JPH0367115A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH0367115A JPH0367115A JP1203437A JP20343789A JPH0367115A JP H0367115 A JPH0367115 A JP H0367115A JP 1203437 A JP1203437 A JP 1203437A JP 20343789 A JP20343789 A JP 20343789A JP H0367115 A JPH0367115 A JP H0367115A
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- JP
- Japan
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- signal
- output
- gain
- amplifiers
- window comparator
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- Pending
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-
- 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
- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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- 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)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は赤外光を物体に向けて投光し、物体から反射さ
れた赤外光を受光して三角測量方式により距離を測定す
る距ｍ測定装置に関するものである。
れた赤外光を受光して三角測量方式により距離を測定す
る距ｍ測定装置に関するものである。
このような距離測定装置は、各種カメラ、測量機器１位
置検出センサ、ロボット、物体検知器、衝突防止器、自
動ドアなどに利用することができる。
置検出センサ、ロボット、物体検知器、衝突防止器、自
動ドアなどに利用することができる。
（従来の技術）
赤外光を物体に向けて投光し、物体から反射された赤外
光を受光してその受光位置に応じた信号を出力する位置
検出素子（ＰＳＤ）を使用した距離測定装置が用いられ
ている。
光を受光してその受光位置に応じた信号を出力する位置
検出素子（ＰＳＤ）を使用した距離測定装置が用いられ
ている。
そのような距離測定装置における距離測定の原理を第６
図を用いて説明する。
図を用いて説明する。
発光素子であるＬＥＤ２０をある周波数をもつ正弦波又
は矩形波として断続的に発光させる。この光をレンズ２
１から距離りにある測距対象２２に当て、その乱反射し
た光をレンズ２１から距離Ｓだけ離れたレンズ２３に入
射させ、ＰＳＤ２４に当てる。このとき、ＰＳＤ２４か
らは光の当たった位置に対応した電流Ｉ８．Ｉ、が流れ
る。
は矩形波として断続的に発光させる。この光をレンズ２
１から距離りにある測距対象２２に当て、その乱反射し
た光をレンズ２１から距離Ｓだけ離れたレンズ２３に入
射させ、ＰＳＤ２４に当てる。このとき、ＰＳＤ２４か
らは光の当たった位置に対応した電流Ｉ８．Ｉ、が流れ
る。
Ｉ 、 ＝ ｋ （ｃ ／ ２− ｄ ） ・”
−（１）Ｌ＝ｋ （ｃ／２＋ｄ） ・・・”・
（２）の関係がある。ここでｋは距離に依存する定数、
ＣはＰＳＤ２４の長さ、ｄはＰＳＤ２４上に結ばれるス
ポット光の中心からのずれ量である。
−（１）Ｌ＝ｋ （ｃ／２＋ｄ） ・・・”・
（２）の関係がある。ここでｋは距離に依存する定数、
ＣはＰＳＤ２４の長さ、ｄはＰＳＤ２４上に結ばれるス
ポット光の中心からのずれ量である。
一方、第６図に示されるように、
Ｓ／Ｌ＝ｄ／ｆ ・・・・・・（３）の関
係がある。Ｓは投光レンズ２工と受光レンズ２３の間の
距離、Ｌは投光レンズ２１から測距対象２２までの距離
、ｆは受光レンズ２３からＰＳＤ２４までの距離である
