KR100211780B1 - 거리 측정 방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
측정기구에 되반사된 목표물과 거리 측정기에서 전달된 레이저광 펄스를 위한 왕복이동시간의 목표물-거리측정방법은 미리 예정된 측정 사이클이 시간간격으로 세분되고 각 시간간격에서 반사된 광 펄스가 도착하는지 않는지가 측정되는 것을 근간으로 한다. 이 방법을 수행하기 위한 장치는 계수기 모듈을 총계내는 대신에 일련의 메모리 기구에 있는 연속저장위치는 목표물 반사펄스가 검출되는 시간에 의존하여 클락펄스제어하에 연속적으로 색인되며, 로직신호는 메모리 기구내의 순간 수용위치에서 저장을 위하여 공급된다. 마이크로 프로세서를 포함하는 신호평가신호는 로직신호가 발견되는 메모리 위치에서의 거리를 평가하기 위하여 메모리 기구에 연결된다.
Description
제1도는 본 발명의 방법의 개념을 도시하는 도표이다.
제2도는 본 발명의 방법을 수행하기 위한 바람직한 기구의 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 클락(clock) 구동입력 3 : 메모리 또는 저장기구
4 : 광 수신기 5 : 데이터 입력
7 : 마이크로프로세서 8 : 클락 펄스 발생기
본 발명은 광 펄스가 원거리 목표물에 보내지고 목표물 반사 광 펄스의 왕복 통과 시간이 측정되는 거리 측정 방법과 이 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
예를들면 레이저 거리 측정기와 같은 광전자 거리 측정기는 이 거리 측정기에 되빈사된 목표물인 코히어런트(coherent) 광 펄스를 전송한다. 목표물까지의 거리는 레이저 광 펄스의 전송과 레이저 거리 측정기의 수신기로 목표물 반사 레이저 광 펄스가 복귀하는 동안의 경과시간을 측정함에 의하여 정해진다 ; 목표물까지의 거리는 관련 절차 시스템에 의하여 계산된다. 공지기술에 따르면 적어도 하나 이상의 계수기가 이의 계산을 위하여 레이저 광 펄스의 방출로 개시된다. 이 계수기는 목표물에 반사된 광 펄스의 도달까지 경과한 시간간격의 수를 합한다. 이 계수기는 광 펄스의 도달시에 멈추게 된다. 다른 목표물이 주어진 전송 펄스용의 여러 반사된 광 펄스를 거리 측정기가 수용하도록 하는 경우에 광 펄스의 분출시에 개시된 여러 계수기는 하나씩 정지 가능하다. 상기 측정방법과 이 방법을 수행하기 위한 장치가 North Holland Publishing Company의 F.T. Arecchi와 E.O Shulz-Dubois에 의하여 편집된 레이저 핸드북 제 2 권 P. 1783~1787에 개시되어 있다.
이 공지 선행 기술은 종래 계수기 모듈을 사용하는 것이 아주 선명도를 갖는 계수기 (예를들면 16bit)와 중간 계수기 값의 메모리 저장을 필요로 한다는 결함을 가진다. 메모리 저장내로 중간 계수기 값을 전송하는 것은 계수기의 1 사이클 내에서 이루어져야 한다. 비싼 비용의 전기회로로 인하여 일반적으로 모든 가능한 중간 계수기 값을 저장할 가능성은 없으며 단지 2 ~ 3 계수기 값을 저장한다.
본 발명의 목적은 측정 사이클내에 발생하는 모든 범위의 신호를 검출할 가능성이 있는 레이저 거리 측정기용 계수기를 제공하는 것이다.
본 발명은 (a) 측정 사이클이 미리 에정되어 있고 (b) 예정된 측정 사이클이 시간간격으로 나누어지고 (c) 디지털 메모리에 있는 저장위치는 각 시간간격과 관련되고 (d) 목표물에 의하여 반사된 수신 광 펄스는 측정기구에서의 충돌중에 로직펄스로 변환되고, 순간 적용 가능 시간 간격용 로직레벨과 관련되고, (e) 일치하는 보상 로직레벨은 광 펄스가 발생않는 각 시간간격과 관련되고 (f) 각 시간 간격동안 관련 로직레벨이 저장되고 (g) 메모리 위치에서의 로직레벨로서 저장된 이벤트(event)는 하나의 전자 평가 기구에 의하여 판독되고 좀 더 처리되는 방법을 이용하여 이 목적을 달성한다.
상기 방법을 수행하기 위한 하나의 적절한 기구에 있어서, 클락 펄스 발생기의 형상을 하는 진동자는 일련의 디지털 메모리 기구의 클럭 구동 입력에 연결되고 ; 광 수신기는 충돌 광 펄스를 로직펄스로 변환하는데 로직펄스는 일련의 디지털 메모리 기구의 제 2 또는 로직-펄스 입력에 공급되며 ; 일련의 디지털 메모리 기구의 출력은 마이크로 프로세서에 연결된다.
