JP3552123B2 - 時間測定装置及び距離測定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は比較的短かい距離を測定することに利用することができる時間測定装置の校正方法及びこの校正方法を用いた時間測定装置及び距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば大型船舶の接岸時には自船と岸壁までの距離をセンチメートルの精度で計測し、表示できることが要求される。このような要求に対し、従来よりレーザ光をパルス状に発射し、その反射光を受光してレーザ光が物標までの間を復往する時間を計測する時間測定装置及びその時間から距離を求める構造の距離測定装置が考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の時間測定装置はその測定対象となる時間が数Ｎ（ナノ）秒乃至数１０Ｎ秒程度の極めて短かい時間である。この短かい時間を精度よく計測するには、例えばクロックをカウンタで計数する方法を採った場合には、１クロックの分解能を仮りに１ｃｍとした場合、必要なクロックの周波数は１５ＧＨｚとなる。このような高速クロックを計数できるカウンタを得ることはむずかしい。
【０００４】
これに対し、レーザ光の発射時点からランプ電圧発生器を起動させ、レーザ光の反射光を受光した時点でランプ電圧発生回路の動作を停止させ、その停止状態にあるランプ電圧の値から距離を測定する方式がある。この方式はＴＡＣ方式（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と呼ばれ、ランプ電圧を読み取るＡＤ変換を多ビットのＡＤ変換器を用いることにより、分解能よくランプ電圧を読み取ることができるため、分解能が要求される分野で実用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図５Ａにランプ電圧発生回路が出力するランプ電圧の波形を示す。ランプ電圧発生回路は図５Ｂに示すスタート信号ＳＴの供給を受けてランプ電圧Ｖ_ｅ の発生を開始する。然し乍ら、図示するように現実にはスタート信号ＳＴの供給時点から実際にランプ電圧Ｖ_ｅ が変化し始めるまでに遅れ時間Δｔを持つ。この遅延時間Δｔは一般に数ｎｓ〜１０数ｎｓ程度である。遅延時間Δｔが常に一定値であれば測定された時間から遅延時間Δｔを除去すればよい。然し乍ら、実際には電源投入時や環境温度の変化等で最大１０ｎｓ程度変動する。光速を測定対象とした場合、１０ｎｓの変動は約１．５ｍの距離の誤差に相当し、ＴＡＣ方式の特徴である高分解能を相殺する。
【０００６】
また、ランプ電圧Ｖ_ｅ の立ち上がり初期において直線性が悪く、これはスタート信号ＳＴ直後の時間測定に誤差が大きく出ることを意味する。この直線性の悪化状態はランプ電圧発生回路を構成する定電流回路の温度特性等によって変動し、一定でないため一義的な補正は難かしい。
また、特にランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分においても、温度変化等によりその傾斜θ（時間対電圧上昇比、θ＝ΔＶ／ΔＴ）がθ_１ ，θ_２ ，θ_３ のように変動するおそれがある。
【０００７】
更に、ランプ電圧Ｖ_ｅ は最大電圧付近で飽和し、この飽和電圧付近で若干直線性が悪くなる。従ってこの部分にストップ信号ＳＰ（図５Ｃ）が到来するとこの部分でも測定誤差が発生する。また従来はランプ電圧Ｖ_ｅ が飽和するだけで測定限界を越えてしまったことを表わす信号を発生していないため、飽和点近くでストップ信号ＳＰが入力された場合、ストップ信号でランプ電圧Ｖ_ｅ が停止したのか、飽和点に達して停止したのかを判別できない不都合がある。
【０００８】
この発明の第１の目的はランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θが変動しても、その変動を検出して校正値を修正し、常に正しい測定結果を得ることができる時間測定装置の校正方法を提案すると共に、この校正方法を用いた時間測定装置及びこの時間測定装置を利用して構成した距離測定装置を提供しようとするものである。
この発明の第２の目的はランプ電圧の立上り初期に発生する遅延時間及び非直線部分で発生する測定誤差を除去することができる時間測定装置及びこの時間測定装置を利用した距離測定装置を提供しようとするものである。
