(57)【要約】【課題】方位計測能力を有するレンジファインダを提供する。【解決手段】本発明の方位計測能力を有するレンジファインダは、距離計測装置、方位計測素子、および処理器、からなる。距離計測装置は、ターゲットに光ビームを発射する発射源、ターゲットが反射する光ビームを受信し、対応する受信信号を出力する受信器、基準電圧値を有し、前記受信信号を受信し、受信信号中、基準電圧値より大きいパルスがあるかどうかを判断する比較回路、および、受信器からの受信信号を受信し、増幅して、対応する増幅信号を出力する利得回路、からなる。方位計測素子は、被測定の方位角により、それぞれ、第一、第二磁性値を測定する。処理器は、パルス、あるいは、増幅信号に基づいて、ターゲットとレンジファインダ間の距離、第一および第二磁性値に基づいて、被測定の方位角を求める。【選択図】図３ａ
2005181281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方位計測を有するレンジファインダであって、
ターゲットに光ビームを発射する発射源と、前記ターゲットが反射する光ビームを受信し、対応する受信信号を出力する受信器、前記受信信号を受信し、比較モード、あるいは、利得モードで前記受信信号を処理する比較／利得素子と、および、選択的に、前記比較／利得素子を、比較モードか利得モードかに切り換え、前記比較モードを実行するとき、前記比較／利得素子に基準電圧値を提供し、前記比較／利得素子は、前記受信信号中、前記基準電圧値より大きいパルスがあるかどうかを判断し、前記利得モードを実行するとき、前記比較／利得素子はフィードバック電圧を生成し、前記受信信号を増幅して、増幅信号を出力するモード転換回路と、からなる距離計測装置と、
被測定の方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定する方位計測素子と、
前記パルス、あるいは、前記増幅信号に基づいて、前記ターゲットとレンジファインダ間の距離と、第一および第二磁性値に基づいて、前記被測定の方位角とを求める処理器と、
からなることを特徴とする方位計測を有するレンジファインダ。
【請求項２】
方位計測を有するレンジファインダに適用する計測方法であって、
（Ａ）距離計測装置により、ターゲットに対し、光ビームを発射するステップと、
（Ｂ）前記ターゲットが反射する上述の光ビームを受信すると共に、対応する、少なくとも１つのパルスを有する受信信号を出力するステップと、
（Ｃ）基準電圧値を利用して、前記受信信号中の、前記基準電圧値より小さいパルスを消去し、前記受信信号中、基準電圧値より大きいパルスがあるかどうかを判断するステップと、
（Ｄ）前記受信信号内に、前記基準電圧値より大きいパルスがあるとき、前記パルスは処理器に出力されて、演算処理され、前記ターゲットと前記レンジファインダ間の距離を求めるステップと、
（Ｅ）前記受信信号内に、前記基準電圧値より大きいパルスがないとき、前記ステップ（Ａ）および（Ｂ）を繰り返して、もう１つの受信信号を得て、前記もう１つの受信信号を増幅させると共に、前記処理器に出力して、演算処理し、前記ターゲットと前記レンジファインダ間の距離を求めるステップと、
（Ｆ）方位計測素子により、計測される方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定するステップと、
（Ｇ）前記処理器は、前記第一、第二磁性値に基づいて、前記計測される方位角を求めるステップと、
（Ｈ）求められた前記ターゲットと前記レンジファインダの間の距離、および、前記前記計測される方位角を、ディスプレイ素子上に表示するステップと、
からなることを特徴とする計測方法。
【請求項３】
前記ステップ（Ｃ）において、比較／利得素子により、比較モードを実行し、比較モード下で、前記比較／利得素子により、前記基準電圧値より小さいパルスを消去する請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記ステップ（Ｅ）において、前記比較／利得素子により、利得モードを実行し、前記もう１つの受信信号を増幅する請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記利得モード下で、前記比較／利得素子は、非線形方式で、前記もう１つの受信信号を増幅する請求項４記載の方法。
【請求項６】
