JPH0526663A - 光応用距離センサ - Google Patents
光応用距離センサInfo
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- JPH0526663A JPH0526663A JP18075591A JP18075591A JPH0526663A JP H0526663 A JPH0526663 A JP H0526663A JP 18075591 A JP18075591 A JP 18075591A JP 18075591 A JP18075591 A JP 18075591A JP H0526663 A JPH0526663 A JP H0526663A
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- light
- distance
- convex mirror
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Abstract
(57)【要約】
【構成】光源１と前記光源から発光させる光を平面光７
として投光させるミラー２とからなる発光装置と、二次
元画像が得られる受光器３と前記受光器に前記光源から
投光された光が対象物１０上で反射した光８を導く凸面
鏡４とからなる受光装置を備えた光応用距離センサにお
いて、受光装置の凸面鏡４の形状を前記受光器３により
得られる画像上において測距対象物１０からの反射光８
を示している点から凸面鏡４の頂点を示す点までの画像
上での距離と、前記センサから測距対象物までの距離が
比例する関係が得られる形状とする。 【効果】画像上での距離に対して、実際の測定距離が線
形な関係となり、測距精度が均一化され、２次元受光器
視野の有効利用ができると共に、距離計算も簡素化でき
る。
として投光させるミラー２とからなる発光装置と、二次
元画像が得られる受光器３と前記受光器に前記光源から
投光された光が対象物１０上で反射した光８を導く凸面
鏡４とからなる受光装置を備えた光応用距離センサにお
いて、受光装置の凸面鏡４の形状を前記受光器３により
得られる画像上において測距対象物１０からの反射光８
を示している点から凸面鏡４の頂点を示す点までの画像
上での距離と、前記センサから測距対象物までの距離が
比例する関係が得られる形状とする。 【効果】画像上での距離に対して、実際の測定距離が線
形な関係となり、測距精度が均一化され、２次元受光器
視野の有効利用ができると共に、距離計算も簡素化でき
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、産業用ロボット等に
搭載するに好適な、光を用いた小型軽量の距離センサに
関する。
搭載するに好適な、光を用いた小型軽量の距離センサに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アール．エイ．ジャービス アン
ド ジェン．シー．ビルン “アンオートメーテッド
ガイディッド ビークル ウィズ マップ ビルディン
グアンド パス ファインディング ケイパビリティー
ズ”プリプリンツオブザフォース インターナショナル
シンポジウム オブ ロボティックス リサーチ ペ
ージ．１５５−１６２ １９８７（R.A.jarvis and J.
C.Byrne “AnAutomated Guided Vehicle with Map Buil
ding and Path Finding Capabilities”Preprints of T
he 4th International Symposium of Robotics Researc
h pp.１５５−１６２ １９８７ 以降、公知例１と呼
ぶ）。
ド ジェン．シー．ビルン “アンオートメーテッド
ガイディッド ビークル ウィズ マップ ビルディン
グアンド パス ファインディング ケイパビリティー
ズ”プリプリンツオブザフォース インターナショナル
シンポジウム オブ ロボティックス リサーチ ペ
ージ．１５５−１６２ １９８７（R.A.jarvis and J.