。上記の（１）、（２）式は Ｉ、＝ｋ （ｃ／２−ｆ−８／Ｌ） ・−・・（４）
Ｌ＝ｋ （ｃ／２＋ｆ−Ｓ／Ｌ） −・・’ （５）
と変形され、この関係から 工□／Ｌ＝（ｃ／２−ｆ−８／Ｌ）／（ｃ／２＋ｆ’Ｓ
／Ｌ） −−（６）の関係が得られる。ｃ、ｆ、Ｓは予
め定まっているので、エエと工２の比を検出することに
よって距離りが一義的に決定される。
係がある。Ｓは投光レンズ２工と受光レンズ２３の間の
距離、Ｌは投光レンズ２１から測距対象２２までの距離
、ｆは受光レンズ２３からＰＳＤ２４までの距離である
。上記の（１）、（２）式は Ｉ、＝ｋ （ｃ／２−ｆ−８／Ｌ） ・−・・（４）
Ｌ＝ｋ （ｃ／２＋ｆ−Ｓ／Ｌ） −・・’ （５）
と変形され、この関係から 工□／Ｌ＝（ｃ／２−ｆ−８／Ｌ）／（ｃ／２＋ｆ’Ｓ
／Ｌ） −−（６）の関係が得られる。ｃ、ｆ、Ｓは予
め定まっているので、エエと工２の比を検出することに
よって距離りが一義的に決定される。
この距離測定原理では、ＰＳＤ２４の出力の比を測距信
号とし、その値はＰＳＤ２４上でのスポット光のずれ量
ｄによって決まるので、比較的精度のよい測距が行なわ
れる。
号とし、その値はＰＳＤ２４上でのスポット光のずれ量
ｄによって決まるので、比較的精度のよい測距が行なわ
れる。
しかし、それでも測距対象までの距離りが１０ｍ程度よ
り遠くなると、ＰＳＤ２４の出力が小さくなり、精度が
著しく悪くなる。また、測距対象までの距離りが短い場
合でも、外光が強い場合などでは正確に測距できなくな
る。
り遠くなると、ＰＳＤ２４の出力が小さくなり、精度が
著しく悪くなる。また、測距対象までの距離りが短い場
合でも、外光が強い場合などでは正確に測距できなくな
る。
これらの問題を改善するためには１発光素子の出力を上
げることが考えられるが、それでは発光素子の寿命を縮
めることになる。
げることが考えられるが、それでは発光素子の寿命を縮
めることになる。
他の方法として１発光素子をある周波数で点滅させ、そ
の周波数の光を検波して外光と識別し。
の周波数の光を検波して外光と識別し。
さらに利得制御回路を用いて測距対象が遠距離の場合に
ＰＳＤ２４の出力が小さくなれば増幅器の利得を自動的
に増大させる距離測定装置が提案されている（実開昭６
４−１５９０７号公報参照）。
ＰＳＤ２４の出力が小さくなれば増幅器の利得を自動的
に増大させる距離測定装置が提案されている（実開昭６
４−１５９０７号公報参照）。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記の引用文献（実開昭６４−１５９０７号公
報）で示されているように、外光対策として発光素子を
一定周波数で点滅させ、その周波数の光を検波するとと
もに、増幅器の利得を自動的に変化させることによって
正確な距離測定を行なう具体的な装置を提供することを
目的とするものである。
報）で示されているように、外光対策として発光素子を
一定周波数で点滅させ、その周波数の光を検波するとと
もに、増幅器の利得を自動的に変化させることによって
正確な距離測定を行なう具体的な装置を提供することを
目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
そのため１本発明の距離測定原理は、一定周波数で点滅
して赤外光を物体に向け投光する発光素子と、物体から
反射された赤外光を受光してその受光位置に応じた信号
を出力する位置検出素子と、位置検出素子の再出力信号
をそれぞれ増幅する２個の増幅器と、各増幅器の出力信
号に含まれる前記発光素子の点滅周波数帯の信号を通過
させる２個のフィルターと、各フィルターを通過した信
号を検波して発光素子からの赤外光成分に応じた信号の
みを取り出してこれを測距演算に供する２個の検波器と
、前記各増幅器の利得を制御する利得制御回路とを備え
、前記利得制御回路は、一方の検波器の出力と基準電圧
との大小比較を行なうウィンドウ・コンパレータと、こ
のウィンドウ・コンパレータの出力をアップ・ダウン制
御入力とするアップ・ダウンカウンタと、前記各増幅器
の利得を決定する抵抗値を前記アップ・ダウンカウンタ
の出力により選択する選択回路とを備えている。
して赤外光を物体に向け投光する発光素子と、物体から
