JPS5816372A - 光波距離計における信号処理回路 - Google Patents
光波距離計における信号処理回路Info
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- JPS5816372A JPS5816372A JP56114599A JP11459981A JPS5816372A JP S5816372 A JPS5816372 A JP S5816372A JP 56114599 A JP56114599 A JP 56114599A JP 11459981 A JP11459981 A JP 11459981A JP S5816372 A JPS5816372 A JP S5816372A
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は周期的且つ間欠的に受信する受イｇ信号の平均
化回路に関するものであり、さらに詳しくは光波距離計
における受１強夏信号の平均化回路に関するものである
。
化回路に関するものであり、さらに詳しくは光波距離計
における受１強夏信号の平均化回路に関するものである
。
光波距離計は、その光学系の一例を第１図に示すが、測
点におかれたコーナーキューブ等の反射器１に向けて、
光波距離計１０の発光ダイオード２より変調発光された
変調光をプリズム９．対物レンズ８により放射し、該反
射器１より反射して返された変調光５を受光素子３で受
光し、発光時と受光時の変調光の位相差を測定し距離に
侠算するものである。
点におかれたコーナーキューブ等の反射器１に向けて、
光波距離計１０の発光ダイオード２より変調発光された
変調光をプリズム９．対物レンズ８により放射し、該反
射器１より反射して返された変調光５を受光素子３で受
光し、発光時と受光時の変調光の位相差を測定し距離に
侠算するものである。
この場合、受光素子３の後段に接続される受信回路等で
発生する位相測定誤差を打消す目的で、光波距離計１０
の内部にキャリブレーション光４ｃ以下内部元と呼ぶ）
を設け、該内部光４と該反射６１より反射された変ｍｆ
ｔ５（以下外部光と呼ぶ）の光強度を可変濃度フィルタ
ー又は絞シ等の光量調節器６を一方の′／ｌ、路は又第
１図の様に両方の光路に配置し、制御することで外部光
５と内部光４を同じ光強度にして受光さする方法がとら
れる。
発生する位相測定誤差を打消す目的で、光波距離計１０
の内部にキャリブレーション光４ｃ以下内部元と呼ぶ）
を設け、該内部光４と該反射６１より反射された変ｍｆ
ｔ５（以下外部光と呼ぶ）の光強度を可変濃度フィルタ
ー又は絞シ等の光量調節器６を一方の′／ｌ、路は又第
１図の様に両方の光路に配置し、制御することで外部光
５と内部光４を同じ光強度にして受光さする方法がとら
れる。
この時の内部光４と外部光５の発生シーケンスは、内部
′＃、４及び外部光５を元チョッパー７等で交柾に切換
え発生さする為、第２図イ）及び（ロ）のシーケンスと
なる。
′＃、４及び外部光５を元チョッパー７等で交柾に切換
え発生さする為、第２図イ）及び（ロ）のシーケンスと
なる。
第２図（イ）は外部光パルスと呼び１Ｈ１の時外部光５
に切換えられている。又（口ＩＦｉ内部内部ルスと呼び
ＩＨＩの時内部光４に切換えられている。該シーケンス
に従って切換えられた外部−１５と内部［４を、該受光
素子３で受光し、その各々の受光強度ゲ咲知（検知され
た信号を以下ｆ、量傷信号呼ぶ）し、線光を調節器６全
制御して受光強度を一致さする。この制御は手動で行わ
れたり目動で行われたりする。この様な外部光５と内部
光４のシーケンスのもとて光量調ｍ器６を制御する為、
一般的に外部光５及び内部ｆ、４０元世信号のホールド
回路を配置し、外部光５の時は現に受光されている外部
光５の光量信号（外部光量信号）と内部光４の時にホー
ルドされた内部光４の光量信号（内部光量信号）全比較
し、内部光の時には現に受光されている内部光ｉｔ倍信
号外部光の時ボールドされた外部光量信号を比較し、そ
の大小関係又は一致の比較出力信号を得て前記光量調節
器６を制御することになシ、一致した時点で光量調節器
６を停止さするという方法がとられる。手動でコントロ
ールする場合は、この比ｆｆｆｆ１力信号ケ表示するこ
とによって操作者に大小関係又は一致状態を知らするこ
とになシ、自動で制御する場合ＩＩ′ｉ該比較出力信号
に従ってフィードバック制御することになる。この様な
場合、内部光４は光波距離計内部の元であるため第２図
