JPH0886870A - レーザ測距装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 測距誤差の小さいレーザ測距装置を得ること
を目的とする。 【構成】 Δｔ₁ を求める手段９は、スタートパルス６
発生時間から上記スタートパルス６発生後に最初にクロ
ック発生器４がクロック８を発生するまでの時間Δｔ₁
を測定する。ｔ₂ を求める手段１０は、ストップパルス
７発生時間から上記ストップパルス７発生後に最初にク
ロック発生器４がクロック８を発生する時間までの時間
Δｔ₂ を測定する。補正する手段１１は、上記求めたΔ
ｔ₁ およびΔｔ₂ を用いて演算器５で求まった目標まで
の距離を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、目標に向けて送信し
たレーザパルスが目標から戻ってくるまでの時間から目
標までの距離を求めるレーザ測距装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種装置はＣｌｉｆｔｏｎ
Ｓ．Ｆｏｘ編、「Ｔｈｅ Ｉｎｆｒａｒｅｄ ＆ Ｅｌ
ｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｈａｎ
ｄｂｏｏｋ］（１９９３）Ｖｏｌｕｍｅ６，Ａｃｔｉｖ
ｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ
のページ８１に記載されており図１０に示すブロック構
成となっていた。図において、１はレーザ送信器、２は
レーザ受信器、３はカウンタ、４はクロック発生器、５
は演算器、６はスタートパルス、７はストップパルス、
８はクロック発生器４で発生するクロックである。

【０００３】次に動作について説明する。レーザ送信器
１はレーザパルスを発生するレーザ発振器、図示してい
ないレーザパルスを図示していない目標に向け送出する
送信光学系およびレーザパルス発生と同時にレーザパル
スの一部を受光し光電変換してデジタル信号であるスタ
ートパルス６を発生する光検出器からなる。レーザパル
スは目標で反射されたり拡散されたりして一部がレーザ
測距装置の方向に戻ってきてレーザ受信器２により検出
される。レーザ受信器２は目標から戻ってきたレーザパ
ルスを集光する受信光学系、レーザパルスを光電変換
し、増幅してデジタル信号であるストップパルス７を発
生する受信回路からなる。クロック発生器４は周期Ｔの
クロック８をカウンタ３に送っている。カウンタ３はス
タートパルス６を受取るとクロック８の計数を開始し、
ストップパルス７を受取ると計数を停止する。演算器５
はカウンタ３からクロック８の計数値Ｎを受取り、光速
Ｃを用いて式（１）で目標までの距離Ｒを求める。

【０００４】

【数１】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のレーザ測距装置
は以上のように構成された式（１）で目標までの距離を
求める。ところで、式（１）で求めた距離には以下の要
因により誤差が発生する。 （ａ）スタートパルス６の発生時間の量子化誤差に起因
する誤差。 （ｂ）ストップパルス７の発生時間の量子化誤差に起因
する誤差。 （ｃ）クロック発生器４のクロック８の周期Ｔすなわち
周波数ｆの製造誤差に起因する誤差。

【０００６】上記要因（ａ）について詳しく説明する。
例えばカウンタ３がクロック８の立上がりでクロック８
を計数する場合、図１１にタイムチャートを示すように
スタートパルス６発生後の最初のクロック８の立上がり
から計数を開始する。図中のクロック８の波形の上に示
した数字はカウンタ３の計数値である。演算器５は式
（１）で目標までの距離を求める時、カウンタ３の計数
値１を時間Ｔと換算する。したがって、図１１に示す通
り実際にはスタートパルス６が発生した時間から最初に
クロック８を計数した時間までの時間差がΔｔ₁ である
のをＴとみなす。このためＴ−Δｔ₁ 時間多く換算す
る。したがって式（１）で求めた距離は式（２）で与え
られる距離の分実際より長くなるという問題点があっ
た。

【０００７】

【数２】

【０００８】上記要因（ｂ）について詳しく説明する。
図１２は図１１と同様のタイムチャートでありクロック
８とストップパルス７のタイミングを示している。カウ
ンタ３はストップパルス７を受取るとクロック８の計数
を停止する。すなわち、図においてストップパルス７発
生前のＮ番目のクロック８の立上がりまで計数する。こ
の場合、カウンタ３がＮ番目のクロック８を計数してか
らストップパルス７はＴ−Δｔ₂ 時間後に発生している
ことになる。しかし式（１）ではＮ番目のクロック８の
計数時までで目標までの距離を求めているため式（３）
で与えられる距離の分実際より短くなるという問題点が
あった。

【０００９】

【数３】

【００１０】上記要因（ｃ）について詳しく説明する。
式（１）で目標までの距離を求めるため演算器５はあら
かじめ光速Ｃとクロック８の周期Ｔを記憶している。上
記周期Ｔ、換言すれば周波数ｆは設計値が用いられる
が、実際の製品においては製造誤差が発生する。このク
ロック発生器４としてはしては通常水晶発振器用いられ
るがこの水晶発振器の周波数ｆには若干の製造誤差Δｆ
が存在している。しかし、従来式（１）で距離を求める
とき、この周波数誤差Δｆは考慮されていなかったため
目標までの距離Ｒに比例して式（４）で測距誤差が増大
し、実際よりも長い距離を求めてしまうという問題点が
あった。

【００１１】

【数４】

【００１２】本発明はかかる課題を解決するためになさ
れたものであり、極めて測距誤差の小さいレーザ測距装
置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係わる実施例１のレーザ測距装置は、時
間差Δｔ₁ を求める手段と、時間差Δｔ₂ を求める手段
と、演算器で求めた距離を補正する手段とを備えるよう
にしたものである。

【００１４】また、この発明に係わる実施例２のレーザ
測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₁ を求め
る手段として、第２のクロック発生器と、第２のカウン
タとを備え上記第２のカウンタの計数値と上記第２のク
ロック発生器のクロックの周期を用いてΔｔ₁ を求める
ようにしたものである。

【００１５】さらに、この発明に係わる実施例３のレー
ザ測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₁ を求
める手段として、複数の支線に分岐する手段と、上記複
数の支線それぞれに設置した遅延時間の異なる遅延線
と、上記複数の支線それぞれにおいて論理積をとる手段
とを備え、上記論理積の結果から上記Δｔ₁ に相当する
遅延時間を選択するようにしたものである。

【００１６】さらに、この発明に係わる実施例４のレー
ザ測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₁ を求
める手段として、ゲート回路と、パルス列を発生する手
段と、第３のカウンタとを備え、上記第３のカウンタの
計数値と上記パルス列の周期を用いてΔｔ₁ を求めるよ
うにしたものである。

【００１７】さらに、この発明に係わる実施例５のレー
ザ測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₂ を求
める手段として、第３のクロック発生器と、第４のカウ
ンタとを備え上記第４のカウンタの計数値と上記第３の
クロック発生器のクロックの周期を用いてΔｔ₂ を求め
るようにしたものである。

【００１８】さらに、この発明に係わる実施例６のレー
ザ測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₂ を求
める手段として、複数の支線に分岐する手段と、上記複
数の支線それぞれに設置した遅延時間の異なる遅延線
と、上記複数の支線それぞれにおいて論理積をとる手段
とを備え、上記論理積の結果から上記Δｔ₂ に相当する
時間遅延量を選択するようにしたものである。

【００１９】さらに、この発明に係わる実施例７のレー
ザ測距装置は、実施例１のレーザ測距装置のΔｔ₂ を求
める手段として、ゲート回路と、第２のパルス列を発生
する手段と、第５のカウンタとを備え、上記第５のカウ
ンタの計数値と上記パルス列の周期を用いてΔｔ₂ を求
めるようにしたものである。

【００２０】さらに、この発明に係わる実施例８のレー
ザ測距装置は、クロック発生器のクロック周波数の設計
値ｆと、その製造誤差Δｆを用いて演算器で求めた距離
を補正する手段を備えるようにしたものである。

【００２１】

【作用】以上のように構成された実施例１のレーザ測距
装置のΔｔ₁ を求める手段は、スタートパルスが発生し
た時間からカウンタが上記スタートパルス発生後最初に
クロックを計数するまでの時間の差を求め、Δｔ₂ を求
める手段は、ストップパルスが発生した時間から上記ス
トップパルス発生後最初にクロックが上記カウンタに到
来するまでの時間の差を求め、補正する手段は、上記求
めたΔｔ₁ およびΔｔ₂ を用いて演算器で求めた距離を
補正する。

【００２２】また、以上のように構成された実施例２の
レーザ測距装置の第２のクロック発生器はクロック発生
器が発生するクロックの周期Ｔより短い周期Ｔ₂ を持つ
第２のクロックを発生し、第２のカウンタはスタートパ
ルスを受取り上記第２のクロックの計数を開始し上記ス
タートパルス発生後最初に到来する上記クロック発生器
からのクロックにより上記第２のクロックの計数を停止
する。

【００２３】また、以上のように構成された実施例３の
レーザ測距装置の分岐する手段はスタートパルスを複数
の支線に分岐し、遅延線は異なる遅延時間で上記スター
トパルスを遅延させ、論理積をとる手段は上記スタート
パルスとクロック発生器からのクロックとの論理積をと
る。

【００２４】さらに、以上のように構成された実施例４
のレーザ測距装置のゲート回路は、スタートパルスを受
取ることによりゲートを開き入力される信号を通過させ
上記スタートパルス後最初に到来するクロック発生器か
らのクロックによりゲートを閉じ入力される信号を遮断
する。また、パルス列を発生する手段はスタートパルス
を次々と遅延させパルス列を発生し、第３のカウンタは
上記パルス列のうち上記ゲート回路を通過するパルス数
を計数する。

【００２５】また、以上のように構成された実施例５の
レーザ測距装置の第３のクロック発生器はクロック発生
器が発生するクロックの周期Ｔより短い周期Ｔ₄ を持つ
第３のクロックを発生し、第４のカウンタはスタートパ
ルスを受取り上記第３のクロックの計数を開始し上記ス
タートパルス発生後最初に到来する上記クロック発生器
からのクロックにより上記第３のクロックの計数を停止
する。

【００２６】さらに、以上のように構成された実施例６
のレーザ測距装置の分岐する手段はストップパルスを複
数の支線に分岐し、遅延線は異なる遅延時間で上記スト
ップパルスを遅延させ、論理積をとる手段は上記ストッ
プパルスとクロック発生器からのクロックとの論理積を
とる。

【００２７】さらに、以上のように構成された実施例７
のレーザ測距装置のゲート回路は、ストップパルスを受
取ることによりゲートを開き入力される信号を通過させ
上記ストップパルス発生後最初に到来するクロック発生
器からのクロックによりゲートを閉じ入力される信号を
遮断する。また、第２のパルス列を発生する手段はスト
ップパルスを次々と遅延させパルス列を発生し、第５の
カウンタは上記パルス列のうち上記ゲート回路を通過す
るパルス数を計数する。

【００２８】さらに、以上のように構成された実施例８
のレーザ測距装置の補正する手段は、演算器で求まった
距離Ｒから（Δｆ／ｆ）Ｒだけ減じることにより補正を
加える。

【００２９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の実施例１について図を参照
にして説明する。図１はこの発明のブロック構成図であ
る。図において、１はレーザ送信器、２はレーザ受信
器、３はカウンタ、４はクロック発生器、５は演算器、
６はスタートパルス、７はストップパルス、８はクロッ
ク、９はΔｔ₁ を求める手段、１０はΔｔ₂ を求める手
段、１１は補正手段である。

【００３０】次に動作について説明する。演算器５によ
り式（１）で目標までの距離Ｒを求めるのは従来例と同
様である。Δｔ₁ を求める手段９、Δｔ₂ を求める手段
１０および補正手段１１が従来例と異なるためこれらに
ついて説明する。Δｔ₁ を求める手段９は、スタートパ
ルス６の発生時間から上記スタートパルス６発生後に最
初に上記カウンタ３がクロック８を計数するまでの時間
差Δｔ₁ を求める。Δｔ₂ を求める手段１０は、ストッ
プパルス７の発生時間から上記ストップパルス７発生後
に最初に上記クロック８が上記カウンタ３に到来するま
での時間差Δｔ₂ を求める。補正する手段１１は、上記
求めたΔｔ₁ およびΔｔ₂ を用いて演算器５で求まった
距離Ｒを補正して式（５）で求めた距離を真の目標まで
の距離とする。式（５）より従来例における問題点であ
った誤差要因の（ａ）および（ｂ）を低減することがで
きる効果がある。

【００３１】

【数５】

【００３２】実施例２．この発明の実施例２のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₁ を求める手段９を図２で構
成したものである。図において、６はスタートパルス、
８はクロック発生器４からのクロック、１２は第２のカ
ウンタ、１３は第２のクロック発生器、１４は第２の演
算器である。

【００３３】次に動作について説明する。図２において
第２のクロック発生器１３はクロック発生器４が発生す
るクロックの周期Ｔより短い周期Ｔ₂ を持つ第２のクロ
ックを発生し、第２のカウンタ１２はスタートパルス６
を受取り上記第２のクロックの計数を開始し、上記スタ
ートパルス６発生後最初に到来する上記クロック発生器
４からのクロック８により上記第２のクロックの計数を
停止する。第２の演算器１４は、上記第２のカウンタ１
２の計数値Ｎ₂ と上記周期Ｔ₂ を用いてΔｔ_１を式
（６）により求める。

【００３４】

【数６】

【００３５】式（６）で求めたΔｔ_１ を用いて補正手
段１１により演算器５で求まった距離を補正する動作は
実施例１と同様である。なお、この発明では第２のカウ
ンタ１２の計数を停止させるためスタートパルス６発生
後最初に到来する上記クロック８を選択して第２のカウ
ンタ１２に入力する必要がある。このクロック８の選択
方法としては、スタートパルス６が入力されるとクロッ
ク８の周期に相当するＴ時間だけゲートを開く回路を設
け、これに上記クロック８を通過させれば良い。

【００３６】実施例３．この発明の実施例３のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₁ を求める手段９を図３で構
成したものである。図において、６はスタートパルス、
８はクロック、１５は分岐回路、１６は第１の遅延線、
１７は第２の遅延線、１８は第Ｍの遅延線、１９はＡＮ
Ｄ回路、２０は遅延時間選択手段である。

【００３７】次に動作について説明する。図３において
分岐回路１５はスタートパルス６を複数のＭ個の支線に
分岐し、第１の遅延線１６、第２の遅延線１７および第
Ｍの遅延線１８はそれぞれの支線に設置され異なる遅延
時間を持つ。ただし、図においては第３から第Ｍ−１番
目の支線は記載を省略した。この発明はＭは２以上であ
れば有効である。ＡＮＤ回路１９は各支線において遅延
線を通過したスタートパルス６とクロック発生器４から
のクロック８の論理積をとる。ここで、第１の遅延線１
６、第２の遅延線１７および第Ｍの遅延線１８の遅延時
間は０〜Ｔの間で設定される。例えば、第１の遅延線１
６から第Ｍの遅延線１８まで一定の時間間隔Ｔ／Ｍで遅
延時間が増加していくものとすると、各支線において論
理積とる手段１９に入力されるスタートパルス６とクロ
ック８のタイミングは図４となる。なお、クロック８の
上に記した数字は図１１と同様にカウンタ３の計数値で
ある。図４においてクロック８がハイレベルにある間隔
ＡおよびＣに存在するスタートパルス６はＡＮＤ回路１
９を通過する。一方、クロック８がローレベルにある期
間Ｂに存在するスタートパルス６はＡＮＤ回路１９を通
過しない。遅延時間選択手段２０は各支線からのスター
トパルス６の有無を記憶し、遅延時間の短い順に各支線
のスタートパルス６の有無を調べ、スタートパルス６が
無から有に変化する遅延時間を選択する。つまり、図４
においては期間Ｃに最初にスタートパルス６が存在する
支線の遅延線の遅延時間を選択し、これをΔｔ₁ とす
る。このΔｔ₁ を用いて補正手段１１により演算器５で
求まった距離を補正する動作は実施例１と同様である。

【００３８】実施例４．この発明の実施例４のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₁ を求める手段９を図５で構
成したものである。図において、６はスタートパルス、
８はクロック、２１はパルス列発生器、２２はゲート回
路、２３は第３のカウンタ、２４は第３の演算器であ
る。

【００３９】次に動作について説明する。図５において
パルス列発生器２１はスタートパルス６を次々と遅延さ
せクロック８の周期Ｔより短い周期Ｔ₃ より短い周期Ｔ
₃ のパルス列を発生し、ゲート回路２２は、スタートパ
ルス６を受取ることによりゲートを開き入力されるパル
ス列発生器２１からのパルス信号を通過させ上記スター
トパルス６発生後最初に到来するクロック発生器４から
のクロック８によりゲートを閉じ入力される上記パルス
信号を遮断する。第３のカウンタ２３は上記ゲート回路
２２を通過する上記パルス信号のパルス数を計数する。
第３の演算器２４は上記第３のカウンタ２３の計数値Ｎ
₃ と上記周期Ｔ₃ を用いてΔｔ₁ を式（７）で求める。
このΔｔ₁ を用いて補正手段１１により演算器５で求ま
った距離を補正する動作は実施例１と同様である。

【００４０】

【数７】

【００４１】なお、パルス列発生器２１は図６あるいは
図７で構成される。図６は遅延時間Ｔ₃ の遅延ループを
形成してスタートパルス６を次々と遅延させパルス列を
作るものである。図において２５は入力の論理和をとる
ＯＲ回路、２６は遅延時間Ｔ₃ を持つ遅延回路である。
ＯＲ回路２５と遅延回路２６は遅延ループを形成し、Ｏ
Ｒ回路２５にスタートパルス６が入力されると出力が遅
延回路２６を介してＯＲ回路２５に再入力される。結果
として図６の構成で周期Ｔ₃ のパルス列が生成される。
図７は遅延線を用いてスタートパルス６を次々と遅延さ
せパルス列を作るものである。図において１５，１６，
１７および１８は図３に相当する分岐回路、第１の遅延
線、第２の遅延線および第Ｍの遅延線であり、２７は合
成回路である。スタートパルス６は分岐回路１５でＭ個
の支線に分岐され、第Ｌの遅延線はスタートパルス６を
（Ｌ−１）Ｔ₃ 時間遅延させるとする。ただしＬ＝１，
２，・・・・，Ｍである。合成回路２７は各支線からの
スタートパルス６を合成することにより周期Ｔ₃ を持つ
Ｍ個のパルスからなるパルス列を生成する。ここでＭと
Ｔ₃ は、時間Ｍ・Ｔ₃ がクロック８の周期Ｔ以上となる
ように設定する。

【００４２】実施例５．この発明の実施例５のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₁ を求める手段１０を図８で
構成したものである。この構成は実施例２におけるスタ
ートパルス６をストップパルス７に置換えたもので原理
的には実施例２と同様である。図において、７はストッ
プパルス、８はクロック発生器３からのクロック、２８
は第４のカウンタ、２９は第３のクロック発生器、３０
は第４の演算器である。

【００４３】次に動作について説明する。図８において
第３のクロック発生器２９はクロック発生器４が発生す
るクロックの周期Ｔより短い周期Ｔ₄ を持つ第３のクロ
ックを発生し、第４のカウンタ２８はストップパルス７
を受取り上記第３のクロックの計数を開始し、上記スト
ップパルス７発生後最初に到来する上記クロック８によ
り上記第３のクロックの計数を停止する。第４の演算器
３０は、上記第４のカウンタ２８の計数値Ｎ₄ と上記周
期Ｔ₄ を用いてΔｔ₂ を式（８）により求める。

【００４４】

【数８】

【００４５】式（８）で求めたΔｔ₂ を用いて補正手段
１１により演算器５で求まった距離を補正する動作は実
施例１と同様である。なお、この発明では第４のカウン
タ２８の計数を停止させるため、ストップパルス７発生
後最初に到来する上記クロック８を選択して第４のカウ
ンタ２８に入力する必要がある。このクロック８の選択
方法としては、ストップパルス７が入力されるとクロッ
ク８の周期に相当するＴ時間だけゲートを開く回路を設
け、これに上記クロック８を通過させれば良い。

【００４６】実施例６．この発明の実施例６のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₂ を求める手段１０として実
施例３と同様の原理を用いたものであり、図３の構成に
おいてスタートパルス６をストップパルス７に置き換え
たものである。前記実施例３の詳細説明においてスター
トパルス６をストップパルス７に置き換えることにより
実施例３と同様の動作をする。ただし、本発明の遅延時
間選択手段２０はΔｔ₁ ではなくΔｔ₂ を求める。求め
たｔΔ₂ を用いて補正手段１１により演算器５で求まっ
た距離を補正する動作は実施例１と同様である。

【００４７】実施例７．この発明の実施例７のレーザ測
距装置は、実施例１のΔｔ₂ を求める手段１０を図９で
構成したものである。図において７はストップパルス、
８はクロック、２２はゲート回路、３１は第２のパルス
列発生器、３２は第５のカウンタ、３３は第５の演算器
である。

【００４８】次に動作について説明する。図９において
第２のパルス列発生器３１はストップパルス７を次々と
遅延させクロック８の周期Ｔより短い周期Ｔ₅ のパルス
列を発生し、ゲート回路２２は、ストップパルス７を受
取ることによりゲートを開き入力される第２のパルス列
発生器３１からのパルス信号を通過させ上記ストップパ
ルス７発生後最初に到来するクロック８によりゲートを
閉じ入力される上記パルス信号を遮断する。第５のカウ
ンタ３２は上記ゲート回路２２を通過する上記パルス信
号のパルス数を計数する。第５の演算器３３は上記第５
のカウンタ３２の計数値Ｎ₅ と上記周期Ｔ₅ を用いてΔ
ｔ₂ を式（９）で求める。このΔｔ₂ を用いて補正手段
１１により演算器５で求まった距離を補正する動作は実
施例１と同様である。

【００４９】

【数９】

【００５０】なお、第２のパルス列発生器３１としては
図６あるいは図７に示した構成で、スタートパルス６を
ストップパルス７に置き換えることにより実施例４と同
様にして実現できる。

【００５１】この発明の実施例８のレーザ測距装置は、
従来例において演算器５で求めた目標までの距離Ｒをク
ロック８の周波数の設計値ｆとその製造誤差Δｆを用い
て補正して式（１０）により求まる距離を真の目標まで
の距離とする。式（１０）より従来例における問題点で
あった誤差要因の（ｃ）を低減することができる効果が
ある。

【００５２】

【数１０】

【００５３】

【発明の効果】以上のように実施例１に係わるこの発明
によれば、Δｔ₁ を求める手段およびΔｔ₂ を求める手
段により求めた時間Δｔ₁ およびΔｔ₂ を用いて補正手
段により測定距離を補正するようにしたので、スタート
パルス発生時間の量子化誤差およびストップパルス発生
時間の量子化誤差に起因する上記測定距離の誤差を低減
できる効果がある。

【００５４】また、以上のように実施例２に係わるこの
発明によれば、Δｔ₁ を求める手段として、第２のクロ
ック発生器と、第２のカウンタとを備え上記第２のカウ
ンタの計数値と上記第２のクロック発生器のクロックの
周期を用いてΔｔ₁ を求めるようにしたので、スタート
パルス発生時間の量子化誤差に起因する測定距離の誤差
を低減できる効果がある。

【００５５】また、以上のように実施例３に係わるこの
発明によれば、Δｔ₁ を求める手段として、スタートパ
ルスを複数の支線に分岐する手段と、上記複数の支線そ
れぞれに設置した遅延線と、上記複数の支線それぞれに
おいて論理積をとる手段とを備え、上記論理積の結果か
ら上記Δｔ₁ に相当する時間遅延量を選択するようにし
たので、スタートパルス発生時間の量子化誤差に起因す
る測定距離の誤差を低減できる効果がある。

【００５６】さらに、以上のように実施例４に係わるこ
の発明によれば、Δｔ₁ を求める手段として、ゲート回
路と、パルス列を発生する手段と、第３のカウンタとを
備え、上記第３のカウンタの計数値と上記パルス列の周
期を用いてΔｔ₁ を求めるようにしたので、スタートパ
ルス発生時間の量子化誤差に起因する測定距離の誤差を
低減できる効果がある。

【００５７】さらに、以上のように実施例５に係わるこ
の発明によれば、Δｔ₂ を求める手段として、第３のク
ロック発生器と、第４のカウンタとを備え上記第４のカ
ウンタの計数値と上記第３のクロック発生器のクロック
の周期を用いてΔｔ₂ を求めるようにしたので、ストッ
プパルス発生時間の量子化誤差に起因する測定距離の誤
差を低減できる効果がある。

【００５８】さらに、以上のように実施例６に係わるこ
の発明によれば、Δｔ₂ を求める手段として、ストップ
パルスを複数の支線に分岐する手段と、上記複数の支線
それぞれに設置した遅延線と、上記複数の支線それぞれ
において論理積をとる手段とを備え、上記論理積の結果
から上記Δｔ₂ に相当する時間遅延量を選択するように
したので、ストップパルス発生時間の量子化誤差に起因
する上記測定距離の誤差を低減できる効果がある。

【００５９】さらに、以上のように実施例７に係わるこ
の発明によれば、Δｔ₂ を求める手段として、ゲート回
路と、パルス列を発生する手段と、第５のカウンタとを
備え、上記第５のカウンタの計数値と上記パルス列の周
期を用いてΔｔ₂ を求めるようにしたので、ストップパ
ルス発生時間の量子化誤差に起因する上記測定距離の誤
差を低減できる効果がある。

【００６０】さらに、以上のように実施例８に係わるこ
の発明によれば、クロック周波数の設計値と製造誤差を
用いて目標までの距離Ｒを補正するようにしたので、ク
ロック周波数の製造誤差に起因する上記Ｒの誤差を低減
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のレーザ測距装置の実施例１を示す
ブロック構成図である。

【図２】 この発明のレーザ測距装置の実施例２のΔｔ
₁ を求める手段を示すブロック構成図である。

【図３】 この発明のレーザ測距装置の実施例３のΔｔ
₁ を求める手段を示すブロック構成図である。

【図４】 この発明のレーザ測距装置の実施例３のΔｔ
₁ を求める手段のタイムチャートを示す図である。

【図５】 この発明のレーザ測距装置の実施例４のΔｔ
₁ を求める手段を示すブロック構成図である。

【図６】 この発明のレーザ測距装置の実施例４のΔｔ
₁ を求める手段のパルス列発生器の一実施例である。

【図７】 この発明のレーザ測距装置の実施例４のΔｔ
₁ を求める手段のパルス列発生器の他の実施例である。

【図８】 この発明のレーザ測距装置の実施例５のΔｔ
₂ を求める手段を示すブロック構成図である。

【図９】 この発明のレーザ測距装置の実施例７のΔｔ
₂ を求める手段を示すブロック構成図である。

【図１０】 レーザ測距装置の従来例を示すブロック構
成図である。

【図１１】 スタートパルス発生時間の量子化誤差を説
明する図である。

【図１２】 ストップパルス発生時間の量子化誤差を説
明する図である。

【符号の説明】

１ レーザ送信器、２ レーザ受信器、３ カウンタ、
４ クロック発生器、５ 演算器、６ スタートパル
ス、７ ストップパルス、８ クロック、９ Δｔ₁ を
求める手段、１０ Δｔ₂ を求める手段、１１ 補正手
段、１２ 第２のカウンタ、１３ 第２のクロック発生
器、１４ 第２の演算器、１５ 分岐回路、１６ 第１
の遅延線、１７ 第２の遅延線、１８ 第Ｍの遅延線、
１９ ＡＮＤ回路、２０ 遅延時間選択手段、２１ パ
ルス列発生器、２２ ゲート回路、２３ 第３のカウン
タ、２４ 第３の演算器、２５ ＯＲ回路、２６ 遅延
回路、２７ 合成回路、２８ 第４のカウンタ、２９
第３のクロック発生器、３０第４の演算器、３１ 第２
のパルス列発生器、３２ 第５のカウンタ、３３第５の
演算器。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標に向けてレーザパルスを送信すると
   ともに上記レーザパルスの一部を電気信号に変換してス
   タートパルスを発生するレーザ送信器と、上記目標で反
   射されたレーザパルスを受信し電気信号に変換してスト
   ップパルスを発生するレーザ受信器と、周期Ｔのクロッ
   クを発生するクロック発生器と、上記スタートパルスを
   受取り上記クロックの計数を開始し上記ストップパルス
   を受取り上記クロックの計数を停止するカウンタと、上
   記カウンタからクロックの計数値Ｎを受取り目標までの
   距離Ｒを光速Ｃを用いて Ｒ＝Ｃ・Ｎ・Ｔ／２ で求める演算器とから構成されるレーザ測距装置におい
   て、上記スタートパルス発生時間から上記スタートパル
   ス発生後最初に上記カウンタが上記クロックを計数する
   までの時間Δｔ₁ を求める手段と、上記ストップパルス
   発生時間から上記ストップパルス発生後最初に上記クロ
   ックが上記カウンタに到来するまでの時間の差Δｔ₂ を
   求める手段と、上記求めたΔｔ₁ およびΔｔ₂ を用いて
   上記演算器で求めた距離Ｒを補正する手段とにより目標
   までの距離を Ｒ＋Ｃ（Δｔ₁ −Δｔ₂ ）／２ で求めるようにしたことを特徴とするレーザ測距装置。
2. 【請求項２】 上記Δｔ₁ を求める手段として、上記Ｔ
   より短い周期Ｔ₂ を持つ第２のクロックを発生する第２
   のクロック発生器と、上記スタートパルスを受取り上記
   第２のクロックの計数を開始し上記スタートパルス発生
   後最初に到来する上記クロック発生器からのクロックに
   より上記第２のクロックの計数を停止する第２のカウン
   タとを備え、上記第２のカウンタの計数値Ｎ₂ と上記Ｔ
   ₂ を用いてΔｔ₁ を Δｔ₁ ＝Ｔ₂ ・Ｎ₂ で求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレ
   ーザ測距装置。
3. 【請求項３】 上記Δｔ₁ を求める手段として、上記ス
   タートパルスを複数の支線に分岐する手段と、上記複数
   の支線それぞれに設置した遅延時間の異なる遅延線と、
   上記複数の支線それぞれにおいて上記遅延線により遅延
   された上記スタートパルスと上記クロック発生器からの
   クロックとの論理積をとる手段とを備え、上記複数の支
   線それぞれにおける上記論理積の結果から上記Δｔ₁ に
   相当する遅延時間を選択するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載のレーザ測距装置。
4. 【請求項４】 上記Δｔ₁ を求める手段として、上記ス
   タートパルスを受取ることによりゲートを開き入力され
   る信号を通過させ上記スタートパルス発生後最初に到来
   する上記クロック発生器からのクロックによりゲートを
   閉じ入力される信号を遮断するゲート回路と、上記スタ
   ートパルスを次々と遅延させ周期Ｔ₃のパルス列を発生
   する手段と、上記パルス列のうち上記ゲート回路を通過
   するパルス数を計数する第３のカウンタとを備え、上記
   第３のカウンタの計数値Ｎ₃ と上記Ｔ₃ を用いてΔｔ₁
   を Δｔ₁ ＝Ｔ₃ ・Ｎ₃ で求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレ
   ーザ測距装置。
5. 【請求項５】 上記Δｔ₂ を求める手段として、上記Ｔ
   より短い周期Ｔ₄ を持つ第３のクロックを発生する第３
   のクロック発生器と、上記ストップパルスを受取り上記
   第３のクロックの計数を開始し上記ストップパルス発生
   後最初に到来する上記クロック発生器からのクロックに
   より上記第３のクロックの計数を停止する第４のカウン
   タとを備え、上記第４のカウンタの計数値Ｎ₄ と上記Ｔ
   ₄ を用いてΔｔ₂ を Δｔ₂ ＝Ｔ₄ ・Ｎ₄ で求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレ
   ーザ測距装置。
6. 【請求項６】 上記Δｔ₂ を求める手段として、上記ス
   トップパルスを複数の支線に分岐する手段と、上記複数
   の支線それぞれに設置した遅延時間の異なる遅延線と、
   上記複数の支線それぞれにおいて上記遅延線により遅延
   された上記ストップパルスと上記クロック発生器からの
   クロックとの論理積をとる手段とを備え、上記複数の支
   線それぞれにおける上記論理積の結果から上記Δｔ₂ に
   相当する遅延時間を選択するようにしたことを特徴とす
   る請求項１記載のレーザ測距装置。
7. 【請求項７】 上記Δｔ₂ を求める手段として、上記ス
   トップパルスを受取ることによりゲートを開き入力され
   る信号を通過させ上記ストップパルス発生後最初に到来
   する上記クロック発生器からのクロックによりゲートを
   閉じ入力される信号を遮断するゲート回路と、上記スト
   ップパルスを次々と遅延させ周期Ｔ₅のパルス列を発生
   する手段と、上記パルス列のうち上記ゲート回路を通過
   するパルス数を計数する第５のカウンタとを備え、上記
   第５のカウンタの計数値Ｎ₅ と上記Ｔ₅ を用いてΔｔ₂
   を Δｔ₂ ＝Ｔ₅ ・Ｎ₅ で求めるようにしたことを特徴とする請求項１記載のレ
   ーザ測距装置。
8. 【請求項８】 目標に向けてレーザパルスを送信すると
   ともに上記レーザパルスの一部を電気信号に変換してス
   タートパルスを発生するレーザ送信器と、上記目標で反
   射されたレーザパルスを受信し電気信号に変換してスト
   ップパルスを発生するレーザ受信器と、周期Ｔのクロッ
   クを発生するクロック発生器と、上記スタートパルスを
   受取り上記クロックの計数を開始し上記ストップパルス
   を受取り上記クロックの計数を停止するカウンタと、上
   記カウンタからクロックの計数値Ｎを受取り目標までの
   距離Ｒを光速Ｃを用いて Ｒ＝Ｃ・Ｎ・Ｔ／２ で求める演算器とから構成されるレーザ測距装置におい
   て、上記クロック発生器のクロック周波数の設計値ｆ
   と、その製造誤差をΔｆを用いて上記演算器で求めた距
   離Ｒを補正することにより目標までの距離を （１＋Δｆ／ｆ）Ｒ で求めるようにしたことを特徴とするレーザ測距装置。