JPS60263875A - 受光量検知方式を利用した測距装置 - Google Patents

受光量検知方式を利用した測距装置

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JPS60263875A
JPS60263875A JP59121217A JP12121784A JPS60263875A JP S60263875 A JPS60263875 A JP S60263875A JP 59121217 A JP59121217 A JP 59121217A JP 12121784 A JP12121784 A JP 12121784A JP S60263875 A JPS60263875 A JP S60263875A
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switch
light
distance
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恒美 吉野
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俊彦 谷口
Hirohiko Ina
裕彦 伊奈
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves

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】 産業上の利用分野 本発明は目標物体までの距離を赤外光を投光するととも
に目標物体からの反射光の受光量によって測定する受光
量検知方式を利用しだ測距装置に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来よシ、目標物体に赤外光を投光し、その反射光を利
用して距離測定を行なう測距方法としては、反射光の受
光量を利用する受光量検出方式あるいは反射光の受光角
度を利用する三角測量方式%式% そして、前記の受光量検出方式は、受光信号の量、即ち
受光レベルを検知することから可動部や高価な受光素子
アレイを必要とせず、加えて投光部と受光部の間隔にも
特別な配慮がいらない等極めて大きな効果を有している
しかしながら、上記受光量検出方式は、その測距原理が
投光部の投光量、投光強度を一定とし距離に相対する光
の減衰量を測定する方式であることから、装置としての
実用化に際しては1発光エネルギーを一定に保つことは
もちろん、遠方まで精度良く測距するには大きな発光エ
ネルギーを必要とするため、投光部あるいは電源等の選
択に精度あるいは装置の形状等の点から大きな注意を払
わねばならない煩わしさがあった。
このため、近年においては、小さな発光エネルギーでの
距離測定を可能とするために、受光効率を上昇せしめる
下記の如くの手段が考えられている。
例えば、投光する赤外光を所定周波数で変調し受光部に
おいては上記変調した所定周波数のみに同調する同調手
段を設けて測距装置を構成する手段が知られている。
しかしながら、上記如くの手段にあっても、今度は、変
調する所定周波数が部品のバラツキによって一定とする
ことが極めて困難であり、よって同調手段との整合を極
めて正確に行なわなければならない煩わしさや、温度、
湿度変化等の環境変化に対しても変調周波数の変動を補
正しなければならない煩わしさが発生し、実際には構成
が極めて複雑化してしまうことになる不都合点を有して
いる。
即ち、前述した受光量検出方式の特徴は、現在十分に生
かしきれておらず、改良が強く望まれているわけである
発明の目的 本発明は、前述した如くの諸点を考慮してなしたもので
、その目的は赤外光を投光する赤外投光部へのエネルギ
ー供給を所定の周波数帯域内で連続可変して行なう変調
手段と、赤外光を受光する受光部の受光信号の一部を上
記所定周波数帯域内の任意周波数と共振する周波数を同
調周波数として有することにより選択する同調手段と、
上記選択された受光信号の一部を距離信号に変換する変
換手段とを備え、小さな投光エネルギーで遠方まで精度
良く測距できる受光量検出方式の測距装置を提供するこ
とである。
発明の構成 本発明による測距装置は、エネルギー源となる電源と、
この電源からエネルギーが供給されることにより赤外光
を投光する投光源と、この投光源への上記電源の供給状
態を連続して変化する周波数に対応して制菌し、上記投
光の周波数を所定の周波数帯域内で可変する投光周波数
