JPH06214025A - レーザレーダ - Google Patents
レーザレーダInfo
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- JPH06214025A JPH06214025A JP2486093A JP2486093A JPH06214025A JP H06214025 A JPH06214025 A JP H06214025A JP 2486093 A JP2486093 A JP 2486093A JP 2486093 A JP2486093 A JP 2486093A JP H06214025 A JPH06214025 A JP H06214025A
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Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 送光部から放射されるパルス状のレーザ光の
反射光を受光し、電気パルス信号に変換し、これを所定
の閾値と比較し、一致時点を反射光の受光時点として検
出するレベル比較回路を備えたレーザレーダにおいて、
受光レベルの変動などに起因する受光時点の検出値の変
動を低減して高精度化を実現する。 〔構成〕 上記反射光を電気パルス信号に変換する光電
変換回路(13)はＡＰＤから成り、上記レベル比較回路(1
5,16) は受光電時点を検出するための所定の閾値となる
第１の閾値 (Ｖth1)に加えてこれよりも大きな第２の閾
値 (Ｖth2)を有すると共に、レベル比較回路(15,16) に
入力する電気パルス信号のピークレベルが第１の閾値以
上で第２の閾値未満となるように光電変換回路(13)のＡ
ＰＤのバイアスを制御するレベル制御回路(17)を備え
る。
反射光を受光し、電気パルス信号に変換し、これを所定
の閾値と比較し、一致時点を反射光の受光時点として検
出するレベル比較回路を備えたレーザレーダにおいて、
受光レベルの変動などに起因する受光時点の検出値の変
動を低減して高精度化を実現する。 〔構成〕 上記反射光を電気パルス信号に変換する光電
変換回路(13)はＡＰＤから成り、上記レベル比較回路(1
5,16) は受光電時点を検出するための所定の閾値となる
第１の閾値 (Ｖth1)に加えてこれよりも大きな第２の閾
値 (Ｖth2)を有すると共に、レベル比較回路(15,16) に
入力する電気パルス信号のピークレベルが第１の閾値以
上で第２の閾値未満となるように光電変換回路(13)のＡ
ＰＤのバイアスを制御するレベル制御回路(17)を備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、距離や相対速度の検出
に利用されるレーザレーダに関するものである。
に利用されるレーザレーダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】標的までの距離や標的との相対速度を高
精度で検出するための装置として、レーザレーダが適し
ている。このレーザレーダは、レーザダイオードを含む
送光部から急峻なパルス状のレーザ光を放射し、標的で
反射されて戻ってきた反射光を光電変換素子を含む受光
部で受け、レーザ光を放射してから反射光を受けるまで
に要した時間の半分をレーザ光の伝播速度（光速）で除
算することにより標的までの距離を検出する構成となっ
ている。このようにして検出した距離の時間変化率を算
定することにより、標的との相対速度を検出することも
できる。この種のレーザレーダは、光速が音速とは異な
り温度によってはほとんど変化しないために、従来の超
音波レーダに比べて極めて高い測定精度を実現できると
いう利点がある。
精度で検出するための装置として、レーザレーダが適し
ている。このレーザレーダは、レーザダイオードを含む
送光部から急峻なパルス状のレーザ光を放射し、標的で
反射されて戻ってきた反射光を光電変換素子を含む受光
部で受け、レーザ光を放射してから反射光を受けるまで
に要した時間の半分をレーザ光の伝播速度（光速）で除
算することにより標的までの距離を検出する構成となっ
ている。このようにして検出した距離の時間変化率を算
定することにより、標的との相対速度を検出することも
できる。この種のレーザレーダは、光速が音速とは異な
り温度によってはほとんど変化しないために、従来の超
