JP2003521692A - 光学距離測定 - Google Patents

光学距離測定

Info

Publication number
JP2003521692A
JP2003521692A JP2001555831A JP2001555831A JP2003521692A JP 2003521692 A JP2003521692 A JP 2003521692A JP 2001555831 A JP2001555831 A JP 2001555831A JP 2001555831 A JP2001555831 A JP 2001555831A JP 2003521692 A JP2003521692 A JP 2003521692A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
correlator
correlation
cross
distance measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001555831A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5138854B2 (ja
Inventor
モルコム，ジョン
Original Assignee
インストロ プレシジョン リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB0001803A external-priority patent/GB0001803D0/en
Application filed by インストロ プレシジョン リミテッド filed Critical インストロ プレシジョン リミテッド
Publication of JP2003521692A publication Critical patent/JP2003521692A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5138854B2 publication Critical patent/JP5138854B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01S17/32—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

(57)【要約】 光学距離装置は、光信号を送信し、反射信号との相関のピークを探すことによって距離を測定する。相関に必要な計算の数は、粗相関及び微相関を組み合わせて使用することで減らされる。距離測定の精度も、相関ピークのいずれかのサイドに対する２つの最適ラインの交点を計算することによって向上する。信号は、好ましくは、最長系列によって変調される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、距離の測定に関し、特に、光学距離測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠方の物体までの距離を測定する１つの共通の方法は、測定システムから遠方
の物体までの間を往復する光パルスの移動時間を測定し、光速を利用して遠方の
物体までの距離を計算するものである。この方法を使用するシステムは、一般に
光パルスを生成するレーザを使用し、「レーザ距離計（ＬＲＦ）」、すなわち「
光検出及び照準（ＬｉＤＡＲ）システム」として周知である。典型的な用途は、
シビルエンジニアリング及び計測学での測量用途に対する、高度や目標距離の測
定である。ＬＲＦは、スタンドアローンの携帯ユニットとして作られたり、また
は大きなシステムに組み込まれたりする。
【０００３】 周知のＬＲＦを図１に示す。ＬＲＦは、レーザ１と、送信光学系２と、受信光
学系３と、光検出器４と、パルス検出回路５と、タイミング計算及び表示機器６
とからなる。
【０００４】 動作時には、ユーザは、入力部７を使用して距離の測定を開始する。これによ
って、レーザ発射パルスが、レーザ１に送られ、レーザは、プロット１０によっ
て表されるように時刻Ｔ０でパルス光を発する。このパルスは、送信光学系２に
よって集光され、遠隔の物体８まで進んでいき、ここで反射される。受信光学系
３は、プロット１２で示す反射光パルスの一部を集め、そのエネルギを光検出器
４に集束させる。検出器４は、受光した光パルスを電気信号に変換し、パルス検
出器５は、光検出器によって生成された電気ノイズを識別して、時刻Ｔ１での入
射光検出信号からクリーンな論理レベルパルスを形成する。
【０００５】 このパルスは、タイミング計算及び表示機器６に送られる。タイミング計算及
び表示機器６は、レーザパルスの走行時間（Ｔ１−Ｔ０）及び介在する媒体での
光速（ｃ）を利用して、遠隔の物体までの距離を表示する。
【０００６】 光パルスの光路に存在する多数の様々な物体（例えば、植生）からの反射や、
介在する環境の屈折率の変動により、検出器４によって検出される反射信号に、
多数のパルスが現れることが頻繁にある。ＬｉＤＡＲシステムは、単一パルス識
別システム５を使用する代わりに、検出器４による信号出力にさらなる信号処理
及び解析を行って、これらの余分な反射の位置及び強度を計算することで、介在
する物体や環境の様々な特性を調査できる。
【０００７】 価格を低減するために、ＬＲＦ装置は、単一の光学系を使用し、送信パルスと
反射パルスとを分離するための光ビームスプリッタを備えている。
【０００８】 ＬＲＦやＬｉＤＡＲシステムによって測定できる最大距離は、ＬＲＦが、熱的
に生成された暗電流やショットノイズなど、バックグランド照射や光検出器にお
ける固有な影響と入射する反射パルスとを識別できなくなる点によって決められ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
送信及び反射での損失のために、２、３キロメータ以上の測定距離を得るため
には、比較的高価なＮｄ：ＹＡＧ、またはエルビウムガラスなどのレーザ技術が
必要である。低価格システムは、固体レーザダイオードを使用して組み立てられ
ているが、しかし、各送信パルスにおけるエネルギが比較的低いので、測定距離
は、数百メートルに限られている。
【００１０】 多数（Ｎ＝数百、または数千）のパルスを送り、反射信号を加算して相関のな
い検出器ノイズに対する識別能力を向上させることによって、測定距離を延長す
るシステムもある。この技術を使用して、固体レーザダイオードを使用するＬＲ
Ｆは、最大２〜４ｋｍの測定距離を得られた。しかし、このプロセスは、識別能
力に最も良い状態で
【外１】 の改善をもたらすのみである。さらに、曖昧さを排除するために、前のパルスの
反射が検出されるまでは次のパルスを送ることができないので、長距離では、パ
ルスの反復レートが制限される。例えば、５ｋｍのところに位置する遠隔の物体
に対するパルスの送受信は、約３０μ秒かかり、故に、１０００サンプルを収集
するためには、０．０３秒かかる。実際には、この期間での照準線や遠隔物体の
僅かな動きによって、受信パルスを加算する効果が減少することが分かっている
。
【００１１】 測定距離と、使用される光学系の光送信及び集光能力との間にトレードオフも
存在する。広開口光学系は、測定距離を改善させるが、同時に大きさ及び価格も
増大させる。
【００１２】 上記システムの問題点を解決するために、別の方法が開発されている。
【００１３】 一例が、ドイツ国特許第１５８５０５４号に記載されたシステムである。この
システムにおいて、二酸化炭素レーザの出力は、音響光学変調器を通過して出力
される。受信された赤外線信号が検出され、表面弾性波装置を使用する電子回路
が設けられて、目標の距離と速度とを測定できる。
【００１４】 この技術の特に有効な実施例は、最長系列として周知の信号を使用して実現さ
れる。これは、疑似ランダムノイズバイナリ信号（ＰＲＢＳ）の一種であり、適
切なフィードバックタップから入力が生成されるディジタルシフトレジスタを使
用して大抵は生成される。かかる系列の使用は、ドイツ国特許第１５８５０５４
号に記載されている。
【００１５】 最長系列は、ｒ段のシフトレジスタによって生成される最長周期を有する疑似
ランダムノイズ系列である。最長系列は、長さ（Ｎ＝２ｒ−１）のシフトレジス
タクロック周期を有する。さらに、音響相関関数は、２つの値、すなわち相関点