【０００９】
この発明の第３の目的はランプ電圧の飽和点近くで発生する非直線部分の影響を除去することができる、時間測定装置及び距離測定装置をも提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明では校正値測定部と、この校正値測定部で測定した校正値を記憶する校正値記憶部と、この校正値記憶部に記憶した校正値により測定値を校正する演算制御器とを設け、定期的に校正モードを実行してランプ電圧の傾斜を計測し、ランプ電圧の傾斜値を校正値として記憶する構成としたものである。
【００１１】
この構成によればランプ電圧の傾斜が変化しても、その傾斜の変化を校正値として測定し記憶するから、この校正値を用いて測定値を校正することができる。よって常に精度よく時間測定乃至は距離を測定することができる。
この発明では更に、ランプ電圧が、その直線特性部分の下限電圧を横切ることを検出する電圧比較器を設け、この電圧比較器がランプ電圧の直線特性部分の下限電圧を横切る状態を検出した時点から時間の測定を開始する構成としたものである。
【００１２】
この構成によれば、ランプ電圧の立上り時に発生する遅延時間及び非直線部分の影響を除去することができる。
更にこの発明によれば、ランプ電圧が、その直線特性部分の上限電圧を横切ることを検出する電圧比較器を設け、この電圧比較器の検出信号をオーバーレンジの検出信号として利用する構成とするものである。
【００１３】
この構成によればランプ電圧の飽和点近くで発生する非直線特性による影響を除去することができ、全体としてランプ電圧の直線特性部分だけを利用することができる利点が得られる。
【００１４】
【実施例】
図１にこの発明による時間測定装置の校正方法と、この校正方法を利用した時間測定装置及びこの時間測定装置を利用した距離測定装置の一実施例を示す。図１を説明する前に、図４を用いてＴＡＣ式の時間測定装置及びこの時間測定装置を用いて構成した距離測定装置について説明する。図４に示す実施例は、ランプ電圧の立上り時に発生する遅延時間と、非直線部分の影響を除去する構成及びランプ電圧の飽和点近くで発生する非直線特性の影響を除去する構成を具備している。
【００１５】
図４において１０はランプ電圧発生回路を示す。このランプ電圧発生回路１０は定電流回路１１と、この定電流回路１１から出力される定電流ＩＣが与えられて充電されるコンデンサ１２と、２個のフリップフロップＦＦ_１ 及びＦＦ_２ とによって構成される。定電流回路１１とコンデンサ１２の接続点Ａ点にランプ電圧Ｖ_ｅ が出力される。
【００１６】
フリップフロップＦＦ_１ はランプ電圧発生回路１０を起動させる制御を行なう。またフリップフロップＦＦ_２ はランプ電圧発生回路１０の動作を停止させる制御を行なう。これらフリップフロップＦＦ_１ とＦＦ_２ は常時はリセット信号によってリセットされている。
フリップフロップＦＦ_１ とＦＦ_２ がリセットされている状態ではフリップフロップＦＦ_２ の出力端子Ｑ_１ がＬ論理を出力するから定電流回路１１に設けられているトランジスタＴｒ_３ とＴｒ_４ がオフに、トランジスタＦｒ_５ がオンに制御される。従って定電流Ｉ_ｃ は出力点Ａに出力される。
【００１７】
ところでフリップフロップＦＦ_１ がリセットされていることからこのフリップフロップＦＦ_１ の出力端子Ｑ_１ に接続されているトランジスタＴｒ_１ はオフに制御され、その次段のトランジスタＴｒ_２ はオンに制御される。この結果、定電流回路１１から出力される定電流Ｉ_ｃ はトランジスタＴｒ_２ に流れ込み、出力点Ａの電位を一定電位に維持する。
【００１８】
この状態でフリップフロップＦＦ_１ のクロック入力端子にスタート信号ＳＴが与えられるとフリップフロップＦＦ_１ はデータ入力端子Ｄに接続されているＨ論理を読込む。この結果、出力端子Ｑ_１ はＨ論理に反転するから、トランジスタＴｒ_１ がオンに制御され、トランジスタＴｒ_２ がオフに制御される。よってトランジスタＴｒ_２ がオフに反転した時点からコンデンサ１２に定電流Ｉ_ｃ が流れ始め、Ａ点の電位はコンデンサ１２の充電の進行に伴なって漸次上昇し、ランプ電圧Ｖ_ｅ が発生する。
【００１９】
