JPH0557688U - Laser range finder - Google Patents

Laser range finder

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Publication number
JPH0557688U
JPH0557688U JP52492U JP52492U JPH0557688U JP H0557688 U JPH0557688 U JP H0557688U JP 52492 U JP52492 U JP 52492U JP 52492 U JP52492 U JP 52492U JP H0557688 U JPH0557688 U JP H0557688U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
target
range memory
converter
memory
Prior art date
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Pending
Application number
JP52492U
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Japanese (ja)
Inventor
雅之 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0557688U publication Critical patent/JPH0557688U/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低分解能で求めた目標予測距離の時間的近傍
のみ高分解能でA/D変換し受信信号のピーク値の時間
的位置から目標距離を求めることで高精度で小さなメモ
リー容量で測距可能なレーザ測距装置を得る。 【構成】 一定の時間間隔でエコー信号10の有無を記
録した第1のレンジメモリー4の内容から距離計算機5
で目標距離を求め、予測フィルター15で目標距離を予
測し、A/D変換器12でその時間的近傍の受信信号を
第1のレンジメモリー5より短い時間間隔でディジタル
データに変換し第2のレンジメモリー16に記録し、距
離計算機で受信信号のピーク値のアドレスから高精度に
距離を求める。
(57) [Abstract] [Purpose] A / D conversion is performed with high resolution only in the temporal vicinity of the target prediction distance obtained with low resolution, and the target distance is obtained from the temporal position of the peak value of the received signal, resulting in high accuracy and small size. To obtain a laser distance measuring device that can measure distance with memory capacity. [Structure] Based on the contents of the first range memory 4 recording the presence or absence of the echo signal 10 at a constant time interval, the distance calculator 5
The target distance is calculated by the prediction filter 15, the target distance is predicted by the prediction filter 15, and the received signal in the temporal vicinity is converted by the A / D converter 12 into digital data at a time interval shorter than that of the first range memory 5, and the second The distance is recorded in the range memory 16 and the distance is calculated with high accuracy from the address of the peak value of the received signal by the distance calculator.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial application]

この考案は、目標からの受信信号のピークの時間的位置を求めることにより高 精度で目標までの距離を測ることができるレーザ測距装置に関するものである。 The present invention relates to a laser distance measuring device capable of measuring a distance to a target with high accuracy by obtaining a temporal position of a peak of a received signal from the target.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior Art]

図2は、従来のレーザ測距装置の構成を示すものであり、1はレーザ送信器、 2は受信器、3はしきい値処理器、4は第1のレンジメモリー、5は距離計算機 、6は送信パルスレーザ光、7はスタートパルス、8は目標からの反射光、9は 光電変換され増幅された受信信号、10はエコー信号、11は第1のレンジメモ リー4のデータである。図において、レーザ送信器1から送信パルスレーザ光6 が発射されると送信パルスレーザ光6が発射されたことを示すスタートパルス7 が出力される。スタートパルス7が出力されると第1のレンジメモリー4は一定 の時間間隔でエコー信号の有無を記録し始める。目標からの反射光8が受信器2 に入力すると光電変換、増幅されしきい値処理器3でしきい値処理され、エコー 信号10として第1のレンジメモリー4に記録される。第1のレンジメモリー4 のアドレスは距離に相当しており距離計算機5は第1のレンジメモリー4のどの アドレスにエコー信号10が記録されているかを調べ、距離値を計算する。 FIG. 2 shows the configuration of a conventional laser range finder, where 1 is a laser transmitter, 2 is a receiver, 3 is a threshold value processor, 4 is a first range memory, 5 is a distance calculator, 6 is a transmitted pulse laser beam, 7 is a start pulse, 8 is reflected light from a target, 9 is a received signal which is photoelectrically converted and amplified, 10 is an echo signal, and 11 is data of the first range memory 4. In the figure, when the transmission pulse laser beam 6 is emitted from the laser transmitter 1, a start pulse 7 indicating that the transmission pulse laser beam 6 is emitted is output. When the start pulse 7 is output, the first range memory 4 starts recording the presence / absence of an echo signal at regular time intervals. When the reflected light 8 from the target is input to the receiver 2, it is photoelectrically converted, amplified, thresholded by the threshold processor 3, and recorded as an echo signal 10 in the first range memory 4. The address of the first range memory 4 corresponds to the distance, and the distance calculator 5 checks at which address of the first range memory 4 the echo signal 10 is recorded and calculates the distance value.

【0003】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

従来の装置では以上のように受信信号をしきい値処理しているため、第1のレ ンジメモリーに記録する時間間隔を狭め、分解能を上げようとしても受信信号の 強弱でしきい値を越える時間が変化してしまい、誤差を生じるという問題があっ た。また、第1のレンジメモリーに記録する時間間隔を狭めると、大きなメモリ ー容量を必要とする問題があった。 In the conventional device, the received signal is thresholded as described above, so even if the resolution is increased by narrowing the time interval for recording in the first range memory, the threshold is exceeded depending on the strength of the received signal. There was a problem that the time changed and an error occurred. Further, if the time interval for recording in the first range memory is narrowed, there is a problem that a large memory capacity is required.

