JPH0415593A - 高分解能時間差計測装置 - Google Patents
高分解能時間差計測装置Info
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- JPH0415593A JPH0415593A JP2118993A JP11899390A JPH0415593A JP H0415593 A JPH0415593 A JP H0415593A JP 2118993 A JP2118993 A JP 2118993A JP 11899390 A JP11899390 A JP 11899390A JP H0415593 A JPH0415593 A JP H0415593A
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- pulse
- clock pulse
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 1
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- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数のパルス信−冒の時間差を高分解能かつ
高精度に４測する装置に関するものである。
高精度に４測する装置に関するものである。
従来この種の装置は、第３図に示す様な構成がよく知ら
れている。又第４図はその動作原理図である。第３図、
第４図において、１１１測開始時スタ１−パルス、発生
器２によって出力３トれろスタトパルス（Ｂ）と計測終
了■、〜にスタートパルス発生」二器５によって出力さ
れろストア・ブパルス（Ｃ）とのｂ開蓋をスター １パ
ルス（Ｂ）とスＩ・ノブパルス（Ｃ）間のノに準りｌ：
ｌ ツクパルス発生器１から出力される）−、ｌ； ｇ
ｊｐりし＋ツクパルス（■〕）をカウンタ３’ｒ、ｉ（
数するＪ二とに、Ｌり時間差を求めている。しかしなが
ら、Ｌ２力式では、スター１〜パルスやスタートパルス
とクロックパルスのズレ時間に伴なう時間差誤差か生し
、又、りｍｌ 、７クパルスの周１ｖ１以−ドの時間分
解能が得られないため、高分解能を得るために、クロッ
クパルスの周波数を高くしたり、クロックパルスとスタ
ー１−信号を、周期させ１こ上で、複数回の計測を行な
いその結果を平均したりして高分解能化、高精度化を計
っていた。
れている。又第４図はその動作原理図である。第３図、
第４図において、１１１測開始時スタ１−パルス、発生
器２によって出力３トれろスタトパルス（Ｂ）と計測終
了■、〜にスタートパルス発生」二器５によって出力さ
れろストア・ブパルス（Ｃ）とのｂ開蓋をスター １パ
ルス（Ｂ）とスＩ・ノブパルス（Ｃ）間のノに準りｌ：
ｌ ツクパルス発生器１から出力される）−、ｌ； ｇ
ｊｐりし＋ツクパルス（■〕）をカウンタ３’ｒ、ｉ（
数するＪ二とに、Ｌり時間差を求めている。しかしなが
ら、Ｌ２力式では、スター１〜パルスやスタートパルス
とクロックパルスのズレ時間に伴なう時間差誤差か生し
、又、りｍｌ 、７クパルスの周１ｖ１以−ドの時間分
解能が得られないため、高分解能を得るために、クロッ
クパルスの周波数を高くしたり、クロックパルスとスタ
ー１−信号を、周期させ１こ上で、複数回の計測を行な
いその結果を平均したりして高分解能化、高精度化を計
っていた。
（発明が解決しようとする課題］
−１−記の如き計測方式においては、りＩコックパルス
の周波数や計測時間に限界があるため、ある程度以十の
分解能をｆｉすることは困難となるのでそれ以りの））
・解能を要求さＪする場合には、その対応か出来ないと
いう問題点があった。。−らＧ真よ、種々の手法により
、クロ・クパルスを時間的にズレしたり、周３ｖ１を変
動さ−ｌる等により、より＾′１１分解能をめざし７た
ものも知られているが、これら６オ少なくとも式数回の
Ｍ ｔ Ｎｔｌｌを必要と１−またり 回路規模が人き
くな、Ｉたり、さらには肋間的なズし・や周回変動の誤
差がそのまま精度に悪影舌を及ばず問題点があった。本
