JPH05119152A - 距離検出装置 - Google Patents
距離検出装置Info
- Publication number
- JPH05119152A JPH05119152A JP28296791A JP28296791A JPH05119152A JP H05119152 A JPH05119152 A JP H05119152A JP 28296791 A JP28296791 A JP 28296791A JP 28296791 A JP28296791 A JP 28296791A JP H05119152 A JPH05119152 A JP H05119152A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 目標物に向って光を発射する発光手段と、該
発光手段から発射された光が前記目標物で反射して戻る
反射光を受光する受光手段とを備えた距離検出装置にお
いて、クロックパルスを用いず、低い周波数領域を扱う
回路で距離検出を可能にする。 【構成】 基準直流電圧源１０と、発光手段が光を発射
した第１の時点で閉成されるスイッチＳ1 と、入力端子
がスイッチＳ1 を介して基準直流電圧源１０に接続さ
れ、かつスイッチＳ1 の閉成に伴って基準直流電圧によ
って充電されるコンデンサＣ1 を備えた積分回路１１
と、前記第１の時点で閉成され、かつ受光手段が反射光
を受光した第２の時点で開放されるスイッチＳ2 と、こ
のスイッチＳ2 を介して積分回路１１の出力端子に接続
され、かつスイッチＳ2 が閉成されている間、積分回路
１１の出力によって充電されるコンデンサＣ2 と、この
コンデンサＣ2 に充電された電荷量に基づいて距離を演
算する演算手段とを設ける。
発光手段から発射された光が前記目標物で反射して戻る
反射光を受光する受光手段とを備えた距離検出装置にお
いて、クロックパルスを用いず、低い周波数領域を扱う
回路で距離検出を可能にする。 【構成】 基準直流電圧源１０と、発光手段が光を発射
した第１の時点で閉成されるスイッチＳ1 と、入力端子
がスイッチＳ1 を介して基準直流電圧源１０に接続さ
れ、かつスイッチＳ1 の閉成に伴って基準直流電圧によ
って充電されるコンデンサＣ1 を備えた積分回路１１
と、前記第１の時点で閉成され、かつ受光手段が反射光
を受光した第２の時点で開放されるスイッチＳ2 と、こ
のスイッチＳ2 を介して積分回路１１の出力端子に接続
され、かつスイッチＳ2 が閉成されている間、積分回路
１１の出力によって充電されるコンデンサＣ2 と、この
コンデンサＣ2 に充電された電荷量に基づいて距離を演
算する演算手段とを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光等の光を用い
た距離検出装置に関する。
た距離検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば走行中の車両の前方または後方の
目標物に向ってレーザ光等の光を発射し、この光が前記
障害物で反射して戻るまでの時間を計測し、この時間か
ら目標物までの距離を検出するようにした距離検出装置
が知られている。そして、このような従来の距離検出装
置では、一般に、クロックオッシレータから発生するク
ロックパルスの数をカウンタで計測することによって時
間を算出するようにしている（実開昭６１−９９０７２
号公報参照）。
目標物に向ってレーザ光等の光を発射し、この光が前記
障害物で反射して戻るまでの時間を計測し、この時間か
ら目標物までの距離を検出するようにした距離検出装置
が知られている。そして、このような従来の距離検出装
置では、一般に、クロックオッシレータから発生するク
ロックパルスの数をカウンタで計測することによって時
間を算出するようにしている（実開昭６１−９９０７２
号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
にクロックパルスを用いる場合、クロックパルスが高周
波信号よりなるため、このクロックパルスが周辺回路に
漏洩して悪影響を与えるという問題があった。そのため
上記漏洩を防止する保護回路が必要となり、回路が複雑
かつ高価になる欠点があった。
にクロックパルスを用いる場合、クロックパルスが高周
波信号よりなるため、このクロックパルスが周辺回路に
漏洩して悪影響を与えるという問題があった。そのため
上記漏洩を防止する保護回路が必要となり、回路が複雑
かつ高価になる欠点があった。