さらに、モード転換回路を使用し、選択的に、前記比較／利得素子を、比較モード、あるいは、利得モードに切り換えるステップを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記ステップ（Ｃ）において、比較回路により、前記基準電圧値より小さいパルスを消去する請求項２記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（Ｅ）において、利得回路により、前記もう１つの受信信号を増幅する請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記利得回路が、非線形方式で、前記もう１つの受信信号を増幅する請求項８記載の方法。
【請求項１０】
さらに、チャネル選択回路を使用し、選択的に、比較回路と導通させるか、あるいは、利得回路と導通させる請求項８記載の方法。
【請求項１１】
方位計測を有するレンジファインダであって、
光ビームをターゲットに発射する発射源と、前記ターゲットが反射した光ビームを受信し、対応する受信信号を出力する受信器と、基準電圧値を有し、前記受信信号を受信して、前記受信信号中に前記基準電圧値より大きいパルスがあるかどうかを判定する比較回路と、前記受信器からの前記受信信号を受信して増幅すると共に、対応する増幅信号を出力する利得回路と、からなる光信号受信装置と、
被測定の方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定する方位計測素子と、
前記パルス、あるいは、前記増幅信号に基づいて、前記ターゲットとレンジファインダ間の距離、第一および第二磁性値に基づいて、前記被測定の方位角を求める処理器と、
からなることを特徴とするレンジファインダ。
【請求項１２】
さらに、選択的に、前記比較回路と前記処理器を電気的に接続するか、あるいは、前記利得回路と前記処理器を電気的に接続するチャネル選択信号を含む請求項１１記載のレンジファインダ。
【請求項１３】
前記利得回路が、フィードバック電圧を有し、前記利得回路の出力端から、前記利得回路の入力端にフィードバックする請求項１１記載のレンジファインダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンジファインダに関するものであって、特に、同時に、遠距離計測と方位計測が可能なレンジファインダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
公知のパルスレーザーレンジファインダは、測定中に電流雑音（current noise）が生じる。時間領域に転換した後の電流雑音の位置は、測定距離が７〜１０メートルのところであり、ターゲットとレンジファインダ間が１０メートル以下では、電流雑音か、真の信号かは識別されない。この問題を解決するため、単一の比較器により与えられる高基準電圧値を用いて、小さい信号雑音を消去することができる。しかし、本方法は、長距離測定に必要とされる小さいパルスも一緒に消去してしまうので、長距離測定が不能になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、同時に、遠、近距離計測と方位計測が可能な、方位計測能力を有するレンジファインダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するため、本発明は、距離計測装置、方位計測素子、および処理器、からなる。距離計測装置は、ターゲットに光ビームを発射する発射源、ターゲットが反射する光ビームを受信し、対応する受信信号を出力する受信器、基準電圧値を有し、前記受信信号を受信し、受信信号中、基準電圧値より大きいパルスがあるかどうかを判断する比較回路、および、受信器からの受信信号を受信し、増幅して、対応する増幅信号を出力する利得回路、からなる。方位計測素子は、被測定の方位角により、それぞれ、第一、第二磁性値を測定する。処理器は、パルス、あるいは、増幅信号に基づいて、ターゲットとレンジファインダ間の距離を、第一および第二磁性値に基づいて、被測定の方位角を求める。
【０００５】