【0004】 この考案は、このような課題を解決するためになされたものであり、高精度で 、比較的小さなメモリー容量で目標の測距ができるレーザ測距装置を得ることを 目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to obtain a laser distance measuring device capable of measuring a target with high accuracy and a relatively small memory capacity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この考案に係わるレーザ測距装置は、受信信号を第1のレンジメモリーがエ コー信号の有無を記録する時間間隔より短い時間間隔でA/D変換するA/D変 換器と、アドレスが距離に相当し、各アドレスにA/D変換器と同じ時間間隔で A/D変換器の出力を記録する第2のレンジメモリーと、前記第1のレンジメモ リーと前記第2のレンジメモリーの内容から目標までの距離を計算する計算機と 、前記第1のレンジメモリーの内容から計算した距離をもとに移動目標の位置を 予測する予測フィルターと、目標の予測位置に相当するゲートタイミングを発生 するゲートタイミング発生器と、前記A/D変換器と前記第2のレンジメモリー の動作を制限するゲート信号を前記ゲートタイミングで発生するゲート発生器を 用いたものである。 The laser range finder according to this invention is An A / D converter for A / D converting the reception signal at a time interval shorter than the time interval at which the first range memory records the presence or absence of an echo signal; Address corresponds to distance, A second range memory that records the output of the A / D converter at the same time interval as the A / D converter at each address, A calculator for calculating a distance from the contents of the first range memory and the second range memory to a target; A prediction filter for predicting the position of the moving target based on the distance calculated from the contents of the first range memory, A gate timing generator that generates a gate timing corresponding to the target predicted position, A gate generator for generating a gate signal for limiting the operations of the A / D converter and the second range memory at the gate timing is used.

【0006】[0006]

【作用】[Action]

この考案においては、分解能の低いレンジメモリーを用いて目標を測距し、こ の距離から予測フィルターで目標位置を予測し、予測位置が収束してから予測位 置の時間的近傍で高い分解能で受信信号をA/D変換しピーク値の時間的位置を 求めるため、高精度でまた比較的小さなメモリー容量で測距が可能である。 In this invention, the target is measured using a range memory with a low resolution, the target position is predicted from this distance by a prediction filter, and after the predicted position converges, high resolution is achieved in the temporal vicinity of the predicted position. Since the received signal is A / D converted and the temporal position of the peak value is obtained, distance measurement can be performed with high accuracy and with a relatively small memory capacity.

【0007】[0007]

【実施例】【Example】

図1はこの考案による構成の実施例を示す図であって、12はA/D変換器、 13はゲート発生器、14はゲートタイミング発生器、15は予測フィルター、 16は第2のレンジメモリー、17は目標距離、18は目標予測距離、19はゲ ートタイミング信号、20はゲート信号、21は受信信号をA/D変換したあと のデータ、22は第2のレンジメモリーの内容である。図において、まず第1段 階として、第1のレンジメモリー4の内容から目標距離17を従来と同様に求め る。次に第2段階として第1段階で求めた目標距離17から予測フィルター15 を用い目標予測距離18を求める。第3段階として目標予測距離18が収束する まで第1段階、第2段階を繰り返し行い、第4段階として収束した目標予測距離 18の時間的近傍を示すゲートタイミング信号19をゲートタイミング発生器1 4から出力し、ゲート発生器13から目標予測距離18の時間的近傍を覆うゲー ト信号20を発生する。ゲート信号20が発生している間、第1のレンジメモリ ー4にエコー信号10の有無を記録する時間間隔より狭い時間間隔で受信信号9 をA/D変換器12でA/D変換し、第2のレンジメモリー16に記録し、距離 計算機5で第2のレンジメモリー16に記録された受信信号9のピーク値のアド レスから目標の距離を求める。第5段階として第3段階を除く全ての段階を繰り 返し行うことで比較的小さなメモリー容量で移動目標、固定目標に係わらず高精 度で目標の測距が可能である。 FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the configuration according to the present invention, in which 12 is an A / D converter, 13 is a gate generator, 14 is a gate timing generator, 15 is a prediction filter, and 16 is a second range memory. , 17 is the target distance, 18 is the target predicted distance, 19 is the gate timing signal, 20 is the gate signal, 21 is the data after A / D conversion of the received signal, and 22 is the contents of the second range memory. In the figure, first, as the first step, the target distance 17 is obtained from the contents of the first range memory 4 as in the conventional case. Next, as the second step, the target predicted distance 18 is calculated from the target distance 17 calculated in the first step by using the prediction filter 15. As the third step, the first step and the second step are repeated until the target predicted distance 18 converges, and as the fourth step, the gate timing signal 19 indicating the temporal vicinity of the converged target predicted distance 18 is supplied to the gate timing generator 14 And the gate generator 13 generates a gate signal 20 covering the temporal vicinity of the target predicted distance 18. While the gate signal 20 is being generated, the received signal 9 is A / D converted by the A / D converter 12 at a time interval narrower than the time interval for recording the presence or absence of the echo signal 10 in the first range memory 4, The target distance is obtained from the address of the peak value of the received signal 9 recorded in the second range memory 16 by the distance calculator 5 by recording the distance in the second range memory 16. By repeating all steps except the third step as the fifth step, it is possible to measure the target with high accuracy regardless of whether it is a moving target or a fixed target with a relatively small memory capacity.