で１．０のピーク、または（−１／Ｎ）のいずれかの値のみを有するので、優れ
た自動相関特性を有する。
【００１６】 図２は、４段シフトレジスタ２０によって生成される最長系列の一例を示す。
別の最長系列を、適切なフィードバックタップによってより多段のシフトレジス
タを使用して生成しても良い。
【００１７】 この方法は、信号対ノイズ比とこれによって得られる距離を改善するための平
均化法と組み合わせても良い。
【００１８】 同様な方法を記載した別の文献は、距離計を記載したドイツ国特許第１９９４
８８０３号である。最長系列（ＭＬＳ）は、送信されて受信された反射信号と相
関が取られる。ＭＬＳは、優れた選択である。何となれば、この２進性によって
、レーザダイオードの有効な変調が可能になるからである。さらに、信号は、（
＋１）及び（−１）の値を取るのみであるから、相互相関は、乗算を必要とせず
、加算と減算とによって簡単に計算できる。
【００１９】 さらなる問題点は、距離の精度が、アナログ・ディジタルコンバータのサンプ
ルレートによって制限されることである。例えば、サンプルレートが３３ＭＨｚ
の場合、測定可能な最小時間増分は、約５ｍの距離精度に等しい約３０ｎ秒であ
る。これは、多くの用途には不十分である。この問題を解決するために、サンプ
ルレートを増加させるが、しかし、これはシステム価格も増加させる。何故なら
ば、より高価な部品とより複雑な回路とが必要になるからである。
【００２０】 ドイツ国特許第１９９４８８０３号の装置には、制御可能な遅延ラインが、送
信信号と相互相関器との間に設けられ、遅延ラインによって導入された遅延の長
さは、タイミング機器によって制御される。動作時には、連続したＭＬＳ信号が
送信され、遅延ラインは、相関ピークが最大になるまで小ステップで調整される
。全移動時間は、相関ピークが最大になった遅延ラインによって加えられた小遅
延が足されたＭＬＳクロック周期の総数から計算される。ドイツ国特許第１９９
４９８０３号において、遅延ステップサイズは、ＭＬＳクロックサンプル周波数
の５分の１に等しく設定されている。故に、時間及び距離測定の精度は、５倍に
増加する。この方法の主たる欠点は、全測定時間が、相関ピークを見いだすのに
必要なステップ数によって増加することである。これは、多くの用途において以
下のことを問題にしている。
【００２１】 ａ） 低電力の携帯の使用では、より多くのＭＬＳ信号を送信すると、電力を
消費し、電源の寿命を短くする。 ｂ） 秘密の使用では、送信されるＭＬＳ周期の数は、探知の確率を増加させ
る。 ｃ） リアルタイム測定の使用では、ＭＬＳ周期の数が増加すると、ある時間
に行われる距離測定の回数を減らす。
【００２２】 さらなるポイントは、相互相関係数を完全に計算するために、かなりのレベル
の計算が必要になると考えられることである。例えば、次数１０のＭＬＳ信号は
、変調の相互相関を完全に計算するために１０２３クロック周期からなり、受信
信号は、１０２３２、すなわち１０４６５２９回の演算が必要になる。
【００２３】 この問題点を克服するために、ドイツ国特許第１９９４９８０３号に記載され
た構成は、補償器を使用して受信信号を単一ビット信号に変換する。これによっ
て、相互相関関数は、排他的なＯＲゲートとシフトレジスタとを組み合わせて使
用することによって計算できる。しかし、これは、相互相関の計算を容易にする
が、特に、反射信号の大きさが検出器や周辺からのノイズ以下の場合は、１ビッ
トディジタル化によって生じた信号情報の実質的な損失によって、この方法の有
効性はかなり減る。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解決する。
【００２５】 本発明により、次の光学距離測定装置が提供される。この光学距離測定装置は
、 変調信号を供給する信号源と、 前記信号源に接続されて前記変調信号によって変調された送信光信号を送信す
る送信系と、 前記送信信号の反射及び遅延バージョンである受信光信号を受信する受信系と
、 相互相関器と、を有し、 前記相互相関器は、 粗解像度で、時間遅延変調信号と受信信号との相関を大きくするために必要
な前記変調信号の時間遅延を測定する行程と、 前記粗解像度よりも高い解像度で、測定された時間遅延近傍の時間遅延範囲内
で受信信号に対する前記変調信号の時間遅延の関数として、前記変調信号と前記
受信信号との間の相関を測定する行程と、 時間遅延変調信号と前記受信信号との相関を大きくするのに必要な前記変調信
号の時間遅延から計算された距離の測定値を出力する行程と、 を実行するように配置されている。
【００２６】 以下に詳細を説明するように、時間遅延の概算値を測定し、この概算値を使用
してより正確に時間遅延を計算すると、必要な計算の数を減らすことができる。
【００２７】 さらに、優れた精度が、反復ＭＬＳ信号を送信することを必要とせずに得られ
る。
【００２８】 出力測定値は、適切なユニットでは距離そのものであり、または、計算された
時間遅延などの距離の測定値であり、または、距離に基づいた面積や体積などの
他の測定値である。
【００２９】 簡単な計算によって、アナログ・ディジタルコンバータの使用が可能になり、
受信信号をディジタル化してアナログ・ディジタルコンバータの各クロック周期
に対してマルチプルビット出力を出力できる。一方、ドイツ国特許第１９９４９
８０３号では、信号は、コンパレータ、より効果的には１ビットディジタル・ア
ナログコンバータを使用してディジタル化される。ドイツ国特許第１９９４９８
０３号の構成では、マルチプルビット精度を使用して相互相関を計算することは
困難である。何故ならば、使用される計算の数がたいへん多いからである。本発
明において粗相互相関器及び微相互相関器を使用することによって、計算の負担
が低減され、故に、受信信号のより解像度の高い表示の使用が可能になる。
【００３０】 時間遅延出力は、粗測定及び微測定のいずれかにおいて使用された時間の解像
度よりも高い解像度で測定される。これは、ピーク時間シフトの前の時間シフト
期間において、時間遅延の関数として微相互相関器による相関出力に対する最適
合直線のパラメータを計算し、ピーク時間シフトの後の時間シフト期間において
、時間遅延の関数として微相互相関器による相関出力に対する最適合直線のパラ
メータを計算し、最適合直線の一致したパラメータからピーク時間シフトを計算
する手段を設けることによって行われる。
【００３１】 実施例において、光学距離測定装置は、時間遅延変調信号と受信信号との相関
を大きくするために必要な前記変調信号の時間遅延を粗く測定する粗相互相関器
と、変調信号と受信信号との相関を、前記粗相互相関器によって測定された時間
シフト近傍の時間遅延範囲内で受信信号に対する変調信号の時間遅延の関数とし
て計算する微相互相関器と、を有する。
【００３２】 または、粗計算及び微計算は、単一ディジタル信号プロセッサにおいて実行さ
れ、プロセッサをコードプログラムして順次時間遅延粗測定及び時間遅延微測定
を行う。
【００３３】 粗相互相関器は、第１周波数で同期がとられて粗い解像度を測定し、微相互相
関器は、第１周波数よりも高い第２周波数で同期がとられる。
【００３４】 粗相互相関は、高速で計算されるので、粗相関は、平均化メモリ（５２）に記
憶された信号に対して周期的に計算できる。適切な信号対ノイズ比が得られたこ
とを粗相関が示す場合、微相関が実施されて最終の正確な距離結果が得られる。
このように、特定の距離を測定するために必要なレーザエネルギは、常時最大に
維持される。これは、バッテリ給電の用途に対しては有効であり、いずれの用途
においても目に対する安全性を大きくする。
【００３５】 信号源は、第１クロック周波数とは異なる、第２周波数の約数となる周波数で
同期をとることができる。これは、信号対ノイズ比が低い場合に、粗時間遅延の
検出を向上させる。第１、第２、信号源クロック周波数は、様々な用途に対する
性能の適応最適化を可能とするように調整できる。
【００３６】 信号源は、相互相関器へのクロック入力のものよりも低い周波数で同期がとら
れたディジタル変調信号を生成しても良い。ディジタル変調信号は、最長系列で
も良い。かかる系列によって、ピークが三角形となる有効且つ周知の相互相関関
数が得られる。
【００３７】 アナログ・ディジタルコンバータは、時間遅延の最初の測定に対して使用され