C.Byrne “AnAutomated Guided Vehicle with Map Buil
ding and Path Finding Capabilities”Preprints of T
he 4th International Symposium of Robotics Researc
h pp.１５５−１６２ １９８７ 以降、公知例１と呼
ぶ）。
【０００３】にあるようなスリットを用いてリングパタ
ーンを投光する光源とこの光源から出るリングパターン
の光を反射して平面光にするための円錐形ミラーからな
る全周（３６０°）の視野を持つ受光装置による障害物
センサの実験が行われている。この方式では、受光用円
錐形ミラーは、発光装置とＣＣＤカメラの間に置かれ、
その視野は受光用円錐形ミラーの側からの反射光を得る
のに適した配置となっている。この方式を利用した場
合、受光装置で得られる画像上での反射光位置は、測距
対象物までの距離が遠いほど画像上で中心に近く、距離
が近いほど画像中心から離れた所に得られる。対象物ま
での距離は、画像上での反射光位置から計算されるが、
反射光位置は画素単位で得られる。公知例１の方式では
水平平面内において測距対象物までの距離を一定とし、
測距対象物を全周に渡って移動させたとすると、画像上
において反射光位置の軌跡は円を描く。測距対象物まで
の距離が遠い場合ほど円は小さく、その位置を示す画素
の数は少ないということになる。測距対象物の位置計算
は、画素を単位として行うため、画素数が少ないと特定
できる位置が少なくなる。ところが、実際の世界では、
センサを中心に円を書いた場合、距離が遠いほど円周は
大きく、測距対象物の取りうる位置は多い。従って、公
知例１の方式では、遠距離になるほど急激に測距精度が
下がる。
ーンを投光する光源とこの光源から出るリングパターン
の光を反射して平面光にするための円錐形ミラーからな
る全周（３６０°）の視野を持つ受光装置による障害物
センサの実験が行われている。この方式では、受光用円
錐形ミラーは、発光装置とＣＣＤカメラの間に置かれ、
その視野は受光用円錐形ミラーの側からの反射光を得る
のに適した配置となっている。この方式を利用した場
合、受光装置で得られる画像上での反射光位置は、測距
対象物までの距離が遠いほど画像上で中心に近く、距離
が近いほど画像中心から離れた所に得られる。対象物ま
での距離は、画像上での反射光位置から計算されるが、
反射光位置は画素単位で得られる。公知例１の方式では
水平平面内において測距対象物までの距離を一定とし、
測距対象物を全周に渡って移動させたとすると、画像上
において反射光位置の軌跡は円を描く。測距対象物まで
の距離が遠い場合ほど円は小さく、その位置を示す画素
の数は少ないということになる。測距対象物の位置計算
は、画素を単位として行うため、画素数が少ないと特定
できる位置が少なくなる。ところが、実際の世界では、
センサを中心に円を書いた場合、距離が遠いほど円周は
大きく、測距対象物の取りうる位置は多い。従って、公
知例１の方式では、遠距離になるほど急激に測距精度が
下がる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ミラーを利用いた平面
光投光面と凸面鏡を利用した広視野型受光装置を用いて
広い視野を持つ従来のアクティブステレオ型のロボット
用光応用センサでは、遠距離になるほど急激に精度が下
がるという問題があった。本発明の目的は、凸面鏡形状
を特定することにより、遠距離でも高精度の測定ができ
る光応用距離センサを提供することにある。
光投光面と凸面鏡を利用した広視野型受光装置を用いて
広い視野を持つ従来のアクティブステレオ型のロボット
用光応用センサでは、遠距離になるほど急激に精度が下
がるという問題があった。本発明の目的は、凸面鏡形状
を特定することにより、遠距離でも高精度の測定ができ
る光応用距離センサを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、光源と前記