可変手段と、赤外光を受光する受光手段と、上述の所定
周波数帯域内に含まれる任意周波数と共振する周波数を
同調周波数として有し上記受光手段により得られる受光
信号の一部を選択する同調手段と、こ9同調手段によっ
て選択された受光信号を距離信号として出力する距離信
号発生手段とを備えて構成される。
実施例の説明 第1図は、本発明による測距装置における測距方法を説
明するためのブロック図であり1図中。
1は赤外光Yを目標物体Xに向けて投光する投光部、2
は投光部1の投光周波数を電気部品のバラツキ等によっ
て生じる周波数変動幅よりはるかに大きい範囲の幅を有
する所定の周波数帯域内で可変する投光過程を実施する
投光手段、3は赤外光Yの目標物体Xよりの反射光Zを
受光する受光手段、4は受光手段3よりの受光信号を受
けるとともに上記所定周波数帯域内の任意周波数と共振
する周波数を同調周波数として有し、上記受光部の受光
量を共振動作を介して検出する同調過程を実施する同調
手段を夫々示している。
第1図のブロック図において、今、投光手段2の動作が
行なわれたとすると、投光部1は投光周波数が投光手段
2により決定される所定の周波数帯域内で連続的に可変
する赤外光Yを目標物体Xに投光する投光動作を行なう
ことになる。
次いで、上記赤外光Yは目標物体Xにて反射され、その
反射光Zは受光部3によって受光されることになり、い
うまでもなくかかる受光部3の受光信号出力も前述の周
波数帯域内の周波数に応じた信号となる。
従って、受光部3の受光信号の供給される同調手段4は
、上記所定周波数帯域内で周波数の変化する受光信号の
内の一部と共振することになる。
ここで、上記同調手段4の出力信号について考えてみる
と、共振していない信号および共振した信号の相方共、
目標物体Xまでの距離に対応した1ノベルを有すること
になることはいうまでもない。
即ち、両信号共目標物体Xまでの距離に応じてそのレベ
ルは変動することになるわけである。
この結果、上述の同調手段4の出力信号を例えば適宜の
距離信号発生手段に供給することにより。
所望の距離信号に変換できることになる。
この時、本願発明においては、上記所望の距離信号を発
生するための同調手段4の出力信号として共振した出力
信号を利用できることは1例えばピーク検出手段を備え
ることにより極めて簡単に実現できることからいうまで
もなく、従って投光エネルギーが小さくても遠方まで精
度良く距離測定を行なえることになる。
さらに、本発明による測距装置においては、所定の周波
数帯域内で投光周波数を連続可変することから、投光手
段等のバラツキにより投光あるいは同調周波数の特性が
変動したとしても、例えば−次共振動作を利用するとし
た場合間り手段4の同調周波数を上記所定周波数帯域内
のほぼ中央の周波数に設定しておけば、共振動作は必ら
ず最初に設定した周波数とは異なるものの行なわれるこ
とになる。即ち1本発明においては従来のような周波数
の整合に注意を払う必要は、全くないわけであり、冒頭
に述べた受光量検出方式の利点を有効に利用できること
になる。
次に、上述した如くの本発明による測距方法を使用した
測距装置の一実施例について述べる。
第2図は、本発明による測距装置の一実施例を示す電気
回路図であり、図中第1図と同図番のものは同一機能部
分を示している。
そして、5はエネルギー源となる電源、6は電源スィッ
チ、7は投光部1を゛形成する赤外光を発生するLED
を示している。
甘だ、8は、第1の定電流源9およびトランジスタ10
を含んで構成され投光部1に電源5のエネルギーを投光
エネルギーとして供給する駆動回路部、11は抵抗12
,13,14,15、コンデンサ16.17、トランジ
スタ1瞥、19からなる自走マルチバイブI/−タ回路
からなり駆動回路部8に電気部品のバラツキ等によって
生じる周波数変動幅よりはるかに大きな幅の周波数帯域
内で連続的に周波数の変化する変調信号を供給する発振
回路部、20は第2の定電流源21jトランジスタ22
.コンデンサ23.抵抗24 、25 。
26 、27 、28 、起動スイッチ29.トランジ
スタ3oからなり発振回路部11の発振周波数を連続的
に可変せしめる制御回路部を示し、これらの駆動回路部
81発振回路部11.制御回路部20は、第1図で述べ
た投光部10投光周波数を連続的に所定の周波数帯域内
で可変する投光手段2を構成している。
31は上記投光部1の投光波長に感度を有し。
目標物体Xからの赤外反射光を受光する受光センナであ
