KR100278806B1 - 레이저범위탐지기 - Google Patents

Abstract

레이저를 이용한 범위 탐지기는 장치의 조준 및 동작 중에 시각 디스플레이 상에 관측될 수 있는 다수의 사용자 선택가능한 표적 포착 및 강화된 정밀 측정 모드를 가진다. 범위 탐지기는 자기-보정 정밀 타이밍 회로(24) 및 자동 잡음 임계 회로(36)를 포함한다. 자동 잡음 임계 회로(36) 및 방법은 레이저 펄스 전송 회로(18)의 신호 수신부에 대한 동작 임계치를 자동으로 설정하여, 일정한 잡음 방출 레이트가 검출기(20)로부터 출력되어 최대 복귀 신호 감도를 제공하고 펄스 검출기(24) 및 레이저 수신 회로(22)에 의하여 가장 약한 가능한 레이저 펄스를 검출할 수 있도록 한다. 범위는 중앙 처리부(28)에서 계산되고 LCD 디스플레이(32)에 디스플레이된다.

Description

레이저 범위 탐지기

레이저를 이용한 거리 및 범위 측정 장치는 원거리 표적 또는 목표물에 대한 매우 정확한 거리 측정을 제공하기 위하여 수년 동안 이용되어 왔다. 범위 탐지기를 포함하는 대표적인 장치는 미국특허 제 5,359,404호에 기재되어 있다. 고도로 정확하고 신뢰성 있는 장치임에도 불구하고, 상기 장치의 먼 거리 범위 능력 및 본래의 복잡성 때문에 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 어떤 특정 용도에만 이용된다.

본 발명은 거리 또는 범위 측정 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 레이저를 이용한 범위 탐지기에 관한 것이다.

도 1은 중요한 기능적 특성을 나타내는 본 발명에 따른 레이저 범위 탐지기의 간단한 로직 블록도로서, 레이저 신호 전송부와 수신부, 중앙 처리부 및 정밀 타이밍부와 자동 잡음 임계부를 포함한다.

도 2는 특히 레이저 신호 생성 다이오드, 및 관련 구동 및 기준 신호 생성 회로를 나타내는 도 1의 레이저 전송부의 상세도이다.

도 3은 특히 레이저 신호 수신 다이오드, 전송임피던스 증폭기 및 상기 정밀 타이밍부 및 자동 잡음 임계 회로에 대한 V_threshold및 RX(Out+) 신호를 형성하는 정밀 비교기를 나타내는 도 1의 레이저 수신부의 상세도이다.

도 4 및 5는 제로 보정("CAL") 및 레이저 방출 동작 상태 중에 전압 V₁및 V₂를 형성하는 회로 노드를 나타내는 도 1의 레이저 범위 탐지기의 정밀 타이밍부의 상세도이다.

도 6은 도 1의 레이저 범위 탐지기의 중앙 처리부("CPU")의 상세도로서, CPU, 관련 발진기 및 시각 액정 디스플레이를 나타내며, 상기 디스플레이는 정밀 타이밍부 및 자동 잡음 임계부와 관련된 여러 신호 외에 레이저 범위 탐지기의 조작자에게 측정된 거리를 디스플레이한다.

도 7A, 7B 및 7C는 값 Zero_TIME, Cal_TIME, 및 Laser_TIME가 레이저 범위 탐지기로부터 목표물에 대한 거리의 빠르고 정확한 계산을 가능하도록 유도되는 제로 보정 및 레이저 방출 동작 상태 중에 일정한 정밀 타이밍부 회로 노드의 전압 V₁및 V₂를 나타내는 그래프이다.

도 8은 도 1의 레이저 범위 탐지기의 자동 잡음 임계부의 상세도로서, 여러 가지 부분 및 레이저 수신부와 CPU에 동일하게 연결되는 신호를 나타낸다.

본 발명은 전력을 공급하는 내부 전력 공급 유니트를 포함하고, 표적에 전송하기 위한 다수의 레이저 펄스를 발생시키는 레이저 전송부를 포함하는 레이저 범위 탐지기로 구현된다. 레이저 수신부는 상기 표적으로부터 반사된 레이저 펄스를 수신하며 정밀 타이밍부는 레이저 펄스의 비행 시간 및 반사된 레이저 펄스의 비행 시간을 결정하기 위하여 레이저 전송부 및 레이저 수신부에 연결된다. 비행 시간으로부터 유도된 표적에 대한 범위를 결정하기 위한 중앙 처리부가 정밀 타이밍부에 연결되며 상기 표적에 대한 범위를 시각적으로 디스플레이하는 디스플레이가 상기 중앙 처리부에 연결된다. 특정 실시예에서, 상기 디스플레이는 레이저 범위 탐지기를 조준하기 위하여 광학적 시야의 관측 필드 내에 LCD 디스플레이를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 레이저 범위 탐지기는 기준 클록 신호를 제공하도록 중앙 처리부 및 정밀 타이밍부에 연결된 수정 기준 발진기를 포함한다. 또한 레이저 전송부가 표적 쪽으로 레이저 펄스를 전송하도록 하기 위하여 전력 공급 유니트에 연결된 수동 작동가능한 트리거 스위치 및 표적 반사 또는 부분 방해 장애의 존재 가능성을 기초로 하여 원하는 표적 포착 모드를 선택하기 위하여 중앙 처리부에 연결된 수동 작동가능한 모드 스위치가 제공된다. 모드 스위치의 연속 작동은 디스플레이 상에서 레이저 범위 탐지기에 대한 다수의 표적 포착 모드를 디스플레이한다.

또한 범위 탐지기의 실시예는 레이저 수신부에 연결된 자동 잡음 임계부를 포함하며, 상기 자동 잡음 임계부는 반사된 레이저 펄스에 대한 적정 신호 대 잡음 비를 결정하기 위하여 중앙 처리부에 응답하며 중앙 처리부에 일련의 가능한 복귀 펄스값을 제공한다. 중앙 처리부는 소정 수의 복귀 펄스값이 특정 정밀도에 일치할 때까지, 즉 소정 수의 복귀 펄스값이 표적에 대한 범위를 결정하기 위하여 이용되는 시간에, 미리 선택된 수의 가능한 복귀 펄스값을 스택에 배치하는 역할을 한다. 자동 잡음 임계 회로의 적정 신호 대 잡음비는 모드 스위치를 통한 표적 반사율의 수동 선택에 응답하여 중앙 처리부에 의하여 결정될 수 있다.

레이저 범위 탐지기의 정밀 타이밍부는 레이저 펄스에 대한 제로 시간값을 결정하는 수단 및 보정 시간값을 결정하는 수단을 포함한다. 또한 레이저 펄스에 대한 레이저 비행 시간값을 결정하는 수단이 제공되며, 여기서 표적에 대한 범위는 크기(보정 시간에서 제로 시간을 뺀 것)로 나눈 크기(레이저 비행 시간에서 제로 시간을 뺀 것)에 직접 관련된 중앙 처리부에 의하여 계산될 수 있다.

일 실시예에서, 정밀 타이밍부는 레이저 전송부로부터 레이저 펄스중 하나를 전송하기 전에 중앙 처리부에 시작 타이머 신호를 제공하고 그리고 레이저 수신부에 의하여 반사된 레이저 펄스중 대응하는 하나의 펄스의 수신에 응답하여 정지 타이머 신호를 제공한다.

범위 탐지기는 자체 보정 정밀 타이밍부 및 표적으로의 펄스 비행 시간을 기초로한 표적에 대한 범위를 결정하는 방법을 포함한다. 상기 회로는 제 1 및 2기준 전압 레벨을 초기에 형성하는 수단, 상기 제 2기준 전압 레벨을 언클램핑(unclamping)하는 수단 및 상기 제 2기준 전압 레벨이 제 1레이트에서 제 1기준 전압 레벨로 감소하도록 하는 수단을 포함한다. 또한 제 1 및 2기준 전압 레벨이 동일하게 되도록 결정될 때까지 상기 언클램핑하는 단계로부터 연장된 제 1기준 시간을 저장하는 수단이 제공된다. 또한 상기 제 2기준 전압 레벨을 다시 언클램핑하는 수단과 함께 제 1 및 2기준 전압 레벨을 재형성하는 수단이 제공된다. 제 3기준 전압 레벨을 제공하도록 소정 시간 주기 동안 제 1레이트보다 높은 제 2레이트에서 제 2기준 전압 레벨을 증가시키는 수단 및 제 1 및 2기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 다시 언클램핑하는 단계로부터 연장된 제 2기준 시간이 부가적으로 저장되는 시간에서 상기 제 3기준 전압 레벨이 제 1레이트에서 제 1기준 전압 레벨로 감소시키도록 하는 수단이 제공된다. 제 1 및 2기준 전압 레벨은 다시 재형성되며 제 2기준 전압 레벨은 또한 언클램핑된다. 제 4기준 전압 레벨을 형성하도록 표적에 대한 펄스 비행 시간에 관련된 시간 주기 동안 더 높은 상기 제 2레이트에서 제 2기준 전압 레벨을 다시 증가시키는 수단 및 제 1레이트에서 상기 제 4기준 전압 레벨을 제 1기준 전압 레벨로 감소시키도록 하는 수단이 제공된다. 제 1 및 4기준 전압 레벨이 동일할 때까지 제 2기준 전압 레벨의 언클램핑으로부터 연장된 제 2기준 시간은 저장되고 표적에 대한 범위는 (제 2기준 시간에서 제 1기준 시간을 뺀)크기로 나눈 (제 3기준 시간에서 제 1기준 시간을 뺀)크기에 비례하여 계산될 수 있다.

특정 실시예에서, 상기 형성하는 수단은 제 2전압 소스에 캐패시터를 연결하기 위한 트랜지스터 스위치를 포함하며, 한편 상기 언클램핑 수단이 제 2전압 소스로부터 상기 캐패시터를 분리하기 위한 제 2트랜지스터 스위치를 포함할 수 있다. 상기 제 4기준 전압 레벨을 제 1기준 전압 레벨로 감소시키도록 하는 수단은 상기 캐패시터에 저항을 연결하는 제 2트랜지스터 스위치를 포함하여 상기 캐패시터로부터의 전하를 방출시킨다.

상기 제 2기준 전압 레벨을 증가시키는 수단은 제 2레이트에서 상기 캐패시터에 전하를 공급하는 수단을 포함하고 상기 소정 시간 주기는 수정 발진기에 대한 기준에 의하여 결정될 수 있다. 실시예에서, 제 2충전 레이트는 제 1방전 레이트의 약 1000배이다.

다른 실시예는 실제 복귀 신호 및 관련 잡음 사이의 차이를 구분하기 위하여 중앙 처리부 및 신호 수신부와 상호 작동하는 자동 잡음 임계 시스템을 포함한다. 상기 시스템은 신호 수신부를 통하여 수신된 잡음 및 실제 신호 펄스를 포함하는 일련의 가능한 신호 펄스에 대한 적정 신호 대 잡음비를 결정하기 위하여 중앙 처리부에 응답하는 수단을 포함한다. 상기 가능한 신호 펄스는 각각 신호 전송 장치로부터 이전에 전송된 펄스에 대하여 대표 펄스값을 가진다. 또한 소정 수의 펄스값이 특정 정밀도에 일치할 때까지 스택의 미리 선택된 수의 가능한 신호 펄스값을 평가하기 위하여 상기 중앙 처리부에 응답하는 수단을 포함한다. 하나 이상의 소정 수의 가능한 신호값중 하나의 값은 실제 복귀 신호를 나타내는 것으로 간주된다. 상기 소정 수의 가능한 신호 펄스값은 높은 정밀도로 실제 복귀 신호를 나타내도록 평균화될 수 있다.

특정 실시예에서, 신호 전송 장치는 레이저 범위 탐지기이며 가능한 신호 펄스의 펄스값은 레이저 범위 탐지기에서 표적으로 전송된 펄스의 가능한 비행 시간이다.

적정 신호 대 잡음비를 결정하는 수단은 거의 일정한 잡음 펄스 방출 레이트 출력을 발생시키기 위하여 신호 수신부의 출력에 연결된 검출기 및 상기 검출기의 출력에 연결되어 출력에 따라 수신부에 임계 신호를 제공하는 연산 증폭기를 포함한다.