【０００４】上述の課題に鑑み、本発明はクロックパル
スを用いることなしに、距離を検出することが可能な距
離検出装置を提供することを目的とする。
スを用いることなしに、距離を検出することが可能な距
離検出装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による距離検出装
置は、目標物に向って光を発射する発光手段と、該発光
手段から発射された光が前記目標物で反射して戻る反射
光を受光する受光手段とを備えた距離検出装置におい
て、基準直流電圧発生源と、前記発光手段が前記光を発
射した第１の時点で閉成される第１のスイッチと、入力
端子が前記第１のスイッチを介して前記基準直流電圧に
接続され、前記第１のスイッチの閉成に伴って充電され
る第１のコンデンサを備えた積分回路と、前記第１の時
点で閉成され、かつ前記受光手段が前記反射光を受光し
た第２の時点で開放される第２のスイッチと、一端が前
記第２のスイッチを介して前記積分回路の出力端子に接
続され、前記第２のスイッチが閉成されている期間中、
前記積分回路の出力電圧によって充電される第２のコン
デンサと、該第２のコンデンサに充電された電荷量に基
づいて距離を演算する演算手段とを備えてなることを特
徴とするものである。
置は、目標物に向って光を発射する発光手段と、該発光
手段から発射された光が前記目標物で反射して戻る反射
光を受光する受光手段とを備えた距離検出装置におい
て、基準直流電圧発生源と、前記発光手段が前記光を発
射した第１の時点で閉成される第１のスイッチと、入力
端子が前記第１のスイッチを介して前記基準直流電圧に
接続され、前記第１のスイッチの閉成に伴って充電され
る第１のコンデンサを備えた積分回路と、前記第１の時
点で閉成され、かつ前記受光手段が前記反射光を受光し
た第２の時点で開放される第２のスイッチと、一端が前
記第２のスイッチを介して前記積分回路の出力端子に接
続され、前記第２のスイッチが閉成されている期間中、
前記積分回路の出力電圧によって充電される第２のコン
デンサと、該第２のコンデンサに充電された電荷量に基
づいて距離を演算する演算手段とを備えてなることを特
徴とするものである。
【０００６】また本発明では、上記構成に加えて、前記
受光手段が前記第２の時点で閉成されて、前記第１のコ
ンデンサの電荷を放電させる第３のスイッチを備えてな
ることを特徴とするものである。
受光手段が前記第２の時点で閉成されて、前記第１のコ
ンデンサの電荷を放電させる第３のスイッチを備えてな
ることを特徴とするものである。
【０００７】
【作用および効果】本発明による距離検出装置では、発
光手段が光を発射した第１の時点で第１スイッチが閉成
されるから、積分回路に直流電圧源が接続されて、積分
回路の第１のコンデンサに対する充電が開始され、これ
に伴って積分回路の出力電圧が徐々に上昇する。また第
１のスイッチと同時に第２のスイッチも閉成されるか
ら、積分回路の出力電圧によって第２のコンデンサも充
電される。そして受光手段が反射光を受光した第２の時
点で第２のスイッチが開放されるから、積分回路と第２
のコンデンサとの接続が断たれ、第２のコンデンサの両
端間には、第１の時点から第２の時点までの期間に応じ
た電圧が記憶される。したがって、この第２のコンデン
サの両端間の電圧値を測定すれば、目標物までの距離を
検出できるのである。
光手段が光を発射した第１の時点で第１スイッチが閉成
されるから、積分回路に直流電圧源が接続されて、積分
回路の第１のコンデンサに対する充電が開始され、これ
に伴って積分回路の出力電圧が徐々に上昇する。また第
１のスイッチと同時に第２のスイッチも閉成されるか
ら、積分回路の出力電圧によって第２のコンデンサも充
電される。そして受光手段が反射光を受光した第２の時
点で第２のスイッチが開放されるから、積分回路と第２
のコンデンサとの接続が断たれ、第２のコンデンサの両
端間には、第１の時点から第２の時点までの期間に応じ
た電圧が記憶される。したがって、この第２のコンデン
サの両端間の電圧値を測定すれば、目標物までの距離を
検出できるのである。
【０００８】本発明によれば、扱う信号の周波数領域が
低いために、クロックパルスを用いた場合のような保護
回路を設ける必要がなくなり、回路の簡素化を図ること
ができる。
低いために、クロックパルスを用いた場合のような保護
回路を設ける必要がなくなり、回路の簡素化を図ること
ができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明による距離検出装置の実施例を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例のブロック図を示
し、１はレーザダイオード、２はレーザダイオード駆動
部、３は高電圧発生部、４はタイマコントロール回路
で、タイマコントロール回路４から発せられるスタート
パルスによって、レーザダイオード２からレーザ光が目
標物に向って周期的に発射されるとともに、上記スター
トパルスは測定部５に入力される。
し、１はレーザダイオード、２はレーザダイオード駆動
部、３は高電圧発生部、４はタイマコントロール回路
で、タイマコントロール回路４から発せられるスタート
パルスによって、レーザダイオード２からレーザ光が目
標物に向って周期的に発射されるとともに、上記スター
トパルスは測定部５に入力される。
【００１１】一方、目標物で反射した反射光は受光ダイ
オード６で受光され、受光アンプ７およびピークホール
ドアンプ８によって反射光に基づく電気信号が増幅かつ
検出され、この検出時点で、パルス発生部９からストッ
プパルスが測定部５に入力され、この測定部で、スター
トパルスが発せられた第１の時点Ｔ1と、ストップパル
スが発せられた第２の時点Ｔ2 との間の時間が測定さ
れ、この測定された時間から目標物までの距離が演算さ
れるようになっている。
オード６で受光され、受光アンプ７およびピークホール
ドアンプ８によって反射光に基づく電気信号が増幅かつ
検出され、この検出時点で、パルス発生部９からストッ
プパルスが測定部５に入力され、この測定部で、スター
トパルスが発せられた第１の時点Ｔ1と、ストップパル
スが発せられた第２の時点Ｔ2 との間の時間が測定さ
れ、この測定された時間から目標物までの距離が演算さ
れるようになっている。
【００１２】測定部５は、図２に示すように、基準直流
電圧Ｖref を供給するための基準直流電圧源１０を備え
ており、この基準直流電圧源１０は、スタートパルスに
よって閉成される第１のスイッチＳ1 を介して積分回路
１１の入力端子に接続されている。積分回路１１は、オ
ペアンプ１２と抵抗Ｒおよび第１のコンデンサＣ1 とか
らなるそれ自体は周知の構成を有する。
電圧Ｖref を供給するための基準直流電圧源１０を備え
ており、この基準直流電圧源１０は、スタートパルスに
よって閉成される第１のスイッチＳ1 を介して積分回路
１１の入力端子に接続されている。積分回路１１は、オ
ペアンプ１２と抵抗Ｒおよび第１のコンデンサＣ1 とか
らなるそれ自体は周知の構成を有する。
【００１３】積分回路１１の出力端子には、ストップパ
ルスがインバータ１３によって極性を反転されたパルス
によって閉成される第２のスイッチＳ2 を介して第２の
コンデンサＣ2 の一端が接続され、さらにコンデンサＣ
2 の両端間の電圧をディジタル化し、かつ距離に換算す
るＡ／Ｄコンバータ１４とが接続されている。また、積
分回路１１内の第１のコンデンサＣ1 の両端には、スト
ップパルスによって閉成される第３のスイッチＳ3 （リ
セットスイッチ）が接続されている。
ルスがインバータ１３によって極性を反転されたパルス
によって閉成される第２のスイッチＳ2 を介して第２の
コンデンサＣ2 の一端が接続され、さらにコンデンサＣ
2 の両端間の電圧をディジタル化し、かつ距離に換算す
るＡ／Ｄコンバータ１４とが接続されている。また、積
分回路１１内の第１のコンデンサＣ1 の両端には、スト
ップパルスによって閉成される第３のスイッチＳ3 （リ
セットスイッチ）が接続されている。
【００１４】次に図２の回路の動作を図３を参照して説
明する。まず、図１のレーザダイオード１からレーザ光
が目標物に向って発射された時点Ｔ1 から、反射光が受
光ダイオード６によって受光された時点Ｔ2 の間、図３
（ａ）に示すスタートパルスが「Ｌ」から「Ｈ」とな
り、このスタートパルスによって制御される第１のスイ
ッチＳ1 は、図３（ｂ）に示すように、時点Ｔ1 からＴ
2 まで閉成される。したがって、積分回路１１の出力端
子には、図３（ｃ）に示すように、基準直流電圧Ｖref
が印加され、これに伴って、積分回路１１のコンデンサ
Ｃ1 に対する充電が開始され（時点数＝Ｃ1 Ｒ）、積分
回路１１の出力端子には図３（ｄ）に示すような電圧が
発生する。
明する。まず、図１のレーザダイオード１からレーザ光
が目標物に向って発射された時点Ｔ1 から、反射光が受
光ダイオード６によって受光された時点Ｔ2 の間、図３
（ａ）に示すスタートパルスが「Ｌ」から「Ｈ」とな
