JPH0672925B2 - レーザ測距装置 - Google Patents
レーザ測距装置Info
- Publication number
- JPH0672925B2 JPH0672925B2 JP8468988A JP8468988A JPH0672925B2 JP H0672925 B2 JPH0672925 B2 JP H0672925B2 JP 8468988 A JP8468988 A JP 8468988A JP 8468988 A JP8468988 A JP 8468988A JP H0672925 B2 JPH0672925 B2 JP H0672925B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- comparator
- range finder
- control signal
- bias voltage
- Prior art date
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は，レーザ測距装置に関する。
第４図は，従来のこの種装置の構成の１例を示す図であ
つて，（１）はパルスレーザ光送信機，（２）はパルス
レーザ光，（３）は目標反射光，（４）は受信光学系，
（５）はアバランシエフオトダイオード（以下,APDとい
う。），（６）はバイアス回路，（７）は増巾器，
（８）は第１のコンパレータ，（９）は第２のコンパレ
ータ，（10）はカウンタ，（11）はスタートパルス，
（12）はビデオ信号，（13）はストツプパルス，（14）
は制御信号，（15）は測距データである。
つて，（１）はパルスレーザ光送信機，（２）はパルス
レーザ光，（３）は目標反射光，（４）は受信光学系，
（５）はアバランシエフオトダイオード（以下,APDとい
う。），（６）はバイアス回路，（７）は増巾器，
（８）は第１のコンパレータ，（９）は第２のコンパレ
ータ，（10）はカウンタ，（11）はスタートパルス，
（12）はビデオ信号，（13）はストツプパルス，（14）
は制御信号，（15）は測距データである。
図において、パルスレーザ送信機（１）は目標にむけ
て、所要のビーム発散角に調整されたパルスレーザ光
（２）を発射するとともに，発射時のタイミングを示す
スタートパルス（11）をカウンタ（10）に入力する。
て、所要のビーム発散角に調整されたパルスレーザ光
（２）を発射するとともに，発射時のタイミングを示す
スタートパルス（11）をカウンタ（10）に入力する。
目標反射光（３）は受信光学系（４）で集光され,APD
（５）で光電変換される。APD（５）の出力は増巾器
（７）で増巾され，ビデオ信号（12）に含まれる目標か
らの信号が，所定のしきい値を越えたときに，第２のコ
ンパレータ（９）を反転させ、ストツプパルス（13）が
出力される。カウンタ（10）はスタートパルス（11）と
ストツプパルス（13）との時間間隔を測定し，これより
測距データ（15）を出力する。
（５）で光電変換される。APD（５）の出力は増巾器
（７）で増巾され，ビデオ信号（12）に含まれる目標か
らの信号が，所定のしきい値を越えたときに，第２のコ
ンパレータ（９）を反転させ、ストツプパルス（13）が
出力される。カウンタ（10）はスタートパルス（11）と
ストツプパルス（13）との時間間隔を測定し，これより
測距データ（15）を出力する。
APD（５）には，また，図に示すように，バイアス回路
（６）からバイアス電圧が供給されている。APD（５）
が光を信号電流に変換する感度は通常レスポンシビティ
と呼ばれ、単位［A/W］で表される。このレスポンシビ
ティは前述のバイアス電圧を低電圧から上げていくに従
って増大し、あるバイアス電圧に達するとなだれ増倍効
果に伴うノイズの急増がAPD（５）の出力に観測され
る。このノイズ急増に至る直前のバイアス状態がレスポ
ンシビティが最良の状態であり、すなわちAPD（５）を
最も高感度で使用することができる。この状態にするた
めに、前述のパルスレーザ光発射前においては次に述べ
る一連の動作が行われる。
（６）からバイアス電圧が供給されている。APD（５）
が光を信号電流に変換する感度は通常レスポンシビティ
と呼ばれ、単位［A/W］で表される。このレスポンシビ
ティは前述のバイアス電圧を低電圧から上げていくに従
って増大し、あるバイアス電圧に達するとなだれ増倍効
果に伴うノイズの急増がAPD（５）の出力に観測され
る。このノイズ急増に至る直前のバイアス状態がレスポ
ンシビティが最良の状態であり、すなわちAPD（５）を
最も高感度で使用することができる。この状態にするた
めに、前述のパルスレーザ光発射前においては次に述べ
る一連の動作が行われる。
バイアス回路（６）は，時間とともに値が大きくなるバ
イアス電圧をAPD（５）に供給する。APD（５）のレスポ
ンシビテイはバイアス電圧増大とともに上昇するが，同
時にビデオ信号（12）に含まれるノイズもバイアス電圧
増大とともに増加する。ビデオ信号（12）はまた，第１
のコンパレータ（８）に入力されており，上述のノイズ
が第１のコンパレータ（８）のしきい値を越えると，制
御信号（14）が出力され，これによりバイアス回路
（６）は上述のバイアス電圧の上昇を停止する。以上の
一連の動作により,APD（５）は最良のレスポンシビテイ
状態に設定され，前述の受信動作に備えることになる。
イアス電圧をAPD（５）に供給する。APD（５）のレスポ
ンシビテイはバイアス電圧増大とともに上昇するが，同