る第２周波数で同期をとることができる。
【００３８】 他の概念では、本発明は、距離を光学的に測定する方法に関する。かかる方法
は、 変調信号を供給する行程と、 前記変調信号によって変調された送信光信号を送信する行程と、 前記送信信号の反射及び遅延バージョンである受信光信号を受信する行程と、 時間遅延変調信号と受信信号との相関を大きくするために必要な変調信号の時
間遅延を粗く測定する行程と、 前記粗相互相関器によって測定された時間シフト近傍の時間遅延範囲において
受信信号に対する変調信号の時間遅延の関数として、前記変調信号と前記受信信
号との相関をより高い解像度で計算して距離の測定値を得る行程と、 を含む。
【００３９】 時間遅延を粗く測定する行程は、第１周波数で実行され、相関を計算する行程
は、第１周波数よりも高い第２周波数で実行しても良い。
【００４０】 信号源は、第１クロック周波数とは異なる、第２周波数の約数となる周波数で
同期がとられる。変調信号は、第１周波数で同期がとられたディジタル変調信号
を生成しても良い。ディジタル変調信号は、最長系列でも良い。
【００４１】 受信信号は、マルチプルビット解像度である。
【００４２】 アナログ・ディジタルコンバータを、第２周波数で同期をとることもできる。
【００４３】 精度を上げるために、本発明の方法は、 ピーク時間シフトの前の時間シフト期間において時間遅延の関数として微相互
相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータを計算する行程と、 ピーク時間シフトの後の時間シフト期間において時間遅延の関数として微相互
相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータを計算する行程と、 前記最適合直線のパラメータからピーク時間シフトを計算する行程と、 をさらに有する。
【００４４】 粗相互相関器の入力は、ローパスフィルタによってフィルタ処理がなされても
良い。
【００４５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、添付図面を参照しながら説明する。
【００４６】 図３に、本発明を使用するＭＬＳ法に基づいた光学距離測定装置の改良の一例
を示す。
【００４７】 動作時において、ユーザは、入力３２によって距離の測定を開始し、これによ
って、ＭＬＳ発生器３４は、ＭＬＳ信号を発生する。ＭＬＳ発生器クロック信号
は、除算器３８によってシステムマスタクロックＦｍｃｋ３６から導出され、故
に、ＭＬＳクロック周波数Ｆｍｌｓは、マスタクロック信号のＭの約数である。
実際には、ＭＬＳは、因数Ｍによって時間で伸長される。「伸長」ＭＬＳ信号に
よって、レーザ１は、符号４０で示すように、時刻Ｔ０で始まる光伸長ＭＬＳ信
号を発する。この光信号は、送信光学系２によって集束されて、遠隔の物体８ま
で届き、この物体８によって反射される。受信光学系３は、反射された光信号の
一部を収集して、このエネルギを光検出器４に集束させる。この検出器は、集束
された光信号を電気信号に変換する。この電気信号は、アナログ・ディジタルコ
ンバータ４２によってディジタル化され、粗相互相関器４４及び微相互相関器４
６に送られる。ディジタル・アナログコンバータのサンプルクロックは、システ
ムマスタクロック周波数に等しく設定されている。
【００４８】 粗相互相関ユニット４４は、ＭＬＳクロック周波数Ｆｍｌｓで同期がとられ、
故に、ディジタルの反射ＭＬＳ信号のサンプルをサンプリングしたバージョンと
最初の伸長ＭＬＳ送信信号と相関させる。この相互相関ユニットからの出力は、
パルス検出器４８によって検出されるピークであり、反射信号の粗時間遅延Ｔｃ
ｌを表すピークである。
【００４９】 次に、制御機器５０によって、微相互相関器４６は、時間遅延Ｔｃｌの領域内
でのみ送信信号と反射信号の相互相関を計算する。大抵は、微相互相関関数は、
Ｔｃｌの前後で２Ｍのサンプルに対して計算される。微相互相関器の出力は、図
４に示すような、ピーク領域での送信信号と反射信号との相互相関関数である。
なお、図４では、Ｍ＝４である。
【００５０】 ＭＬＳ等のＰＲＢＳ信号に対する相関ピークの形状は、三角パルスであること
が知られている。これは、Ｎ個の同一パルスのシーケンスの合計としてＭＬＳを
捉えることによって理解される。なお、各パルスは、幅がＴ＝１／Ｆｍｌｓであ
り、適切に遅延され、一緒に加算される。相互相関演算は、ＭＬＳをそのものの
遅延バージョンと畳み込み、次に相互相関器のクロック周波数と等しい周波数で
結果をサンプリングすることと同様であるとして考えられている。故に、相互相
関ユニットによる相関ピーク出力の形状は、幅Ｔの２つの同一なパルスの畳み込
み関数によって与えられる。なお、このパルスは、パルス幅２Ｔ＝２／Ｆｍｓｌ
の三角パルスであり、相互相関クロック周波数によってサンプリングされる。ま
た、このパルスは、微相互相関器に対しては、Ｆｍｃｋ＝Ｍ×Ｆｍｌｓである。
故に、微相互相関器４６によって出力される相互相関関数出力は、図４に示す形
状を取る。
【００５１】 この信号は、タイミング計算及び制御装置に入る。タイミング計算及び制御装
置は、周知の標準技術を使用して、信号のピークの前のＭ個のサンプルを通過す
る最適ラインＳ１（Ｔ）を求めるために係数ｍ１及びｋ１を計算する。なお、Ｓ １ （Ｔ）は、次式で表される。
【数１】 また、タイミング計算及び制御装置は、信号のピーク後のＭ／２個のサンプルを
通過する最適ラインＳ２（Ｔ）を求めるために係数ｍ２及びｋ２を計算する。な
お、Ｓ２（Ｔ）は、次式で表される。
【数２】 これらのラインを図６に示す。次に、タイミング、計算及び表示機器は、以下
の式から２つの最適ラインの交点Ｔ０を計算する。
【数３】 但し、Ｔ０は、送信信号と反射信号との間の時間遅延に等しい信号のピーク時
間の推定値である。
【００５２】 次に、物体までの距離は、測定された時間Ｔ０から計算される。これは、所要
時間に光速を掛けた値の半分である。
【００５３】 本発明の効果は、１つの相関器のみを使用するＭＬＳと比較すると分かる。か
かるシステムが、次数１０のＭＬＳを使用して構成されていると仮定すると、３
０ｎ秒のマスタクロック周期と遅延ステップサイズとは、ＭＬＳクロックサンプ
ル周波数の５分の１に等しい。上述のように、１つのＭＬＳ信号に対する完全相
互相関を計算するために必要な計算の総数は、１０２３２、すなわち１０４６５
２９回の演算である。このように、１つのマスタクロック周期（すなわち５ｍ）
内に相互相関ピークの位置を決めることは、１０４６５２９回の演算である。精
度をさらに改善するために、また、信号対ノイズ比が十分であると仮定すると、
最大５回の反復が、相関ピークの正確な位置を見つけるための遅延を実行するた
めに必要であり、故に、最悪で、５×１０２３２の計算が最良の精度を得るため
に必要である。これは、マスタクロック周期の５分の１、すなわち６ｎ秒であり
、１ｍの最適距離精度を与える。
【００５４】 図３の提案されたＭＬＳシステムと比較する。これが同一のマスタクロック周
期で動作し、且つＭＬＳ周波数に対するマスタクロック周波数の比Ｍ＝８とし、
ＭＬＳは次数７であると仮定する。これによってＭＬＳの継続時間は（２７−１
）＝１２７となり、これは、Ｍ＝８倍に伸長されて１０１６のマスタクロック周
期になる（図４のシステムへの持続時間に匹敵する）。
【００５５】 粗相関器４４は、ＭＬＳ周波数で同期がとられ、故に、粗相関を計算するのに
必要な計算の総数は、１２７２、すなわち１６１２９回の演算になる。微相関器
は、粗ピークの領域内で畳み込みピークを計算するために必要となるだけである
。Ｍ＝８では、１６の完全長相関計算が必要であり、全体で１６×１０１６＝１
６２５６回の演算が必要になる。この点に関し、相関ピークの位置は、１つのマ
スタクロック周期内で分かっているが、１６１２９＋１６２５６＝３２３８５回
の演算が、周知のシステムに対する１０２３２、すなわち１０４６５２９回の演
算よりも、これを見つけるために必要である。このように、伸長ＭＬＳを使用す
ると、２ステップアプローチを、反射パルスの相互相関関数を計算するために採
用できる。これは、計算の要件を相当減らし、本実施例では３２分の１になる。
故に、本発明は、より簡単に且つ低価格のハードウエアを使用して実行できる。
