JP2989636B2 - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
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- JP2989636B2 JP2989636B2 JP2144088A JP14408890A JP2989636B2 JP 2989636 B2 JP2989636 B2 JP 2989636B2 JP 2144088 A JP2144088 A JP 2144088A JP 14408890 A JP14408890 A JP 14408890A JP 2989636 B2 JP2989636 B2 JP 2989636B2
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Description
【発明の詳細な説明】 概 要 自動車の車間距離レーダなどで用いられ、レーザ光等
をパルスで発信し、被検出物体で反射された反射波の到
達所要時間に基づいて、前記被検出物体までの距離を計
測する測距装置において、前記パルス光の発光と同時に
作成した制御パルスを微分し、その微分出力と前記反射
波の受信レベルとに応じたレベルの閾値信号によつて反
射波の受信信号をレベル弁別して、該反射波の到達を検
知する。
をパルスで発信し、被検出物体で反射された反射波の到
達所要時間に基づいて、前記被検出物体までの距離を計
測する測距装置において、前記パルス光の発光と同時に
作成した制御パルスを微分し、その微分出力と前記反射
波の受信レベルとに応じたレベルの閾値信号によつて反
射波の受信信号をレベル弁別して、該反射波の到達を検
知する。
したがつて、前記制御パルスの微分出力を用いること
によつて、パルス光の発光直後に反射波の検出感度を低
く設定し、その後、時間経過に伴つて検出感度を上昇さ
せ、これによつて該測距装置の防塵カバーに付着した水
滴などによる不所望な反射波に対する検出感度を低下
し、誤計測を防止する。また、反射波の受信レベルに応
じて前記閾値レベルを変化することによつて、被検出物
体の反射率の違いによる測距誤差を減少させる。
によつて、パルス光の発光直後に反射波の検出感度を低
く設定し、その後、時間経過に伴つて検出感度を上昇さ
せ、これによつて該測距装置の防塵カバーに付着した水
滴などによる不所望な反射波に対する検出感度を低下
し、誤計測を防止する。また、反射波の受信レベルに応
じて前記閾値レベルを変化することによつて、被検出物
体の反射率の違いによる測距誤差を減少させる。
産業上の利用分野 本発明は、自動車の車間距離レーダなどで好適に実施
される測距装置に関する。
される測距装置に関する。
従来の技術 第４図は、典型的な従来技術の測距装置51の電気的構
成を示すブロツク図である。送信手段60から発射された
レーザパルスは、被検出物体で反射し、受信手段70で受
光される。演算手段80は、前記レーザパルスの発射時と
受光時との時間差Ｔを検出し、被検出物体との距離を演
算する。
成を示すブロツク図である。送信手段60から発射された
レーザパルスは、被検出物体で反射し、受信手段70で受
光される。演算手段80は、前記レーザパルスの発射時と
受光時との時間差Ｔを検出し、被検出物体との距離を演
算する。
すなわち、該測距装置51と被検出物体との距離Ｒは、
該測距装置51における電気回路等の時間遅れがないもの
とすると、第１式から求められる。
該測距装置51における電気回路等の時間遅れがないもの
とすると、第１式から求められる。
ただし、Ｃは光の速度である。
前記送信手段60は、パルス駆動回路61と、半導体レー
ザ62と、凸レンズ63とを含んで構成されている。パルス
駆動回路61からは第５図（１）で示される単一のパルス
が生成され、このパルスに応答して半導体レーザ62が励
起され、第５図（２）で示される出力レベルのレーザパ
ルスが発生され、凸レンズ63を介して被検出物体へ放射
される。
ザ62と、凸レンズ63とを含んで構成されている。パルス
駆動回路61からは第５図（１）で示される単一のパルス
が生成され、このパルスに応答して半導体レーザ62が励
起され、第５図（２）で示される出力レベルのレーザパ
ルスが発生され、凸レンズ63を介して被検出物体へ放射
される。
一方、受信手段70は、フレネルレンズ71と、ホトダイ
オード72と、全置増幅器73と、比較器74と、閾値電圧発
生回路75とを含んで構成されている。前記送信手段60か
ら放射された前記レーザパルスは、被検出物体で反射し
