JPH0886869A - Laser rangefinder - Google Patents
Laser rangefinderInfo
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- JPH0886869A JPH0886869A JP6223495A JP22349594A JPH0886869A JP H0886869 A JPH0886869 A JP H0886869A JP 6223495 A JP6223495 A JP 6223495A JP 22349594 A JP22349594 A JP 22349594A JP H0886869 A JPH0886869 A JP H0886869A
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- distance
- output
- target
- converter
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、目標からの受信信号
のピークの時間的位置を求めることにより目標までの距
離を計測できるレーザ測距装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser distance measuring device capable of measuring a distance to a target by obtaining a temporal position of a peak of a received signal from the target.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９は従来のレーザ測距装置の構成を示
す図であり、１は受信回路、２はＡ／Ｄ変換器、３は加
算器、４は加算回数カウンタ、５はメモリ、６は距離計
算機、７はレーザ発振器、８はスタート発生器、９は受
信回路出力のアナログ受信信号、１０はＡ／Ｄ変換され
た受信信号、１１は加算動作信号、１２はあらかじめ指
定した加算回数が完了したことを示す完了信号、１３は
加算結果、１４は前回パルスレーザ光照射時の加算結果
のデータ、１５はメモリ５に記憶した加算結果のデー
タ、１６はパルスレーザ光の一部、１７はスタートパル
スである。図１０は従来のレーザ測距装置の動作を説明
するための図である。図において、レーザ発振器７から
目標に高い繰り返しでパルスレーザ光を照射する。スタ
ート発生器８はパルスレーザ光の一部１６を検出しスタ
ートパルス１７を発生する。受信回路１は受信した目標
からの反射光を電気信号に変換増幅し、アナログ受信信
号９を出力する。Ａ／Ｄ変換器２はスタートパルス１７
が出力されると同時にアナログ受信信号９をピーク位置
を高精度で検出できるようにアナログ受信信号９のパル
ス幅に対し十分短い変換周波数でＡ／Ｄ変換しＡ／Ｄ変
換された受信信号１０を出力する。加算器３は前回パル
スレーザ光照射時の加算結果のデータ１４とＡ／Ｄ変換
された受信信号９を加算し加算結果１３を出力する。ま
た、加算を行ったことを示す加算動作信号１１を出力す
る。アナログ受信信号９のＳ／Ｎが低い場合でも加算を
行うことでＳ／Ｎを向上できる。加算回数カウンタ４は
加算動作信号１１をカウントしあらかじめ設定した加算
回数になった場合、加算完了信号１２を出力する。メモ
リ５はアドレスが距離に対応するように加算結果１３を
記憶しておく。距離計算機６は加算完了信号１２が出力
されたときにメモリ５に記憶した加算結果のデータ１５
のピーク値のあるアドレスを探し、距離値を求める。2. Description of the Related Art FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional laser distance measuring apparatus. 1 is a receiving circuit, 2 is an A / D converter, 3 is an adder, 4 is an addition counter, 5 is a memory, 6 is a distance calculator, 7 is a laser oscillator, 8 is a start generator, 9 is an analog reception signal of the receiving circuit output, 10 is an A / D-converted reception signal, 11 is an addition operation signal, and 12 is a predetermined number of times of addition. Is a completion signal indicating that is completed, 13 is the addition result, 14 is the data of the addition result at the time of the previous pulse laser beam irradiation, 15 is the data of the addition result stored in the memory 5, 16 is a part of the pulse laser beam, 17 Is the start pulse. FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the conventional laser distance measuring device. In the figure, a laser oscillator 7 irradiates a target with pulsed laser light with high repetition. The start generator 8 detects a part 16 of the pulsed laser light and generates a start pulse 17. The reception circuit 1 converts the received reflected light from the target into an electric signal and amplifies it, and outputs an analog reception signal 9. The A / D converter 2 has a start pulse 17
When the analog reception signal 9 is output at the same time, the analog reception signal 9 is A / D converted at a conversion frequency sufficiently shorter than the pulse width of the analog reception signal 9 so that the reception position 10 can be detected. Output. The adder 3 adds the data 14 of the addition result at the time of the previous pulsed laser light irradiation and the A / D converted reception signal 9 and outputs the addition result 13. Also, the addition operation signal 11 indicating that the addition has been performed is output. Even if the S / N of the analog reception signal 9 is low, the S / N can be improved by performing the addition. The addition counter 4 counts the addition operation signal 11 and outputs an addition completion signal 12 when the preset number of times is reached. The memory 5 stores the addition result 13 so that the address corresponds to the distance. The distance calculator 6 uses the addition result data 15 stored in the memory 5 when the addition completion signal 12 is output.
Find the address with the peak value of and find the distance value.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の装置では以上の
ように受信信号のＳ／Ｎを向上するためにあらかじめ設
定した回数だけ加算を行っているため移動目標を測距し
た場合に加算結果のピーク位置が受信信号のピーク位置
からずれを生じたりＳ／Ｎが低下する問題があった。ま
た、測距する範囲を全てＡ／Ｄ変換しメモリに記憶する
ため、大きなメモリ容量を必要とする問題があった。ま
た、パルスレーザ光のパルス幅が狭い場合、ピーク位置
を検出するために非常に高速のＡ／Ｄ変換器を必要とす
る問題があった。また、受信した信号が強い場合、加算
することで受信信号が飽和し、ピーク位置が検出できな
くなる問題があった。As described above, in the conventional apparatus, the addition is performed a preset number of times in order to improve the S / N of the received signal. There is a problem that the peak position deviates from the peak position of the received signal or the S / N is lowered. Further, there is a problem that a large memory capacity is required because the entire range to be measured is A / D converted and stored in the memory. Further, when the pulse width of the pulsed laser light is narrow, there is a problem that a very high-speed A / D converter is required to detect the peak position. Further, when the received signal is strong, there is a problem that the received signal is saturated by adding and the peak position cannot be detected.
【０００４】この発明は、これらの問題を解決するため
になされたものであり、目標の移動・固定によらず受信
信号のＳ／Ｎを向上し、ピーク位置を正確に検出し高精
度で目標を測距するレーザ測距装置を得ることを目的と
する。The present invention has been made to solve these problems, and improves the S / N of the received signal regardless of the movement / fixation of the target, accurately detects the peak position, and highly accurately targets the target. An object of the present invention is to obtain a laser distance measuring device for measuring the distance.
【０００５】またこの発明は、低速度のＡ／Ｄ変換器で
ピーク位置を正確に検出し高精度で目標を測距するレー
ザ測距装置を得ることを目的とする。It is another object of the present invention to provide a laser distance measuring device for accurately detecting a peak position with a low speed A / D converter and measuring a target with high accuracy.
【０００６】この発明は、小さなメモリ容量でピーク位
置を正確に検出し高精度で目標を測距するレーザ測距装
置を得ることを目的とする。It is an object of the present invention to obtain a laser range finder that accurately detects a peak position with a small memory capacity and measures a target with high accuracy.
【０００７】またこの発明は、受信信号の飽和を防止し
ピーク位置を正確に検出し高精度で目標を測距するレー
ザ測距装置を得ることを目的とする。Another object of the present invention is to provide a laser range finder that prevents saturation of a received signal, accurately detects a peak position, and measures a target with high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明によるレーザ測
距装置は、受信信号を設定したしきい値により二値化し
ストップパルスを発生する二値化回路と、スタートパル
スとストップパルスの時間間隔をＡ／Ｄ変換器の変換周
波数より低い周波数でカウントする粗カウンタと、過去
の粗カウンタの値から今回の距離及び距離変化量を予測
する距離予測フィルタと、距離予測フィルタで求めた距
離変化量だけメモリのアドレスをシフトするフェーズシ
フタとを設けたものである。A laser range finder according to the present invention comprises a binarization circuit for binarizing a received signal by a set threshold value to generate a stop pulse, and a time interval between the start pulse and the stop pulse. Only a coarse counter that counts at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter, a distance prediction filter that predicts the current distance and distance change amount from the values of past rough counters, and a distance change amount that is obtained by the distance prediction filter A phase shifter for shifting the memory address is provided.
【０００９】またこの発明によるレーザ測距装置は、受
信信号を設定したしきい値により二値化しストップパル
スを発生する二値化回路と、スタートパルスとストップ
パルスの時間間隔をＡ／Ｄ変換器の変換周波数よ低い周
波数でカウントする粗カウンタと、過去の粗カウンタの
値から今回の距離及び距離変化量を予測する距離予測フ
ィルタと、距離予測フィルタで求めた距離変化量だけメ
モリのアドレスをシフトするフェーズシフタと、パルス
レーザ光を照射する毎にＡ／Ｄ変換するタイミングを微
少量だけシフトしたタイミングを発生するタイミング発
生器とを設けたものである。The laser range finder according to the present invention further comprises a binarization circuit for binarizing a received signal by a set threshold value to generate a stop pulse, and an A / D converter for determining a time interval between the start pulse and the stop pulse. The coarse counter that counts at a frequency lower than the conversion frequency, the distance prediction filter that predicts the current distance and distance change amount from the values of the past coarse counter, and the memory address that is shifted by the distance change amount calculated by the distance prediction filter And a timing generator for generating a timing by which the timing of A / D conversion is shifted by a slight amount each time the pulsed laser light is irradiated.
【００１０】この発明によるレーザ測距装置は、受信信
号を設定したしきい値により二値化しストップパルスを
発生する二値化回路と、スタートパルスとストップパル
スの時間間隔をＡ／Ｄ変換器の変換周波数より低い周波
数でカウントする粗カウンタと、過去の粗カウンタの値
から今回の距離及び距離変化量を予測する距離予測フィ
ルタと、予測した目標距離の時間的近傍にゲートを発生
するゲート発生器とを設けたものである。A laser range finder according to the present invention comprises a binarization circuit for binarizing a received signal by a set threshold value to generate a stop pulse, and a time interval between a start pulse and a stop pulse of an A / D converter. A coarse counter that counts at a frequency lower than the conversion frequency, a distance prediction filter that predicts the current distance and distance change amount from past coarse counter values, and a gate generator that generates a gate near the predicted target distance in time. And are provided.
【００１１】またこの発明によるレーザ測距装置は、受
信信号を設定したしきい値により二値化しストップパル
スを発生する二値化回路と、スタートパルスとストップ
パルスの時間間隔をＡ／Ｄ変換器の変換周波数より低い
周波数でカウントする粗カウンタと、過去の粗カウンタ
の値から今回の距離及び距離変化量を予測する距離予測
フィルタと、予測した目標距離の時間的近傍にゲートを
発生するゲート発生器と、加算結果のデータが飽和して
いるかどうか判定し、飽和している場合は加算結果の記
憶を禁止するようメモリを制御する飽和検出器とを設け
たものである。The laser range finder according to the present invention further comprises a binarization circuit for binarizing a received signal by a set threshold value to generate a stop pulse, and an A / D converter for determining a time interval between the start pulse and the stop pulse. Coarse counter that counts at a frequency lower than the conversion frequency, a distance prediction filter that predicts the current distance and distance change amount from past coarse counter values, and gate generation that generates a gate near the predicted target distance in time. And a saturation detector that determines whether or not the data of the addition result is saturated, and controls the memory so as to prohibit the storage of the addition result when it is saturated.
【００１２】この発明によるレーザ測距装置は、受信信
号を設定したしきい値により二値化しストップパルスを
発生する二値化回路と、スタートパルスとストップパル
スの時間間隔をＡ／Ｄ変換器の変換周波数より低い周波
数でカウントする粗カウンタと、過去の粗カウンタの値
から今回の距離及び距離変化量を予測する距離予測フィ
ルタと、予測した目標距離の時間的近傍にゲートを発生
するゲート発生器と、受信回路のゲインを制御するゲイ
ン制御回路と、加算結果のデータが飽和しているかどう
か判定し飽和している場合はゲイン制御指示信号を出力
する飽和検出器と、加算回数が１の場合のみゲイン制御
指示信号を通す論理ゲートとを設けたものである。A laser range finder according to the present invention comprises a binarization circuit for binarizing a received signal by a set threshold value to generate a stop pulse, and a time interval between a start pulse and a stop pulse of an A / D converter. A coarse counter that counts at a frequency lower than the conversion frequency, a distance prediction filter that predicts the current distance and distance change amount from past coarse counter values, and a gate generator that generates a gate near the predicted target distance in time. And a gain control circuit that controls the gain of the receiving circuit, a saturation detector that determines whether the data of the addition result is saturated and outputs a gain control instruction signal if it is saturated, and a case where the number of additions is 1 And a logic gate for passing the gain control instruction signal only.
【００１３】[0013]
【作用】この発明においては、距離予測フィルタで求め
た距離変化量だけメモリに記憶されている前回の加算結
果のアドレスをシフトして今回のＡ／Ｄ変換された受信
信号と加算し、ピーク位置から距離を求める。According to the present invention, the address of the previous addition result stored in the memory is shifted by the distance change amount obtained by the distance prediction filter and added with the A / D converted reception signal of this time to obtain the peak position. Find the distance from.
【００１４】またこの発明においては、パルスレーザ光
を照射する毎にＡ／Ｄ変換するタイミングを微少量だけ
ずらして受信信号をＡ／Ｄ変換し、距離予想フィルタで
求めた距離変化量だけメモリに記憶されている前回の加
算結果のアドレスをシフトして今回のＡ／Ｄ変換された
データと加算し、ピーク位置から距離を求める。Further, according to the present invention, the reception signal is A / D converted by shifting the A / D conversion timing by a slight amount each time the pulsed laser beam is irradiated, and the distance change amount obtained by the distance estimation filter is stored in the memory. The address of the previous addition result stored is shifted and added with the A / D converted data of this time, and the distance is obtained from the peak position.
【００１５】この発明においては、距離予測フィルタ求
めた距離予測値の時間的近傍のゲート内で受信信号のＡ
／Ｄ変換を行い、メモリに記憶されている前回の加算結
果と加算し、ピーク位置と粗カウンタの値から距離を求
める。In the present invention, the A of the received signal is set in the gate near the time of the distance prediction value obtained by the distance prediction filter.
The D / D conversion is performed, the result is added to the previous addition result stored in the memory, and the distance is obtained from the peak position and the value of the coarse counter.
【００１６】またこの発明においては、加算結果が飽和
してるかどうか判定し、飽和している場合は前回の加算
結果のピーク位置から距離を求める。Further, in the present invention, it is determined whether the addition result is saturated, and if it is saturated, the distance is obtained from the peak position of the previous addition result.
【００１７】この発明においては、最初の加算結果が飽
和してるかどうか判定し、飽和している場合は受信回路
のゲインを下げてピーク位置から距離を求める。In the present invention, it is determined whether or not the first addition result is saturated, and if it is saturated, the gain of the receiving circuit is lowered and the distance is obtained from the peak position.
【００１８】[0018]
実施例１．図１はこの発明によるレーザ測距装置の実施
例１の構成を示す図である。図１において、１８は二値
化回路、１９は粗カウンタ、２０は距離予測フィルタ、
２１はフェーズシフタ、２２はストップパルス、２３は
粗カウンタ出力、２４は距離変化量、２５はシフトされ
た前回の加算結果である。図１において図８と同一部分
又は相当部分には同一符号が付してある。図２はこの発
明による実施例１の動作を説明するための図である。従
来と同様にレーザ発振器７から目標にパルスレーザ光を
照射し、スタート発生器８からスタートパルス１７が出
力され、反射光により受信回路１からアナログ受信信号
９が出力される。アナログ受信信号９は二値化回路１８
で二値化されストップパルス２２として出力される。粗
カウンタ１９はＡ／Ｄ変換器２の変換周波数より低い周
波数でスタートパルス１７とストップパルス２２の時間
間隔をカウントし出力する。距離予測フィルタ２０で過
去の粗カウンタ出力２３と今回の粗カウンタの出力の差
から目標の移動速度に相当する距離変化量２４を求る。
図２において、前回までの加算結果１４はフェーズシフ
タ２１で距離変化量２４に相当する量のアドレスがシフ
トされ加算器３でＡ／Ｄ変換された受信信号１０と加算
される。この結果、移動目標の受信信号を加算すること
によるピーク位置の変動を防ぐことができ、受信信号の
Ｓ／Ｎが向上し、受信信号のピーク位置を高精度で検出
できる。Example 1. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a laser distance measuring device according to the present invention. In FIG. 1, 18 is a binarization circuit, 19 is a coarse counter, 20 is a distance prediction filter,
Reference numeral 21 is a phase shifter, 22 is a stop pulse, 23 is a coarse counter output, 24 is a distance change amount, and 25 is a shifted previous addition result. In FIG. 1, the same or corresponding parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment according to the present invention. As in the conventional case, the laser oscillator 7 irradiates the target with pulsed laser light, the start pulse 17 is output from the start generator 8, and the analog reception signal 9 is output from the receiving circuit 1 by the reflected light. The analog reception signal 9 is a binarization circuit 18
Is binarized and output as a stop pulse 22. The coarse counter 19 counts and outputs the time interval between the start pulse 17 and the stop pulse 22 at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter 2. The distance prediction filter 20 obtains the distance change amount 24 corresponding to the target moving speed from the difference between the past coarse counter output 23 and the current coarse counter output.
In FIG. 2, the addition result 14 up to the previous time is added by the phase shifter 21 with the address corresponding to the distance change amount 24 and the A / D converted reception signal 10 by the adder 3. As a result, it is possible to prevent fluctuation of the peak position due to addition of the reception signals of the moving target, improve the S / N of the reception signal, and detect the peak position of the reception signal with high accuracy.
【００１９】実施例２．図３はこの発明によるレーザ測
距装置の実施例２の構成を示す図である。図３におい
て、２６はタイミング発生器、２７は変換タイミングで
ある。図３において図１と同一部分又は相当部分には同
一符号が付してある。図４はこの発明による実施例２の
動作を説明するための図である。実施例１と同様に粗カ
ウンタ１９でスタートパルス１７とストップパルス２２
の時間間隔をカウントし、距離予測フィルタ２０で距離
変化量２４を求める。タイミング発生器２６はＡ／Ｄ変
換器２の動作を制御する変換タイミング２７を出力す
る。変換タイミング２７は従来より低い変換周波数に相
当するタイミングである。図４において、アナログ受信
信号９は低い変換周波数の変換タイミング２７でＡ／Ｄ
変換される。Ａ／Ｄ変換された受信信号１０は実施例１
と同様にアドレスシフトされた前回の加算結果２５と加
算される。変換タイミング２７はパルスレーザ光を照射
する毎に従来と同等の変換周波数に相当する微小量ｔだ
けシフトされる。この一連の動作を繰り返し行うことで
従来と同等の変換周波数の受信信号のＡ／Ｄ変換を行
い、ピーク位置から距離を求めることができる。Example 2. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the laser distance measuring device according to the present invention. In FIG. 3, 26 is a timing generator and 27 is a conversion timing. In FIG. 3, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment according to the present invention. Similar to the first embodiment, the coarse counter 19 uses the start pulse 17 and the stop pulse 22.
The time interval of is counted, and the distance prediction filter 20 obtains the distance change amount 24. The timing generator 26 outputs a conversion timing 27 that controls the operation of the A / D converter 2. The conversion timing 27 is a timing corresponding to a conversion frequency lower than the conventional one. In FIG. 4, the analog reception signal 9 is A / D at the conversion timing 27 of the low conversion frequency.
To be converted. The A / D converted reception signal 10 is the first embodiment.
In the same manner as above, the result is added to the previous addition result 25 which is address-shifted. The conversion timing 27 is shifted by a minute amount t corresponding to the conversion frequency equivalent to the conventional one every time the pulsed laser light is irradiated. By repeating this series of operations, it is possible to perform A / D conversion of the received signal having the same conversion frequency as the conventional one, and obtain the distance from the peak position.
【００２０】実施例３．図５はこの発明によるレーザ測
距装置の実施例３の構成を示す図である。図５におい
て、２８はゲート発生器、２９はゲート、３０は予測位
置である。図５において図１と同一部分又は相当部分に
は同一符号が付してある。図６は目標予測位置３０とゲ
ート２９のタイミングを示す図である。実施例１と同様
に粗カウンタ１９でスタートパルス１７とストップパル
ス２２の時間間隔をカウントする。実施例１と同様に距
離予測フィルタ２０で求めた距離変化量と今回の粗カウ
ンタ出力２３を加算し目標の予測位置３０を求める。ゲ
ート発生器２８は予測位置３０の時間的近傍にＡ／Ｄ変
換器２の動作を制限するゲート２９を出力する。Ａ／Ｄ
変換器２はゲート２９が出力されている間のみアナログ
受信信号９のＡ／Ｄ変換を行い、従来と同様に加算され
る。距離計算機６は粗カウンタ出力２３と加算結果のデ
ータ１５のピーク位置を加算し距離を求める。この結
果、メモリ５はゲート２９が出力されている間のみＡ／
Ｄ変換された受信信号１０を記憶すればよいので従来よ
り小さい容量のメモリを用いることができる。Example 3. FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a third embodiment of the laser distance measuring device according to the present invention. In FIG. 5, 28 is a gate generator, 29 is a gate, and 30 is a predicted position. In FIG. 5, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. FIG. 6 is a diagram showing the timing of the target predicted position 30 and the gate 29. Similar to the first embodiment, the coarse counter 19 counts the time interval between the start pulse 17 and the stop pulse 22. Similar to the first embodiment, the distance change amount obtained by the distance prediction filter 20 and the current coarse counter output 23 are added to obtain the target predicted position 30. The gate generator 28 outputs a gate 29 that limits the operation of the A / D converter 2 in the temporal vicinity of the predicted position 30. A / D
The converter 2 performs A / D conversion of the analog reception signal 9 only while the gate 29 is being output, and the analog reception signal 9 is added as in the conventional case. The distance calculator 6 adds the coarse counter output 23 and the peak position of the addition result data 15 to obtain the distance. As a result, the memory 5 is A / A only while the gate 29 is being output.
Since it suffices to store the D-converted received signal 10, a memory having a capacity smaller than conventional can be used.
【００２１】実施例４．図７はこの発明によるレーザ測
距装置の実施例４の構成を示す図である。図７におい
て、３１は飽和検出器、３２はメモリ制御信号である。
図７において図１と同一部分又は相当部分には同一符号
が付してある。実施例３と同様に加算器３から加算結果
１３が出力される。飽和検出器３１は加算結果１３のデ
ータが一定値が連続してしている場合、加算結果１３が
飽和していると判定する。加算結果１３が飽和している
場合は加算結果１３を記憶しないようにメモリ５にメモ
リ制御信号３２を出力する。距離計算器６は実施例３と
同様に距離を求める。この結果、加算結果１３の飽和に
よりピーク位置が検出できなくなることを防ぐことがで
きる。Example 4. FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the laser distance measuring device according to the present invention. In FIG. 7, 31 is a saturation detector and 32 is a memory control signal.
In FIG. 7, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. The addition result 13 is output from the adder 3 as in the third embodiment. The saturation detector 31 determines that the addition result 13 is saturated when the data of the addition result 13 is continuously a constant value. When the addition result 13 is saturated, the memory control signal 32 is output to the memory 5 so that the addition result 13 is not stored. The distance calculator 6 calculates the distance as in the third embodiment. As a result, it is possible to prevent the peak position from becoming undetectable due to the saturation of the addition result 13.
【００２２】実施例５．図８はこの発明によるレーザ測
距装置の実施例５の構成を示す図である。図８におい
て、３３はゲイン制御回路、３４は論理ゲート、３５は
ゲイン制御指示信号、３６はゲイン制御信号、３７はリ
セット信号、３８は加算回数、３９は論理ゲート出力で
ある。図８において図１と同一部分又は相当部分には同
一符号が付してある。実施例４と同様に飽和検出器３１
は加算結果１３が飽和しているかどうか判定し、飽和し
ている場合はゲイン制御指示信号３５を出力する。論理
ゲート３４は加算回数３８が１回の場合のみゲイン制御
指示信号３５を論理ゲート出力として出力する。ゲイン
制御回路３３は論理ゲート出力３９が出力されるとだけ
受信回路１のゲインを一定量下げるゲイン制御信号３６
及び加算回数カウンタ４をリセットするリセット信号３
７を出力する。これらの動作を飽和が検出されなくなる
まで繰り返す。この結果、アナログ受信信号９の飽和に
よりピーク位置が検出できなくなることを防ぐことがで
きる。Embodiment 5. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a fifth embodiment of the laser distance measuring device according to the present invention. In FIG. 8, 33 is a gain control circuit, 34 is a logic gate, 35 is a gain control instruction signal, 36 is a gain control signal, 37 is a reset signal, 38 is the number of additions, and 39 is a logic gate output. In FIG. 8, the same or corresponding parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. Saturation detector 31 as in the fourth embodiment
Determines whether the addition result 13 is saturated, and outputs a gain control instruction signal 35 when the addition result 13 is saturated. The logic gate 34 outputs the gain control instruction signal 35 as a logic gate output only when the number of additions 38 is one. The gain control circuit 33 decreases the gain of the receiving circuit 1 by a certain amount only when the logic gate output 39 is output.
And a reset signal 3 for resetting the addition counter 4
7 is output. These operations are repeated until saturation is no longer detected. As a result, it is possible to prevent the peak position from becoming undetectable due to the saturation of the analog reception signal 9.
【００２３】[0023]
【発明の効果】この発明によれば、目標の距離変化量だ
け前回の加算結果のアドレスをシフトし加算するため、
移動目標を測距したときの加算することによるピーク位
置の変動、Ｓ／Ｎの低下を防ぐことができる。According to the present invention, since the address of the previous addition result is shifted and added by the target distance change amount,
It is possible to prevent the peak position from varying and the S / N from decreasing due to addition when the moving target is measured.
【００２４】また、この発明によれば、変換周波数の低
いＡ／Ｄ変換器の変換タイミングを微少量だけシフトし
て加算を繰り返すことにより、低い変換周波数のＡ／Ｄ
変換器で受信信号を高精度でＡ／Ｄ変換できる。Further, according to the present invention, the conversion timing of the A / D converter having a low conversion frequency is shifted by a very small amount and the addition is repeated, whereby the A / D having a low conversion frequency is converted.
The converter can highly accurately A / D convert the received signal.
【００２５】この発明によれば、目標の予測位置近傍の
みＡ／Ｄ変換して加算、記憶するため、小さなメモリ容
量で距離を計算できる。According to the present invention, since only the vicinity of the target predicted position is A / D converted, added and stored, the distance can be calculated with a small memory capacity.
【００２６】この発明によれば、加算結果の飽和を検出
し飽和する前のデータから距離を計算するため、加算結
果の飽和によってピーク位置が検出できなくなることを
防ぐことができる。According to the present invention, since the saturation of the addition result is detected and the distance is calculated from the data before the saturation, it is possible to prevent the peak position from being undetectable due to the saturation of the addition result.
【００２７】この発明によれば、加算結果の飽和を検出
し最初の加算時点で飽和した場合、受信回路のゲインを
加算結果が飽和しなくなるまで徐々に下げていくため、
アナログ受信信号の飽和によってピーク位置が検出でき
なくなることを防ぐことができる。According to the present invention, when saturation of the addition result is detected and saturated at the time of the first addition, the gain of the receiving circuit is gradually decreased until the addition result is no longer saturated.
It is possible to prevent the peak position from becoming undetectable due to the saturation of the analog reception signal.
【図１】 この発明による実施例１の構成を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.
【図２】 この発明による実施例１の動作を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an operation of the first embodiment according to the present invention.
【図３】 この発明による実施例２の構成を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment according to the present invention.
【図４】 この発明による実施例２の動作を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing an operation of the second embodiment according to the present invention.
【図５】 この発明による実施例３の構成を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a third embodiment according to the present invention.
【図６】 この発明による実施例３のゲートと距離予測
位置の関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a gate and a distance predicted position according to a third embodiment of the present invention.
【図７】 この発明による実施例４の構成を示す図であ
る。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment according to the present invention.
【図８】 この発明による実施例５の構成を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment according to the present invention.
【図９】 従来のレーザ測距装置の構成を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional laser distance measuring device.
【図１０】 従来のレーザ測距器の動作を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing an operation of a conventional laser range finder.
１ 受信回路、２ Ａ／Ｄ変換器、３ 加算器、４ 加
算回数カウンタ、５メモリ、６ 距離計算機、７ レー
ザ発振器、８ スタート発生器、９ アナログ受信信
号、１０ Ａ／Ｄ変換された受信信号、１１ 加算動作
信号、１２ 加算完了信号、１３ 加算結果、１４ 前
回の加算結果、１５ メモリに記憶された加算結果、１
６ パルスレーザ光の一部、１７ スタートパルス、１
８ 二値化回路、１９ 粗カウンタ、２０ 距離予測フ
ィルタ、２１ フェーズシフタ、２２ ストップパル
ス、２３ 粗カウンタ出力、２４ 距離変化量、２５
シフトされた前回の加算結果、２６ タイミング発生
器、２７ 変換タイミング、２８ ゲート発生器、２９
ゲート、３０ 予測位置、３１ 飽和検出器、３２メ
モリ制御信号、３３ ゲイン制御回路、３４ 論理ゲー
ト、３５ ゲイン制御指示信号、３６ ゲイン制御信
号、３７ リセット信号、３８ 加算回数、３９論理ゲ
ート出力。1 receiving circuit, 2 A / D converter, 3 adder, 4 addition counter, 5 memory, 6 distance calculator, 7 laser oscillator, 8 start generator, 9 analog received signal, 10 A / D converted received signal , 11 addition operation signal, 12 addition completion signal, 13 addition result, 14 previous addition result, 15 addition result stored in memory, 1
Part of 6 pulse laser light, 17 start pulses, 1
8 Binarization Circuit, 19 Coarse Counter, 20 Distance Prediction Filter, 21 Phase Shifter, 22 Stop Pulse, 23 Coarse Counter Output, 24 Distance Change Amount, 25
Previously shifted result of addition, 26 timing generator, 27 conversion timing, 28 gate generator, 29
Gate, 30 predicted position, 31 saturation detector, 32 memory control signal, 33 gain control circuit, 34 logic gate, 35 gain control instruction signal, 36 gain control signal, 37 reset signal, 38 number of additions, 39 logic gate output.
Claims (5)
の反射光を受信するまでの時間差から距離を計測するレ
ーザ測距装置において、反射光を受信しアナログ電気信
号変換及び増幅を行う受信回路と、スタート発生器から
スタートパルスが出力されたタイミングで前記受信回路
の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、メモ
リのアドレスを距離予測フィルタで求めた距離変化量に
相当する量だけシフトして出力するフェーズシフタと、
前記フェーズシフタの出力と前記Ａ／Ｄ変換器の出力を
加算する加算器と、前記加算器の出力を記憶するメモリ
と、前記加算器の加算回数をカウントする加算回数カウ
ンタと、前記加算回数カウンタから加算が完了したこと
を示す加算完了信号が出力された時点での前記メモリの
データのピーク位置を求め目標までの距離を計算する距
離計算機と、前記受信回路の出力を二値化し目標からの
反射光を受信したタイミングを示すストップパルスを発
生する二値化回路と、パルスレーザ光を目標に照射する
レーザ発振器と、前記レーザ発振器から照射されたパル
スレーザ光を検出しそのタイミングを示すスタートパル
スを発生するスタート発生器と、前記Ａ／Ｄ変換器の変
換周波数より低い周波数でスタートパルスとトップパル
スの時間間隔をカウントする粗カウンタと、前記粗カウ
ンタの出力をもとに次のパルスレーザ光の照射タイミン
グでの移動目標の距離及び距離変化量を予測する距離予
測フィルタとを有することを特徴とするレーザ測距装
置。1. A laser distance measuring device for measuring a distance from a time difference between irradiation of a target with pulsed laser light and reception of reflected light thereof, a receiving circuit for receiving reflected light and performing analog electric signal conversion and amplification. And an A / D converter that converts the output of the receiving circuit into a digital signal at the timing when the start pulse is output from the start generator, and the memory address by an amount corresponding to the distance change amount obtained by the distance prediction filter. Phase shifter that shifts and outputs,
An adder that adds the output of the phase shifter and the output of the A / D converter, a memory that stores the output of the adder, an addition counter that counts the number of additions of the adder, and an addition counter From the target by binarizing the output of the receiving circuit and the distance calculator that calculates the distance to the target by obtaining the peak position of the data in the memory at the time when the addition completion signal indicating that the addition is completed is output. A binarization circuit that generates a stop pulse that indicates the timing of receiving the reflected light, a laser oscillator that irradiates the target with the pulsed laser light, and a start pulse that detects the pulsed laser light emitted from the laser oscillator and indicates the timing And a start generator for generating a start pulse and a top pulse at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter. Laser range finder, and a distance prediction filter for predicting the distance and the distance change amount of the moving target at the irradiation timing of the next pulsed laser light based on the output of the rough counter. apparatus.
の反射光を受信するまでの時間差から距離を計測するレ
ーザ測距装置において、反射光を受信しアナログ電気信
号変換及び増幅を行う受信回路と、前記受信回路の出力
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、メモリのア
ドレスを距離予測フィルタで求めた距離変化量に相当す
る量だけシフトして出力するフェーズシフタと、前記フ
ェーズシフタの出力と前記Ａ／Ｄ変換器の出力を加算す
る加算器と、前記加算器の出力を記憶するメモリと、前
記加算器の加算回数をカウントする加算回数カウンタ
と、前記加算回数カウンタから加算が完了したことを示
す加算完了信号が出力された時点での前記メモリのデー
タのピーク位置を求め目標までの距離を計算する距離計
算機と、前記受信回路の出力を二値化し目標からの反射
光を受信したタイミングを示すストップパルスを発生す
る二値化回路と、パルスレーザ光を目標に照射するレー
ザ発振器と、前記レーザ発振器から照射されたパルスレ
ーザ光を検出しそのタイミングを示すスタートパルスを
発生するスタート発生器と、前記Ａ／Ｄ変換器の変換周
波数より低い周波数でスタートパルスとストップパルス
の時間間隔をカウントする粗カウンタと、前記メモリの
データのピーク位置と前記粗カウンタの出力を加算し目
標までの距離を計算する距離計算機と、前記粗カウンタ
の出力をもとに次のパルスレーザ光の照射タイミングで
の移動目標の距離及び距離変化量を予測する距離予測フ
ィルタと、Ａ／Ｄ変換するタイミングをパルスレーザ光
照射毎に微少量だけシフトしたタイミングで前記Ａ／Ｄ
変換器の動作を制御するタイミング発生器とを有するこ
とを特徴とするレーザ測距装置。2. A laser distance measuring device for measuring a distance from a time difference between irradiation of a target with pulsed laser light and reception of reflected light thereof, the receiving circuit receiving the reflected light and performing analog electric signal conversion and amplification. An A / D converter for converting the output of the receiving circuit into a digital signal, a phase shifter for shifting and outputting the address of the memory by an amount corresponding to the distance change amount obtained by the distance prediction filter, and the phase shifter. Of the output of the A / D converter, a memory that stores the output of the adder, an addition counter that counts the number of additions of the adder, and an addition from the addition counter. A distance calculator for calculating a distance to a target by obtaining a peak position of data in the memory at the time when an addition completion signal indicating completion is output, and the receiving circuit A binarization circuit that generates a stop pulse that indicates the timing of receiving the reflected light from the target by binarizing the output of the laser, a laser oscillator that irradiates the target with pulsed laser light, and a pulsed laser light radiated from the laser oscillator. Of the data in the memory, a start generator for detecting the start pulse and generating a start pulse indicating the timing, a coarse counter for counting the time interval between the start pulse and the stop pulse at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter, A distance calculator that calculates the distance to the target by adding the output of the peak position and the rough counter, and the distance and the distance change amount of the moving target at the irradiation timing of the next pulse laser light based on the output of the rough counter. The timing prediction filter for prediction and the timing for A / D conversion are shifted by a small amount for each pulsed laser light irradiation. In the A / D
And a timing generator for controlling the operation of the converter.
の反射光を受信するまでの時間差から距離を計測するレ
ーザ測距装置において、反射光を受信しアナログ電気信
号変換及び増幅を行う受信回路と、前記受信回路の出力
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ
変換器の出力とメモリのデータを加算する加算器と、前
記加算器の出力を記憶するメモリと、前記加算器の加算
回数をカウントする加算回数カウンタと、前記受信回路
の出力を二値化し目標からの反射光を受信したタイミン
グを示すストップパルスを発生する二値化回路と、パル
スレーザ光を目標に照射するレーザ発振器と、前記レー
ザ発振器から照射されたパルスレーザ光を検出しそのタ
イミングを示すスタートパルスを発生するスタート発生
器と、前記Ａ／Ｄ変換器の変換周波数より低い周波数で
スタートパルスとストップパルスの時間間隔をカウント
する粗カウンタと、前記加算回数カウンタから加算が完
了したことを示す加算完了信号が出力された時点での前
記メモリのデータのピーク位置と前記粗カウンタの出力
を加算し目標までの距離を計算する距離計算機と、前記
粗カウンタの出力をもとに次のパルスレーザ光の照射タ
イミングでの移動目標の距離及び距離変化量を予測する
距離予測フィルタと、前記距離予測フィルタで予測した
目標距離の近傍に前記Ａ／Ｄ変換器の動作を制御するゲ
ートを発生するゲート発生器とを有することを特徴とす
るレーザ測距装置。3. A laser distance measuring device for measuring a distance from a time difference between irradiation of a target with pulsed laser light and reception of reflected light thereof, a receiving circuit for receiving reflected light and performing analog electric signal conversion and amplification. An A / D converter for converting the output of the receiving circuit into a digital signal, and the A / D
An adder that adds the output of the converter and the data of the memory, a memory that stores the output of the adder, an addition number counter that counts the number of additions of the adder, and a target that binarizes the output of the receiving circuit A binarization circuit that generates a stop pulse that indicates the timing of receiving the reflected light from the laser, a laser oscillator that irradiates the target with the pulsed laser light, and the timing of detecting the pulsed laser light that is emitted from the laser oscillator and indicates the timing. A start generator that generates a start pulse, a coarse counter that counts the time interval between the start pulse and the stop pulse at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter, and the addition counter indicate that the addition has been completed. Add the peak position of the data in the memory and the output of the coarse counter at the time when the addition completion signal is output to reach the target. A distance calculator that calculates the distance, a distance prediction filter that predicts the distance and the distance change amount of the moving target at the irradiation timing of the next pulsed laser light based on the output of the rough counter, and the distance prediction filter And a gate generator that generates a gate for controlling the operation of the A / D converter in the vicinity of the target distance.
の反射光を受信するまでの時間差から距離を計測するレ
ーザ測距装置において、反射光を受信しアナログ電気信
号変換及び増幅を行う受信回路と、前記受信回路の出力
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ
変換器の出力とメモリのデータを加算する加算器と、前
記加算器の出力を記憶するメモリと、前記加算器の出力
が飽和しているかどうか判定し飽和している場合はメモ
リへの記憶を禁止する信号を出力する飽和検出器と、前
記受信回路の出力を二値化し目標からの反射光を受信し
たタイミングを示すストップパルスを発生する二値化回
路と、パルスレーザ光を目標に照射するレーザ発振器
と、前記レーザ発振器から照射されたパルスレーザ光を
検出しそのタイミングを示すスタートパルスを発生する
スタート発生器と、前記Ａ／Ｄ変換器の変換周波数より
低い周波数でスタートパルスとストップパルスの時間間
隔をカウントする粗カウンタと、前記メモリのデータの
ピーク位置と前記粗カウンタの出力を加算し目標までの
距離を計算する距離計算機と、前記粗カウンタの出力を
もとに次のパルスレーザ光の照射タイミングでの移動目
標の距離及び距離変化量を予測する距離予測フィルタ
と、前記距離予測フィルタで予測した目標距離の近傍に
前記Ａ／Ｄ変換器の動作を制御するゲートを発生するゲ
ート発生器とを有することを特徴とするレーザ測距装
置。4. A laser distance measuring device for measuring a distance from a time difference between irradiation of a target with pulsed laser light and reception of reflected light thereof, the receiving circuit receiving the reflected light and performing analog electric signal conversion and amplification. An A / D converter for converting the output of the receiving circuit into a digital signal, and the A / D
An adder for adding the output of the converter and the data in the memory, a memory for storing the output of the adder, and a judgment whether the output of the adder is saturated or not are stored in the memory. A saturation detector that outputs a prohibition signal, a binarization circuit that binarizes the output of the reception circuit and generates a stop pulse that indicates the timing at which reflected light from the target is received, and irradiates the target with pulsed laser light. A laser oscillator, a start generator that detects the pulsed laser light emitted from the laser oscillator and generates a start pulse indicating the timing, and a start pulse and a stop pulse at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter. A coarse counter that counts time intervals, and a distance that calculates the distance to the target by adding the peak position of the data in the memory and the output of the coarse counter. A calculator, a distance prediction filter that predicts the distance of the moving target and the distance change amount at the irradiation timing of the next pulsed laser light based on the output of the rough counter, and the vicinity of the target distance predicted by the distance prediction filter. And a gate generator that generates a gate for controlling the operation of the A / D converter.
の反射光を受信するまでの時間差から距離を計測するレ
ーザ測距装置において、反射光を受信しアナログ電気信
号変換及び増幅を行う受信回路と、前記受信回路の出力
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ
変換器の出力とメモリのデータを加算する加算器と、前
記加算器の出力を記憶するメモリと、前記加算器の加算
回数をカウントする加算回数カウンタと、前記メモリの
データが飽和しているかどうか判定し飽和した場合はゲ
イン制御指示信号を出力する飽和検出器と、前記加算カ
ウンタのカウントが１の場合のみゲイン制御指示信号を
通す論理ゲートと、前記論理ゲートの出力がある場合に
前記受信回路のゲインを一定量だけ下げる制御信号を前
記受信回路に出力するゲイン制御回路と、前記受信回路
の出力を二値化し目標からの反射光を受信したタイミン
グを示すストップパルスを発生する二値化回路と、パル
スレーザ光を高繰り返しで目標に照射するレーザ発振器
と、前記レーザ発振器から照射されたパルスレーザ光を
検出しそのタイミングを示すスタートパルスを発生する
スタート発生器と、前記Ａ／Ｄ変換器の変換周波数より
低い周波数でスタートパルスとストップパルスの時間間
隔をカウントする粗カウンタと、前記メモリのデータの
ピーク位置と前記粗カウンタの出力を加算し目標までの
距離を計算する距離計算機と、前記粗カウンタの出力を
もとに次のパルスレーザ光の照射タイミングでの移動目
標の距離及び距離変化量を予測する距離予測フィルタ
と、前記距離予測フィルタで予測した目標距離の近傍に
前記Ａ／Ｄ変換器の動作を制御するゲートを発生するゲ
ート発生器とを有することを特徴とするレーザ測距装
置。5. A laser distance measuring device for measuring a distance from a time difference between irradiating a target with pulsed laser light and receiving reflected light thereof, the receiving circuit receiving the reflected light and performing analog electric signal conversion and amplification. An A / D converter for converting the output of the receiving circuit into a digital signal, and the A / D
An adder that adds the output of the converter and the data of the memory, a memory that stores the output of the adder, an addition counter that counts the number of additions of the adder, and whether the data of the memory is saturated A saturation detector that outputs a gain control instruction signal when it is determined and saturated, a logic gate that passes the gain control instruction signal only when the count of the addition counter is 1, and the reception circuit when there is an output of the logic gate Gain control circuit for outputting to the receiving circuit a control signal for lowering the gain of the receiver by a fixed amount, and a binarizing circuit for binarizing the output of the receiving circuit and generating a stop pulse indicating the timing at which the reflected light from the target is received. A laser oscillator that irradiates a target with pulsed laser light with high repetition rate, and detects the pulsed laser light emitted from the laser oscillator to determine its timing. A start generator that generates a start pulse indicating a pulse, a coarse counter that counts the time interval between the start pulse and the stop pulse at a frequency lower than the conversion frequency of the A / D converter, the peak position of the data in the memory, and A distance calculator that adds the output of the coarse counter to calculate the distance to the target, and a distance prediction that predicts the distance of the moving target and the distance change amount at the irradiation timing of the next pulsed laser light based on the output of the rough counter. A laser distance measuring device comprising: a filter; and a gate generator that generates a gate for controlling the operation of the A / D converter in the vicinity of the target distance predicted by the distance prediction filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223495A JPH0886869A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Laser rangefinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223495A JPH0886869A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Laser rangefinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0886869A true JPH0886869A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=16799042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223495A Pending JPH0886869A (en) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | Laser rangefinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0886869A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009276248A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Laser radar device |
| JP2015105870A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社デンソー | Measurement device |
| CN110274699A (en) * | 2019-07-10 | 2019-09-24 | 中国人民解放军陆军工程大学 | A kind of Laser radiation indicated meter comprehensive performance detection device |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6223495A patent/JPH0886869A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009276248A (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | Mitsubishi Electric Corp | Laser radar device |
| JP2015105870A (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-08 | 株式会社デンソー | Measurement device |
| CN110274699A (en) * | 2019-07-10 | 2019-09-24 | 中国人民解放军陆军工程大学 | A kind of Laser radiation indicated meter comprehensive performance detection device |
| CN110274699B (en) * | 2019-07-10 | 2024-01-19 | 中国人民解放军陆军工程大学 | Comprehensive performance detection equipment for laser irradiation indicator |
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