JPH06201828A - レーザ測距装置 - Google Patents
レーザ測距装置Info
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- JPH06201828A JPH06201828A JP5014399A JP1439993A JPH06201828A JP H06201828 A JPH06201828 A JP H06201828A JP 5014399 A JP5014399 A JP 5014399A JP 1439993 A JP1439993 A JP 1439993A JP H06201828 A JPH06201828 A JP H06201828A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パルスレーザ方式の測距装置において、目標
の反射率の相違が原因して受光信号レベルが変動された
場合でも、受光時刻を正確に検出でき、高精度な測距を
可能にする。 【構成】 目標Ｏに対してパルス状のレーザ光を投射す
る送光部１０と、目標Ｏからの反射光を受光する受光部
２０とを備え、カウンタ表示部３０がレーザ光の反射時
間に基づいて目標までの距離を測定するレーザ測距装置
において、受光したレーザ光を電気信号として検出する
光検出器２２と、その検出出力を対数増幅するログアン
プ２３と、増幅出力の一部を遅延させる遅延素子２４
と、増幅出力の他の一部のピーク値を保持するピークホ
ールド回路２６と、ピーク値よりも一定電圧だけ低い電
圧を得るレベルシフタ２７と、遅延素子２４の出力とレ
ベルシフタ２７の出力とを比較して受光時刻信号を出力
するコンパレータ２５とを備える、受光信号のレベル変
動にかかわらず高精度な測距が実現される。
の反射率の相違が原因して受光信号レベルが変動された
場合でも、受光時刻を正確に検出でき、高精度な測距を
可能にする。 【構成】 目標Ｏに対してパルス状のレーザ光を投射す
る送光部１０と、目標Ｏからの反射光を受光する受光部
２０とを備え、カウンタ表示部３０がレーザ光の反射時
間に基づいて目標までの距離を測定するレーザ測距装置
において、受光したレーザ光を電気信号として検出する
光検出器２２と、その検出出力を対数増幅するログアン
プ２３と、増幅出力の一部を遅延させる遅延素子２４
と、増幅出力の他の一部のピーク値を保持するピークホ
ールド回路２６と、ピーク値よりも一定電圧だけ低い電
圧を得るレベルシフタ２７と、遅延素子２４の出力とレ
ベルシフタ２７の出力とを比較して受光時刻信号を出力
するコンパレータ２５とを備える、受光信号のレベル変
動にかかわらず高精度な測距が実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ測距装置に関し、
特にパルス状のレーザ光を目標に向けて投射し、この投
射時からレーザ光が目標で反射された反射光を受光する
までの時間に基づいて目標までの距離を計測するレーザ
測距装置に関する。
特にパルス状のレーザ光を目標に向けて投射し、この投
射時からレーザ光が目標で反射された反射光を受光する
までの時間に基づいて目標までの距離を計測するレーザ
測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のレーザ測距装置は、送光部にお
いてパルス状のレーザ光を発生させ、これを測距を行う
対象物である目標に対して投射させる。受光部では目標
で反射されたレーザ光を受光し、送光部でのレーザ光射
出時刻から受光部でのレーザ光受光時刻までの時間（以
下、この時間を反射時間と称する）を測定し、この時間
と光速度との関係から目標までの距離の計測を行ってい
る。ここで、送光部でのレーザ光射出時刻や受光部での
レーザ光受光時刻の検出に際しては、それぞれのレーザ
光の光強度を光−電気変換して得られる受光信号レベル
を所定のしきい値と比較し、この受光信号レベルがしき
い値に達した時点を時刻として検出している。
いてパルス状のレーザ光を発生させ、これを測距を行う
対象物である目標に対して投射させる。受光部では目標
で反射されたレーザ光を受光し、送光部でのレーザ光射
出時刻から受光部でのレーザ光受光時刻までの時間（以
下、この時間を反射時間と称する）を測定し、この時間
と光速度との関係から目標までの距離の計測を行ってい