【００５６】 さらに、本発明は、ＭＬＳ相互相関関数の三角形の以前の情報を、ＭＬＳの伸
長フォームと組み合わせて使用して、相互相関関数のピークの時刻Ｔ０を、上記
のアプローチを使用して、１つのマスタクロック周期の持続時間よりも高い精度
で推定できる。実際には、Ｍ＝８のシステムに対して、相互相関ピークの位置は
、マスタクロック周期の４分の１以上の精度で推定できることが分かっており、
さらなるＭＬＳ周期を送信することを必要とせずに、既知のシステムにたいへん
類似した距離精度を与える。
【００５７】 図５は、本発明の第２の実施例を示し、メモリ５２がアナログ・ディジタルコ
ンバータの出力部に接続されている。信号対ノイズ比が低い場合に、多数の伸長
ＭＬＳ信号が送信され、受信信号は、メモリ５２において平均化されてから、粗
及び微相互相関計算を実行する。検出器及び周囲のノイズは未相関であるから、
これによって、ディジタル化信号の信号対ノイズ比は改善され、システムの最大
測定範囲及び精度も改善される。
【００５８】 本実施例において、粗相互相関ユニットは、ＭＬＳクロック信号とは異なる周
波数で受信及び伸長ＭＬＳ信号のサンプルをサンプリングする。この場合、粗相
互相関器は、周波数ＦＣｃｃで同期がとられる。ＦＣｃｃは、マスタクロック信
号のＮの別の約数であり、除算器５４によって得られる。これは、信号対ノイズ
比が低いときに、相互相関関数の粗位置の検出を改善するには有効である。さら
に、信号対ノイズ比が低いときに、粗相互相関ユニットの前に、ローパスフィル
タを設けることによって、相互相関関数の粗位置の検出がさらに改善される。例
えば、ローパスフィルタは、受信信号のＮ個の連続するサンプルを加算すること
によって簡単に実現される。
【００５９】 ＭＬＳクロック周波数に対するマスタクロック周波数の比（Ｍ＝Ｆｃ／Ｆｍｌ
ｓ）と、粗相互相関クロック周波数に対するマスタクロック周波数の比（Ｎ＝Ｆ
ｃ／Ｆｃｃ）とを様々に組み合わせると、距離、精度、計算時間において様々な
レベルの改良を行うことが可能である。そして、この組み合わせは、様々な測定
条件に対してＬＲＦの性能を最適にするために適宜選択される。粗相関器は、実
行される微測定に対して信号対ノイズ比が十分であることが検出されるまで、メ
モリ５２に記憶された信号を周期的に計算する。次に、微測定が、微相互相関ユ
ニットによって行われる。
【００６０】 本発明によって、観測者から離れた物体や背面までの光信号の走行時間を測定
するという考えに基づいて動作する光学距離測定装置の性能が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 周知のレーザ距離装置を示す。
【図２】 最長系列を生成する回路を示す。
【図３】 本発明の第１の実施例に基づいた時間遅延測定法を使用する光学距離測定装置
の構成を示す。
【図４】 図３に示す距離測定装置によって生成された信号を示す。
【図５】 本発明の第２の実施例の構成を示す。
【符号の説明】
１，３ 送信系 ３，４ 受信系 ３６ 信号源 ４４ 粗相互相関器 ４６ 微相互相関器 ５０ タイミング、計算、制御、表示機器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5J084 AA05 AB17 AD01 BA03 CA03 CA10 CA17 CA68 DA01 EA01 EA04

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変調信号を供給する信号源と、 前記信号源に接続されて前記変調信号によって変調された送信光信号を送信す
    る送信系と、 前記送信信号の反射及び遅延バージョンである受信光信号を受信する受信系と
    、 相互相関器と、を有し、 前記相互相関器は、 粗解像度で、時間遅延変調信号と受信信号との間の相関を大きくするために
    必要な前記変調信号の時間遅延を測定する行程と、 前記粗解像度よりも高い解像度で、測定された時間遅延近傍の時間遅延範囲
    内で、受信信号に対する前記変調信号の時間遅延の関数として、前記変調信号と
    前記受信信号との間の相関を測定する行程と、 時間遅延変調信号と前記受信信号との相関を大きくするのに必要な前記変調
    信号の時間遅延から計算された距離の測定値を出力する行程と、 を実行するように配置されたことを特徴とする光学距離測定装置。
  2. 【請求項２】 前記相互相関器は、 時間遅延変調信号と受信信号との相関を大きくするために必要な前記変調信号
    の時間遅延を粗く測定する粗相互相関器と、 変調信号と受信信号との相関を、前記粗相互相関器によって測定された時間シ
    フト近傍の時間遅延範囲内で受信信号に対する変調信号の時間遅延の関数として
    計算する微相互相関器と、 を有することを特徴とする請求項１記載の光学距離測定装置。
  3. 【請求項３】 前記粗相互相関器は、第１周波数で同期がとられ、前記微相
    互相関器は、前記第１周波数よりも高い第２周波数で同期がとられることを特徴
    とする請求項２記載の光学距離測定装置。
  4. 【請求項４】 前記信号源は、前記第１クロック周波数とは異なる、第２ク
    ロック周波数の約数となる周波数で同期がとられることを特徴とする請求項３記
    載の光学距離測定装置。
  5. 【請求項５】 所定の信号対ノイズ比が得られるまで粗解像度で時間遅延を
    周期的に計算し、次に前記粗解像度よりも高い解像度で相関の測定を行うように
    構成されていることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の光学距離測
    定装置。
  6. 【請求項６】 前記信号源は、前記相互相関器へのクロック入力よりも低い
    周波数で同期がとられるディジタル変調信号を生成することを特徴とする先行す
    る請求項のいずれかに記載の光学距離測定装置。
  7. 【請求項７】 前記ディジタル変調信号は、最長系列であることを特徴とす
    る先行する請求項のいずれかに記載の光学距離測定装置。
  8. 【請求項８】 受信信号をディジタル化するマルチプルビットアナログ・デ
    ィジタルコンバータをさらに有し、前記マルチプルビットアナログ・ディジタル
    コンバータは、前記マルチプルビットアナログ・ディジタルコンバータのクロッ
    ク周期毎にマルチプルビット出力を出力することを特徴とする先行する請求項の
    いずれかに記載の光学距離測定装置。
  9. 【請求項９】 請求項８が請求項３に従属する場合、前記アナログ・ディジ
    タルコンバータは、第２周波数で同期がとられることを特徴とする光学距離測定
    装置。
  10. 【請求項１０】 ピーク時間シフトの前の時間シフト期間において時間遅延
    の関数として前記微相互相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータ
    を計算し、前記ピーク時間シフトの後の時間シフト期間において時間遅延の関数
    として前記微相互相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータを計算
    し、最適合直線のパラメータからピーク時間シフトを計算する制御機器をさらに
    有することを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の光学距離測定装置。
  11. 【請求項１１】 前記粗相互相関器の入力に接続されたローパスフィルタを
    さらに有することを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載の光学距離測定
    装置。
  12. 【請求項１２】 変調信号を供給する行程と、 前記変調信号によって変調された送信光信号を送信する行程と、 前記送信信号の反射及び遅延バージョンである受信光信号を受信する行程と、 時間遅延変調信号と受信信号との相関を大きくするために必要な変調信号の時
    間遅延を粗く測定する行程と、 前記粗相互相関器によって測定された時間シフト近傍の時間遅延範囲において
    、受信信号に対する変調信号の時間遅延の関数として、前記変調信号と前記受信
    信号との相関をより高い解像度で計算して距離の測定値を得る行程と、 を含むことを特徴とする光学距離測定方法。
  13. 【請求項１３】 時間遅延を粗く測定する行程は、第１クロック周波数で実
    行され、相関を計算する行程は、前記第１周波数よりも高い第２周波数で実行さ
    れることを特徴とする請求項１２記載の光学距離測定方法。
  14. 【請求項１４】 前記信号源は、第１クロック周波数とは異なる、第２の周
    波数の約数となる周波数で同期がとられることを特徴とする請求項１３記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】 前記信号源は、前記第１周波数で同期がとられたディジタ
    ル変調信号を生成することを特徴とする請求項１３記載の光学距離測定方法。
  16. 【請求項１６】 前記ディジタル変調信号は、最長系列であることを特徴と
    する請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の光学距離測定方法。
  17. 【請求項１７】 所定の信号対ノイズ比が得られるまで時間遅延を粗く測定
    することを周期的に行い、次により高い解像度で測定を行う行程を含むことを特
    徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれかに記載の光学距離測定方法。
  18. 【請求項１８】 受信信号をマルチプルビット解像度にディジタル化する行
    程をさらに含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１７のいずれかに記載の
    光学距離測定方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８が請求項１３に従属する場合、前記第２周波数
    でアナログ・ディジタルコンバータの同期をとる行程をさらに含むことを特徴と
    する光学距離測定方法。
  20. 【請求項２０】 ピーク時間シフトの前の時間シフト期間において時間遅延
    の関数として微相互相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータを計
    算する行程と、 ピーク時間シフトの後の時間シフト期間において時間遅延の関数として微相互
    相関器による相関出力に対する最適合直線のパラメータを計算する行程と、 前記最適合直線のパラメータからピーク時間シフトを計算する行程と、 をさらに有することを特徴とする請求項１２乃至請求項１９のいずれかに記載の
    光学距離測定方法。
  21. 【請求項２１】 前記粗相互相関器の入力をローパスフィルタ処理する行程
    をさらに有することを特徴とする請求項１２乃至請求項２０のいずれかに記載の
    光学距離測定方法。
JP2001555831A 2000-01-26 2000-12-21 光学距離測定 Expired - Fee Related JP5138854B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0001803.6 2000-01-26
GB0001803A GB0001803D0 (en) 2000-01-26 2000-01-26 Time delay measurement
GB0005347.0 2000-03-06
GB0005347A GB0005347D0 (en) 2000-01-26 2000-03-06 Distance measurement
PCT/GB2000/004968 WO2001055746A1 (en) 2000-01-26 2000-12-21 Optical distance measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003521692A true JP2003521692A (ja) 2003-07-15
JP5138854B2 JP5138854B2 (ja) 2013-02-06

Family

ID=26243491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001555831A Expired - Fee Related JP5138854B2 (ja) 2000-01-26 2000-12-21 光学距離測定

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6753950B2 (ja)
EP (1) EP1252535B1 (ja)
JP (1) JP5138854B2 (ja)
AT (1) ATE263380T1 (ja)
AU (1) AU2001222082A1 (ja)
DE (1) DE60009565T2 (ja)
TR (1) TR200400946T4 (ja)
WO (1) WO2001055746A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005049153A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Toshiba Corp 音声方向推定装置及びその方法
JP2008506927A (ja) * 2004-06-25 2008-03-06 インストロ プレシジョン リミテッド 交通安全システム
JP2013535675A (ja) * 2010-07-29 2013-09-12 ワイカトリンク リミテッド 対象物の距離特性および／または輝度特性を測定する装置および方法

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2004239360A1 (en) * 2003-03-12 2004-11-25 Joule Microsystems Canada Inc. Signal processing system and method
GB0415219D0 (en) * 2004-07-07 2004-08-11 Koninkl Philips Electronics Nv Improvements in or relating to time-of-flight ranging systems
GB0420712D0 (en) * 2004-09-17 2004-10-20 Instro Prec Ltd Speed detection device
GB0420981D0 (en) * 2004-09-21 2004-10-20 Instro Prec Ltd Particle detection device
GB2420238B (en) * 2004-11-04 2007-03-21 Instro Prec Ltd Correlation apparatus and method
GB2421383A (en) * 2004-12-07 2006-06-21 Instro Prec Ltd Surface profile measurement
US7756196B1 (en) * 2005-04-04 2010-07-13 Acorn Technologies, Inc. Efficient adaptive filters for CDMA wireless systems
US7381939B2 (en) * 2005-06-02 2008-06-03 Transcore Link Logistics Corporation Optical cargo detection
CN101263402B (zh) * 2005-09-26 2012-05-30 香港应用科技研究院有限公司 具有调制光探测器的光接收机
US7592615B2 (en) * 2005-10-11 2009-09-22 Hong Kong Applied Science And Technology Research Institute Co., Ltd. Optical receiver with a modulated photo-detector
US8242476B2 (en) * 2005-12-19 2012-08-14 Leddartech Inc. LED object detection system and method combining complete reflection traces from individual narrow field-of-view channels
DE602007006232D1 (de) 2006-11-14 2010-06-10 Instro Prec Ltd Detektionssystem für eindringlinge
EP2158579B1 (en) * 2007-06-18 2014-10-15 Leddartech Inc. Lighting system with traffic management capabilities
EP2160629B1 (en) * 2007-06-18 2017-04-26 Leddartech Inc. Lighting system with driver assistance capabilities
US20080309916A1 (en) * 2007-06-18 2008-12-18 Alot Enterprises Company Limited Auto Aim Reticle For Laser range Finder Scope
US7650240B2 (en) * 2007-06-22 2010-01-19 Weyerhaeuser Nr Company Estimating an attribute value using spatial interpolation and masking zones
US7640122B2 (en) 2007-11-07 2009-12-29 Institut National D'optique Digital signal processing in optical systems used for ranging applications
EP2212713B1 (en) * 2007-11-12 2016-08-10 Analog Devices, Inc. Methods and apparatus for generating and processing transmitter signals
EP2232462B1 (en) * 2007-12-21 2015-12-16 Leddartech Inc. Parking management system and method using lighting system
CA2710212C (en) 2007-12-21 2014-12-09 Leddartech Inc. Detection and ranging methods and systems
CA2719435C (en) * 2008-04-04 2014-12-30 Leddartech Inc. Optical level measurement device and method
US8107056B1 (en) 2008-09-17 2012-01-31 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Hybrid optical distance sensor
EP2208831A1 (de) * 2009-01-20 2010-07-21 Geberit International AG Verfahren und elektronische Steuervorrichtung zur berührungslosen Steuerung einer sanitären Anlage
US8213022B1 (en) 2009-03-04 2012-07-03 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Spatially smart optical sensing and scanning
WO2011077400A2 (en) 2009-12-22 2011-06-30 Leddartech Inc. Active 3d monitoring system for traffic detection
US8760631B2 (en) * 2010-01-27 2014-06-24 Intersil Americas Inc. Distance sensing by IQ domain differentiation of time of flight (TOF) measurements
US9341715B2 (en) * 2010-04-07 2016-05-17 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Multi-level digital modulation for time of flight method and system
RU2469269C2 (ru) * 2011-01-18 2012-12-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт "Полюс" им. М.Ф. Стельмаха" Способ определения дальности
US8908159B2 (en) 2011-05-11 2014-12-09 Leddartech Inc. Multiple-field-of-view scannerless optical rangefinder in high ambient background light
CA2839194C (en) 2011-06-17 2017-04-18 Leddartech Inc. System and method for traffic side detection and characterization
CA3112113A1 (en) 2012-03-02 2013-09-06 Leddartech Inc. System and method for multipurpose traffic detection and characterization
DE102013003186B3 (de) * 2013-02-26 2014-05-08 Audi Ag Verfahren zur Ermittlung eines Abstands eines Objekts zu einem Kraftfahrzeug und PMD-Sensor
US9702960B2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Raytheon Company Frequency difference of arrival (FDOA) for geolocation
TWI533646B (zh) * 2014-06-10 2016-05-11 晨星半導體股份有限公司 配合可變增益放大器之信號處理系統及信號處理方法
JP6938371B2 (ja) 2014-09-09 2021-09-22 レッダーテック インコーポレイテッド 検出ゾーンの離散化
RU2605628C1 (ru) * 2015-06-08 2016-12-27 Владимир Владиславович Имшенецкий Способ и оптическое устройство для определения расстояний до объекта
US10036812B2 (en) 2015-06-24 2018-07-31 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and system for three dimensional digital holographic aperture synthesis
GB201516701D0 (en) 2015-09-21 2015-11-04 Innovation & Business Dev Solutions Ltd Time of flight distance sensor
US9520910B1 (en) * 2015-09-24 2016-12-13 Nxp B.V. Receiver component and method for enhancing a detection range of a time-tracking process in a receiver
CN105759279B (zh) * 2016-04-20 2018-06-01 深圳市速腾聚创科技有限公司 一种基于波形时域匹配的激光测距***及方法
