JPH04283680A - 光波測距装置 - Google Patents
光波測距装置Info
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- JPH04283680A JPH04283680A JP3072599A JP7259991A JPH04283680A JP H04283680 A JPH04283680 A JP H04283680A JP 3072599 A JP3072599 A JP 3072599A JP 7259991 A JP7259991 A JP 7259991A JP H04283680 A JPH04283680 A JP H04283680A
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- Japan
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- distance
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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
- G01S17/08—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
- G01S17/36—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば静止被測距物
までの距離、移動被測距物までの距離及び移動被測距物
の速度を測定するに用いられる光波測距装置に関する。
までの距離、移動被測距物までの距離及び移動被測距物
の速度を測定するに用いられる光波測距装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の光波測距装置、すなわち
、光波を用いて電気的に被測距物までの距離を測定する
測距装置においては、例えば図２に示すような構成を有
するものがある。
、光波を用いて電気的に被測距物までの距離を測定する
測距装置においては、例えば図２に示すような構成を有
するものがある。
【０００３】このような従来の光波測距装置は、光強度
変調回路１からの信号を基準発振器２により変調用信号
として得るとともに、この信号を基にして前記光強度変
調回路１が光強度変調光（出射光）Ｌ−１を目標物（被
測距物）に対して投光する。
変調回路１からの信号を基準発振器２により変調用信号
として得るとともに、この信号を基にして前記光強度変
調回路１が光強度変調光（出射光）Ｌ−１を目標物（被
測距物）に対して投光する。
【０００４】そして、前記光強度変調回路１による出射
光Ｌ−１の目標物への投光で反射して戻ってきた反射光
Ｌ−２は、復調回路６でフィルタ７を介して復調され、
この復調信号と変調信号を局部発振器３による局部発振
信号を用いてミキサ４、５により周波数変換する。
光Ｌ−１の目標物への投光で反射して戻ってきた反射光
Ｌ−２は、復調回路６でフィルタ７を介して復調され、
この復調信号と変調信号を局部発振器３による局部発振
信号を用いてミキサ４、５により周波数変換する。
【０００５】このように周波数変換された各々の信号の
位相差を位相計８で測定し、演算することにより目標物
までの距離を求めている。
位相差を位相計８で測定し、演算することにより目標物
までの距離を求めている。
【０００６】また、従来の光波測距装置は、静止する目
標物までの距離を高精度で測定するものであり、両者間
の距離は一定であることから、１回の測距に数秒の時間
を要しても問題はない。
標物までの距離を高精度で測定するものであり、両者間
の距離は一定であることから、１回の測距に数秒の時間
を要しても問題はない。
【０００７】しかも、数キロメートルの距離をミリメー
トル単位で測定するため、変調信号は複数用いられてお
り、測距データを得るには多数回の測定を行い、その平
均を採ることにより高精度化を図っている。
トル単位で測定するため、変調信号は複数用いられてお
り、測距データを得るには多数回の測定を行い、その平
均を採ることにより高精度化を図っている。
【０００８】ところが、移動している目標物までの距離
を測定する場合には、測定精度よりも測定時間をできる
だけ短時間で終えることが優先される。
を測定する場合には、測定精度よりも測定時間をできる
だけ短時間で終えることが優先される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このため、従来の光波
測距装置を用いて移動する目標物までの距離を測定する
にあたっては、多数の周波数を用いて、多数回の測定を
行う必要があり、これによって、一つの測距データを得
るには時間が掛かり、移動目標物との距離を測定するに
は不向きである。
測距装置を用いて移動する目標物までの距離を測定する
にあたっては、多数の周波数を用いて、多数回の測定を
行う必要があり、これによって、一つの測距データを得
るには時間が掛かり、移動目標物との距離を測定するに
は不向きである。
【００１０】
【発明の目的】この発明の目的は、移動被測距物までの
距離の測定を容易に行うことができるようにした光波測
距装置を提供することにある。
距離の測定を容易に行うことができるようにした光波測
距装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、この発明は、被測距物に出射される変調信号と
、被測距物で反射された信号を復調してなる復調信号と
を周波数変換し、それらの信号の位相差から距離を求め
る光波測距装置において、前記変調信号及び復調信号を
測距距離に応じてそれぞれ複数の中間周波数に変換し、
それらのいずれかを選択して位相差の測定を行う構成と
したものである。
ために、この発明は、被測距物に出射される変調信号と
、被測距物で反射された信号を復調してなる復調信号と
を周波数変換し、それらの信号の位相差から距離を求め
る光波測距装置において、前記変調信号及び復調信号を
測距距離に応じてそれぞれ複数の中間周波数に変換し、
それらのいずれかを選択して位相差の測定を行う構成と
したものである。
【００１２】
【作用】すなわち、この発明は、変調信号及び復調信号
を測距距離に応じてそれぞれ複数の中間周波数に変換し
、それらのいずれかを選択して位相差の測定を行うよう