に）にその波形図を示すように大気の状態に左右これる
ことはないが、外部光５は大気の状態に左右され、ｔ＃
にカゲロウ等がある場合は、その受光強度が大きく変化
し第２図（ハ）の実線でその波形図會示すように結果的
に外部光ｔｈｌｔ信号が大きく変化し、従って該比較出
力信号が乱れて該表示又は制御に対し不利益な結果をお
よぼす。この乱れを出来るだけ防ぐ為に、積分回路２時
定回路等の平均化回路を使用して、その平均化結果を第
２図（）→の点線で示すダロく１周期内の外部光！信号
の平均化を行ったり、又は一致する巾を広く許容するす
なわち制御ゲインを下げる方法がとられるが、前者にお
いては多周期にまたがる変動に対しては効果がなく、後
者においては一致精度が悪くなる為側、定精度が悪くな
る。
に切換えられている。又（口ＩＦｉ内部内部ルスと呼び
ＩＨＩの時内部光４に切換えられている。該シーケンス
に従って切換えられた外部−１５と内部［４を、該受光
素子３で受光し、その各々の受光強度ゲ咲知（検知され
た信号を以下ｆ、量傷信号呼ぶ）し、線光を調節器６全
制御して受光強度を一致さする。この制御は手動で行わ
れたり目動で行われたりする。この様な外部光５と内部
光４のシーケンスのもとて光量調ｍ器６を制御する為、
一般的に外部光５及び内部ｆ、４０元世信号のホールド
回路を配置し、外部光５の時は現に受光されている外部
光５の光量信号（外部光量信号）と内部光４の時にホー
ルドされた内部光４の光量信号（内部光量信号）全比較
し、内部光の時には現に受光されている内部光ｉｔ倍信
号外部光の時ボールドされた外部光量信号を比較し、そ
の大小関係又は一致の比較出力信号を得て前記光量調節
器６を制御することになシ、一致した時点で光量調節器
６を停止さするという方法がとられる。手動でコントロ
ールする場合は、この比ｆｆｆｆ１力信号ケ表示するこ
とによって操作者に大小関係又は一致状態を知らするこ
とになシ、自動で制御する場合ＩＩ′ｉ該比較出力信号
に従ってフィードバック制御することになる。この様な
場合、内部光４は光波距離計内部の元であるため第２図
に）にその波形図を示すように大気の状態に左右これる
ことはないが、外部光５は大気の状態に左右され、ｔ＃
にカゲロウ等がある場合は、その受光強度が大きく変化
し第２図（ハ）の実線でその波形図會示すように結果的
に外部光ｔｈｌｔ信号が大きく変化し、従って該比較出
力信号が乱れて該表示又は制御に対し不利益な結果をお
よぼす。この乱れを出来るだけ防ぐ為に、積分回路２時
定回路等の平均化回路を使用して、その平均化結果を第
２図（）→の点線で示すダロく１周期内の外部光！信号
の平均化を行ったり、又は一致する巾を広く許容するす
なわち制御ゲインを下げる方法がとられるが、前者にお
いては多周期にまたがる変動に対しては効果がなく、後
者においては一致精度が悪くなる為側、定精度が悪くな
る。
本発明は上記の欠点を解消し、一致１ｆｌＷ’ｆｒ上げ
て且つ多周期にまたがる変動の乱れをも平均化する回路
を提供することにある。
て且つ多周期にまたがる変動の乱れをも平均化する回路
を提供することにある。
本発明の詳細？実施例を用いて説明する。
回
第６図は本発明の実施瞬路例を含んだ内部光量信号と外
部光量信号の処理回路例である。第５図は第６図の回路
の主要部のタイムチャートであり、第６図中の信号名が
第５図の信号名と一致する。
部光量信号の処理回路例である。第５図は第６図の回路
の主要部のタイムチャートであり、第６図中の信号名が
第５図の信号名と一致する。
第６図の１１．１２，１３．１４は各々その例を第４図
に示す一般で使われているサンプルアンドホールド回路
（以下ホールド回路と呼ぶ）であり、アナログ信号入力
（ｔＬｌ 、サンプルアンドホールド制御入力（以下ホ
ールド制御入力と呼ぶ）ｔｂｌ、サンプルアンドホール
ド出力（以下ホールド出力と呼ぶ） ｔｅｌ ５持つ。
に示す一般で使われているサンプルアンドホールド回路
（以下ホールド回路と呼ぶ）であり、アナログ信号入力
（ｔＬｌ 、サンプルアンドホールド制御入力（以下ホ
ールド制御入力と呼ぶ）ｔｂｌ、サンプルアンドホール
ド出力（以下ホールド出力と呼ぶ） ｔｅｌ ５持つ。
同第４図２３はホールドコンデンサーである。
該ホールド回路１１，１２．１３のアナログ信号人力α
には該ｆｔ、量信号Ｉが接続ばれており、各々のホール
ド制御人力すに従って該光量信号Ｉをサンプルアンドホ
ールドし、各々の出力は利得ｌの加ｎａｘ９に接続され
ている。該ホールド回路１１．１２．１３１７）ホール
ド制御人力Ｖ、■、■は分配制御回路１５の出力と外部
指定パルス■とサンプル信号■を入力とする論理積回路
１６゜１７．１８の出力より供給されているので、該ホ
ールド回路１１，１２．１３は分配制御回路１５の出力
で指定された時サンプル信号■に従って、核外部元！信
号管サンプルアンドホールドすることになる。分配制御
回路１５は、例えば３進リングカウンタのカウント１直
を出力する様にした回路であり、そのカウント値は０，
１，２，０，１゜２、・・・・・ という具合に３進で
リング形式にカウントする機能のもので、そのカウント
クロック入力■は第２図の（イ）と同じものである。こ
の様な分配制御回路の働きにすると、論理積回路１６゜
１７．１８の出力（すなわちホールド匍１１卸入力）は
第５図Ｖ、Ｖ！、■の様に外部゛指定パルスの１周期毎
に３分周されて分配はれることになる。この様にして得
られるホールド回路１１の出力例を第５図■に示す。一
方内部元ｊｔ信号のサンプルアンドホールドを行う為の
ホールド回路１４のアナログ信号入力、には該光量信号
Ｉが同様に接続されており、そのホールド制御入力は論
理積回路２２の出力が接続されておシ、その信号■は内
部指定パルス■とサンプル信号■との調理積出力である
から第５図の様に内部指定パルスの毎周期に発生して内
部光量信号ケサンプルアンドホールドすることになる。
には該ｆｔ、量信号Ｉが接続ばれており、各々のホール
ド制御人力すに従って該光量信号Ｉをサンプルアンドホ
ールドし、各々の出力は利得ｌの加ｎａｘ９に接続され
ている。該ホールド回路１１．１２．１３１７）ホール
ド制御人力Ｖ、■、■は分配制御回路１５の出力と外部
指定パルス■とサンプル信号■を入力とする論理積回路
１６゜１７．１８の出力より供給されているので、該ホ
ールド回路１１，１２．１３は分配制御回路１５の出力
で指定された時サンプル信号■に従って、核外部元！信
号管サンプルアンドホールドすることになる。分配制御
回路１５は、例えば３進リングカウンタのカウント１直
を出力する様にした回路であり、そのカウント値は０，
１，２，０，１゜２、・・・・・ という具合に３進で
リング形式にカウントする機能のもので、そのカウント
クロック入力■は第２図の（イ）と同じものである。こ
の様な分配制御回路の働きにすると、論理積回路１６゜
１７．１８の出力（すなわちホールド匍１１卸入力）は
第５図Ｖ、Ｖ！、■の様に外部゛指定パルスの１周期毎
に３分周されて分配はれることになる。この様にして得
られるホールド回路１１の出力例を第５図■に示す。一
方内部元ｊｔ信号のサンプルアンドホールドを行う為の
ホールド回路１４のアナログ信号入力、には該光量信号
Ｉが同様に接続されており、そのホールド制御入力は論
理積回路２２の出力が接続されておシ、その信号■は内
部指定パルス■とサンプル信号■との調理積出力である
から第５図の様に内部指定パルスの毎周期に発生して内
部光量信号ケサンプルアンドホールドすることになる。
該ホールド回路１１，１２．１３の出力は加４器１９で
加算されるべく接続されているが、この場合該加鼻器１
９の出力は外部光を信号を３倍したことと等価であり、
これに内部光量信号を合ぎる為該ホールド回路１４の出
力を３倍にすべく増巾器２０に該ホールド回路の出力が
接続されている。この該加）！器１９の出力と該増巾器
２０の出力が比ｅ器２１の入力に尋かれ比較ばれること
により外部光！信号と内部光量信号の大。
加算されるべく接続されているが、この場合該加鼻器１
９の出力は外部光を信号を３倍したことと等価であり、
これに内部光量信号を合ぎる為該ホールド回路１４の出
力を３倍にすべく増巾器２０に該ホールド回路の出力が
接続されている。この該加）！器１９の出力と該増巾器
２０の出力が比ｅ器２１の入力に尋かれ比較ばれること
により外部光！信号と内部光量信号の大。
小関保が比較されたことになシ、該比ｆｆ姦２１の出力
として大、小又は−数情報が得られることになる。同第
４図でｎ、ｍ、■の１ｄ＠はマイクロプロセッサ等で妥
当なタイミングで出力されるもの周期の変動は１回路の
変動となり、加鼻器９の出力に対して１／３の影−に軽
減されることになり、従って各周期内の変動はもちろん
ホールドばれた値の各周期間の変動をも平均化する作用
を行う。
として大、小又は−数情報が得られることになる。同第
４図でｎ、ｍ、■の１ｄ＠はマイクロプロセッサ等で妥
当なタイミングで出力されるもの周期の変動は１回路の
変動となり、加鼻器９の出力に対して１／３の影−に軽
減されることになり、従って各周期内の変動はもちろん
ホールドばれた値の各周期間の変動をも平均化する作用
を行う。
この様に、本発明の特徴は、外部光量信号をサンプルア
ンドホールドする回路を複数回路用い、該複数個のホー
ルド回路を４周期毎に切換え便用１〜、その複数１園の
ホールド回路の出力の加算出力に を比較の対象とすること率よって、各周期の変動の加算
出力への＃ＩＩＩを−威し、よって周期間にまたがる信
号の変ｗＪを＠減し一致する巾を広げることなく表示又
は制御を安定さすることにある。
ンドホールドする回路を複数回路用い、該複数個のホー
ルド回路を４周期毎に切換え便用１〜、その複数１園の
ホールド回路の出力の加算出力に を比較の対象とすること率よって、各周期の変動の加算
出力への＃ＩＩＩを−威し、よって周期間にまたがる信
号の変ｗＪを＠減し一致する巾を広げることなく表示又
は制御を安定さすることにある。
以上説明ｌ−だ様に、周期的かつ間欠的に入力される信
号にｆ勧がある場合、従来の平均化回路では無理であっ
た周期１＆１にまたがる信号の変動を平均化することが
田来、この様な信号を取扱う光波距離計を代表とする様
な応用に対してその効果は非常に大きい。
号にｆ勧がある場合、従来の平均化回路では無理であっ
た周期１＆１にまたがる信号の変動を平均化することが
田来、この様な信号を取扱う光波距離計を代表とする様
な応用に対してその効果は非常に大きい。
第１図は・光波距離計の元学糸の説明図、第２゛図り）
は外部光パルスの波形図、第２図（ロ）は内部光パルス
の波形図、第２図し→は外部光量信号の波形図、第２図
（」は内部光量信号の波形図、第６図は本発明の一実施
例を示す平均化回路、第４図は、第６図の平均化回路に
吏用されているサンプルアンドホールド回路の一実施例
？示す図、第５図は第６図の平均化回路の主要部のタイ
ムチャートである。 １１．１２，１３，１４：サンプルアンドホールド回路
１５：分配制御回路
は外部光パルスの波形図、第２図（ロ）は内部光パルス
の波形図、第２図し→は外部光量信号の波形図、第２図
（」は内部光量信号の波形図、第６図は本発明の一実施
例を示す平均化回路、第４図は、第６図の平均化回路に
吏用されているサンプルアンドホールド回路の一実施例
？示す図、第５図は第６図の平均化回路の主要部のタイ
ムチャートである。 １１．１２，１３，１４：サンプルアンドホールド回路
１５：分配制御回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ｍ期的且つ間欠的に得られる信号を取扱う回路におい
て、複数個の、サンプルアンドホールド機能を有するホ
ールド回路と、その複数個のホールド回路を１．各周期
毎に１回路ずつ順次働かきる為のサンプルアンドホール
ド制御信号を発生京止る分配側、御回路と、該複数個の
ホールド回路の出力を加算する加算器からなる平均化回
路。 ２ 分配制御回路としてリングカウンターを用いたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平均化回路。 ６ 分配制御回路としてマイクロコンピュータを用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平均化回
路。 ４ 複数個のホールド回路を１回路づつ順次働かきる代
りに、各周期毎にホールド（ロ）路数より小さな複数個
の回路を順次働かぎる分配制御回路としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の平均化回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114599A JPS5816372A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 光波距離計における信号処理回路 |
| US06/400,532 US4523108A (en) | 1981-07-22 | 1982-07-21 | Averaging circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114599A JPS5816372A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 光波距離計における信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816372A true JPS5816372A (ja) | 1983-01-31 |