る。ここで、送光部でのレーザ光射出時刻や受光部での
レーザ光受光時刻の検出に際しては、それぞれのレーザ
光の光強度を光−電気変換して得られる受光信号レベル
を所定のしきい値と比較し、この受光信号レベルがしき
い値に達した時点を時刻として検出している。
【０００３】この場合、送光部においては略一定の光強
度のレーザ光を発生しているため、レーザ光の投射時刻
の検出は高精度に行なわれる。一方、受光部において
は、目標の反射率が異なる場合には、これに応じて受光
される光強度が変化されるため、これから得られる受光
信号レベルがしきい値に達する時刻も変化され、結果と
して測距の基となる反射時間が変動され、測距に誤差が
生じることになる。例えば、目標の反射率が大きい場合
には、受光されるパルス状のレーザ光の受光信号レベル
はピーク値が高いため、その立ち上がりも急峻になり、
しきい値には短時間で到達される。一方、目標の反射率
が小さい場合には、受光されるレーザ光の信号レベルは
ピーク値が低いため、その立ち上がりが緩やかとなり、
しきい値に達する時間が長くなる。したがって、このし
きい値に達する時刻の時間差が測距の誤差となって現れ
る。
度のレーザ光を発生しているため、レーザ光の投射時刻
の検出は高精度に行なわれる。一方、受光部において
は、目標の反射率が異なる場合には、これに応じて受光
される光強度が変化されるため、これから得られる受光
信号レベルがしきい値に達する時刻も変化され、結果と
して測距の基となる反射時間が変動され、測距に誤差が
生じることになる。例えば、目標の反射率が大きい場合
には、受光されるパルス状のレーザ光の受光信号レベル
はピーク値が高いため、その立ち上がりも急峻になり、
しきい値には短時間で到達される。一方、目標の反射率
が小さい場合には、受光されるレーザ光の信号レベルは
ピーク値が低いため、その立ち上がりが緩やかとなり、
しきい値に達する時間が長くなる。したがって、このし
きい値に達する時刻の時間差が測距の誤差となって現れ
る。
【０００４】このため、従来からの信号の立ち上がり誤
差を補正するための対策がなされている。例えば、特開
平２−４９１８０号公報に記載のものは、受光部で得ら
れた受信信号を複数のバッファのもつ遅延時間毎に分解
して受信パルス幅を測定し、その受信パルス幅の中心を
受光時刻として反射時間を求めて補正を行うものであ
る。また、特開平３−８１６８７号公報に記載のもの
は、投射するレーザ光のパルス幅の中心と、受光した信
号のパルス幅の中心とをそれぞれ求め、これらパルス幅
のそれぞれの中心時刻から反射時間を求めるものであ
る。更に、特願平２−１０１２９１号公報に記載のもの
は、受光したレーザ光の信号レベルに基づいて増幅器の
利得を制御し、受信信号レベルを一定にして立ち上がり
誤差を解消しようとするものである。
差を補正するための対策がなされている。例えば、特開
平２−４９１８０号公報に記載のものは、受光部で得ら
れた受信信号を複数のバッファのもつ遅延時間毎に分解
して受信パルス幅を測定し、その受信パルス幅の中心を
受光時刻として反射時間を求めて補正を行うものであ
る。また、特開平３−８１６８７号公報に記載のもの
は、投射するレーザ光のパルス幅の中心と、受光した信
号のパルス幅の中心とをそれぞれ求め、これらパルス幅
のそれぞれの中心時刻から反射時間を求めるものであ
る。更に、特願平２−１０１２９１号公報に記載のもの
は、受光したレーザ光の信号レベルに基づいて増幅器の
利得を制御し、受信信号レベルを一定にして立ち上がり
誤差を解消しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の測
距装置では既に受光した信号レベルの変動に伴う測距誤
差を解消すべく、受光信号レベルの立ち上がりの影響を
無くす試みがなされている。しかしながら、パルス幅を
検出する方式のものは、極めてパルス幅の短い信号のパ
ルス幅時間を検出しなければならず、実際にはこのよう
なパルス幅時間の検出を行うことは難しく、その検出誤
差を考慮すると、測距における前記した立ち上がり誤差
を解消させる程高精度に検出することが難しい。この場
合、バッファの遅延時間を利用してパルス幅を測定する
ものでは、バッファがもつ遅延時間に想到する距離以下
に測距の分解能を得ることはできない。また、受光した