た後フレネルレンズ71で集光され、ホトダイオード72で
光電変換される。ホトダイオード72の出力は前置増幅器
73で増幅され、こうして第５図（３）で示される受信信
号が比較器74へ入力される。
オード72と、全置増幅器73と、比較器74と、閾値電圧発
生回路75とを含んで構成されている。前記送信手段60か
ら放射された前記レーザパルスは、被検出物体で反射し
た後フレネルレンズ71で集光され、ホトダイオード72で
光電変換される。ホトダイオード72の出力は前置増幅器
73で増幅され、こうして第５図（３）で示される受信信
号が比較器74へ入力される。
比較器74にはまた、閾値電圧発生回路75から予め定め
る電圧V11が与えられており、前記前置増幅器73の出力
はこの閾値電圧V11でレンズ弁別され、したがつて第５
図（４）で示される出力がラインl12を介して演算手段8
0へ導出される。
る電圧V11が与えられており、前記前置増幅器73の出力
はこの閾値電圧V11でレンズ弁別され、したがつて第５
図（４）で示される出力がラインl12を介して演算手段8
0へ導出される。
演算手段80は、フリツプフロツプ81と、パルス幅計測
回路82と、距離変換回路83とを含んで構成されている。
フリツプフロツプ81は、第５図（５）で示されるよう
に、ラインl11を介して入力されるパルス駆動回路61か
らのパルスの立上がり時刻t11でセツトされ、前記ライ
ンl12を介して入力される比較器74からのパルスが立ち
上がる時刻t12においてリセツトされる。
回路82と、距離変換回路83とを含んで構成されている。
フリツプフロツプ81は、第５図（５）で示されるよう
に、ラインl11を介して入力されるパルス駆動回路61か
らのパルスの立上がり時刻t11でセツトされ、前記ライ
ンl12を介して入力される比較器74からのパルスが立ち
上がる時刻t12においてリセツトされる。
パルス幅計測回路82は、前記フリツプフロツプ81がハ
イレベルにセツトされている期間T11を計測し、その計
測結果は距離変換回路83に与えられ、距離情報に変換さ
れた後、出力端子90から、たとえば定速走行装置へ車間
距離情報として入力される。
イレベルにセツトされている期間T11を計測し、その計
測結果は距離変換回路83に与えられ、距離情報に変換さ
れた後、出力端子90から、たとえば定速走行装置へ車間
距離情報として入力される。
一方、受信手段70で受信される受信信号レベルV
RPと、被検出物体との距離Ｒとの関係は、第２式で示さ
れるように距離の４乗に反比例する。
RPと、被検出物体との距離Ｒとの関係は、第２式で示さ
れるように距離の４乗に反比例する。
したがつて、被検出物体が10mの距離にある場合に対
して、100mの距離にある場合には、受信信号レベルは1/
104となる。したがつて、受信信号の検出感度を向上さ
せる必要があり、前記比較器74の弁別レベルである閾値
電圧V11は、充分低く設定しておく必要がある。
して、100mの距離にある場合には、受信信号レベルは1/
104となる。したがつて、受信信号の検出感度を向上さ
せる必要があり、前記比較器74の弁別レベルである閾値
電圧V11は、充分低く設定しておく必要がある。
しかしながら、該測距装置51を車載用として用いる場
合には、防塵などのためにカバーを設ける必要があり、
したがつてこのカバーや、カバーに付着した水滴などに
よつて不要な反射が生じることがある。
合には、防塵などのためにカバーを設ける必要があり、
したがつてこのカバーや、カバーに付着した水滴などに
よつて不要な反射が生じることがある。
このため、前記閾値電圧V11を低く設定しておくと、
前記第５図（３）において参照符P11で示される前記カ
バーや水滴などによる不要な反射波を受信することとな
り、前記第５図（５）で示される時間T11は、これらの
不要な反射による誤つた計測結果である。
前記第５図（３）において参照符P11で示される前記カ
バーや水滴などによる不要な反射波を受信することとな
り、前記第５図（５）で示される時間T11は、これらの
不要な反射による誤つた計測結果である。
すなわち、被検出物体からの反射波は第５図（３）に
おいて参照符P12で示されるものであり、したがつて正
確な計測時間は第５図（４）において参照符T12で示さ
れる時間である。
おいて参照符P12で示されるものであり、したがつて正
確な計測時間は第５図（４）において参照符T12で示さ
れる時間である。
上述の問題を解決するために、他の従来技術では、前
記レーザパルスの放射直後には前記閾値電圧V11を高く