になっているために、位相差をカウントするパルスの周
波数を一定にしたとき、中間周波数の数に反比例して位
相測定に要する時間が短縮し、これによって、一つの測
距データを得る時間が短時間で行える。
を測距距離に応じてそれぞれ複数の中間周波数に変換し
、それらのいずれかを選択して位相差の測定を行うよう
になっているために、位相差をカウントするパルスの周
波数を一定にしたとき、中間周波数の数に反比例して位
相測定に要する時間が短縮し、これによって、一つの測
距データを得る時間が短時間で行える。
【００１３】
【実施例】以下、この発明を図１に示す一実施例を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１４】図１は、この発明に係る光波測距装置の全
体的な回路構成を示すブロック図で、図中、１１は光強
度変調回路、１２は基準発振器、１３は第１の分周器、
１４は位相検出器、１５は第２の分周器、１６は第１の
ミキサ、１７は第１の低域フィルタ（ＬＰＦ）、１８は
第１の電圧制御発振器、１９は第２のミキサで、これら
第１の分周器１３、位相検出器１４、第２の分周器１５
、第１のＬＰＦ、１７及び第１の電圧制御発振器１８に
より第１の局部発振回路（ＰＬＬ回路）３１を構成して
いる。
体的な回路構成を示すブロック図で、図中、１１は光強
度変調回路、１２は基準発振器、１３は第１の分周器、
１４は位相検出器、１５は第２の分周器、１６は第１の
ミキサ、１７は第１の低域フィルタ（ＬＰＦ）、１８は
第１の電圧制御発振器、１９は第２のミキサで、これら
第１の分周器１３、位相検出器１４、第２の分周器１５
、第１のＬＰＦ、１７及び第１の電圧制御発振器１８に
より第１の局部発振回路（ＰＬＬ回路）３１を構成して
いる。
【００１５】また、図中２１は第３の分周器、２２は第
２の位相検出器、２３は第４の分周器、２４は第３のミ
キサ、２５は第２のＬＰＦ、２６は第２の電圧制御発振
器、２７は第４のミキサ、２８は復調回路で、これら第
３の分周器２１、第２の位相検出器２２、第４の分周器
２３、第２のＬＰＦ２５及び第２の電圧制御発振器２６
により第２の局部発振回路（ＰＬＬ回路）３２を構成し
ている。
２の位相検出器、２３は第４の分周器、２４は第３のミ
キサ、２５は第２のＬＰＦ、２６は第２の電圧制御発振
器、２７は第４のミキサ、２８は復調回路で、これら第
３の分周器２１、第２の位相検出器２２、第４の分周器
２３、第２のＬＰＦ２５及び第２の電圧制御発振器２６
により第２の局部発振回路（ＰＬＬ回路）３２を構成し
ている。
【００１６】そして、前記基準発振器１２の出力は、目
標物へ出射光Ｌ−１を投光する光強度変調回路１１、第
１のＰＬＬ回路３１を構成する第１の分周器１３及び第
１のミキサ１６と、第２のＰＬＬ回路３２を構成する第
３の分周器２１及び第３のミキサ２４に入力されている
。
標物へ出射光Ｌ−１を投光する光強度変調回路１１、第
１のＰＬＬ回路３１を構成する第１の分周器１３及び第
１のミキサ１６と、第２のＰＬＬ回路３２を構成する第
３の分周器２１及び第３のミキサ２４に入力されている
。
【００１７】一方、前記目標物からの反射された反射光
Ｌ−２を復調する復調回路２８の出力は、第１のＰＬＬ
回路３１側の第２のミキサ１９及び第２のＰＬＬ回路３
２側の第４のミキサ２７に入力されている。
Ｌ−２を復調する復調回路２８の出力は、第１のＰＬＬ
回路３１側の第２のミキサ１９及び第２のＰＬＬ回路３
２側の第４のミキサ２７に入力されている。
【００１８】すなわち、前記第１のＰＬＬ回路３１は、
前記基準発振器１２から入力された変調用信号を第１の
局部発振信号として出力し、この出力信号を第１及び第
２のミキサ１６、１９にそれぞれ入力してなる一方、前
記第２のＰＬＬ回路３２は、前記基準発振器１２から入
力された変調用信号を第２の局部発振信号として出力し
、この出力信号を第３及び第４のミキサ２４、２７にそ
れぞれ入力してなるものである。
前記基準発振器１２から入力された変調用信号を第１の
局部発振信号として出力し、この出力信号を第１及び第
２のミキサ１６、１９にそれぞれ入力してなる一方、前
記第２のＰＬＬ回路３２は、前記基準発振器１２から入
力された変調用信号を第２の局部発振信号として出力し
、この出力信号を第３及び第４のミキサ２４、２７にそ
れぞれ入力してなるものである。
【００１９】このように、前記第１及び第２のミキサ１
６、１９にそれぞれ入力された第１のＰＬＬ回路３１か
らの第１の局部発振信号は、第１のミキサ１６で基準発
振器１２から入力された変調用信号と共に周波数変換さ
れ、かつ、第２のミキサ１６で復調回路２８から入力さ
れた復調信号と共に周波数変換されるとともに、この２
つの信号を第１の中間周波数信号として出力し、マルチ
プレクサ４１に入力するようになっている。
６、１９にそれぞれ入力された第１のＰＬＬ回路３１か
らの第１の局部発振信号は、第１のミキサ１６で基準発
振器１２から入力された変調用信号と共に周波数変換さ
れ、かつ、第２のミキサ１６で復調回路２８から入力さ
れた復調信号と共に周波数変換されるとともに、この２
つの信号を第１の中間周波数信号として出力し、マルチ
プレクサ４１に入力するようになっている。
【００２０】同様にして、前記第３及び第４のミキサ２
４、２７にそれぞれ入力された第２のＰＬＬ回路３２か
らの第２の局部発振信号は、第３のミキサ２４で基準発
振器１２から入力された変調用信号と共に周波数変換さ
れ、かつ、第４のミキサ２７で復調回路２８から入力さ
れた復調信号と共に周波数変換されるとともに、この２
つの信号を第２の中間周波数信号として出力し、マルチ
プレクサ４１に入力するようになっている。
４、２７にそれぞれ入力された第２のＰＬＬ回路３２か
らの第２の局部発振信号は、第３のミキサ２４で基準発
振器１２から入力された変調用信号と共に周波数変換さ
れ、かつ、第４のミキサ２７で復調回路２８から入力さ
れた復調信号と共に周波数変換されるとともに、この２
つの信号を第２の中間周波数信号として出力し、マルチ
プレクサ４１に入力するようになっている。
【００２１】そうして、このマルチプレクサ４１にそれ
ぞれ入力された第１及び第２の中間周波数信号は、中央
処理装置（ＣＰＵ）４２からの制御信号により測距距離
に応じていずれか一方が選択され、その選択された中間
周波数信号は位相計４３に入力される。
ぞれ入力された第１及び第２の中間周波数信号は、中央