反射された赤外光を受光してその受光位置に応じた信号
を出力する位置検出素子と、位置検出素子の再出力信号
をそれぞれ増幅する２個の増幅器と、各増幅器の出力信
号に含まれる前記発光素子の点滅周波数帯の信号を通過
させる２個のフィルターと、各フィルターを通過した信
号を検波して発光素子からの赤外光成分に応じた信号の
みを取り出してこれを測距演算に供する２個の検波器と
、前記各増幅器の利得を制御する利得制御回路とを備え
、前記利得制御回路は、一方の検波器の出力と基準電圧
との大小比較を行なうウィンドウ・コンパレータと、こ
のウィンドウ・コンパレータの出力をアップ・ダウン制
御入力とするアップ・ダウンカウンタと、前記各増幅器
の利得を決定する抵抗値を前記アップ・ダウンカウンタ
の出力により選択する選択回路とを備えている。
（実施例）
第１図は本発明を概略的に表わしたものである。
発光素子であるＬＥＤ２０は近赤外光を物体に向けて投
光する。ＬＥＤ２０は一定周波数（例えば数１０〜数１
００ Ｋ Ｈｚ ）の信号を発振する発振器２５からの
信号に応じて廃動回路２６を経て駆動される。ＬＥＤ２
０からの赤外光は測距対象で反射されてＰＳＤ２４の受
光面上に測距対象までの距離に対応した位置にスポット
光として入射する。
光する。ＬＥＤ２０は一定周波数（例えば数１０〜数１
００ Ｋ Ｈｚ ）の信号を発振する発振器２５からの
信号に応じて廃動回路２６を経て駆動される。ＬＥＤ２
０からの赤外光は測距対象で反射されてＰＳＤ２４の受
光面上に測距対象までの距離に対応した位置にスポット
光として入射する。
２．３は利得可変の増幅器であり、ＰＳＤ２４からのス
ポット光の位置に対応した信号電流工□。
ポット光の位置に対応した信号電流工□。
工２をそれぞれ入力し増幅する。４，５はそれぞれ増幅
器２，３の出力信号からＬＥＤ２０の点滅周波数成分を
通過させるフィルターである。フィルター４，５はＬＥ
Ｄ２０の点滅周波数帯を通過周波ｉとするバンドパスフ
ィルターであり１例えばタンク回路やセラミックフィル
ターなどを用いることができる。６，７はそれぞれフィ
ルター４゜５の出力信号を入力し、ＬＥＤ２０の点滅に
同期して検波を行なう検波器であり、ＬＥＤ２０の点滅
周波数のみの信号を高精度に選択する。検波器６．７に
は平滑回路も含まれており、検波器６゜７の出力信号は
直流電圧となる。９は差動増幅器であり、両横波器６，
７の出力信号の差分が測距信号として取り出される。こ
の測距信号は、例えばカメラにおける自動焦点調節など
に用いられる。
器２，３の出力信号からＬＥＤ２０の点滅周波数成分を
通過させるフィルターである。フィルター４，５はＬＥ
Ｄ２０の点滅周波数帯を通過周波ｉとするバンドパスフ
ィルターであり１例えばタンク回路やセラミックフィル
ターなどを用いることができる。６，７はそれぞれフィ
ルター４゜５の出力信号を入力し、ＬＥＤ２０の点滅に
同期して検波を行なう検波器であり、ＬＥＤ２０の点滅
周波数のみの信号を高精度に選択する。検波器６．７に
は平滑回路も含まれており、検波器６゜７の出力信号は
直流電圧となる。９は差動増幅器であり、両横波器６，
７の出力信号の差分が測距信号として取り出される。こ
の測距信号は、例えばカメラにおける自動焦点調節など
に用いられる。
８は利得制御回路であり、一方の検波器６（又は７）の
出力信号が利得制御回路８に入力される。
出力信号が利得制御回路８に入力される。
利得制御回路８では制御信号が作られ、この制御信号は
増幅器２，３の利得を制御する。これにより増幅器２，
３の利得が自動利得制御（ＡＧＣ）され、第５図に示さ
れるように、検波Ｍ＃６（又は７）の出力は増幅器２，
３に入力する電流が変化してもそれに対応した変化分が
少なくなる。このことは、検波器６，７の出力は測距対
象までの距離にあまり影響しないことを意味し、遠方の
測距であっても精度が確保される。（６）式に示される
ように、測距信号は電流工□と工２の絶対値ではなく、
比で決まるので、制御利得の大小にかかわらず電流比重
、／Ｉ２は保たれるため、測距に影響はない。
増幅器２，３の利得を制御する。これにより増幅器２，
３の利得が自動利得制御（ＡＧＣ）され、第５図に示さ
れるように、検波Ｍ＃６（又は７）の出力は増幅器２，
３に入力する電流が変化してもそれに対応した変化分が