この発明ではＡ点に電圧比較器２０を接続した構成を特徴とするものである。電圧比較器２０の一方の入力端子には比較電圧源２１を接続し、この比較電圧源２１からランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の下限電圧Ｖ_ｅ１に等しい電圧を与える。比較電圧源２１の電圧を電圧比較器２０の反転入力端子に与えたとすると、電圧比較器２０の出力はランプ電圧Ｖ_ｅ がＶ_ｅ１より下側にある間はＬ論理を出力し続けるが、ランプ電圧Ｖ_ｅ が電圧Ｖ_ｅ１を越えると、Ｈ論理に反転し、ランプ電圧Ｖ_ｅ が電圧Ｖ_ｅ１を横切ったことを表わす検出信号Ｖ_ＴＳを出力する。
【００２０】
この検出信号Ｖ_ＴＳを例えばレーザ光源６０に与え、レーザ光源６０からレーザ光をパルス状に出射させる。レーザ光は物標６１において反射し、受光器６２に受光させる。受光器６２は光を電気信号に変換し、この電気信号Ｒ_Ｘ をフリップフロップＦＦ_２ のクロック入力端子に入力する。
フリップフロップＦＦ_２ はデータ入力端子Ｄに与えられているＨ論理を読み込む、従って出力端子Ｑ_１ がＨ論理に反転するから、トランジスタＴｒ_３ がオンの状態に反転し、トランジスタＴｒ_４ をオンの状態に反転させる。この結果、トランジスタＴｒ_５ がオフに制御され、定電流Ｉ_ｃ はトランジスタＴｒ_４ に流れ出力点Ａには流れない状態となる。従ってＡ点の電位は受光器６２が反射光を受光した時点の電位に停止する。
【００２１】
一方フリップフロップＦＦ_２ の状態が反転すると、出力端子Ｑ_２ に接続されているサンプルホールド回路４１にトリガ信号が与えられる。よってサンプルホールド回路４１はランプ電圧Ｖ_ｅ の停止時点の電圧をサンプルホールドする。これと共に、フリップフロップＦＦ_２ の出力端子Ｑ_２ から出力されたトリガ信号は遅延素子４２を通じてＡＤ変換器４０に入力されるから、ＡＤ変換器４０は遅延素子４２の遅延時間後に、サンプルホールド回路４１にサンプルホールドされている電圧をＡＤ変換し、そのＡＤ変換値Ｖ_Ｘ を例えばマイクロコンピュータによって構成される演算制御器５０に入力する。
【００２２】
演算制御器５０はＡＤ変換器４０から入力されたＡＤ変換値Ｖ_Ｘ から比較電圧源２１に設定した電圧Ｖ_ｅ１を引算し、その残りの値（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）を時間値又は距離値に換算して表示器５１に表示させる。ＡＤ変換器４０はＡＤ変換終了後、変換終了信号ＡＤＥＮＤを出力し、この変換終了信号ＡＤＥＮＤをフリップフロップＦＦ_１ ，ＦＦ_２ のリセット端子Ｒに与え、ランプ電圧発生回路１０を初期状態に戻す。
【００２３】
物標６１が離れ過ぎている場合は、所定の時間範囲内にレーザ光が戻ってこないことになる。このためランプ電圧Ｖ_ｅ が飽和点に達することになるが、この発明ではランプ電圧Ｖ_ｅ が飽和点に達する前に、ランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の上限電圧Ｖ_ｅ２を電圧比較器３０によって検出し、その検出信号によって測定のオーバーレンジ検出信号ＥＮＤを発生させる。このために電圧比較器３０の一方の入力端子に比較電圧源３１を接続し、この比較電圧源３１から比較電圧Ｖ_ｅ２を電圧比較器３０に与えてランプ電圧Ｖ_ｅ がこの電圧Ｖ_ｅ２を横切ったことを検出させる。その検出信号をオーバーレンジ検出信号ＥＮＤとして演算制御器５０とオアゲート３２を通じてフリップフロップＦＦ_１ ，ＦＦ_２ のリセット端子Ｒに入力し、測定のための制御状態を初期状態に戻す。
【００２４】
以上の説明によりランプ電圧Ｖ_ｅ の起動と停止及びランプ電圧Ｖ_ｅ が、直線特性部分の下限電圧Ｖ_ｅ１を横切る状態を検出し、この検出時点から時間測定を開始させる構成及びランプ電圧Ｖ_ｅ が直線特性部分の上限電圧Ｖ_ｅ２を横切る状態を検出し、この検出時点でオーバーレンジ検出信号ＥＮＤを発生させる構成及びその動作が理解されよう。
【００２５】
この発明は図４に示した構成に加えて、図１に示すようにランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜を計測する校正値測定手段７０と、この校正値測定手段７０で測定した校正値を記憶する校正値記憶手段５２及びこの校正値記憶手段５２に記憶した校正値により測定値を校正する演算制御器５０及び測定モードと校正モードとに切替るモード切替手段８０とを設けて構成したものである。
