JPH0476480A - Pulse ranging device - Google Patents

Pulse ranging device

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Publication number
JPH0476480A
JPH0476480A JP2188969A JP18896990A JPH0476480A JP H0476480 A JPH0476480 A JP H0476480A JP 2188969 A JP2188969 A JP 2188969A JP 18896990 A JP18896990 A JP 18896990A JP H0476480 A JPH0476480 A JP H0476480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
reference clock
oscillation wave
clock
reception
Prior art date
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Pending
Application number
JP2188969A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiharu Shigeta
茂田 義春
Hiroshi Uchimura
内村 博
Yasuhiro Ito
伊東 保博
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パルス信号を送受信する測距装置に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a distance measuring device that transmits and receives pulse signals.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

送信パルスを送出してから目標物で反射した送信パルス
を受信パルスとして検出するままでの遅延時間を計測す
るパルス測距装置では、遅延時間を基準クロックのみで
計数させて求めようとした場合、現存のカウンタでは1
00MHz程度の周波数を持つクロックを計数出来る程
度である。しかしながら、100MI(zのクロックで
計数出来る分解能は10ns程度であり、光波を用いた
装置の場合だと、光の速度を毎秒30万りとすると、3
m程度の距諦の分解が出来るだけとなる。10+a+n
程度の距離の分解能を持たせ様とするだけでも、1÷(
10÷(30X10”)l =3Xl O” l:七〕
となり、これは、クロックとして30 G llzの周
波数を用いなければ、10mm程度の測距さえ出来ない
事を示している。ここで、経済的にも技術的にも扱いや
すい周波数をカウンタの計数クロックとして用い、ここ
で得られたカウント数と計数クロックとの積算によって
大まかな遅延時間を示めでおき、該クロックの1クロツ
ク内の端数を求める事で、微少な遅延時間までも求める
装置が登場して来た。
In a pulse distance measuring device that measures the delay time between sending out a transmission pulse and detecting the transmission pulse reflected by a target as a reception pulse, if you try to calculate the delay time by counting only with the reference clock, The existing counter is 1
This is enough to count clocks with a frequency of about 0.00 MHz. However, the resolution that can be counted with a clock of 100 MI (z) is about 10 ns, and in the case of a device using light waves, assuming the speed of light is 300,000 ri per second, the resolution that can be counted is about 10 ns.
It is only possible to decompose distances of about m. 10+a+n
Just trying to have a distance resolution of about 1/(
10÷(30X10”)l =3Xl O”l:7]
This shows that unless a frequency of 30 Gllz is used as a clock, it is not possible to measure a distance of even about 10 mm. Here, a frequency that is easy to handle economically and technically is used as the counting clock of the counter, and a rough delay time can be determined by integrating the count number obtained here and the counting clock, and one clock of the clock is used. A device has appeared that can calculate even the smallest delay time by calculating the fraction within.

すなわち、1クロンク内の端数は、受信パルスによって
充電を開始する充電回路の充電を、クロックの次の立」
−りで停止させ、その時の充電電圧値から求めるもので
ある。
In other words, the fraction within one clock is determined by the charging circuit that starts charging by the received pulse on the next clock pulse.
- It is determined from the charging voltage value at that time.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、パルス測距に於いては、高出力パルス・
レーザーや強電界の電磁パルス等を用いる為、エネルギ
ー密度の関係上、パルスの送信から次の送信までの時間
間隔を大きくとらねばならず、この為に、前述した従来
の装置では、時間−電圧変換するアナログ量を生成する
充電回路に用いるコンデンサ等の素子自体を安定化させ
るのに、測定回数を多くさせる必要があるという問題点
があった。
[Problems to be solved by the invention] However, in pulse distance measurement, high-output pulses and
Because lasers and electromagnetic pulses with strong electric fields are used, due to energy density, it is necessary to take a long time interval from one pulse transmission to the next. There is a problem in that it is necessary to increase the number of measurements in order to stabilize the elements themselves, such as capacitors, used in the charging circuit that generates the analog quantity to be converted.