임계 신호는 표적 특성에 따라 실제 임계 신호를 추가로 결정하기 위하여 중앙 처리부로부터 적어도 하나의 잡음 레벨 설정 신호와 함께 가산 노드에 공급될 수 있다.

본 발명은 신호 전송 장치의 신호 수신부의 실제 복귀 신호 및 관련 잡음 사이의 차이를 구별하는 방법으로 구현된다. 상기 방법은 표적에 일련의 신호 펄스를 전송하는 단계 및 이로부터 다수의 가능한 반사 신호 펄스를 수신하는 단계를 포함하는데, 상기 가능한 반사 신호 펄스는 잡음 및 실제 신호 펄스를 포함한다. 대표 펄스값은 표적에 전송된 일련의 신호 펄스에 대한 각각의 가능한 반사된 신호 펄스에 대하여 할당되며, 각각의 상기 대표 펄스값은 대표 펄스값중 다른 하나와 비교된다.

각각의 대표값은 소정 수의 대표 펄스값이 특정 정밀도에 일치하고 실제 복귀 신호가 소정 수의 대표 펄스값에 의하여 표시될 것이 결정될 때까지 비교되거나 또는 이들은 높은 정밀도값을 생성하기 위하여 평균화된다.

본 발명은 정밀하고, 정확하고 신뢰할 수 있는 레이저 범위 탐지기에 관한 것이고, 상기 탐지기는 경제적으로 제조될 수 있고 내장된 배터리의 전력 공급에 의하여 일 파운드 이하의 중량을 가진 유니트로서 개인 휴대용에 적합하다. 또한, 여기에 제공된 소형 장치는 관측되는 표적의 거리, 형태 및 반사율에 따라 실시될 수 있는 다수의 사용자 선택가능한 표적 포착 작동 모드를 가진다.

이러한 범위 탐지기는 최고 1000야드 이상의 상당히 정확한 정밀 범위 측정 및 1야드 이하의 해상도를 제공하며, 그리고 장치의 조준 및 동작 중에 시각 디스플레이 상에 관측될 수 있는 다수의 사용자 선택가능한 표적 포착 및 강화된 정밀 측정 모드를 가진다. 본 발명과 협동하는 극단적으로 효율적인 자기-보정 정밀 타이밍 및 자동 잡음 임계 회로는 다수의 사용에 있어서 소형이고, 저가인, 상당히 정확하고 신뢰할 수 있는 범위설정 장치를 제공한다.

시각 디스플레이의 사용을 통하여, 거리 또는 범위 정보가 디스플레이될 수 있으며, 한편 사용자 역시 표적 목표물을 동시에 관측하면서 푸시 버튼 모드 스위치의 연속적인 작동에 의하여 장치의 작동 모드를 관찰하고 선택할 수 있다. 시각 디스플레이 상의 "정밀 플래그(flag)"의 시각적 표시와 함께 초기 측정 다음에 목표물에 대한 보다 더 정밀한 측정이 이루어질 수 있는 정밀 동작 모드가 실행될 수 있다.

상당히 정밀한 범위 측정은 장치의 내부 중앙 처리부 수정 발진기를 사용하는 신규하고 효율적인 타이밍 회로를 사용함으로써 가능하다. 유사한 특수 자동 잡음 임계 결정 회로는 정확한 범위 측정이 이루어지도록 하는 처리부를 이용한 펄스 구별 프로세스에 결합하여 낮은 신호 대 잡음비에서 장치 동작이 감도와 성능을 최적화하도록 한다.

여기에 설명된 장치는 나무 또는 다른 자연 목표물과 마찬가지로 깃발 또는 핀에 대한 거리를 매우 정확하게 측정하기 위하여 이용될 수 있는 골프와 같은 여가 활동을 포함하는 많은 부분에서 이용될 수 있다. 본 발명의 원리는 또한 인치 이하의 해상도로 범위가 정밀하게 측정될 수 있는 레이저를 이용한 "테이프 측정" 설계에 이용될 수 있다.

레이저 범위 탐지기는 제 1정밀도로 표적에 대한 범위를 초기에 결정하고 다음에 높은 제 2정밀도로 표적에 대한 범위를 계속하여 결정할 수 있으며, 여기서, 상기 높은 제 2정밀도에 의한 범위는 상기 높은 제 2정밀도에 대하여 결정된 디스플레이 범위의 표시와 함께 디스플레이에 디스플레이될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 설명한다.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 레이저 레인지 탐색기(10)의 논리 블록 다이아그램이 도시된다. 상기 레이저 레인지 탐색기(10)는 부속 부분으로 트리거 스위치(14)에 의해 효과적으로 제어되는 것과 같은 메인 파워 공급 유니트("PSU" : power supply unit)(12)를 포함한다. 상기 메인 파워 공급 유니트(12)는 레이저 전송 섹션(18)에 대한 메인 파워 공급 유니트(12)와 함께 동작 파워를 공급하기 위한 고전압("HV" : high voltage) 파워 공급 유니트(16)에 결합된다.

상기 레이저 전송 섹션(18)은 상기 레이저 레인지 탐색기(10)의 동작중 대상을 향해 레이저 신호를 향하도록 하기 위한 레이저 방출 다이오드(20)를 작동시킨다. 상기 레이저 전송 섹션(18)은 또한 이후에 더 상세히 설명되는 것과 같이 상기 중앙 프로세싱 유니트("CPU" : central processing unit)에 /FIRE 신호를 공급한다.

또한 상기 메인 파워 공급 유니트(12)는 상기 레이저 방출 다이오드(20)로부터 방출된 레이저 신호가 그것에서 다시 대상으로부터 반사될 때 레이저 수신용 다이오드(24)에 의해 발생된 입력으로서 신호를 추가로 가지는 레이저 수신 섹션(22)에 동작 전압을 공급한다. 상기 레이저 수신 섹션(22)은 둘 다 이후에 상세히 설명될 자동 잡음 임계 섹션(36)과 정밀 타이밍 섹션(34)에 V_임계신호와 RX(OUT+) 신호를 공급한다.

상기 CPU 섹션(28)은 연산자가 상기 레이저 레인지 탐색기(10)의 동작 모드와 기능적 동작을 변경할 수 있는 하나의 입력으로서 모드 스위치(26)로부터 신호를 수신한다. 발진기(30)는 클록킹 신호를 상기 CPU 섹션(28)과 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 공급한다. 상기 CPU 섹션(28)은 볼 수 있는 액정 디스플레이("LCD" : liquid crystal display)상의 시야를 통해 보이는 것과 같은 상기 레이저 레인지 탐색기(10)로부터 대상까지의 거리를 표시하는 출력을 공급한다.

상기 정밀 타이밍 섹션(34)은 도시된 바와 같은 타이머 및 /RX 검출 신호를 포함하는 상기 CPU 섹션에 다수의 신호를 공급하고 그것으로부터 다시

/클램프 신호를 수신한다. 상기 CPU 섹션(28)은 홀드/오프(HOLD/OFF), NORM/CAL, /RESET 및 CAL DITHER 신호를 포함하는 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 다수의 신호를 공급한다. 상기 자동 잡음 임계 섹션(26)은 또한 상기 CPU 섹션(28)으로부터 다수의 잡음 세트("NSET" : noise set) 신호와 그것의 기능을 효과적으로 제어하기 위한 반사 모드 신호를 포함하는 다수의 입력을 수신한다.

부가적으로 이제 도 2를 참조하면, 상기 레이저 전송 섹션(18)이 더욱 상세히 도시되어 있다. 상기 레이저 전송 섹션(18)은 트랜지스터(54)의 에미터에 저항(52)을 통해 적용하기 위한 대략 110 내지 140 볼트의 공급 라인(50) 상의 전송("TX" : transmit) 바이어스 신호를 수신한다. 트랜지스터(54)의 에미터는 저항(52)에 트랜지스터(56)의 컬렉터를 결합하는 저항(58)에 의해 그것의 베이스에 결합된다. 트랜지스터(56)의 에미터는 접지 라인(60)상에 회로를 접지하도록 접속된다. 캐패시터(62)는 회로 접지(60)에 접속된 그것의 애노드를 가지는 상기 레이저 방출 다이오드(20)의 캐소드에 트랜지스터(54)의 에미터를 결합시킨다. 부가적 다이오드(64)는 상기 레이저 방출 다이오드(20)의 캐소드에 접속된 애노드와 회로 접지(60)에 접속된 캐소드를 가지는 상기 레이저 방출 다이오드(20)와 병렬로 접속된다. 저항(26)은 상기 레이저 방출 다이오드(20)와 상기 다이오드(64)와 병렬로 위치된다.

또한 +5 볼트의 소스는 저항(7)을 통해 공급 라인(68) 상의 상기 레이저 전송 섹션(18)에 의해 수신된다. 저항(70)은 캐패시터(74)를 통해 트랜지스터(72)의 에미터와 회로 접지(60)에 결합된다. 저항(76)은 트랜지스터(72)의 에미터를 상기 CPU 섹션(28)(도 1에 도시된)에 /FIRE 신호를 공급하기 위한 라인(80)에저항(78)을 통해 결합된 그것의 베이스에 결합시킨다.

부가적 다이오드(82)는 트랜지스터(72)의 컬렉터에 결합된 애노드와 저항(86)을 통해 회로 접지(60)에 결합된 그것의 캐소드를 가진다. 캐패시터(84)는 다이오드(82)의 캐소드를 트랜지스터(54)의 공통 접속된 컬렉터와 트랜지스터(56)의 베이스에 결합킨다. 상기 트랜지스터의 공통 접속된 컬렉터와 트랜지스터(56)의 베이스는 저항(88)와 저항(90)을 포함하는 전압 분할기 네트워크를 통해 회로 접지에 결합된다. 저항(88)과 저항(90) 사이에 결합된 저항(92)은 상기 정밀 타이밍 섹션(34)(도 1에 도시된)에 적용하기 위한 라인(94) 상의 REF 신호를 제공한다.

도 3를 부가적으로 참조하면, 상기 레이저 수신 섹션(22)이 더욱 상세히 도시된다, 상기 레이저 수신 섹션(22)의 출력 신호는 도 1에 이미 도시된 바와 같은 상기 정밀 타이밍 섹션(34)과 자동 잡음 임게 섹션(36)에 적용하기 위해 라인(100과 102)에 제공된 상기 신호(RX(OUT+)와 V_임계3)이다. 수신("RX" : receive) 바이어스 신호를 제공하는 +5볼트의 소스는 공급 라인(104) 상의 상기 HV 파워 공급 유니트(16)로부터 상기 레이저 수신 섹션(16)에 입력된다. 캐패시터(110과 114)와 함께 저항(108과 112)을 포함하는 저역 필터 네트워크(106)는 상기 레이저 수신 다이오드(24)의 캐소드에 바이어스 신호를 제공하기 위해 회로 접지(60)에 상기 공급 라인(104)를 결합시킨다. 상기 레이저 수신 다이오드(24)는 정밀 비교기(134)의 "+" 입력에 정전 결합적으로 결합된 트랜지스터(120, 122 및 124)와 함께 트랜지스터(118)의 베이스에 접속된 애노드를 가진다. +5 볼트의 소스는 저항(130)과 캐패시터(132)를 포함하는 저역 필터를 통해 트랜스임피던스 증폭기(116)에 대한 입력을 위해 상기 메인 파워 공급 유니트(12)로부터 상기 레이저 수신 섹션(22)에 입력된다. 또한 상기 +5 볼트 RX 공급 전압은 저항(136)을 통해 상기 정밀 비교기(134)의 상기 V+ 입력에 결합되고 캐패시터(138)를 통해 회로 접지에 결합된다. 상기 정밀 비교기(134)의 "+" 입력은 상기 노드 중간 저항(142)와 저항(144)를 통해 +5 볼트 RX 전원 소스와 회로 접지 사이에 접속된다.