| JPS6260031B2 JPS6260031B2 (ja) | 1987-12-14 |
Family
ID=14641884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114599A Granted JPS5816372A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 光波距離計における信号処理回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4523108A (ja) |
| JP (1) | JPS5816372A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372601U (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-16 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4642800A (en) * | 1982-08-23 | 1987-02-10 | Exploration Logging, Inc. | Noise subtraction filter |
| JPS6029295U (ja) * | 1983-08-02 | 1985-02-27 | 株式会社 堀場製作所 | 多チヤンネル時間−電圧変換装置 |
| GB8527277D0 (en) * | 1985-11-06 | 1985-12-11 | Formula Systems Ltd | Proximity detector |
| JP2563002B2 (ja) * | 1991-03-04 | 1996-12-11 | 株式会社ミクニ | パルス発生用重心決定回路 |
| DE4320485B4 (de) * | 1993-06-21 | 2007-04-19 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zur Objektvermessung mittels intelligenter Entfernungsbildkamera |
| DE10027239A1 (de) * | 2000-05-31 | 2001-12-06 | Sick Ag | Verfahren zur Abstandsmessung und Abstandsmeßeinrichtung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3693100A (en) * | 1971-04-09 | 1972-09-19 | Presearch Inc | Cumulative enhancement signal processor |
| GB1430724A (en) * | 1974-07-30 | 1976-04-07 | Toyo Ink Mfg Co | Threshold device for converting a video signal to a binary video signal and a method of determining the threshold level |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56114599A patent/JPS5816372A/ja active Granted
-
1982
- 1982-07-21 US US06/400,532 patent/US4523108A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372601U (ja) * | 1986-10-27 | 1988-05-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6260031B2 (ja) | 1987-12-14 |
| US4523108A (en) | 1985-06-11 |
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