そこで本発明は、時間−電圧変換する回路素子の安定化
向上をはかることにより、測定精度を向上させる事を目
的とする。
Therefore, an object of the present invention is to improve measurement accuracy by improving the stability of circuit elements that perform time-voltage conversion.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明は、送信パルスを目標物に向けて送信し、目標物
で反射した送信パルスを受信パルスとして受信し、前記
送信パルスを送信した後前記受信パルスを受信するまで
の時間に基づいて、前記目標物までの距離を求めるパル
ス測距装置において、基準クロックを出力するクロック
発振器(1)と、前記基準クロックに同期すると共に、
前記基準クロックの複数倍の周期内でレベルが連続的に
変化する定常発振波信号を出力する定常発振波発生器(
11)と、前記基準クロックに同期させて送信パルスを
射出する送信パルス発止手段(2,3,4)と、受信パ
ルスを受信する受信手段(8,9,10)と、前記送信
パルスの射出に関連して前記基準クロックに同期したク
ロックの計数を開始し、前記受信パルスの受信により前
記基準クロックの計数を終了するカウンタ手段(50,
5)と、前記受信手段(8,9,10)が前記受信パル
スを受信したときの前記定常発振波信号のレベルを読み
取る読取手段(]2.6)と、前記受信パルスが、前記
定常発振波信号のレベルの連続的に変化する部分に発生
するように、前記送信パルスと前記定常発振波信号との
間に位相ずれを与える移相手段(6,2)と、前記カウ
ンタ手段(5,5O)の計数値と、前記読取手段(12
,6)による読取値と、前記移相手段(6,2)の位相
ずれ量とに基づいて、前記目標物までの距離を演算する
演算手段(6)と、を設けたことを特徴とするパルス測
距装置である。
The present invention transmits a transmission pulse toward a target object, receives the transmission pulse reflected by the target object as a reception pulse, and calculates the A pulse distance measuring device for determining the distance to a target includes a clock oscillator (1) that outputs a reference clock, a clock oscillator (1) that is synchronized with the reference clock, and
A stationary oscillation wave generator (
11), a transmission pulse starting means (2, 3, 4) for emitting a transmission pulse in synchronization with the reference clock, a receiving means (8, 9, 10) for receiving a reception pulse, and a transmission pulse generator for emitting the transmission pulse. counter means (50,
5), reading means (2.6) for reading the level of the steady oscillation wave signal when the receiving means (8, 9, 10) receives the received pulse; phase shift means (6, 2) for providing a phase shift between the transmitted pulse and the stationary oscillation wave signal so that the phase shift occurs in a portion where the level of the wave signal changes continuously; and the counter means (5, 2); 5O) and the reading means (12
, 6) and a calculation means (6) for calculating the distance to the target based on the amount of phase shift of the phase shift means (6, 2). It is a pulse distance measuring device.

〔作用〕[Effect]

本発明は、定常発振発生器によって時間〜電圧変換する
回路を構成したので、回路を構成する回路素子は通常作
動状態にあるため、回路素子の安定化向上をはかること
ができる。
In the present invention, since a circuit that performs time-to-voltage conversion is configured using a steady-state oscillation generator, the circuit elements constituting the circuit are in a normal operating state, so it is possible to improve the stability of the circuit elements.

従って、パルス測距の測定精度を向上させることができ
る。
Therefore, the measurement accuracy of pulse distance measurement can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
2図は第1図で用いる制御部のフローチャート、第3図
は第1図の動作を説明するためのタイミングチャートで
ある。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of a control section used in FIG. 1, and FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of FIG. 1.

基準クロック発振器1は、温度補償を行った基準クロッ
クを出力する。基準クロック1にはパルス発生回路2、
分周器50、マイクロコンビュ−夕から構成される制御
部6、定常発振波発生器11が接続されており、各回路
2.6.11.50は、基準クロックに同期した動作を
行なう。
The reference clock oscillator 1 outputs a temperature compensated reference clock. The reference clock 1 includes a pulse generation circuit 2,
A frequency divider 50, a control section 6 composed of a microcomputer, and a steady oscillation wave generator 11 are connected, and each circuit 2, 6, 11, and 50 operates in synchronization with a reference clock.

