JP2008267920A - Laser range finding device and laser range finding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レーザ測距装置レーザ測距方法に関する。 The present invention relates to a laser distance measuring device laser distance measuring method.
下記特許文献1には、反射波の強度が高すぎることに起因する物体の検出精度の悪化を防止するレーダ装置が記載されている。このレーダ装置において、レーザレーダセンサは、レーザ光を発光するレーザダイオードと、レーザダイオードの発光したレーザ光を反射して、所定の測定エリアを走査させるポリゴンミラーを有する。このポリゴンミラーには、レーザ光の反射率が異なる反射面が形成されており、車両の走行速度、反射物体との距離、反射物体からの反射波の受光強度等に基づいて、ポリゴンミラーの反射面を切り換えて、出力するレーザ光の強度を変更する。その結果、遠距離の物体や、レーザ光の反射率の低い物体を検出する場合には、レーザ光の強度を高くし、近距離の物体や、レーザ光の反射率の高い物体を検出する場合には、レーザ光の強度を低くするように強度を変更できるので、物体の検出精度を向上することができる、というものである。
また、下記特許文献2には、レーザ測距において受光量の変化による計測距離の変動を防止するレーザ測距装置が記載されている。このレーザ測距装置は、受光したレーザ光をアナログ電気信号に変換し出力する受光回路と、この受光回路が出力するアナログ電気信号を矩形波に変換し出力するデジタル化回路と、このデジタル化回路の出力する矩形波の入力により時間計測を行い記録する時間計測装置とを有し、デジタル化回路は、所定電圧以上のアナログ電気信号が入力されると矩形波の出力を抑止する飽和対策手段として、アナログ電気信号を増幅する増幅回路の出力が上限閾値以上になると制御信号を出力する飽和レベル検出回路と、制御信号が入力されるとアナログ電気信号から矩形波への変換を抑止する比較回路を有する、というものである。
また、下記特許文献3には、レーザレーダセンサの表面に、レーザ光が内部を伝播したり、散乱されたりする汚れが付着した時、その汚れの付着を検出することが可能な車両用物体認識装置が記載されている。この車両用物体認識装置は、レーザ光が汚れの内部を伝播したり、散乱されたりすると、その一部が、レーザレーダセンサの受光素子によって受光される。そこで、複数照射されるレーザ光の中で、照射からその反射光が受光されるまでの計測時間が所定計測時間より短く、かつ反射光の受光パルスが上閾値を超えるほど強度が強いレーザ光が第1の所定数以上であることを条件として、汚れが付着していると判定する。照射から受光までの時間が所定計測時間よりも短い場合、上述した汚れに起因する反射光であり、受光パルスが上閾値を超えるほど強度が強い場合、汚れの付着量も多くなっていると推測できる。従って、このような受光パルスの数が第1の所定数を超えた時、上述した汚れが付着したと判定できる、というものである。 Patent Document 3 listed below discloses a vehicle object recognition that can detect the adhesion of dirt on the surface of a laser radar sensor when laser light propagates inside or is scattered. An apparatus is described. In the vehicle object recognition device, when the laser light propagates inside the dirt or is scattered, a part of the laser light is received by the light receiving element of the laser radar sensor. Therefore, among the multiple irradiated laser beams, there is a laser beam whose intensity is so strong that the measurement time from irradiation until the reflected light is received is shorter than the predetermined measurement time and the received pulse of the reflected light exceeds the upper threshold. It is determined that dirt is attached on the condition that the number is not less than the first predetermined number. If the time from irradiation to light reception is shorter than the predetermined measurement time, it is reflected light due to the above-mentioned dirt, and if the intensity is so strong that the received light pulse exceeds the upper threshold, the amount of dirt attached is estimated to be large. it can. Therefore, when the number of such received light pulses exceeds the first predetermined number, it can be determined that the above-mentioned dirt has adhered.