少なくなる。このことは、検波器６，７の出力は測距対
象までの距離にあまり影響しないことを意味し、遠方の
測距であっても精度が確保される。（６）式に示される
ように、測距信号は電流工□と工２の絶対値ではなく、
比で決まるので、制御利得の大小にかかわらず電流比重
、／Ｉ２は保たれるため、測距に影響はない。
次に、第２図を用いて具体的な構成を説明する。
第２図には検波器６と利得制御回路８を具体化したもの
が示されている。
が示されている。
ＰＳＤ２４からの信号電流工□ｔ Ｉ２はそれぞれ電流
を電圧に変換し、増幅を行なう増＃ｉ器を経て。
を電圧に変換し、増幅を行なう増＃ｉ器を経て。
利得可変の増幅器２，３のそれぞれの演算増幅器の非反
転入力端子に入力されている。
転入力端子に入力されている。
検波器６（検波器７も同じ構成であるので、検波Ｊａ６
についてのみ説明する）は、二重平衡型検波器である。
についてのみ説明する）は、二重平衡型検波器である。
トランジスタＱ９とＱ１０のエミッタは定電流回路を経
てグランド（ＧＮＤ）レベルより低いＶｅｅ電源に接続
され、トランジスタＱ９とＱＩＯは差動増幅回路を構成
している。フィルター４の出力信号はトランジスタＱ９
のベースに加えられ、トランジスタＱ９Ｏのベースには
基準電圧Ｖｒｅｆｚが加えられている。この差動増幅回
路で増幅された信号はトランジスタＱ５．Ｑ６からなる
差動増幅回路のエミッタと、トランジスタＱ７、Ｑ８か
らなる差動増幅回路のエミッタにそれぞれ加えられる。
てグランド（ＧＮＤ）レベルより低いＶｅｅ電源に接続
され、トランジスタＱ９とＱＩＯは差動増幅回路を構成
している。フィルター４の出力信号はトランジスタＱ９
のベースに加えられ、トランジスタＱ９Ｏのベースには
基準電圧Ｖｒｅｆｚが加えられている。この差動増幅回
路で増幅された信号はトランジスタＱ５．Ｑ６からなる
差動増幅回路のエミッタと、トランジスタＱ７、Ｑ８か
らなる差動増幅回路のエミッタにそれぞれ加えられる。
トランジスタＱ６．Ｑ７のベースにはＬＥＤ２０を点滅
させる発振器２５からの信号が加えられており、トラン
ジスタＱ５．Ｑ８のベースには基準電圧Ｖ ｒｅｆ□が
加えられている。
させる発振器２５からの信号が加えられており、トラン
ジスタＱ５．Ｑ８のベースには基準電圧Ｖ ｒｅｆ□が
加えられている。
トランジスタＱ６．Ｑ７は発振器２５からの信号によっ
てスイッチ動作をする。
てスイッチ動作をする。
この検波器６（検波器７でも同じ）では、トランジスタ
Ｑ５とＱ６の差動増幅回路と、トランジスタＱ７とＱ８
の差動増幅回路により全波整流された信号が増幅される
。コンデンサＣ１は整流された信号を直流信号に変換す
る平滑コンデンサである。
Ｑ５とＱ６の差動増幅回路と、トランジスタＱ７とＱ８
の差動増幅回路により全波整流された信号が増幅される
。コンデンサＣ１は整流された信号を直流信号に変換す
る平滑コンデンサである。
利得制御回路８を構成するために２一方の検波器６の出
力信号ｖｏｌを入力とし、基準電圧との大小比較を行な
うウィンドウ・コンパレータ３０が設けられ、ウィンド
ウ・コンパレータ３０の出力をアップ・ダウン制御入力
とするアップ・ダウンカウンタ３１が設けられている。
力信号ｖｏｌを入力とし、基準電圧との大小比較を行な
うウィンドウ・コンパレータ３０が設けられ、ウィンド
ウ・コンパレータ３０の出力をアップ・ダウン制御入力
とするアップ・ダウンカウンタ３１が設けられている。
増幅器２の利得を決定するために、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３の直列抵抗回路が演算増幅器の出力端子と反転入力端
子の間に接続されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にはそ
れぞれ選択回路を構成するスイッチＳＷＩ。
３の直列抵抗回路が演算増幅器の出力端子と反転入力端
子の間に接続されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３にはそ
れぞれ選択回路を構成するスイッチＳＷＩ。
ＳＷ２．ＳＷ３が並列に接続されている。増幅器３にお
いても同様であり、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の直列抵抗回