設定し、その後、不要な反射波を受信する可能性のある
時間、たとえば数＋nsecが経過した時点で、前記閾値電
圧V11を低く設定するように構成されている。
記レーザパルスの放射直後には前記閾値電圧V11を高く
設定し、その後、不要な反射波を受信する可能性のある
時間、たとえば数＋nsecが経過した時点で、前記閾値電
圧V11を低く設定するように構成されている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、同じ車間距離であつても、車体形状や
反射部位などの違いによつて、たとえば第５図（３）に
おいて参照符P12,P13で示されるように、反射波の受光
レベルが大きく異なることがある。したがつてこの場合
には、第５図（４）において参照符T12,T13で示される
前記反射波P11,P12の受光レベルが、前記閾値電圧V11以
上となるまでの時間の差ΔＴが測距誤差となつてしま
う。
反射部位などの違いによつて、たとえば第５図（３）に
おいて参照符P12,P13で示されるように、反射波の受光
レベルが大きく異なることがある。したがつてこの場合
には、第５図（４）において参照符T12,T13で示される
前記反射波P11,P12の受光レベルが、前記閾値電圧V11以
上となるまでの時間の差ΔＴが測距誤差となつてしま
う。
本発明の目的は、被検出物体のみからの反射波を高精
度に検出することができる測距装置を提供することであ
る。
度に検出することができる測距装置を提供することであ
る。
課題を解決するための手段 本発明は、パルス光を発生するとともに、そのパルス
光発生時に制御パルスを発生する送信手段と、 前記パルス光の被検出物体による反射波を受信すると
ともに、その受信信号から受信レベルに対応したバイア
ス信号を作成し出力する受信手段と、 前記送信手段からの制御パルスを微分する微分手段
と、 微分手段からの出力と前記バイアス信号とを加算し、
受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成し出力する
レベル調整手段と、 前記受信手段の出力を前記閾値信号でレベル弁別する
レベル弁別手段と、 前記制御パルスと前記レベル弁別手段の出力とに応答
し、制御パルスが導出されてから受信手段の出力レベル
が閾値信号レベル以上となるまでの時間差に基づいて、
被検出物体までの距離を演算する演算手段とを含むこと
を特徴とする測距装置である。
光発生時に制御パルスを発生する送信手段と、 前記パルス光の被検出物体による反射波を受信すると
ともに、その受信信号から受信レベルに対応したバイア
ス信号を作成し出力する受信手段と、 前記送信手段からの制御パルスを微分する微分手段
と、 微分手段からの出力と前記バイアス信号とを加算し、
受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成し出力する
レベル調整手段と、 前記受信手段の出力を前記閾値信号でレベル弁別する
レベル弁別手段と、 前記制御パルスと前記レベル弁別手段の出力とに応答
し、制御パルスが導出されてから受信手段の出力レベル
が閾値信号レベル以上となるまでの時間差に基づいて、
被検出物体までの距離を演算する演算手段とを含むこと
を特徴とする測距装置である。
作 用 本発明に従えば、送信手段は、レーザなどの光をパル
スで被検出物体に向けて放射する。前記被検出物体によ
る反射波は、受信手段で受光される。前記送信手段は、
パルス光発生時に制御パルスを発生しており、また受信
手段は受信信号レベルに応じたバイアス信号を作成し出
力している。
スで被検出物体に向けて放射する。前記被検出物体によ
る反射波は、受信手段で受光される。前記送信手段は、
パルス光発生時に制御パルスを発生しており、また受信
手段は受信信号レベルに応じたバイアス信号を作成し出
力している。
前記送信手段からの制御パルスは、微分手段で微分さ
れた後、レベル調整手段に与えられる。このレベル調整
手段は、微分手段からの出力と前記バイアス信号とを加
算し、受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成す
る。こうして作成された閾値信号に基づいて、レベル弁
別手段は前記受信手段からの出力をレベル弁別し、その
弁別結果は演算手段に入力される。
れた後、レベル調整手段に与えられる。このレベル調整
手段は、微分手段からの出力と前記バイアス信号とを加
算し、受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成す