パルス発生回路2は、制御部6からの指令により、基準
クロックに同期したパルスを出力する。
The pulse generation circuit 2 outputs pulses synchronized with the reference clock according to instructions from the control section 6.

パルス発生回路2には送信駆動部3が接続され、パルス
発生回路2から送信駆動部3に入力されたパルスにより
、送信駆動部3は送信器4に送信パルスを射出せしめる
A transmission drive unit 3 is connected to the pulse generation circuit 2, and the transmission drive unit 3 causes the transmitter 4 to emit a transmission pulse in response to a pulse input from the pulse generation circuit 2 to the transmission drive unit 3.

分周器50は、基準クロックを分周して概算カウンタ用
クロックを作成し、概算カウンタ5へ入力するもので、
例えば、概算カウンタ用クロ・7りの周期は基準クロッ
クの周期の4倍である。制御部6は、第2図のフローチ
ャートで動作し、基準クロックの他に受信信号検出部か
らの検出信号、概算カウンタ5の計数値、A/D変換部
12のA/D変換信号を入力する一方、概算カウンタ5
への計数指令、表示部7への表示指令、パルス発生回路
2へのパルス発生指令、定常発振波発生器11への制御
指令、A/D変換部12への変換開始指令を行なう。
The frequency divider 50 divides the reference clock to create an approximate counter clock and inputs it to the approximate counter 5.
For example, the period of the approximate counter clock is four times the period of the reference clock. The control section 6 operates according to the flowchart shown in FIG. 2, and inputs the detection signal from the received signal detection section, the count value of the rough counter 5, and the A/D conversion signal of the A/D conversion section 12 in addition to the reference clock. On the other hand, the approximate counter 5
, a display command to the display unit 7 , a pulse generation command to the pulse generation circuit 2 , a control command to the stationary oscillation wave generator 11 , and a conversion start command to the A/D conversion unit 12 .

定常発振波発生器11は、例えば、コンデンサを用いた
充放電回路であり、充電用スイッチと短絡用スイッチと
を有し、充電用スイッチのオンによって、コンデンサの
端子間電圧が、基準クロックの複数倍の周期で時間に比
例して上yし、充電用スイッチのオフに引き続く短絡用
スイッチのオンにより、コンデンサの端子間電圧が零に
なるように構成されており、充電用スイッチと短絡用ス
イッチのオン、オフは制御部6からの制御指令により制
御される。従って、上記コンデンサの端子間電圧である
定常発振波発生器11の出力信号は、例えば第3図に示
したように、基準クロックの3周期分に渡る充電区間と
同1周期分に渡る放電区間とを繰り返すことになる。な
お、概算カウンタ5用のクロツクの周期と定常発振波発
生器11の充放電の周期とは、後述の第3図(d)、(
e)に示す如く対応している。
The stationary oscillation wave generator 11 is, for example, a charging/discharging circuit using a capacitor, and has a charging switch and a short-circuiting switch, and when the charging switch is turned on, the voltage between the terminals of the capacitor changes to a plurality of reference clocks. It is configured so that the voltage between the terminals of the capacitor becomes zero when the charging switch is turned off and the shorting switch is then turned on. The on/off state is controlled by a control command from the control section 6. Therefore, the output signal of the stationary oscillation wave generator 11, which is the voltage between the terminals of the capacitor, is, for example, as shown in FIG. This will be repeated. The period of the clock for the approximate counter 5 and the charging/discharging period of the stationary oscillation wave generator 11 are shown in FIG. 3(d) and (
It corresponds as shown in e).