レーザ光の光強度が大きい場合には、受光検出器が飽和
して受信パルス幅が後方に広くなると、却ってパルス幅
中心の検出誤差が大きくなり、測距誤差が逆に大きくな
るという問題が生じることもある。更に、増幅器の利得
を制御する方式では、利得制御を高い応答速度で制御す
ることが要求されるため、これを実現するためには制御
回路に高速動作素子を用いる必要があり、高価なものに
なる等の問題が生じるおそれがある。本発明の目的は、
比較的簡単な構成でありながら、目標の反射率の相違が
原因とされる測距の誤差を解消し、高精度な測距を可能
にしたレーザ測距装置を提供することにある。
距装置では既に受光した信号レベルの変動に伴う測距誤
差を解消すべく、受光信号レベルの立ち上がりの影響を
無くす試みがなされている。しかしながら、パルス幅を
検出する方式のものは、極めてパルス幅の短い信号のパ
ルス幅時間を検出しなければならず、実際にはこのよう
なパルス幅時間の検出を行うことは難しく、その検出誤
差を考慮すると、測距における前記した立ち上がり誤差
を解消させる程高精度に検出することが難しい。この場
合、バッファの遅延時間を利用してパルス幅を測定する
ものでは、バッファがもつ遅延時間に想到する距離以下
に測距の分解能を得ることはできない。また、受光した
レーザ光の光強度が大きい場合には、受光検出器が飽和
して受信パルス幅が後方に広くなると、却ってパルス幅
中心の検出誤差が大きくなり、測距誤差が逆に大きくな
るという問題が生じることもある。更に、増幅器の利得
を制御する方式では、利得制御を高い応答速度で制御す
ることが要求されるため、これを実現するためには制御
回路に高速動作素子を用いる必要があり、高価なものに
なる等の問題が生じるおそれがある。本発明の目的は、
比較的簡単な構成でありながら、目標の反射率の相違が
原因とされる測距の誤差を解消し、高精度な測距を可能
にしたレーザ測距装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、目標に対して
パルス状のレーザ光を投射し、かつ目標からの反射光を
受光し、そのレーザ光の投射から受光までの時間に基づ
いて目標までの距離を測定するレーザ測距装置におい
て、受光したレーザ光を電気信号として検出する光検出
器と、この光検出器の出力を対数増幅するログアンプ
と、ログアンプの出力の一部を遅延させる遅延素子と、
ログアンプの出力の他の一部のピーク値を保持するピー
クホールド回路と、ピーク値よりも一定電圧だけ低い電
圧を得るレベルシフタと、前記遅延素子の出力とレベル
シフタの出力とを比較して受光信号を出力するコンパレ
ータとを備える。ここで、コンパレータは、レベルシフ
タからの信号をしきい値とし、遅延素子からの信号がこ
のしきい値に達したときに受光時刻信号を出力する。ま
た、レーザ光の投射と同時に出力されるスタート信号が
入力され、かつコンパレータからの受光信号がストップ
信号として入力されるカウンタ表示部を備えており、カ
ウンタ表示部はスタート信号からストップ信号までの時
間を計測し、この計測した時間と光速度とから目標まで
の距離を算出する。
パルス状のレーザ光を投射し、かつ目標からの反射光を
受光し、そのレーザ光の投射から受光までの時間に基づ
いて目標までの距離を測定するレーザ測距装置におい
て、受光したレーザ光を電気信号として検出する光検出
器と、この光検出器の出力を対数増幅するログアンプ
と、ログアンプの出力の一部を遅延させる遅延素子と、
ログアンプの出力の他の一部のピーク値を保持するピー
クホールド回路と、ピーク値よりも一定電圧だけ低い電
圧を得るレベルシフタと、前記遅延素子の出力とレベル
シフタの出力とを比較して受光信号を出力するコンパレ
ータとを備える。ここで、コンパレータは、レベルシフ
タからの信号をしきい値とし、遅延素子からの信号がこ
のしきい値に達したときに受光時刻信号を出力する。ま
た、レーザ光の投射と同時に出力されるスタート信号が
入力され、かつコンパレータからの受光信号がストップ
信号として入力されるカウンタ表示部を備えており、カ
ウンタ表示部はスタート信号からストップ信号までの時
間を計測し、この計測した時間と光速度とから目標まで
の距離を算出する。
【０００７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明のレーザ測距装置の全体構成を示すブ