る。こうして作成された閾値信号に基づいて、レベル弁
別手段は前記受信手段からの出力をレベル弁別し、その
弁別結果は演算手段に入力される。
演算手段は、前記制御パルスと前記レベル弁別手段の
出力とに応答し、制御パルスが導出されてから、受信手
段の出力レベルが前記閾値信号レベル以上となるまでの
時間差を計測し、その時間差に基づいて被検出物体まで
の距離を演算する。
出力とに応答し、制御パルスが導出されてから、受信手
段の出力レベルが前記閾値信号レベル以上となるまでの
時間差を計測し、その時間差に基づいて被検出物体まで
の距離を演算する。
したがつて、微分手段からの出力によつて、パルス光
の放射直後には前記閾値は高く設定されており、防塵カ
バーなどによる不要な反射波の影響を除去することがで
きる。また、被検出物体からの反射波の受信レベルに対
応したバイアス信号に応じて閾値信号レベルを調整する
ことによつて、被検出物体の反射率の違いによる測定誤
差を減少することができる。
の放射直後には前記閾値は高く設定されており、防塵カ
バーなどによる不要な反射波の影響を除去することがで
きる。また、被検出物体からの反射波の受信レベルに対
応したバイアス信号に応じて閾値信号レベルを調整する
ことによつて、被検出物体の反射率の違いによる測定誤
差を減少することができる。
実施例 第１図は、本発明の一実施例の測距装置１の電気的構
成を示すブロツク図である。この測距装置１は、大略的
に、送信手段10と、受信手段20と、弁別レベル設定手段
35と、レベル弁別回路31と、演算手段40とを含んで構成
されている。
成を示すブロツク図である。この測距装置１は、大略的
に、送信手段10と、受信手段20と、弁別レベル設定手段
35と、レベル弁別回路31と、演算手段40とを含んで構成
されている。
送信手段10は、パルス駆動回路11と、半導体レーザ12
と、凸レンズ13とを含んで構成されている。パルス駆動
回路11からは、ラインl1を介して半導体レーザ12に制御
パルスである単一の矩形波パルスが導出される。半導体
レーザ12は、たとえばGaAs半導体レーザであり、前記制
御パルスに応答したパルス光を発生する。このパルス光
は、凸レンズ13を介して被検出物体に照射され、その反
射波は受信手段20で受光される。
と、凸レンズ13とを含んで構成されている。パルス駆動
回路11からは、ラインl1を介して半導体レーザ12に制御
パルスである単一の矩形波パルスが導出される。半導体
レーザ12は、たとえばGaAs半導体レーザであり、前記制
御パルスに応答したパルス光を発生する。このパルス光
は、凸レンズ13を介して被検出物体に照射され、その反
射波は受信手段20で受光される。
受信手段20は、フレネルレンズ21と、ホトダイオード
22と、前置増幅器23と、検波回路24とを含んで構成され
ている。前記反射波は、フレネルレンズ21で集光されて
ホトダイオード22に入射される。ホトダイオード22は、
入射光を光電変換した受信信号を出力する。前記受信信
号は非常に微弱であり、したがつて前記受信信号は前置
増幅器23で増幅された後、ラインl2を介してレベル弁別
回路31に入力される。
22と、前置増幅器23と、検波回路24とを含んで構成され
ている。前記反射波は、フレネルレンズ21で集光されて
ホトダイオード22に入射される。ホトダイオード22は、
入射光を光電変換した受信信号を出力する。前記受信信
号は非常に微弱であり、したがつて前記受信信号は前置
増幅器23で増幅された後、ラインl2を介してレベル弁別
回路31に入力される。
なお、前記前置増幅器23の出力はまた検波回路24に入
力されており、この検波回路24はラインl7に受信信号レ
ベルに応じたバイアス信号を出力する。前置増幅器23
は、このバイアス信号に応じて増幅率を変化し、こうし
ていわゆる自動利得制御が実現される。
力されており、この検波回路24はラインl7に受信信号レ
ベルに応じたバイアス信号を出力する。前置増幅器23
は、このバイアス信号に応じて増幅率を変化し、こうし
ていわゆる自動利得制御が実現される。
前記制御パルスはまた、弁別レベル設定手段35の単安
定回路34に与えられており、この単安定回路34は前記制
御パルスの立上がりに応答して、予め定める時間T1のパ
ルス幅を有するパルス信号をラインl3に導出する。前記
弁別レベル設定手段35は、この単安定回路34と、微分回
路32と、レベル調整回路33とを含んで構成されている。
前記パルス信号は、コンデンサ25と、抵抗26とから成る