【００２６】
図１に示す７０は校正値測定手段、８０はモード切替手段を示す。モード切替手段８０は２つの切替回路８１と８２によって構成される。切替回路８１と８２はそれぞれ演算制御器５０から出力される切替制御信号ＣＳ_１ によって切替制御される。つまり、例えば演算制御器５０から出力される切替制御信号ＣＳ_１ がＨ論理の場合、測定モードに制御され、このとき切替回路８１と８２は入力端子Ａが出力端子Ｃに接続される。従って測定モードでは演算制御器５０から出力されるスタート信号ＳＴが切替回路８１を通じてランプ電圧発生回路１０に入力され、また受光器６２で受光したストップ信号Ｒ_Ｘ を切替回路８２を通じてランプ電圧発生回路１０に入力する。
【００２７】
測定モードにおいてランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の下限電圧Ｖ_ｅ１を電圧比較器２０によって検出し、測定開始信号Ｖ_ＴＳを発生させる点と、直線特性部分の上限電圧Ｖ_ｅ２を電圧比較器３０で検出し、レンジオーバーを表わす信号ＥＮＤを発生させる点の構成は図４で説明したので、ここではこれ以上の詳細説明は省略する。
【００２８】
この発明の特徴とする構成はモード切替手段８０の他に校正値測定手段７０を設けた点である。校正値測定手段７０は校正用クロック発生器７１と、校正用カウンタ７２，７３と、これら校正用カウンタ７２，７３から出力される計数出力Ｔ_ｏ１とＴ_ｏ２の何れか一方を選択してモード切替回路８０に送り出す切替回路７４ と、校正用クロックの立上りのタイミングに同期した校正用スタート信号Ｔ_ａ を生成する校正用スタート信号発生器７５とによって構成される。
【００２９】
校正用クロック発生器７１は温度変化に対して周波数変動が少ない例えば水晶発振器が用いられ、例えば１５０ＭＨｚ程度の周波数のクロックパルスＣＰ（図２Ｅ）を発生する。校正用カウンタ７２と７３はこのクロックパルスＣＰを計数し、所定個のクロックパルスＣＰを計数すると計数出力信号Ｔ_ｏ１とＴ_ｏ２を出力する。計数出力Ｔ_ｏ１は図２Ｇに示すように校正用スタート信号Ｔ_ａ で起動されたランプ電圧Ｖ_ｅ が直線特性部分の下限電圧Ｖ_ｅ１を通過した直後のタイミングで発生するように、カウンタ７２の計数値Ｎ_１ を設定する。また、計数出力Ｔ_ｏ２は図２Ｈに示すように、ランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の上限電圧Ｖ_ｅ２に到達するわずか前のタイミングで発生するように、カウンタ７３の計数値Ｎ_２ を設定する。つまり、計数出力Ｔ_ｏ１とＴ_ｏ２がランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性の範囲内で生成されるようにカウンタ７２と７３の分周値を設定する。
【００３０】
校正用クロックＣＰの周期Ｔ_ｃ （図２Ｅ） が安定なものとすると、Ｔ_ｃ （Ｎ_２ −Ｎ_１ ）を基準時間Ｔ_ＣＯＮ （図２Ｇ）として利用することができる。この基準時間Ｔ_ＣＯＮ の間に上昇するランプ電圧Ｖ_ｅ の量Ｖ_ｏ２−Ｖ_ｏ１を測定することにより、ランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θを求めることができる。
つまり、校正モードではモード切替手段８０を構成する切替回路８１と８２は入力端子Ｂを出力端子Ｃに接続する状態に切替える。校正値測定手段７０を構成する切替回路７４は１回目の校正用スタート信号Ｔ_ａ が出力された状態では入力端子Ａを出力端子Ｃに接続した状態に切替られる。また２回目の校正用スタート信号Ｔ_ａ が出力された状態では切替回路７４は入力端子Ｂが出力端子Ｃに接続された状態に切替られる。
【００３１】
この結果、１回目の校正用スタート信号Ｔ_ａ の発生サイクルでは切替回路７４は計数出力Ｔ_ｏ１を出力し、２回目の校正用スタート信号Ｔ_ａ の発生サイクルでは切替回路７４は計数出力Ｔ_ｏ２を出力する。従ってサンプルホールド回路４１には図２ＩとＪに示すように計数出力Ｔ_ｏ１とＴ_ｏ２の供給タイミングにおけるランプ電圧Ｖ_ｏ１とＶ_ｏ２がサンプルホールドされ、そのサンプルホールドされた電圧Ｖ_ｏ１とＶ_ｏ２がそれぞれＡＤ変換されて演算制御器５０に取込まれる。
【００３２】