さらに、この特許文献3には、つぎのような技術も開示されている。すなわち、受光強度に対応する時間幅と補正時間とは所定の対応関係を有する。具体的には、受光強度に対応する時間幅が大きくなるにしたがって補正時間も単調増加する傾向を有している。したがって、その対応関係を予め実験等により求めておくことにより、受光強度に対応する時間幅から補正時間を求めて補正することができる。受光信号が、最大電圧に達する時刻が算出されると、レーザダイオードの発光時刻から最大電圧に達する時刻までの時間差に基づいて反射物体までの距離を測定する。 Further, Patent Document 3 also discloses the following technique. That is, the time width corresponding to the received light intensity and the correction time have a predetermined correspondence. Specifically, the correction time tends to monotonically increase as the time width corresponding to the received light intensity increases. Therefore, by obtaining the correspondence relationship by an experiment or the like in advance, the correction time can be obtained and corrected from the time width corresponding to the received light intensity. When the time when the received light signal reaches the maximum voltage is calculated, the distance to the reflecting object is measured based on the time difference from the light emission time of the laser diode to the time when it reaches the maximum voltage.
これにより、反射波の受光強度の違いによる測定誤差は補正時間によって補正され、同一の時刻までの時間差として物体までの距離が測定される。なお、受光強度に対応する時間幅と補正時間との関係はマップ(以下、「補正テーブル」ともいう)としてROM等に記憶しておく、というものである。
しかしながら、特許文献3に記載された技術において、前記ROM等に記憶された「補正テーブル」を参照することによりCPUの演算処理負担が増大するため、測距時間が長くなるという課題があった。 However, in the technique described in Patent Document 3, there is a problem that the distance measurement time becomes long because the calculation processing load of the CPU increases by referring to the “correction table” stored in the ROM or the like.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、測定誤差をなくすように補正するための信号処理負担を軽減することにより、測距時間を短縮したレーザ測距装置を提供することを目的とする。特に、単位時間当たりの測定密度が多い場合に効果的であるようにする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a laser distance measuring device that shortens a distance measuring time by reducing a signal processing burden for correction so as to eliminate a measurement error. Objective. In particular, it is effective when the measurement density per unit time is large.
前記目的を達成するために、第1の発明に係るレーザ測距装置は、下記第1の手段を採用する。
計測対象へ向けてレーザ光を送信する送信部と、前記計測対象で反射されて戻ってきた受信信号を受信する受信部と、前記受信部の出力に接続された時間計測部および強度計測部と、前記時間計測部は前記受信信号の波高に依存しないタイミング情報を抽出可能なコンスタントフラクションディスクリミネータと、前記コンスタントフラクションディスクリミネータでの抑制限度を超える時間計測誤差を補正する補正部を備え、前記強度計測値が所定値を超えた時にのみ前記補正部を作動させる。
In order to achieve the object, the laser distance measuring apparatus according to the first invention employs the following first means.
A transmission unit that transmits laser light toward the measurement target, a reception unit that receives a reception signal reflected and returned from the measurement target, and a time measurement unit and an intensity measurement unit connected to the output of the reception unit; The time measurement unit includes a constant fraction discriminator that can extract timing information that does not depend on the wave height of the received signal, and a correction unit that corrects a time measurement error that exceeds a suppression limit in the constant fraction discriminator, The correction unit is operated only when the intensity measurement value exceeds a predetermined value.
第1の発明に係るレーザ測距装置によれば、送信部から計測対象へ向けてレーザ光を送信し、計測対象で反射されて戻ってきた受信信号を受信部で受信する。この受信部の出力を分岐して時間計測部および強度計測部へ入力する。
レーザ測距装置における受信信号を単一固定的な単純閾値によって検出すると、受信信号の波高の変動に伴う時間計測誤差(ジッター)が発生する。例えば、正弦波の昇り傾斜のタイミングで検出する場合、同一測定距離であっても信号強度が強い程早く検出されるため、真の測定距離よりも近くであるかのように誤認され、逆に信号強度が弱い程遅く検出されるため、真の測定距離よりも遠くであるかのように誤認される。
According to the laser range finder according to the first aspect of the invention, the laser beam is transmitted from the transmission unit to the measurement target, and the reception signal reflected and returned from the measurement target is received by the reception unit. The output of the receiving unit is branched and input to the time measuring unit and the intensity measuring unit.
When the received signal in the laser distance measuring device is detected by a single fixed simple threshold value, a time measurement error (jitter) accompanying fluctuation in the wave height of the received signal occurs. For example, when detecting at the timing of the rising slope of the sine wave, it is detected earlier as the signal strength is stronger even at the same measurement distance, so it is mistaken as if it is closer to the true measurement distance, and conversely Since it is detected later as the signal strength is weaker, it is mistaken as if it is farther than the true measurement distance.
このように時間計測部が出力する時間計測値に含まれる時間計測誤差を抑制するため、コンスタントフラクションディスクリミネータは常時作動している。しかし、コンスタントフラクションディスクリミネータでの抑制限度を超える時間計測誤差が発生した時は、補正部により補正する。このようにして、測定誤差を補正するための信号処理負担を軽減することにより、測距時間を短縮することが可能となる。特に、単位時間当たりの測定密度が多い場合に効果的であるようにする。 Thus, in order to suppress the time measurement error included in the time measurement value output from the time measurement unit, the constant fraction discriminator is always operating. However, when a time measurement error exceeding the suppression limit of the constant fraction discriminator occurs, it is corrected by the correction unit. In this way, the distance measurement time can be shortened by reducing the signal processing burden for correcting the measurement error. In particular, it is effective when the measurement density per unit time is large.
また、第2の発明に係るレーザ測距装置は、前記第1の手段に加えて下記第2の手段を採用する。
前記補正部には前記強度計測部の計測した強度計測値に対する補正量を予め定めて参照自在に記憶した補正テーブルと、前記補正テーブルを参照して前記時間計測誤差を補正する演算処理手段と、を備えた。
The laser distance measuring apparatus according to the second invention employs the following second means in addition to the first means.
A correction table that preliminarily stores a correction amount for the intensity measurement value measured by the intensity measurement unit in the correction unit, and a calculation processing unit that corrects the time measurement error with reference to the correction table; Equipped with.
請求項2に係るレーザ測距装置によれば、補正テーブルを参照して補正する時には演算処理手段(CPU)の演算処理負担が増大して測距時間が長くなるので、強度計測値が所定値を超えた時にのみ補正部を作動させる。そうすると、測定誤差を補正するための信号処理負担が軽減され、測距時間を短縮することが可能となる。特に、単位時間当たりの測定密度が多い場合に効果的であるようにする。
According to the laser range finder according to
また、第3の発明に係るレーザ測距方法は、下記第3の手段を採用する。
計測対象へ向けてレーザ光を送信し、前記計測対象で反射されて戻ってきた受信信号を受信し、前記レーザ光を送信した送信信号と前記受信信号との時間差から光速との関係式により計測対象までの距離を換算するレーザ測距装置において、
前記時間差を計測する時間計測終了ステップと、前記受信信号が飽和しているか否かを判別する飽和判別ステップと、この飽和判別ステップにおいて飽和していると判別されたならば飽和が原因による計測誤差を補正する飽和補正ステップと、前記飽和補正ステップにより正しく補正された後に距離換算ステップと、前記飽和判別ステップにおいて飽和していないと判別されたならば補正することなく計測された時間差から計測対象までの距離を算出する距離換算ステップと、を備えた。
The laser ranging method according to the third invention employs the following third means.
A laser beam is transmitted toward the measurement object, a reception signal reflected and returned from the measurement object is received, and a measurement is performed according to a relational expression of the speed of light from a time difference between the transmission signal that transmits the laser beam and the reception signal. In the laser distance measuring device that converts the distance to the target,
Time measurement end step for measuring the time difference, saturation determination step for determining whether or not the received signal is saturated, and measurement error caused by saturation if determined to be saturated in this saturation determination step From the time difference measured without correction to the measurement object if it is determined that it is not saturated in the saturation conversion step and the distance conversion step after the correction is correctly performed in the saturation correction step. And a distance conversion step for calculating the distance.
第3の発明に係るレーザ測距方法によれば、第1の発明に係るレーザ測距装置と、同様の作用効果を奏する。 According to the laser distance measuring method according to the third invention, the same effects as the laser distance measuring apparatus according to the first invention are obtained.
また、第4の発明に係るレーザ測距方法は、下記第4の手段を採用する。
前記飽和補正ステップにおいて、受信した受信信号の強度を計測した強度計測値に対する補正量を予め定めて記憶した補正テーブルを参照する。
The laser ranging method according to the fourth invention employs the following fourth means.
In the saturation correction step, a correction table in which a correction amount for the intensity measurement value obtained by measuring the intensity of the received signal is determined and stored is referred to.
第4の発明に係るレーザ測距方法によれば、第2の発明に係るレーザ測距装置と、同様の作用効果を奏する。 According to the laser distance measuring method according to the fourth aspect of the invention, the same effects as those of the laser distance measuring apparatus according to the second aspect of the invention can be achieved.
本発明によれば、信号処理負担を軽くして測距時間を短縮したレーザ測距装置を提供することが可能である。特に、単位時間当たりの測定密度(回数)が多い場合に測距時間を短縮する効果が高い。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to provide the laser ranging apparatus which reduced the signal processing burden and shortened the ranging time. In particular, the effect of shortening the distance measurement time is high when the measurement density (number of times) per unit time is large.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態(以下、「本実施形態」という)について、構成と動作を適宜織り交ぜて説明する。なお、各図において、同一機能は同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, with reference to the drawings, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described by appropriately interweaving the configuration and operation. In addition, in each figure, the same function attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.
図1は、本実施形態に係るレーザ測距装置Eの概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、レーザ測距装置Eは計測対象12(図2)へ向けてレーザ光を送信する送信部1と、計測対象12で反射されて戻ってきた受信信号21を受信する受信部2と、この受信部2の出力を分岐して入力する時間計測部3および強度計測部4と、時間計測部3が出力した時間計測値△t1に含まれた誤差を補正する補正部5と、を備えて構成されている。補正部5は図示せぬ演算処理手段(以下、「CPU」と略す)と、パルス幅−補正量マップ(以下、「補正テーブル(図6(b))」ともいう)を含んで構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a laser distance measuring device E according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the laser range finder E receives a
強度計測部4は受信信号21の強度を計測して強度計測値P1を出力する。補正部5へ入力された時間計測値△t1は、強度計測値P1を用いて補正された後、時間計測値△t3として出力される。補正部5には強度計測値P1のパルス幅に対する補正量を予め定めた補正テーブルを具備しており、その「パルス幅−補正量マップ」に沿って、時間計測値△t1を時間計測値△t3に補正して出力する。すなわち、パルス幅に比例するように信号強度が推定できるという原理を応用している。
Intensity measurement unit 4 outputs an intensity measurement value P 1 by measuring the intensity of the received
図2は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおけるスキャナ22周辺の概略構成を示すブロック図である。図2に示すように、レーザ測距装置Eは送信部1から計測対象12へレーザ光による送信信号11を送信して受信信号2を受信する際、所定の測定エリアを走査するためのポリゴンミラーでなるスキャナ22を介在させる。すなわち、送信部1から送信された送信信号11は、まずスキャナ22に投射され、適宜方向に走査するように反射されて計測対象12へ投射される。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration around the
計測対象12で反射されて戻ってきた受信信号21もスキャナ22に投射され適切に反射されて受信部2へ向かう。受信部2で受信された受信信号21は信号処理部23、時間計測部3、制御部25へ送られる。制御部25は時間計測部3から得られた時間計測値△t1またはそれを補正した時間計測値△t3を用いてスキャナ22を制御する。
The
図3は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおける単純閾値による誤差の説明図である。図3に示すようにレーザ測距装置Eにおける受信信号21(図1,図4)を単一固定的な単純閾値32によって検出する際、例えば正弦波の昇り傾斜のタイミングで検出する場合、同一測定距離であっても信号強度が強い程早く検出されるため真の測定距離よりも近くであるかのように誤認され、逆に信号強度が弱い程遅く検出されるため、真の測定距離よりも遠くであるかのように誤認される。 FIG. 3 is an explanatory diagram of an error due to a simple threshold in the laser distance measuring device E according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, when the received signal 21 (FIGS. 1 and 4) in the laser distance measuring device E is detected by the single fixed simple threshold 32, for example, when detecting at the timing of the rising slope of the sine wave, the same. Even if it is a measurement distance, it is detected earlier as the signal strength is stronger, so it is mistaken as if it is closer to the true measurement distance, and conversely, it is detected later as the signal strength is weaker. Are misunderstood as if they were far away.
また、レーザ測距装置Eにおける受信信号21を単一固定的な単純閾値32によって検出すると、受信信号21の波高の変動に伴う時間計測誤差(ジッター)が発生する。すなわち、受信信号21が過大入力である場合、例えば増幅器のダイナミックレンジからはみ出せば、増幅器の電源電圧より大きな増幅出力を得ることはできずに飽和信号31に示す歪みを伴って後段階の信号処理部23へ送られることになり、当然に測定誤差の原因になる。
Further, when the received
図4は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおけるコンスタントフラクションディスクリミネータ(以下、「CFD」と略す)の説明図であり、(a)ブロック図、(b)信号波形図である。図4(a)ブロック図に示すように、受信信号21は分岐して遅延回路41および減衰回路42へと入力される。これら遅延回路41および減衰回路42の出力端子はそれぞれがコンパレータ43に接続されている。
4A and 4B are explanatory diagrams of a constant fraction discriminator (hereinafter abbreviated as “CFD”) in the laser distance measuring device E according to the present embodiment, and FIG. 4A is a block diagram and FIG. 4B is a signal waveform diagram. As shown in the block diagram of FIG. 4A, the received
実際には、コンパレータ43の出力端子は図示せぬD型フリップフロップのD端子へ入力され、受信信号21の波高に依存しないタイミング情報をD型フリップフロップのQ端子から抽出する。D型フリップフロップのQ端子が図示せぬカウンタに接続され、そのカウンタがレーザ測距装置Eの送信部1から出力される送信信号11の投光タイミングでリセットされてからの時間を計測することにより、時間計測部3は時間計測カウンタとして機能する。ただし、この時間計測カウンタに関しては、既にワンチップ化されたものが実用化されているので、さらなる図解説明は省略する。
Actually, the output terminal of the
遅延回路41の出力する遅延信号41aと、減衰回路42の出力する減衰信号42aはコンパレータ43に入力されて比較される。ここで、図4(b)信号波形図に示すように、CFDを用いた時間計測部3は受信信号21の波高に依存しないタイミング情報を抽出可能であるため、遅延信号41aと減衰信号42aの交点45aの位置はそれぞれの信号強度に依存することなく常に一定である。
The
このように時間計測部4が出力する時間計測値△t1に含まれる時間計測誤差を抑制するため、CFDは常時作動している。しかし、CFDでの抑制限度を超える時間計測誤差が発生した時に限定して補正部5が作動して補正する。補正部5が作動する際には、CPUがROMから読み出した補正テーブル(図6(b))を参照して補正する。
In this way, the CFD is always operating in order to suppress the time measurement error included in the time measurement value Δt 1 output from the time measurement unit 4. However, the
その時、CPUには相当の負担がかかると共に演算に所定の時間を要するので、CFDでの抑制限度を超えない時は補正部5を作動させない。このようにして、測定誤差を補正するための信号処理負担を軽減することにより、測距時間を短縮することが可能となる。特に、単位時間当たりの測定密度が多い場合に効果的であるようにする。
At that time, since a considerable burden is imposed on the CPU and a predetermined time is required for the calculation, the
図5は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおける飽和信号の交点を示す波形図である。図5に示すように、飽和した遅延信号41bと、同じく飽和した減衰信号42bの交点45bは、本来これらの信号が飽和していなければ得られたであろう真の交点45a(図4(b))よりも手前で検出されるので、この場合も真の測定距離よりも近く誤認される。 FIG. 5 is a waveform diagram showing intersections of saturation signals in the laser distance measuring device E according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the intersection 45b of the saturated delayed signal 41b and the saturated attenuation signal 42b is a true intersection 45a (FIG. 4 (b) that would otherwise have been obtained if these signals were not saturated. )) Is detected before this, and in this case as well, it is misunderstood closer than the true measurement distance.
図6は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおける補正方法の説明図であり、(a)飽和信号の波形図、(b)パルス幅と計測誤差の関係を示すグラフである。図6(a)に示すように、信号強度が強い順の飽和信号61c,62c,63cにおけるパルス幅61d,62d,63dも広いことが確認できる。このことから、信号強度が強くパルス幅が広い程、計測誤差も大きくなることがわかっている。
6A and 6B are explanatory diagrams of a correction method in the laser distance measuring device E according to the present embodiment, in which FIG. 6A is a waveform diagram of a saturation signal, and FIG. 6B is a graph showing a relationship between a pulse width and a measurement error. As shown in FIG. 6A, it can be confirmed that the
図6(b)に示すように、パルス幅と計測誤差の関係をバックデータとして保持しておくことにより、図1に示した補正部5において、正確な補正を施すことが可能となる。すなわち、パルス幅と計測誤差の関係をバックデータとして利用可能に記憶した「パルス幅−補正量マップ」に沿って、時間計測値△t1を時間計測値△t3に補正して出力する。
As shown in FIG. 6B, by maintaining the relationship between the pulse width and the measurement error as back data, the
図7は本実施形態に係るレーザ測距装置Eにおける飽和補正の手順を示すフローチャートである。図7に示すようにレーザ測距装置Eにおいて、時間計測終了(ステップS1)についで、受信信号21が強度計測部4において飽和しているか否か?を判別する飽和判別(ステップS2)が続き、この飽和判別(ステップS2)において飽和している(Yes)と判別されたならば飽和補正(ステップS3)へ進み、正しく補正された後に距離換算(ステップS4)を実行する。一方、飽和判別(ステップS2)において飽和していない(No)と判別されたならば、補正することなくそのまま距離換算(ステップS4)を実行する。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of saturation correction in the laser distance measuring device E according to this embodiment. As shown in FIG. 7, in the laser distance measuring device E, whether or not the received
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。例えば、本発明にいう「補正テーブル」または「パルス幅−補正量マップ」の呼称にかかわりなく、図1における補正部5および図6(b)に示したように、受光強度(受信信号21)に対応する時間幅と補正時間との関係を、実験等により予め定めてROM等に記憶したものであれば、何れを用いても構わない。さらに、その記憶媒体もROMに限定することなく自由である。
The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. For example, regardless of the designation of “correction table” or “pulse width-correction amount map” in the present invention, as shown in the
要するに、CFDでの抑制限度を超える時間計測誤差を補正する補正部5を備え、受信部2で受信された受信信号21を強度計測部4が計測したと強度計測値P1が所定値を超えた時にのみ補正部5を作動させて、不必要な演算処理手段CPUの処理負担を軽減することにより、パフォーマンスを向上させて測距速度を高めるようにしたレーザ測距装置Eに関する技術はすべて本発明に含まれる。
In short, when the intensity measuring unit 4 measures the received
上記実施形態では、レーザ光を用いたレーザレーダセンサを採用したが、電磁波や光(ミリ波、X線等)や超音波を用いるものであってもよい。 In the above embodiment, a laser radar sensor using laser light is employed, but electromagnetic waves, light (millimeter waves, X-rays, etc.) and ultrasonic waves may be used.
1 送信部
3 時間計測部
4 強度計測部
5 補正部
12 計測対象
21受信信号
E レーザ測距装置
△t1 時間計測値
P1 強度計測
CFD コンスタントフラクションディスクリミネータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記計測対象で反射されて戻ってきた受信信号を受信する受信部と、
前記受信部の出力端に接続された時間計測部および強度計測部と、
前記時間計測部は前記受信信号の波高に依存しないタイミング情報を抽出可能なコンスタントフラクションディスクリミネータと、
前記コンスタントフラクションディスクリミネータでの抑制限度を超える時間計測誤差を補正する補正部を備え、
前記強度計測値が所定値を超えた時にのみ前記補正部を作動させることを特徴とするレーザ測距装置。 A transmitter for transmitting laser light toward the measurement target;
A receiving unit for receiving a reception signal reflected back from the measurement object;
A time measuring unit and an intensity measuring unit connected to the output end of the receiving unit;
The time measuring unit is a constant fraction discriminator capable of extracting timing information independent of the wave height of the received signal;
A correction unit that corrects a time measurement error that exceeds the suppression limit in the constant fraction discriminator,
The laser distance measuring device, wherein the correction unit is operated only when the intensity measurement value exceeds a predetermined value.
前記補正テーブルを参照して前記時間計測誤差を補正する演算処理手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のレーザ測距装置。 In the correction unit, a correction table in which a correction amount for the intensity measurement value measured by the intensity measurement unit is determined in advance and stored for reference, and
2. The laser distance measuring device according to claim 1, further comprising arithmetic processing means for correcting the time measurement error with reference to the correction table.
前記計測対象で反射されて戻ってきた受信信号を受信し、
前記レーザ光を送信した送信信号と前記受信信号との時間差から光速との関係式により計測対象までの距離を換算するレーザ測距装置において、
前記時間差を計測する時間計測終了ステップと、
前記受信信号が飽和しているか否かを判別する飽和判別ステップと、
この飽和判別ステップにおいて飽和していると判別されたならば飽和が原因による計測誤差を補正する飽和補正ステップと、
前記飽和補正ステップにより正しく補正された後に距離換算ステップと、
前記飽和判別ステップにおいて飽和していないと判別されたならば補正することなく計測された時間差から計測対象までの距離を算出する距離換算ステップと、を備えたことを特徴とするレーザ測距方法。 Send laser light to the measurement object,
Receive the received signal reflected back from the measurement object,
In the laser distance measuring device that converts the distance to the measurement object by the relational expression of the speed of light from the time difference between the transmission signal and the reception signal that transmitted the laser light,
A time measurement ending step for measuring the time difference; and
A saturation determination step of determining whether or not the received signal is saturated;
A saturation correction step for correcting a measurement error due to saturation if it is determined that it is saturated in this saturation determination step;
A distance conversion step after being correctly corrected by the saturation correction step;
A laser distance measuring method comprising: a distance conversion step of calculating a distance to a measurement object from a time difference measured without correction if it is determined in the saturation determination step that it is not saturated.
受信した受信信号の強度を計測した強度計測値に対する補正量を予め定めて記憶した補正テーブルを参照することを特徴とする請求項3に記載のレーザ測距方法。 In the saturation correction step,
4. The laser distance measuring method according to claim 3, wherein a correction table in which a correction amount for an intensity measurement value obtained by measuring the intensity of the received signal is determined and stored in advance is referred to.
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008275331A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Ihi Corp | Laser radar device and its ranging method |
JP2008275379A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Ihi Corp | Laser range finder and laser range finding method |
JP2012122951A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Denso Corp | Distance measuring device and distance measuring program |
JP2014062767A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Light receiving circuit, and laser radar |
KR101483041B1 (en) | 2012-09-04 | 2015-01-19 | 광운대학교 산학협력단 | Constant fraction discriminator time pickoff apparatus and method thereof |
JP2017110610A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社Ihi | Non-contact wing vibration meter and method |
KR20180064826A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-15 | 전자부품연구원 | Apparatus and method for reducing measurement error due to signal size and LIDAR sensor system using the same |
JP2018169215A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社トプコン | Three-dimensional measuring device |
KR20180130381A (en) * | 2017-05-29 | 2018-12-07 | 광주과학기술원 | Lidar system |
CN110809704A (en) * | 2017-05-08 | 2020-02-18 | 威力登激光雷达有限公司 | LIDAR data acquisition and control |
CN112986962A (en) * | 2021-02-21 | 2021-06-18 | 中山大学 | Transmitting power regulating circuit and method applied to laser transmitting module |
CN113050104A (en) * | 2021-04-02 | 2021-06-29 | 中冶南方工程技术有限公司 | Vehicle position measuring method based on position estimation, terminal equipment and storage medium |
JP2021518549A (en) * | 2018-03-20 | 2021-08-02 | パノセンス インコーポレイテッド | Selection of LIDAR pulse detector according to pulse type |
JPWO2021255774A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06109840A (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Mazda Motor Corp | Distance detection apparatus |
JPH06118173A (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Nec Corp | Range finder |
JPH06249962A (en) * | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Toyota Motor Corp | Radar for vehicle |
JPH07191143A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Mazda Motor Corp | Distance measuring device |
JPH0821872A (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Nec Corp | Laser radar device |
JPH08179032A (en) * | 1994-12-20 | 1996-07-12 | Nikon Corp | Distance measuring device |
JPH09236661A (en) * | 1995-12-27 | 1997-09-09 | Denso Corp | Distance measuring method and distance measuring device |
JPH1020035A (en) * | 1996-02-27 | 1998-01-23 | Sick Ag | Laser distance measuring equipment |
JP2008070270A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Hokuyo Automatic Co | Range finder |
-
2007
- 2007-04-18 JP JP2007109738A patent/JP2008267920A/en active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06109840A (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-22 | Mazda Motor Corp | Distance detection apparatus |
JPH06118173A (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Nec Corp | Range finder |
JPH06249962A (en) * | 1993-03-01 | 1994-09-09 | Toyota Motor Corp | Radar for vehicle |
JPH07191143A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Mazda Motor Corp | Distance measuring device |
JPH0821872A (en) * | 1994-07-07 | 1996-01-23 | Nec Corp | Laser radar device |
JPH08179032A (en) * | 1994-12-20 | 1996-07-12 | Nikon Corp | Distance measuring device |
JPH09236661A (en) * | 1995-12-27 | 1997-09-09 | Denso Corp | Distance measuring method and distance measuring device |
JPH1020035A (en) * | 1996-02-27 | 1998-01-23 | Sick Ag | Laser distance measuring equipment |
JP2008070270A (en) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Hokuyo Automatic Co | Range finder |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008275331A (en) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Ihi Corp | Laser radar device and its ranging method |
JP2008275379A (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Ihi Corp | Laser range finder and laser range finding method |
JP2012122951A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Denso Corp | Distance measuring device and distance measuring program |
KR101483041B1 (en) | 2012-09-04 | 2015-01-19 | 광운대학교 산학협력단 | Constant fraction discriminator time pickoff apparatus and method thereof |
JP2014062767A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Omron Automotive Electronics Co Ltd | Light receiving circuit, and laser radar |
JP2017110610A (en) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社Ihi | Non-contact wing vibration meter and method |
KR20180064826A (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-15 | 전자부품연구원 | Apparatus and method for reducing measurement error due to signal size and LIDAR sensor system using the same |
KR101915858B1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-11-06 | 전자부품연구원 | Apparatus and method for reducing measurement error due to signal size and LIDAR sensor system using the same |
JP2018169215A (en) * | 2017-03-29 | 2018-11-01 | 株式会社トプコン | Three-dimensional measuring device |
CN110809704A (en) * | 2017-05-08 | 2020-02-18 | 威力登激光雷达有限公司 | LIDAR data acquisition and control |
JP2020519881A (en) * | 2017-05-08 | 2020-07-02 | ベロダイン ライダー, インク. | LIDAR data collection and control |
KR102013785B1 (en) * | 2017-05-29 | 2019-08-23 | 광주과학기술원 | Lidar system |
KR20180130381A (en) * | 2017-05-29 | 2018-12-07 | 광주과학기술원 | Lidar system |
JP2021518549A (en) * | 2018-03-20 | 2021-08-02 | パノセンス インコーポレイテッド | Selection of LIDAR pulse detector according to pulse type |
US11681029B2 (en) | 2018-03-20 | 2023-06-20 | Zoox, Inc. | Detecting a laser pulse edge for real time detection |
JP7321178B2 (en) | 2018-03-20 | 2023-08-04 | ズークス インコーポレイテッド | Choosing a LIDAR Pulse Detector According to Pulse Type |
JPWO2021255774A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | ||
JP7094463B2 (en) | 2020-06-15 | 2022-07-01 | 三菱電機株式会社 | Distance measuring device, distance measuring method, and laser radar device |
CN112986962A (en) * | 2021-02-21 | 2021-06-18 | 中山大学 | Transmitting power regulating circuit and method applied to laser transmitting module |
CN112986962B (en) * | 2021-02-21 | 2023-10-10 | 中山大学 | Transmitting power adjusting circuit and method applied to laser transmitting module |
CN113050104A (en) * | 2021-04-02 | 2021-06-29 | 中冶南方工程技术有限公司 | Vehicle position measuring method based on position estimation, terminal equipment and storage medium |
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