微分回路32に入力され、その微分出力は、ラインl4を介
してレベル調整回路33に入力される。
定回路34に与えられており、この単安定回路34は前記制
御パルスの立上がりに応答して、予め定める時間T1のパ
ルス幅を有するパルス信号をラインl3に導出する。前記
弁別レベル設定手段35は、この単安定回路34と、微分回
路32と、レベル調整回路33とを含んで構成されている。
前記パルス信号は、コンデンサ25と、抵抗26とから成る
微分回路32に入力され、その微分出力は、ラインl4を介
してレベル調整回路33に入力される。
レベル調整回路33は、電界効果トランジスタ（以下、
FETと略称する）27と、抵抗28〜30とから構成されてお
り、前記ラインl4を介する微分回路32の出力は、FET27
のゲート電極Ｇに与えられる。FET27のソース電極Ｓと
ドレイン電極Ｄとの間には抵抗28が介在されており、ま
たソース電極Ｓには抵抗29,30を介して、前記ラインl7
を介するバイアス信号が与えられる。また、抵抗29,30
の接続点36からは、後述する閾値信号が導出され、ライ
ンl5を介して前記レベル弁別回路31に与えられる。
FETと略称する）27と、抵抗28〜30とから構成されてお
り、前記ラインl4を介する微分回路32の出力は、FET27
のゲート電極Ｇに与えられる。FET27のソース電極Ｓと
ドレイン電極Ｄとの間には抵抗28が介在されており、ま
たソース電極Ｓには抵抗29,30を介して、前記ラインl7
を介するバイアス信号が与えられる。また、抵抗29,30
の接続点36からは、後述する閾値信号が導出され、ライ
ンl5を介して前記レベル弁別回路31に与えられる。
レベル弁別回路31は、受信手段20からの受信信号を、
弁別レベル設定手段35からの閾値信号によつてレベル弁
別し、受信信号レベルが閾値信号レベル以上であるとき
には、ラインl6を介して演算手段40へハイレベルの受信
パルスを導出する。
弁別レベル設定手段35からの閾値信号によつてレベル弁
別し、受信信号レベルが閾値信号レベル以上であるとき
には、ラインl6を介して演算手段40へハイレベルの受信
パルスを導出する。
演算手段40は、RSフリツプフロツプなどで実現される
フリツプフロツプ41と、パルス幅計測回路42と、距離変
換回路43とから構成されている。フリツプフロツプ41
は、前記ラインl1を介する制御パルスによつてセツトさ
れ、ラインl6を介する受信パルスによつてリセツトされ
る。
フリツプフロツプ41と、パルス幅計測回路42と、距離変
換回路43とから構成されている。フリツプフロツプ41
は、前記ラインl1を介する制御パルスによつてセツトさ
れ、ラインl6を介する受信パルスによつてリセツトされ
る。
フリツプフロツプ41からの出力はパルス幅計測回路42
に与えられており、このパルス幅計測回路42は、フリツ
プフロツプ41がセツトされている期間を計測する。その
計測結果は、距離変換回路43で距離情報に変換された
後、出力端子50に導出され、たとえば自動車の定速走行
装置などに与えられる。
に与えられており、このパルス幅計測回路42は、フリツ
プフロツプ41がセツトされている期間を計測する。その
計測結果は、距離変換回路43で距離情報に変換された
後、出力端子50に導出され、たとえば自動車の定速走行
装置などに与えられる。
上述のように構成された測距装置１において、パルス
駆動回路11から第２図（１）で示される制御パルスが導
出されると、半導体レーザ12からは第２図（２）で示さ
れるレーザパルスが放射される。前記レーザパルスは被
検出物体などで反射し、前置増幅器23からラインl2へ
は、第２図（３）で示される受信信号が導出される。ま
た、前記受信信号に応答して、検波回路24からのライン
l7へは、第２図（４）で示されるように、前記受信信号
のピーク値に対応したバイアス信号が出力される。
駆動回路11から第２図（１）で示される制御パルスが導
出されると、半導体レーザ12からは第２図（２）で示さ
れるレーザパルスが放射される。前記レーザパルスは被
検出物体などで反射し、前置増幅器23からラインl2へ
は、第２図（３）で示される受信信号が導出される。ま
た、前記受信信号に応答して、検波回路24からのライン
l7へは、第２図（４）で示されるように、前記受信信号
のピーク値に対応したバイアス信号が出力される。
一方、前記制御パルスに応答して単安定回路34は、ラ
インl3を介して微分回路32に、第２図（５）で示される
ように、予め定める時間T1だけ、パルス信号を導出す
る。微分回路32は、前記パルス信号に応答して、第２図