路が演算増幅器の出力端子と反転入力端子の間に接続さ
れており、抵抗Ｒ４，Ｒ５゜Ｒ６にはそれぞれ選択回路
を構成するスイッチＳＷ４．ＳＷ５．ＳＷ６が並列に接
続されている。
いても同様であり、抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６の直列抵抗回
路が演算増幅器の出力端子と反転入力端子の間に接続さ
れており、抵抗Ｒ４，Ｒ５゜Ｒ６にはそれぞれ選択回路
を構成するスイッチＳＷ４．ＳＷ５．ＳＷ６が並列に接
続されている。
抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は重みづけがなされておリ、その
比は、例えばＲ１： Ｒ２： Ｒｓ＝ｉ ： ２ ：４
である。他方の増幅器３の抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６につい
ても同様であり、その比は、例えばＲ４：Ｒ５：Ｒ６＝
１：２：４である。
比は、例えばＲ１： Ｒ２： Ｒｓ＝ｉ ： ２ ：４
である。他方の増幅器３の抵抗Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６につい
ても同様であり、その比は、例えばＲ４：Ｒ５：Ｒ６＝
１：２：４である。
スイッチＳＷＩとＳＷ４はアップ・ダウンカウンタ３１
の出力０１によりオン・オフ制御され、スイッチＳＷ２
とＳＷ５はアップ・ダウンカウンタ３工の出力０２によ
りオン・オフ制御され、スイッチＳＷ３とＳＷ６はアッ
プ・ダウンカウンタ３１の出力０３によりオン・オフ制
御される。各スイッチＳＷＩ〜ＳＷ６はアップ・ダウン
カウンタ３１の出力がハイレベルのときにオフとなり、
ローレベルのときにオンとなる。
の出力０１によりオン・オフ制御され、スイッチＳＷ２
とＳＷ５はアップ・ダウンカウンタ３工の出力０２によ
りオン・オフ制御され、スイッチＳＷ３とＳＷ６はアッ
プ・ダウンカウンタ３１の出力０３によりオン・オフ制
御される。各スイッチＳＷＩ〜ＳＷ６はアップ・ダウン
カウンタ３１の出力がハイレベルのときにオフとなり、
ローレベルのときにオンとなる。
アップ・ダウンカウンタ３工では、ウィンドウ・コンパ
レータ３０から入力される信号がアップ信号のときはハ
イレベル出力信号がＯｌ→０２→０３の方向に移動し、
逆にダウン信号のときはノ）イレベル出力信号が０３→
０２→０１の方向に移動する。
レータ３０から入力される信号がアップ信号のときはハ
イレベル出力信号がＯｌ→０２→０３の方向に移動し、
逆にダウン信号のときはノ）イレベル出力信号が０３→
０２→０１の方向に移動する。
ウィンドウ・コンパレータ３０の具体的な一例を第３図
に示す。
に示す。
入力端子Ａは基準電圧Ｖｒを入力する端子であり、定電
流源４３．抵抗４４，４５及び定電流源４６の直列回路
の抵抗４４．４５間の接続点に接続されている。定電流
源４３と抵抗４４の接続点はコンパレータ４７の反転入
力端子に接続され。
流源４３．抵抗４４，４５及び定電流源４６の直列回路
の抵抗４４．４５間の接続点に接続されている。定電流
源４３と抵抗４４の接続点はコンパレータ４７の反転入
力端子に接続され。
抵抗４５と定電流源４６の接続点はコンパレータ４８の
反転入力端子に接続されている。コンパレータ４７．４
８の非反転入力端子には入力端子Ｂによって検波器６の
出力ｖ、ｉが入力される。コンパレータ４７，４８の出
力端子はＡＮＤゲート４９に接続され、ＡＮＤゲート４
９の出力Ｃがアップ・ダウンカウンタ３１のダウン動作
を行なわせる信号となる。コンパレータ４７，４８の出
力端子はまた。ＮＯＲゲート５０に接続され、ＮＯＲゲ
ート５０の出力りがアップ・ダウンカウンタ３工のアッ
プ動作を行なわせる信号となる。
反転入力端子に接続されている。コンパレータ４７．４
８の非反転入力端子には入力端子Ｂによって検波器６の
出力ｖ、ｉが入力される。コンパレータ４７，４８の出
力端子はＡＮＤゲート４９に接続され、ＡＮＤゲート４
９の出力Ｃがアップ・ダウンカウンタ３１のダウン動作
を行なわせる信号となる。コンパレータ４７，４８の出
力端子はまた。ＮＯＲゲート５０に接続され、ＮＯＲゲ