ロック図である。送光部１０にはパルス発生部１１が設
けられ、トリガ信号を出力する。レーザ光発生部１２は
前記トリガ信号に基づいてパルス状のレーザ光を発生す
る。このレーザ光は送光光学系１３を通して測距対象で
ある目標Ｏに投射される。また、レーザ光発生部１２か
らは発生されるレーザ光に基づいてタイミング信号が出
力され、このタイミング信号が測距に際しての反射時間
を計測するスタート信号ＳＳとして後述するカウンタ表
示部３０に入力される。このタイミング信号（スタート
信号）ＳＳは、例えば発生されるレーザ光をモニタし、
得られた信号をしきい値と比較し、信号レベルがしきい
値を越えた時点で出力させるようにする。
る。図１は本発明のレーザ測距装置の全体構成を示すブ
ロック図である。送光部１０にはパルス発生部１１が設
けられ、トリガ信号を出力する。レーザ光発生部１２は
前記トリガ信号に基づいてパルス状のレーザ光を発生す
る。このレーザ光は送光光学系１３を通して測距対象で
ある目標Ｏに投射される。また、レーザ光発生部１２か
らは発生されるレーザ光に基づいてタイミング信号が出
力され、このタイミング信号が測距に際しての反射時間
を計測するスタート信号ＳＳとして後述するカウンタ表
示部３０に入力される。このタイミング信号（スタート
信号）ＳＳは、例えば発生されるレーザ光をモニタし、
得られた信号をしきい値と比較し、信号レベルがしきい
値を越えた時点で出力させるようにする。
【０００８】一方、受光部２０には、目標Ｏで反射され
たレーザ光を受光する受光光学系２１を有し、この受光
光学系２１で集光されたレーザ光をその光強度に応じた
電圧に変換する光検出器２２を有している。この光検出
器２２で光−電気変換された受光信号は、ログアンプ２
３に入力され、ここで対数増幅される。このログアンプ
２３の出力は二分され、一方は所定の遅延時間に設定さ
れた遅延素子２４を通してコンパレータ２５の一方の入
力端子に入力される。また、二分されたロクアンプ２３
の出力の他方はピークホールド回路２６に入力される。
このピークホールド回路２６はログアンプ２３の出力の
ピーク電圧をホールドしてこれを出力する。このピーク
ホールド回路２６は前記送光部１０のパルス発生部１１
で発生されるトリガ信号ＳＴによって、その都度リセッ
トされる。前記ピークホールド回路２６から出力される
ピーク電圧はレベルシフタ２７に入力され、ここで前記
ピーク電圧よりも一定電圧だけ低い電圧にシフトされ
る。更に、このシフトされた電圧は前記コンパレータ２
５の他方の入力端子に入力される。
たレーザ光を受光する受光光学系２１を有し、この受光
光学系２１で集光されたレーザ光をその光強度に応じた
電圧に変換する光検出器２２を有している。この光検出
器２２で光−電気変換された受光信号は、ログアンプ２
３に入力され、ここで対数増幅される。このログアンプ
２３の出力は二分され、一方は所定の遅延時間に設定さ
れた遅延素子２４を通してコンパレータ２５の一方の入
力端子に入力される。また、二分されたロクアンプ２３
の出力の他方はピークホールド回路２６に入力される。
このピークホールド回路２６はログアンプ２３の出力の
ピーク電圧をホールドしてこれを出力する。このピーク
ホールド回路２６は前記送光部１０のパルス発生部１１
で発生されるトリガ信号ＳＴによって、その都度リセッ
トされる。前記ピークホールド回路２６から出力される
ピーク電圧はレベルシフタ２７に入力され、ここで前記
ピーク電圧よりも一定電圧だけ低い電圧にシフトされ
る。更に、このシフトされた電圧は前記コンパレータ２
５の他方の入力端子に入力される。
【０００９】前記コンパレータ２５は、シフトされたピ
ーク電圧をしきい値電圧として前記遅延素子２４を通し
て入力されるログアンプ２３の出力を比較し、この出力
がしきい値電圧に達した時点でストップ信号ＳＰを前記
カウンタ表示部３０に入力する。カウンタ表示部３０
は、前記スタート信号ＳＳに基づいて時間の計測を開始
し、前記ストップ信号ＳＰが入力された時点で計測を終
了して反射時間を得る。更に、得られた反射時間と光速
度を用いて演算を行い、目標までの距離を算出し、これ
を表示する。
ーク電圧をしきい値電圧として前記遅延素子２４を通し
て入力されるログアンプ２３の出力を比較し、この出力