（６）で示されるように、電圧レベルが、前記パルス信
号の立下がりタイミングである時間t1で立下がつた後、
コンデンサ25の静電容量と抵抗26の抵抗値とによつて決
定される時定数に従つて収束し、また前記パルス信号の
立上がりタイミングである時刻t2で立上がり、その後、
前記時定数に従つて収束する微分出力を前記FET27のゲ
ート電極Ｇに与える。
インl3を介して微分回路32に、第２図（５）で示される
ように、予め定める時間T1だけ、パルス信号を導出す
る。微分回路32は、前記パルス信号に応答して、第２図
（６）で示されるように、電圧レベルが、前記パルス信
号の立下がりタイミングである時間t1で立下がつた後、
コンデンサ25の静電容量と抵抗26の抵抗値とによつて決
定される時定数に従つて収束し、また前記パルス信号の
立上がりタイミングである時刻t2で立上がり、その後、
前記時定数に従つて収束する微分出力を前記FET27のゲ
ート電極Ｇに与える。
したがつて、レベル調整回路33からは、第２図（４）
で示されるバイアス信号と、第２図（６）で示される微
分出力とに応答して、第２図（７）で示される閾値信号
が出力される。この閾値信号と、前記第２図（３）で示
される受信信号とから、レベル弁別回路31は第２図
（８）で示される受信パルスを導出し、ラインl6を介し
てフリツプフロツプ41へ出力する。
で示されるバイアス信号と、第２図（６）で示される微
分出力とに応答して、第２図（７）で示される閾値信号
が出力される。この閾値信号と、前記第２図（３）で示
される受信信号とから、レベル弁別回路31は第２図
（８）で示される受信パルスを導出し、ラインl6を介し
てフリツプフロツプ41へ出力する。
フリツプフロツプ41は、第２図（９）で示されるよう
に前記制御パルスに応答して時刻t1でセツトされ、受信
信号レベルが閾値レベルV1以上となつた時刻t3でリセツ
トされる。したがつて、パルス幅計測回路42へは、前記
時刻t1〜t3間の時間T2に亘つてパルスが導出され、パル
ス幅計測回路42は前記時間T2を計測する。距離変換回路
43は、パルス幅計測回路42の計測結果から、前記第１式
に基づいて被検出物体までの距離、すなわち車間距離Ｒ
を演算する。
に前記制御パルスに応答して時刻t1でセツトされ、受信
信号レベルが閾値レベルV1以上となつた時刻t3でリセツ
トされる。したがつて、パルス幅計測回路42へは、前記
時刻t1〜t3間の時間T2に亘つてパルスが導出され、パル
ス幅計測回路42は前記時間T2を計測する。距離変換回路
43は、パルス幅計測回路42の計測結果から、前記第１式
に基づいて被検出物体までの距離、すなわち車間距離Ｒ
を演算する。
第３図は、FET27のゲート電圧VGと、ドレイン−ソー
ス電極間のチヤネル抵抗RDSとの関係を示すグラフであ
る。この第３図から明らかなように、FET27のチヤネル
抵抗RDSは、ゲート電圧VGが負側に大きくなるほど増加
してゆき、ピンチオフ電圧VGPで無限大となる。
ス電極間のチヤネル抵抗RDSとの関係を示すグラフであ
る。この第３図から明らかなように、FET27のチヤネル
抵抗RDSは、ゲート電圧VGが負側に大きくなるほど増加
してゆき、ピンチオフ電圧VGPで無限大となる。
したがつて、微分回路32から入力されるゲート電圧VG
が前記ピンチオフ電圧VGP以下であるときには、該FET27
のチヤネル抵抗RDSは無限大となり、抵抗28〜30の抵抗
値をそれぞれR28,R29,R30で示すとき、閾値信号のレベ
ルV1は第３式に示されるようになる。
が前記ピンチオフ電圧VGP以下であるときには、該FET27
のチヤネル抵抗RDSは無限大となり、抵抗28〜30の抵抗
値をそれぞれR28,R29,R30で示すとき、閾値信号のレベ
ルV1は第３式に示されるようになる。
ただし、V2は前記検波回路24からラインl7を介して抵
抗30に印加されるバイアス信号のレベルである。
抗30に印加されるバイアス信号のレベルである。
これに対して、FET27のゲート電圧VGが前記ピンチオ
フ電圧VGP未満であるときにはFET27は導通し、このチヤ
ネル抵抗をRDS(ON)とすると、ゲート電圧VGが0V付近で
はRDS(ON)≪R28であるため、前記閾値信号のレベルV1
は、第４式に示されるようになる。
フ電圧VGP未満であるときにはFET27は導通し、このチヤ
ネル抵抗をRDS(ON)とすると、ゲート電圧VGが0V付近で
はRDS(ON)≪R28であるため、前記閾値信号のレベルV1
は、第４式に示されるようになる。
また、前記チヤネル抵抗RDS(ON)は、抵抗値R29に比べ