り、このスタートパルスによって制御される第１のスイ
ッチＳ1 は、図３（ｂ）に示すように、時点Ｔ1 からＴ
2 まで閉成される。したがって、積分回路１１の出力端
子には、図３（ｃ）に示すように、基準直流電圧Ｖref
が印加され、これに伴って、積分回路１１のコンデンサ
Ｃ1 に対する充電が開始され（時点数＝Ｃ1 Ｒ）、積分
回路１１の出力端子には図３（ｄ）に示すような電圧が
発生する。
【００１５】一方、ストップパルスは、図３（ｅ）に示
すように、時点Ｔ1で「Ｈ」から「Ｌ」になり、時点Ｔ
2 で「Ｌ」から「Ｈ」となるから、このストップパルス
の極性を反転させるインバータ１３の出力によって制御
される第２のスイッチＳ2 は、図３（ｆ）に示すよう
に、時点Ｔ1 からＴ2 まで閉成されるから、この間第２
のコンデンサＣ2 が積分回路１１の出力電圧によって充
電される。そして時点Ｔ2 になると、第２のスイッチＳ
2 が開放されて、積分回路１１の出力端子とコンデンサ
Ｃ2 との接続が遮断され、この第２のコンデンサＣ2 の
両端間に、時点Ｔ1 からＴ2 までの期間に応じた電圧が
記憶される。この第２のコンデンサＣ2 の両端間の電圧
は、８ビットのＡ／Ｄコンバータ１４によってディジタ
ル化され、かつ後述のような方法によって距離に換算さ
れる。すなわち、第２のコンデンサＣ2 に充電された電
荷量は、目標物までの距離に相当するものであるから、
この電圧の測定によって、目標物までの距離を検出する
ことができるのである。
すように、時点Ｔ1で「Ｈ」から「Ｌ」になり、時点Ｔ
2 で「Ｌ」から「Ｈ」となるから、このストップパルス
の極性を反転させるインバータ１３の出力によって制御
される第２のスイッチＳ2 は、図３（ｆ）に示すよう
に、時点Ｔ1 からＴ2 まで閉成されるから、この間第２
のコンデンサＣ2 が積分回路１１の出力電圧によって充
電される。そして時点Ｔ2 になると、第２のスイッチＳ
2 が開放されて、積分回路１１の出力端子とコンデンサ
Ｃ2 との接続が遮断され、この第２のコンデンサＣ2 の
両端間に、時点Ｔ1 からＴ2 までの期間に応じた電圧が
記憶される。この第２のコンデンサＣ2 の両端間の電圧
は、８ビットのＡ／Ｄコンバータ１４によってディジタ
ル化され、かつ後述のような方法によって距離に換算さ
れる。すなわち、第２のコンデンサＣ2 に充電された電
荷量は、目標物までの距離に相当するものであるから、
この電圧の測定によって、目標物までの距離を検出する
ことができるのである。
【００１６】さらにこの場合、上記ストップパルスが時
点Ｔ2 において「Ｌ」から「Ｈ」になることにより、ス
トップパルスによって制御される第３のスイッチＳ3 が
閉成されて第１のコンデンサＣ1 の両端間を短絡するか
ら、コンデンサＣ1 に充電されていた電荷は瞬時に放電
され、積分回路１１がリセットされる。
点Ｔ2 において「Ｌ」から「Ｈ」になることにより、ス
トップパルスによって制御される第３のスイッチＳ3 が
閉成されて第１のコンデンサＣ1 の両端間を短絡するか
ら、コンデンサＣ1 に充電されていた電荷は瞬時に放電
され、積分回路１１がリセットされる。
【００１７】ここで、Ａ／Ｄコンバータ１４におけるＡ
／Ｄ変換の分解能は、最大測定距離に相当する時間をＡ
／Ｄコンバータのビット数で除算した商としてあらわさ
れる。例えば８ビットのＡ／Ｄコンバータを使用し、最
大測定距離を１００ｍとした場合、Ａ／Ｄ変換の分解能
は、６７００nS／２５６≠２６nS／ビット（１ｍ測定時
６７nS）となり、これを距離に換算すると、１００ｍ／
２５６≠０．４ｍ／ビットとなる。
／Ｄ変換の分解能は、最大測定距離に相当する時間をＡ
／Ｄコンバータのビット数で除算した商としてあらわさ
れる。例えば８ビットのＡ／Ｄコンバータを使用し、最
大測定距離を１００ｍとした場合、Ａ／Ｄ変換の分解能
は、６７００nS／２５６≠２６nS／ビット（１ｍ測定時
６７nS）となり、これを距離に換算すると、１００ｍ／
２５６≠０．４ｍ／ビットとなる。
【００１８】以上の説明から明らかなように、本実施例
によればきわめて簡単な回路によって目標物までの距離
検出が可能になる。
によればきわめて簡単な回路によって目標物までの距離
検出が可能になる。
【図１】本発明の一実施例による距離検出装置のブロッ
ク図
ク図
【図２】図１の測定部の一例構成を示す回路図
【図３】図２の回路の動作を示すタイミングチャート