바람직한 실시예에서 맥심 인터그레이티드 프로덕츠, 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 MAX(913) 낮은 파워 정밀 트랜지스터-트랜지스터 논리("TTL" : transistor-transistor logic) 비교기를 포함할 수 있는 상기 정밀 비교기(134)는 도시된 바와 같이 회로 접지(60)에 접속된 "V-", "LE" 및 접지("GND")를 가진다. 상기 정밀 비교기(134)의 "O+" 출력은 상기 RX(OUT+) 신호를 제공하기 위해 라인(100)에 대해 저항(148)을 통해 공급되는 반면 상기 V_임계신호를 제공하기 위해 라인(102)에 대해 저항(150)을 통해 공급된다.

이제 도 4를 부가적으로 참조하면, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 부분이 도시된다. CPU 클록("CLK" : clock) 신호는 도 1에 이미 도시된 바와 같은 상기 발진기(30)로부터 시프트 레지스터(160) 내부 직렬 및/또는 외부 병렬의 상기 CLK 입력에 대한 라인(152)상의 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 입력된다. 상기 시프트 레지스터(160)에 대한 부가적 입력은 상기 CPU 섹션(28)으로부터 상기 데이터 세트 B("DSB" : data set B)까지의 NORM/CAL 신호를 포함하는 라인(154)상에 수신된다. 상기 능동 저소거("

" : clear) 입력과 DSA 입력은 도시된 바와 같이 높게 수용된다.

상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 대한 부가적 입력은 D 타입 플립 플롭(158)과 플립플롭(162)의 상기 리셋("R" : reset) 입력에 대한 입력을 위해 /리셋 신호를 포함하는 라인(156)상의 상기 CPU 섹션(28)(도 1에 도시된)으로부터 수신된다. 플립 플롭(158)의

출력은 도시된 바와 같이 저항(164)과 캐패시터(166)를 포함하는 저역 필터를 통해 NAND 슈미트 트리거(168)의 부분을 포함하는 인버터에 대한 하나의 입력으로서 공급된다. 상기 인버터(168)에 대한 나머지 입력은 +5 볼트의 소스에 접속된다.

저항(172)은 +5 볼트의 소스를 회로 접지에 결합된 에미터를 가지는 트랜지스터(174)의 컬렉터에 결합시킨다. 트랜지스터(174)의 컬렉터 단자는 캐패시터(170)를 통해 플립 플롭(158)의

출력에 결합된 상기 인버터(168)의 입력에 결합된다.

상기 플립 플롭(158)은 상기 레이저 전송 섹션(도 1에 도시된)으로부터 상기 REF 출력 신호를 포함하는 라인(94)상의 CLK 단자에 대한 입력을 수신한다. 그것의 데이터("D" : data) 입력은 +5 볼트의 소스에 결합되고 상기 시프트 레지스터(160)의 Q1 출력은 도시된 바와 같이 능동 로우 세트("

" )입력에 제공된다. 플립 플롭(158)의 Q 출력은 하나의 입력으로서 부가적 NAND 슈미트 트리거(202)를 포함하는 인버터의 출력에 결합된 다른 입력을 가지는 전송 게이트(2040)에 공급된다. 인버터(202)는 +5 볼트의 소스에 접속된 하나의 입력과 플립 플롭(162)의 상기 Q 출력에 접속된 다른 입력을 가진다. 플립 플롭(162)은 시프트 레지스터(160)의 상기 Q7 출력에 결합된 그것의

입력과 인버터(168)의 출력에 접속된 그것의 D 입력을 가진다. 플립 플롭(162)의

출력은 상기 CPU 섹션(도 1에 도시된)에 대한 입력을 위해 /RX 검출 신호를 포함하는 라인(184)상에 공급된다. 상기 플립 플롭(162)은 NAND 슈미트 트리거(180)에 대한 하나의 입력으로서 공급된 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 1에 도시된)으로부터 상기 RX(OUT+) 신호를 수신하기 위한 그것의 CLK 입력을 가진다. 상기 NAND 슈미트 트리거(180)의 다른 입력은 저항(182)을 통해 라인9184)에 접속되고 캐패시터(186)를 통해 회로 접지에 결합된다. 상기 슈미트 트리거(180)의 출력은 회로 접지에 결합된 그것의 제어기 단자를 트랜지스터(200)의 베이스 전극에 공급된다. 아날로그 대 디지털("A/D" : analog-to-digital) 파워 수정 신호를 포함하는 라인(196)은 저항(198)를 통해 트랜지스터(200)의 에미터 단자와 캐패시터(194)를 통해 회로 접지에 결합되는 트랜지스터(190)의 컬렉터 단자에 공급된다. 상기 라인(156) 상의 /리셋 신호는 저항(188)을 통해 트랜지스터(190)의베이스 단자에 공급된다. +5 볼트의 소스는 트랜지스터(190)의 에미터에 접속되고 저항(192)을 통해 동작 바이어스를 공급하는 트랜지스터(190)의 베이스에 접속된다.

이제 도 5를 참조하면, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)(도 1에서 블록 형태로 도시된)의 나머지 부분이 도시된다. 상기 CPU 섹션(28)으로부터 상기 정밀 타이밍 섹션(134)까지의 홀드 오프 신호는 트랜지스터(174)(도 4에 도시된)의 베이스에 대한 입력을 위해 노드(178)에 대한 저항(256)을 통해 라인(258)상에 공급된다.

노드(206)상에 나타나는 전송 게이트(204)의 출력은 저항(208)을 통해 트랜지스터(210)의 베이스 단자에 공급된다. +5 볼트의 소스는 저항(216)과 저항(222)의 직렬 접속을 통해 트랜지스터(210)의 에미터 단자에 공급된다. 상기노드 중간 저항(216과 222)은 이후에 더욱 상세히 기술되는 바와 같이 타이머 신호를 제공하기 위해 캐패시터(218)의 병렬 조합을 통해 회로 접지와 저항(246)을 통해 비교기(236)의 출력에 결합된다. 또한 +5 볼트의 소스는 저항(216과 224)을 통해 트랜지스터(210)의 베이스 단자에 접속된다. 트랜지스터(212)의 공통 접속된 베이스와 트랜지스터(214)의 에미터에서 V₁노드(228)는 저항(216)과 저항(226)을 통해 +5 볼트의 소스를 통해 결합된다. 노드(228)는 차례로 저항(240)을 통해 회로 접지에 접속되는 V₂노드(232)에 저항(230)을 통해 접속된다. 캐패시터(238)는 V₁노드(228)를 회로 접지에 결합시킨다. V₂노드(232)는 비교기(236)의 상기 "-" 입력에 접속된다. V₁노드(238)는 저항(252)을 통해 CAL DITHER 신호를 수신하기 위해 상기 CPU 섹션(28)(도 1에 도시된)으로부터 라인(254)에 접속된다.

트랜지스터(210)의 컬렉터 단자는 트랜지스터(212와 214)의 컬렉터 단자와 차례로 캐패시터(244)를 통해 회로 접지에 결합된 비교기(236)의 "+" 단자에 결합된다. 상기 CPU 섹션(28)(도 1에 도시된)으로부터

/클램프 신호 출력은 트랜지스터(214)의 베이스 단자에 대한 입력을 위해 저항(248)을 통해 라인(260)상에 공급된다.

도 6를 참조하면, 상기 CPU 섹션(28)이 더욱 상세히 도시된다. 상기 CPU 섹션(28)은 관련된 부품으로 바람직한 실시예에서 ST6240 디바이스를 포함할 수 있는 마이크로 컴퓨터(270)를 포함한다. 8 메가 헤르츠("MHz") 결정(274)은 발진기("OSCIN" : osilliator)와 발진기 출력("OSCIN OUT") 신호를 상기 마이크로 컴퓨터(270)에 제공하고 이미 기술된 바와 같은 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 대한 입력을 위한 라인(152)상에 CPU CLK 신호를 제공하기 위해 발진기(30)의 일부를 형성한다. 상기 마이크로 컴퓨터(270)의 VDD 입력은 +5 볼트의 소스와 캐패시터(278)를 통해 회로 접지에 결합된 풀 업 저항(276)을 통해 높게 유지되는 그것의 /리셋 입력에 결합된다. 상기 마이크로 컴퓨터(270)로부터의 출력은 상기 LCD 디스플레이(32)를 위한 통신("COM" :communication) 라인 COM 1-COM(4)과 S16-S28 라인을 포함하는 디스플레이 버스(280) 상에서 취해진다.

A/D 로우 배터리 신호, 트리거 신호 및 파워 제어 신호는 라인(284, 286 및 288) 상의 상기 마이크로 컴퓨터(270)에 각각 입력된다. 또한 상기 라인(284) 상의 A/D 로우 배터리 신호는 캐패시터(304)를 통해 회로 접지에 결합된 비교기(296)의 "-" 입력에 공급된다. 상기 비교기(296)의 "+" 입력은 상기 병렬의 저항(300)과 캐패시터(302)를 통해 회로 접지에 결합된 저항(298)을 통해 +5 볼트의 소스에 결합된다. 상기 라인(306) 상에 나타나는 비교기(296)의 출력은 소정 한계 이하의 적재 배터리 전압 강하의 경우에 상기 레이저 레인지 탐색기(10)를 위한 SHUTDOWN 신호를 공급한다.

상기 마이크로 컴퓨터(270)는 이미 기술된 바와 같이 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 대한 입력을 위해 라인(258) 상에 홀드 오프 신호, 라인(260) 상에

/클램프 신호, 라인(254) 상에 CAL DITHER 신호, 라인(156) 상에 /리셋 신호 및 라인(154) 상에 NORM/CAL 신호를 공급한다. 상기 마이크로 컴퓨터(2700는 출력으로서 상기 정밀 타이밍 섹션(34)으로부터 라인(184) 상의 /RX 검출 신호와 라인(250) 상의 타이머 신호를 수신한다. 상기 마이크로 컴퓨터(270)에 대한 부가적 입력은 상기 레이저 전송 섹션(18)(도 1에 도시된)으로부터의 라인(80) 상의 상기 /FIRE 신호와 상기 정밀 타이밍 섹션(34)9도 4에 도시된 바와 같은)으로부터 라인(196)상의 A/D 파워 수정 신호이다. 라인(294) 상의 모드 입력 신호는 마찬가지로 저항(292)을 통해 +5 볼트에 수용되는 상기 모드 스위치(26)로부터 수신된다. 마이크로 컴퓨터(270)는 라인(308과 310) 상에 NEST1과 NEST2 신호와 상기 자동 잡음 임계 섹션(36)(도 1에 도시된 바와 같은)에 대한 입력을 위해 라인(312) 상의 반사 모드 신호를 각각 공급한다.

전체 동작에서, 라인(94) 상의 기준 신호(REF)는 상기 레이저 레인지 탐색기(10)가 상기 트리거 스위치(14)의 수동 작동에 응답하여 상기 레이저 방출 다이오드(20)를 통해 전류 펄스를 위치시킴으로써 화이어링될 때 상기 레이저 전송 섹션(18)(도 2에 도시된)에 의해 발생된다. 라인(94) 상의 REF 신호는 상기 레이저 방출 다이오드(20)를 통해 위치된 상기 전류로부터 초래되고 상기 광 펄스 자체로부터 초래되지 않으며 상기 레이저 화이어링의 시간을 정확히 나타내기 위해 충분히 정확하다. 상기 REF 신호는 결국 상기 전송 게이트(204)에 결합된 Q 출력을 가지고 다음에 트랜지스터(210)를 포함하는 상기 전류 스위치를 턴온하는 플립 플롭(158)의 CLK 입력 단자에 입력되고, 상기 캐패시터(244)를 충전하기 시작한다. 라인(100) 상의 상기 수신 펄스(RX(OUT+)는 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 3에 도시된)으로부터 다시 돌아오고, 그것은 CLK 입력에서 상기 플립 플롭(162)을 트리거링한다. 플립 플롭(162)은 상기 전송 게이트9204)를 차단하고 상기 전류 펄스를 정지하는 인버터(202)의 입력에 결합된 그것의 Q 출력을 가진다. 이런 시점에서, 일정한 전류는 방전 캐패시터(244)를 쇠퇴시킨다. 이런 방식으로, 캐패시터(244)는 상당히 큰 전류(10 밀리암페어의 등급상의)로 충전되고, 후에 상기 레이저 방출 다이오드(20)로부터 그것의 반사까지 타겟 백으로부터 상기 레이저 수신 다이오드(24)까지 그것의 화이어링으로부터의 상기 레이저 펄스의 전체 경과 신간에 걸쳐 인가된 작은 전류(10 마이크로 암페어의 등급)로 방전된다. 상기 레이저 레인지 탐색기(10)가 다른 레이저 기초 레인지 파인딩 도구보다 더 짧은 최대 레인지에 소용되려 하기 때문에, 이런 기술의 사용은 보간 동작에 수반되는 분리 카운팅 발진기를 요구하지 않고 전체 경과 시간은 실질적으로 1000의 인자에 의해 연장되고 다음에 연장된 결과가 카운팅된다. 빠른 속도로 캐패시터(244)를 충전함으로써 다음에 그것을 방전하고 다음에 방전하는데 걸리는 시간을 모니터링하여, 상기 경과 시간은 상기 CPU 섹션(28)의 더 느린 클록이 정확히 그것을 카운터하도록 연장된다. 다음에 상기 CPU 섹션(28)에 사용되는 마이크로 컴퓨터(270)는 1.5 마이크로초 해상력을 가지고, 인입 경과 시간이 상기 정밀 타이밍 섹션(34)에 대한 입력단상의 1000의 인자에 의해 연장되기 때문에 그것은 9 인치의 등급 상의 상기 레이저 레이지 탐색기(10)에 대한 측정 해상도에 대응하는 1.5 나노초 해상도와 동등하다. 그러므로, 주어진 상기 레이저 레인지 탐색기(10)는 9인치 해상도를 가진 1 야드 도구가 되려는 경향이 있고, 충분한 해상력은 1 야드 정확성에서 1000 야드까지 거리를 측정할 수 있게 제공된다.