時にビデオ信号（12）に含まれるノイズもバイアス電圧
増大とともに増加する。ビデオ信号（12）はまた，第１
のコンパレータ（８）に入力されており，上述のノイズ
が第１のコンパレータ（８）のしきい値を越えると，制
御信号（14）が出力され，これによりバイアス回路
（６）は上述のバイアス電圧の上昇を停止する。以上の
一連の動作により,APD（５）は最良のレスポンシビテイ
状態に設定され，前述の受信動作に備えることになる。
従来の装置は以上のように構成されているので，第１の
コンパレータ（８）はしきい値を越える１発のノイズで
反転し，バイアス電圧の上昇を停止する制御信号（14）
を出力する。一般に知られているように，ノイズは不規
則信号であり，レスポンシビテイがまだ十分高くないと
きに生起することもあれば，一方で，しきい値が高いと
きなどには，ノイズ量が多くなりすぎた状態で，はじめ
て最初の１発が生起する場合もある。前者の場合は受信
感度の低下をまねき，測距能力が低下することになり，
また後者の場合は，ノイズが多くなりすぎ，誤測距をま
ねくことになる。
コンパレータ（８）はしきい値を越える１発のノイズで
反転し，バイアス電圧の上昇を停止する制御信号（14）
を出力する。一般に知られているように，ノイズは不規
則信号であり，レスポンシビテイがまだ十分高くないと
きに生起することもあれば，一方で，しきい値が高いと
きなどには，ノイズ量が多くなりすぎた状態で，はじめ
て最初の１発が生起する場合もある。前者の場合は受信
感度の低下をまねき，測距能力が低下することになり，
また後者の場合は，ノイズが多くなりすぎ，誤測距をま
ねくことになる。
このように従来の装置においては,APDのレスポンシビテ
イを安定に，最良の状態に維持することが困難であると
いつた難点があつた。
イを安定に，最良の状態に維持することが困難であると
いつた難点があつた。
この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
あり,APDのレスポンシビテイを安定に最良の状態に維持
できるレーザ測距装置を得ることを目的とする。
あり,APDのレスポンシビテイを安定に最良の状態に維持
できるレーザ測距装置を得ることを目的とする。
この発明は，第１のコンパレータ出力のパルス数をカウ
ントし，このカウント値が所定の値になつたとき，前述
の制御信号を出力する手段を用いたものである。
ントし，このカウント値が所定の値になつたとき，前述
の制御信号を出力する手段を用いたものである。
さらに別の発明では，温度測定手段とこの温度測定手段
の出力に応じて，上述のカウント所定値を変化させる手
段を用いたものである。
の出力に応じて，上述のカウント所定値を変化させる手
段を用いたものである。
この発明では不規則信号であるノイズを多数回観測する
ことになり，この観測後，はじめて制御信号をだすの
で,APDのレスポンシビテイが最良である状態を比較的安
定して，再現性よく実現することができる。
ことになり，この観測後，はじめて制御信号をだすの
で,APDのレスポンシビテイが最良である状態を比較的安
定して，再現性よく実現することができる。
また別の発明では温度に応じてノイズ発生状態が変わる
APDのバイアス電圧を温度ごとに最適状態に維持するこ
とができ，広い温度範囲で安定した測距能力を維持する
ことができる。
APDのバイアス電圧を温度ごとに最適状態に維持するこ
とができ，広い温度範囲で安定した測距能力を維持する
ことができる。
第１図はこの発明の１実施例の構成の一部を示す図であ
つて，（16）は第１のカウンタ，（17）は定数回路，
（18）はしきい値データである。
つて，（16）は第１のカウンタ，（17）は定数回路，
（18）はしきい値データである。
パルスレーザ光（２）を発射する過程及び，反射光を受
信し，測距データ（15）を得る過程は従来の装置と同様
であるので，説明を省略する。
信し，測距データ（15）を得る過程は従来の装置と同様
であるので，説明を省略する。
パルスレーザ光を発射する前において，従来装置と同
様,APD（５）にはバイアス回路（６）から時間的に値の
増大するバイアス電圧が印加され,APD（５）が発生する
ノイズが第１のコンパレータ（８）により検出される。
ここで一般に，第１のコンパレータ（８）のしきい値
は，従来装置のそれよりも，やや低い値に設定されてい
る。第１のコンパレータ（８）の出力は第１のカウンタ
（16）に入力され，ノイズによるパルス数がカウントさ
れる。第１のカウンタ（16）にはまた定数回路（17）か
ら所定のカウントしきい値データ（18）が入力されてお
り，前述のパルス数カウント値がこのデータ値に達した
ときに，第１のカウンタ（16）は，バイアス回路に従来
装置と同様に制御信号（14）を出力し，バイアス電圧の
上昇を停止させる。
様,APD（５）にはバイアス回路（６）から時間的に値の
増大するバイアス電圧が印加され,APD（５）が発生する
ノイズが第１のコンパレータ（８）により検出される。
ここで一般に，第１のコンパレータ（８）のしきい値
は，従来装置のそれよりも，やや低い値に設定されてい
る。第１のコンパレータ（８）の出力は第１のカウンタ
（16）に入力され，ノイズによるパルス数がカウントさ
れる。第１のカウンタ（16）にはまた定数回路（17）か
ら所定のカウントしきい値データ（18）が入力されてお
り，前述のパルス数カウント値がこのデータ値に達した
ときに，第１のカウンタ（16）は，バイアス回路に従来