音波レーダに比べて極めて高い測定精度を実現できると
いう利点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記レーザレーダで
は、光速の温度依存性を無視できるため極めて高い測定
精度が実現できるが、この測定精度の向上に伴い装置内
の各種の誤差発生要因が問題となる。このような誤差発
生要因の一つとして、受光時点の検出誤差が挙げられ
る。
は、光速の温度依存性を無視できるため極めて高い測定
精度が実現できるが、この測定精度の向上に伴い装置内
の各種の誤差発生要因が問題となる。このような誤差発
生要因の一つとして、受光時点の検出誤差が挙げられ
る。
【０００４】すなわち、反射レーザ光は光電変換素子で
電気パルス信号に変換され、そのレベルと所定の閾値と
がレベル比較回路で比較され、両者のレベルが一致した
時点が受光時点として検出される。しかしながら、標的
の遠近や反射率に応じて反射光のレベルが大幅に変動
し、従ってこれを光電変換した電気パルス信号のレベル
も同様に変動する。例えば、図３（Ａ）に例示するよう
に、標的が近い場合の反射光による電気パルスＰａと、
標的が遠い場合の反射光による電気パルスＰｂとでは大
きなレベルの差異がある。なお、図３（Ａ）の横軸は時
間であり、その原点はパルス・レーザ光の放射時点であ
る。各電気パルスの出現時点をそれぞれのレベルと所定
の閾値Ｖthとが一致した時点として検出する場合、各電
気信号を重ね合わせて図３（Ｂ）に例示するように、τ
ｂ−τａの時間偏差δτが生ずる。
電気パルス信号に変換され、そのレベルと所定の閾値と
がレベル比較回路で比較され、両者のレベルが一致した
時点が受光時点として検出される。しかしながら、標的
の遠近や反射率に応じて反射光のレベルが大幅に変動
し、従ってこれを光電変換した電気パルス信号のレベル
も同様に変動する。例えば、図３（Ａ）に例示するよう
に、標的が近い場合の反射光による電気パルスＰａと、
標的が遠い場合の反射光による電気パルスＰｂとでは大
きなレベルの差異がある。なお、図３（Ａ）の横軸は時
間であり、その原点はパルス・レーザ光の放射時点であ
る。各電気パルスの出現時点をそれぞれのレベルと所定
の閾値Ｖthとが一致した時点として検出する場合、各電
気信号を重ね合わせて図３（Ｂ）に例示するように、τ
ｂ−τａの時間偏差δτが生ずる。
【０００５】上記時間偏差δτを低減する方法の一つと
して、光電変換回路とレベル比較回路との間に時間と共
に増幅利得の増大するＴＶＧ（Time Variable Gain) 増
幅回路を挿入することによりレベル比較回路に入力する
電気パルス信号のレベルをほぼ一定にする方法が知られ
ている。この方法は、超音波レーダなど低速処理のレー
ダには有効であるが、パルス・レーザ・レーダのように
高速処理が必要なレーダでは、増幅器の応答特性の制限
から高速の利得掃引を実現することは困難であり、仮に
実現できたとしても、利得変更に伴う増幅器内の位相変
化が遅延時間に関する新たな誤差発生要因となるため、
実用的とは言えない。
して、光電変換回路とレベル比較回路との間に時間と共
に増幅利得の増大するＴＶＧ（Time Variable Gain) 増
幅回路を挿入することによりレベル比較回路に入力する
電気パルス信号のレベルをほぼ一定にする方法が知られ
ている。この方法は、超音波レーダなど低速処理のレー
ダには有効であるが、パルス・レーザ・レーダのように
高速処理が必要なレーダでは、増幅器の応答特性の制限
から高速の利得掃引を実現することは困難であり、仮に
実現できたとしても、利得変更に伴う増幅器内の位相変
化が遅延時間に関する新たな誤差発生要因となるため、
実用的とは言えない。
【０００６】上述の時間偏差δτを低減するための他の
方法としてレベル比較回路の閾値を時間と共に減少させ
る方法も一応考えられるが、そのような閾値を広い範
囲、少なくとも３０ｄｂ程度の範囲にわたって変化させ
ることには困難が伴うという点で実用的とは言えない。
また、上記いずれの方法でも、回路素子の温度変動や経
時変化に伴う誤差が伴う。
方法としてレベル比較回路の閾値を時間と共に減少させ
る方法も一応考えられるが、そのような閾値を広い範
囲、少なくとも３０ｄｂ程度の範囲にわたって変化させ
ることには困難が伴うという点で実用的とは言えない。
また、上記いずれの方法でも、回路素子の温度変動や経