がしきい値電圧に達した時点でストップ信号ＳＰを前記
カウンタ表示部３０に入力する。カウンタ表示部３０
は、前記スタート信号ＳＳに基づいて時間の計測を開始
し、前記ストップ信号ＳＰが入力された時点で計測を終
了して反射時間を得る。更に、得られた反射時間と光速
度を用いて演算を行い、目標までの距離を算出し、これ
を表示する。
【００１０】以上の構成の測距装置の動作を図２のタイ
ミング図を用いて説明する。パルス発生部１１で発生さ
れたトリガ信号ＳＳに基づき、レーザ光発生部１２がパ
ルス状のレーザ光を発生し、このレーザ光はレーザ光発
生部１２でモニタされ、これから得られた電気信号Ｓ１
（同図（ａ））の信号レベルを所定のしきい値ＴＨ１と
比較し、信号レベルがしきい値を越えた時点でタイミン
グ信号ＳＳ（同図（ｂ））を発生させ、これをスタート
信号としてカウンタ表示部３０に入力させる。一方、目
標Ｏからの反射光を受光光学系２１を通して光検出器２
２が検出し、パルス状の受光信号が得られる（同図
（ｃ））。この受光信号をログアンプ２３により対数増
幅すると、光検出器２２の出力電圧レベルＶｐが２桁以
上に増幅された信号Ｓ２となる。但し、出力電圧レベル
が変化しても、その１／ｎのレベルに到達するまでの時
間は常に一定に保たれ、かつ出力電圧の縦軸目盛は均一
出力目盛りとなる。即ち、ログアンプの入力電圧ＶINと
出力電圧ＶOUT は次式で示される関係にある。 ＶIN＝Ｄ・Ｖｏ・ｅｘｐ〔−（ｔ−ｔｏ）／Ｅ〕2 ＶOUT ＝Ａ（ｌｏｇＶIN＋Ｂ）＋Ｃ 但し、Ａ〜Ｅは定数である。
ミング図を用いて説明する。パルス発生部１１で発生さ
れたトリガ信号ＳＳに基づき、レーザ光発生部１２がパ
ルス状のレーザ光を発生し、このレーザ光はレーザ光発
生部１２でモニタされ、これから得られた電気信号Ｓ１
（同図（ａ））の信号レベルを所定のしきい値ＴＨ１と
比較し、信号レベルがしきい値を越えた時点でタイミン
グ信号ＳＳ（同図（ｂ））を発生させ、これをスタート
信号としてカウンタ表示部３０に入力させる。一方、目
標Ｏからの反射光を受光光学系２１を通して光検出器２
２が検出し、パルス状の受光信号が得られる（同図
（ｃ））。この受光信号をログアンプ２３により対数増
幅すると、光検出器２２の出力電圧レベルＶｐが２桁以
上に増幅された信号Ｓ２となる。但し、出力電圧レベル
が変化しても、その１／ｎのレベルに到達するまでの時
間は常に一定に保たれ、かつ出力電圧の縦軸目盛は均一
出力目盛りとなる。即ち、ログアンプの入力電圧ＶINと
出力電圧ＶOUT は次式で示される関係にある。 ＶIN＝Ｄ・Ｖｏ・ｅｘｐ〔−（ｔ−ｔｏ）／Ｅ〕2 ＶOUT ＝Ａ（ｌｏｇＶIN＋Ｂ）＋Ｃ 但し、Ａ〜Ｅは定数である。
【００１１】そして、この電圧信号は二分され、その一
方は遅延素子２４により所定時間Ｔ２だけ遅延された信
号Ｓ３とされる（同図（ｄ））。この遅延された電圧信
号Ｓ３はコンパレータ２５の＋入力端子に入力される。
また、増幅された他方の電圧信号Ｓ２はピークホールド
回路２６に入力されてピーク電圧がホールドされるた
め、その出力はピーク電圧となり、このピーク電圧はレ
ベルシフタにより一定電圧だけ低電圧側にシフトされ
（同図（ｅ））、その出力ＴＨ２はコンパレータ２５の
−入力端子に入力される。コンパレータ２５では、この
シフトされた電圧ＴＨ２（同図（ｅ））をしきい値電圧
として、遅延された前記電圧信号Ｓ３（同図（ｄ））と
の比較を行い、その比較結果から同図（ｆ）の信号を出
力し、これをストップ信号ＳＰとしてカウンタ表示部３
０に入力させる。カウンタ表示部３０では、レーザ光発
生部１２からのスタート信号ＳＳ（同図（ｂ））と、ス
トップ信号ＳＰ（同図（ｆ））の各立ち上がりの時刻に
基づいて反射時間Ｔ１を計測する。このとき、時刻ｔ１
とｔ２の差から得られた時間Ｔ１から、遅延素子の遅延
時間Ｔ２を差し引いた値、即ちＴ１−Ｔ２＝Ｔを反射時
間とする。この反射時間Ｔと、光速度Ｃを用いて演算を
行うことで、目標の測距が実行される。
方は遅延素子２４により所定時間Ｔ２だけ遅延された信
号Ｓ３とされる（同図（ｄ））。この遅延された電圧信
号Ｓ３はコンパレータ２５の＋入力端子に入力される。
また、増幅された他方の電圧信号Ｓ２はピークホールド
回路２６に入力されてピーク電圧がホールドされるた
め、その出力はピーク電圧となり、このピーク電圧はレ
ベルシフタにより一定電圧だけ低電圧側にシフトされ
（同図（ｅ））、その出力ＴＨ２はコンパレータ２５の
−入力端子に入力される。コンパレータ２５では、この
シフトされた電圧ＴＨ２（同図（ｅ））をしきい値電圧
として、遅延された前記電圧信号Ｓ３（同図（ｄ））と
の比較を行い、その比較結果から同図（ｆ）の信号を出
力し、これをストップ信号ＳＰとしてカウンタ表示部３
０に入力させる。カウンタ表示部３０では、レーザ光発
生部１２からのスタート信号ＳＳ（同図（ｂ））と、ス
トップ信号ＳＰ（同図（ｆ））の各立ち上がりの時刻に
基づいて反射時間Ｔ１を計測する。このとき、時刻ｔ１
とｔ２の差から得られた時間Ｔ１から、遅延素子の遅延
時間Ｔ２を差し引いた値、即ちＴ１−Ｔ２＝Ｔを反射時
間とする。この反射時間Ｔと、光速度Ｃを用いて演算を
行うことで、目標の測距が実行される。
【００１２】したがって、この装置では、図３にコンパ
レータにおける比較状態の詳細を示すように、ログアン
プ２３からの出力の一方のピーク電圧をピークホールド
回路２６でホールドし、これから一定電圧ΔＶだけ低電
圧側にシフトした電圧Ａと、ログアンプ２３から出力さ
れて遅延素子２４により遅延された他方の電圧Ｂとを比
較する。この結果、コンパレータ２５からは電圧Ａ，Ｂ
のクロス点において立ち上がる波形Ｃとして出力され、
この信号Ｃの立ち上がり信号がカウンタ表示部３０への
ストップ信号ＳＰとなる。そして、ここで前記したログ
アンプ２３の入力電圧ＶINが変動した場合、例えば定数
Ｄを１，１／１０，１／１００の場合を図４に示すと、
入力電圧レベルの変動に応じてログアンプの出力レベル
が変動されるが、この出力レベルがログアンプ２３によ
って増幅された対数出力であって縦軸目盛りが均等であ
ることと、コンパレータ２５においては各出力レベルが
それぞれのピーク電圧に対して一定電圧ΔＶだけ低電圧
側にシフトした電圧と比較されるため、出力レベルの変
動に関わらず常に一定のタイミングｔ２が検出されるこ
とになる。
レータにおける比較状態の詳細を示すように、ログアン
プ２３からの出力の一方のピーク電圧をピークホールド
回路２６でホールドし、これから一定電圧ΔＶだけ低電
圧側にシフトした電圧Ａと、ログアンプ２３から出力さ
れて遅延素子２４により遅延された他方の電圧Ｂとを比
較する。この結果、コンパレータ２５からは電圧Ａ，Ｂ
のクロス点において立ち上がる波形Ｃとして出力され、
この信号Ｃの立ち上がり信号がカウンタ表示部３０への
ストップ信号ＳＰとなる。そして、ここで前記したログ
アンプ２３の入力電圧ＶINが変動した場合、例えば定数
Ｄを１，１／１０，１／１００の場合を図４に示すと、
入力電圧レベルの変動に応じてログアンプの出力レベル
が変動されるが、この出力レベルがログアンプ２３によ
って増幅された対数出力であって縦軸目盛りが均等であ
ることと、コンパレータ２５においては各出力レベルが
それぞれのピーク電圧に対して一定電圧ΔＶだけ低電圧
側にシフトした電圧と比較されるため、出力レベルの変
動に関わらず常に一定のタイミングｔ２が検出されるこ
とになる。
【００１３】このように、このレーザ測距装置によれ
ば、受光した信号レベルが変動された場合でも、受光信
号の同一波形部分の時刻を検出することが可能となる。
これにより、目標の反射率が相違するために送光部から
投射したパルス状のレーザ光の反射光量が変動し、これ
を受光して得られる信号レベルが変動した場合でも、そ
の反射光の受光タイミング時刻を正確に検出することが
でき、この受光時刻に基づいて高精度な測距を実現する
ことが可能となる。したがって、従来のようにパルス幅
を検出する必要がなくなり、極短いパルス幅のレーザ光
の場合にも高精度な時刻検出が可能となり、測距精度を
高めることが可能となる。また、制御回路に高速動作素
子を用いる必要もなく、簡単な構成でその高価格化を回
避することができる。
ば、受光した信号レベルが変動された場合でも、受光信
号の同一波形部分の時刻を検出することが可能となる。
これにより、目標の反射率が相違するために送光部から
投射したパルス状のレーザ光の反射光量が変動し、これ
を受光して得られる信号レベルが変動した場合でも、そ
の反射光の受光タイミング時刻を正確に検出することが
でき、この受光時刻に基づいて高精度な測距を実現する
ことが可能となる。したがって、従来のようにパルス幅