【0008】[0008]

【考案の効果】[Effect of the device]

以上のように、この考案によれば分解能の低いレンジメモリーを用いて目標測 距し、この距離から予測フィルターで目標位置を予測し、予測位置が収束してか ら予測位置の時間的近傍で高い分解能で受信信号をA/D変換しピーク値の時間 的位置を求めるため、受信信号の強弱に係わらず高精度でまた比較的小さなメモ リー容量で測距が可能である。 As described above, according to the present invention, the target distance is measured using the range memory with low resolution, the target position is predicted by the prediction filter from this distance, and after the predicted position converges, the target position is estimated in the temporal vicinity of the predicted position. Since the received signal is A / D converted with high resolution to determine the temporal position of the peak value, it is possible to measure distance with high accuracy and with a relatively small memory capacity regardless of the strength of the received signal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この考案の構成の実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the configuration of the present invention.

【図2】従来のこの種のレーザ測距装置の構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional laser distance measuring device of this type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ送信器 2 受信器 3 しきい値処理器 4 第1のレンジメモリー 5 距離計算機 6 送信パルスレーザ光 7 スタートパルス 8 目標からの反射光 9 光電変換され増幅された受信信号 10 エコー信号 11 第1のレンジメモリーの内容 12 A/D変換器 13 ゲート発生器 14 ゲートタイミング発生器 15 予測フィルター 16 第2のレンジメモリー 17 目標距離 18 目標予測距離 19 ゲートタイミング信号 20 ゲート信号 21 受信信号A/D変換後のデータ 22 第2のレンジメモリーの内容 1 Laser Transmitter 2 Receiver 3 Threshold Processor 4 First Range Memory 5 Distance Calculator 6 Transmitted Pulse Laser Light 7 Start Pulse 8 Reflected Light From Target 9 Received Signal Amplified by Photoelectric Conversion 10 Echo Signal 11th Contents of the range memory 1 12 A / D converter 13 Gate generator 14 Gate timing generator 15 Prediction filter 16 Second range memory 17 Target distance 18 Target predicted distance 19 Gate timing signal 20 Gate signal 21 Received signal A / D Data after conversion 22 Contents of second range memory

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 パルスレーザ光を目標に発射してからそ
の反射光を受信し、パルスレーザ光の発射から目標から
のエコーを受信するまでの時間差から距離を測定する測
距装置において、パルスレーザ光を発生するレーザ送信
器と、目標からの反射光を受信し電気信号に変換し増幅
する受信器と、アドレスが距離に相当し、パルスレーザ
光が発射されると同時に各アドレスにエコー信号の有無
の記録を開始する第1のレンジメモリーと、受信信号を
第1のレンジメモリーがエコー信号の有無を記録する時
間間隔より短い時間間隔でA/D変換するA/D変換器
と、アドレスが距離に相当し、各アドレスにA/D変換
器と同じ時間間隔でA/D変換器の出力を記録する第2
のレンジメモリーと、前記第1のレンジメモリーと前記
第2のレンジメモリーの内容から目標までの距離を計算
する計算機と、前記第1のレンジメモリーの内容から計
算した距離をもとに移動目標の距離を予測する予測フィ
ルターと、目標の予測距離時間的位置に相当するゲート
タイミングを発生するゲートタイミング発生器と、前記
A/D変換器と前記第2のレンジメモリーの動作を制限
するゲート信号を前記ゲートタイミングで発生するゲー
ト発生器を有することを特徴とするレーザ測距装置。
1. A distance measuring device for measuring a distance from a time difference between the emission of pulsed laser light to a target, the reception of the reflected light, and the reception of an echo from the emission of the pulsed laser light. A laser transmitter that emits light, a receiver that receives the reflected light from the target, converts it to an electric signal and amplifies it, and the address corresponds to the distance, and at the same time when the pulse laser light is emitted, the echo signal of each address A first range memory that starts recording presence / absence, an A / D converter that A / D-converts a received signal at a time interval shorter than a time interval when the first range memory records the presence or absence of an echo signal, and an address are Corresponding to the distance, the output of the A / D converter is recorded at each address at the same time interval as the A / D converter.
A range memory, a calculator for calculating the distance from the contents of the first range memory and the second range memory to the target, and a target for movement based on the distance calculated from the contents of the first range memory. A prediction filter for predicting a distance, a gate timing generator for generating a gate timing corresponding to a target predicted distance temporal position, a gate signal for limiting the operations of the A / D converter and the second range memory are provided. A laser range finder having a gate generator that generates at the gate timing.
JP52492U 1992-01-10 1992-01-10 Laser range finder Pending JPH0557688U (en)

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