て極めて小さいので、前記第４式を第５式で近似するこ
とができる。
て極めて小さいので、前記第４式を第５式で近似するこ
とができる。
すなわち、第２図（７）および第２図（３）において
仮想線で示される閾値信号の電圧V1は、FET27のゲート
電圧VGがピンチオフ電圧VGP以下である場合と、0V付近
である場合とには、検波回路24からのバイアス信号のレ
ベルV2に比例している。したがつて、抵抗29,30の抵抗
値R29,R30を適宜選択することによつて、反射波の受信
信号レベルが変化しても、閾値信号レベルV1を、常に、
前記受信信号のピーク値に追従した一定の割合の値に設
定することができる。これによつて、被検出物体の反射
率、すなわち受信信号レベルの違いによる距離の計測誤
差を減少することができる。
仮想線で示される閾値信号の電圧V1は、FET27のゲート
電圧VGがピンチオフ電圧VGP以下である場合と、0V付近
である場合とには、検波回路24からのバイアス信号のレ
ベルV2に比例している。したがつて、抵抗29,30の抵抗
値R29,R30を適宜選択することによつて、反射波の受信
信号レベルが変化しても、閾値信号レベルV1を、常に、
前記受信信号のピーク値に追従した一定の割合の値に設
定することができる。これによつて、被検出物体の反射
率、すなわち受信信号レベルの違いによる距離の計測誤
差を減少することができる。
また、制御パルスが導出されてから、コンデンサ25と
抵抗26との時定数によつて決定される期間T3間は、FET2
7のゲート電圧VGを制御してチヤネル抵抗RDSを変化し、
前記閾値信号レベルV1を時間経過に伴つて減少するよう
に制御する。前記期間T3は、たとえば100〜200nsecに選
ばれ、一方、第２図（３）において参照符P1で示される
防塵カバーなどによる反射波の到達時間T4は数＋nsec以
下である。したがつて不要な反射波P1を除去して、被検
出物体による反射波P2のみを正確に検出することができ
る。
抵抗26との時定数によつて決定される期間T3間は、FET2
7のゲート電圧VGを制御してチヤネル抵抗RDSを変化し、
前記閾値信号レベルV1を時間経過に伴つて減少するよう
に制御する。前記期間T3は、たとえば100〜200nsecに選
ばれ、一方、第２図（３）において参照符P1で示される
防塵カバーなどによる反射波の到達時間T4は数＋nsec以
下である。したがつて不要な反射波P1を除去して、被検
出物体による反射波P2のみを正確に検出することができ
る。
発明の効果 以上のように本発明によれば、パルス光の発生と同時
に制御パルスを発生し、この制御パルスを微分した出力
と、前記パルス光の被検出物体による反射波の受信レベ
ルに対応したバイアス信号とを加算し、受信レベルの変
化に追従した閾値信号を作成し、この閾値信号によつて
受信手段の出力をレベル弁別するようにしたので、微分
手段からの出力によつて、パルス光の放射直後には前記
閾値は高く設定されており、防塵カバーなどによる不要
な反射波の影響を除去することができる。また、被検出
物体からの反射波の受信レベルに対応したバイアス信号
によつて閾値信号レベルを調整することによつて、被検
出物体の反射率の違いによる測定誤差を減少することが
できる。
に制御パルスを発生し、この制御パルスを微分した出力
と、前記パルス光の被検出物体による反射波の受信レベ
ルに対応したバイアス信号とを加算し、受信レベルの変
化に追従した閾値信号を作成し、この閾値信号によつて
受信手段の出力をレベル弁別するようにしたので、微分
手段からの出力によつて、パルス光の放射直後には前記
閾値は高く設定されており、防塵カバーなどによる不要
な反射波の影響を除去することができる。また、被検出
物体からの反射波の受信レベルに対応したバイアス信号
によつて閾値信号レベルを調整することによつて、被検
出物体の反射率の違いによる測定誤差を減少することが
できる。
特に本発明によれば、送信手段からの制御パルスを微
分した微分出力と、受信手段からの受信レベルに対応し
たバイアス信号とを、レベル調整手段において加算し、
受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成するので、
構成が簡単であり、受信信号を検出するタイミングが早
く、また閾値信号を、連続的に変化するバイアス信号に
よって連続的に変化して設定することができ、受信信号
の検出を正確に行うことができるという効果が達成され
る。
分した微分出力と、受信手段からの受信レベルに対応し