発明はごの様な従来の問題点に鑑めてなされたもので、
比較的周波数の低いりＩ」ツクパルスを用いて、１回の
計測で高い時間差分解能を有する高分解能時間差５１測
装置を（是供１ろごとを目的としている。
の周波数や計測時間に限界があるため、ある程度以十の
分解能をｆｉすることは困難となるのでそれ以りの））
・解能を要求さＪする場合には、その対応か出来ないと
いう問題点があった。。−らＧ真よ、種々の手法により
、クロ・クパルスを時間的にズレしたり、周３ｖ１を変
動さ−ｌる等により、より＾′１１分解能をめざし７た
ものも知られているが、これら６オ少なくとも式数回の
Ｍ ｔ Ｎｔｌｌを必要と１−またり 回路規模が人き
くな、Ｉたり、さらには肋間的なズし・や周回変動の誤
差がそのまま精度に悪影舌を及ばず問題点があった。本
発明はごの様な従来の問題点に鑑めてなされたもので、
比較的周波数の低いりＩ」ツクパルスを用いて、１回の
計測で高い時間差分解能を有する高分解能時間差５１測
装置を（是供１ろごとを目的としている。
〔課題を解決する為の手段］
１記目的のために本発明では、計測開始のスタートパル
スを出力させろスタートパルス発生Ｒｇ ２と計測終了
のストップパルスを出力さ已るスター１〜パルス発生器
５と基準クロックパルスを出力させる基準クロックパル
ス発振器１とを有すると共に前記各パルスを入力して前
記スターＩ・パルスと前記スター１〜パルス間の前記基
準クロックパルスを計測処理するカウンタ３と前記４数
処理されたデータ漬けを受ｉＪて処理するデータ処理装
置とを有する時間差計測装置において、 前記基【シクロックパルスと周波数の異なる第２クロッ
クパルスを前記スタートパルスに同期させて出力させる
第２クロックパルス発振器６と、前記１＜１ｇクロック
パルスと前記第２クロンクパルスとが一致するまで前記
クロックパルスを計数処理する第２カウンタ７と、 前記カウンタ３と前記第２カウンタ７によって計数処理
されたデータに基づいて、前記スタートパルスと前記ス
１ノブパルスとの時間差を演算するデータ処理装置１０
と、 を有することを課題解決の手段とするものである。
スを出力させろスタートパルス発生Ｒｇ ２と計測終了
のストップパルスを出力さ已るスター１〜パルス発生器
５と基準クロックパルスを出力させる基準クロックパル
ス発振器１とを有すると共に前記各パルスを入力して前
記スターＩ・パルスと前記スター１〜パルス間の前記基
準クロックパルスを計測処理するカウンタ３と前記４数
処理されたデータ漬けを受ｉＪて処理するデータ処理装
置とを有する時間差計測装置において、 前記基【シクロックパルスと周波数の異なる第２クロッ
クパルスを前記スタートパルスに同期させて出力させる
第２クロックパルス発振器６と、前記１＜１ｇクロック
パルスと前記第２クロンクパルスとが一致するまで前記
クロックパルスを計数処理する第２カウンタ７と、 前記カウンタ３と前記第２カウンタ７によって計数処理
されたデータに基づいて、前記スタートパルスと前記ス
１ノブパルスとの時間差を演算するデータ処理装置１０
と、 を有することを課題解決の手段とするものである。
Ｌ記の９Ｈさ構成に於いては、基〈１ｔクロックパルス
と第２ご７０ツクパルスの＋ｖ］！ＩＪＩ差に等価な周
波数りし１７りを使用した場合と同様な効果が得られろ
ため、ＩＱシクロックパルス第２クロックパルスとの周
波数を近接させることで比較的低い周波数の信号を用い
て、高い周波数の信号を用いたのと同様な効果を得るこ
とが出来るので従来の如き不都合は解消する。
と第２ご７０ツクパルスの＋ｖ］！ＩＪＩ差に等価な周
波数りし１７りを使用した場合と同様な効果が得られろ
ため、ＩＱシクロックパルス第２クロックパルスとの周
波数を近接させることで比較的低い周波数の信号を用い
て、高い周波数の信号を用いたのと同様な効果を得るこ
とが出来るので従来の如き不都合は解消する。
又、第２クロンクパルスを被測定パルスに同期させて発
振させることで、−回の測定で高分解能の計測が出来る
。
振させることで、−回の測定で高分解能の計測が出来る
。
〔実施例］
第１図は本発明の実施例であり、例えば光の往復時間を