演算制御器５０では校正値として基準時間Ｔ_ＣＯＮ とランプ電圧Ｖ_ｅ の変化値（Ｖ_ｏ２−Ｖ_ｏ１）によってランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜値θ_１ を
θ_１ ＝（Ｖ_ｏ２−Ｖ_ｏ１）／Ｔ_Ｃ （Ｎ_２ −Ｎ_１ ）
により求め、校正値記憶手段５２に記憶する。校正モードは測定モードの合間に、例えば数分間に１回程度の割合で定期的に実行し、実行の都度校正値θ_１ を更新する。
【００３３】
測定モードでは電圧比較器２０に設定した比較電圧Ｖ_ｅ１と測定対象信号Ｒ_ｘ が入力された時点でサンプルホールド回路４１にサンプルホールドされた電圧Ｖ_ｘ との差の値（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）を計測し、この差の値（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）から測定時間Ｂを求める。ここで測定モードにおけるランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θ_２ は
θ_２ ＝（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）／Ｂ
となる。
【００３４】
ここで校正モードを実行してから測定モードを実行するまでの間の時間をわずかな時間、例えば数分間程度であるものとすると、校正モードにおけるランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θ_１ と、測定モードにおけるランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θ_２ がθ_１ ＝θ_２ であるものと見なすことができる。従って
（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）／Ｂ＝（Ｖ_ｏ２−Ｖ_ｏ１）／Ｔ_Ｃ （Ｎ_２ −Ｎ_１ ）
が成立する。
【００３５】
よって測定時間Ｂは
Ｂ＝Ｔ_ｃ （Ｎ_２ −Ｎ_１ ）（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）／（Ｖ_ｏ２−Ｖ_ｏ１）
＝（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）／θ_１
で求められ、１／θ_１ を（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）に乗算することにより校正を行なうことができる。
【００３６】
因みに、校正用クロックＣＰの周波数を１５０ＭＨｚとすると、その１周期Ｔ_C はＴ_c ＝６．６６６６・・・ｎｓとなる。この周期Ｔ_c の値によれば１周期当り光が１ｍ（往復）進むことになる。Ｎ₁ とＮ₂ をＮ₁ ＝１０，Ｎ₂ ＝１６０に設定すると、（Ｎ₂ −Ｎ₁ ）＝１５０となり、基準時間Ｔ_CON は１５０ｍの測定範囲を与える。
【００３７】
ここで例えばＶ_ｏ１＝０．５ｖ，Ｖ_ｏ２＝８ｖ，Ｖ_ｅ１＝０．２ｖ，Ｖ_ｘ ＝７．７ｖであったとすると、被測定時間Ｂは
Ｂ＝６．６６６×１０^−９（１６０−１０）（７．７−０．２）／
（８−０．５）＝１μｓ
となる。
【００３８】
この状態からＶ_ｏ１＝０．５ｖ，Ｖ_ｏ２＝９ｖ，Ｖ_ｅ１＝０．２ｖ，Ｖ_ｘ ＝７．７ｖに変化したとする。つまり、ランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θが大きくなったとすると、
Ｂ＝６．６６６×１０^−９（１６０−１０）（７．７−０．２）／
（９−０．５）＝０．８８２３４４１１μｓ
に校正される。
【００３９】
従来はＶ_ｅ１＝０．２ｖ，Ｖ_ｘ ＝７．７ｖであれば、その差７．５ｖがそのまま時間値或は距離値に換算されるのでランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜が変わっても同じ測定結果を表示器５１に表示することになる。