処理装置（ＣＰＵ）４２からの制御信号により測距距離
に応じていずれか一方が選択され、その選択された中間
周波数信号は位相計４３に入力される。
【００２２】この位相計４３には、前記基準発振器１２
の出力が入力されていて、この基準信号を用いて計数す
ることにより位相差を測定し、この位相差のデータをＣ
ＰＵ４２に送るようになっている。
の出力が入力されていて、この基準信号を用いて計数す
ることにより位相差を測定し、この位相差のデータをＣ
ＰＵ４２に送るようになっている。
【００２３】このＣＰＵ４２は、前記位相計４３からの
位相差のデータを基に演算して測距データに変換してな
るものである。
位相差のデータを基に演算して測距データに変換してな
るものである。
【００２４】したがって、上記したこの発明に係る光波
測距装置は、変調信号及び復調信号を測距距離に応じて
それぞれ複数の中間周波数に変換し、それらのいずれか
を選択して位相差の測定を行うようになっているために
、位相差をカウントするパルスの周波数を一定にしたと
き、位相差の最小分解能は、中間周波数の数に反比例し
て悪化するが、位相測定に要する時間は、中間周波数の
数に反比例して短縮し、一つの測距データを得る時間が
短時間で行うことが可能になる。
測距装置は、変調信号及び復調信号を測距距離に応じて
それぞれ複数の中間周波数に変換し、それらのいずれか
を選択して位相差の測定を行うようになっているために
、位相差をカウントするパルスの周波数を一定にしたと
き、位相差の最小分解能は、中間周波数の数に反比例し
て悪化するが、位相測定に要する時間は、中間周波数の
数に反比例して短縮し、一つの測距データを得る時間が
短時間で行うことが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明は、複数の中間周波数を用いることにより、測距距離
等の目的に応じて分解能を容易に選択することができ、
移動被測距物の距離の測定を行うことができる。
明は、複数の中間周波数を用いることにより、測距距離
等の目的に応じて分解能を容易に選択することができ、
移動被測距物の距離の測定を行うことができる。
【図１】この発明に係る光波測距装置の一実施例を示す
全体回路構成のブロック図である。
全体回路構成のブロック図である。
【図２】従来の光波測距装置を示す全体回路構成のブロ
ック図である。
ック図である。
１１・・・光強度変調回路、１２・・・基準発振器、１
６・・・第１のミキサ、１９・・・第２のミキサ、３２
・・・第２のＰＬＬ回路、２４・・・第３のミキサ、２
７・・・第４のミキサ、２８・・・復調回路、３１・・
・第１のＰＬＬ回路、４１・・・マルチプレクサ、４２
・・・ＣＰＵ、４３・・・位相計、Ｌ−１・・・出射光
、Ｌ−２・・・反射光。
６・・・第１のミキサ、１９・・・第２のミキサ、３２
・・・第２のＰＬＬ回路、２４・・・第３のミキサ、２
７・・・第４のミキサ、２８・・・復調回路、３１・・
・第１のＰＬＬ回路、４１・・・マルチプレクサ、４２
・・・ＣＰＵ、４３・・・位相計、Ｌ−１・・・出射光
、Ｌ−２・・・反射光。
Claims (1)
- 【請求項１】被測距物に出射される変調信号と、被測距
物で反射された信号を復調してなる復調信号とを周波数
変換し、それらの信号の位相差から距離を求める光波測
距装置において、前記変調信号及び復調信号を測距距離
に応じてそれぞれ複数の中間周波数に変換し、それらの
いずれかを選択して位相差の測定を行うことを特徴とす
る光波測距装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072599A JPH04283680A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
| US07/845,681 US5210587A (en) | 1991-03-12 | 1992-03-04 | Optical distance measuring apparatus |
| CA002062660A CA2062660C (en) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | Optical distance measuring apparatus |
| EP92104196A EP0503600B1 (en) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | Optical distance measuring apparatus |
| DE69211188T DE69211188T2 (de) | 1991-03-12 | 1992-03-11 | Optische Abstandsmessvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072599A JPH04283680A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04283680A true JPH04283680A (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=13494034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072599A Pending JPH04283680A (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 光波測距装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5210587A (ja) |
| EP (1) | EP0503600B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04283680A (ja) |
| CA (1) | CA2062660C (ja) |
| DE (1) | DE69211188T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196924A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 障害物検知装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2584875Y2 (ja) * | 1992-05-26 | 1998-11-11 | 株式会社ニコン | 光波測距装置 |
