号波形図であ
る。FIG. 5 is a signal waveform diagram showing signal waveforms of respective units in FIG.
【図6】本発明の第2実施例を示す全体構成図である。FIG. 6 is an overall configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図7】図6中のメインシーケンサ180の処理フロー
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a processing flow of a main sequencer 180 in FIG. 6;
【図8】パルス位相差符号化回路110の具体的な構成
を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific configuration of the pulse phase difference encoding circuit 110.
【図9】従来技術におけるA/D変換装置の構成を示す
構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a configuration of an A / D converter according to a conventional technique.
【図10】本発明の第3実施例において、図2に示すP
B計測シーケンサ180を変形させた回路図である。FIG. 10 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram in which a B measurement sequencer 180 is modified.
【図11】本発明の第3実施例において、図3に示す入
力信号切換回路100を変形させた回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram obtained by modifying the input signal switching circuit 100 shown in FIG. 3 in the third embodiment of the present invention.
【図12】図10中のSSQRST制御回路の具体的構
成を示す回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific configuration of an SSQRST control circuit in FIG. 10;
【図13】図12中のSSQRST信号セレクト生成回
路の具体的構成を示す回路図である。13 is a circuit diagram showing a specific configuration of an SSQRST signal select generation circuit in FIG.
【図14】第3実施例の作動説明に供するタイミングチ
ャートである。FIG. 14 is a timing chart for explaining the operation of the third embodiment.
【図15】第3実施例の作動説明に供するタイミングチ
ャートである。FIG. 15 is a timing chart for explaining the operation of the third embodiment;
100 入力信号切換回路 110 パルス位相差符号化回路 150 除算回路 170 基準信号発生回路 180 PB計測シーケンサ 190 メインシーケンサ Reference Signs List 100 input signal switching circuit 110 pulse phase difference encoding circuit 150 division circuit 170 reference signal generation circuit 180 PB measurement sequencer 190 main sequencer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−11527(JP,A) 特開 昭60−253994(JP,A) 特開 平3−220814(JP,A) 特開 平5−308263(JP,A) 特開 平3−125514(JP,A) 実開 平3−33492(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G04F 10/06 H03K 5/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-11527 (JP, A) JP-A-60-253994 (JP, A) JP-A-3-220814 (JP, A) JP-A-5-205 308263 (JP, A) JP-A-3-125514 (JP, A) JP-A-3-33492 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G04F 10/06 H03K 5 / 26
Claims (10)
ルス信号を複数の遅延素子を通過させるとともに、この
第1のパルス信号の入力後に時間的に異なる複数の検出
パルス信号が入力された時に、前記第1のパルス信号の
通過した遅延素子の個数にて前記第1のパルス信号と前
記複数の検出パルス信号のそれぞれの位相差を符号化し
て測定時間差データを得るようにした時間A/D変換装
置において、 前記検出パルス信号の入力時点から所定の期間内に入力
される、後続の検出パルス信号に対しては、前記第1の
パルス信号と前記後続の検出パルス信号の位相差を符号
化する作動を禁止する禁止手段を設けたことを特徴とす
る時間A/D変換装置。1. A first pulse signal is input to pass the first pulse signal through a plurality of delay elements, and a plurality of temporally different detection pulse signals are input after the input of the first pulse signal. The time difference between the first pulse signal and the plurality of detection pulse signals is encoded by the number of delay elements through which the first pulse signal has passed to obtain measurement time difference data. In the A / D converter, a phase difference between the first pulse signal and the subsequent detection pulse signal is input to a subsequent detection pulse signal input within a predetermined period from the input time point of the detection pulse signal. A time A / D converter, comprising a prohibition means for prohibiting an operation of encoding the time code.
力手段に第1のパルス信号が入力された時にその第1の
パルス信号を複数の遅延素子を通過させるとともに、こ
の第1のパルス信号の入力後に時間的に異なる複数の検
出パルス信号が前記入力手段に入力された時に、前記第
1のパルス信号の通過した遅延素子の個数にて前記第1
のパルス信号と前記複数の検出パルス信号のそれぞれの
位相差を符号化して測定時間差データを得るようにした
時間A/D変換装置において、 前記検出パルス信号が前記入力手段に入力された時点か
ら所定の期間内は、後続の検出パルス信号に対し前記入
力手段の入力作動を禁止する禁止手段を設けたことを特
徴とする時間A/D変換装置。2. An input means for inputting a pulse signal, and when the first pulse signal is input to the input means, the first pulse signal is passed through a plurality of delay elements, and the first pulse signal is supplied to the input means. When a plurality of temporally different detection pulse signals are inputted to the input means after the input of the first pulse signal, the first pulse signal is transmitted by the number of delay elements, and the first pulse signal is transmitted to the first pulse signal.