본 발명에 의하여 얻어진 특별한 이점은 종래 기술로부터 공지된 것보다 적은 비용으로 모든 가능한 중간 계수기 값을 저항할 용량을 가지는 계수기를 제공하는 것이 가능하게 된다는 것이다. 본 발명은 완전히 추가 계수기 모듈을 위한 필요성을 배제하며 ; 이 대신에 이 진동자에서의 클락펄스는 어떤 이벤트가 측정주기 또는 측정 사이클 중에 발생하는 여부에 관한 코드된 정보의 일련의 메모리내로의 입력을 직접 제어할 수 있다. 이 정보가 하나의 비트내에 수용될 수 있으므로 계수기 선명도는 메모리의 두께에 대한 유일한 제약이 된다. 본 발명은 모든 측정거리값이 유지되고 인식을 위하여 사용가능하므로 공기중에 확산되는 반사물까지의 거리를 측정할 때 특히 큰 이점을 가지고 사용가능하다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도에서 미리 예정된 측정 사이클은 10개의 시간간격으로 나누어진다. 예를들면, 10 ~ 100 미터의 일련의 거리는 a-k로 지적되는 이러한 시간간격내에서 수용가능한 반사 광 펄스의 왕복이동시간과 관련된다. 만약 하나의 이벤트가 특히 하나 또는 2 이상의 이러한 시간간격내에서 층돌하는 목표물 반사광 펄스의 형태로 발생한다면 이 이벤트는 YES 정보 (1) 또는 목표물 식별 로직레벨로서 저장된다. 특정 이벤트가 일정 시간간격내에서 발생않는다면 이때 정보 NO (0) 또는 로직레벨은 관련된 시간간격에서 저장된다.
제2도는 측정 사이클 과정을 도시한다. 레이저 거리 측정기에 의하여 전송된 광 펄스는 측정을 개시한다. 시간간격의 길이는 안정된 진동자 또는 클락 펄스 발전기 (8)에 의하여 결정되며 그 클락 펄스 출력은 메모리 또는 저장기구 (3)의 클락구동입력 (2)에 이송된다. 광 수신기 (4)는 목표물에 의하여 반사된 충돌 광 펄스를 로직펄스로 변환하고 이 로직펄스는 메모리 기구 (3)의 데이터 입력 (5)에 신호-라인 접속부를 거쳐 공급된다. 각 클락펄스가 클락구동입력 (2) 내로 이송될 때 신호 라인상에 존재하는 로직레벨은 메모리 기구(3)에 기재된다. 공지된 신호 처리 전자 시스템 (수신기 (4)의 전자요소는 도시안되고 클락-펄스 발생기에서 제어 접속부를 가짐)의 각 로직펄스의 지속시간은 시간간격의 길이와 정확하게 일치한다. 이 메모리 기구 (3)에 저장된 정보는 예를들면 마이크로 프로세서 (7) 등의 전자신호-평가 시스템에 의하여 판독되어 처리가능하며 공지수단에 의하여 디스플레이 된다.
Claims (8)
- 광 펄스가 원거리 목표물로 전달되고 측정기구상의 목표물에 의하여 반사된 광 펄스의 왕복이동시간이 측정되는 거리측정방법에 있어서, 측정 사이클이 미리 예정되고, 측정 사이클은 시간간격으로 나누어지며, 디지털 메모리에 있는 저장위치는 각 시간간격과 관련되고, 목표물에 의하여 반사된 광 펄스는 측정 기구상에서 충돌중에 로직펄스로 변환되며 순간 수용시간간격과 관련된 이벤트 식별로직레벨을 가지며, 일치하는 보상 로직레벨은 광 펄스가 충분하지 않는 각 시간간격과 관련되고, 각 시간간격과 관련된 로직레벨은 다른 디지털-메모리 위치에서 저장되며, 디지털-메모리는 전자적으로 판독되며 이벤트 식별 로직레벨을 포함하는 것과 같은 위치용으로 평가되는 것을 특징으로 하는 거리측정방법.
- 제1항에 있어서, 시간간격의 길이는 진동자의 클락주기로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 광 펄스로부터 발생된 로직펄스의 지속시간은 일정시간간격의 길이에 따라 채택되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 클락펄스 발생 진동자 (8)는 일련의 디지털 메모리 기구의 클락입력 (2)에 클락펄스를 공급하기 위하여 연결되고 메모리 기구 (3)의 앞에서 광 수신기 (4)는 로직펄스로 충돌하는 광 펄스를 변환하고 동일한 것을 클락-동기화하기 위하여 제공되며 일련의 디지털 메모리 기구는 수신기 (4)에서 로직펄스를 수신하기 위하여 연결된 데이터 입력 (5)을 포함하며 일련의 디지털 메모리 (3)의 출력 (6)은 신호의 평가를 위하여 마이크로 프로세서(7)에 연결되는 것을 특징으로 하는 제 1 항의 방법을 수행하기 위한 거리측정장치.
- 광 펄스가 목표물에 전송되고 목표물 반사광 펄스의 왕복이동시간은 측정기구에서의 검출중에 측정되는 원거리 목표물까지의 거리측정방법에 있어서, (a) 측정기간을 미리 정하고, (b) 일련의 불연속 시간간격으로 측정기간을 세분화하며, (c) 각 저장위치가 각 시간간격과 관련되는 디지털 메모리를 설정하고, (d) 측정기구에서의 그 충돌중에 로직펄스로 목표물 반사광 펄스를 변환하며, (e) 순간 시간간격과 관련된 이벤트 식별로직레벨을 단계 (d)의 로직펄스로 선정하고, (f) 광 펄스가 검출되지 않는 각 시간간격과 일치하나 보상적인 로직레벨을 연결하며, (g) 다른 디지털-메모리 위치로 각 시간간격과 관련된 로직레벨을 저장하고, (h) 이벤트-식별로직레벨을 포함하는 것과 같은 위치용 디지털 메모리를 전기적으로 평가하고 판독하는 거리측정방법.
- 광 펄스가 목표물에 전송되고 목표물 반사 광 펄스의 왕복이동시간이 측정기구에서의 검출시 측정되는 원거리 목표물까지의 거리측정방법에 있어서, (a) 측정기간을 미리 정하고, (b) 일련의 불연속 시간간격으로 측정기간을 세분화하며, (c) 각 저장위치가 각 시간간격과 연관된 디지털 메모리를 설정하고, (d) 측정기구에서의 그 충돌중에 로직펄스로 목표물 반사광 펄스를 변환하며, (e) 순간 시간간격과 관련된 이벤트-식별로직레벨을 단계 (d)의 로직펄스로 선정하고, (f) 관련 시간간격에 독특한 디지털-메모리 위치에 있는 단계 (e)의 이벤트-식별 로직레벨을 저장하며, (g) 이벤트식별 로직레벨을 포함하는 것과 같은 위치용으로 디지털 메모리를 전기적으로 평가하고 판독하는 거리측정방법.
- (i) 레이저광의 펄스를 원거리 목표물로 안내하며 (ii) 수신기를 레이저광의 목표물 반사펄스를 검출하기 위하여 채택하고 (iii) 장치가 목표물에서 목표물까지의 레이저-펄스이동시간을 측정하는데 기반을 두고 목표물까지의 거리를 측정하기 위하여 제공되는 거리 측정 시스템에 있어서, 상기 측정장치는 디지털 메모리 기구에 있는 일련의 저장위치 중의 하나에서 다음 위치까지 연속적으로 색인하기 위하여 일련이 디지털 메모리 기구의 클락입력까지 연결되는 클락펄스발생기와, 로직펄스로 검출된 목표물 반사펄스를 변환하기 위하여 상기 클락펄스발생기에 동기화하는 연결부를 가지며 상기 수신기와 연결되며 상기 디지털 메모리 기구에 연결되고 검출된 펄스의 이동시간이 식별되는 저장위치에 로직펄스를 저장하는 회로장치와, 로직펄스가 저장되는 메모리 위치용으로 상기 메모리 기구를 판독하기 위하여 연결된 마이크로프로세서를 포함하는 전자거리-평가장치로 구성되는 것을 특징으로하는 거리측정장치.
- (i) 레이저광의 펄스가 원거리 목표물로 안내되고 (ii) 수신기가 레이저광의 목표물 반사펄스를 검출하기 위하여 채택되고 (iii) 장치가 이 목표물에서 목표물까지의 레이저-펄스이동시간의 측정을 근거로 목표물까지의 거리를 측정하기 위하여 제공되는 거리측정장치에 있어서, 상기 측정장치는 디지털 메모리 기구에 있는 일련의 저장위치 중의 하나에서 다음 위치까지 연속적으로 색인하기 위하여 일련의 디지털 메모리 기구의 클락입력에 연결된 클락펄스발생기와, 불연속의 로직펄스로 일련의 검출된 목표물 반사펄스를 변환하기 위하여 상기 클락 -펄스 발생기에 동기화되는 연결부를 가지고 상기 수신기와 연결되며 각각의 검출된 불연속 펄스의 이동시간으로 식별된 저장위치에 각각의 불연속 로직펄스를 저장하는 회로장치와, 각 불연속 로직펄스가 저장되는 메모리 위치용의 상기 메모리 기구를 판독하기 위하여 연결된 마이크로프로세서를 포함하는 전자거리 -평가장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 거리측정장치.
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