計測してその値から距離を求める場合に応用したもので
ある。又第２図は本発明の動作説明図である。第１図、
第２図において、外部操作によって測定開始信号（Ａ）
がスタートパルス発生器２に入力されると、基準クロッ
クパルス発振器１の出力（Ｂ）に同！！ＪＩ してスタ
ー１〜パルス（Ｄ）が発生し、カウンタ３および光パル
ス発生器４に人力される。光パルス発生器４では、スタ
ートパルス（Ｄ）を光パルスに変換し、被測定点（図示
せず）に出射する。その後被測定点からの反Ｉ・１光は
、０［そそ、・換器（ス１−・ブバルス発ｋＶ器）５（
躬入力さ；ｌｑ、被Ｎｔｌ＋定点まての）１−のｔｌ復
時間に相当する時間おく、１′）を持った′に気的なス
ト７ブバルス（Ｅ）、と１で、第２・クロ・クバル・ス
発振器６およびカウンタ３（に入力される。
計測してその値から距離を求める場合に応用したもので
ある。又第２図は本発明の動作説明図である。第１図、
第２図において、外部操作によって測定開始信号（Ａ）
がスタートパルス発生器２に入力されると、基準クロッ
クパルス発振器１の出力（Ｂ）に同！！ＪＩ してスタ
ー１〜パルス（Ｄ）が発生し、カウンタ３および光パル
ス発生器４に人力される。光パルス発生器４では、スタ
ートパルス（Ｄ）を光パルスに変換し、被測定点（図示
せず）に出射する。その後被測定点からの反Ｉ・１光は
、０［そそ、・換器（ス１−・ブバルス発ｋＶ器）５（
躬入力さ；ｌｑ、被Ｎｔｌ＋定点まての）１−のｔｌ復
時間に相当する時間おく、１′）を持った′に気的なス
ト７ブバルス（Ｅ）、と１で、第２・クロ・クバル・ス
発振器６およびカウンタ３（に入力される。
第１シクし１ンクバルス発振器６Ｂ＃’、、入力された
ス１ノブパルス（Ｅ ）に同；！Ｊ＋ Ｌだ、第２．′
ノロツクパルス列（Ｃ）を発律さｍｌ、第２カウンク７
−・入力させる。第２カウンク７は一致検出部ε（と１
１数部９（から成り、 一致検出部１３には基準りｌコ
ックパルス列（１，３） 、第２クロックパルス列（Ｃ
）、およびストップパルス（Ｅ）が入力されろ。
ス１ノブパルス（Ｅ ）に同；！Ｊ＋ Ｌだ、第２．′
ノロツクパルス列（Ｃ）を発律さｍｌ、第２カウンク７
−・入力させる。第２カウンク７は一致検出部ε（と１
１数部９（から成り、 一致検出部１３には基準りｌコ
ックパルス列（１，３） 、第２クロックパルス列（Ｃ
）、およびストップパルス（Ｅ）が入力されろ。
第２図において、スター１パルス（１））およびスｌ”
ツノ°パルス（Ｅ）がカウンタ３に人力されると、５
１数・イネーブル信号（Ｆ ）か’ｔ−成さ扛その間の
基【１！クロンクパルス列（Ｇ）を８１数１−７、デー
タ処理装置］、 （＋ −・、結果を出力する。
ツノ°パルス（Ｅ）がカウンタ３に人力されると、５
１数・イネーブル信号（Ｆ ）か’ｔ−成さ扛その間の
基【１！クロンクパルス列（Ｇ）を８１数１−７、デー
タ処理装置］、 （＋ −・、結果を出力する。
又、ス１ノブパルス（＋＝： ）に同期し−（、第２り
Ｌｌ、クバルス発振器６から出力される第２りし１）／
７ パルス列（Ｃ）と基準クロア′！ペルス列（ｎ）が
・致検出部８ζ、こ入力。される、！：、スＩ・７７°
パルス（ド）をさ′１（、十がりと１２４（十り１１
・イノパルス列（ｔ３）、！：第２クロッツノパルス列
（〔゛）の−＋ｙ Ｌ、 タ時間を）ノち［・がりと−
４゛ろ１：１数イネーブル（、”、−；（＋−１）を計
数部９・＼出力し７．１，１数部９１１：、’−の間の
基【１（り〔１ンクバルス列（１）を：；１数り、、デ
ータ処理装置１０・＼結果を出力する。
Ｌｌ、クバルス発振器６から出力される第２りし１）／
７ パルス列（Ｃ）と基準クロア′！ペルス列（ｎ）が
・致検出部８ζ、こ入力。される、！：、スＩ・７７°
パルス（ド）をさ′１（、十がりと１２４（十り１１
・イノパルス列（ｔ３）、！：第２クロッツノパルス列
（〔゛）の−＋ｙ Ｌ、 タ時間を）ノち［・がりと−
４゛ろ１：１数イネーブル（、”、−；（＋−１）を計
数部９・＼出力し７．１，１数部９１１：、’−の間の
基【１（り〔１ンクバルス列（１）を：；１数り、、デ