つまり、上記したように校正モード時のランプ電圧の傾斜θ_１ と測定モード時のランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜θ_２ をθ_１ ＝θ_２ の関係になるように測定モード時の測定電圧値（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）に校正値１／θ_１ を乗算したから、図３に示すように、ランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜がθ_１Ａ，θ_１Ｂ，θ_１Ｃに変化しても、校正モードと測定モードはそれぞれ同一のランプ電圧Ｖ_ｅＡ又はＶ_ｅＢ又はＶ_ｅＣで測定されることになる。従って、どのランプ電圧Ｖ_ｅＡ又はＶ_ｅＢ又はＶ_ｅＣを使用したとしても、その基準時間Ｔ_ＣＯＮ はＴ_ｃ （Ｎ_２ −Ｎ_１ ）で規定されている。よって測定電圧値（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）に校正値１／θ_１Ａ及び１／θ_１Ｂ，１／θ_１Ｃを乗ずることによりこの基準時間Ｔ_ＣＯＮ を基準値とする値に校正される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば校正モードを例えば数分間隔に定期的に実行することによりランプ電圧Ｖ_ｅ の傾斜が温度変化等の理由で変わっても、校正モードを実行する毎に、校正値１／θを更新するから、この校正値を用いて測定電圧（Ｖ_ｘ −Ｖ_ｅ１）を校正することにより常に正しい測定値を得ることができる。この結果、ＴＡＣ方式の高分解能性を維持しつつ、然も高精度な時間測定及び距離の測定を行なうことができる。
【００４１】
然も、この発明ではランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の下限電圧Ｖ_ｅ１を検出してこの検出時点を測定の開始点に規定したからランプ電圧Ｖ_ｅ の立上りの初期に発生するランプ電圧の遅延及び非直線部分を除去し、測定の開始直後から精度のよい測定結果を得ることができる。
更に、この発明ではランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分の上限電圧Ｖ_ｅ２を検出してオーバーレンジ検出信号ＥＮＤを生成する構成としたから、測定範囲の全範囲にわたってランプ電圧Ｖ_ｅ の直線特性部分を用いることになり、測定範囲の全範囲にわたって高精度を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】この発明の動作を説明するための波形図。
【図３】この発明による時間測定の校正方法を説明するための波形図。
【図４】この発明による時間測定装置及び距離測定装置の具体的な実施例を示す接続図。
【図５】従来の技術の不都合を説明するための波形図。
【符号の説明】
１０ ランプ電圧発生回路
２０，３０ 電圧比較器
４０ ＡＤ変換器
４１ サンプルホールド回路
５０ 演算制御器
５１ 表示器
５２ 校正値記憶手段
６０ レーザ光源
６２ 受光器
７０ 校正値測定手段
８０ モード切替手段

Claims (2)

1. スタート信号により起動するランプ電圧発生回路と、
   上記ランプ電圧発生回路から出力されるランプ電圧が、その直線特性の下限電圧を横切ることを検出する電圧比較器と、
   この電圧比較器の検出信号によって波動を発射させる手段と、
   上記波動の反射信号の入力によりランプ電圧発生回路の動作を停止させてその電圧を測定する手段と、
   上記下限電圧と停止値との間の電圧変化値により上記波動の送出時点から被測定信号が入力された時点までの時間を計測する手段と、
   上記ランプ電圧の基準時間対電圧変化値を求める校正値測定手段と、
   この校正値測定手段で測定した校正値を記憶する校正値記憶手段と、
   測定モードにおいて上記校正値記憶手段に記憶した校正値によって測定値を校正する演算制御器と、
   校正された測定値を表示する表示器とを設けたことを特徴とする時間測定装置。
2. 請求項１記載の時間測定装置において、上記電圧比較器の検出信号によって波動を発射し、物標からの反射波をとらえてその受波信号によって上記ランプ電圧発生回路の動作を停止させ、上記電圧比較器の動作時点におけるランプ電圧と上記受波信号の供給時点におけるランプ電圧との値から、物標までの距離を測定する距離測定装置。

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