受信器8は、送信器4から送信された送信パルスが目標
物で反射した受信パルスを受信する。送信パルスがパル
ス光である場合には、フォトダイオード等の応答速度の
速い光電変換素子が用いられる。
The receiver 8 receives a received pulse that is a transmitted pulse transmitted from the transmitter 4 and reflected by a target object. When the transmitted pulse is pulsed light, a photoelectric conversion element with a fast response speed, such as a photodiode, is used.

受信1Bにて電気信号に変換された受信パルスは、増幅
部9にて増幅された後、受信信号検出部lOに入力され
、受信信号検出部10は、増幅された受信パルスを入力
すると、制御部6に受信パルスを入力したことを示す信
号を入力せしめる。
The received pulse converted into an electrical signal by the reception unit 1B is amplified by the amplification unit 9 and then input to the received signal detection unit 10. When the received signal detection unit 10 receives the amplified received pulse, A signal indicating that a received pulse has been input is input to the section 6.

このような構成であるから、制御部6のフローチャート
である第2図と共に装置の動作を説明するに、測定が開
始すると、制御部6は温度等の環境要因を補正するモー
ドが選択されているか否かを判断する(ステップ61)
、補正モードが選択されていると、定常発振波信号のあ
らかじめ定められた第1の位相位置において、定常発振
波発生器11の充電用スイッチと短絡用スイ・ノチとを
共にオフとしくステップ62)、あらかじめ定められた
第1の位相位置の充を電圧値をサンプルホールドさせ、
A/D変換部12でA/D変換させたデータを読み取る
(ステップ63)。
With such a configuration, the operation of the apparatus will be explained with reference to FIG. 2, which is a flowchart of the control unit 6. When measurement starts, the control unit 6 determines whether a mode for correcting environmental factors such as temperature is selected or not. Determine whether or not (step 61)
, if the correction mode is selected, both the charging switch and the short-circuit switch of the stationary oscillation wave generator 11 are turned off at a predetermined first phase position of the stationary oscillation wave signal (step 62). ), sample and hold the voltage value at a predetermined first phase position,
The A/D converted data is read by the A/D converter 12 (step 63).

データを読み取った後は再び充電用スイッチと短絡用ス
イッチとをオン・オフ制御し、あらかじめ定められた第
2の位相位置の充電電圧値をサンプルホールドさせる(
ステップ64.65.62.63)。
After reading the data, turn on/off the charging switch and shorting switch again to sample and hold the charging voltage value at the predetermined second phase position (
Steps 64.65.62.63).

2つのポイントのデータを取ると、y=ax十b(y;
第1、第2の位相位置(−周期内を時間で表わしたもの
)、X;第1、第2の位相位置における充電電圧値、a
、bは補正係数を示す)によって、補正係数a、bを求
める(ステップ66)。
Taking the data of two points, y=ax+b(y;
1st and 2nd phase positions (expressed in time within the period), X; charging voltage values at the 1st and 2nd phase positions, a
, b indicate correction coefficients), the correction coefficients a and b are determined (step 66).

その後、概算カラタン5をリセットしくステップ67)
、パルス発生回路2にパルスの発生を指令する(ステッ
プ6日)。その結果、概算カウンタ5はリセットされた
以降の概算カウンク用クロックを計数し、パルス発生回
路2からは、パルスが出力される。従って、送信駆動部
3を介して送信器4から送信パルスが出力される。なお
、この送信パルスは電波、光波等の形で送出される。
Then, reset the approximate calculation number 5 (Step 67)
, instructs the pulse generation circuit 2 to generate a pulse (step 6). As a result, the approximation counter 5 counts the approximation count clock after being reset, and the pulse generation circuit 2 outputs a pulse. Therefore, a transmission pulse is output from the transmitter 4 via the transmission driver 3. Note that this transmission pulse is sent out in the form of radio waves, light waves, or the like.

制御部6は、パルス発生回路2へのパルス発生指令の後
、受信信号検出部10からの受信パルスが検出されたか
否かの信号をモニターし、受信パルスが検出されると(
ステップ69)、概算カウンタ5のクロ、りの計数を停
止せしめると共に、定常発振波発生器11の充電用スイ
ッチと放電用スイッチとを共にオフして、コンデンサの
充放電を停止させ、サンプルホールドを行なう(ステッ
プ70)。
After issuing a pulse generation command to the pulse generation circuit 2, the control unit 6 monitors a signal from the reception signal detection unit 10 indicating whether or not a reception pulse is detected, and when a reception pulse is detected (
In step 69), the approximation counter 5 stops counting the clocks and digits, and both the charging switch and the discharging switch of the stationary oscillation wave generator 11 are turned off to stop charging and discharging the capacitor, and the sample hold is stopped. (step 70).

その後、受信パルスが検出された時に定常発振波信号が
充電区間中にあるか否か、すなわち、受信パルスが定常
発振波信号の適正位相のところで発生したか否かを判断
しくステップ71)、適正位相のところで発生していな
い場合には、定常発振波発生器11を定常発振波信号が
出力されるように充電用スイッチと放電用スイッチのオ
ン・オフ制御を開始すると共に概算カウンタ5をリセッ
トしくステップ72)、送信パルスの発生時期を基準ク
ロックの1周期分だけずらせて(ステップ73)送信パ
ルスが送出されるように、パルス発生回路2を制御する
(ステップ68)。そして、受信パルスが定常発振波信
号の適正位相のところにくるまでステップ69.70.
71.72.73.67.68を繰り返し、適正位相の
ところで受信パルスが発生すると、定常発振波発生器1
1のサンプルホールド電圧(コンデンサの端子間電圧)
をA/D変換部12でA/D変換させ、その値を読み込
むと共に、概算カウンタ5の計数値を読み込む(ステッ
プ74)。
Thereafter, in step 71), it is determined whether the steady oscillation wave signal is in the charging period when the received pulse is detected, that is, whether the received pulse is generated at an appropriate phase of the steady oscillation wave signal. If it is not generated at the phase, the stationary oscillation wave generator 11 starts on/off control of the charging switch and the discharging switch so that a stationary oscillation wave signal is output, and the estimation counter 5 is reset. Step 72), the pulse generation circuit 2 is controlled so that the timing of generation of the transmission pulse is shifted by one period of the reference clock (step 73), and the transmission pulse is sent out (step 68). Then, step 69.70. until the received pulse reaches the proper phase of the stationary oscillation wave signal.
71, 72, 73, 67, 68 are repeated, and when a received pulse is generated at the appropriate phase, the stationary oscillation wave generator 1
1 sample hold voltage (voltage between capacitor terminals)
is subjected to A/D conversion by the A/D converter 12, and the resulting value is read in, as well as the count value of the approximate counter 5 (step 74).

そして、一定冊数の測距データを読み込んだか否かを判
断しくステップ75)、読み込んでいなければステップ
67に戻り、読み込んでいればステップ76で演算処理
を行ない測距値を求める。
Then, it is determined whether a certain number of distance measurement data have been read (step 75), and if they have not been read, the process returns to step 67; if they have been read, arithmetic processing is performed in step 76 to obtain a distance measurement value.

すなわち、概算カウンタ67の計数値に#!1算カウン
タ用クロックの周期を掛けて求めた概算時間Y、ステッ
プ66で求めた式y=ax+bから求めたyとを加算し
た時間Y+Yによって送信パルスを送信してから受信パ
ルスを受信するまでの時間を求め、この時間y+yとパ
ルスの移動速度(例えば光速C)とから目標物までの距
M(Y十y)・C/2を求める。
In other words, the count value of the approximate counter 67 is #! The approximate time Y obtained by multiplying the period of the clock for the calculation counter and the time Y obtained by adding y obtained from the formula y=ax+b obtained in step 66 to the time Y+Y is used to calculate the time from when the transmit pulse is sent to when the receive pulse is received. The time is determined, and the distance M(Y1y)·C/2 to the target is determined from this time y+y and the moving speed of the pulse (for example, the speed of light C).

そして、この求めた距離を表示部7に表示せしめる(ス
テップ77)。
The obtained distance is then displayed on the display section 7 (step 77).

以上の動作を第3図のタイミングチャートを用いて付言
すれば、以下の通りである。
The above operation can be further explained using the timing chart of FIG. 3 as follows.

すなわち、基準クロック(第3図(a)に同期した送信
パルス(第3図(b))が生じ、その後、受信パルス(
第3図(C))が生しる。
That is, a transmission pulse (Fig. 3 (b)) synchronized with the reference clock (Fig. 3 (a)) is generated, and then a reception pulse (Fig. 3 (b)) is generated.
Figure 3(C)) is produced.

概算カウンタ5は、基準クロックに同期した概算カウン
タ用クロック(例えば第3図(d))の立上りを計数す
るが、基準クロックの周波数がカウンタの計数対応速度
よりも遅い場合には、基準クロックの立上りを計数して
も良い。
The approximation counter 5 counts the rise of the approximation counter clock (for example, FIG. 3(d)) that is synchronized with the reference clock, but if the frequency of the reference clock is slower than the counter's counting speed, You may count the rise.

定常発振波発生器11は、第3[11(e)の如き基準
クロックに同期した充放電を行なうが、充電区間(基準
クロックの3周期分相当)に受信パルスが生じたとき、
その充電電圧がホールドされる。
The stationary oscillation wave generator 11 performs charging and discharging in synchronization with a reference clock such as the third [11(e)], but when a received pulse occurs in a charging period (equivalent to three cycles of the reference clock),
The charging voltage is held.

ところが、第3図(f)のように、定常発振波発生器1
1の出力信号(第3図(e))の放電区間で受信パルス
が生じてしまう距離の場合には、送信パルスを基準クロ
ックの1周期分ずらせて発生させ(第3図(g)Lその
結果、受信パルスの発生時期が基準クロックの1周期分
ずれに位置すなわち、定常発振波発生r&11の出力信
号・・・・・・定常発信波信号(第3図(e))の充電
区間内に発生するようにしている(第3図(h))。
However, as shown in FIG. 3(f), the stationary oscillation wave generator 1
If the distance is such that a received pulse occurs in the discharge section of the output signal 1 (Figure 3 (e)), the transmitted pulse is generated with a shift of one period of the reference clock (Figure 3 (g)). As a result, the generation timing of the received pulse is shifted by one cycle of the reference clock, that is, the output signal of the stationary oscillation wave generator r&11... is within the charging period of the stationary oscillation wave signal (Fig. 3 (e)). (Fig. 3 (h)).

なお、制御部6は、定常発振波発生器11に用いられて
いる充電用スイッチと短絡用スイッチのオン・オフを制
御することにより、コンデンサの充放電を制御している
ので、定常発振波発生I11の出力信号(定常発振波信
号)が充電区間にあるか放電区間にあるかをわかってい
るので、受信パルスが上記出力信号の充電区間に生じた
か放電区間に生じたかを識別することができる。
Note that the control unit 6 controls the charging and discharging of the capacitor by controlling the on/off of the charging switch and the short-circuit switch used in the stationary oscillation wave generator 11, so that the stationary oscillation wave is generated. Since it is known whether the output signal of I11 (steady oscillation wave signal) is in the charging section or the discharging section, it is possible to identify whether the received pulse occurs in the charging section or the discharging section of the output signal. .

また、以上の実施例では、受信パルスが定常発振波信号
の充電区間中に生ずるように送信パルスの発生時期を調
節していたが、第4図に示したように、定常発振波信号
の位相を基準クロックに対してずらす(充電スイッチと
放電スイッチのオン・オフのタイミングをずらせばよい
)ことにより、受信パルスが定常発振波信号の充電区間
中に発生するようにすることもできる。さらに、基準ク
ロックの所定周期毎に充電、放電を繰り返す定常発振波
信号を順次基準クロックの1周期づつずらせて用意して
おき(例えば、前述の基準クロックの3周期分で充電、
基準カウンタの1周期分で放電を行う定常発振波信号の
場合には、最大4つの定常発振波があればよい)受信パ
ルスが最も良い位置に生じた定常発振波信号のホールド
電圧を利用するようにしても良い。
In addition, in the above embodiment, the generation timing of the transmission pulse was adjusted so that the reception pulse occurred during the charging period of the stationary oscillation wave signal, but as shown in FIG. 4, the phase of the stationary oscillation wave signal It is also possible to cause the received pulse to occur during the charging period of the stationary oscillation wave signal by shifting the reference clock from the reference clock (by shifting the on/off timing of the charging switch and the discharging switch). Furthermore, a stationary oscillation wave signal that repeats charging and discharging at each predetermined period of the reference clock is prepared by sequentially shifting the signal by one period of the reference clock (for example, charging for three periods of the reference clock mentioned above,
In the case of a stationary oscillation wave signal that discharges for one cycle of the reference counter, a maximum of four stationary oscillation waves are sufficient. You can also do it.

以上述べた本発明の実施例によれば、 (])、 IQ算カウンタ用クロックの1周期内の端数
を求めるための補間用データとして定常発振波を用いて
いるので、補間用データの安定化向上が計れる。
According to the embodiment of the present invention described above, (]), since the steady oscillation wave is used as the interpolation data to find the fraction within one period of the IQ calculation counter clock, the interpolation data can be stabilized. Improvement can be measured.

(2)、補間用データとして適さないタイミング(第3
図では放電区間がこれに当たる)を避け、補間用データ
を位相分割した特定の範囲内に受信パルスが来る様に操
作できるので、適切なタイミングで補間用データが得ら
れる。
(2), timing not suitable as interpolation data (third
In the figure, this corresponds to the discharge interval), and can be operated so that the received pulse falls within a specific range obtained by phase-dividing the interpolation data, so interpolation data can be obtained at appropriate timing.

(3)、第2図に示したステップ62.63.64.6
5.6Gによって、補間用データの時間〜電圧変換に対
する温度等の環境変化による変換比率の変動に対する補
正が容易に実現出来る。
(3), steps 62.63.64.6 shown in FIG.
5.6G makes it easy to correct changes in the conversion ratio due to environmental changes such as temperature with respect to time-voltage conversion of interpolation data.

なお、上記(2)の如く、補間用データを位相分割した
特定の範囲内に受信パルスが来る様にできるので、次の
様な副次的効果が発生する。
Note that, as described in (2) above, since the received pulse can be made to fall within a specific range obtained by phase-dividing the interpolation data, the following secondary effects occur.

(1)第3図で示している様な基準クロックを複数倍し
た概算カウンタ用クロックを用いると、概算カウントが
計数ミスを起こさないタイミングに受信パルスが来る様
に出来る。
(1) By using an approximate counter clock which is a reference clock multiplied by multiple times as shown in FIG. 3, the received pulse can be made to arrive at a timing that will not cause a counting error in the approximate count.

(ii)A/D変換する入力範囲として、最小システム
としては、補間用データを位相分割した特定の範囲に当
たる基準カウンタの1クロック分、及びその前後の微か
な部分のアナログ量(補間データ)がデジタル量に変換
出来ればよい。これはA/D変換のグイナミンク・レン
ジを大きく取れ、基準クロ、りを複数倍したアナログ量
を生成したデメリットは特別大きくはならないことを示
している。
(ii) As the input range for A/D conversion, the minimum system is one clock of the reference counter corresponding to a specific range obtained by phase-dividing the interpolation data, and the analog amount (interpolated data) of the faint part before and after that. It would be good if it could be converted into a digital quantity. This shows that the demerit of obtaining a large Guinaminck range of A/D conversion and generating an analog quantity that is multiple times the reference black signal is not particularly large.

