JPS6113188B2 - - Google Patents

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JPS6113188B2
JPS6113188B2 JP53116454A JP11645478A JPS6113188B2 JP S6113188 B2 JPS6113188 B2 JP S6113188B2 JP 53116454 A JP53116454 A JP 53116454A JP 11645478 A JP11645478 A JP 11645478A JP S6113188 B2 JPS6113188 B2 JP S6113188B2
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JP
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counter
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signal
pulse
circuit
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JP53116454A
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JPS5457988A (en
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Pii Fuaansuwaasu Robaato
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Hughes Aircraft Co
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Publication date
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Publication of JPS5457988A publication Critical patent/JPS5457988A/ja
Publication of JPS6113188B2 publication Critical patent/JPS6113188B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
    • G01S13/14—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein a voltage or current pulse is initiated and terminated in accordance respectively with the pulse transmission and echo reception
    • G01S13/16—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves wherein a voltage or current pulse is initiated and terminated in accordance respectively with the pulse transmission and echo reception using counters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G01S17/14—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves wherein a voltage or current pulse is initiated and terminated in accordance with the pulse transmission and echo reception respectively, e.g. using counters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はゲート処理が可能であり
（gateable）ブロツキングすることなく（non−
blocking）、再トリガ可能（retrggerable）なデ
ジタル式シングル・シヨツト回路を含む測距装置
に関する。
従来のこの種の測距装置は、たとえば米国特許
第3545861号に開示されているように、時間カウ
ンタと読出しカウンタを有し、最後の標的すなわ
ち、最遠標的の測距には、アナログ式のシング
ル・シヨツト回路を使用しているために、測距精
度の低いものであつた。このような最遠標的の測
距ができる装置（以下最遠標的測距装置と記す）
に於ては、時間カウンタは標的からの反射信号に
対応する信号を供給されるごとにリセツトされ、
読出しカウンタは上記時間カウンタが最大カウン
トに達したときに読み出しを行なうものである。
最遠標的からの反射信号すなわち最遠反射信号
が、時間カウンタのリセツト時間中装置に受信さ
れると、該信号は時間カウンタによつてカウント
されないことになる。従来の改良された最遠標的
測距装置にあつては、受信したすべての反射信号
によつて、時間カウンタがリセツトされる。それ
はシフトレジスタを含む改良されたデジタル式シ
ングル・シヨツト回路が、最遠反射信号とリセツ
トパルスの終端との間に時間差を有するようにな
つているからであり、その時間差はシフトレジス
タのステージ数に相当するクロツクパルス数に対
応する。改良された上記シングル・シヨツト回路
から発信されるパルス巾可変の出力パルスはま
た、パルス継続中に時間カウンタの作動を抑止す
る。この発明に使用される改良形のデジタル式シ
ングル・シヨツト回路は、トリガパルスによつて
回路の出力状態の変化が開始され、この変化した
状態から、始めの状態への復帰は回路に２個以上
のトリガパルスが印加されるときは、最後のトリ
ガパルスに引続く所定数のクロツクパルスの後に
行なわれる。従来のデジタル式シングル・シヨツ
ト回路はある最小パルス間隔時間を経過した後で
ない限り、再トリガされないようになつていた。
またその他のデジタル式シングル・シヨツト回路
の例は米国特許第3768026号に開示されたもので
あり、この回路はトリガパルスの立上りエツジに
対応して作動し、該トリガパルスの立下りエツジ
に続くある時間後に元の状態に復帰するように形
成され、出力パルスの巾はトリガパルスの巾およ
びクロツクパルスの巾によつて定まるようになつ
ていた。
デジタル式のシングル・シヨツト回路を含むこ
の発明の測距装置は、米国特許第3545861に示さ
れた最遠標的測距装置のカウンタの考え方をとり
入れている。この発明の測距装置は、トランスミ
ツタたとえばレーザトランスミツタ、時間カウン
タ、読出しカウンタ、および改良形のデジタル式
のシングル・シヨツト回路を有している。トラン
スミツタがエネルギパルスを発信すると、時間カ
ウンタおよび読出しカウンタはカウントを開始
し、該時間カウンタのカウント数が最高値に達す
ると、上記両カウンタはカウントを停止する。こ
のとき読出しカウンタのカウント数は第１又は最
遠標的のいずれかの標的距離情報に相応する。上
記第１又は最遠標的の距離情報は、この測距装置
に応じて定められたエネーブルパルスのインタバ
ルの間に受信された最近および最遠の標的に関す
る距離情報を意味する。第１の標的すなわちデジ
タル式のシングル・シヨツト回路（以下DSS回路
と記す）が可能化すなわちエネーブル化された後
に測定される第１番目の標的の測距を行なう場合
には、DSS回路のためのエネーブル化パルスは上
記第１の標的からの反射信号が受信されたときに
停止される。また最遠標的の距離が、所定の距離
範囲内にあるようにするには、上記エネーブル化
パルスは、読出しカウンタが上記距離範囲の最遠
距離に対応するカウント数をカウントしたときに
停止される。
DSS回路は標的からの反射信号に対応するパル
スを発生し、該パルスは上述の時間カウンタをリ
セツトする。したがつて時間カウンタは、エネー
ブルされた反射信号を受信することなしに継続し
てカウントできる時間を経過した後にのみフルカ
ウントに達することができる。また予め定められ
たリセツトパルスの継続時間は、時間カウンタの
リセツト時間に適合し、また標的からの反射信号
を受信できるように選ばれる。リセツトパルス
は、エネーブル化された最遠標的からの反射信号
の立上りエツジに続く所定数のクロツクパルスの
エツジの後に終端に達するように形成されてい
る。従つてこの発明の装置はDSS回路のエネーブ
ル化された期間に受信されたすべて反射信号の測
距を極めて高精度で行なうことができる。
この発明のDSS回路は、Ｎビツトのシフトレジ
スタとたとえばＤ形のようなフリツプフロツプ回
路（以後FF回路と記す）を含む。シフトレジス
タはクロツク端子とデータ端子を備え、これらの
端子はそれぞれクロツクパルスおよびロジツク１
に相当する一定の信号によつてトリガされる。し
たがつてたとえば各クロツクパルスに応じて、シ
フトレジスタの第１のステージはロジツク１の状
態となる。上記FF回路はエネーブル化端子およ
びトリガ端子を有し、上記エネーブル化端子にエ
ネーブル化信号が供給されている場合、クロツク
信号のインタバルに第１のトリガパルスが上記
FF回路に加えられると、該FF回路はリセツトさ
れ、続いてシフトレジスタのすべてのステージが
リセツトされる。この発明の他の実施例では、シ
フトレジスタのすべての出力はFF回路がリセツ
トされる前に、リセツトされる。このように、シ
フトレジスタは時間カウンタに出力パルスを送
る。この出力パルスはクロツク周期の選択された
倍数の長さを有し、シフトレジスタがFF回路に
よつてリセツトされた後に時間カウンタに送られ
る。シフトレジスタの種々のステージから発生さ
れる出力はそれぞれ所定巾のパルスからなり、上
記巾に対応して出力ステージが選ばれる。回路が
エネーブル化されると、該回路はいずれのクロツ
クパルスの期間にも再びトリガされ、出力パルス
の終端はクロツクパルスのエツジ数に対応して定
められ、該クロツクパルスのエツジの数はシフト
レジスタのステージの数と、先行するクロツクパ
ルスのエツジの数との合計数に等しく選ばれる。
ここに上記先行するクロツクパルスのエツジ数と
は、DSS回路から送出されるパルスのインタバル
に受信される反射信号に応ずるトリガパルスが無
い場合の上記クロツクパルスのエツジ数のことで
ある。
したがつてこの発明の第１の目的は、引続く標
的間の間隔が極めて少い場合にも、多数の標的に
精密に対応することができるDSS回路を備えた測
距装置を提供することにある。
この発明の第２の目的は、改良されたデジタル
式シングル・シヨツト回路によつてクリヤされる
時間カウンタを有し、時間カウンタが更に上記デ
ジタル式シングル・シヨツト回路の作用により、
引き延ばされたリセツト時間を付与され、その間
に供給されるトリガパルスの間隔の如何によらず
所望のすべてのトリガパルスに応じて作動するこ
とができるように形成された測距装置を提供する
ことにある。
この発明の第３の目的は比較的簡単な構造を有
し、作動に信頼性を有するDSS回路を備え、第１
の反射パルスの受信が可能な測距装置を提供する
ことにある。
この発明の第４の目的は、DSS回路を含み、最
遠標的の距離を測定する、比較的簡単な構造を有
し作動に信頼性を有する測距装置を提供すること
にある。
この発明の第５の目的は、トリガ機能が外部の
ロジツク信号に応じて抑止されるか有効に使用さ
れるようにゲート作用を行なうことができ、ブロ
ツキングを生ずることなく、再トリガ可能である
改良されたDSS回路を提供することにある。
次に実施例について説明する。第１図の測距装
置はレーザを用いたデジタル式の測距装置で、改
良されたDSS回路を有している。上記DSS回路は
トランスミツタ１０およびレシーバ２８と共働す
る。トランスミツタ１０はエネルギλのパルスを
標的に向けて発信し、レシーバ２８は上記標的か
らの反射信号すなわち反射パルスを検出する。ト
ランスミツタ１０は読出しカウンタ１８（図の
RO）に接続され、上記エネルギ発信前に、読出
しカウンタ１８をプリセツトするリセツトパルス
を送り出す。トランスミツタ１０はまた上記エネ
ルギ発信と同時に低レベル方向に突出するＡトリ
ガパルスを送り出す。Ａトリガパルスは配線１１
を介してアンドゲート２０（またG1とも図示さ
れている）に送られる。反射パルス用の検出器手
段として使用されるレシーバ２８はたとえば検
出／増巾スレシヨールド回路２６のような検出回
路を有し、上記回路２６は配線２７を介してDSS
回路１４に接続され、該回路１４にデジタル式の
ビデオ信号を送る。配線２７は更に第２のゲート
手段すなわちアンドゲート２０に接続され、上記
ビデオ信号と、トランスミツタ１０からのＡトリ
ガパルスが同時に上記アンドゲート２０に供給さ
れると、ゲート２０から低レベル方向に突出する
カウントスタート信号１９が送出される。上記信
号１９はG2とも図示されているアンドゲート２
４によるゲート作用を受けた後、読出しカウンタ
１８および時間カウンタ２２に導かれ、両カウン
タ１８および２２のカウント動作を開始させる。
クロツク信号発振器１６は精密に制御されたクロ
ツクパルスを発生する発振器で、配線３３を介し
て読出しカウンタ１８および時間カウンタ２２に
供給され、両カウンタに対する入力トリガパルス
として働き、またDSS回路１４のシフトレジスタ
に対するクロツク信号としての作用をなす。上記
クロツク信号発振器１６の周期にしたがつてクロ
ツクパルスの周期は、この装置の測定可能距離の
増分に対応するようにされる。たとえば周波数
15MHzのクロツクパルスは標的距離の10ｍに相
当し、30MHzのクロツクパルスは５ｍに相当す
る。読出しカウンタ１８は配線１７を介し、時間
カウンタ２２は配線１５を介し、又検出／増巾ス
レシヨールド回路２６は配線２７を介して、第１
のゲート手段すなわちレンジゲート発生器１２に
接続され、該レンジゲート発生器１２は測定する
べき標的からの反射信号をその中に含む適宜のパ
ルス巾のDSS回路エネーブル化信号２３を形成
し、DSS回路１４に送る。更にこれを詳説すれ
ば、レンジゲート発生器１２は、上記信号２３を
スタートさせようとする最も近い距離にあたるカ
ウント数まで時間カウンタ２２がカウントしたと
き、DSS回路エネーブル化信号２３を配線２９を
介してDSS回路１４に送り、該DSS回路１４は、
反射パルスに基づいて検出／増巾スレシヨールド
回路２６から送出されたトリガ信号に応答するこ
とができる。また最遠標的の測距を行なう場合に
は、DSS回路１４は、最大距離に相当する所定の
カウント数まで読出しカウンタがカウントを行な
つた時点で、作動を停止される。DSS回路１４は
配線３１を介して時間カウンタ２２に接続され、
該カウンタ２２にリセツトパルスを送る。回路１
４は上記エネーブル化信号２３の時間内に、標的
から戻つた反射信号に応じて作動する。リセツト
信号は、その中で最遠標的からの反射信号を受た
クロツクパルスの終端から更に所定数のクロツク
パルスを経過した後、終端に達する。上記所定数
のクロツクパルスはDSS回路１４のビツトステー
ジの数によつて定められている。時間カウンタ２
２は２進コードによる多くの値を発生し、これ等
の値は第３のゲート手段すなわちアンドゲート２
４に接続される。該ゲート２４の出力は配線２１
を介して読出しカウンタ１８および時間カウンタ
２２に送られる。このゲート２４から送出される
信号は、カウントスタート信号１９（この実施例
では低レベル方向に突出している）が与えられて
いるか、又は時間カウンタ２２がフルカウントに
達していない時は何時でも、上記両カウンタ１
８，２２の動作を行なわせることができる。時間
カウンタ２２がフルカウント状態に達し、カウン
トスタート信号が与えられていないときには両カ
ウンタのカウント動作を停止させ、読出しカウン
タ１８は最遠標的に関する距離情報をコンピユー
タ又は表示装置（図示せず）ECに送出する。
第２図は第１図の測距装置の時間に対する種種
の信号の変化を示す。図のようにレーザパルス発
振前に、低レベル側に突出するリセツトパルス２
５がトランスミツタ１０の中で形成され、該リセ
ツトパルスは読出しカウンタ１８をプリセツトす
る。読出しカウンタ１８の出力は、第２図の波形
図３８の区間ａに示されている。波形図４２のレ
ーザパルスｄはトランスミツタ１０で形成され、
標的に向けて発射され、同時に波形図４４のＡト
リガパルスｌがトランスミツタ１０から送出され
る。トランスミツタ１０で発生されたレーザ光の
一部はレシーバ２８に含まれる検出／増巾スレシ
ヨールド回路２６によつて直ちに検出され、関連
回路によつて定まる固有の遅延時間後に波形図４
６のパルスｅで示されたビデオ信号として該回路
２６から出力される。上述のＡトリガ信号とビデ
オ信号が同時に送られると、両信号を受けたゲー
ト２０からはカウントスタート信号が送出され
る。この信号は第１図に示すように低レベル方向
に突出するパルス信号である。ゲート２４からの
出力は時間カウンタ２２と読出しカウンタ１８の
両エネーブルカウント端子に非常に巾の狭いエネ
ーブルパルス（図示せず）を送る。時間カウンタ
２２はフルカウントの状態ではセツト状態すなわ
ちロジツク１を表わす状態にある。したがつてク
ロツク発振器１６からの第１番目のエネーブルク
ロツクパルスは、時間カウンタ２２をすべて０状
態に転換する。この動作はゲート２４の１個又は
それ以上の個数の入力に対してロジツク０の信号
を供給する。したがつてゲート２４の出力におけ
るエネーブルカウント信号は維持される。
両カウンタ１８，２２に対するエネーブルカウ
ント信号は、時間カウンタ２２が波形図４０のｍ
点で示すようにフルカウントに達し、読出しカウ
ンタが波形図３８のｎ点で示すように終端に達す
るまで維持され、両カウンタが上記状態に達した
とき除去される。レンジゲート発生器１２は両カ
ウンタ１８，２２のカウント数に応じて作用し、
波形図４８上に示されたレンジゲートすなわち、
DSS回路エネーブル信号２３を発生する。更に詳
説すれば、上記エネーブル信号２３の発生点は、
時間カウンタ２２のカウントが波形図４８に示さ
れた所定の最近距離Rminに対応する波形図４０
の最近距離カウント数に達したときであり、レン
ジゲート２３の終端となる点は、波形図４８の所
定の最遠距離Rmaxに対応する波形図３８のカウ
ント数、すなわちｂ点で示された最遠距離カウン
ト数まで、読出しカウンタ１８のカウントが達し
た時点である。波形図４８に於て、Rmin位置に
於て立上つたレンジゲート２３が波形図４６のレ
ンジゲート２３の中に初めに表われる第１のエネ
ーブル化パルスｇの立上り（ｊで示す）時点で終
端に達する動作は第２図に示す第１応答と呼ばれ
る。また上記エネーブル化信号２３がエネーブル
化された反射信号のすべてを受信した後、前述の
最遠距離を示す時点で終端に達する場合には、こ
の動作は最遠応答又は最終応答と呼ばれる。図の
T1，T2はRminからｊおよびRmaxまでの時間で
ある。この場合エネーブル化された最遠の反射信
号に相等する標的の距離は、読出しカウンタによ
つて読出される。この例では、レーザ波は多くの
標的に反射された後に、検出／増巾スレシヨール
ド回路２６に入り、回路２６は、各標的に対して
波形図４６に示されたビデオ信号ｆ〜ｉを形成す
る。この中信号ｅ，ｆおよびｉはDSS回路１４を
駆動しない。何故ならば、これらの信号に対して
はDSS回路エネーブル信号２３が存在しないから
である。上記第１応答の場合、波形図４６に示さ
れたビデオ信号ｇは、カウント完了後その距離が
読出しカウンタ１８から送出される標的について
の信号であり、また上述の最終応答においては、
波形図４６のビデオ信号ｈは、その距離が読出し
カウンタ１８によつて読出される標的に対応する
ものである。
DSS回路エネーブル信号２３がDSS回路１４に
供給されているときには、上述のビデオ信号は
DSS回路１４を反転させる。この反転により、時
間カウンタ２２はリセツトされ、そのリセツト時
間は第２図の波形図４０に符号Ｃで示されてい
る。このような動作はDSS回路の出力信号すなわ
ち、DSSパルスの継続時中に行なわれる。DSS回
路１４のビツトステージ数は時間カウンタ２２の
リセツト時間に応じて定められる（この時間カウ
ンタ２２は低速度のカウンタステージを有するリ
ツプルカウンタであつてもよい）。DSS回路１４
のステージ数は定められるので、時間カウンタ２
２の中でカウント動作再開時の遅延時間は、波形
図３８のａで示された読出しカウンタ１８のプレ
セツト時間を適切に選択することによつて保償で
きる。
たとえば１個のSN54LS197のバイナリ・リツ
プル・カウンタに１個のCD4040AのCMOSリツ
プル・カウンタを接続して16ステージの時間カウ
ンタを形成し、これに結合されるクロツクパルス
の周波数を15MHzとする。この場合にはCMOS
装置に入る信号の周波数は1MHzより低く、した
がつて現在のCMOS技術で十分取扱うことができ
る。現在CMOSに装置に許される最小リセツト時
間は1.25μsecであり、そのため15MHzのクロツ
クパルスを用いたとき、DSSパルスの最小巾は
1.25μsecより大きいことが必要である。このよ
うなパルス巾は、DSS回路１４の中に19又はそれ
以上のステージ数のシフトレジスタを使用するこ
とによつて達成され、実際には20ビツトのシフト
レジスタが選ばれている。この例では時間カウン
タ２２のフルカウント数は216である。またこの
場合１カウントは標的までの距離にして10ｍに相
当する。したがつて今この測距装置の最小測距距
離を200ｍと定めると、先ずカウンタの第５番目
のビツトは高レベルに、次に第３番目のビツトが
高レベルに変換される。この２個の２進数は合計
され、レンジゲート発生器１２が送出するレンジ
ゲート２３（第１図）の最近距離Rmin（第２
図）を決定する。
次に第３図について説明する。第１図に示した
DSS回路１４はこの実施例では、Ｎビツトのシフ
トレジスタ１００とDFFすなわちＤフリツプフ
ロツプ１２２を有している。DFFは２安定論理
素子でその作動状態はトリガとして働くクロツク
パルスの立上りが与えられたときのデータ入力
（Ｄ入力）によつて決定される。
Ｎビツトのシフトレジスタ１００はクロツク入
力端子１１４とデータ入力端子１１２を具えてい
る。両入力端子１１４，１１２は該シフトレジス
タ１００の外部からそれぞれ供給されるクロツク
信号およびデータ信号に応じて作動する。図の＋
5Vは、連続して与えられている２進符号の１を
あらわしている。シフトレジスタ１００はリセツ
ト端子１１８を有し、該端子１１８はDFF１２
２の端子１２８から配線１０１を介してリセツト
信号を受ける。第３図のDSS回路では、リセツ
ト端子１１８はシフトレジスタ１００のすべての
ステージのリセツト端子に結合される共通端子で
ある。しかしある種のシフトレジスタでは各ステ
ージごとに外側で配線１０１に連結される端子を
有している。上記DFF１２２はリセツト端子１
３０を具えており、DFF１２２はシフトレジス
タがリセツト状態にある場合、配線１０３を介し
てエネーブル化状態となる。DFF１２２は更に
エネーブル化データ入力端子（Ｄ入力端子）１２
４とトリガ入力端子（Ｔ入力端子）１２６を有
し、それぞれDFF外の信号源（第１図）からの
エネーブル化信号およびトリガ信号に応じて作動
する。DFF１２２のＤ入力端子１２４にエネー
ブル信号が供給されるとDFFに与えられた各ト
リガパルスの立上りエツジは、DFFをセツト状
態に転じ、続いてシフトレジスタ１００のすべて
のステージをリセツトする。図示されたシフトレ
ジスタ１００を最初の２進ステージの０出力信号
は、DFFをリセツトする。Ｎビツトのシフトレ
ジスタ１００の多数のステージの出力は、選ばれ
た出力によつて定められた長さのパルスである。
上記の選ばれた出力、たとえばＱNはその間にト
リガ動作が行なわれる期間の後、Ｎ番目のクロツ
クエツジの所で終了する出力パルスであり、Q1
はDSS回路１４のトリガ動作に続く第１のクロツ
クパルスのエツジに達するまで送出される出力パ
ルスである。第３図の端子に附された符号ＱNは
Ｎビツトのシフトレジスタに対応するDSS回路の
出力を示し、Q1は１ビツトシフトレジスタの出
力を示す。この回路の目的は配線１２０を介して
低レベル方向に突出するDSS回路の出力パルスを
発生させることである。該出力パルスはエネーブ
ル化されたフリツプフロツプ１２２に供給される
トリガパルスの間隔に関係なしに、エネーブル化
された最後のトリガパルスに続くＮ番目のクロツ
クパルスの時点で消滅し、以後ゲートを通して導
かれるトリガパルスに対して応答可能となる。
第４図のDSS回路は第３図のDSS回路と類似し
ているが、追加要素を含んでいる。すなわちアン
ドゲート１３２がシフトレジスタ１００のすべて
のステージに接続され、シフトレジスタ１００の
Q1ないしＱNで示された各出力に対応するステー
ジがリセツトされた時にのみ、DFFがリセツト
されるようになつている。
上記第３図および第４図のDSS回路の作動は次
のごとくである。すなわちDFF１２２のＴ入力
端子に遷移信号が与えられると、DFF１２２
は、エネーブル化信号を供給されている限り、常
に反転する。若しDFF１２２が54S74素子を使用
するものであれば、DFF１２２はトリガパルス
がロジツク１に遷移されるごとに反転（この場合
はセツト状態になる）される。DFF１２２が反
転すると、そのＱ出力はＤ（データ）入力と同じ
ロジツク状態となる。第４図の回路では、Ｎ個の
ステージの各出力は、DFF１２２がリセツトさ
れる前にリセツトされなければならない。
第３図のDSS回路によれば、シフトレジスタ１
００に属する各レジスタのリセツト時間が一様に
なるという利点が得られる。それは、DFFをリ
セツトするのにQ1だけが駆動されればよいから
である。第３図の回路は、ある与えられた温度に
おいて、シフトレジスタ内のリセツト時間にバラ
ツキがあつたとしても、そのバラツキがDFFの
クリア時間に比べて小さい場合には、常に満足に
作動する。
第３図および第４図に用いられるＮビツトのシ
フトレジスタはＮ個のエレメントを有しており、
該エレメントのおのおのは、クロツクパルスに続
く２進出力のクロツクパルスを、クロツクパルス
の作用を受けていた時の２進データ入力に対応さ
せる能力をもつている。たとえば、この発明に用
いるシフトレジスタは、一連のＤフリツプフロツ
プ、JKフリツプフロツプ、又はチヤージによつ
て結合された素子、フオトンによつて結合された
２安定回路でもよく、また適当なタイプのストレ
ージタイプの素子を用いたものでもよい。
Ｎビツトのシフトレジスタ１００には２つのタ
イプが考えられる。その第１は直列入力、直列出
力のシフトレジスタであり、第２は直列入力、並
列出力のシフトレジスタである。第１のシフトレ
ジスタは出力が最後のステージから送出される場
合に用いられ、第２のシフトレジスタは出力が最
後のステージ以外のステージからも送出される場
合に用いられる。
第５図は１個の反射信号が戻つた場合の第３図
および第４図のDSS回路の動作を説明する図であ
る。波形図５１に画かれたトリガパルスの立上り
エツジ８４により、DFFは、各ステージがリセ
ツトされているとき、波形図５３のに示さ
れるようにセツトされ、続いてQ1−Q4に画かれ
たように各出力を低レベル状態に移す。この作動
状況は４ステージのシフトレジスタの４個のステ
ージの出力信号Q1−Q4をあらわす波形図５６，
５８，５０および５２に明示されている。この場
合、DSS回路出力Q2，Q3およびQ4は、シフトレ
ジスタの第１のステージにストアされたQ1信号
に基づいて得られたシフトレジスタ１００の大き
い番号のステージの出力信号をあらわしている。
このときQ1信号は波形図５６の低レベル８６の
状態に残つており、上記低レベルにある時間は、
波形図５１のトリガパルスの立上りエツジ８４の
時点から、１番目のクロツクパルス（波形図５４
参照）の立下りエツジ８８までの時間である。上
記DFF１２２がセツト状態にある時間は、DFF
１２２の応答時間とシフトレジスタ１００の応答
時間によつてのみ定まり、クロツクの作動には関
係がない。それはシフトレジスタ１００の第１の
ステージはクロツクパルスエツジを使用する必要
なしにリセツトされるからである。DFF１２２
がリセツトされると、シフトレジスタ１００の第
１ステージはクロツクパルスの低レベルに向かう
エツジに応じて自由に反転可能となる。何故なら
ば、シフトレジスタ１００第１のステージのＤ入
力は連続して２進法の１状態（＋5Vに接続され
ている）にあり、低レベルに向かう次のクロツク
信号により、シフトレジスタのＱ出力は１の状態
となる。上述した、次のクロツク信号は、先のク
ロツク信号との間に間隙（クロツク間隙）を隔て
て発生され、該間隙の中で第１のステージがリセ
ツトされる。
第６図は２個又はそれ以上の個数の標的があ
り、これ等標的からの反射エネルギによつてトリ
ガパルスが発生した場合の、第３図又は第４図に
示したDSS回路の作動を示す。波形図７０のトリ
ガパルスの立上りエツジ６０によつて、DFFが
セツトされる。この状況はDFFの波形図７４に
よつて示されている。図のDFF信号は順次Q1−
Q3信号を低レベルに転換する。この状況は波形
図７６〜８０の立下りエツジ６４，６６，６８に
よつて明示されている。信号Q1は波形図７０の
トリガパルスの立上りエツジ６０の時点から、波
形図７２に図示された第１番目のクロツクパルス
のエツジ９０の時点までの間、低レベルにある。
信号Q1は９２で示された高レベル状態に戻るの
で、FF素子は波形図７０に示された引続く入力
トリガパルス６２によつて再び反転される。この
状況は波形図７４のパルス９４によつて明示され
ている。Ｑ出力パルスは立下り後に、正確な時間
後、高レベル状態に移り、受信するべき最後のエ
ネーブルトリガパルスをシフトレジスタの出力に
送り出すことができるように形成されている。た
とえば第６図において、エネーブル化された最後
の反射パルスは、第２のクロツク期間に受信され
る。したがつて信号Q1−Q3が高レベルに最後に
回復するのはそれぞれ１クロツク期間だけ延びて
いる。
このようにして、DSS回路の出力パルスがタイ
ミングカウンタをリセツトし、抑止するように形
成された測距装置およびDSS回路がこの発明によ
つて得られる。また上述の説明は一実施例にすぎ
ず、シングル・シヨツト回路の中にクロツク制御
のフリツプフロツプを用いてもよいのは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図はDSS回路を具えた測距装置の結線図、
第２図は第１図の装置の動作の時間的関係を説明
する図、第３図はこの発明によるDSS回路の結線
図、第４図はDSS回路の他の例を示す結線図、第
５図は１個のトリガパルスが受信されたときの第
３図および第４図のDSS回路の作動を説明する
図、第６図は第５図の場合と同様の作動説明図
で、２個又はそれ以上のトリガパルスが受信され
た場合のものである。 １０……トランスミツタ、１２……レンジゲー
ト発生器、第１のゲート手段、１４……DSS回
路、デジタル式のシングル・シヨツト回路、１６
……クロツク信号発振器、１８……読出しカウン
タ、２０……アンドゲート、第２のゲート手段、
２２……時間カウンタ、２４……アンドゲート、
第３のゲート手段、２８……レシーバ、１００…
…シフトレジスタ、１２２……Ｄフリツプフロツ
プ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 標的にエネルギを発信し、かつリセツト信号
    を形成するトランスミツタ手段と；上記標的から
    反射して戻つた上記エネルギの部分を受信する検
    出器手段と；上記トランスミツタ手段に接続さ
    れ、上記リセツト信号に応じてプリセツトされ
    て、上記標的に関する情報を形成する読出しカウ
    ンタと；上記読出しカウンタに接続され、フルカ
    ウントの場合に、該読出しカウンタがカウント動
    作を停止し、上記標的に関する距離情報を形成す
    るように制御する時間カウンタと；フリツプフロ
    ツプとシフトレジスタを具え、該シフトレジスタ
    がリセツトのために上記フリツプフロツプに接続
    された複数個のステージを有するとともに、上記
    シフトレジスタがリセツトされたとき、上記フリ
    ツプフロツプをクリヤするように該フリツプフロ
    ツプに接続された少くとも１個のステージを有す
    るものであり、上記フリツプフロツプが上記検出
    器手段によつてトリガされ、上記時間カウンタが
    所定のカウントを行なつたときエネーブル状態と
    なり、上記シフトレジスタが上記時間カウンタに
    対してリセツト信号を送出するように形成された
    デジタル式のシングル・シヨツト回路を具備し、
    標的までの距離を測定する測距装置。 ２ 上記時間カウンタ、上記読出しカウンタおよ
    び上記シフトレジスタがクロツクパルス源として
    働くクロツク信号発振器手段から該クロツクパル
    スを供給されている特許請求の範囲第１項に記載
    の測距装置。 ３ 上記デジタル式のシングル・シヨツト回路が
    上記両カウンタに与えられた最小および最大距離
    に対応する所定のカウント数に応じて作動する第
    １のゲート手段によつてエネーブル化される特許
    請求の範囲第１項に記載の測距装置。 ４ 上記トランスミツタ手段と上記検出手段がカ
    ウントスタート信号を送出するための第２のゲー
    ト手段に結線されている特許請求の範囲第１項に
    記載の測距装置。 ５ 上記デジタル式のシングル・シヨツト回路
    が、上記読出しカウンタが所定数のカウントを終
    えたことによつて不作動状態となるように形成さ
    れた特許請求の範囲第１項に記載の測距装置。 ６ 上記両カウンタが上記時間カウンタのカウン
    ト数がフルカウント数より少いか又はカウントス
    タート信号を受けた場合作動する第３のゲート手
    段によりエネーブル化される特許請求の範囲第４
    項に記載の測距装置。
JP11645478A 1977-09-27 1978-09-21 Range finder Granted JPS5457988A (en)

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IL (1) IL55323A (ja)
IT (1) IT1106022B (ja)
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FR2404230B1 (ja) 1983-03-25
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NL7809738A (nl) 1979-03-29
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IT7851223A0 (it) 1978-09-25
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US4159873A (en) 1979-07-03
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