A time A / D converter that encodes the phase difference between the pulse signal and the plurality of detection pulse signals to obtain measurement time difference data, wherein a predetermined time from when the detection pulse signal is input to the input means A time A / D conversion device characterized in that a prohibition means for prohibiting the input operation of the input means with respect to a subsequent detection pulse signal is provided during the period of (1).
前記入力手段に入力されたことを示す信号に基づいて、
所定のマスク時間に相当する信号を作成する回路手段を
有し、この回路手段からの前記信号により前記所定の期
間内の前記入力手段の入力作動を禁止するものであるこ
とを特徴とする請求項2に記載の時間A/D変換装置。3. The method according to claim 2, wherein the prohibiting unit is configured to output the detection pulse signal based on a signal indicating that the detection pulse signal has been input to the input unit.
A circuit means for generating a signal corresponding to a predetermined mask time, wherein the input operation of the input means within the predetermined time period is inhibited by the signal from the circuit means. 3. The time A / D converter according to 2.
記後続の検出パルス信号の発生タイミングを検出する発
生タイミング検出手段と、この発生タイミング検出手段
により検出された前記後続の検出パルス信号の発生タイ
ミングに基づき、次回の前記後続の検出パルス信号の検
出に対する前記所定の期間を変化させる期間変更手段を
有することを特徴とする請求項2又は3に記載の時間A
/D変換装置。4. A generation timing detecting means for detecting a generation timing of the subsequent detection pulse signal generated following the detection pulse signal, and a generation timing of the subsequent detection pulse signal detected by the generation timing detection means The time A according to claim 2 or 3, further comprising a period changing means for changing the predetermined period for the next detection of the subsequent detection pulse signal based on the time A.
/ D converter.
定用の2つのパルス信号を用いて、前記複数の遅延素子
の通過個数により前記2つのパルス信号の位相差を符号
化して基準時間差データを得る手段と、前記測定時間差
データを前記基準時間差データで補正する補正手段とを
有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1つ
に記載の時間A/D変換装置。5. Using two pulse signals for measuring a reference time, which have different phases by a reference time, encode a phase difference between the two pulse signals by the number of passing through the plurality of delay elements to obtain reference time difference data. The time A / D converter according to any one of claims 2 to 4, further comprising: a obtaining unit; and a correction unit configured to correct the measured time difference data with the reference time difference data.
を発生する基準信号発生手段を有することを特徴とする
請求項5に記載の時間A/D変換装置。6. The time A / D converter according to claim 5, further comprising a reference signal generating means for generating two pulse signals for the reference time measurement.
およびそれに続く前記複数の検出パルス信号の入力と前
記基準信号発生手段からの前記2つのパルス信号の入力
とを選択的に行う手段を有し、前記複数の遅延素子を用
い、前記測定時間差データを得る作動と前記基準時間差
データを得る作動を時分割的に行わせるようにしたこと
を特徴とする請求項6に記載の時間A/D変換装置。7. The input means includes means for selectively performing input of the first pulse signal and the subsequent plurality of detection pulse signals and input of the two pulse signals from the reference signal generation means. 7. The time A / according to claim 6, wherein the plurality of delay elements are used to perform the operation of obtaining the measured time difference data and the operation of obtaining the reference time difference data in a time division manner. D conversion device.
出パルス信号の個数を制限する手段を有することを特徴
とする請求項2乃至7のいずか1つに記載の時間A/D
変換装置。8. The time A / D according to claim 2, further comprising means for limiting the number of the plurality of detection pulse signals input to the input means.
Conversion device.
れた複数の測定時間差データをそれぞれ格納する複数の
格納手段を有することを特徴とする請求2乃至8のいず
れか1つに記載の時間A/D変換装置。9. The time according to claim 2, further comprising a plurality of storage units for respectively storing a plurality of measurement time difference data obtained for the plurality of detection pulse signals. A / D converter.
されたリング遅延パルス発生手段と、前記第1のパルス
信号が前記リング状の複数の遅延素子を周回する回数を
カウントするカウント手段と、前記検出パルス信号が入
力された時点の前記第1のパルス信号の通過位置を特定
する位置特定手段とを備え、前記カウント手段のカウン
ト値と前記位置特定手段の特定位置とにより前記測定時
間差データを得るようにしたことを特徴とする請求項2
乃至9のいずれか1つに記載の時間A/D変換装置。10. A ring delay pulse generating means in which the plurality of delay elements are formed in a ring shape, a count means for counting the number of times the first pulse signal circulates in the ring-shaped plurality of delay elements, Position specifying means for specifying the passing position of the first pulse signal at the time when the detection pulse signal is input, wherein the measurement time difference data is obtained by the count value of the counting means and the specific position of the position specifying means. 3. The method according to claim 2, wherein
10. The time A / D converter according to any one of claims 9 to 9.
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