상기 레이저 레인지 탐색기(10)의 정밀 타이밍 섹션(34)은 이후에 상세히 설명될 0 교정, 고정된 펄스 폭 교정 및 레이저 측정 함수를 포함하는 동작의 3개 구별 모드를 가진다. 트랜지스터(210, 214 및 212)(도 5에 도시된)를 포함하는 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 일부는 적분 경과 시간 신장기의 요소이다. 트랜지스터(210)는 동작의 상기 레이저 모드내의 적분 경과 시간의 지속 동안 턴온되고 또한 교정 모드 동안 어떠한 교정 펄스가 그것내에 위치되는 동안 턴온되는 전류 스위치로서 기능한다. 후자 순간에서, 교정 펄스는 전형적으로 10 밀리 암페어의 전류를 공급하는 전류 소스로서 기능하도록 실제로 상기 트랜지스터(210)를 턴온 하고 오프하기 위해 전송 게이트(204)를 통해 진입된다. 트랜지스터(210)가 턴온되기 전에 트랜지스터(214)는 우선 턴오프 되어야 하고 상기 시스템이 전체 측정 시퀀스를 시작하는 리셋 상태 준비에 있을 때 트랜지스터(210)는 오프되어야 한다. 상기 시스템내에서 전류 싱크되는 트랜지스터(212)는 항상 온이고, 전형적으로 10 마이크로 암페어의 등급의 전류로 싱킹된다. 상기 리셋 조건에서, 트랜지스터(214)가 온되고, 게다가 노드(28)에서 V₁으로서 디자인된 전압 레벨까지 캐패시터(24)의 상부 플레이트에서 전압을 클램핑한다. 전압(V₂)은 비교기(236)의 "-" 입력에서 노드(232)의 전압으로서 한정된다. 또한 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터("MOSFET")가 트랜지스터(244)를 위해 사용될 수 있고 바이폴라 디바이스가 나타내는 것보다 훨씬 더 낮은 오프셋을 나타낸다는 것에 주의해야 한다. 그러나, 바이폴라 트랜지스터의 더 낮은 비용과 어떤 오프셋이 신호의 처리 동안 취소된다는 사실 때문에, 바이폴라 트랜지스터는 이런 목적을 위해 완전히 충분하다.

트랜지스터(214)가 온될 때, 상기 캐패시터(244)의 양극 플레이트 상의 전압은 전압(V1)에 클램핑되고, 상기 트랜지스터(210)에 기인하는 작고 전형적으로 50 밀리볼트 등급의 고정된 오프셋을 더한다. 제로 보정 함수 동안, 트랜지스터(214)는 높은 라인(260) 상의

/클램프 신호를 홀딩함으로써 턴온되 고, 그 결과 저항(248)을 통해 그것의 베이스에 양의 전류를 인가한다. 상기 제로 보정을 초기화 하기 위해, 라인(250) 상의 상기 타이머 신호가 발생되어 상기 CPU 섹션(28)의 마이크로 컴퓨터(270)에 공급된다. 도 6에 도시된 ST6420 유니트를 사용하여, 상기 마이크로 컴퓨터 타이머 핀이 높게 유지될 때 상기 소자는 카운팅한다. 거구로, 상기 핀이 로우가 될 때 상기 마이크로 컴퓨터는 정지한다. 동작중, 상기 출력 비교기(236)는 캐패시터(244)의 상부 플레이트의 전압이 V2보다 더 큰지의 여부를 결정하고, 그것의 출력은 상기 마이크로 컴퓨터(270) 상의 타이머 핀이 하이 또는 로우인지 결정한다. 정상 리셋 조건에서, 상기 비교기(236)의 출력은 타이머의 작동을 의미하는 하이이다. 순차적으로, 상기 마이크로 컴퓨터(270)는 타이머 함수를 초기화하고 다음에 라인(260) 상의 제어 신호(

/클램프)를 낮게 함으로써 트랜지스터(214)를 턴오프한다. 다음에 캐패시터(244)는 약 10 마이크로암페어의 속도로 트랜지스터(212)를 통해 그것으로부터 유출된 전류에 기인하여 제로를 향해 방전을 시작한다. 방전될 때 제거된 전하가 노드(228)의 전압(V1)을 V2의 레벨가지 강하하도록, 상기 비교기(2360의 출력은 타이머 함수를 정지시키도록 상태를 변경한다. (도시된 특별한 실시에에서, V1은 전형적으로 1.0 볼트이고 V2는 약 0.9 볼트이다). 상기 CPU 섹션(28)의 마이크로 컴퓨터(270)는 V1으로부터 V2까지 방전하도록 캐패시터(244)를 위해 취해지는 시간의 양에 관련하는 카운터 값을 가진다. 이런 과정은 수 번 반복되어 결과가 평균된다. 전형적으로 10개 간격이 출적된 결과로 수행될 수 있고 평균 시간이 계산된다.

도 5에 관련하여 특별하게 도시된 바와 같이, 라인(254) 상의 상기 CAL DITHER 신호는 트랜지스터(212)의 베이스 단자에 인가되어 제로 부정과 고정된 펄스 폭 보정 시간 동안 사용되고 상당히 높은 값의 저항(252)을 사용한다. 결과로서 생기는 카운트가 약간 변경하도록 방전 전류의 신중히 제어된 변화를 고려하는 상기 CAL DITHER 신호는 전체 카운트가 서로 평균화 될 때 동일한 카운트 값을 얻기 위해 단지 고정된 전류를 사용하는 경우보다 더 양호한 해상도가 형성되도록 약간 변화할 것이다. 약 1000의 한 부분의 조절은 상기 마이크로 컴퓨터(270) 타이머의 한정된 해상도가 대략 1 야드의 거리 측정 해상도를 제공할 1.5 나노초의 신중한 타이밍 간격을 제공하기 때문에 제로 보정과 고정된 펄스 폭 보정 모드 동안 제공된다. 동작중, 마이크로 컴퓨터(270)의 제로 보정 카운트는 전형적으로 약 150이 될 것이고 반면에 고정된 펄스 폭 보정 모드에서 그것은 900이 될 것이다. 동작의 레이저 모드 동안 상기 비행 시간 카운트는 무엇이든 약 4500까지 제로 보정값에 근접하게 될 수 있다.

예를 들면, 제로 보정 모드 동안 마이크로 컴퓨터9270)내의 카운트 값은 150이 될 수 있지만 카운트가 149까지 151까지 사실상 얼마나 근접하는지는 알수 없다. 한쌍의 카운트 경계(예를 들어 150, 150, 150, 151, 151, 152) 이상의 카운트를 인가하기 위해 CAL DITHER 신호를 사용함으로써 카운터의 해상도는 부가적 양호한 카운터를 �용하지 않고 2개 인자에 의해 효과적으로 상승될 수 있다. 도시된 실시에에서, 상기 얻어진 해상도는 1000 야드 미만의 범위에 걸쳐 1 야드를 더하거나 빼기 위한 보정을 유지하기에 충분하다. 실행이 변경되더라도, 상기 CAL DITHER 신호는 10 펄스로부터 5 동안 높게 유지될 수 있고 앞서 말한 해상력 강화를 제공하도록 나머지 동안 낮게 유지될 수 있다.

실제 레이저 비행 시간이 잡음 때문에 레이저 펄스에서 변화한다는 사실과 타겟 조준의 변화성 때문에, 일반적으로 측정된 레이저 비행 시간 중 충분히 스캐터링한다. 그 결과 그것은 하나의 클록 경계보다 더 많이 커버하고 자동적으로 동작의 레이저 모드의 CAL DITHER 함수를 야기하지 않고 정밀 타이밍 섹션(34)의 사용을 통해 더 높은 해상도로 평균화할 것이다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 동작이 제로 보정, 고정된 펄스 폭 보정 및 동작의 고정된 펄스 폭 보정으로 각각 도시되어 있다. 정상 상태에서, 상기 캐패시터(244)의 상부 플레이트 상의 전압은 v1과 시간 T₀에 클램핑되고, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)은 논리 하이 상태로 비교기(236)의 출력 상태를 변경함으로써 상기 타이머를 초기화할 것이다. 매우 짧은 고정된 수의 명령이 이후에 T₁으로서 도시된 후, 상기 클램프 트랜지스터(214)는 턴오프할 것이고 캐패시터(244)상의 전압은 비교기(2360의 출력이 상태를 변경하려 할 때 전압이 시간 T3의 V2와 교차할 때까지 느리게 방전할 것이다. 본질적으로, 상기 제로 보정 과정 동안, 트랜지스터(210)는 결코 턴온되지 않아 효과적으로 제로 비행 시간이 될 타이밍 조건을 결정한다. 그러므로, 캐패시터(244)에 인가되는 충전 전류가 없다면 T₃- T₀제로는 마이크로 컴퓨터(270)와 타이머내에 있게 될 시간이 되고, 어떤 유니트에서 이들은 통상 CPU 섹션(28)경정 주파수에 의존하여 동작한다. 도시된 실시예에서, 상기 마이크로 컴퓨터(270)는 8 MHz 결정을 사용하고 상기 내부 타이머는 약 150의 카운터로 얻어지는 1.5 마이크로초 해상도를 가진다.

시간 T₄에서 상기 고정된 펄스 폭 보정 과정 동안(도 7b에 특별히 도시된), 다시 마이크로 컴퓨터(270)가 타이머와 나중의 짧은 시간을 정지할 때 T₅에서 클램프를 방출한다. T₆에서, 공지된 펄스 폭은 시프트 레지스터(160)의 CLK 입력에 인가될 때 상기 메인 발진기(30)로부터 엄격히 유도되는 트랜지스터(21)의 베이스 단자에 인가된다. 상기 시프트 레지스터(160)의 CLK 입력에 인가된 상기 신호는 직접 상기 메인 발진기(30)를 추적하고 시프트 레지스터9160)에 대한 직렬 데이터 입력은 NORM/CAL로서 표현된 상기 CPU 섹션(28)으로부터 논리 라인(154)에 있다. 상기 NORM/CAL 신호가 하이일 때, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)은 그것의 동작의 정상 모드에 있고, 그것이 논리 로우 상태로 떨어질 때 상기 고정된 펄스 폭 보정 함수는 초기화된다. 그 후에, 전형적으로 약 50 마이크로초 후에, T₆에서 라인(154) 상의 NORM/CAL 신호는 로우로 강하될 것이다. 둘 다의 제로와 고정된 펄스 폭 보정 모드 동안, 라인(156) 상의 상기 논리 리셋 신호(/RESET)는 그것의 작동 상태인 로우로 유지된다는 것에 주의하여야 한다. 상기 논리 로우 상태에서 상기 2개 플립 플롭(158, 162)은 상기 입력 신호가 고정된 펄스 폭을 발생하는 시프트 레지스트로부터 오는지 또는 실제 레이저 비행 시간에 관련하는 REF와 RX(OUT+)로부터 오는지의 여부를 결정한다. 상기 /RESET 신호는 일반적으로 상기 RX(OUT+) 수신 라인(100) 상의 어떤 잡음가 우연히 플립 플롭(162)을 클록킹하지 않도록 상기 고정된 펄스 폭 보정 과정 동안 모든 시간에 로우로 유지되고 따라서 상기 보정을 무효로 만드는 중간 시간 주기 측정을 초래하는 정밀 타이밍 섹션(34)을 트리거링한다. 상기 플립 플롭(158, 1620의 Q 출력을 위한 리셋 상태는 로우이지만

출력에 대해 하이이다. 그러므로, 상기

출력은 리셋 회로로 직접 구동될 수 없고 이후에 고려되어야 할 작은 고정된 오프셋 지연을 유도하는 경우에 Q 출력을 배제해야 한다. 클램프가 방출된 후 대략 50 마이크로초에 발생하는 라인(154) 상의 상기 NORM/CAL 신호가 로우로 강하되자마자, 상기 로우 신호는 메인 발진기(30) 클록으로 시프트 레지스터(160)를 통해 엄격히 전한다. 상기 스프트 레지스터(160)의 Q0 출력은 우선 트리거링되지만 인입 신호와 동조화되는데 사용되기 때문에 사용되지 않는다. 다음에 Q1은 사용될 시프트 레지스터(160)의 제 1 출력이고 상기 클록의 모든 양의 에지에서 직렬 입력으로 인가되는 제로 신호는 Q 제로로부터 Q7까지 시프트 레지스터(160)의 하나의 상태를 전달한다. 그러므로, 상기 Q1 출력은 우선 로우로 갈 것이고, 그 출력이 로우로 가자마자 상기 세트 라인 입력(

)은 플립 플롭의 Q 출력이 로우 상태에 있기 때문에 플립 플롭의 Q 출력이 하이로 가도록 한다. 결과적으로, 논리 레벨은 전류 스위치 트랜지스터(210)를 턴온하는 전송 게이트(204)의 2개 입력에 나타난다. 정확히 6개 클록 이후에, 동일한 것이 시프트 레지스터(160)의 Q7 출력에 결합된 그것의

입력을 가지는 플립 플롭(162)으로 발생한다. 상기 프립 플롭(162)의 Q 출력이 하이로 갈 때, 상기 인버터(202)의 출력은 로우로 가고, 전송 게이트(204)는 턴오프될 것이다. 이런 시점에서 상기 카운트 펄스는 상기 전송 게이트(204)의 출력에서 상기 전류 스위칭 회로가 엄격히 6개 클록 주기를 공급하는 고정된 펄스 폭을 의미하여 정지할 것이다. 상기 시프트 레지스터(160)의 Q1과 Q7 출력 사이의 시간 차이는 CLK 입력에 인가된 8 MHz 발진기(30)를 사용할 때 정확히 750 나노초이다. 상기 인버터(202)는 약간의 온도, 아마 1 또는 2 나노초만으로 변화하는 약 760 나노초의 전체 지연을 위해 약 10 나노초의 부가 지연을 가산하고, 여전히 1 야드 해상도 미만의 측정을 위해 충분한 정밀을 제공한다.

다음에 트랜지스터(210)는 T₆과 T₇사이의 시간동안 상기 캐패시터(244)가 매우 급속하게 변화하여 도 7a에 관련하여 이미 도시된 바와 같이 동일한 속도로 방전할 수 있도록 턴온된다. V1이 V2의 레벨에 도달할 때 상기 타이머 신호는 시간 T₈에서 로우가 된다. T₅와 T₆언클램핑 사이의 50 마이크로초 지연은 그것이 비교적 비싸지 않은 바이폴라 소자이기 때문에 상기 클램프 트랜지스터(214)가 완전히 턴 오프할 수 있도록 한다. MOSFET이 대신 사용된다면, 그것의 턴 오프는 사실상 순간이 될 것이고 유도된 부가적 지연은 마이크로 컴퓨터(270)가 충분히 빨리 다음 명령을 발생할 수 없기 때문에 문제가 되지 않을 것이다. 바이폴라 소자를 사용하여, 선형이 되는 방전을 위해 대략 20 마이크로초가 요구되고 T₇과 T₈사이의 방전 곡선의 경사는 캐패시터(244)의 충전에 기인하는 단계를 제외하면 제로 보정 모드의 T₁내지 T₃경사까지 이상적이다. 결과적으로, 제로_시간의 값은 T₃-T₀와 같고 CAL_시간의 값은 (T8-T4)-제로_시간값 또는 T₈-T₃이 되는제로_시간값에 기인하지 않는 CAL_시간에 기인하는 시간과 같다.

본질적으로, 매우 작은 비행 시간은 효과적으로 무시되고 CAL_시간의 값은 공지되어 있다. 그러므로, 제로 보정 함수와 공지된 보정 펄스 폭의 부가로 제로에서 시간 지연은 캐패시터(244)의 일정한 선형 방전으로 거리를 결정하기 위한 기원과 스케일을 제공하는 공지된 펄스 폭에 대한 시간 지연과 함께 공지되어 있다.

도 7c를 참조하면, 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 동작이 동작의 레이저 측정 모드로 도시된다. 상기 레이저 측정 동작은 시프트 레지스터(160)에 대한 라인(154) 상의 NORMAL/CAL 신호가 하이로 유지된다는 것을 제외하면 본질적으로 고정된 펄스 폭 보정 모드와 동일하고 라인(156) 상의 /RESET 신호는 시간 T₉에서 플립 플롭(158, 162)가 트리거링될 수 있도록 하이로 취해진다. 시간 T₁₀에서 상기 타이머가 시작되고, T₁₁에서(정확히 동일한 관계 T₁₁-T₁₀= T₅-T₄= T₁-T₀) 상기 클램프가 방출된다. 보통 50 마이크로초 대기하고 다음에 레이저 펄스는 마이크로 컴퓨터(270)가 발사 순서를 초기화하기 위해 라인(80)상의 /FIRE 신호를 나타날 때 발사된다. 상기 레이저 방출 다이오드(20)가 동작할 때, 레이저 전송 섹션은 라인(94) 상의 REF 신호를 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 플립 플롭(158)의 CLK 입력에 보내진다. 이것은 차례로 공지된 속도로 캐패시터(244)를 변화시키는 전류 소스 트랜지스터(210)를 턴온하는 전송 게이트(204)를 개방한다.

반사된 레이저 펄스가 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 3에 도시된)의 레이저 수신 다이오드(24)에 의해 검출될 때, 라인(100)상의 RX(OUT+) 신호는 플립 플롭(162)의 CLK 입력으로 향한다. 상기 플립 플롭(162)의 Q 출력 신호는 전류 소스 트랜지스터(210)가 비행 시간 동안 타이머에 의해 결정된 레벨까지 캐패시터(244)를 변화시키도록 레이저 펄스의 비행 시간 지속 동안에 있도록 전송 게이트(204)를 턴 오프하는 인버터(202)에 의해 반전된다. 상기 캐패시터(244)에 인가된 전하는 무엇이든 단지 수 밀리볼트(본질적으로 제로 거리와 비행 시간)으로부터 타겟에 대한 거리에 의존하는 2 볼트(최대 범위와 비행 거리)까지 될 수 있다. 시간 T₁₂는 REF 신호에 의해 표시된 바와 같이 레이저의 발사를 표현하고 시간 T₁₃는 RX(OUT+) 신호에 의해 표시된 바와 같이 반사된 레이저 신호의 수령을 표현한다. 트랜지스터(210)는 T₁₂에서 턴온되고 T₁₃에서 턴오프된다. 결과적으로, V1은 T_14A(T₁₂와 T₁₃이 본질적으로 일정할 때의 최소 거리)와 T_14B(레이저 범위 탐색기(10)의 최대 거리) 상이의 어떤 시간에 V2와 동일하다. 시간 T_14A내지 T_14B는 V1의 값이 V2의 레벨 이하로 방전되고 상기 비교기(236)가 타이머를 정지하는 변화 상태를 출력할 때 시간의 범위(타겟에 대한 거리에 의존하는)를 표현한다.

다음에 상기 실제 레이저 비행 시간(레이저_시간(또는 비행_시간)은 (T_14A(또는 T_14B)-T10)-제로_시간또는, T₁₄-T₁₃과 동일하다. 상기 시간(T₈)은 T₃이상이고, T₁₄는 T₃이상이거나 동일하다. 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 하부 범위상에 이론상의 한계는 없고, 비행 시간( 및 거리)는 그것의 선형성 때문에 제로까지 아래로 측정될 수 있다. 근접 제로 범위내의 유일한 인자는 트랜지스터(210)를 턴온하도록 하는 시간, 상기 레이저 빔의 전달 시간과 여러 가지 회로 게이트이다. 그러나 각각의 이런 인자를 위한 시간이 비행 시간 동안과 같은 보정동안 동일하기 때문에 이들은 실질적으로 상쇄된다. 상기 정밀 타이밍 섹션(34)은 10 나노초의 등급까지 효과적으로 사용될 수 있고 여전히 바람직하게 선형으로 잔류한다. 다음에 타겟에 대한 범위는 비행_시간-제로_시간/CAL_시간-제로_시간의 양의 "K"배이다.

각각의 값을 위해 제로_시간,CAL_시간및비행_시간값이 누적되어 매우 정밀한 결정 발진기(30)로부터 유도된 시간 단위로 표현된다. 전형적으로, 10개 펄스는 타겟에대한 상기 제로_시간평균을 확립하고, 상기 CAL_시간평균을 확립하고 최소 정밀(또는 거친) 비행_시간범위는데 사용될 수 있다. 또한 다른 그룹의 10 내지 30 레이저 펄스 비행_시간이 상기 레이저범위 탐색기(10) 대안렌즈내의 상기 LCD 디스플레이(32)상에 표시될 수 있는 "정밀 플래그"에 의해 표시된 바와 같은 타겟에 대한 더높은 정밀 거리를 얻기 위하여 평균화된다. 그럼에도불구하고, 이런 시간 확장내로 유도된 상기 실제값은 물론 시간, 온도 및 노화로 변화할 것이고 상기 트랜지스터의 이득, 상기 결손 뿐만아니라 저항과 캐패시턴스에 영향을 끼칠 것이다. 처음에 이런 효과의 정확한 값은 완전히 알려지지않았지만, 이미 기술된 제로와 보정 함수의 사용을 통해 상기 제로 문제는 제거되었고, 결정 기준 보정은 복잡한 카운터 회로에 의지하지 않고 전체 비행 시간을 위해 제공된다. 상기 정밀 타이밍 섹션(34)의 다른 특징은 자동 설정 잡음 제어와 다른 회로 엘리먼트와 함께 하드웨어 홀드 오프 함수을 제공하는 인버터(168)이다. 상기 레이저의 발생과 플립 플롭(158)의 CLK 입력에서 라인(94) 상의 기준 신호(REF)의 수령때, 상기 D 입력이 하이로 가기전에 저항(164)과 캐패시터(166)의 시상수에 의해 결정된 바와 같이 특정 시간이 경과하여야 한다. 그런 시간까지, 모든 잡음 펄스 및/또는 클록 라인상의 이른 레이저 펄스는 무시된다. 이런 함수를위한 목적은 레이저가 발사될 때 그것이 계획되지 않은 접지 바운스와 실제 레이저 반환 신호(RX(OUT+)라기 보다는 상기 수신 플립 플롭(162)을 미리 트리거링할 수 있는 잡음를 발생하는 것이다. 이런 이유를 위해, 홀드 오프 주기는상기 레이저 범위 탐색기(10)의 최소 범위, 예를 들어 약 20 야드의 최소 범위에 대응하게 제공되고, 상기 홀드 오프는 대략 60 나노초이다. 최단 범위에 사용된 하부 민감 레이저 범위 탐색기(10)로 상기 함수는 제거될 수 있고 분명히 높은 민감 수신기로 가장 유용하며, 상기 발사 회로의 잡음는 효과적 최소 범위를 결정한다.

트랜지스터(174)는 부가적 함수를 제공하고 상기 마이크로 컴퓨터(270)가 라인(258)상의 홀드 오프 신호를 보조함으로써 홀드 오프 범위를 연장하도록 한다. 이런 방식으로, 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 최소 범위는 바람직한 설정이라면 60 또는 80 야드까지 연장될 수 있다. 상기 마이크로 컴퓨터(270) 홀드 오프 함수는 상기 모드 스위치(126)에 의해 수행될 수 있고 브랜치, 지선, 투하 또는 다른 부분적 장애를 통해 슈팅을 허용한다. 부분적 장애 이상으로 상기 홀드 오프 범위를 연장함으로써, 상기 간섭 장애 대신에 요구된 타겟으로 형성될 상기 정밀 타이밍 섹션(34)과 상기 측정을 트리거링 하기에 상기 장애로부터 불충분한 백 스캐터링이 있다. 이것은 플립 플롭(162_가 설정 타이머 주기가 경과할때가지 트리거링 하지 않도록 함으로써 달성된다. 트랜지스터(174)는 캐패시터(194)의 방전 속도와 관련하여 수신 펄스 폭에 대해 연장의 설정을 허용하는데 사용되는 스위칭 소자이다. 이것은 조립된 아날로그 대 디지털("A/D") 컨버터를 가지는 마이크로 컴퓨터(270)가 캐패시터(194)상의 나머지 전압을 결정하도록 하여 상기 펄스 폭(복귀 신호 파워의 측정인)의 측정을 유도하고 그러므로 파워 변화를 위해 보정하는 내부 룩업 테이블을 사용하여 더 높은 범위 정확성을 얻는다. 상기 라인(156)상의 논리 리셋 신호(/RESET)는 로우일때, 트랜지스터(190)는 상기 +5 볼트 레일에 대해 캐패시터(194)를 클램핑한다. 상기 레이저 측정 주기동안, 상기 트랜지스터(190)는 턴 오프된다. 순차적으로 펄스사 도착할 때, 비트는 트랜지스터(200)를 턴온하고 캐패시터(194)의 전압은 펄스의 지속동안 저항(198)을 통해 방전될 것이다. 캐패시터(194)상의 충전은 인입 퍼워의 효과를 결정하기 위해 프로세서에 의해 디지털화된다.

도 8를 참조하면, 상기 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 자동 잡음 임계 섹션(36)이 도시된다. 상기 자동 잡음 임계 섹션(36)은 저항(314)을 통해 그것에 입력하기 위해 라인(100)상의 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 1에 도시된)으로부터 상기 RX(OUT+) 신호를 수신한다. 저항(314)은 V₃노드(320)를 형성하는 작동 증폭기("OpAmp")(318)의 "+" 입력에 접속된 캐소드를 가지는 다이오드(316)의 애노드에 접속된다. V₃노드(320)는 저항(322)과 캐패시터(320)의 병렬 조합을 통해 히로 접지에 결합된다. OpAmp(318)의 출력은 다시 그것의 "-" 입력과 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 1에 도시된)에 V_임계신호를 공급하기 위해 라인(102)에 결합된다. 라인(102)은 저항(334)을 통해 +5 볼트의 소스에 접속된 하나의 단자와 저항(336)을 통해 회로 접지에 결합된 다른 단자를 가지는 분압기(332)의 중앙 탭에 저항(330)을 통해 접속된다.

상기 마이크로 컴퓨터(270)(도 6에도시된)로부터의 라인(308과 310)은 저항(338)을 통해 각각 라인(102)에 접속된다. 부가적으로, 마이크로 컴퓨터(270)로부터 라인(312)은 도시된 바와 같이 저항(342)을 통해 라인(102)에접속된다.

동작중, 상기 CPU 섹션(도 6에 도시된)(28)과 공동으로 자동 잡음 임계 섹션(36)은 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 3에 도시된)에 대해 간단하게 수행된 여전히 높은 효과적인 임계 조절을 제공한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 수신 다이오드(24)은 그것을 바이어싱하기 위해 저역 통과 필터 네트워크(106)를 포함하는 잡음 필터링 네트워크를 통해 공급되는 고전압 소스(약 50 볼트의)를 사용한다. 상기 다이오드(24)는 일반적으로 트랜스 임피던스 증폭기(116)의 능동 회로 엘리먼트를 포함하여 트랜지스터(118, 120, 122, 124)에 의해 증촉된 짧은 전류 펄스를 형성하는 짧은 지속 레이저 펄스인 인입 레이저광에 대한 출력 전류 전위에 응답한다. 상기 트랜스 임피던스 증폭기(16)는 상기 레이저 수신 다이오드(24)상에 충돌하는 인입 레이저 펄스에 대한 출력 전압 펄스 전위를 형성한다. 상기 트랜스 임피던스 증폭기(116)의 출력은 높은 속도 비교기인 정전 결합적으로 상기 비교기(134)의 "+" 출력에 결합된다. 상기 "+" 입력에 대한 레이저 펄스 입력은 상기 "-" 임계 핀상의 전압에 의해 결정된 임계값을 교차하고, 양의 출력 펄스가 형성된다.

실행을 최대화하기 위하여, 상기 비교기(134)의 임계값은상기 레이저 범위 탐색기(10)로부터 최대 수행을 얻도록 가장 약한 가능한 레이저 펄스를 검출하기 위해 최대 민감도로 설정되어야 한다. 일반적 시도는 임계값을 조절하기 위해 디지털 제어 또는 분압기의 사용을 포함한다. 그러나, 이런 시도는 시간과 온도 변화에 걸쳐 수신기의 이득이 임의 속도를 변화시키는 단점을 가지지만, 어떤 주어진 임계값 설정에 대해 고정된 평균 속도가 될 것이다. 상기 평균 속도는 상기 임계값에 의존한다. 따라서, 펄스가 하이인 시간 동안, 캐패시터(324)는 저항(314)과 다이오드(316)를 통해 논리 펄스상의 하이에 의해 결정된 속도로 변화하고 어떤 전압은 여전히 캐패시터(324) 상에 존재하고 있다.

처음에, 캐패시터(324)는 다음과 같이 변경된다. 상기 잡음 펄스가 종결될 때, 상기 논리 라인은 다시 제로로 간다. 캐패시터(324), 다이오드(316) 상의 나머지 전압은 반전 바이어싱될 것이고, 상기 방전 경로는 이제 저항(332)이다. (이미 기술된 바와 같이, 저항(322)을 위한 값은 상당히 긴 시상수, 150의 인자를 제공하도록 선택된다.) 다른 펄스가 올 때, 캐패시터(324)는 더 많은 비트를 충전할 것이다. 다음에 발생할 것은 아주 급속하게(예를 들면, 수 밀리초내에) 캐패시터(324)에 걸친 전압은 평균 발사 속도에 비례하는 속도로 안정화한다. 저항(314)과 저항(322) 사이가 큰 비율을 가지는 이유는 잡음 펄스가 전형적으로 50 나노초 폭으로 평균화할 수 있기 때문이고, 이들 사이의 상기 평균화된 시간은 2 마이크로초의 등급이 될 수 있게 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 민감도를 최대화한다. 예를 들어, 50% 전압이 요구되고 하이 상태가 50 나노초 동안 발생하는 바년 로우 상태 평균이 1 마이크로초 동안 발생된다면, 20:1 비율이 형성된다. 그럼에도 불구하고, 상기 최적의 비율은 이미 기술된 바와 같이 약 150:1이 되도록 경험적으로 결정되고 평균 펄스 폭(전형적으로 30 나노초 길이의 정도)과 1.5 볼트의 전형적 전압 레벨을 가진 펄스 반복 속도(4 마이크로초의)에 관련된다.

Op amp(318)는 노드(320) 상의 "+" 입력 핀에서 전압(V₃)을 가진 단일 이득이 될 필요는 없더라도 단일 이득 버퍼로서 구성된다. 외부 회로를 구동하기 위해 상기 입력은 높은 임피던스이고 상기 출력은 낮은 임피던스이다. 상기 op amp(318)의 출력에서 유도된 상기 전압은 저항(338), 저항(340), 저항(342) 및 저항(330)을 포함하는 저항 네트워크내에 공급된다. 라인(102) 상의 상기 저항 네트워크의 요약 노드는 상기 레이저 수신 섹션(22)(도 3에 도시된)에 신호 V_임계를 제공하도록 임계 제어로 간다. 저항(330)은 저항(330)의 다른 단부 상의 DC 전압이 제어될 수 있도록 상기 분압기(332)의 중앙 탭에 접속된다. 그것은 단지 DC 전압이다.

조합으로, 상기 회로는 피드백 네트워크를 포함하여 잡음 펄스가 없다면 V3가 제로와 V_임계이고 로우값으로 강하한다. 처음에, V임계는 더 높을 것이고, 비교기(134)(도 3에 도시된)의 "-" 입력은 "+" 입력 보다 높을 것이고 시작 상태로서 출력 상의 논리 로우를 이끌어낸다. 노드(320)상의 V3의 레벨이 강하할 때, 상기 비교기(134)의 "-" 핀 상의 전압 레벨은 상기 양의 "+"상의 트랜스 임피던스 증폭기(116)로부터의 신호상의 레벨에 접근하기 시작한다. 그것이 잡음 존에 접근할대, 잡음 펄스가 나타나기 시작한다. 잡음 펄스가 시작되자마자, 충전이 노드(320) 상에 나타나고 그래서 V3를 충전한다. V1와 V3가 정합할 때, 피드백 점이 도달되고 충전이 정지한다. 기본적으로, 상기 임계값 상의 전압은 잡음 발사 속도가 V_임계를 유지하는데 요구되는 전압의 V3를 유지하는 그런 점으로 설정된다. V_임계의 매우 작은 변화가 잡음 발사 속도에 매우 큰 변화를 형성하기 때문에, 전형적으로 V_임계에서10 밀리볼트 변화가 약 1 볼트 만큼 노드(320)에서 상기 전압(V3)을 변경시킬 것이다. 다음에 형성되는 것은 꽤 높은 이득 피드백 루프이다. 그결과 V_임계가 매우 근접하게 잡음 발사 속도를 따라가고 V3가 매우 정확하고 급속히 안정화할 것이다. 이것은 추가로 바이어스를 제어하고 V3가 보상되도록 함으로써 상기 잡음 발사 속도를 조절할 수 있는 능력을 제공한다. 다음에 노드(320) 상의 상기 전압(V3)은 상기 잡음 바라사 속도를 나타낸다.

NSET1 라인과 NSET2 라인(310)은 로우 또는 하이가 수용될 때 이들이 서로 다른 반사력 타겟에 대해 최대 범위를 얻기 위해 잡음 속도를 조절하도록 하는 상기 마이크로 컴퓨터(28)로부터의 2개 제어 라인이다. 둘 다의 라인(308과 310)이 하이라면, V3는 일정한 임계 잡음를 유지하기 위해 보상을 위해 강하될 것이다. 유사하게, 분압기(332)는 상기 임계점이 V3의 레벨과 함께 서로 설정될 수 있도록 조절을 제공한다. 전형적으로, 상기 V3 점은 평균 잡음 발사 속도에 대한 바람직한 선택으로서 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0 볼트와 동일하게 설정될 것이다. 이와 같이, 저항(338)이 저항(340)의 거의 두배이기 때문에 4개 조합 전압이 1 볼트 절반 만큼 전압으로 거칠게 균일하게 배치되어 얻어진다. 분압기(332)는 제 1전압 레벨를 .5 또는 최종 전압을 2.0까지 설정하는데 사용되는 반면 간격은 NSET1과 NSET2를 설정하는 논리 제어 라인(308과 310)에 의해 결정된다. 반대로, 이런 시도는 연장될 수 있는데, 4개 조합이 기술되고 도시된 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 특별한 수행에서 충분한 해상도를 제공한다. 둘다의 라인(308과 310)이 하이일 때, V임계 라인(102)을 포함하는 노드내로 주입된 전류가 있고, 그것을 보상하기 위해 V3는 강하되어야 하고, 그런 작은 전류는 저항(310) 등을 통해 흐른다. V3는 상기 라인(308과 310) 상의 논리 하이와 로우의 순열에 의존하는 이런 값을 수반할 것이다. 저항(330)은 단지 이런 전체 블록이 잔류하는 경우를 설정하는데 사용되는 반면, 분압기(332)는 초기 설정점을 확립하는데 사용된다. 유이트로부터 유니트까지 잡음 특성이 다소 변화할 것이기 때문에, 분압기(332)는 초기 소자 특성을 설정할 수 있다.