| JP3160428B2 (ja) * | 1993-07-12 | 2001-04-25 | 株式会社東芝 | 濃度計 |
| US5430537A (en) * | 1993-09-03 | 1995-07-04 | Dynamics Research Corporation | Light beam distance encoder |
| DE4439227C1 (de) * | 1994-11-03 | 1996-01-11 | Wolf Gmbh Richard | Endoskop und Verfahren zur Ermittlung von Objektabständen |
| DE10006493C2 (de) | 2000-02-14 | 2002-02-07 | Hilti Ag | Verfahren und Vorrichtung zur optoelektronischen Entfernungsmessung |
| US6483595B1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-11-19 | Basis Software, Inc. | Three dimensional optical scanner |
| US10145948B2 (en) * | 2016-07-13 | 2018-12-04 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for narrowband ranging systems using coarse and fine delay estimation |
| FI129033B (en) * | 2017-09-21 | 2021-05-31 | Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy | Transmission of radio frequency and time over long distances |
| CN112147628B (zh) * | 2020-08-25 | 2023-06-09 | 电子科技大学 | 基于光电振荡器的远距离位移测量装置和测量方法 |
| CN114185022A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-03-15 | 深圳市恒天伟焱科技股份有限公司 | 测距模块的控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1402826A (fr) * | 1965-10-29 | 1965-06-18 | Geophysique Cie Gle | Perfectionnements à la mesure des distances au moyen d'ondes électro-magnétiques |
| US4861158A (en) * | 1987-09-30 | 1989-08-29 | Eaton Corporation | Chirp and Doppler optical gauge |
| US4818100A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-04 | Eaton Corporation | Laser doppler and time of flight range measurement |
| FR2646514B1 (fr) * | 1989-04-28 | 1991-09-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de telemetrie par mesure de temps de vol et dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
| US5082364A (en) * | 1990-08-31 | 1992-01-21 | Russell James T | Rf modulated optical beam distance measuring system and method |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3072599A patent/JPH04283680A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-04 US US07/845,681 patent/US5210587A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-11 EP EP92104196A patent/EP0503600B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-11 DE DE69211188T patent/DE69211188T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-11 CA CA002062660A patent/CA2062660C/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011196924A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 障害物検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0503600B1 (en) | 1996-06-05 |
| DE69211188D1 (de) | 1996-07-11 |
| US5210587A (en) | 1993-05-11 |
| EP0503600A1 (en) | 1992-09-16 |
| DE69211188T2 (de) | 1997-01-30 |
| CA2062660C (en) | 1996-05-28 |
| CA2062660A1 (en) | 1992-09-13 |
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