また、基準クロックの1周期分づつ順次ずらせた補間用
データを複数個用意した構成をとると、回路が大きくな
る反面、適切なタイミングで補間用データが得られない
場合に、上記(2)の如き順次受信パルスをずらせて複
数回の測距操作をa・要とすることなく、1回のパルス
送出で1つの測定値を得る事も出来る。
In addition, if a configuration is adopted in which multiple pieces of interpolation data are sequentially shifted by one period of the reference clock, the circuit becomes larger, but if the interpolation data cannot be obtained at an appropriate timing, the above (2) It is also possible to obtain one measurement value by sending out a single pulse without having to carry out distance measurement operations multiple times by sequentially shifting received pulses.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、定常発振波発生器によっ
て時間−電圧変換する回路を構成することにより、回路
を構成する回路素子の安定化向上をはかることができ、
パルス測距の測定精度を向上させることができる。
As described above, according to the present invention, by configuring a circuit that performs time-voltage conversion using a stationary oscillation wave generator, it is possible to improve the stability of the circuit elements that constitute the circuit.
The measurement accuracy of pulse distance measurement can be improved.

〔主要部分の符号の説明〕[Explanation of symbols of main parts]

1・・・・・・クロック発振器、 2・・・・・・パルス発生回路、 4・・・・・・送信器、 50・・・・・・分周器、 5・・・・・・概算カウンタ、 6・・・・・・制御部、 8・・・・・・受信器、 10・・・・・・受信信号検出部、 11・・・・・・定常発振波発生器。 1... Clock oscillator, 2...Pulse generation circuit, 4...Transmitter, 50... Frequency divider, 5...Approximate counter, 6...control unit, 8...Receiver, 10... Received signal detection section, 11...Stationary oscillation wave generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 送信パルスを目標物に向けて送信し、目標物で反射した
送信パルスを受信パルスとして受信し、前記送信パルス
を送信した後前記受信パルスを受信するまでの時間に基
づいて、前記目標物までの距離を求めるパルス測距装置
において、 基準クロックを出力するクロック発振器と、前記基準ク
ロックに同期すると共に、前記基準クロックの複数倍の
周期内でレベルが連続的に変化する定常発振波信号を出
力する定常発振波発生器と、 前記基準クロックに同期させて送信パルスを射出する送
信パルス発生手段と、 受信パルスを受信する受信手段と、 前記送信パルスの射出に関連して前記基準クロックに同
期したクロックの計数を開始し、前記受信パルスの受信
により前記基準クロックの計数を終了するカウンタ手段
と、 前記受信手段が前記受信パルスを受信したときの前記定
常発振波信号のレベルを読み取る読取手段と、 前記受信パルスが、前記定常発振波信号のレベルの連続
的に変化する部分に発生するように、前記送信パルスと
前記定常発振波信号との間に位相ずれを与える移相手段
と、 前記カウンタ手段の計数値と、前記読取手段による読取
値と、前記移相手段の位相ずれ量とに基づいて、前記目
標物までの距離を演算する演算手段と、 を設けたことを特徴とするパルス測距装置。
[Claims] A transmission pulse is transmitted toward a target object, a transmission pulse reflected by the target object is received as a reception pulse, and the transmission pulse is determined based on the time from transmitting the transmission pulse to receiving the reception pulse. , a pulse distance measuring device for determining the distance to the target object, comprising: a clock oscillator that outputs a reference clock; and a stationary clock oscillator that is synchronized with the reference clock and whose level changes continuously within a cycle that is multiple times the reference clock. a stationary oscillation wave generator that outputs an oscillation wave signal; a transmission pulse generation means that emits a transmission pulse in synchronization with the reference clock; a reception means that receives a reception pulse; counter means that starts counting a clock synchronized with a reference clock and ends counting of the reference clock upon reception of the received pulse; and counter means that measures the level of the steady oscillation wave signal when the receiving means receives the received pulse. reading means for reading; and phase shifting means for providing a phase shift between the transmitted pulse and the stationary oscillation wave signal such that the received pulse occurs in a continuously changing portion of the level of the stationary oscillation wave signal. and calculating means for calculating the distance to the target object based on the counted value of the counter means, the read value by the reading means, and the phase shift amount of the phase shifting means. Pulse ranging device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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