を検出する必要がなくなり、極短いパルス幅のレーザ光
の場合にも高精度な時刻検出が可能となり、測距精度を
高めることが可能となる。また、制御回路に高速動作素
子を用いる必要もなく、簡単な構成でその高価格化を回
避することができる。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、受光信号
をログアンプで増幅した上で、その出力の一部を遅延さ
せ、他の一部をピークホールドしてそのピーク値を一定
レベルだけシフトし、このシフトした値に基づいて遅延
させた信号を比較して受光時刻を検出しているので、受
光信号のレベルに関わらず、即ち目標の反射率の相違に
かかわらず目標からの反射光を受光した時刻を高精度に
検出することができ、この時刻に基づいて得られる測距
の精度を高めることができる。また、パルス幅の検出や
利得の制御を行う必要がないため、回路構成を簡略化
し、装置の低価格化を図ることができる効果もある。
をログアンプで増幅した上で、その出力の一部を遅延さ
せ、他の一部をピークホールドしてそのピーク値を一定
レベルだけシフトし、このシフトした値に基づいて遅延
させた信号を比較して受光時刻を検出しているので、受
光信号のレベルに関わらず、即ち目標の反射率の相違に
かかわらず目標からの反射光を受光した時刻を高精度に
検出することができ、この時刻に基づいて得られる測距
の精度を高めることができる。また、パルス幅の検出や
利得の制御を行う必要がないため、回路構成を簡略化
し、装置の低価格化を図ることができる効果もある。
【図１】本発明のレーザ測距装置の全体構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明のレーザ測距装置の動作を説明するため
のタイミング図である。
のタイミング図である。
【図３】コンパータの動作を説明するための信号波形図
である。
である。
【図４】異なる信号レベルにおけるコンパレータでの比
較動作を説明するための信号波形図である。
較動作を説明するための信号波形図である。
１０ 送光部 １１ パルス発生部 １２ レーザ光発生部 ２０ 受光部 ２２ 光検出器 ２３ ログアンプ ２４ 遅延素子 ２５ コンパレータ ２６ ピークホールド回路 ２７ レベルシフタ ３０ カウンタ表示部 Ｏ 目標
Claims (3)
- 【請求項１】 パルス状のレーザ光を目標に対して投射
する送光部と、目標からの反射光を受光する受光部とを
備え、レーザ光の投射から受光までの時間に基づいて目
標までの距離を測定するレーザ測距装置において、受光
したレーザ光を電気信号として検出する光検出器と、こ
の光検出器の出力を対数増幅するログアンプと、ログア
ンプの出力の一部を遅延させる遅延素子と、ログアンプ
の出力の他の一部のピーク値を保持するピークホールド
回路と、ピーク値よりも一定電圧だけ低い電圧を得るレ
ベルシフタと、前記遅延素子の出力とレベルシフタの出
力とを比較して受光信号を出力するコンパレータとを備
えることを特徴とするレーザ測距装置。 - 【請求項２】 コンパレータは、レベルシフタからの信
号をしきい値とし、遅延素子からの信号がこのしきい値
に達したときに受光時刻信号を出力する請求項１のレー
ザ測距装置。 - 【請求項３】 レーザ光の投射と同時に出力されるスタ
ート信号が入力され、かつコンパレータからの受光信号
がストップ信号として入力されるカウンタ表示部を備
え、このカウンタ表示部は前記スタート信号からストッ
プ信号までの時間を計測し、この計測した時間と光速度
とから目標までの距離を算出する請求項１又は２のレー
ザ測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014399A JP2500733B2 (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | レ―ザ測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014399A JP2500733B2 (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | レ―ザ測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201828A true JPH06201828A (ja) | 1994-07-22 |