装置と同様に制御信号（14）を出力し，バイアス電圧の
上昇を停止させる。
第２図は別の発明における１実施例の構成の一部を示す
図であつて，（19）は定電圧源，（20）はサーミスタ，
（21）は抵抗，（22）はA/D変換器，（23）はデータ変
換用読み出し専用メモリ（以下,ROMという。）である。
図であつて，（19）は定電圧源，（20）はサーミスタ，
（21）は抵抗，（22）はA/D変換器，（23）はデータ変
換用読み出し専用メモリ（以下,ROMという。）である。
第２図において，ビデオ信号（12）に含まれるノイズが
第１のカウンタ（16）でカウントされる過程は，第１図
に示す発明の実施例と同様である。定電圧源（19）の電
圧はサーミスタ（20）と抵抗（21）とで分圧され,A/D変
換器（22）でA/D変換された後,ROM（23）のアドレスに
入力される。
第１のカウンタ（16）でカウントされる過程は，第１図
に示す発明の実施例と同様である。定電圧源（19）の電
圧はサーミスタ（20）と抵抗（21）とで分圧され,A/D変
換器（22）でA/D変換された後,ROM（23）のアドレスに
入力される。
第３図は、この実施例における動作を説明する図であ
る。
る。
APD（５）のレスポンシビテイは，バイアス電圧により
同図（ａ）に示すようにバイアス電圧が大ほど大きい値
が得られ，さらに温度が低いほど，大である。同図の破
線は,APDノイズが一定となる点を結んだものの１例であ
り温度範囲が広くなると低温ほど，同じノイズレベルに
おけるレスポンシビテイは小さくなる。従つて広い温度
範囲において測距能力を維持するよう，レスポンシビテ
イを一定に保つには，同図（ｂ）に示すように，温度が
低いほど，より多くのノイズ量が観測されてはじめて，
バイアス電圧の上昇を停止させるようにすればよいこと
がわかる。
同図（ａ）に示すようにバイアス電圧が大ほど大きい値
が得られ，さらに温度が低いほど，大である。同図の破
線は,APDノイズが一定となる点を結んだものの１例であ
り温度範囲が広くなると低温ほど，同じノイズレベルに
おけるレスポンシビテイは小さくなる。従つて広い温度
範囲において測距能力を維持するよう，レスポンシビテ
イを一定に保つには，同図（ｂ）に示すように，温度が
低いほど，より多くのノイズ量が観測されてはじめて，
バイアス電圧の上昇を停止させるようにすればよいこと
がわかる。
第２図に示すROM（23）は，温度に対応したA/D変換器
（22）出力をアドレス端子にうけて，低温ほど大となる
しきい値データ（18）を出力するものであり，各温度ご
とに，等しいスポンシビテイを得るに要するしきい値デ
ータが書き込まれている。これにより広い温度範囲にお
いて、レスポンシビテイが一定となるよう，バイアス回
路（６）のバイアス電圧を設定することができる。
（22）出力をアドレス端子にうけて，低温ほど大となる
しきい値データ（18）を出力するものであり，各温度ご
とに，等しいスポンシビテイを得るに要するしきい値デ
ータが書き込まれている。これにより広い温度範囲にお
いて、レスポンシビテイが一定となるよう，バイアス回
路（６）のバイアス電圧を設定することができる。
このように，この発明によれば，バイアス印加に伴うAP
Dノイズを多数回カウントするので,APDレスポンシビテ
イを再現性よく設定することができ，さらにまた,APDノ
イズカウント数のしきい値を温度に応じて変えることに
より，広い温度範囲にわたり，ほぼ一定のレスポンシビ
テイを維持することができるので，測距装置の測距性能
の維持に大きく寄与することができる。
Dノイズを多数回カウントするので,APDレスポンシビテ
イを再現性よく設定することができ，さらにまた,APDノ
イズカウント数のしきい値を温度に応じて変えることに
より，広い温度範囲にわたり，ほぼ一定のレスポンシビ
テイを維持することができるので，測距装置の測距性能
の維持に大きく寄与することができる。
第１図はこの発明による１実施例構成の一部を示す図，
第２図は別の発明における１実施例の構成の一部を示す
図，第３図は，第２図の動作を説明するための図，第４
図は従来のこの種装置の構成の１例を示す図であつて，
（１）はパルスレーザ光送信機，（５）はアバランシエ
フオトダイオード，（６）はバイアス回路，（７）は増
巾器，（８）は第１のコンパレータ，（９）は第２のコ
ンパレータ，（16）は第１のカウンタ，（17）は定数回
路，（18）はしきい値データ，（20）はサーミスタ，
（22）はA/D変換器，（23）は読み出し専用メモリであ
る。 なお図中，同一または相当部分には同一符号を付して示
してある。
第２図は別の発明における１実施例の構成の一部を示す
図，第３図は，第２図の動作を説明するための図，第４
図は従来のこの種装置の構成の１例を示す図であつて，
（１）はパルスレーザ光送信機，（５）はアバランシエ
フオトダイオード，（６）はバイアス回路，（７）は増
巾器，（８）は第１のコンパレータ，（９）は第２のコ
ンパレータ，（16）は第１のカウンタ，（17）は定数回
路，（18）はしきい値データ，（20）はサーミスタ，
（22）はA/D変換器，（23）は読み出し専用メモリであ
る。 なお図中，同一または相当部分には同一符号を付して示
してある。
Claims (2)
- 【請求項１】パルスレーザ送信手段及び受信手段を備
え、目標までのパルスレーザ光伝搬遅延時間から目標ま
での距離を測定するレーザ測距装置において、受信光検
出用アバランシェフォトダイオードと、前記アバランシ
ェフォトダイオードに時間とともに値の大きくなるバイ
アス電圧を印加するバイアス回路と、前記アバランシェ
フォトダイオードの出力を増巾する増巾器と、前記増巾
器の出力を一定電圧と比較するコンパレータと、前記コ
ンパレータの出力に現われるパルスをカウントし、この
カウント値が一定値になったとき制御信号を出力するカ
ウンタと、前記制御信号を受けて、前記バイアス回路の
バイアス電圧の増大を停止する手段とを備えたことを特
徴とする、レーザ測距装置。 - 【請求項２】パルスレーザ送信手段及び受信手段を備
え、目標までのパルスレーザ光伝搬遅延時間から目標ま
での距離を測定するレーザ測距装置において、受信光検
出用アバランシェフォトダイオードと、前記アバランシ
ェフォトダイオードに時間とともに値の大きくなるバイ
アス電圧を印加するバイアス回路と、前記アバランシェ
フォトダイオードの出力を増巾する増巾器と、前記増巾
器の出力を一定電圧と比較するコンパレータと、前記ア
バランシェフォトダイオードが設置されている場所の温
度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段の出力
をA/D変換するA/D変換器と、前記A/D変換器が出力する
温度データをアドレス入力とし前記アバランシェフォト
ダイオードのレスポンシビティを実質的に一定にするた
めのノイズカウントしきい値データを出力する読みだし
専用メモリと、前記コンパレータの出力に現われるパル
スをカウントし、このカウント値が前記読みだし専用メ
モリの出力するノイズカウントしきい値と等しくなった
とき、制御信号を出力するカウンタと、前記制御信号を
受けて、前記バイアス回路のバイアス電圧の増大を停止
する手段とを備えたことを特徴とする、レーザ測距装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8468988A JPH0672925B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザ測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8468988A JPH0672925B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザ測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01257289A JPH01257289A (ja) | 1989-10-13 |
| JPH0672925B2 true JPH0672925B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=13837639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8468988A Expired - Lifetime JPH0672925B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | レーザ測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672925B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2062866A1 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-27 | Honeywell International Inc. | Gas phase synthesis of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene from 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054961A1 (de) * | 2007-11-17 | 2009-06-04 | Wenglor sensoric elektronische Geräte GmbH | Messvorrichtung |
| EP2446301B1 (en) | 2009-06-22 | 2018-08-01 | Toyota Motor Europe | Pulsed light optical rangefinder |
| JP7476033B2 (ja) * | 2020-08-24 | 2024-04-30 | 株式会社東芝 | 受光装置及び電子装置 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP8468988A patent/JPH0672925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2062866A1 (en) | 2007-11-09 | 2009-05-27 | Honeywell International Inc. | Gas phase synthesis of 2,3,3,3-tetrafluoro-1-propene from 2-chloro-3,3,3-trifluoro-1-propene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01257289A (ja) | 1989-10-13 |
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