JPS595981A - 測距装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、大気中に浮遊する雨粒、エアロゾル、等の
散乱粒子によるレーザ後方散乱によって生じる誤測距を
除去するための測距装置に関する。

パルスレーザ光を送信して、光の伝搬遅延時間から目標
距離を求める測距装置においては、一般に、近距離から
の大気後方散乱光が無視し得す。

特に、エアロゾルが多く発生する悪視界時や、降雨時に
は、この後方散乱光による誤測距が問題となる。このよ
うな問題を軽減、あるいは解決するため、従来は１次の
ような手段が用いられていた。

第１図は従来のこの種装置の構成を示す図で。

第１図において（１）はパルスレーザ装置ｌｔ　、（２
＋　ハパルスレーザ光、（３）は受信光学系、（４）は
光電変換素子。

（５）は可変利得増巾器、（６）はコンパレータ、（７
）はスタート信号、（８）はストップ信号、（９）はカ
ウンタ。

Ｏｎは距離データ、ａυは利得可変電圧波形発生回路。

Ｑｌは利得可変信号である。

パルスレーザ装置（１１から発射されたパルスレーザ光
（２）は目標で反射され、受信光学系（３）で、光電変
換素子（４）の受光面に集光される。光電変換素子（４
）はこの光を電気信号に変換する。変換後の電気信号は
可変利得増巾器（５）で増巾され、雑音と区別するため
Ｋあらかじめ定められた閾値をもつコンパレータ（６）
に入力さｉて、入カ振［１］が問直以上の場合にストッ
プ信号（８）が出力される。このストップ信号（８）は
、パルスレーザ光（２；の発射時にパルスレーザ装置（
１）から出力されるスタート信号（７）とともにカウン
タ（９）に入力され、目標距離で決まる両者の時間々隔
から、距離データ翰が出方される。

第２図（１ａ）は、受信光電力と時間との関係を示ゴー
図で、横軸は、レーザ発射時をｔ　＝　ｇとする時間、
Ｗ軸は、受信光重１力を示す。目標距離Ｒは時ｌｔＪ］
　ｔに比例するので、横軸はまた。目標距離Ｒを示すも
のと理解することができる。同図において。

一般に目標からの反射光電力Ｐ８は目標距離Ｒの４乗に
反比例して減衰し、また、大気後方散乱光電力ＦＢは目
標距離Ｒの２乗に反比例して減衰する。コンパレータ（
６）の閾直に相当する受信光電力なＰｔｈとすると、　
　ｐ’ｔｈ以上の受信光電力はすべて距離データ生成に
寄与するので１図に示すＲ≦ＲＮの距離においては、後
方散乱光により、誤測距が生じることになる。従って、
従来のこの種装置においては、第２図（ｂ）　Ｋ示すよ
うな利得減衰を可変利得増巾器（５）に与えていた。こ
こで、縦軸は減衰量を示す。このとき、受信される等価
な光電力は第２図（Ｃ）となり、後方散乱光電力ＰＢは
常にｐＢ＜　ＰＴｈとなるので、後方散乱による誤測距
を生じにくくすることができる。

上述の利得減衰は、一般には、第１図に示すように、ス
タート信号（７）を利得可変電圧発生回路αυ（３） に入力し、ここで、第２図（ｂ）に示すような利得減衰
を実現するための利得可変信号αりを生成、これを可変
利得増巾器（５）に入力して実現し７ていた１、しかる
に、実際に測距装置を運用する種々の天候状況において
、常にＰＢ　＜　ｐＴｈとするためＫは。

必要とする利得減衰曲線は９時間先の複雑な関数となり
、この関数を実現するため、利得可変電圧発生回路（１
１）の構成は複雑となるばかりでなく、調整も複雑で、
−ｉだ一般に利得可変電圧発生回路（１１）の特性は温
度変化をうけやすいため、上述の利得減衰曲線は温度に
影響されやすく、従って、広い環境温度範囲において、
安定に、前述の誤測距防止が得にくい欠点があった。

この発明は、簡素な構成により、上述の欠点を除去する
手段を提供するものであり、以下９図を用いてこの発明
の詳細な説明する３゜ パルスレーザ光で目標を照射し９反射光を受光後、光電
変換する過程は従来の装置と同様なので。

説明を省略する。

第３図は、この発明における利得可変増巾器（５）（４
） の構成の１例を示す図で、α渇、６４は利得切替増巾器
、　ａｓ、　ｔｌ［９は単安定マルチバイブレータ、　
　（１７）は光電変換された入力信号、鱈は出力信号、
翰。

翰は各々、単安定マルチバイブレータα！９．　ａｓの
出力である。なお、上述の例においては、利得切替増巾
器は２段となっているが、この発明はこれに限らず、一
般に複数段で構成することができる。

利得切替増巾器０階、０４は各々、高・低２通りの利得
をもつことができ９例えばともに、単安定マルチバイブ
レータ出力Ｈ，、（ＩＩが各々状態“１″のとき、低利
得をとり状態“Ｏ”のとき高利得をとる。。

第４図は、パルスレーザ光発射後の各信号を示す図で、
ｊ＝Ｑはレーザ光発射時を示す　同図（ａ）は、単安定
マルチバイブレータ出力ａ場、およびαＱを示し、各々
＋　　０くｔくｔｌおよび０くｔくｔ２（ｔｌ〈ｔ２）
の間、状態“１”をとり、他の時間、状態“０″をとる
１、 従って、利得切替増巾器（！ｌ、　＋１４１の合成した
利得は同図（ｌ〕）のように階段状となり＋　　ｔ１＋
ｔ２＊および（Ｓ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　ａＡハ利得切替増巾器α階、０４の高・低利得
を適切に選ぶことにより、同図（Ｃ１に示すように、最
大側距離の間、常にＰａ　＞　ＰＴｈ、　　かつＰＢ＜
ＰＴｈ　とすることができ、後方散乱による誤測距を除
去することができる。

以上のように、この発明によれば１時間的に。

各増巾段の利得を高・低２段階に切替えるだけで。

所要の後方散乱光抑制が得られるので、複雑な関数発生
装置が不要となるばかりでなく、温度変化にかかわらず
、安定に動作させることができ、調整も容易であるので
、測距装置の性能向上と保守の容易さに大きく寄与する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の装置の構成を示す図、第２図は受信光１
Ｅ力と時間との関係を示す図、第３図はこの発明による
利得可変増巾器の構成の１例を示す図、第４図はパルス
レーザ光発射後の各信号を示す図であって、（１）はパ
ルスレーザ装置、（２；はパルスレーザ光、（５）は利
得可変増巾器、　６ｍ、α→は利得切換増巾器、である
。 （６） なお１図中、同一あるいは相当部分には、同一符号を＋
ＩＬ２て示しである。 代理人　　葛　野　信　− （１） 第１図 Ｕ　　　　　　　ｆ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルスレーザ光の伝搬遅延時間から目標までの距離を求
   める測距装置において、レーザ受信機の利得を、レーザ
   光発射後最大減衰させておき、その後、複数の時刻で９
   段階的に前記利得減衰量を減じる手段を備えたことを特
   徴とする測距装置。