１ レーザダイオード ２ レーザダイオード駆動部 ３ 高電圧発生部 ４ タイマコントロール回路 ５ 測定部 ６ 受光ダイオード ７ 受光アンプ ８ ピークホールドアンプ ９ パルス発生部 １０ 基準直流電圧源 １１ 積分回路 １２ オペアンプ １３ インバータ １４ Ａ／Ｄコンバータ
Claims (2)
- 【請求項１】 目標物に向って光を発射する発光手段
と、該発光手段から発射された光が前記目標物で反射し
て戻る反射光を受光する受光手段とを備えてなる距離検
出装置において、 基準直流電圧源と、 前記発光手段が前記光を発射した第１の時点で閉成され
る第１のスイッチと、 入力端子が前記第１のスイッチを介して前記基準直流電
圧源に接続され、前記第１のスイッチの閉成に伴って前
記基準直流電圧によって充電される第１のコンデンサを
備えた積分回路と、 前記第１の時点で閉成され、かつ前記受光手段が前記反
射光を受光した第２の時点で開放される第２のスイッチ
と、 一端が前記第２のスイッチを介して前記積分回路の出力
端子に接続され、前記第２のスイッチが閉成されている
期間中、前記積分回路の出力電圧によって充電される第
２のコンデンサと、 該第２のコンデンサに充電された電荷量に基づいて前記
目標物までの距離を演算する演算手段とを備えてなるこ
とを特徴とする距離検出装置。 - 【請求項２】 前記第２の時点で閉成されて、前記第１
のコンデンサの電荷を放電させる第３のスイッチを備え
てなることを特徴とする請求項１記載の距離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28296791A JPH05119152A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 距離検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28296791A JPH05119152A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 距離検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119152A true JPH05119152A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17659454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28296791A Pending JPH05119152A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 距離検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05119152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101978609B1 (ko) * | 2018-11-14 | 2019-05-14 | 세종대학교산학협력단 | 적응 필터 및 수동 소자 보정 회로를 적용한 라이다 시스템 |
| JP2020067382A (ja) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 三菱電機株式会社 | レーザ距離測定装置 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28296791A patent/JPH05119152A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020067382A (ja) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | 三菱電機株式会社 | レーザ距離測定装置 |
| US11592513B2 (en) | 2018-10-25 | 2023-02-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser distance measuring apparatus |
| KR101978609B1 (ko) * | 2018-11-14 | 2019-05-14 | 세종대학교산학협력단 | 적응 필터 및 수동 소자 보정 회로를 적용한 라이다 시스템 |
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