光源から発光させる光を平面光として投光させるミラー
とからなる発光装置と、二次元画像が得られる受光器と
前記受光器に前記光源から投光された光が対象物上で反
射した光を導く凸面鏡とからなる受光装置を備えた光応
用距離センサにおいて、前記受光器により得られる画像
上において測距対象物からの反射光を示している点から
凸面鏡の頂点を示す点までの画像上での距離と、前記セ
ンサから測距対象物までの距離が比例する関係が得られ
る形状、または、前記凸面鏡の形状を受光面への測距対
象物からの反射光の入射角と、前記センサから測距対象
物までの距離が比例する関係が得られる形状、または、
前記受光器から見て測距対象物からの反射光を反射して
いる凸面鏡上の点から凸面鏡の中心軸までの距離と、前
記センサから測距対象物までの距離が比例する関係が得
られる形状、または、その特性を近似するために球面と
円錐台形状の組合わせによって作られた凸面鏡形状にす
ることにより達成される。
光源から発光させる光を平面光として投光させるミラー
とからなる発光装置と、二次元画像が得られる受光器と
前記受光器に前記光源から投光された光が対象物上で反
射した光を導く凸面鏡とからなる受光装置を備えた光応
用距離センサにおいて、前記受光器により得られる画像
上において測距対象物からの反射光を示している点から
凸面鏡の頂点を示す点までの画像上での距離と、前記セ
ンサから測距対象物までの距離が比例する関係が得られ
る形状、または、前記凸面鏡の形状を受光面への測距対
象物からの反射光の入射角と、前記センサから測距対象
物までの距離が比例する関係が得られる形状、または、
前記受光器から見て測距対象物からの反射光を反射して
いる凸面鏡上の点から凸面鏡の中心軸までの距離と、前
記センサから測距対象物までの距離が比例する関係が得
られる形状、または、その特性を近似するために球面と
円錐台形状の組合わせによって作られた凸面鏡形状にす
ることにより達成される。
【０００６】
【作用】本発明による作用を図４を用いて説明する。光
源１と前記光源から発光させる光を平面光として投光さ
せるミラー２とからなる発光装置と、二次元画像が得ら
れる受光器３と前記受光器に前記光源から投光された光
が対象物上で反射した光を導く凸面鏡４とからなる受光
装置を備えた光応用距離センサにおいて、受光装置の凸
面鏡４の形状を前記受光器により得られる画像上におい
て凸面鏡４の頂点を示す点から測距対象物からの反射光
８を示している点までの距離ｒと、前記センサから測距
対象物１０までの距離Ｌｒ１６が比例する関係が得られ
る形状とする。この関係を式で表すと、
源１と前記光源から発光させる光を平面光として投光さ
せるミラー２とからなる発光装置と、二次元画像が得ら
れる受光器３と前記受光器に前記光源から投光された光
が対象物上で反射した光を導く凸面鏡４とからなる受光
装置を備えた光応用距離センサにおいて、受光装置の凸
面鏡４の形状を前記受光器により得られる画像上におい
て凸面鏡４の頂点を示す点から測距対象物からの反射光
８を示している点までの距離ｒと、前記センサから測距
対象物１０までの距離Ｌｒ１６が比例する関係が得られ
る形状とする。この関係を式で表すと、
【０００７】
【数１】
【０００８】となる。ここで、ｋ1 は距離についての比
例定数である。ｒは、受光器最大視野角と画像サイズの
比から反射光８の入射角β１５によって置き換える事が
でき、
例定数である。ｒは、受光器最大視野角と画像サイズの
比から反射光８の入射角β１５によって置き換える事が
でき、
【０００９】
【数２】
【００１０】となる。ここで、ａは比例定数である。数
１を数２を用いて表すと、
１を数２を用いて表すと、
【００１１】
【数３】
【００１２】となる。さらに凸面鏡４の上の反射点ｐ１
７の位置座標（ｘ１３，ｙ１２）を用いて表すと、
７の位置座標（ｘ１３，ｙ１２）を用いて表すと、
【００１３】
【数４】
【００１４】ここで、凸面鏡４の表面形状が
【００１５】
【数５】
【００１６】で表されるものとし、反射点ｐ１７におけ
る垂直に対する反射角度をθ２１とすると、
る垂直に対する反射角度をθ２１とすると、
【００１７】
【数６】
【００１８】
【数７】
【００１９】から、
【００２０】
【数８】
【００２１】となる。この微分方程式を解くことによ
り、数１の特性を持つ凸面鏡形状を求めることができ
る。ここで、ｒは画素単位の反射光位置をもとに計算さ
れるが、この形状を用いることにより、実際の距離の変
化に対する画像上での距離の変化すなわち、距離の分解
能を均一化することができる。従って、遠距離における
測距精度の低下を防ぎ、センサ有効範囲内の全領域にお
いて均一な測距精度を得ることができる。
り、数１の特性を持つ凸面鏡形状を求めることができ
る。ここで、ｒは画素単位の反射光位置をもとに計算さ
れるが、この形状を用いることにより、実際の距離の変
化に対する画像上での距離の変化すなわち、距離の分解
能を均一化することができる。従って、遠距離における
測距精度の低下を防ぎ、センサ有効範囲内の全領域にお
いて均一な測距精度を得ることができる。
【００２２】また、前記受光装置の凸面鏡の形状を受光
器への測距対象物からの反射光の入射角と、前記センサ
から測距対象物までの距離が比例するような形状、また
は、前記受光器から見て測距対象物からの反射光を反射
している凸面鏡上の点から凸面鏡の中心軸までの距離
と、前記センサから測距対象物までの距離が比例するよ
うな形状とすることによっても、画像上での距離の変化
に対する実際の距離の変化を均一化、または近似的に均
一化することができ、同様に遠距離における測距精度の
低下を防ぎ、センサ有効範囲内の全領域においてほぼ均
一な測距精度を得ることができる。
器への測距対象物からの反射光の入射角と、前記センサ
から測距対象物までの距離が比例するような形状、また
は、前記受光器から見て測距対象物からの反射光を反射
している凸面鏡上の点から凸面鏡の中心軸までの距離
と、前記センサから測距対象物までの距離が比例するよ
うな形状とすることによっても、画像上での距離の変化
に対する実際の距離の変化を均一化、または近似的に均
一化することができ、同様に遠距離における測距精度の
低下を防ぎ、センサ有効範囲内の全領域においてほぼ均
一な測距精度を得ることができる。
【００２３】また、前記した特性を近似的に得るために
球面と円錐台形状の組合わせによって凸面鏡形状構成す
る場合、あらかじめ計算によって求めた前記特性を持つ
凸面鏡形状の端部付近における底面に対する角度を円錐
台形の底面に対する角度とする円錐台形と、計算により
求めた凸面鏡頂点位置を球面の頂点とし、前記円錐台形
に滑らかにつながる球面とによって構成する。この形状
の凸面鏡を用いることにより、同様に遠距離における測
距精度の低下を軽減することができる。
球面と円錐台形状の組合わせによって凸面鏡形状構成す
る場合、あらかじめ計算によって求めた前記特性を持つ
凸面鏡形状の端部付近における底面に対する角度を円錐
台形の底面に対する角度とする円錐台形と、計算により
求めた凸面鏡頂点位置を球面の頂点とし、前記円錐台形
に滑らかにつながる球面とによって構成する。この形状
の凸面鏡を用いることにより、同様に遠距離における測
距精度の低下を軽減することができる。
【００２４】
【実施例】図１は本発明による光応用距離センサの説明
図、図２は発光装置の説明図、図３は受光装置の説明
図、図４は距離計算原理説明図、図５は受光器により得
られる画像上において測距対象物からの反射光を示して
いる点から凸面鏡の頂点を示す点までの画像上での距離
と、前記センサから測距対象物までの距離が比例するよ
うな凸面鏡断面形状図、図６は図５に示した凸面鏡断面
形状を球面と円錐台形により近似した凸面鏡断面形状
図、図７は各凸面鏡形状による測距精度の説明図、図８
は本光応用距離センサを無人搬送車に適用した場合の説