ータ処理装置１０・＼結果を出力する。
以上の構成においては、スター １〜パルス（［〕）は
基！′ＩＬクロ・７クパルス列（Ｂ）４；−同１す１さ
廿ているが、基準り■ツクパルス（シ３）とスタートパ
ルス（［））とのスｌ／＠を同様な力弐で測定−づる構
成にすれば必ずしも同期させる必要がないことはいうま
でもない。又ス１ツブパルス（Ｐ、）はスタ−トパルス
（Ｄ）と時間差のあるパルス信ぢであれば、特にこの実
施例に限定されるもので（、■ない。
基！′ＩＬクロ・７クパルス列（Ｂ）４；−同１す１さ
廿ているが、基準り■ツクパルス（シ３）とスタートパ
ルス（［））とのスｌ／＠を同様な力弐で測定−づる構
成にすれば必ずしも同期させる必要がないことはいうま
でもない。又ス１ツブパルス（Ｐ、）はスタ−トパルス
（Ｄ）と時間差のあるパルス信ぢであれば、特にこの実
施例に限定されるもので（、■ない。
第５図は、第２クロックパルス発振器の−・実り缶例で
あって、ストップパルスが人力されると遅延素子及び各
素子の遅延ＩＬ％間によって決定され？）周波数で発振
がなされる。発振器の安定爪は回路の９廷時間の変動に
よるが、発振直後＆；ｔ ｔ”：’ ウｊ、ｙ ’ｒｒ
も安定度か良くないので、例えばスタートパルスの基【
１（りＩ−１ンクバルスに対する位相を（ビ、１８（ピ
可変にＵ、て第２クロックパルスが定振安定後に−・致
する方を選ＩＲするように構成ずろごとが精度ト望まし
い。
あって、ストップパルスが人力されると遅延素子及び各
素子の遅延ＩＬ％間によって決定され？）周波数で発振
がなされる。発振器の安定爪は回路の９廷時間の変動に
よるが、発振直後＆；ｔ ｔ”：’ ウｊ、ｙ ’ｒｒ
も安定度か良くないので、例えばスタートパルスの基【
１（りＩ−１ンクバルスに対する位相を（ビ、１８（ピ
可変にＵ、て第２クロックパルスが定振安定後に−・致
する方を選ＩＲするように構成ずろごとが精度ト望まし
い。
以上の様に本発明によれば、旧数部５〕の出力活眼と、
基準クロックパルスとスター１パルスとの時間的スし一
量が比例するため、拮ｔｇりｍｌ ンクパルス以下の微
少時間の計測が１回の測定で可能となる利点がある。又
基１１Ｆ−クロックパルス（Ａ）と第２クロ・７クパル
ス（Ｂ）の周波数を近接さ−ｌＩる、二とて、容易に時
間開側分解能４川ｉ：ｊ、−＜するご点かｉＪ能となる
効果もある。
基準クロックパルスとスター１パルスとの時間的スし一
量が比例するため、拮ｔｇりｍｌ ンクパルス以下の微
少時間の計測が１回の測定で可能となる利点がある。又
基１１Ｆ−クロックパルス（Ａ）と第２クロ・７クパル
ス（Ｂ）の周波数を近接さ−ｌＩる、二とて、容易に時
間開側分解能４川ｉ：ｊ、−＜するご点かｉＪ能となる
効果もある。
第１図は本発明による装置の一実施例のブロック図、
第２図は本発明による装置の動作を説明する図、第３図
は従来装置のブＤ ：／りＶ、 第４し１は従来装置の動作を説明する図、第５図番４本
発明による第２クロックパルス発振器を説明する回路回
である。 （ｒ要部分の符ルＪの説明〕 １・・・・・・基べ（／７７日ツクベル：発振器、ζ３
・・・カウンタ、 ５・・・・第２クロックパルス発（７ｊ Ｊ＋ｉ、（（
・・・・・・第２カウンク、 ７・・・・−・致検出部、 ８・・・・・・・・計数部。
は従来装置のブＤ ：／りＶ、 第４し１は従来装置の動作を説明する図、第５図番４本
発明による第２クロックパルス発振器を説明する回路回
である。 （ｒ要部分の符ルＪの説明〕 １・・・・・・基べ（／７７日ツクベル：発振器、ζ３
・・・カウンタ、 ５・・・・第２クロックパルス発（７ｊ Ｊ＋ｉ、（（
・・・・・・第２カウンク、 ７・・・・−・致検出部、 ８・・・・・・・・計数部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、計測開始のスタートパルスを出力させるスタートパ
ルス発生器と計測終了のストップパルスを出力させるス
トップパルス発生器と基準クロックパルスを出力させる
基準クロックパルス発振器とを有すると共に、前記各パ
ルスを入力して、前記スタートパルスと前記ストップパ