ート５０の出力りがアップ・ダウンカウンタ３工のアッ
プ動作を行なわせる信号となる。
第３図のウィンドウ・コンパレータにおいて、定電流源
４３．４６の電流を工とし、抵抗４４゜４５の抵抗値を
Ｒとすれば、このウィンドウ・コンパレータの高レベル
側スレッショルドレベルはＶ ｒ ＋ Ｉ・Ｒとなり、
低レベル側スレッショルドレベルはＶｒ−Ｉ−Ｒとなる
。コンパレータ４７゜４８は端子Ｂから入力されるＶ。
４３．４６の電流を工とし、抵抗４４゜４５の抵抗値を
Ｒとすれば、このウィンドウ・コンパレータの高レベル
側スレッショルドレベルはＶ ｒ ＋ Ｉ・Ｒとなり、
低レベル側スレッショルドレベルはＶｒ−Ｉ−Ｒとなる
。コンパレータ４７゜４８は端子Ｂから入力されるＶ。
１を各スレッショルドレベルと比較し、ゲート４９．５
０を介して端子Ｃ，Ｄによりダウン信号やアップ信号を
出力する。
０を介して端子Ｃ，Ｄによりダウン信号やアップ信号を
出力する。
コンパレータ４７，４８の出力、端子Ｃ，Ｄの信号レベ
ル及びアップ・ダウンカウンタ３１の動作を下表に示す
。
ル及びアップ・ダウンカウンタ３１の動作を下表に示す
。
ウィンドウ・コンパレータ３０の動作をさらに図で説明
すると、第４図に示されるようになる。
すると、第４図に示されるようになる。
いま、基準電圧ＶｒをＦとし、ハイレベル側スレッショ
ルドレベルをＥ、ローレベル側スレッショルドレベルを
Ｇとする。Ｖｏｌが例えばＶｌの状態にあったとすれば
、上表からウィンドウ・コンパレータ３０によってアッ
プ・ダウンカウンタ３１をダウン動作させる信号が出力
される。逆に、Ｖ ０１が例えばｖ２の状態にあったと
すれば、上表からウィンドウ・コンパレータ３０によっ
てアップ・ダウンカウンタ３１をアップ動作させる信号
が出力される。■。１が例えばｖＯのように、レベルＥ
とＧの間にあれば、ウィンドウ・コンパレータ３０から
の信号はアップもダウンもさせないものとなる。
ルドレベルをＥ、ローレベル側スレッショルドレベルを
Ｇとする。Ｖｏｌが例えばＶｌの状態にあったとすれば
、上表からウィンドウ・コンパレータ３０によってアッ
プ・ダウンカウンタ３１をダウン動作させる信号が出力
される。逆に、Ｖ ０１が例えばｖ２の状態にあったと
すれば、上表からウィンドウ・コンパレータ３０によっ
てアップ・ダウンカウンタ３１をアップ動作させる信号
が出力される。■。１が例えばｖＯのように、レベルＥ
とＧの間にあれば、ウィンドウ・コンパレータ３０から
の信号はアップもダウンもさせないものとなる。
次に、本実施例の動作について説明する。
第２図において、測距対象が近い場合など、ＰＳＤ２４
への入射光が強＜、ＰＳＤ２４からの出力電流Ｉ□１
■、が大きい場合、検波器６の出力信号ＶＯｌは大きく
なり、ウィンドウ・コンパレータ３ｏからはダウン信号
が出力され、アップ・ダウンカウンタ３１の出力は０３
→０２→０工の方向に移動し、これにより増幅器２，３
において利得を決定する抵抗がＲ３→Ｒ２→Ｒ１の方向
に切り換えられ、増幅器２，３の利得が小さくなる。こ
れにより、検波器６，７の出力信号が小さくなり、やが
て検波器６の出力信号ｖｏｌがウィンドウ・コンパレー
タ３０の２つのスレッショルドレベルＥとＧの間に入る
ようになると、ウィンドウ・コンパレータ３０からの出
力によってはアップ・ダウンカウンタ３１の状態が変化
しなくなる。
への入射光が強＜、ＰＳＤ２４からの出力電流Ｉ□１
■、が大きい場合、検波器６の出力信号ＶＯｌは大きく
なり、ウィンドウ・コンパレータ３ｏからはダウン信号
が出力され、アップ・ダウンカウンタ３１の出力は０３
→０２→０工の方向に移動し、これにより増幅器２，３
において利得を決定する抵抗がＲ３→Ｒ２→Ｒ１の方向
に切り換えられ、増幅器２，３の利得が小さくなる。こ
れにより、検波器６，７の出力信号が小さくなり、やが
て検波器６の出力信号ｖｏｌがウィンドウ・コンパレー
タ３０の２つのスレッショルドレベルＥとＧの間に入る
ようになると、ウィンドウ・コンパレータ３０からの出
力によってはアップ・ダウンカウンタ３１の状態が変化
しなくなる。
逆に、測距対象が遠い場合など、ＰＳＤ２４への入射光
が弱＜、ＰＳＤ２４からの出力電流工□。
が弱＜、ＰＳＤ２４からの出力電流工□。
工２が小さい場合、検波器６の出力信号ｖ０□は小さく
なり、ウィンドウ・コンパレータ３０からはアップ信号
が出力され、アップ・ダウンカウンタ３１の出力は０１
→０２→０３の方向に移動し。
なり、ウィンドウ・コンパレータ３０からはアップ信号
が出力され、アップ・ダウンカウンタ３１の出力は０１
→０２→０３の方向に移動し。
これにより増幅器２，３において利得を決定する抵抗が
Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３の方向に切り換えられ、増幅器２，３
の利得が大きくなる。これにより、検波器６，７の出力
信号が大きくなり、やがて検波器６の出力信号ｖ０ユが
ウィンドウ・コンパレータ３０の２つのスレッショルド
レベルＥとＧの間に入るようになると、ウィンドウ・コ
ンパレータ３０からの出力によってはアップ・ダウンカ
ウンタ３１の状態が変化しなくなる。
Ｒ１→Ｒ２→Ｒ３の方向に切り換えられ、増幅器２，３
の利得が大きくなる。これにより、検波器６，７の出力
信号が大きくなり、やがて検波器６の出力信号ｖ０ユが
ウィンドウ・コンパレータ３０の２つのスレッショルド
レベルＥとＧの間に入るようになると、ウィンドウ・コ
ンパレータ３０からの出力によってはアップ・ダウンカ
ウンタ３１の状態が変化しなくなる。
利得制御回路８を働かせる検波器の出力信号として、他
方の検波器７の出力信号ｖｏｌを用いてもよい。
方の検波器７の出力信号ｖｏｌを用いてもよい。
なお１発振器２５の後に分周器を設け、この分局器の出
力信号でＬＥＤ２０を駆動し、かつ、その分局器の出力
を検波器６，７に加えるようにしてもよい。
力信号でＬＥＤ２０を駆動し、かつ、その分局器の出力
を検波器６，７に加えるようにしてもよい。
また、フィルター４，５はスイッチでキャパシタを切り
換えてフィルター特性をもたせるようにしたスイッチド
・キャパシタ・フィルターによっても構成することがで
きる。
換えてフィルター特性をもたせるようにしたスイッチド
・キャパシタ・フィルターによっても構成することがで
きる。
発光素子としてＬＥＤ以外の素子を用いてもよい。
（発明の効果）
本発明では、ＰＳＤの２つの出力信号をそれぞれ増幅し
、フィルターに通し、かつ、検波して測距演算に供する
とともに、２つの検波出力の一方によりＰＳＤの２つの
出力を増幅する２つの増幅回路の利得を制御するように
して、測距対象が近距離にある場合でも遠距離にある場
合でも安定した検波出力を得るようにして、測距範回を
遠距離にまで延ばすことができる装置を実現することが
できるようになる。
、フィルターに通し、かつ、検波して測距演算に供する
とともに、２つの検波出力の一方によりＰＳＤの２つの
出力を増幅する２つの増幅回路の利得を制御するように
して、測距対象が近距離にある場合でも遠距離にある場
合でも安定した検波出力を得るようにして、測距範回を
遠距離にまで延ばすことができる装置を実現することが
できるようになる。
第ｉｌｌは一実施例を概略的に示すブロック図、第２図
は同実施例を具体的に示す回路図、第３図はウィンドウ
・コンパレータの一例を示す回路図、第４図はウィンド
ウ・コンパレータの動作を示す図、第５図は実施例にお
けるＡＧＣ特性を示す図、第６図は発光素子とＰＳＤを
用いた距ｍｓ定原理を示す光学配置図である。 ２．３・・・・・・増幅器、４，５・・・・・・フィル
ター、６゜７・・・・・・検波器、８・・・・・・利得
制御回路、２０・・・・・・ＬＥＤ、２４・・・・・・
ＰＳＤ、３０・・・・・・ウィンドウ・コンパレータ、
３１・・・・・・アップ・ダウンカウンタ、Ｒ１−Ｒ６
・・・・・・抵抗、ＳＷＩ〜ＳＷ６・・・・・・スイッ
チ。 第１図
は同実施例を具体的に示す回路図、第３図はウィンドウ
・コンパレータの一例を示す回路図、第４図はウィンド
ウ・コンパレータの動作を示す図、第５図は実施例にお
けるＡＧＣ特性を示す図、第６図は発光素子とＰＳＤを
用いた距ｍｓ定原理を示す光学配置図である。 ２．３・・・・・・増幅器、４，５・・・・・・フィル
ター、６゜７・・・・・・検波器、８・・・・・・利得
制御回路、２０・・・・・・ＬＥＤ、２４・・・・・・
ＰＳＤ、３０・・・・・・ウィンドウ・コンパレータ、
３１・・・・・・アップ・ダウンカウンタ、Ｒ１−Ｒ６
・・・・・・抵抗、ＳＷＩ〜ＳＷ６・・・・・・スイッ