り第1図の受光部3を形成する。
32はコイル、33はコイル32と並列接続されるコン
デンサを示し、任意の共振周波数を有する共振回路であ
り第1図の同調手段4を形成する。
34はアンプ35.抵抗36からなり上述の同調手段4
の出力信号を増幅する増幅部を示している。
37は、複数個のコンパレータ群38 、39 。
40、基準電源であるツェナーダイオード41゜抵抗4
2.43.44.45.46からなり、増幅部34の出
力信号から所望の距離信号を発生する距離信号発生回路
部を夫々示している。
尚、ブロックで示したPは、起動スイッチ29と連動し
て動作し、起動スイッチ6の投入後における距離信号発
生部37の信号のピーク値のみを保持するピーク保持回
路を示している。
以下、上記如くの構成からなる本発明による測光装置の
一実施例の動作について、第3図に示した第2図中の任
意点における信号波形図を参照しながら説明する。
まず、任意の時点to にて電源スィッチ6が投入され
ると%第2図中のA点に第3図(イ)に示したように電
源5の電圧+Vが現われ、かかる電圧が駆動回路部89
発振回路部11.制御回路部20等に供給されることに
なり、これら各回路部は能動状態となる。
従って、制御回路部2oのトランジスタ22゜30は夫
々導通状態となり、コンデンサ23に第2の定電流源2
1よりトランジスタ22を介して電流供給がなされるこ
とになる。このため、コンデンサ23は、抵抗28と第
2の定電流源21とによって決定される電圧値v1 ま
で短時間に充電され、以後、その端子電圧は、トランジ
スタ30が起動スイッチ29のオンにより図中のB点が
第3図(ロ)の如く低1/ベルとなり非導通状態になる
まで維持されることになる。尚、上記如くの電源スィッ
チ6の投入時のコンデン?23の状態は、上記v1 に
到達する時点をtl とすると第2図中の0点の電位を
示した第3図(ハ)における時点toからtlおよびそ
れ以降に示されている。
上記如くに0点の電位がvl に維持されている時点t
1 以降の任意時点t2において、今、測距動作を行な
うべく起動スイッチ29が投入されたとすると、時点t
o以降高レベルに保たれていた第2図中のB点の電位が
第3図(ロ)に示した如く下降するため、それまで導通
状態であったトランジスタ30が非導通状態になされる
ことになる。
トランジスタ3oが非導通状態になると、抵抗28がコ
ンデンサ23の充電ループから切離されることになり、
従って、コンデンサ23は上記した時点t2以降抵抗2
8によって規制されることなく第2の定電流源21より
トランジスタ22を介して供給される電流によって一定
量の充電が開始されることになる。この結果、コンデン
サ23の充電電圧、即ち第2図中の0点の電圧は、起動
スイッチ29がオンになされた上記時点t2以降、第3
図(ハ)に示す如く、徐々に上昇してゆくことになるわ
けである。
さて、上記してきたコンデンサ23の充電電圧は、第2
図からも明らかではあるが、発振回路部11のトランジ
スタ18および19のベースおよびコンデンサ16.1
7に夫々抵抗14.15を介して接続され、発振回路部
11の動作を制御することになる。
一方本発明においては、先に述べた電圧値v1は、上記
トランジスタ18あるいは19の導通電圧v2より大き
く設定してあり、従って、トランジスタ18および19
は時点t1 の直前にてどちらか一方が完全な導通状態
となり、以降は交互に導通・非導通を繰り返す発振動作
を開始することになる。
即ち、先にも述べたように、発振回路部11は自走マル
チバイブl)−夕からなりいうまでもなくコンデンサ1
6.17の夫々両方向への充電が抵抗12.13,14
.15およびトランジスタ18゜19を介して行なわれ
ることにより発振動作が行なわれることになるわけであ
る。
さらに上記発振動作について詳述すると、まず時点t1
 の直前からt2までの間の動作について述べると、か
かる場合、コンデンサ16.17の抵抗12.13を介
しての充電および抵抗14゜15を介しての充電は、エ
ネルギー源がともに一定の電圧を有する電源5および1
時点t1からt2まで電圧v1 に維持されるコンデン
サ23ということになるため、常に一定の条件の充電電
流によって行なわれることになる。
このため、前述したトランジスタ18.19の導通、非
導通の繰り返し周期は、所定の一定周期となる。
次に時点t2以降について述べる。
かかる場合、コンデンサ16.17の抵抗12゜13を
介しての充電は上記した時点t1の直前からt2までの
間と同様電源已による一定の充電電流により行なわれる
ことになるわけであるが、抵抗14.15を介して行な
われる充電が、第3図(ハ)の時点t2以降に示した制
御回路部2Qの0点の徐々に上昇してゆく電圧によって
行なわれることになるため、トランジスタ1s 、 1
9ノ導通・非導通の繰り返し周期、即ち発振回路部11
の発振動作は、その周波数が低周波数より高周波数に連
続的に変化してゆく動作となる。
一方、電源スィッチ6が投入された時点to からコン
デンサ23の充電電圧がトランジスタ18あるいは19
の導通電圧よりも高い電圧値に達する時点t1の直前ま
での間においては、発振回路部11が自走マルチバイブ
レータで構成されており、異常発振動作を行なうことに
なる。即ち、第2図に図示した如くの発振回路部11に
おいて。
0点に第4図(イ)の如くの特性の電圧が供給されると
1発振周波数は、第4図(ロ)に示した如くに変化する
ことになり1時点toからtlの直前までの間は異常発
振動作となるわけである。かかる異常発振動作は、第4
図(ロ)からもあきらかなように高周波数領域から急激
に前述した一定の低周波数領域に下降する動作であり、
第1−等で説明した共振動作を行なう周波数を含み測距
動作に悪影響を及ぼすことが考えられるが1本実施例に
おいては上記動作は、測距動作を行なう時点t2以前に
生ぜしめられると共に、起動スイッチ6と連動するピー
クホールド回路Pにより測距動作のための信号処理が上
記時点t2以降に限定されていることから上記異常発振
動作による悪影響は、考えなくても良いようになされて
いる。
さて、ここで上述した如くの発振回路部11の動作によ
って得られる出力信号、即ち第2図中り点に現われる信
号を図示してみると、第3図に)の如くの発振出力信号
が得られることになることは明らかである。
尚、先のコンデンサ23の充電電圧が例えば飽和域に達
した場合には上記発振周波数は安定することはいうまで
もなく、かかる状態を第3図の時点t4 ないし起動ス
イッチ29が開放される時点15間に示している。しか
し、上述の充電特性は。
必らず飽和域に達しなければいけない必要性はない0 ところで、上記発振回路部11の出力端子であるD点は
、駆動回路部8のトランジスタ10のベースと図番を附
していない抵抗を介して接続されており、従って、この
トランジスタ1oは上記り点の状態、即ち第3図に)に
示したような電圧信号に応答して導通、非導通勤作を行
なうことになる。
トランジスタ10が導通、非導通勤作を行なうと、その
導通時に第1の定電流回路9から投光部1のLICD7
に定電流が供給されることになるため、投光部1は、目
標物体Xに向けて第3図に)に示したような電圧波形の
周波数で変調された赤外光を投光することになる。
投光部1より赤外光が目標物体Xに投光されると、次い
で目標物体Xによる反射光が受光部3の受光センサ31
によって受光され、受光センサ31は、受光した反射光
レベルに対応した受光電流を同調手段4に供給する。
同調手段4は、コイル32とコンデンサ33の特性によ
って決定される所定の共振周波数を有することは周知で
あり、かつこの共振周波数が本発明においては、先にも
述べたように投光部1の投光周波数が可変する周波数範
囲内に含まれる任意の周波数と共振するよう設定されて
いることから。
上記のように受光電流が供給されることにより。
投光部1の投光周波数が同調手段4の共振周波数と共振
する周波数となった時点にピーク振幅を有する出力電圧
を図中のE点に出力する仁とになる。
尚、E点における信号波形の一例を示すと第3図(ホ)
のようになり1例えば投光周波数が同調手段4の共振周
波数と共振する周波数となった時点t3にて、振幅が極
めて大きくなる信号が出力されるわけでおる。
尚、時点toとtlの直前間においても共振動作は発生
することじなるが、かかる場合の発振動作は異常発振動
作であり周波数の時間に対する変化割合が大きく、その
出力レベルは通常低くなり。
また先にも述べたように撮影に供なう測距動作の必要時
を規定する所定操作に連動せしめられる起動スイッチ2
9の投入時点t2 を基準にピークホールド回路Pを動
作させるよう構成しており上記共振動作は無視すること
が可能となるため、第3図(ホ)には破線で示してはい
るが以下には説明しないO さて、上記同調手段4の出力信号の振幅は、受光センサ
31により供給される受光電流に対応することはいうま
でもなく、結局第3図(ホ)に示した時点t5 におけ
る振幅は、前述した如くの動作が行なわれた時の目標物
体Xまでの距離に対応することになる。
従って、上記例においては時点t3における振幅を適宜
処理してやれば、目標物体Xまでの距離信号が得られる
ことになり、以下、この点について簡単に述べておく。
第2図に示した一実施例においては、同調手段4の出力
端である2点の第3図(ホ)のような出力信号は、アン
プ36を有する増幅部34を介して距離信号発生回路部
37の複数個゛のコンパレータ群38.39.40の夫
々の一方の入力端子に供給されている。
一方、上記コンパレータ群’38,39.40の夫々の
他方の入力端子には、あらかじめ距離に対応してツェナ
ーダイオード41.抵抗42,43゜44.45.46
によって設定される基準電圧が供給されている。
従って、電源スィッチ6を投入し、かつ起動スイッチ2
9を投入したことによって前述したような動作が行なわ
れると、同調手段4の出力信号を増幅した信号と基準電
圧とが比較されることになり、上記同調手段4の出力信
号は、距離に対しての状態が判別され、例えばコンパレ
ータ群の内。
コンパレータ40が動作スレハo−7m 、−:I7 
ハL/−夕39が動作すれば3mという関係が電気的に
コンパレータ群の出力状態として得られることになる。
以下、実際には上記コンパレータ群38,39゜4oの
出力状態をピークホールド回路Pを介して取り出し、所
望の目的に沼って使用すれば良いわけである。
尚、瞬間的な共振動作を利用することから上記実施例で
は、ピークホールド回路Pは、コンパレータ群3B、3
9.40の出力状態保持の意味で採用しているが、例え
ば、増幅部34において。
その出力を同調手段4の出力信号の最大のものを保持し
た出力とする意味で採用しても良い。
また、距離信号発生回路部37は、第2図のように距離
信号を3個のコンパレータ群38,39゜4oによって
発生させることに限定されることはなく、例えば基準電
圧の種々の設定により1oCIn毎に多数の距離信号を
出力できるように設定できることはいうまでもない。
以上述べたような動作からも明らかなように。
例えば発振回路部11の発振周波数、同調手段4の共振
周波数が部品のバラツキ等によって変動しても、その考
えられる変動幅よりはるかに大きな範囲で制御回路部2
0による投光周波数の可変を行なうよう設定しているこ
とから、先の例で説明した共振動作点である時点t3が
tz hるいはt4側に多少ずれるだけで共振動作自体
がなくなることはなく、従って1本発明においては極め
て複雑な周波数の整合に関しての配慮は全く必胃なくな
ることになる。
第6図は、本発明の測距装置における投光側の制御回路
部20の他の実施例を示す電気回路図であり、図中、第
2図と同図番のものは同一機能部品を示し、47.48
はトランジスタ%49は抵抗を示している。
かかる実施例は、図面からも明らかではあるが、電源ス
ィッチ6を投入した後のコンデンサ23の充電動作に先
の第2図に示した実施例とは差を有することになる。
即ち、第6図に図示した実施例は、電源スィッチ6が投
入されると、トランジスタ22 、47 。
48が導通状態になされることになり、従ってコンデン
?23は、)ランジスタ48のベース〜エミッタ間電圧
VBI+(48) とトランジスタ47のコ1/クタ〜
エミッタ間電圧VC;1(47) で決定される電圧値
v1′まで充電されることになり、以後は先の実施例同
様、起動スイッチ3oが投入される迄上記電圧値v1′
に維持されることになる。
上記電圧値v1′は、先の実施例で述べたvl 同様、
発振回路部11のトランジスタ18あるいは19の導通
電圧v2 より高く設定されることはい ′うまでもな
く、換言すると、第5図に示した実施例は、先の実施例
においては抵抗29によって決定されていたコンデンサ
23の充電電圧値が、上述したVBI+(48)とVe
x(47)とによって決定されるわけである。
このため、トランジスタ48の特性と発振回路部11の
トランジスタ18あるいは19の特性とを一致させてお
けば、温度変化による導通電圧v2の変動に追従できる
ことになる優位点を第2図に示した実施例に比して有す
ることになるわけである。
尚、上記実施例による発振回路部11等の動作は、コン
デンサ23の充電特性が第2図の実施例と同一特性であ
ることから第2図に示した実施例と同一となることはい
うまでもなく、動作説明は行なわない。
第6図は、第6図同様本発明による測距装置における制
(財)回路部20の他の実施例を示す電気回路図であり
1図中、60は電源スイ)チロと同時に投入され、測距
動作を行なう時に開放される制御スイッチ、51はコン
パレータ、52は定電圧電源%53.54はコンパレー
タ51の基準電圧を定電圧電源52と共に設定する抵抗
、55はトランジスタを夫々示している。
かかる実施例において、今、電源スィッチ6が投入され
ると、トランジスタ22が導通状態になされコンデンサ
23の充電が開始されると共に第2の起動スイッチ60
も投入されることになる。
従って、コンデンサ23の充電電圧が、定電圧電源52
.抵抗53.54によって決定される基準電圧値Vre
f を超えるとコンパレータ51が動作し、トランジス
タ55を導通せしめることになり、第2の定電流源21
によるコンデンサ23への充電電流がトランジスタ55
を介して側路されることになる。
この結果、上記コンデンサ23の充電電圧値は上記・コ
ンパレータ51の基準電圧値Vref に維持されるこ
とになり、もちろんこの基準電圧値は先の実施例におけ
る電圧値v1 あるいはv1′と同様に設定されること
になる。ただ%第6図に示した実施例においては、コン
デンサ23の起動スイッチ60がオフするまでの充電電
圧値が、コンパ1/−夕62の動作によって側倒される
ことから極めて正確に設定できることになり、素子の特
性のバラツキによる不都合点を生じる恐れが先の2つの
実施例に比して少なくなる有利な点を有している。
以後1例えば時点t2 において第2の起動スイッチが
オフになされると、コンデンサ23は先の2つの実施例
同様、第2の定電流源21によって充電されてゆき、即
ち同一充電特性で充電され、従って、発振回路部11等
の動作も同一動作となることはいう捷でもなく、説明は
省略する。
第7図(イ)、(ロ)は、第5図、第6図同様本発明に
よる測距装置における制御回路部20の他の実施例を示
す電気回路図である。
第7図(イ)、(ロ)中、第2図等と同図番のものは同
一機能部品を示し、56は第3の定電流源、57は充電
用抵抗%58は電源スィッチ6の投入によりオンとなり
起動スイッチ29の投入によりオフとなる側脚スイッチ
を夫々示している。
かかる実施例は相方共、前述した各実施例におけるコン
デンサ23の充電特性において、電源スィッチらを投入
してから発振回路部11のトランジスタ18あるいは1
9の導通電圧v2よりも高い所定電圧値v1 あるいは
v1′あるいはVref に達するまでの時間、即ち第
3図(ハ)で示した時点t。
からti4での期間を短縮しようとした実施ψ1]であ
る。
その動作について説明すると%苔ず第7図(イ)の実施
例においては電源スィッチ6が投入されると、制御スイ
ッチ68がオンになると共に第2図においても述べたよ
うにトランジスタ22,30が導通状態となることから
、コンデ7す23は、第2゜第3の定電流源21.56
からの定電流I211156によって抵抗28によって
決定される電圧値せで充電されることになる。
この時、上記定電流工21 + 工56の関係を156
〉I2jと設定しておけば、上記充電特性は、第2図等
で述べた第2の定電流源のみによる場合に比して急峻と
することができる。
次に、第7図(ロ)の実施例であるが、かかる実施例も
同図(イ)同様、電源スィッチ6が投入されればコンデ
ンサ23は、第2の定電流源21の定電流のみではなく
、電源5から充電用抵抗57を介して供給される電流に
よっても充電され、もちろんかかる場合も、コンデンサ
23の充電特性は急峻とすることができる。
この結果、第7図(イ)、(ロ)に示した実施例は、例
えば電源5の浪費を防止するために電源スィッチ6をも
測距動作に関連付けて制御する如くの場合。
正確な測距動作を短時間、即ち%第3図における1oか
らt5までの期間をより短縮できることになるため有利
となる展開を先に述べた実施例に対して期待できること
になる。
尚、上述した第7図(イ) 、 <I:I)の実施例は
、第5図。
第6図の実施例と組み合わせて使用できることは詳しく
述べる寸でもない。
発明の効果 本発明による測距装置は、目標物体に投光する赤外光の
投光周波数を所定の周波数帯域内で連続的に変化させる
と共に、目標物体からの反射光に応じた受光部の受光信
号を共振周波数として上記所定周波数帯域内に含まれる
任意の周波数と共振できる周波数を有する同調手段を介
して処理しているために、複雑な投光側と受光側との周
波数整合を行なうことなく極めて有効に共振動作を利用
できるこ゛とになり、従って投光側の投光エネルギーが
例えばLEDのように小さくても遠方まで精度良く距離
測定できることになる大きな効果を有していると共に、
投光周波数を設定する発振回路部、制御回路部の動作を
実際の測距信号を得るための起動動作前に所定の安定状
態に保持していることから、測距信号を誤まって設定す
る恐れのない安定した測距動作を行なうことができる効
果も有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による測距装置の測距方法を説明するた
めのブロック図、第2図は本発明による測距装置の一実
施例を示す電気回路図、第3図は第2図中の任意地点の
信号波形図%第4図(イ)、(1′:I)は第2図に示
した実施例におけるC点電位と発振 −回路部11の発
振周波数との関係を示すもので同図(イ)はC点電位図
、同図(ロ)は周波数特性図である。 第5図は本発明による測距装置の一実施例における制御
回路部20の他の実施例を示す電気回路図。 第6図および第7図(イ) 、 (ロ)は本発明による
測距装置の一実施例における制(財)回路部20の更に
他の実施例を示す電気回路図である。 1・・・・・投光部、2・・・・・・投光手段、3・・
・・・・受光部、4・・・・・同調手段、6・・・・・
・電源、6・・・・・・電源スィッチ、8・・・・・駆
動回路部、9・・・・・第1の定電流源、11・・・・
・発振回路部、20・・・・・制御回路部、21・・・
・第2の定電流源、23・・・・・・コンデンサ、29
・・・・・・起動スイッチ、34・・・・・・増幅部、
37・・・距離信号発生回路部%P・・・・・・ピーク
ホールド回路、47.48・・・・・・トランジスタ%
50.58・・・・・・制(財)スイッチ、66・・・
・・第3の定電流源。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 目標物体に向けて赤外光を投光する投光部と、
    前記投光部と直列接続される定電流源を含むとともに前
    記投光部への前記定電流源による電流供給を制御する駆
    動回路部、供給される電圧値に対応した周波数のパルス
    出力を出力し前記駆動回路部に供給する発振回路部、前
    記発振回路部が動作する動作電圧値よりも高い所定電圧
    値にあらかじめ充電されると共に、測距時を規定するス
    イッチ手段の動作により前記所定電圧値よりも更に高い
    電圧値に充電されてゆくコンデンサを含み前記コンデン
    サの時間と共に変化してゆく端子電圧を前記発振回路部
    に供給する制御回路部とからなり前記投光部による赤外
    光の投光周波数を所定の周波数帯域内で変化せしめる投
    光手段と、前記赤外光の前記目標物体からの反射光を受
    光する受光部と、前記所定の周波数帯域内の任意周波数
    と共振する周波数を同調周波数として有し前記受光部受
    光出力が供給されることにより共振動作を行なう同調手
    段と、前記同調手段の前記共振動によって得られる共振
    出力信号を前記目標物体までの距離信号に変換する距離
    信号発生手段と、前記スイッチ手段に連動して動作を開
    始し前記同調手段または前記距離信号発生手段の出力信
    号の最大値のものを保持するピーク保持手段と、前記投
    光手段。 同調手段等の電源と、前記電源の各手段等への供給を制
    御する電源スィッチとからなる受光量検知方式を利用し
    た測距装置。 (2)制御回路部は、電源スィッチを介して電源の両端
    に直列接続される第2の定電流源と第1のスイッチ素子
    とコンデンサとからなる第1の直列体と、前記コンデン
    サの両端に接続される放電手段と、前記コンデンサの両
    端に接続される抵抗と第2のスイッチ素子とからなる第
    2の直列体と、前記電源スィッチを介しての前記電源の
    供給によシ前記第1のスイッチ素子を導通せしめる第1
    のゲート手段と、前記電源スィッチを介しての前記電源
    の供給によシ前記第2のスイッチ素子を導通させるゲー
    ト動作を行なうと共に測距時に投入される起動スイッチ
    の投入動作により前記ゲート動作を停止する第2のゲー
    ト手段とからなる特許請求の範囲第1項に記載、の受光
    量検知方式を利用した測距装置。 (3)制御回路部は、電源スィッチを介して電源の両端
    に接続される第2の定電流源と第1のスイッチ素子とコ
    ンデンサとからなる直列体と、前記コンデンサと並列接
    続される放電手段と、前記コンデンサの両端に主極間が
    接続される第1のトランジスタと、前記第1のトランジ
    スタの主極とゲート極間に主極間が接続される第2のト
    ランジスタと、第1の抵抗と第2の抵抗との直列体から
    なシ前記電源の両端に前記電源スィッチを介して接続さ
    れると共に前記第1の抵抗と第2の抵抗との接続点が前
    記第1のスイッチ素子のゲートと接続される前記第1の
    スイッチ素子のゲート手段と、前記ゲート手段と並列接
    続される第3の抵抗と測距時に投入される起動スイッチ
    との直列体からなり、前記第3の抵抗と起動スイッチと
    の接続点が前記第2のトランジスタのゲート極と接続さ
    れる第2のゲート手段とからなる特許請求の範囲第1項
    に記載の受光量検知方式を利用した測距装置。 ((4)制御回路部は、電源スィッチを介して電源の両
    端に接続されるM2の定電流源と第1のスイッチ素子と
    コンデンサとからなる第1の直列体と、前記コンデンサ
    の両端に接続される放電手段と、前記電源スィッチの投
    入動作に連動してオンとなシ測距時を規定する起動動作
    によってオフとなる制御スイッチと抵抗と第2のスイッ
    チ素子とからなシ、前記コンデンサの両端に接続される
    第2の直列体と、前記コンデンサの充電電圧が供給され
    ることにより所定の基準電圧と比較し、前記所定電圧を
    超えた時前記第2のスイッチ素子を導通せしめるコンパ
    レータと、前記電源の両端に前記電源スィッチを介して
    接続され前記電源スィッチの投入時前記第1のスイッチ
    素子を導通させるゲート手段とからなる特許請求の範囲
    第1項に記載の受光量検知方式を利用した測距装置。 (6)制御回路部は、コンデンサの充電手段として、前
    記コンデンサに第1の充電電流を供給する電流供給手段
    と電源スィッチの投入動作に連動してオンとなると共に
    測距時を規定する動作時にオフとなる制御スイッチとの
    直列体からなシ前記コンデンサと直列接続される第1の
    充電手段と、前記直列体と並列接続され前記第1の充電
    電流よりも小さい第2の充電電流を前記コンデンサに供
    給する第2の定電流源である第2の充電手段とを含むこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4項に記
    載の受光量検知方式を利用した測距装置。 (6)駆動回路部は、投光部と直列接続される定電流源
    とトランジスタとの直列体からなり、発振回路部の出力
    するパルス出力が前記トランジスタに供給される特許請
    求の範囲第1項に記載の受光量検知方式を利用した測距
    装置。 (7)距離信号発生手段は、同調手段の共振動作による
    出力信号を増幅する増幅部と、前記増幅部の出力信号レ
    ベルを複数の基準電圧を動作レベルとして有する複数の
    コンパレータに供給し前記複数のコンパレータの出力状
    態を前記目標物体までの距離信号として出力する距離信
    号発生回路部とからなる特許請求の範囲第1項に記載の
    受光量検知方式を利用しだ測距装置。
JP59121217A 1983-11-29 1984-06-12 受光量検知方式を利用した測距装置 Granted JPS60263875A (ja)

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US06/675,705 US4584477A (en) 1983-11-29 1984-11-28 Method for measuring distance and optical distance meter
DE19843443600 DE3443600A1 (de) 1983-11-29 1984-11-29 Verfahren zur entfernungsmessung und optischer entfernungsmesser

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JPH0564309B2 JPH0564309B2 (ja) 1993-09-14

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