ルス間の前記基準クロックパルスを計数処理するカウン
タと、前記計数処理されたデータ信号を受けて処理する
データ処理装置とを有する時間差計測装置において、 前記基準クロックパルスと周波数の異なる第２クロック
パルスを前記ストップパルスに同期させて出力させる第
２クロックパル発振器と、 前記基準クロックパルスと前記第２クロックパルスとが
一致するまで前記クロックパルスを計数処理する第２カ
ウンタと、 前記カウンタと前記第２カウンタによって計数処理され
たデータに基づいて前記スタートパルスと前記ストップ
パルスとの時間差を演算するデータ処理装置と、を有す
ることを特徴とする高分解能時間差計測装置。 ２、前記第２カウンタは前記基準クロックパルスと前記
第２クロックパルスとの一致を検出する一致検出部と、
該検出部によって前記基準クロックパルスと前記第２ク
ロックパルスとの一致が検出されるまで、前記第２クロ
ックパルスのスタートから前記基準クロックパルスを計
数する計数部とを有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の高分解能時間差計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118993A JPH0415593A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 高分解能時間差計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2118993A JPH0415593A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 高分解能時間差計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415593A true JPH0415593A (ja) | 1992-01-20 |
Family
ID=14750350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2118993A Pending JPH0415593A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 高分解能時間差計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0415593A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587187B2 (en) | 2001-01-18 | 2003-07-01 | Denso Corporation | Time measuring system and related distance measuring system |
| JP2020085537A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び距離計測装置 |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2118993A patent/JPH0415593A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6587187B2 (en) | 2001-01-18 | 2003-07-01 | Denso Corporation | Time measuring system and related distance measuring system |
| JP2020085537A (ja) * | 2018-11-19 | 2020-06-04 | 株式会社東芝 | 半導体装置及び距離計測装置 |
| JP2022186902A (ja) * | 2018-11-19 | 2022-12-15 | 株式会社東芝 | 半導体回路及び距離計測装置 |
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