この他、本発明はさらに、計測方法を提出し、方位計測を有するレンジファインダに適用する。まず、距離計測装置中の発射器により、ターゲットに対し光ビームを発射する。つぎに、受信器により、ターゲットが反射した光ビームを受信すると共に、対応する受信信号を出力する。その後、比較回路および基準電圧値により、受信信号中の基準電圧値より小さいパルスを消去すると共に、受信信号中、基準電圧値より大きいパルスがあるかどうか判断する。受信信号内に基準電圧値より大きいパルスがあるとき、パルスを処理器に出力して演算処理し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を求める。受信信号内に基準電圧値より大きいパルスがないとき、発射器は、もう一度、ターゲットに対し、光ビームを発射し、かつ、受信器によりターゲットが反射した光ビームを受信して、もう１つの受信信号を獲得する。その後、利得回路により、もう１つの受信信号を増幅すると共に、処理器に出力して演算処理し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を求める。つぎに、方位計測素子により、計測される方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定する。続いて、処理器は、第一、第二磁性値に基づいて、被測定の方位角を求める。最後に、ターゲットとレンジファインダ間の距離、および被測定の方位角を、ディスプレイユニット上に表示する。
【０００６】
本発明の特徴は、比較回路により、近距離のターゲットを計測し、利得回路により、遠距離のターゲットを計測すると共に、方位計測素子により、距離計測地点の方位角の計測を実行することである。チャネル選択回路により、選択的に、比較回路と処理器を電気的に接続するか、あるいは、利得回路と処理器を電気的に接続させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の長所は、数メートルから数千メートルあるターゲットの測定が可能で、同時に、距離計測地点の方位角の計測を実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明による計測方法のフローチャートで、方位計測能力を有するレンジファインダに適用する。
【０００９】
まず、チャネル選択回路が比較回路の実行を設定すると共に、受信信号と基準電圧値とを比較する（ステップ１０２）。基準電圧値が、発射源が発射したパルス信号より僅かに大きいとき、同時に、スパイクノイズ（spike noise）電圧の電位が発生する。よって、スパイクノイズは、この比較回路により消去される。つぎに、発射源が、ターゲットに対し、パルス光ビームを発射すると、ターゲットがパルス光ビームを反射する（ステップ１０４）。受信器により、ターゲットから反射したパルス光ビームを受信し、それぞれ、対応する受信信号を、比較回路と利得回路に出力する（ステップ１０６）。続いて、比較回路は、受信信号の電位が基準電圧値より高いかどうかを判定する（ステップ１０８）。受信信号が基準電圧値よりも高いパルスを有するとき、比較回路は、基準電圧値よりも高いパルスを処理器に出力すると共に、処理器によりさらに処理し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する（ステップ１１０）。受信信号に基準電圧値より高いパルスがないとき、チャネル選択回路により、利得回路の実行を設定すると共に、利得回路により、再度、もう１つの反射パルス光ビームを処理し、利得回路はもう１つの受信信号を増幅する（ステップ１１２）。その後、増幅後の受信信号を処理器に出力し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する。続いて、方位計測素子により、被測定の方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定すると共に、処理器に出力する（ステップ１１４）。その後、処理器は、第一、第二磁性値に基づいて、被測定の方位角（すなわち、距離測定の地点の方位角度）を求める（ステップ１１６）。最後に、処理器が求めるターゲットとレンジファインダ間の距離、および被測定の方位角を、ディスプレイユニット（図示せず）上に表示する（ステップ１１８）。
【００１０】
図２は、本発明による計測方法のもう１つのフローチャートで、方位計測能力を有するレンジファインダに適用する。
【００１１】
まず、モード転換回路が比較／利得素子を比較モードで実行するよう設定し、受信信号と基準電圧値とを比較する（ステップ２０２）。基準電圧値が、発射源が発射したパルス信号より僅かに大きいとき、同時に、スパイクノイズ（spike noise）電圧の電位が発生する。よって、スパイクノイズは、この比較／利得素子により消去される。つぎに、発射源は、ターゲットに対し、パルス光ビームを発射する（ステップ２０４）と共に、ターゲットがパルス光ビームを反射する。受信器により、ターゲットから反射したパルス光ビームを受信し、対応する受信信号を、比較／利得素子に出力する（ステップ２０６）。続いて、受信信号の電位が基準電圧値より高いかどうかを判定する（ステップ２０８）。