US10353062B2 (en) * 2016-07-13 2019-07-16 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for narrowband ranging systems using reference signal interpolation
JP6928414B2 (ja) 2016-11-29 2021-09-01 ブラックモア センサーズ アンド アナリティクス エルエルシー 点群データセット内において物体を分類する方法およびシステム
CN117310731A (zh) 2016-11-30 2023-12-29 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 利用光学测距***进行自动实时自适应扫描的方法和***
CN110140063B (zh) * 2016-11-30 2023-10-13 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 利用光学测距***进行自适应扫描的方法和***
CN110114632B (zh) 2016-11-30 2021-10-29 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 用于对光学啁啾距离检测进行多普勒检测和多普勒校正的方法和***
US10422880B2 (en) 2017-02-03 2019-09-24 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and system for doppler detection and doppler correction of optical phase-encoded range detection
US10401495B2 (en) 2017-07-10 2019-09-03 Blackmore Sensors and Analytics Inc. Method and system for time separated quadrature detection of doppler effects in optical range measurements
US10534084B2 (en) 2017-07-27 2020-01-14 Blackmore Sensors & Analytics, Llc Method and system for using square wave digital chirp signal for optical chirped range detection
DE102018131581B4 (de) 2017-12-15 2021-11-04 pmdtechnologies ag Verfahren zur Entfernungsmessung mittels eines Lichtlaufzeit-Entfernungsmesssystems und entsprechendes Lichtlaufzeit-Entfernungsmesssystem
DE102018131580B4 (de) 2017-12-15 2024-03-14 pmdtechnologies ag Lichtlaufzeit-Entfernungsmesssystem und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Systems
CN112154347B (zh) 2018-04-23 2022-05-10 布莱克莫尔传感器和分析有限责任公司 使用相干距离多普勒光学传感器控制自主车辆的方法和***
CN108761465A (zh) * 2018-04-24 2018-11-06 西北工业大学 一种基于距离维波束形成的三元阵被动测距方法
EP3824319A1 (en) * 2018-07-17 2021-05-26 Sony Semiconductor Solutions Corporation Electronic device and method
DE102018126522A1 (de) * 2018-10-24 2020-04-30 Blickfeld GmbH Laufzeitbasierte Entfernungsmessung unter Verwendung von modulierten Pulsfolgen von Laserpulsen
US11822010B2 (en) 2019-01-04 2023-11-21 Blackmore Sensors & Analytics, Llc LIDAR system
DE102019104566B4 (de) * 2019-02-22 2021-06-24 pmdtechnologies ag Verfahren zur Entfernungsmessung mittels eines LichtlaufzeitEntfernungsmesssystems und entsprechendes LichtlaufzeitEntfernungsmesssystem
CN112346069B (zh) * 2019-08-08 2022-05-06 北京一径科技有限公司 激光雷达的回波处理方法及装置、测距方法及装置和激光雷达***
RU2720268C1 (ru) * 2019-10-28 2020-04-28 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Физико-Технических И Радиотехнических Измерений" (Фгуп "Вниифтри") Лазерный дальномер
JP7068364B2 (ja) * 2020-03-02 2022-05-16 三菱電機株式会社 物体検知装置
DE102020115460B3 (de) 2020-06-10 2021-11-04 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Ermittlung der Zeitdifferenz zwischen dem Aussendezeitpunkt eines optischen Signals durch ein Objekt und dem Empfangszeitpunkt des optischen Signals durch ein anderes Objekt
US11782157B2 (en) * 2020-08-21 2023-10-10 Guangzhou Woya Laideling Technology Co., Ltd. Range estimation for LiDAR systems
US11740339B2 (en) 2021-04-26 2023-08-29 National Tsing Hua University Ranging system
CN114637021B (zh) * 2022-05-18 2022-08-02 四川吉埃智能科技有限公司 一种亚厘米级全波形激光雷达测距方法、装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01280280A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Shipbuild Res Assoc Japan 自船位置自動補正用演算装置
JPH0743468A (ja) * 1993-07-28 1995-02-14 Hamamatsu Photonics Kk 高精度時間間隔測定装置
JPH0755939A (ja) * 1993-08-23 1995-03-03 Nikon Corp 高分解能距離測定装置
JPH09264949A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Nissan Motor Co Ltd ランダム変調レーダ装置
JPH1031072A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Hamamatsu Photonics Kk 光測距装置