| JP2500733B2 JP2500733B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=11859974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5014399A Expired - Lifetime JP2500733B2 (ja) | 1993-01-04 | 1993-01-04 | レ―ザ測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500733B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852491A (en) * | 1996-05-20 | 1998-12-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Distance measuring apparatus |
| KR100489436B1 (ko) * | 2002-10-25 | 2005-05-16 | 한국원자력연구소 | 펄스형 레이저를 이용한 물체의 거리측정장치 및 그 방법 |
| WO2020153267A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| CN115184907A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-14 | 北醒（北京）光子科技有限公司 | 一种平衡探测电路及激光测距系统 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4771795B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2011-09-14 | 日本信号株式会社 | 光測距装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06160523A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 測距装置 |
-
1993
- 1993-01-04 JP JP5014399A patent/JP2500733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06160523A (ja) * | 1992-11-16 | 1994-06-07 | Mitsubishi Electric Corp | 測距装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5852491A (en) * | 1996-05-20 | 1998-12-22 | Olympus Optical Co., Ltd. | Distance measuring apparatus |
| KR100489436B1 (ko) * | 2002-10-25 | 2005-05-16 | 한국원자력연구소 | 펄스형 레이저를 이용한 물체의 거리측정장치 및 그 방법 |
| WO2020153267A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| JP2020118478A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| CN115184907A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-14 | 北醒（北京）光子科技有限公司 | 一种平衡探测电路及激光测距系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500733B2 (ja) | 1996-05-29 |
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Legal Events
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