受信信号が基準電圧値よりも高いパルスを有するとき、比較／利得素子は、基準電圧値よりも高いパルスを出力すると共に、処理器によりさらに処理し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する（ステップ２１０）。受信信号に基準電圧値より高いパルスがないとき、モード転換回路により、比較／利得素子を高利得モードに切り換え、高利得モードにより、再度、もう１つの反射パルス光ビームを処理し、高利得モードは受信信号を増幅する。その後、増幅後の受信信号を処理器に出力し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する（ステップ２１２）。続いて、方位計測素子により、被測定の方位角で、それぞれ、第一、第二磁性値を測定すると共に、処理器に出力する（ステップ２１４）。その後、処理器は、第一、第二磁性値に基づいて、被測定の方位角（すなわち、距離測定の地点の方位角度）を求める（ステップ２１６）。最後に、処理器が求めたターゲットとレンジファインダ間の距離、および被測定の方位角を、ディスプレイユニット上に表示する（ステップ２１８）。
【００１２】
図３ａは、図１のステップに基づいて、構成した本発明の方位計測能力を有するレンジファインダを示す図である。図３ａで示されるように、本発明のレンジファインダ１００は、距離計測装置３００、処理器４００、および方位計測素子５００からなる。距離計測装置３００は、ターゲットとレンジファインダ１００の距離を計測するのに用いられ、方位計測素子５００は計測される方位角を計測するのに用いられる。
【００１３】
図３ａにおいて、距離計測装置３００は、発射源３０２、受信器３０４、比較回路３０６、利得回路３０８、およびチャネル選択回路３１０を備える。発射源３０２は、ターゲットに対し、複数のパルス光ビームを発射するのに用いられ、ターゲットはパルス光ビームを反射する。受信器３０４は、ターゲットが反射した反射パルス光ビームを受信すると共に、対応する受信信号を、それぞれ、比較回路３０６と利得回路３０８に出力する。本発明において、発射源３０２が発出するパルス光ビームは、レーザー光ビームである。
【００１４】
比較回路３０６は、基準電圧値Ｖrefを有し、基準電圧値Ｖrefが、発射源が発射したパルス信号より僅かに大きいとき、同時に、スパイクノイズ（spike noise）電圧の電位が発生する。よって、スパイクノイズは、この比較回路により消去される。図４ａは、受信信号が比較回路を通過するタイミング図である。図４ａで示されるように、信号３２１は、時間Ｔ0で、発射源３０２を駆動して、ターゲットに対し、パルス光ビームを発射する。受信信号３２２は、時間Ｔ0付近で、スパイクノイズ３２５を有する。時間Ｔ1で、受信信号３２２は、基準電圧値Ｖrefより大きいパルス３２４を有する。信号３２３は、受信信号３２２が比較回路３０６を通過して出力した波形である。比較回路３０６において、ターゲットとレンジファインダ間が３０メートル以下であるとき、基準電圧値Ｖrefより小さいパルスは消去される。よって、信号３２３は、スパイクノイズ３２５がなく、パルス３２６だけを有する。ターゲットとレンジファインダ間が３０メートル以下である場合、ターゲットから反射したパルス光ビームは、相当のエネルギー強度を維持することができる。よって、受信器３０４から出力された受信信号３２２は、基準電圧値Ｖrefより高いターゲットパルス３２４を有する。
【００１５】
最初に、チャネル選択回路３１０は比較回路３０６と接続され、比較回路３０６から出力された信号３２３は、処理器４００に伝送されて処理され、反射したパルス光ビームが、時間Ｔaで、受信器３０４により受信されたかを判定すると共に、ターゲットとレンジファインダ１００間の距離を計算する。チャネル選択回路３１０は出力がない、あるいは、処理器４００がターゲットとレンジファインダ間の距離を得られないとき、処理器４００は、チャネル選択回路３１０と利得回路３０８が接続できるようにする。
【００１６】
利得回路３０８はフィードバック電圧Ｖfeedbackを有し、フィードバック電圧Ｖfeedbackは、利得回路３０８から提供されるものであり、フィードバック電圧Ｖfeedbackは、基準電圧値Ｖrefより小さい。この他、利得回路３０８は、非線形で利得回路を通過するパルスを増幅する。図４ｂは、受信信号が利得回路を通過するタイミング図である。ターゲットとレンジファインダ１００間の距離が３０メートルを超過するとき、ターゲットとレンジファインダ１００間のパルス光ビームの進行時間は、時間Ｔaを超過する。図４ｂで示されるように、信号３４１は、時間Ｔ0で、発射源３０２を駆動しターゲットにパルス光ビームを発射する。時間Ｔ0で、受信信号３４２はスパイクノイズ３４６を有し、時間Ｔ’1、Ｔ’2、およびＴ’3で、受信信号３４２は、順に、パルス３４９、３４５、および３５０が発生する。続いて、受信信号３４２が利得回路３０８を通過するとき、パルス３４９のピーク電圧がフィードバック電圧Ｖfeedbackより小さいので、利得回路３０８により消去される。パルス３４５と３５０およびスパイクノイズ３４６は、利得回路３０８により、非線形に増幅される。増幅信号３４３は、利得回路３０８を通過して出力された波形である。方形波３４８、３４７、３５１は、スパイクノイズ３４６、およびパルス３４５、３５０の増幅で、方形波３４８、３４７および３５１は同様のピーク電圧を有する。増幅信号３４３は、続いて、処理器４００に伝送され、ターゲットとレンジファインダ１００間の距離を計算する。本発明において、処理器４００は、統計演算により、パルス光ビームに対応して、増幅信号３４３を累計し、ターゲットから反射したパルス光ビームと環境光を識別する。統計演算において、処理器４００は、時間Ｔa前に生成された、たとえば、方形波３４８などの方形波を消去し、信号３４４を計算する。
【００１７】
図５は、図３ａで示されるチャネル選択回路を示す図である。図５で示されるように、チャネル選択回路３１０は、ＮＡＮＤゲート６０２、６０４、６０６、および６０８を備える。ＮＡＮＤゲート６０２は、二つの入力端Ｉ６０２ａおよびＩ６０２ｂと、出力端Ｏ６０２を備え、入力端Ｉ６０２ａは第一チャネル入力端６１０に結合され、入力端Ｉ６０２ｂはチャネル選択信号入力端６１４に結合される。ＮＡＮＤゲート６０４は、チャネル選択信号入力端６１４に結合された二つの入力端Ｉ６０４ａおよびＩ６０４ｂと、出力端Ｏ６０４を備える。ＮＡＮＤゲート６０６は、二つの入力端Ｉ６０６ａおよびＩ６０６ｂと、出力端Ｏ６０６を備え、入力端Ｉ６０６ａは第二チャネル入力端６１２に結合され、入力端Ｉ６０６ｂはＮＡＮＤゲート６０４の出力端０６０４に結合される。ＮＡＮＤゲート６０８は、二つの入力端Ｉ６０８ａおよびＩ６０８ｂと、出力端Ｏ６０８を備え、入力端Ｉ６０８ａはＮＡＮＤゲート６０２の出力端Ｏ６０２に結合され、入力端Ｉ６０８ｂはＮＡＮＤゲート６０６の出力端０６０６に結合され、出力端Ｏ６０８はチャネル選択回路の出力端６１６である。
【００１８】
第一チャネル入力端６１０は利得回路３０８（図３ａを参照する）の出力端に結合され、第二チャネル入力端６１２は比較回路３０６（図３ａを参照する）の出力端に結合される。チャネル選択入力端６１４のチャネル選択信号にしたがって、第一チャネル入力端６１０と利得回路３０８を導通するか、あるいは、第二チャネル入力端６１２と比較回路３０６を導通するのを制御する。チャネル選択回路の出力端６１６は処理器４００と連接され、出力端０６０８より出力される信号により、距離を消去する。
【００１９】
本発明において、方位計測素子５００は、被測量方位角を計測するのに用いられる。例を挙げると、図８で示されるように、方位計測素子５００は、磁性素子Ｘm、Ｙmにより、磁気誘導し、磁性素子Ｘmは、地面に平行で、Ｘ軸方向の計測とし、磁性素子Ｙmは地面に垂直で、Ｙ軸方向の計測とし、磁気誘導した信号を処理器４００に出力する。処理器４００は、計測した第一、第二磁性値に基づいて、被測定の方位角を計算する。最後に、処理器４００が求めたターゲットとレンジファインダ１００間の距離と、被測定の方位角（すなわち、距離測定の地点の方位角度）を、ディスプレイユニット（図示しない）に表示する。
【００２０】
図３ｂは、図２のステップに基づいて、構成したもう１つの方位計測能力を有するレンジファインダを示す図である。図３ｂで示されるように、光信号受信装置３００'は、発射源３０２、受信器３０４、モード転換回路３１１、および比較／利得素子３１３、を備える。発射源は、複数のパルス光ビームをターゲットに発射し、ターゲットは光ビームを反射する。受信器３０４はターゲットから反射した光ビームを受信し、対応する受信信号を、出力する。
【００２１】
最初に、レンジファインダ１００は、ターゲット（図示しない）とレンジファインダの距離が３０メートル以下であると仮定する。モード転換回路３１１は、比較／利得素子３１３が比較モード下で操作するように設定し、基準電圧値Ｖrefを比較／利得素子３１３に提供する。よって、受信器３０４から出力された受信信号は、モード転換回路３１１により、比較モード３１２下で操作する比較／利得素子３１３に伝送される。ターゲットとレンジファインダ１００の間の距離が、比較モード下で計算されないとき、モード転換回路３１１は、比較／利得素子３１３が利得モード３１４下で操作するように切り替え、受信器３０４から出力される信号を処理する。
【００２２】
比較モード３１２で操作する間、モード転換回路３１１は、基準電圧値Ｖrefを比較／利得素子３１３に提供する。基準電圧値Ｖrefが発射源３０２から発射されたパルス信号より僅かに高いとき、スパイクノイズが発生する。よって、スパイクノイズは、比較／利得素子３１３により消去される。図６ａは、受信信号が比較／利得素子を通過するタイミング図である。図６ａで示されるように、信号６２１は、時間Ｔ0で、発射源３０２を駆動して、ターゲットにパルス信号を発射する。受信信号６２２は、時間Ｔ0付近で、スパイクノイズ６２５を有する。時間Ｔ1で、受信信号６２２は、基準電圧値Ｖrefより大きいパルス６２４を有する。信号６２３は、受信信号６２２が比較／利得素子３１３を通過して出力される出力波である。比較モード３１２下で、ターゲットとレンジファインダ間の距離が３０メートル以下のとき、基準電圧値Ｖrefより小さいパルスは比較／利得素子３１３により消去される。よって、信号６２３は、スパイクノイズ６２５がない。ターゲットとレンジファインダ間の距離が３０メートル以下の場合、ターゲットから反射するパルス光ビームは、相当のエネルギー強度を維持することができる。よって、受信器３０４から出力された受信信号６２２は、基準電圧値Ｖrefより高いターゲットパルス６２４を有する。
【００２３】
最初に、モード転換回路３１１は、比較／利得素子３１３が比較モード３１２で操作するよう切り替え、信号６２３を処理器４００に出力して処理し、
ターゲットから反射したパルス光ビームが、時間Ｔaで、受信器３０４により受信されたかどうかを判定し、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する。出力がない、あるいは、処理器４００がターゲットとレンジファインダ間の距離を得られないとき、処理器４００は、比較／利得素子３１３が利得モード３１４で操作するよう命令する。
【００２４】
利得モード３１４下で、比較／利得素子３１３はフィードバック電圧Ｖfeedbackを有し、フィードバック電圧Ｖfeedbackは比較／利得素子３１３の出力端から提供されるものであり、フィードバック電圧Ｖfeedbackは、基準電圧値Ｖrefより小さい。この他、利得モード３１４は、非線形で比較／利得素子３１３を通過するパルスを増幅する。図６ｂは、受信信号が比較／利得素子を通過するタイミングチャートである。ターゲットとレンジファインダ間の距離が３０メートルを超過するとき、ターゲットとレンジファインダ間のパルス光ビームの進行時間は、時間Ｔaを超過する。図６ｂで示されるように、信号６４１は、時間Ｔ0で、発射源３０２を駆動し、ターゲットにパルス光ビームを発射する。時間Ｔ0で、受信信号６４２はスパイクノイズ６４６を有し、時間Ｔ’1、Ｔ’2、およびＴ’3で、受信信号６４２は、順に、パルス６４９、６４５、および６５０が発生する。続いて、受信信号６４２が比較／利得素子３１３を通過するとき、パルス６４９のピーク電圧がフィードバック電圧Ｖfeedbackより小さいので、比較／利得素子３１３により消去される。パルス６４５と６５０とスパイクノイズ６４６は、比較／利得素子３１３により、非線形で増幅する。比較／利得素子６４３は、受信信号６４２が比較／利得素子３１３を通過して増幅された波形である。方形波６４８、６４７、６５１は、スパイクノイズ６４６、およびパルス６４５、６５０の増幅で、かつ、方形波６４８、６４７および６５１は同様のピーク電圧を有する。比較／増幅信号６４３は処理器４００に処理され、ターゲットとレンジファインダ間の距離を計算する。本発明において、処理器４００は、統計演算により、パルス光ビームに対応して、増幅した信号６４３を累計し、ターゲットから反射したパルス光ビームと環境光を識別する。統計演算において、処理器４００は、時間Ｔa前に生成された、たとえば、方形波６４８などの方形波を消去し、信号６４４を計算する。
【００２５】