たバイアス信号とを、レベル調整手段において加算し、
受信レベルの変化に追従した閾値信号を作成するので、
構成が簡単であり、受信信号を検出するタイミングが早
く、また閾値信号を、連続的に変化するバイアス信号に
よって連続的に変化して設定することができ、受信信号
の検出を正確に行うことができるという効果が達成され
る。
第１図は本発明の一実施例の測距装置１の電気的構成を
示すブロツク図、第２図は測距装置１の計測動作を説明
するためのタイミングチヤート、第３図はFET27のゲー
ト電圧VGの変化に対するチヤネル抵抗RDSの変化を示す
グラフ、第４図は従来技術の測距装置51の電気的構成を
示すブロツク図、第５図は測距装置51の計測動作を説明
するためのタイミングチヤートである。 １……測距装置、10……送信手段、11……パルス駆動回
路、12……半導体レーザ、20……受信手段、21……フレ
ネルレンズ、22……ホトダイオード、24……検波回路、
31……レベル弁別回路、32……微分回路、33……レベル
調整回路、35……弁別レベル設定手段、40……演算手
段、41……フリツプフロツプ
示すブロツク図、第２図は測距装置１の計測動作を説明
するためのタイミングチヤート、第３図はFET27のゲー
ト電圧VGの変化に対するチヤネル抵抗RDSの変化を示す
グラフ、第４図は従来技術の測距装置51の電気的構成を
示すブロツク図、第５図は測距装置51の計測動作を説明
するためのタイミングチヤートである。 １……測距装置、10……送信手段、11……パルス駆動回
路、12……半導体レーザ、20……受信手段、21……フレ
ネルレンズ、22……ホトダイオード、24……検波回路、
31……レベル弁別回路、32……微分回路、33……レベル
調整回路、35……弁別レベル設定手段、40……演算手
段、41……フリツプフロツプ
Claims (1)
- 【請求項１】パルス光を発生するとともに、そのパルス
光発生時に制御パルスを発生する送信手段と、 前記パルス光の被検出物体による反射波を受信するとと
もに、その受信信号から受信レベルに対応したバイアス
信号を作成し出力する受信手段と、 前記送信手段からの制御パルスを微分する微分手段と、 微分手段からの出力と前記バイアス信号とを加算し、受
信レベルの変化に追従した閾値信号を作成し出力するレ
ベル調整手段と、 前記受信手段の出力を前記閾値信号でレベル弁別するレ
ベル弁別手段と、 前記制御パルスと前記レベル弁別手段の出力とに応答
し、制御パルスが導出されてから受信手段の出力レベル
が閾値信号レベル以上となるまでの時間差に基づいて、
被検出物体までの距離を演算する演算手段とを含むこと
を特徴とする測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144088A JP2989636B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2144088A JP2989636B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0436681A JPH0436681A (ja) | 1992-02-06 |
| JP2989636B2 true JP2989636B2 (ja) | 1999-12-13 |
Family
ID=15353952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2144088A Expired - Fee Related JP2989636B2 (ja) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2989636B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI220088B (en) * | 2003-07-01 | 2004-08-01 | Asia Optical Co Inc | Optical signal receiving method and optical signal receiving device |
-
1990
- 1990-05-31 JP JP2144088A patent/JP2989636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0436681A (ja) | 1992-02-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |