JPS62251682A - 簡易測距方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は距離を計測する方法に係り、特に屋外におい
て地上の近距離〜中距離（数１０メートル〜数キロメー
トル）の距離計測に用いて好適なものである。

（従来の技術） 従来の屋外における距離測定装置にはレーダのように電
波を利用したものや、音波または超音波を利用したもの
、測距儀のように光学系を利用したもの、及びレーザ光
を利用したものが使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） 前記（従来の技術）で説明した距離測定方法のうち、電
波を利用したものは数メートル程度の誤差が生ずること
は免れず、近距離測定には適当でない。また、音波や超
音波を利用したものは、空気の乱れがある屋外では誤差
が生じ易い。また、測距儀のように光学式のものは測定
操作が面倒なうえに暗い場所では使用できない。

この発明は上記のような不具合を解消し、レーザ光を利
用して安価でかつ測定操作の容易な中距離測定装置を提
供することをその目的とするものである。

（問題点を解決するための手段及び作用）距離を測定し
ようとする２地点のうちの一方の地点において、水平面
内で定速回転するレーザ光線を発射し、他方の地点にレ
ーザ受光装置を設置し、該レーザ受光装置の受光面が上
記レーザ光線に対し直角になるように調整し、該受光面
上の２箇所の受光板に上記回転レーザ光が入射する時間
差より、上記２地点間の距離を測定するものである。ま
たこの発明によって上記一方の地点に設置されたレーザ
発光装置に対し。

上記レーザ受光装置を設置した複数個の地点までの距離
を計測することができるものである。

（実施例） 以下図面に基づいてこの発明の実施例について説明する
。

第３図はレーザ発光装置３０の一具体例の概略図であり
９脚３５を有する筺体３４にはモータ３３によって定速
回転されるターンテーブル３２を介して、レーザ発光器
３１が回転可能なように枢着される。０はレーザ発光器
３１の回転中心線を示す。

第４図はレーザ受光装置４０の一具体例の概略図である
。図において受光器４１の両端部分には受光板４２．及
び４２□を貼着しである。受光板４２＋及び４２□はそ
れぞれ例えば４　ｍｍ角の太陽電池を数個箱に並べたも
のから成り、上記受光板４２゜及び４２□で受光したレ
ーザ光が、上記複数個の太陽電池のうち、どの太陽電池
に入射したかを弁別できるように、レーザ光処理回路７
２（第７図参照）が構成されている。受光器４１は、筐
体４５に回転可能なように枢着されたターンテーブル４
３に固定され、サーボモータ４４は受光器４１がレーザ
光線に対して正対するように回転調節するものである（
第２図（ａ）参照）。受光レーザ光線は受光板４２１及
び４２□のほぼ中央（第４図の２１点及びＰｔ点）へ入
射するように脚４６の長さを調節する。

第１図はこの発明による距離計算方法の説明図であって
レーザ発光装置３０の発射する回転レーザ光線が形成す
る水平面内における図面である。図において０点はレー
ザ発光装置３０の位置を示し、第３図の０に対応する。

Ｐ、点及び２２点はそれぞれ受光板４２１及び４２□の
位置を示し。

それぞれ第４図のＰ、点及びＰｔ点に対応し。

２０点は第４図の２０点に対応し、線分Ｐ、Ｐ、の中点
である。後述（第２図（ａ）参照）する方法により線分
ＯＰ、と線分Ｐ、Ｐｔが垂直になっているので、第１図
の記号を用いて線分ＯＰ０の長さＲは次式で求められる
。

上式においてＬは第４図のレーザ受光装置４０のＰ、Ｐ
ｔの長さであるので既知であり、角度θを測定すること
によりＯＰ　ｏ間の距離Ｒが求められる。

次に第２図（ａ）及び（ｂ）を参照して＋１）式の角度
θを計測する方法を説明する。第２図（ａ）の記号０゜
Ｐ（１＋　　ｐｌ、Ｐｔはそれぞれ第１図の同じ記号の
ものに対応し従ってｐ、ｐｇの長さはしてあり。

ＯＰＯとｐ、ｐ、は直角である。このケースをケースＢ
と称す。線分ｐ　、　／　ｐ　ｔＬ及び線分Ｐ、＃Ｐ２
＃はいずれも線分Ｐ＋Ｐｚが図のように傾いた位置を示
し、それぞれケースＡ及びケースＣと称す。第２図（ｂ
）はレーザ光を受光するとパルスを発生する計測パルス
発生器７１（第７図参照）の出力をケースＡ、ケースＢ
及びケースＣの場合について示した説明図である。第４
図に示したレーザ受光装置４０の受光器４１において３
例えば受光板４２１で回転レーザ光を受光し９次で受光
板４２□で回転レーザ光を受光したとすれば。

計測パルス発生器７１においては、受光板４２．でレー
ザ光を受光したときにパルスが立上り１次で受光板４２
□でレーザ光を受光したときに該パルスが下がるように
計測パルスを発生ずるように成っている。このようにし
て第２図（ａ）のケースＡ、ケースＢ及びケースＣのそ
れぞれに対応する上記計測パルス発生器７１の出力パル
スの波形は第２図（ｂ）のようになり、出力パルス波形
の持続時間はレーザ光が定速回転しているのでケース１
３　（ＯＰ、とＰＩＰ２が直交する場合で、このケース
を以下において正対と称す）が最長である。従って距離
計測に際しては、まずレーザ受光装置４０の受光器４１
の向きをサーボモータ４４で回転調節し、計測パルス発
生器７１の出力パルス波形の持続時間が最長（Ｌ　ｓｅ
ｃとする）になるように、換言すれば第２図（ｂ）のケ
ースＢになるように調整する。このとき回転レーザ光の
回転周期をＴ　（ｓｅｃ）とすれば第１図の角度θは次
式で求められる。

θ＝２π□（ｒａｄ）　−−−−−一・・−ｍ−−−−
・−・・・−・（２）第５図はこの発明を適用して距離
計測を実施している一員体例の概要説明図である。

第６図はレーザ受光装置の別の実施例を示し。

第４図で説明したレーザ受光装置を簡素化して受光器４
１′を手動で回転調節するようにしたものであり、第４
図の各部材に対応するそれぞれの部材には同一の符号に
′を符してあり、詳細説明は省略する。

第７図はこの発明を適用して距離計測をする場合の、レ
ーザ受光装置４０により受光したレーザ光の信号処理の
一具体例のブロック図であり。

受光板４２１及び４２□を構成する太陽電池へ入ったレ
ーザ光受光信号は計測パルス発生器７１へ入って第２図
（ｂｌで説明した出力パルスが出力され。

レーザ光処理回路７２において、第２図（ｂ）のケース
Ｂ（受光器４１がレーザ光に正対のケース）になるよう
にサーボモータ４４へ指令を出し、前記（２）式及び（
１）式により距離Ｒを計算するものである。

（発明の効果） この発明は上述のようにして成るので、屋外において近
距離〜中距離（数１０メートル〜数キロメートル）の距
離を短時間で精度良く、且つ簡便に測定することができ
る。また、夜間でも測定可能であり、更に１台のレーザ
発光装置に対し、受光装置を設置した複数の地点までの
距離を同時に測定することができるというすぐれた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による距離計算方法の説明図、第２図
（ａ）及び山）は受光器４１をレーザ光線に正対させる
方法の説明図、第３図はレーザ発光装置の一興体例の概
略図、第４図はレーザ受光装置の一具体例の概略図、第
５図はこの発明を適用した距離計測の一具体例の概要説
明図、第６図はレーザ受光装置の別の具体例の概略図。 第７図は受光レーザ光の信号処理の一具体例のブロック
図である。 ３０・・・レーザ発光装置、　４０・・・レーザ受光装
置。 ４１・・・受光器、４２１・・受光板、４２□・・・受
光ＩｔＩｉ、。 ７１・・・計測パルス発生器。 Ｏ・・・レーザ発光装置の位置。 Ｐ、・・・受光板４２１の位置。 Ｐ２・・・受光板４２．の位置。 Ｐｏ・・・ＰｔＰｚの中点。 特許出願人　株式会社小松製作所 代理人　（弁理士）松　澤　　統 第１図 ○ 笥　２　図（α） 特開 第　２　図（ｂ） 第３図 第４図 第５図 第　６　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １箇所の基準地点において、水平面内で定速回転するレ
   ーザ光線を発光し、該基準地点からの距離を測定しよう
   とする地点にレーザ受光装置を設置し、該レーザ受光装
   置の受光器上において互いに離れた２箇所の受光板で前
   記レーザ光を受光し、一方の受光板にレーザ光が入射す
   るとパルスが立上がり、他方の受光板にレーザ光が入射
   するとパルスが下るようなパルス出力のパルス幅が最大
   となるように前記受光器の向きを調整し、該最大パルス
   幅の持続時間を測定することにより、前記２地点間の距
   離を計測することを特徴とする簡易測距方法。