図７は、図３ｂで示される光信号処理の回路を示す図である。光信号受信装置は、光電検知器Ｄ４０１、拡張回路ＡＰ、モード転換回路ＭＳ、および、比較／利得素子Ｕ４０１、からなる。光電検知器Ｄ４０１は、ターゲットから反射する光ビームを受信し、対応する受信信号を拡張回路ＡＰに出力する。拡張回路ＡＰが受信信号を増幅し、増幅した受信信号を比較／利得素子Ｕ４０１に出力する。比較／利得素子Ｕ４０１の操作モードは、モード転換回路ＭＳにより転換される。比較／利得素子Ｕ４０１が比較モード下で操作するとき、モード転換回路ＭＳは、基準電圧値Ｖrefを比較／利得素子Ｕ４０１の端点１に提供する。よって、受信信号中、基準電圧値Ｖrefより小さいパルスを消去し、基準電圧値Ｖrefより高いパルスだけ出力する。一般に、モード転換回路ＭＳは、基準電圧値Ｖrefを比較／利得素子Ｕ４０１に提供し、比較／利得素子Ｕ４０１が比較モード下で操作するようにする。比較／利得素子Ｕ４０１は出力がない、あるいは、出力したピーク値の信号が処理器によって処理されたのち、ターゲットとレンジファインダ間の距離を得られないとき、モード転換回路ＭＳは、利得モード３１４で操作するように、比較／利得素子Ｕ４０１を切り換える。モード転換回路ＭＳは、基準電圧値を比較／利得素子Ｕ４０１の端点１に提供するのを停止する。本発明において、比較／利得素子Ｕ４０１が利得モードでの操作に切り換わるとき、端点１は、比較／利得素子Ｕ４０１からフィードバック電圧Ｖfeedbackを受信する。よって、利得モードでの操作時、一部の、フィードバック電圧値より小さいパルスは消去され、残りの受信信号は、比較／利得素子Ｕ４０１により、非線形で増幅される。
【００２６】
本実施例において、同様に、方位計測素子５００は、磁性素子Ｘm、Ｙmにより磁気誘導し、磁性素子Ｘmは、地面に平行でＸ軸方向の計測とし、磁性素子Ｙmは地面に垂直でＹ軸方向の計測とし、磁気誘導した信号を処理器４００に出力する。処理器４００は、計測した第一、第二磁性値に基づいて、被測定の方位角を計算する。最後に、処理器４００が求めたターゲットとレンジファインダ１００間の距離と、被測定の方位角（すなわち、距離測定の地点の方位角度）を、ディスプレイユニット（図示しない）に表示する。
【００２７】
注意すべきことは、本具体例では、ターゲットとレンジファインダ間が３０メートル以下であるとき、レンジファインダは近距離モードで操作しているが、これに限定されるものではない。距離は、レンジファインダにより調整され、異なるレンジファインダは異なる距離を定義することができる。
【００２８】
これにより、本発明の方位計測能力を有するレンジファインダ、および、その計測方法は、遠、近距離計測と方位計測が可能である。
【００２９】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、したがって本発明明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による計測方法のフローチャートである。
【図２】本発明による計測方法のもう１つのフローチャートである。
【図３ａ】図１のステップに基づいて、構成した本発明の方位計測能力を有するレンジファインダを示す図である。
【図３ｂ】図２のステップに基づいて、構成したもう１つの方位計測能力を有するレンジファインダを示す図である。
【図４ａ】受信信号が比較回路を通過するタイミング図である。
【図４ｂ】受信信号が利得回路を通過するタイミング図である。
【図５】図３ａで示されるチャネル選択回路を示す図である。
【図６ａ】受信信号が比較／利得素子を通過するタイミング図である。
【図６ｂ】受信信号が比較／利得素子を通過するタイミング図である。
【図７】図３ｂで示される光信号処理の回路を示す図である。
【図８】本発明の方位計測素子を示す図である。。
【符号の説明】
【００３１】
１００  レンジファインダ
３００  距離計測装置
３０２  発射源
３０４  受信器
３０６  比較回路
３０８  利得回路
３１０  チャネル選択回路
３１１  モード転換回路
３１３  比較／利得素子
３１２  比較モード
３１４  利得モード
４００  処理器
５００  方位計測素子
Ｄ４０１  光電検知器
ＡＰ  拡張回路
ＭＳ  モード転換回路
Ｕ４０１  比較／利得素子
Ｘm、Ｙm  磁性素子
３２５、３４６、６２５、６４６  スパイクノイズ
３４７、３４８、３５１、６４７、６４８、６５１  方形波
６０２、６０４、６０６、６０８  ＮＡＮＤゲート
６１６、Ｏ６０２、０６０４、０６０６、０６０８  出力端
３２１、３２２、３２３、３４１、３４２、３４３、
３４４、６２１、６２２、６２３、６４１、６４２、
６４３、６４４  信号
３２４、３２６、３４９、３４５、３５０、６２４、
６２６、６４９、６４５、６５０  パルス
６１０、６１２、６１４、Ｉ６０２ａ、６０２ｂ、
Ｉ６０４ａ、Ｉ６０４ｂ、Ｉ６０６ａ、Ｉ６０６ｂ、
Ｉ６０８ａ、６０８ｂ  入力端
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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