チ。 第１図
Claims (1)
- （１）一定周波数で点滅して赤外光を物体に向け投光す
る発光素子と、物体から反射された赤外光を受光してそ
の受光位置に応じた信号を出力する位置検出素子と、位
置検出素子の両出力信号をそれぞれ増幅する２個の増幅
器と、各増幅器の出力信号に含まれる前記発光素子の点
滅周波数帯の信号を通過させる２個のフィルターと、各
フィルターを通過した信号を検波して発光素子からの赤
外光成分に応じた信号のみを取り出してこれを測距演算
に供する２個の検波器と、前記各増幅器の利得を制御す
る利得制御回路とを備え、前記利得制御回路は、一方の
検波器の出力と基準電圧との大小比較を行なうウィンド
ウ・コンパレータと、このウィンドウ・コンパレータの
出力をアップ・ダウン制御入力とするアップ・ダウンカ
ウンタと、前記各増幅器の利得を決定する抵抗値を前記
アップ・ダウンカウンタの出力により選択する選択回路
とを備えている距離測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203437A JPH0367115A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 距離測定装置 |
| US07/561,327 US5068540A (en) | 1989-08-04 | 1990-08-01 | Distance measuring apparatus having automatic gain control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1203437A JPH0367115A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367115A true JPH0367115A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16474084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1203437A Pending JPH0367115A (ja) | 1989-08-04 | 1989-08-04 | 距離測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5068540A (ja) |
| JP (1) | JPH0367115A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012173109A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Yokogawa Electric Corp | レーザガス分析装置 |
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| US5793035A (en) * | 1992-07-28 | 1998-08-11 | Patchen, Inc. | Apparatus and method for spraying herbicide on weeds in a cotton field |
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| JPS5895210A (ja) * | 1981-12-01 | 1983-06-06 | Ricoh Co Ltd | 距離検出装置 |
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1989
- 1989-08-04 JP JP1203437A patent/JPH0367115A/ja active Pending
-
1990
- 1990-08-01 US US07/561,327 patent/US5068540A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US5068540A (en) | 1991-11-26 |
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