JP2000009833A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Mitsubishi Electric Corp 自動車用衝突防止レーダ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1585054A (en) * 1975-02-14 1981-02-25 Secr Defence Laser rangefinder
US4518256A (en) * 1977-05-23 1985-05-21 Sanders Associates, Inc. Enhanced accuracy optical radar
DE3215847C2 (de) * 1982-04-28 1985-10-31 MTC, Meßtechnik und Optoelektronik AG, Neuenburg/Neuchâtel Zeitmeßverfahren und Vorrichtung zu seiner Durchführung
CH644243B (de) * 1982-05-06 Wild Heerbrugg Ag Vorrichtung zur laufzeitmessung von elektrischen impulssignalen.
CH641308B (de) * 1982-07-13 Wild Heerbrugg Ag Vorrichtung zur laufzeitmessung von impulssignalen.
DE19517001A1 (de) * 1995-05-09 1996-11-14 Sick Optik Elektronik Erwin Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Lichtlaufzeit über eine zwischen einer Meßvorrichtung und einem reflektierenden Objekt angeordnete Meßstrecke
JP3899708B2 (ja) * 1998-10-16 2007-03-28 株式会社デンソー 距離測定装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01280280A (ja) * 1988-05-06 1989-11-10 Shipbuild Res Assoc Japan 自船位置自動補正用演算装置
JPH0743468A (ja) * 1993-07-28 1995-02-14 Hamamatsu Photonics Kk 高精度時間間隔測定装置
JPH0755939A (ja) * 1993-08-23 1995-03-03 Nikon Corp 高分解能距離測定装置
JPH09264949A (ja) * 1996-03-28 1997-10-07 Nissan Motor Co Ltd ランダム変調レーダ装置
JPH1031072A (ja) * 1996-07-12 1998-02-03 Hamamatsu Photonics Kk 光測距装置
JP2000009833A (ja) * 1998-06-24 2000-01-14 Mitsubishi Electric Corp 自動車用衝突防止レーダ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005049153A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Toshiba Corp 音声方向推定装置及びその方法
JP2008506927A (ja) * 2004-06-25 2008-03-06 インストロ プレシジョン リミテッド 交通安全システム
JP2013535675A (ja) * 2010-07-29 2013-09-12 ワイカトリンク リミテッド 対象物の距離特性および／または輝度特性を測定する装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5138854B2 (ja) 2013-02-06
EP1252535B1 (en) 2004-03-31
TR200400946T4 (tr) 2004-08-23
US20030048430A1 (en) 2003-03-13
EP1252535A1 (en) 2002-10-30
AU2001222082A1 (en) 2001-08-07
US6753950B2 (en) 2004-06-22
DE60009565D1 (de) 2004-05-06
DE60009565T2 (de) 2005-02-24
WO2001055746A1 (en) 2001-08-02
ATE263380T1 (de) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003521692A (ja) 光学距離測定
EP0654682B1 (en) Light-wave distance meter based on light pulses
US7342651B1 (en) Time modulated doublet coherent laser radar
JP2006521536A (ja) 高精度の距離測定装置およびその方法
CN101080646B (zh) 电子测量方法
JP2006521536A5 (ja)
JPH11508046A (ja) Ｆｍｃｗ距離測定法
JP2002533732A (ja) 時間遅延の決定および信号シフトの決定
CN108732551B (zh) 基于伪随机编码信号的收发组网雷达自主时间同步***及方法
DK2909649T3 (en) LONG-TERM TELEMETRY FOR SMALL GOALS
CN109799512A (zh) 脉冲激光测距仪
CN112424639A (zh) 使用飞行时间和伪随机比特序列测量到物体的距离
JP4096861B2 (ja) 検出装置
CA2202532C (en) Process and device for the electro-optical measurement of distance
JP3641870B2 (ja) ランダム変調レーダ装置
CN103529453A (zh) 远距离脉冲激光测距***
JP5398838B2 (ja) レーダ装置
CN1333555C (zh) 利用时域信号对网络传输线路进行测试的方法
US8098712B2 (en) Optical correlation apparatus and method
JPH0616080B2 (ja) 距離測定装置
WO2005050240A2 (en) Method and system for determining the range and velocity of a moving object
RU2183841C1 (ru) Способ лазерной локации и лазерное локационное устройство для его осуществления
JP2000258448A (ja) 音響トモグラフィの情報収集装置
WO2018226124A1 (ru) Оптическое устройство для определения расстояний до объекта
EP1800148A1 (en) Particle detection device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20071108

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071108

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071213

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20071213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121016

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121115

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees