JP2000356677A - 距離の測定装置と距離測定方法 - Google Patents
距離の測定装置と距離測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
［目的］ 本発明は、光波により距離を測定する距離測
定装置に係わり、特に、光波による測定を妨げる様なノ
イズ光を含む状況においても有効に距離測定をする距離
測定装置を提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、投影系が、測定光束を測定対象物
に向けて照射し、受光系が、反射光束を受光手段に受光
させ、演算処理手段が、反射光束に基づいて測定位置か
ら測定対象物までの距離を演算し、反射光束が入射した
ことを判断するためのスレッシュレベルを可変させるこ
とができる。
定装置に係わり、特に、光波による測定を妨げる様なノ
イズ光を含む状況においても有効に距離測定をする距離
測定装置を提供することを目的とする。 ［構成］ 本発明は、投影系が、測定光束を測定対象物
に向けて照射し、受光系が、反射光束を受光手段に受光
させ、演算処理手段が、反射光束に基づいて測定位置か
ら測定対象物までの距離を演算し、反射光束が入射した
ことを判断するためのスレッシュレベルを可変させるこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光波により距離を測定
する距離測定装置に係わり、特に、光波による測定を妨
げる様なノイズ光を含む状況においても有効に距離測定
をする距離測定装置に関するものである。
する距離測定装置に係わり、特に、光波による測定を妨
げる様なノイズ光を含む状況においても有効に距離測定
をする距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からのパルス方式の光波距離計は、
パルス光を目標に向けて発射し、反射光を受光すること
により距離を測定する様になっている。光源にはパルス
光を発するのに都合の良い半導体レーザを用いられてい
る。
パルス光を目標に向けて発射し、反射光を受光すること
により距離を測定する様になっている。光源にはパルス
光を発するのに都合の良い半導体レーザを用いられてい
る。
【０００３】測定は、粗測定と精測定に分けて測定され
ている。粗測定はパルス光の発光から受光までの受発光
タイミングを基準クロックに基づいてカウントして行
い、精測定は、受光したパルス光の受発光タイミングに
基づいてビートの正弦波形を形成し、同様に形成したパ
ルス発光時の正弦波形との位相差を求めることで測定す
る。
ている。粗測定はパルス光の発光から受光までの受発光
タイミングを基準クロックに基づいてカウントして行
い、精測定は、受光したパルス光の受発光タイミングに
基づいてビートの正弦波形を形成し、同様に形成したパ
ルス発光時の正弦波形との位相差を求めることで測定す
る。
【０００４】粗測定と精測定とから目標までの距離を正
確に測定することができる。
確に測定することができる。
【０００５】図７は、距離測定の基本となるタイミング
信号の形成を説明するものである。パルス光の重心位置
を求め、受信タイミング信号として利用する。即ち、測
定対象物からの反射されたパルス光（ａ）が受光され、
同調アンプ等により減衰振動波形（ｂ）が形成される。
この減衰振動波形（ｂ）から、パルス光（ａ）の重心位
置に相当する受信タイミング信号を得る。この受信タイ
ミング信号は、受光光量が所定の光量以上である場合に
形成される様に構成されている。
信号の形成を説明するものである。パルス光の重心位置
を求め、受信タイミング信号として利用する。即ち、測
定対象物からの反射されたパルス光（ａ）が受光され、
同調アンプ等により減衰振動波形（ｂ）が形成される。
この減衰振動波形（ｂ）から、パルス光（ａ）の重心位
置に相当する受信タイミング信号を得る。この受信タイ
ミング信号は、受光光量が所定の光量以上である場合に
形成される様に構成されている。
【０００６】第１のスレッシュレベルＶＳ１によって減
衰振動波形（ｂ）のｂ０の部分を捕らえ、受光を確認す
る様に構成されている。この受光を確認後、一定の時間
Ｈｉｇｈの出力信号（ｃ）を出力する様になっており、
回路を能動状態とすることができる。
衰振動波形（ｂ）のｂ０の部分を捕らえ、受光を確認す
る様に構成されている。この受光を確認後、一定の時間
Ｈｉｇｈの出力信号（ｃ）を出力する様になっており、
回路を能動状態とすることができる。
【０００７】また、タイミング信号を形成する第２のス
レッシュレベルＶＳ２は、０Ｖ近傍に設定されており、
減衰振動信号（ｂ）のｂ１の部分を捕らえ、信号（ｄ）
を出力する様に構成されている。なお受信タイミング信
号としては、出力信号の立ち上がり部又は立ち下がり部
を採用する様になっている。
レッシュレベルＶＳ２は、０Ｖ近傍に設定されており、
減衰振動信号（ｂ）のｂ１の部分を捕らえ、信号（ｄ）
を出力する様に構成されている。なお受信タイミング信
号としては、出力信号の立ち上がり部又は立ち下がり部
を採用する様になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図８（ａ）から図８
（Ｃ）は、減衰振動信号の受光状態を表している。縦軸
が受光信号の電圧であり、横軸が時間である。
（Ｃ）は、減衰振動信号の受光状態を表している。縦軸
が受光信号の電圧であり、横軸が時間である。
【０００９】図８（ａ）は通常の受光状態である。減衰
振動信号Ｊ２がスレッシュレベル以上の受光状態を示す
ものである。
振動信号Ｊ２がスレッシュレベル以上の受光状態を示す
ものである。
【００１０】始めの時間の小さな減衰振動信号Ｊ１は発
光時の内部ノイズである。また細かな信号は、外部ノイ
ズＮである。この受光されたパルス光は、スレッシュレ
ベル以上であることを示している。
光時の内部ノイズである。また細かな信号は、外部ノイ
ズＮである。この受光されたパルス光は、スレッシュレ
ベル以上であることを示している。
【００１１】受光系にはパルス光のみを通す光学フィル
タ及び電気的フィルターが設けてあるが、実際には、太
陽光、蛍光灯等の入射光がありノイズの原因となる。
タ及び電気的フィルターが設けてあるが、実際には、太
陽光、蛍光灯等の入射光がありノイズの原因となる。
【００１２】図８（ｂ）は、パルス光の受光信号が小さ
い場合である遠距離測定を示すものである。この場合も
外部ノイズ、発光時の内部ノイズの大きさは変化はな
く、受光信号がスレッシュレベル以下になると、ノイズ
より受光信号が大きい場合でも受光限界となり測定限界
と判断されるという問題点がある。
い場合である遠距離測定を示すものである。この場合も
外部ノイズ、発光時の内部ノイズの大きさは変化はな
く、受光信号がスレッシュレベル以下になると、ノイズ
より受光信号が大きい場合でも受光限界となり測定限界
と判断されるという問題点がある。
【００１３】そして図８（ｃ）は、外部ノイズ光が大き
い場合である例えば夏の太陽光下の場合を示すものであ
る。夏の太陽光下では、１０万ルックス以上となる場合
がある。この時の外部ノイズＮは、スレッシュレベルに
達している。
い場合である例えば夏の太陽光下の場合を示すものであ
る。夏の太陽光下では、１０万ルックス以上となる場合
がある。この時の外部ノイズＮは、スレッシュレベルに
達している。
【００１４】この時、スレッシュレベル以上の受光信号
があっても、外部ノイズを受光する影響で測定が不可と
なるという問題点がある。
があっても、外部ノイズを受光する影響で測定が不可と
なるという問題点がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み案出されたもので、投影系が、測定光束を測定対象物
に向けて照射し、受光系が、測定対象物によって反射さ
れた反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段が、
受光手段に受光された反射光束に基づいて測定位置から
測定対象物までの距離を演算する距離測定装置であっ
て、受光手段に反射光束が入射したことを判断するため
のスレッシュレベルを可変させることを特徴としてい
る。
み案出されたもので、投影系が、測定光束を測定対象物
に向けて照射し、受光系が、測定対象物によって反射さ
れた反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段が、
受光手段に受光された反射光束に基づいて測定位置から
測定対象物までの距離を演算する距離測定装置であっ
て、受光手段に反射光束が入射したことを判断するため
のスレッシュレベルを可変させることを特徴としてい
る。
【００１６】また本発明のスレッシュレベルは、照射前
の入射光に基づいて可変とすることもできる。
の入射光に基づいて可変とすることもできる。
【００１７】更に本発明の距離測定装置に記憶手段を有
し、記憶手段には、照射前の入射光及び可変値、演算手
順等を記憶することもできる。
し、記憶手段には、照射前の入射光及び可変値、演算手
順等を記憶することもできる。
【００１８】そして本発明の演算処理手段が、スレッシ
ュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを判断し、
照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを設定する
ことで距離を測定することもできる。
ュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを判断し、
照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを設定する
ことで距離を測定することもできる。
【００１９】また本発明の距離測定方法は、測定光束を
測定対象物に向けて照射し、測定対象物によって反射さ
れた反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段が、
スレッシュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを
判断し、照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを
設定することで距離を測定することもできる。
測定対象物に向けて照射し、測定対象物によって反射さ
れた反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段が、
スレッシュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを
判断し、照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを
設定することで距離を測定することもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以上の様に構成された本発明は、
投影系が、測定光束を測定対象物に向けて照射し、受光
系が、反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段
が、反射光束に基づいて測定位置から測定対象物までの
距離を演算し、反射光束が入射したことを判断するため
のスレッシュレベルを可変させることができる。
投影系が、測定光束を測定対象物に向けて照射し、受光
系が、反射光束を受光手段に受光させ、演算処理手段
が、反射光束に基づいて測定位置から測定対象物までの
距離を演算し、反射光束が入射したことを判断するため
のスレッシュレベルを可変させることができる。
【００２１】また本発明のスレッシュレベルは、照射前
の入射光に基づいて可変とすることもできる。
の入射光に基づいて可変とすることもできる。
【００２２】更に本発明の距離測定装置の記憶手段に
は、照射前の入射光及び可変値、演算手順等を記憶する
こともできる。
は、照射前の入射光及び可変値、演算手順等を記憶する
こともできる。
【００２３】そして本発明の演算処理手段が、スレッシ
ュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを判断し、
照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを設定する
ことで距離を測定することもできる。
ュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを判断し、
照射前の受光信号の上値にスレッシュレベルを設定する
ことで距離を測定することもできる。
【００２４】また本発明の距離測定方法は、測定光束を
測定対象物に向けて照射し、反射光束を受光手段に受光
させ、演算処理手段が、スレッシュレベルを可変に照射
前の受光信号の大きさを判断し、照射前の受光信号の上
値にスレッシュレベルを設定することで距離を測定する
こともできる。
測定対象物に向けて照射し、反射光束を受光手段に受光
させ、演算処理手段が、スレッシュレベルを可変に照射
前の受光信号の大きさを判断し、照射前の受光信号の上
値にスレッシュレベルを設定することで距離を測定する
こともできる。
【００２５】
【００２６】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００２７】図１に示す様に本実施例は、水晶発振器１
００と第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０と第
２の分周器１３０と発光素子１と発光素子ドライバー１
５０と受光素子７１とアンプ１６０と受光タイミング検
出回路１６５と波形整形回路１７０とカウンタ１８０と
ピークホールド回路１９０とレベル判定回路２００と、
バンドパスフィルタ２１０とサンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）２２０と位相測定装置１００００とから構成されて
いる。
００と第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０と第
２の分周器１３０と発光素子１と発光素子ドライバー１
５０と受光素子７１とアンプ１６０と受光タイミング検
出回路１６５と波形整形回路１７０とカウンタ１８０と
ピークホールド回路１９０とレベル判定回路２００と、
バンドパスフィルタ２１０とサンプルホールド（Ｓ／
Ｈ）２２０と位相測定装置１００００とから構成されて
いる。
【００２８】また位相測定装置１００００は、ＡＤコン
バータ３００とメモリ４００とＣＰＵ５００とから構成
されている。なお、メモリ４００とＣＰＵ５００とが、
演算処理手段１０００に該当する。
バータ３００とメモリ４００とＣＰＵ５００とから構成
されている。なお、メモリ４００とＣＰＵ５００とが、
演算処理手段１０００に該当する。
【００２９】水晶発振器１００は基準信号発生手段の１
つであり、基準信号を発生させている。この基準信号
は、第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０とバン
ドパスフィルタ２１０とカウンタ１８０とに供給されて
いる。第１の分周器１１０に供給された基準信号は、第
１の分周器１１０で、１／（ｎ−１）に分周されてシン
セサイザー１２０に送られる。
つであり、基準信号を発生させている。この基準信号
は、第１の分周器１１０とシンセサイザー１２０とバン
ドパスフィルタ２１０とカウンタ１８０とに供給されて
いる。第１の分周器１１０に供給された基準信号は、第
１の分周器１１０で、１／（ｎ−１）に分周されてシン
セサイザー１２０に送られる。
【００３０】シンセサイザー１２０は、第１の分周器１
１０から供給された信号をｎ倍し、第２の分周器１３０
に送出する様になっている。第２の分周器１３０は、シ
ンセサイザー１２０から供給された信号を、１／ｍに分
周して測定信号を生成している。
１０から供給された信号をｎ倍し、第２の分周器１３０
に送出する様になっている。第２の分周器１３０は、シ
ンセサイザー１２０から供給された信号を、１／ｍに分
周して測定信号を生成している。
【００３１】そしてレーザダイオードドライバー１５０
は、第２の分周器１３０の出力信号の測定信号に従っ
て、レーザダイオード１をパルス駆動するものである。
は、第２の分周器１３０の出力信号の測定信号に従っ
て、レーザダイオード１をパルス駆動するものである。
【００３２】なお第２の分周器１３０の出力信号である
測定信号は、ＣＰＵ５００とカウンタ１８０とピークホ
ールド１９０にも供給されている。判定信号は、ＣＰＵ
５００に対して発光確認信号となり、カウンタ１８０及
びピークホールド１９０に対して、リセット信号の基準
となる。
測定信号は、ＣＰＵ５００とカウンタ１８０とピークホ
ールド１９０にも供給されている。判定信号は、ＣＰＵ
５００に対して発光確認信号となり、カウンタ１８０及
びピークホールド１９０に対して、リセット信号の基準
となる。
【００３３】レーザーダイオード１から発射された光パ
ルスは、光学系を通過し受光素子７１で受光される。受
光素子７１は、内部参照光路を通った光パルスと、外部
測距光路を通った光パルスを受光する。受光素子７１に
より光パルスは電気信号に変換され、アンプ１６０に送
られる。アンプ１６０は受光素子７１から入力された信
号を増幅すると共に減衰振動波形を形成し、受光タイミ
ング検出回路１６５に送る様に構成されている。 受光
タイミング検出回路１６５は、スレッシュレベル図７の
（ｂ）のＶＳ１（基準レベル）により受光を確認し、波
形整形回路１７０を能動状態とするための信号を送出す
る様に構成されている。
ルスは、光学系を通過し受光素子７１で受光される。受
光素子７１は、内部参照光路を通った光パルスと、外部
測距光路を通った光パルスを受光する。受光素子７１に
より光パルスは電気信号に変換され、アンプ１６０に送
られる。アンプ１６０は受光素子７１から入力された信
号を増幅すると共に減衰振動波形を形成し、受光タイミ
ング検出回路１６５に送る様に構成されている。 受光
タイミング検出回路１６５は、スレッシュレベル図７の
（ｂ）のＶＳ１（基準レベル）により受光を確認し、波
形整形回路１７０を能動状態とするための信号を送出す
る様に構成されている。
【００３４】能動状態となった波形整形回路１７０は、
スレッシュレベル図７の（ｂ）のＶ Ｓ２（０Ｖ）近傍で
パルス光の重心位置に相当する受光タイミング信号を得
て、２値化のディジタルデータに変換し、カウンタ１８
０とサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０とＡＤコンバー
タ３００とに出力する。
スレッシュレベル図７の（ｂ）のＶ Ｓ２（０Ｖ）近傍で
パルス光の重心位置に相当する受光タイミング信号を得
て、２値化のディジタルデータに変換し、カウンタ１８
０とサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０とＡＤコンバー
タ３００とに出力する。
【００３５】バンドパスフィルタ２１０は、水晶発振器
１００の基準信号から正弦波を形成しサンプルホールド
回路２２０に送る。サンプルホールド回路２２０は、波
形整形回路１７０のタイミング信号により正弦波をサン
プルホールドする。そしてホールドされた値はＡＤコン
バータ３００でＡＤ変換されＣＰＵ５００に送られる。
１００の基準信号から正弦波を形成しサンプルホールド
回路２２０に送る。サンプルホールド回路２２０は、波
形整形回路１７０のタイミング信号により正弦波をサン
プルホールドする。そしてホールドされた値はＡＤコン
バータ３００でＡＤ変換されＣＰＵ５００に送られる。
【００３６】ＣＰＵ５００では、ホールドされた値がパ
ルス信号であるか否かの比較を行い、適切なパルス信号
でない場合には、予め記憶してある状況に応じたデジタ
ル出力をＤＡコンバータ５１０に出力する様に構成され
ている。
ルス信号であるか否かの比較を行い、適切なパルス信号
でない場合には、予め記憶してある状況に応じたデジタ
ル出力をＤＡコンバータ５１０に出力する様に構成され
ている。
【００３７】パルス信号に応じて受光タイミング検出回
路１６５はスレッシュレベルＶＳ１の値を可変させる。
適切なパルス信号の場合には、変換されたデジタルデー
タがメモリ４００の予め定められた番地に順次記憶され
る様になっている。
路１６５はスレッシュレベルＶＳ１の値を可変させる。
適切なパルス信号の場合には、変換されたデジタルデー
タがメモリ４００の予め定められた番地に順次記憶され
る様になっている。
【００３８】また、スレッシュレベルＶＳ１を可変する
ことにより、外光量のピーク値を探す。それにより、光
量に応じた処理及び補正等を行う様になっている。
ことにより、外光量のピーク値を探す。それにより、光
量に応じた処理及び補正等を行う様になっている。
【００３９】バンドパスフィルタ２１０で得られた正弦
波とレーザダイオード１の発光周波数とは、少しづつず
れる様に構成されている。このため、受信タイミング信
号とバンドパスフィルタ２１０で得られた正弦波との位
相関係も、同様に少しずつずれている。例えば位相関係
は、１００回で１周期となる様な位相関係となってい
る。このため、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０の出
力信号は、約１００ＭＨｚで１周期となる。
波とレーザダイオード１の発光周波数とは、少しづつず
れる様に構成されている。このため、受信タイミング信
号とバンドパスフィルタ２１０で得られた正弦波との位
相関係も、同様に少しずつずれている。例えば位相関係
は、１００回で１周期となる様な位相関係となってい
る。このため、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２２０の出
力信号は、約１００ＭＨｚで１周期となる。
【００４０】以上の様に、サンプルホールド回路２２０
から出力される波形は、所定の波数で繰返され、各発光
パルス毎のデジタルデータはＡＤ変換され、ＣＰＵ５０
０を介して順次メモリ４００上に記憶される様になって
いる。
から出力される波形は、所定の波数で繰返され、各発光
パルス毎のデジタルデータはＡＤ変換され、ＣＰＵ５０
０を介して順次メモリ４００上に記憶される様になって
いる。
【００４１】即ち、ＡＤ変換後にメモリ４００に記憶す
る段階で並べ替えを実行することにより、正弦波状とな
るＡＤ変換データを生成することができる。更に、所定
の周期で繰返し加算されたデータは、平均化処理を施す
ことにより、変換データの精度を向上させることができ
る。
る段階で並べ替えを実行することにより、正弦波状とな
るＡＤ変換データを生成することができる。更に、所定
の周期で繰返し加算されたデータは、平均化処理を施す
ことにより、変換データの精度を向上させることができ
る。
【００４２】なお距離測定は、粗測定と精測定に別れて
おり、粗測定は波形整形回路１７０から出力される発光
及び受光のタイミング信号間のクロック数をカウントし
て算出する。
おり、粗測定は波形整形回路１７０から出力される発光
及び受光のタイミング信号間のクロック数をカウントし
て算出する。
【００４３】精測定は、メモリ４００に記憶されたＡＤ
変換データに基づいて、フーリエ変換等により求めた位
相から距離を求める様に構成されている。
変換データに基づいて、フーリエ変換等により求めた位
相から距離を求める様に構成されている。
【００４４】図２は、受光タイミング検出回路１６５か
ら波形整形回路１７０、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２
２０、ＡＤコンバータ３００、ＣＰＵ５００、ＤＡコン
バーター５１０、受光タイミング検出回路１６５に至る
までの電気的構成を説明したものである。これらのフィ
ードバック制御により、スレッシュレベルの制御を実現
している。なお、受光状況に対応したスレッシュレベル
の値及び演算手順はメモリー４００に記憶されている。
ら波形整形回路１７０、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）２
２０、ＡＤコンバータ３００、ＣＰＵ５００、ＤＡコン
バーター５１０、受光タイミング検出回路１６５に至る
までの電気的構成を説明したものである。これらのフィ
ードバック制御により、スレッシュレベルの制御を実現
している。なお、受光状況に対応したスレッシュレベル
の値及び演算手順はメモリー４００に記憶されている。
【００４５】図３に基づいて測定の動作を説明する。
【００４６】まず、ステップ１（以下、Ｓ１と略する）
で測定をスタートする。Ｓ２でスレツシュレベルを初期
値に設定する。初期値は受光部で受光する外光値（ノイ
ズ光）より高く設定されている。Ｓ３では外光を受光
し、スレツシュレベルに達しているか否かを判定する。
Ｓ３でスレツシュレベルに達していない場合には、Ｓ４
に進み、スレツシュレベルが下げられフィードバックさ
れる。
で測定をスタートする。Ｓ２でスレツシュレベルを初期
値に設定する。初期値は受光部で受光する外光値（ノイ
ズ光）より高く設定されている。Ｓ３では外光を受光
し、スレツシュレベルに達しているか否かを判定する。
Ｓ３でスレツシュレベルに達していない場合には、Ｓ４
に進み、スレツシュレベルが下げられフィードバックさ
れる。
【００４７】スレツシュレベルが段階的に下げられ外光
がスレツシュレベルに達する様になると、Ｓ５に進み、
先の外光量のピーク値と合わせて、ノイズレベルと信号
ピーク値の約中間位値にスレツシュレベルを設定し最適
位置とする。
がスレツシュレベルに達する様になると、Ｓ５に進み、
先の外光量のピーク値と合わせて、ノイズレベルと信号
ピーク値の約中間位値にスレツシュレベルを設定し最適
位置とする。
【００４８】Ｓ７でスレツシュレベルが設定されると、
Ｓ８の測距に進み、距離測定が行われる。測定値はＳ９
で偏差判定される。数回行われた測定値のバラツキ（偏
差）が所定の値より小さい時は、測定値として出力され
て測定は完了するが、バラツキが大きい時は何らかのノ
イズ光等が入力された偏差エラーと判定され、再び最初
から測定する様にフィードバックされる。
Ｓ８の測距に進み、距離測定が行われる。測定値はＳ９
で偏差判定される。数回行われた測定値のバラツキ（偏
差）が所定の値より小さい時は、測定値として出力され
て測定は完了するが、バラツキが大きい時は何らかのノ
イズ光等が入力された偏差エラーと判定され、再び最初
から測定する様にフィードバックされる。
【００４９】図４は、フローチャートＳ２、Ｓ３及びＳ
４に相当し、スレツシュレベルを基準値ｆに設定後、ス
レツシュレベルの値を外光値ｅまで下げた状態を表して
いる。
４に相当し、スレツシュレベルを基準値ｆに設定後、ス
レツシュレベルの値を外光値ｅまで下げた状態を表して
いる。
【００５０】一周期内のスレッシュレベルの可変は、カ
ウンタで区切って階段状に上下させるか、或いは、ＣＲ
回路により滑らかに上下させる方法がある。その他、適
宜の方法を選択することができる。
ウンタで区切って階段状に上下させるか、或いは、ＣＲ
回路により滑らかに上下させる方法がある。その他、適
宜の方法を選択することができる。
【００５１】また、参照光信号用スレッシュレベルと外
光信号用スレッシュレベルは、それぞれ独立にある時間
間隔で変化させることができる。
光信号用スレッシュレベルは、それぞれ独立にある時間
間隔で変化させることができる。
【００５２】図５は外光が大きい場合の設定状態を表
し、外光より少し高値ａにスレッシュレベルが設定され
る。この時は通常の状態より測定距離が短くなる。つま
り受光される測定光の値が外光値より大きくなければな
らない。例えば、夏に日中では１０万ルックス程度の外
光があり、ノイズ光として受光されるため基準より短い
距離測定となる。しかしスレッシュレベルを外光以上に
設定するため、測定できないことはない。
し、外光より少し高値ａにスレッシュレベルが設定され
る。この時は通常の状態より測定距離が短くなる。つま
り受光される測定光の値が外光値より大きくなければな
らない。例えば、夏に日中では１０万ルックス程度の外
光があり、ノイズ光として受光されるため基準より短い
距離測定となる。しかしスレッシュレベルを外光以上に
設定するため、測定できないことはない。
【００５３】図６は、外光が小さい場合の設定状態を表
し、外光より少し高値ｂにスレッシュレベルが設定され
る。この時はノイズとなる外光が少なくスレッシュレベ
ルを下げることができる。
し、外光より少し高値ｂにスレッシュレベルが設定され
る。この時はノイズとなる外光が少なくスレッシュレベ
ルを下げることができる。
【００５４】結果として測定距離が伸ばすことができ、
スレッシュレベルを可変とする効果を十分発揮すること
ができる。
スレッシュレベルを可変とする効果を十分発揮すること
ができる。
【００５５】
【効果】以上の様に構成された本発明は、測定光束を測
定対象物に向けて照射するための投影系と、測定対象物
によって反射された反射光束を受光手段に受光させるた
めの受光系とを備え、前記受光手段に受光された反射光
束に基づいて測定位置から測定対象物までの距離を演算
するための演算処理手段とを備えた距離測定装置におい
て、前記受光手段に該反射光束が入射したことを判断す
るためのスレッシュレベルを可変させることができるの
で、外部ノイズの影響を少なくし、遠距離測定を実現す
ることができるという卓越した効果がある。
定対象物に向けて照射するための投影系と、測定対象物
によって反射された反射光束を受光手段に受光させるた
めの受光系とを備え、前記受光手段に受光された反射光
束に基づいて測定位置から測定対象物までの距離を演算
するための演算処理手段とを備えた距離測定装置におい
て、前記受光手段に該反射光束が入射したことを判断す
るためのスレッシュレベルを可変させることができるの
で、外部ノイズの影響を少なくし、遠距離測定を実現す
ることができるという卓越した効果がある。
【００５６】
【図１】本発明の実施例の電気的構成を示す図である。
【図２】本実施例のフィードバック制御を説明する図で
ある。
ある。
【図３】本実施例の作用を説明する示す図である。
【図４】本発明の原理を説明する図である。
【図５】本発明の原理を説明する図である。
【図６】本発明の原理を説明する図である。
【図７】従来技術を説明する図である。
【図８】従来技術を説明する図である。
１０００ 光波測距装置 １ レーザーダイオード ７１ 受光素子 １００ 水晶発振器 １１０ 第１の分周器 １２０ シンセサイザー １３０ 第２の分周器 １５０ 発光素子ドライバー １６０ アンプ １６５ 受光タイミング検出回路 １７０ 波形整形回路 １８０ カウンタ １９０ ピークホールド回路 ２００ レベル判定回路 ２１０ バンドパスフィルタ ２２０ サンプルホールド（Ｓ／Ｈ） ３００ ＡＤコンバータ ４００ メモリ ５００ ＣＰＵ ５１０ ＤＡコンバータ １００００ 位相測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿子木 満 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 Ｆターム(参考） 2F065 AA06 DD12 FF12 FF13 GG06 NN02 NN11 NN17 QQ02 QQ03 QQ08 QQ16 QQ23 QQ25 QQ28 QQ32 QQ33 QQ51 2F112 AD01 BA03 FA05 FA09 FA21 FA32 FA45 5J084 AA05 AD01 BA04 BA32 CA03 CA23 CA24 CA25 CA27 CA31 CA53 CA61 CA70 EA01 EA07
Claims (5)
- 【請求項１】 測定光束を測定対象物に向けて照射する
ための投影系と、測定対象物によって反射された反射光
束を受光手段に受光させるための受光系とを備え、前記
受光手段に受光された反射光束に基づいて測定位置から
測定対象物までの距離を演算するための演算処理手段と
を備えた距離測定装置において、前記受光手段に該反射
光束が入射したことを判断するためのスレッシュレベル
を可変させることを特徴とする距離の測定装置。 - 【請求項２】 スレッシュレベルは、照射前の入射光に
基づいて可変である請求項１記載の距離の測定装置。 - 【請求項３】 前記距離測定装置には記憶手段が備えら
れており、該記憶手段には、照射前の入射光及び可変
値、演算手順等が記憶されている請求項１又は請求項２
記載の距離の測定装置。 - 【請求項４】 前記演算処理手段が、スレッシュレベル
を可変に照射前の受光信号の大きさを判断し、前記照射
前の受光信号の上値に前記スレッシュレベルを設定する
ことで距離を測定する様に制御する請求項１から３何れ
か１項記載の距離の測定装置。 - 【請求項５】 測定光束を測定対象物に向けて照射し、
測定対象物によって反射された反射光束を受光手段に受
光させ、演算処理手段が、該受光手段に受光された反射
光束に基づいて測定位置から測定対象物までの距離を演
算する距離測定方法であって、演算処理手段が、スレッ
シュレベルを可変に照射前の受光信号の大きさを判断
し、前記照射前の受光信号の上値に前記スレッシュレベ
ルを設定することで距離を測定する様に制御する距離測
定方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169006A JP2000356677A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 距離の測定装置と距離測定方法 |
| EP00111899.1A EP1061336B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-13 | Distance measuring apparatus and method |
| US09/593,784 US6483121B1 (en) | 1999-06-15 | 2000-06-14 | Distance measuring apparatus and distance measuring method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11169006A JP2000356677A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 距離の測定装置と距離測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000356677A true JP2000356677A (ja) | 2000-12-26 |
Family
ID=15878603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11169006A Pending JP2000356677A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 距離の測定装置と距離測定方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6483121B1 (ja) |
| EP (1) | EP1061336B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000356677A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002356166A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 筒状物体折損検知装置 |
| JP2003185747A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Topcon Corp | パルス方式の光波距離計 |
| US6639656B2 (en) | 2001-03-19 | 2003-10-28 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Distance measuring apparatus |
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| JP2000346643A (ja) * | 1999-06-09 | 2000-12-15 | Hamamatsu Photonics Kk | 光位置検出装置および距離センサ |
| JP2006133214A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-05-25 | Topcon Corp | 時間差測定装置および測定方法並びに測距装置および測距方法 |
| JP5616025B2 (ja) * | 2009-01-22 | 2014-10-29 | 株式会社トプコン | 光波距離測定方法及び光波距離測定装置 |
| WO2010149593A1 (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Toyota Motor Europe Nv/Sa | Pulsed light optical rangefinder |
| JP5753449B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2015-07-22 | 株式会社トプコン | 光波距離測定方法及び光波距離装置 |
| EP2738571A4 (en) * | 2011-07-27 | 2015-04-08 | Sick Optex Co Ltd | DEVICE FOR THE OPTICAL MEASUREMENT OF SHAFT DISTANCES |
| US9606228B1 (en) | 2014-02-20 | 2017-03-28 | Banner Engineering Corporation | High-precision digital time-of-flight measurement with coarse delay elements |
| US11397251B2 (en) * | 2016-06-21 | 2022-07-26 | Konica Minolta, Inc. | Distance measuring device |
| CN111033313A (zh) * | 2017-09-25 | 2020-04-17 | 日本电产株式会社 | 距离测量装置以及具备该距离测量装置的移动体 |
| CN110988847A (zh) | 2019-04-22 | 2020-04-10 | 上海禾赛光电科技有限公司 | 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达系统 |
| CN110988846B (zh) | 2019-04-22 | 2023-07-18 | 威力登激光雷达美国有限公司 | 可用于激光雷达的噪点识别方法以及激光雷达系统 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS56130608A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-13 | Ricoh Co Ltd | Range finding system |
| US5606534A (en) * | 1989-09-01 | 1997-02-25 | Quantronix, Inc. | Laser-based dimensioning system |
| US5579102A (en) | 1991-06-17 | 1996-11-26 | Spatial Positioning Systems, Inc. | Transmitter and receiver units for spatial position measurement system |
| JPH0552956A (ja) | 1991-08-28 | 1993-03-02 | Mitsubishi Electric Corp | 光測距装置 |
| JPH0735858A (ja) | 1993-07-16 | 1995-02-07 | Omron Corp | 距離計測装置 |
| JPH07294248A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-10 | Hamamatsu Photonics Kk | 測距装置 |
| US5612779A (en) | 1995-01-19 | 1997-03-18 | Laser Technology, Inc. | Automatic noise threshold determining circuit and method for a laser range finder |
| US5867522A (en) * | 1997-04-11 | 1999-02-02 | Spectra Precision, Inc. | Autofocusing system for a laser transmitter |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP11169006A patent/JP2000356677A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-13 EP EP00111899.1A patent/EP1061336B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-14 US US09/593,784 patent/US6483121B1/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2002356166A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 筒状物体折損検知装置 |
| JP2003185747A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-07-03 | Topcon Corp | パルス方式の光波距離計 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6483121B1 (en) | 2002-11-19 |
| EP1061336A3 (en) | 2004-12-29 |
| EP1061336B1 (en) | 2014-09-03 |
| EP1061336A2 (en) | 2000-12-20 |
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