저항(342)은 저항(338과 340) 보다 상당히 더 낮은 값이고, 그것의 값은 라인(312) 상의 반사 모드 신호가 하이로 취해져 나타날 때 V3는 제로까지 강하할 것이고 제로 이하로 갈수 없기 때문에 거기에 머무를 것이다. 이런 점에서, 상기 피드백 루프는 포화되고 더 이상 효력이 없으며, 이런 V_임계는 더 이상 안정되지 않다. 동작중, 라인(312)은 .4 볼트의 상당한 전압에 의해 하이가 될 것이다. 그 결과 그것은 완전히 상기 레이저 수신 섹션(22)의 감도를 저하시켜 상기 레이저 범위 탐색기(10)는 단지 후방 반사기에만 반응할 것이다. 이런 동작 모드에서 상기 수신기는 재전환되고 그것의 비조합의 범위는 500 야드로부터 약 30 또는 40 야드까지 떨어진다. 그 결과 상기 레이저 범위 탐색기(10)는 단지 후방 반사기 또는 상기 소스에 다시 상기 레이저 에너지를 반환하는 높은 기울기 반사기를 포함하는 측량 프리즘에 입수된다. 가능한 응용은 또한 레이저 반사기가 상기 핀에 부착되는 특별한 골프 홀에 대한 거리를 결정하는 것을 포함하고, 상기 신호는 마찬가지로 동작의 더욱 민감한 모드에서 나무 뒤로부터 또는 초원의 전방에서 사실상 복귀할 것이다.

상기 자동 잡음 임계 섹션(36)의 본질은 이미 기술된 바와 같이 임계값을 제어하는 피드백 루프를 형성하는 검출된 평균 잡음 발사 속도를 포함하는 피드백 루프이다. 이런 회로의 사용은 수동적으로 임계값을 설정하려는 시도와 비교하여 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 범위에 대해 거의 50%의 부가를 초래한다. 상기 잡음 발사 속도를 설정함으로써, 잡음 펄스는 신중히 형성되고, 그것의 장점을 취하는 모든 시간과 유일한 방법은 마이크로 컴퓨터(270)의 펌 웨어를 수행함으로써 잡음 펄스와 레이저 복위 펄스 사이를 구별한다. 상기 알고리즘은 다음과 같이 동작한다. 상기 레이저 발사 과정 동안, 발사하는 제 1 펄스 상에서 상기 알고리즘은 레이저 펄스를 얻고, 그것은 그것을 펄스의 스택내에 위치시킨다. 예를 들면, 상기 스택은 10개 펄스가 스택내에 유지되도록 0 내지 9로 표시된 위치를 가질 수 있다. 상기 비행시간의 값은 저장되고, 파워 복위를 위해 수정되고,(상기 마이크로 컴퓨터(270)는 상기 복귀 신호의 파워 레벨을 결정한다) 그리고 상기 스택내의 위치 중 하나에 배치된다. 다음 펄스의 수령 때, 상기 마이크로 컴퓨터(270)는 다음 펄스를 상기 스택내의 나머지 위치와 비교할 것이다. 처음에, 대부분의 위치는 비어 있을 것이고 정합은 없을 것이다. 정합이 발견되지 않는다면, 상기 마이크로 컴퓨터(270)는 상기 펄스를 스택내에 밀어 넣고 단지 스택내에 펄스를 위치시키는 것을 수행하고, 다음에 상부가지 이르게 될 때 그것은 다시 가고 상기 베이스 위에 쓰고, 펄스의 N 번호의 히스토리가 상기 스택내에 전개된다. 어떤 시간의 새로운 펄스가 들어오면, 정합을 위해 전체 스택을 비교한다. N=10인 경우, 정합을 위해 선행하는 10개 펄스를 탐색한다.

수행하기 위한 이유, 즉 높은 잡음 발사 속도가 최대 민감도를 얻도록 신중히 설정되기 때문에 많은 잡음 펄스가 나타나게 되지만 잡음 펄스는 임의로 발생할 것이고 정밀 정합의 기회는 매우 낮다. 상기 허용은 어떤 다른 펌 웨어 파라미터로서 설정될 수 있기 때문에, 디폴트값은 전형적으로 경험적으로 결정되어 로딩될 것이다. 보기로서, 수 나노초의 허용이 실제 타겟이고 잡음 펄스가 아니라고 가정될 정합을 위해 설정될 수 있다. 상기 알고리즘을 사용하여, 상기 과정은 정합이 얻어질대까지 타겟상의 록킹 시도를 계속한다. 상기 정합은 단지 프리셋 허용(매우 적당한 결과를 제공하는)내의 2개 펄스를 요구하고, 또는 더 높은 민감도가 요구된다면 3 내지 N의 정합이 실제 타겟을 발생하고 잡음 펄스를 발생하지 않는 신뢰성에 의존하여 열거될 수 있다. 에시적 동작에서, 상기 제 1 펄스(펄스 0)는 8개 잡음 펄스에 의해 수반되는 상기 실제 타겟이 될 수 있고, 상기 9개 펄스가 다시 실제 타겟이 되는 동안 상기 타겟에 대한 거리는 정확히 결정될 수 있다. 상기 스택은 상기 시스템에 유용한 어떤 메모리 한계까지의 크기로 증가될 수 있고, 상기 잡음 레벨내에서 얼마나 멀리 있느냐에 의존하여 상기 레이저 범위 탐색기(10)가 작동하여야 한다.

정합이 발견되면, 다음에 상기 정합값의 평균은 모든 순차적 펄스를 비교하는데 사용될 수 있고, 스택내에 그들을 위치시키고 그것과 매칭되어 펄싱하기 보다는 초기 정합 평균은 상기 측정에 기여할 것이다. 다른 정합 펄스 이전에 특정 수의 펄스 경과가 수신된다면, 잡음에 대한 우발적인 자동 추적이 얻어지고 상기 과정이 재시작된다고 가정될 수 있다. 여러 가지 파라미터를 조절함으로써, 트레이드 오프는 잡음내에서 얼마나 멀리까지 상기 레이저 범위 탐색기(10)가 작동해야 하는가의 측정을 얻는데 걸리는 시간 사이에 형성될 수 있다. 잡음 속도가 상기 자동 잡음 임계 섹션(36)에 의해 어떠한 것이 요구되는지 설정할 수 있기 때문에, 시간 및 범위에 대한 최적의 획득 특성을 제공하는 알고리즘의 최적화가 가능하다.

V3의 값을 더 높일수록, 더 많은 잡음가 상기 수신기로부터 발생하고, 더욱 민감할수록 상기 레이저 수신 섹션(22)이 러닝한다. 나타나는 잡음 펄스의 가능성은 비행 시간에 비례하고, 그래서 얻어진 매우 "어두운" 타겟, 최대 범위는 작아질 것이지만, 또한 최대 비행 시간이 작아지고 그래서 더 높은 잡음 속도가 허용될 수 있다. 그러므로, 더 높은 이득에서의 러닝은 어두운 타겟에 대해 최적의 범위를 제공할 것이다. 다른 한편, 상기 타겟이 매우 반사적이라면 높은 이득은 요구되지 않고, 그래서 잡음 속도는 낮아질 수 있고, 다음에 더 긴 비행 범위 이상으로 나타나는 잡음 펄스의 동일한 가능성을 제공하고, 따라서 밝은 백색 타겟 상에서 빠른 획득이 얻어질 수 있다. 그러므로, 상기 모드 스위치(126)를 억제함으로써 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 동작의 서로 다른 모드가 얻어질 수 있다. 보기로서, 하나의 모드는 100 야드 이상의 거리까지 반사하는 도로 표시에 대한 범위를 찾는데 사용될 것이다. 선택적으로, 젖은 검은 나무 껍질과 같은 것에 대한 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 조준은 단지 350-400 야드까지 최대 범위를 감소시킬 것이고 그런 서로 다른 동작 모드는상기 방식으로 잡음가 항상 있기 때문에 마찬가지로 도로 표지에 부닥치기 위해 상당히 긴 시간을 요구하게 선택될 것이다. 상기 모드 스위치(126)는 이런 변수의 설정이 상기 레이저 범위 탐색기(10)의 범위를 최대화 하도록 하고, 선택된 상기 타겟 특성과 상기 타겟 특성의 가시 표시에 의존하여 제 1 모드가 가장 밝은 타겟 또는 가장 반사적 타겟에 대응되고 N 번째 모드가 반사적 타겟에 대응될 보이는 LCD 디스플레이(32)상의 작동자에 공급될 수 있다.

Claims (54)

1. 전력을 공급하는 내부 전력 공급 유니트를 포함하는 레이저 범위 탐지기에 있어서,

   표적에 전송하기 위한 다수의 레이저 펄스를 발생시키는 레이저 전송부;

   상기 표적으로부터 반사된 레이저 펄스를 수신하는 레이저 수신부;

   레이저 펄스의 비행 시간 및 반사된 레이저 펄스의 비행 시간을 결정하기 위하여 레이저 전송부 및 레이저 수신부에 연결된 정밀 타이밍부;

   비행 시간으로부터 유도된 표적에 대한 범위를 결정하기 위해 상기 정밀 타이밍부에 연결된 중앙 처리부; 및

   상기 범위를 시각적으로 디스플레이하기 위해 상기 중앙 처리부에 연결된 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
2. 제 1항에 있어서,

   기준 클록 신호를 제공하기 위해 상기 중앙 처리부 및 상기 정밀 타이밍부에 연결된 발진기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 발진기는 수정 기준 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 수정 기준 발진기는 약 8MHz인 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
5. 제 1항에 있어서,

   레이저 전송부가 상기 레이저 펄스를 전송하도록 하기 위하여 전력 공급 유니트에 연결된 수동 작동가능한 트리거 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 레이저 범위 탐지기의 표적 포착 모드를 선택하기 위하여 중앙 처리부에 연결된 수동 작동가능한 모드 스위치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 레이저 수신부에 연결되고 상기 중앙 처리부에 응답하여 반사된 레이저 펄스에 대한 적정 신호 대 잡음비를 결정하고 중앙 처리부에 일련의 가능한 복귀 펄스값을 제공하는 자동 잡음 임계부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
8. 제 7항에 있어서, 상기 중앙 처리부는 소정 수의 복귀 펄스값이 특정 정밀도에 일치할 때까지, 상기 소정 수의 복귀 펄스값이 표적에 대한 범위를 결정하기 위하여 이용되는 시간에, 미리 선택된 수의 상기 가능한 복귀 펄스값을 스택에 배치하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
9. 제 7항에 있어서, 상기 자동 잡음 임계 회로의 적정 신호 대 잡음비는 표적 반사율 형태의 수동 선택에 응답하여 중앙 처리부에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
10. 제 1항에 있어서, 상기 정밀 타이밍부는:

    상기 레이저 펄스에 대한 제로 시간값(ZERO_TIME)을 결정하는 수단;

    상기 레이저 펄스에 대한 보정 시간값(CAL_TIME)을 결정하는 수단; 및

    상기 레이저 펄스에 대한 레이저 비행 시간값(LASER_TIME)을 결정하는 수단을 포함하며,

    상기 표적에 대한 범위는 크기(LASER_TIME- ZERO_TIME)/(CAL_TIME- ZERO_TIME)에 직접 관련되는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 정밀 타이밍부는 레이저 전송부로부터 레이저 펄스중 하나를 전송하기 전에 중앙 처리부에 시작 타이머 신호를 제공하고 그리고 레이저 수신부에 의하여 반사된 레이저 펄스중 대응하는 하나의 펄스의 수신에 응답하여 정지 타이머 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
12. 제 1항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 레이저 범위 탐지기를 위한 광학 관측 엘리먼트 내에서 관측가능한 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
13. 제 6항에 있어서, 상기 모드 스위치의 연속 작동은 상기 디스플레이 상에서 레이저 범위 탐지기에 대한 다수의 표적 포착 모드를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
14. 제 1항에 있어서, 상기 레이저 범위 탐지기는 제 1정밀도로 표적에 대한 범위를 초기에 결정하고 다음에 높은 제 2정밀도로 표적에 대한 범위를 계속하여 결정하는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
15. 제 14항에 있어서, 상기 높은 제 2정밀도로 결정된 상기 표적에 대한 상기 범위는 상기 높은 제 2정밀도에 대하여 결정된 상기 범위의 표시와 함께 디스플레이에 디스플레이되는 것을 특징으로 하는 레이저 범위 탐지기.
16. 표적을 향한 펄스의 비행 시간을 기초로 표적에 대한 범위를 결정하는 방법에 있어서,

    제 1 및 2기준 전압 레벨을 초기에 형성하는 단계;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 첫 번째로 언클램핑하는 단계;

    제 1레이트에서 상기 제 2기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 첫 번째로 감소시키는 단계;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 언클램핑 단계로부터 제 1기준 시간 T1_ref를 두 번째로 저장하는 단계;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨을 재형성하는 단계;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 두 번째로 언클램핑하는 단계;

    제 3기준 전압 레벨을 형성하기 위하여 상기 제 1레이트보다 높은 제 2레이트에서 소정 시간 주기동안 상기 제 2기준 전압 레벨을 증가시키는 단계;

    상기 제 1레이트에서 상기 제 3기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 두 번째로 감소시키는 단계;

    상기 제 1 및 3기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 두 번째 언클램핑 단계로부터 제 2기준 시간 T2_ref를 두 번째로 저장하는 단계;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨을 다시 재형성하는 단계;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 세 번째로 언클램핑하는 단계;

    제 4기준 전압 레벨을 형성하기 위하여 상기 높은 제 2레이트에서 상기 표적에 대한 펄스 비행 시간과 관련된 소정 시간 주기동안 상기 제 2기준 전압 레벨을 다시 증가시키는 단계;

    상기 제 1레이트에서 상기 제 4기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 세 번째로 감소시키는 단계;

    상기 제 1 및 4기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 세 번째 언클램핑 단계로부터 제 3기준 시간 T3_ref를 세 번째로 저장하는 단계; 및

    (T3_ref- T1_ref)/(T2_ref- T1_ref)에 비례하여 상기 표적에 대한 상기 범위를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 초기에 형성하는 단계, 재형성하는 단계 및 다시 재형성하는 단계는 상기 제 2기준 전압 레벨에서 캐패시터 상의 전압을 클램핑함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제 17항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 언클램핑 단계는 트랜지스터 스위치에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제 17항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 감소시키는 단계는 상기 캐패시터와 병렬로 스위칭되는 저항에 의하여 결정된 상기 제 1레이트에서 상기 캐패시터로부터 전하를 제거함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제 17항에 있어서, 상기 증가시키는 단계 및 다시 증가시키는 단계는 상기 제 2레이트에서 상기 캐패시터에 전하를 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
21. 제 16항에 있어서, 상기 소정 시간은 클록 기준 소스에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
22. 제 21항에 있어서, 상기 클록 기준 소스는 수정 발진기인 것을 특징으로 하는 방법.
23. 제 16항에 있어서, 상기 표적에 대한 펄스 비행 시간에 관련된 시간 주기는 상기 표적에 펄스를 전송하고 상기 전송시에 상기 표적으로부터의 펄스 반사를 수신하는 사이에 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제 16항에 있어서, 상기 제 2레이트는 상기 제 1레이트의 약 1000배인 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 16항에 있어서, 상기 계산 단계는 마이크로컴퓨터에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 표적을 향한 펄스의 비행 시간을 기초로 표적에 대한 범위를 결정하는 시스템에 있어서,

    제 1 및 2기준 전압 레벨을 초기에 형성하는 수단;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 첫 번째 언클램핑하는 수단;

    제 1레이트에서 상기 제 2기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 첫 번째로 감소시키는 수단;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 언클램핑 단계로부터 제 1기준 시간 T1_ref를 두 번째로 저장하는 수단;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨을 재형성하는 수단;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 두 번째로 언클램핑하는 수단;

    제 3기준 전압 레벨을 형성하기 위하여 상기 제 1레이트보다 높은 제 2레이트에서 소정 시간 주기동안 상기 제 2기준 전압 레벨을 증가시키는 수단;

    상기 제 1레이트에서 상기 제 3기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 두 번째로 감소시키는 수단;

    상기 제 1 및 3기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 두 번째 언클램핑 수단으로부터 제 2기준 시간 T2_ref를 두 번째로 저장하는 수단;

    상기 제 1 및 2기준 전압 레벨을 다시 재형성하는 수단;

    상기 제 2기준 전압 레벨을 세 번째로 언클램핑하는 수단;

    제 4기준 전압 레벨을 형성하기 위하여 상기 높은 제 2레이트에서 상기 표적에 대한 펄스 비행 시간과 관련된 소정 시간 주기동안 상기 제 2기준 전압 레벨을 다시 증가시키는 수단;

    상기 제 1레이트에서 상기 제 4기준 전압 레벨을 상기 제 1기준 전압 레벨로 세 번째로 감소시키는 수단;

    상기 제 1 및 4기준 전압 레벨이 동일할 때까지 상기 세 번째 언클램핑 수단으로부터 제 3기준 시간 T3_ref를 세 번째로 저장하는 수단; 및

    (T3_ref- T1_ref)/(T2_ref- T1_ref)에 비례하여 상기 표적에 대한 상기 범위를 계산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
27. 제 16항에 있어서, 상기 초기에 형성하는 수단, 재형성하는 수단 및 다시 재형성하는 수단은 상기 제 2기준 전압의 소스에 캐패시터를 결합시키는 트랜지스터 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
28. 제 27항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 언클램핑 수단은 상기 제 2전압 소스로부터 캐패시터를 분리하는 제 2트랜지스터 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
29. 제 17항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 감소시키는 수단은 상기 캐패시터와 저항을 결합하는 제 3트랜지스터 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
30. 제 27항에 있어서, 상기 증가시키는 수단 및 다시 증가시키는 수단은 상기 제 2레이트에서 상기 캐패시터에 전하를 인가함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 시스템.
31. 제 26항에 있어서, 상기 소정 시간은 클록 기준 소스에 의하여 결정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
32. 제 31항에 있어서, 상기 클록 기준 소스는 수정 발진기인 것을 특징으로 하는 시스템.
33. 제 26항에 있어서, 상기 표적에 대한 펄스 비행 시간에 관련된 시간 주기는 상기 표적에 펄스를 전송하고 상기 전송시에 상기 표적으로부터의 펄스 반사를 수신하는 사이에 결정되는 것을 특징으로 하는 시스템.
34. 제 26항에 있어서, 상기 제 2레이트는 상기 제 1레이트의 약 1000배인 것을 특징으로 하는 시스템.
35. 제 26항에 있어서, 상기 계산 수단은 마이크로컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
36. 제 26항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 상기 제 2기준 전압 레벨을 언클램핑하는 수단은 타이머를 초기화하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
37. 제 36항에 있어서, 상기 첫 번째, 두 번째 및 세 번째 저장 수단은 상기 제 1 및 제 2기준 전압 레벨의 일치, 상기 제 1 및 제 3기준 전압 레벨의 일치 그리고 제 1 및 제 4기준 전압 레벨의 일치시 상기 타이머를 정지시키는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
38. 실제 복귀 신호 및 관련 잡음 사이의 차이를 구분하기 위하여 신호 전송 장치의 중앙 처리부 및 신호 수신부와 상호작동하는 자동 잡음 임계 시스템에 있어서,

    상기 신호 수신부를 통하여 수신된 잡음 및 실제 신호 펄스를 포함하는 일련의 가능한 신호 펄스에 대한 적정 신호 대 잡음비를 결정하기 위하여 중앙 처리부에 응답하는 수단을 포함하는데, 상기 가능한 신호 펄스는 각각 신호 전송 장치로부터 이전에 전송된 펄스에 대하여 대표 펄스값을 가지며; 및

    소정 수의 상기 가능한 신호 펄스값이 특정 정밀도에 일치할 때까지 스택에 미리 선택된 수의 가능한 신호 펄스값을 배치하기 위하여 상기 중앙 처리부에 응답하는 수단을 포함하여,

    하나 이상의 소정 수의 가능한 신호값중 하나의 값은 상기 실제 복귀 신호를 나타내는 것으로 간주되는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
39. 제 38항에 있어서, 상기 신호 전송 장치는 레이저 범위 탐지기인 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
40. 제 38항에 있어서, 상기 가능한 신호 펄스의 펄스값은 상기 가능한 신호 펄스의 가능한 비행 시간에 상응하는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
41. 제 38항에 있어서, 상기 소정 수의 상기 가능한 신호 펄스값은 10인 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
42. 제 38항에 있어서, 상기 소정 수의 상기 가능한 신호 펄스값은 2인 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
43. 상기 소정 수의 가능한 신호 펄스값은 상기 실제 복귀 신호를 나타내기 위하여 평균화되는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
44. 제 38항에 있어서, 상기 적정 신호 대 잡음비를 결정하는 수단은 일정한 잡음 펄스 방출 레이트 출력을 생성하기 위하여 신호 수신부의 출력에 연결된 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
45. 제 44항에 있어서, 상기 검출기는 검출기 출력에 응답하여 상기 수신부에 임계 신호를 제공하기 위하여 상기 검출기 출력에 연결된 연산 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
46. 제 45항에 있어서, 상기 임계 신호는 임계 신호를 결정하기 위하여 중앙 처리부로부터 적어도 하나의 잡음 레벨 설정 신호와 함께 가산 노드에 공급되는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
47. 제 46항에 있어서, 상기 중앙 처리부로부터의 상기 잡음 레벨 설정 신호는 상기 적정 신호 대 잡음비를 상기 신호 전송 장치의 사용자에 의하여 선택된 선택적인 신호 대 잡음비로 선택적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 자동 잡음 임계 시스템.
48. 신호 전송 장치의 신호 수신부에서 실제 복귀 신호 및 관련 잡음을 구별하기 위한 방법에 있어서,

    표적에 일련의 신호 펄스를 전송하는 단계;

    잡음 및 실제 신호 펄스를 모두 포함하는 다수의 가능한 반사 신호를 상기 표적으로부터 수신하는 단계;

    상기 표적에 전송된 일련의 신호 펄스에 관련된 각각의 상기 가능한 반사 신호에 대한 대표 펄스값을 지정하는 단계;

    상기 각각의 대표 펄스값과 상기 대표 펄스값의 다른 값을 비교하는 단계;

    소정 수의 상기 대표 펄스값이 특정 정밀도에 일치할 때까지 상기 각각의 대표 펄스값을 계속 비교하는 단계; 및

    상기 소정 수의 대표 펄스값으로 표시될 상기 실제 복귀 신호를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
49. 제 48항에 있어서, 상기 전송 단계는 레이저 전송기에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
50. 제 48항에 있어서, 상기 수신 단계는 레이저 수신기에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
51. 제 48항에 있어서, 상기 지정하는 단계는 적어도 하나의 상기 일련의 전송 펄스의 전송에 대한 상기 가능한 반사 신호 펄스의 수신 시간을 측정함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
52. 제 48항에 있어서, 상기 비교 단계는:

    스택에 상기 대표 펄스값을 배치하는 단계; 및

    상기 스택에 배치된 각각의 대표 펄스값과 상기 스택에 이전에 저장된 다른 대표 펄스값을 비교하는 단계에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
53. 제 48항에 있어서, 상기 비교 단계 및 계속 비교 단계는 마이크로컴퓨터에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
54. 제 48항에 있어서,

    상기 실제 복귀 신호를 결정하기 위하여 상기 소정 수의 대표 펄스값의 대표 펄스값을 평균화하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.

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