時変化に伴う誤差が伴う。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決する本発明のレーザレーダによれば、光電変換回路は
ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）から成り、
レベル比較回路は受光時点を検出するための所定の閾値
となる第１の閾値に加えてこの第１の閾値よりも大きな
第２の閾値を有すると共に、レベル比較回路に入力する
電気パルス信号のピークレベルが第１の閾値以上でかつ
第２の閾値未満の値となるように光電変換回路のＡＰＤ
のバイアスを制御するレベル制御回路を備えている。
決する本発明のレーザレーダによれば、光電変換回路は
ＡＰＤ（アバランシェ・フォトダイオード）から成り、
レベル比較回路は受光時点を検出するための所定の閾値
となる第１の閾値に加えてこの第１の閾値よりも大きな
第２の閾値を有すると共に、レベル比較回路に入力する
電気パルス信号のピークレベルが第１の閾値以上でかつ
第２の閾値未満の値となるように光電変換回路のＡＰＤ
のバイアスを制御するレベル制御回路を備えている。
【０００８】
【作用】ＡＰＤの光電変換利得は、バイアス電圧の変化
に対して極めて高感度かつ高速な応答性を有すると共
に、バイアス電圧の変化に伴い８０ｄＢ程度もの広い範
囲にわたって変化する。また、ＡＰＤでは、バイアスに
よって光電変換利得を変化させても、光電変換のための
信号遅延時間の変化は無視できる程度に小さい。レベル
制御回路によって、レベル比較回路に入力する電気パル
ス信号のレベルが第１の閾値以上かつ第２の閾値未満の
値となるようにＡＰＤのバイアスが制御される。この結
果、電気パルス信号の出現時点が、常に幅の狭ったピー
ク値近傍で検出されることになり、時間偏差δτが低減
される。
に対して極めて高感度かつ高速な応答性を有すると共
に、バイアス電圧の変化に伴い８０ｄＢ程度もの広い範
囲にわたって変化する。また、ＡＰＤでは、バイアスに
よって光電変換利得を変化させても、光電変換のための
信号遅延時間の変化は無視できる程度に小さい。レベル
制御回路によって、レベル比較回路に入力する電気パル
ス信号のレベルが第１の閾値以上かつ第２の閾値未満の
値となるようにＡＰＤのバイアスが制御される。この結
果、電気パルス信号の出現時点が、常に幅の狭ったピー
ク値近傍で検出されることになり、時間偏差δτが低減
される。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例のレーザレーダの
構成を示すブロック図であり、１０は送光トリガパルス
発生回路、１１はＬＤ駆動回路、１２はＬＤ（レーザダ
イオード）、１３はＡＰＤ、１４は広帯域増幅回路、１
５は第１のレベル比較回路、１６は第２のレベル比較回
路である。さらに、１７はレベル制御回路、１８はＡＰ
Ｄバイアス回路、１９はパルスカウンタ、２０はクロッ
ク供給回路、２１はラッチ回路、２２は平均化回路、２
３は外来光検出回路、２４は閾値設定回路、２５はＣＰ
Ｕである。
構成を示すブロック図であり、１０は送光トリガパルス
発生回路、１１はＬＤ駆動回路、１２はＬＤ（レーザダ
イオード）、１３はＡＰＤ、１４は広帯域増幅回路、１
５は第１のレベル比較回路、１６は第２のレベル比較回
路である。さらに、１７はレベル制御回路、１８はＡＰ
Ｄバイアス回路、１９はパルスカウンタ、２０はクロッ
ク供給回路、２１はラッチ回路、２２は平均化回路、２
３は外来光検出回路、２４は閾値設定回路、２５はＣＰ
Ｕである。
【００１０】送光トリガパルス発生回路１０は、ＣＰＵ
２５からのスタート指令を手動スイッチなどを介して受
けると、図２の波形図の最上段に例示するような所定周
期で送光トリガ信号Ｔを発生してＬＤ駆動回路１１やパ
ルスカウンタ１９に供給する動作を開始する。この送光
トリガパルスＴを受けたレーザ駆動回路１１はレーザダ
イオード１２を駆動し、パルス状のレーザ光を放射させ
る。一方、送光トリガパルスＴをスタート指令として受
けるパルスカウンタ１９は、カウント値を初期値ゼロに
リセットしたのち、クロック供給回路２０から供給され
るクロック信号のカウントを開始する。レーザダイオー
ド１２から放射されたパルス状のレーザ光は、標的まで
伝播しこれによる反射光が逆向きに伝播してＡＰＤ１３
に入射する。ＡＰＤ１３に入射した反射レーザ光は電気
信号に変換され、広帯域増幅回路１４で増幅され電気パ
ルス信号Ｒとして第１のレベル比較回路１５と第２のレ
ベル比較回路１６に供給される。
２５からのスタート指令を手動スイッチなどを介して受
けると、図２の波形図の最上段に例示するような所定周
期で送光トリガ信号Ｔを発生してＬＤ駆動回路１１やパ
ルスカウンタ１９に供給する動作を開始する。この送光
トリガパルスＴを受けたレーザ駆動回路１１はレーザダ
イオード１２を駆動し、パルス状のレーザ光を放射させ
る。一方、送光トリガパルスＴをスタート指令として受
けるパルスカウンタ１９は、カウント値を初期値ゼロに
リセットしたのち、クロック供給回路２０から供給され
るクロック信号のカウントを開始する。レーザダイオー
ド１２から放射されたパルス状のレーザ光は、標的まで
伝播しこれによる反射光が逆向きに伝播してＡＰＤ１３
に入射する。ＡＰＤ１３に入射した反射レーザ光は電気
信号に変換され、広帯域増幅回路１４で増幅され電気パ
ルス信号Ｒとして第１のレベル比較回路１５と第２のレ
ベル比較回路１６に供給される。
【００１１】図２の波形図の第３段目に例示するよう
に、電気パルス信号Ｒを受ける第１のレベル比較回路１
５には閾値設定回路２４によって第１の閾値Ｖth１が設
定される。同様に、電気パルス信号Ｒを受ける第２のレ
ベル比較回路１６には閾値設定回路２４によって第１の
閾値Ｖth１よりもδＶだけ大きな第２の閾値Ｖth２が設
定されている。パルスカウンタ１９は、送光トリガパル
ス発生回路１０から送光トリガパルスＴを受けると、ク
ロック発生回路２０から供給される所定周期のクロック
パルスのカウントを開始し、第１のレベル比較回路１５
から比較一致信号Ａをストップ信号入力端子に受けると
カウント動作を停止する。パルスカウンタ１９は、カウ
ントの開始から一定期間内に比較一致信号Ａを受けない
場合にはオーバーフローし、オーバーフロー信号Ｃをレ
ベル制御回路１７と自回路のリセット入力端子に供給し
自動リセットされる。
に、電気パルス信号Ｒを受ける第１のレベル比較回路１
５には閾値設定回路２４によって第１の閾値Ｖth１が設
定される。同様に、電気パルス信号Ｒを受ける第２のレ
ベル比較回路１６には閾値設定回路２４によって第１の
閾値Ｖth１よりもδＶだけ大きな第２の閾値Ｖth２が設
定されている。パルスカウンタ１９は、送光トリガパル
ス発生回路１０から送光トリガパルスＴを受けると、ク
ロック発生回路２０から供給される所定周期のクロック
パルスのカウントを開始し、第１のレベル比較回路１５
から比較一致信号Ａをストップ信号入力端子に受けると
カウント動作を停止する。パルスカウンタ１９は、カウ
ントの開始から一定期間内に比較一致信号Ａを受けない
場合にはオーバーフローし、オーバーフロー信号Ｃをレ
ベル制御回路１７と自回路のリセット入力端子に供給し
自動リセットされる。
【００１２】図２の第２段目に示すように、送光トリガ
パルスＴの発生開始時点では、ＡＰＤバイアス回路１８
によってＡＰＤ１３に設定されるバイアス電圧Ｄは十分
小さな値に保たれる。このため、第１，第２のレベル比
較回路１５，１６に供給される最初の電気パルス信号Ｒ
のレベルは十分小さく、第１の閾値Ｖth１にも第２の閾
値Ｖth２にも達せず、パルスカウンタ１９がオーバーフ
ローする。レベル制御回路１７は、パルスカウンタ１９
からオーバーフロー信号Ｃを受けるたびにＡＰＤバイア
ス回路１８に指令を発し、ＡＰＤ１３に供給するバイア
ス電圧Ｄを所定値ΔＤだけ増加させる。この結果、電気
パルス信号Ｒのレベルが漸次増加してゆき、閾値Ｖth１
もＶth２も超える状態になる。レベル制御回路１７は、
レベル比較回路１５と１６から出力される比較一致信号
ＡとＢを受けるたびに、ＡＰＤバイアス回路１８に指令
を発し、ＡＰＤ１３に供給するバイアス電圧Ｄを増加時
よりも小さな所定値、例えば増加時の半分のΔＤ／２だ
け減少させる。
パルスＴの発生開始時点では、ＡＰＤバイアス回路１８
によってＡＰＤ１３に設定されるバイアス電圧Ｄは十分
小さな値に保たれる。このため、第１，第２のレベル比
較回路１５，１６に供給される最初の電気パルス信号Ｒ
のレベルは十分小さく、第１の閾値Ｖth１にも第２の閾
値Ｖth２にも達せず、パルスカウンタ１９がオーバーフ
ローする。レベル制御回路１７は、パルスカウンタ１９
からオーバーフロー信号Ｃを受けるたびにＡＰＤバイア
ス回路１８に指令を発し、ＡＰＤ１３に供給するバイア
ス電圧Ｄを所定値ΔＤだけ増加させる。この結果、電気
パルス信号Ｒのレベルが漸次増加してゆき、閾値Ｖth１
もＶth２も超える状態になる。レベル制御回路１７は、
レベル比較回路１５と１６から出力される比較一致信号
ＡとＢを受けるたびに、ＡＰＤバイアス回路１８に指令
を発し、ＡＰＤ１３に供給するバイアス電圧Ｄを増加時
よりも小さな所定値、例えば増加時の半分のΔＤ／２だ
け減少させる。
【００１３】このバイアス電圧の低下に伴い、電気パル
ス信号Ｒのレベルが第１の閾値Ｖth１以上でかつ第２の
閾値Ｖth２未満になると、比較一致信号Ａのみが発生す
る。レベル制御回路１７は、この比較一致信号Ａのみが
発生する状態ではＡＰＤバイアス電圧を一定に保持させ
ると共に、ラッチ回路２１にパルスカウンタ１９のカウ
ント値のラッチ指令を出力する。ラッチ回路２１にパル
スカウンタ１９の新たなカウンタト値がラッチされるた
びに、ラッチ回路２１に保持されていた前回のカウント
値が平均化回路２２にラッチされ、ラッチ回数にわたる
カウント値の平均値が作成される。ＣＰＵ２５は、所定
の回数にわたるカウント値の平均値を平均化回路２２か
ら受取り、送光トリガパルス発生回路１０にストップ信
号を出力して動作を停止させる。ＣＰＵ２５は、この平
均化回路から受け取った平均化されたカウント値からレ
ーザ光の送光から受光までの往復時間を算定し、この半
分に光速を乗算することにより標的までの距離を算定す
る。
ス信号Ｒのレベルが第１の閾値Ｖth１以上でかつ第２の
閾値Ｖth２未満になると、比較一致信号Ａのみが発生す
る。レベル制御回路１７は、この比較一致信号Ａのみが
発生する状態ではＡＰＤバイアス電圧を一定に保持させ
ると共に、ラッチ回路２１にパルスカウンタ１９のカウ
ント値のラッチ指令を出力する。ラッチ回路２１にパル
スカウンタ１９の新たなカウンタト値がラッチされるた
びに、ラッチ回路２１に保持されていた前回のカウント
値が平均化回路２２にラッチされ、ラッチ回数にわたる
カウント値の平均値が作成される。ＣＰＵ２５は、所定
の回数にわたるカウント値の平均値を平均化回路２２か
ら受取り、送光トリガパルス発生回路１０にストップ信
号を出力して動作を停止させる。ＣＰＵ２５は、この平
均化回路から受け取った平均化されたカウント値からレ
ーザ光の送光から受光までの往復時間を算定し、この半
分に光速を乗算することにより標的までの距離を算定す
る。
【００１４】光電変換素子として使用するＡＰＤ１３で
は、雑多な波長成分を含む外来光のレベルが増加する昼
間などには、図４（Ａ）に例示するように、一定のバイ
アス電圧のもとでの反射レーザ光など特定の波長成分に
対する光電変換利得と雑音レベルとが共に減少する。逆
に、外来光のレベルが小さな夜間などには、図４（Ｂ）
に例示するように、一定のバイアス電圧のもとでの反射
レーザ光など特定の波長成分に対する光電変換利得と雑
音レベルとが共に増大する。そこで、フォトダイオード
２３で外来光のレベルを検出し、この検出した外来光の
レベルの減少量に応じて最大Ｖｔの幅にわたって漸増す
る第１，第２の閾値Ｖth１，Ｖth２を、第１，第２のレ
ベル比較回路１５，１６によって設定する。
は、雑多な波長成分を含む外来光のレベルが増加する昼
間などには、図４（Ａ）に例示するように、一定のバイ
アス電圧のもとでの反射レーザ光など特定の波長成分に
対する光電変換利得と雑音レベルとが共に減少する。逆
に、外来光のレベルが小さな夜間などには、図４（Ｂ）
に例示するように、一定のバイアス電圧のもとでの反射
レーザ光など特定の波長成分に対する光電変換利得と雑
音レベルとが共に増大する。そこで、フォトダイオード
２３で外来光のレベルを検出し、この検出した外来光の
レベルの減少量に応じて最大Ｖｔの幅にわたって漸増す
る第１，第２の閾値Ｖth１，Ｖth２を、第１，第２のレ
ベル比較回路１５，１６によって設定する。
【００１５】上述のように、電気パルス信号Ｒの出現時
点をそのピーク値の近傍の狭いパルス幅の箇所で検出し
ているので、標的の遠近に起因する時間偏差δτが十分
小さな値に低減できる。すなわち、図５に例示するよう
に、ゼロレベル近傍のパルス幅をＷとすれば、ピーク値
近傍では、Ｗ×δＶ／Ｖth１ 以下の時間偏差のもとで
電気パルス信号の出現時点を検出できる。一例として、
Ｗを３ｎｓ、Ｖth１を１０volt、δＶを0.5volt とした
場合、150 ｐｓ以下の時間偏差のもとで電気パルス信号
Ｒの出現時点を検出できる。また、外来光のレベルに応
じて第１，第２の閾値Ｖth１，Ｖth２を多少上下させる
ことにより、検出精度を一層高めることができる。
点をそのピーク値の近傍の狭いパルス幅の箇所で検出し
ているので、標的の遠近に起因する時間偏差δτが十分
小さな値に低減できる。すなわち、図５に例示するよう
に、ゼロレベル近傍のパルス幅をＷとすれば、ピーク値
近傍では、Ｗ×δＶ／Ｖth１ 以下の時間偏差のもとで
電気パルス信号の出現時点を検出できる。一例として、
Ｗを３ｎｓ、Ｖth１を１０volt、δＶを0.5volt とした
場合、150 ｐｓ以下の時間偏差のもとで電気パルス信号
Ｒの出現時点を検出できる。また、外来光のレベルに応
じて第１，第２の閾値Ｖth１，Ｖth２を多少上下させる
ことにより、検出精度を一層高めることができる。
【００１６】以上、送光から受光までの時間間隔をパル
スカウンタを用いて検出する構成を例示したが、パルス
カウンタ以外の適宜な時間／振幅変換回路（ＴＡＣ）を
用いて時間間隔を検出する構成とすることもできること
は明らかである。
スカウンタを用いて検出する構成を例示したが、パルス
カウンタ以外の適宜な時間／振幅変換回路（ＴＡＣ）を
用いて時間間隔を検出する構成とすることもできること
は明らかである。
【００１７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のレ
ーザレーダは、バイアス電圧の変化に対して極めて高感
度、高速かつ広範囲の光電変換利得の応答性を有するＡ
ＰＤを設置し、そのバイアス電圧を変化させてレベル比
較回路に入力する電気パルス信号のレベルを第１，第２
の閾値の間に制御する構成であるから、電気パルス信号
の出現時点が、常に幅の狭まったピーク値近傍で検出さ
れることになり、時間偏差δτが低減され、検出精度が
大幅に向上するという効果が奏される。
ーザレーダは、バイアス電圧の変化に対して極めて高感
度、高速かつ広範囲の光電変換利得の応答性を有するＡ
ＰＤを設置し、そのバイアス電圧を変化させてレベル比
較回路に入力する電気パルス信号のレベルを第１，第２
の閾値の間に制御する構成であるから、電気パルス信号
の出現時点が、常に幅の狭まったピーク値近傍で検出さ
れることになり、時間偏差δτが低減され、検出精度が
大幅に向上するという効果が奏される。
【００１８】また、本発明のレーザレーダは、ＡＰＤの
バイアス電圧を変化させてレベル比較回路に入力する電
気パルス信号のレベルをほぼ一定値に制御する構成であ
るから、標的までの距離や標的の反射率の大幅な変動の
もとでも、常に、最大性能を発揮できる。
バイアス電圧を変化させてレベル比較回路に入力する電
気パルス信号のレベルをほぼ一定値に制御する構成であ
るから、標的までの距離や標的の反射率の大幅な変動の
もとでも、常に、最大性能を発揮できる。
【００１９】更に、本発明の一実施例によれば、フォト
ダイオードで検出した外来光のレベルに応じて第１，第
２のレベル比較回路の閾値を変化させる構成であるか
ら、人手による介入を待つことなく昼夜にわたって常に
最大性能を発揮できるという利点がある。
ダイオードで検出した外来光のレベルに応じて第１，第
２のレベル比較回路の閾値を変化させる構成であるか
ら、人手による介入を待つことなく昼夜にわたって常に
最大性能を発揮できるという利点がある。
【００２０】また、本発明の一実施例によれば、所定の
回数にわたるカウント値の平均化による測定データが確
定すると直ちに送光動作を停止させる構成であるから、
安全性の向上と消費電力の節減が図られるという利点が
ある。
回数にわたるカウント値の平均化による測定データが確
定すると直ちに送光動作を停止させる構成であるから、
安全性の向上と消費電力の節減が図られるという利点が
ある。
【図１】本発明の一実施例のレーザレーダの構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】図１の動作の説明を補足する波形図である。
【図３】受光時点の検出誤差とその発生原因を説明する
ための波形図である。
ための波形図である。
【図４】外来光のレベルに応じてＡＰＤの光電変換利得
と雑音レベルが変化する様子を例示する波形図である。
と雑音レベルが変化する様子を例示する波形図である。
【図５】本発明の原理を説明するための波形図である。
１３ ＡＰＤ １５ 第１のレベル比較回路 １６ 第２のレベル比較回路 １７ レベル制御回路 １８ ＡＰＤバイアス回路 １９ パルスカウンタ ２１ ラッチ回路 ２２ 平均化回路 ２３ フォトダイオード ２４ 閾値設定回路
Claims (2)
- 【請求項１】送光部から放射されるパルス状のレーザ光
の反射光を受光して電気パルス信号に変換する光電変換
回路と、前記電気パルス信号のレベルを所定の閾値と比
較し両者が一致した時点を前記反射光の受光時点として
検出するレベル比較回路とを受光部に備えたレーザレー
ダにおいて、 前記光電変換回路はＡＰＤから成り、 前記レベル比較回路は前記受光時点を検出するための所
定の閾値となる第１の閾値に加えてこの第１の閾値より
も大きな第２の閾値を有すると共に、 前記レベル比較回路に入力する電気パルス信号のピーク
レベルが前記第１の閾値以上でかつ前記第２の閾値未満
の値となるように前記光電変換回路のＡＰＤのバイアス
を制御するレベル制御回路を備えたことを特徴とするレ
ーザレーダ。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記第１，第２の閾値を外来光のレベルの増加と共に減
少させる閾値設定回路を備えたことを特徴とするレーザ
レーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2486093A JPH06214025A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | レーザレーダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2486093A JPH06214025A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | レーザレーダ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214025A true JPH06214025A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=12149979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2486093A Pending JPH06214025A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | レーザレーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06214025A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006322834A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nikon Corp | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
| WO2019181691A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 距離測定装置および移動体 |
| WO2019181692A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 距離測定装置および移動体 |
| CN111480093A (zh) * | 2017-12-08 | 2020-07-31 | 威力登激光雷达有限公司 | 用于改进光测距和检测系统中的回波信号的检测的系统和方法 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP2486093A patent/JPH06214025A/ja active Pending
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| WO2019181691A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 距離測定装置および移動体 |
| WO2019181692A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 日本電産株式会社 | 距離測定装置および移動体 |
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