明図、図９は無人搬送車上のセンサ視野の説明図、図１
０は宇宙用マニピュレータへの適用例の説明図、図１１
は産業用ロボットへの適用例の説明図である。以下、図
に従って説明する。
図、図２は発光装置の説明図、図３は受光装置の説明
図、図４は距離計算原理説明図、図５は受光器により得
られる画像上において測距対象物からの反射光を示して
いる点から凸面鏡の頂点を示す点までの画像上での距離
と、前記センサから測距対象物までの距離が比例するよ
うな凸面鏡断面形状図、図６は図５に示した凸面鏡断面
形状を球面と円錐台形により近似した凸面鏡断面形状
図、図７は各凸面鏡形状による測距精度の説明図、図８
は本光応用距離センサを無人搬送車に適用した場合の説
明図、図９は無人搬送車上のセンサ視野の説明図、図１
０は宇宙用マニピュレータへの適用例の説明図、図１１
は産業用ロボットへの適用例の説明図である。以下、図
に従って説明する。
【００２５】図１において、センサヘッドは光源１と平
面光投光用ミラーからなる発光装置、二次元受光面３と
受光用凸面鏡４からなる受光装置及びこれらを支え、保
護するための無色透明円筒５により構成される。発光装
置から投光された平面光は測距対象物１０に当たり、そ
の反射光８が受光装置に入るという構成になっている。
この反射光画像を処理装置６上で処理し、距離画像とす
る。
面光投光用ミラーからなる発光装置、二次元受光面３と
受光用凸面鏡４からなる受光装置及びこれらを支え、保
護するための無色透明円筒５により構成される。発光装
置から投光された平面光は測距対象物１０に当たり、そ
の反射光８が受光装置に入るという構成になっている。
この反射光画像を処理装置６上で処理し、距離画像とす
る。
【００２６】図２は、発光装置の構成例である。光源１
から投光された平行ビームは、90°の頂角を持つ円錐形
ミラーである平面光投光ミラー２によって反射され、平
面内全周方向に広がる平面光７となる。
から投光された平行ビームは、90°の頂角を持つ円錐形
ミラーである平面光投光ミラー２によって反射され、平
面内全周方向に広がる平面光７となる。
【００２７】図３は、受光装置の構成例であり、前記平
面光の測距対象物上での反射光８は、受光用凸面鏡４に
よって反射され、ＣＣＤカメラである二次元受光器３に
導かれる。
面光の測距対象物上での反射光８は、受光用凸面鏡４に
よって反射され、ＣＣＤカメラである二次元受光器３に
導かれる。
【００２８】図４は、本方式による測距原理を表す図で
ある。センサから測距対象物までの距離Ｌｒ１６は、凸
面鏡上での反射点ｐ１７の位置座標を（ｘ１３，ｙ１
２）とするとｘ１３及びＬｓ１４の和の形として表さ
れ、数６，数７となる。あらかじめ、凸面鏡形状が数５
の様に分かっているものとすると、数２，数９から、画
像上での距離ｒがわかれば、実際の距離Ｌｒを求めるこ
とができる。
ある。センサから測距対象物までの距離Ｌｒ１６は、凸
面鏡上での反射点ｐ１７の位置座標を（ｘ１３，ｙ１
２）とするとｘ１３及びＬｓ１４の和の形として表さ
れ、数６，数７となる。あらかじめ、凸面鏡形状が数５
の様に分かっているものとすると、数２，数９から、画
像上での距離ｒがわかれば、実際の距離Ｌｒを求めるこ
とができる。
【００２９】
【数９】
【００３０】ここで、受光用凸面鏡の形状が数１を満足
したものであれば、画像上での距離ｒから一回の乗算の
みで実際の距離Ｌｒを求めることができる。
したものであれば、画像上での距離ｒから一回の乗算の
みで実際の距離Ｌｒを求めることができる。
【００３１】図５は、２次元受光器の視野角を６６°
（Ｈ）×６６°（Ｖ）、凸面鏡半径を８０mm、凸面鏡上
での最遠点反射位置から平面光までの高さｄを２５０mm
とした場合の受光器により得られる画像上において測距
対象物からの反射光を示している点から凸面鏡の頂点を
示す点までの画像上での距離ｒと、前記センサから測距
対象物までの距離Ｌｒが比例するような凸面鏡断面形状
図である。この断面形状は数８の微分方程式を解くこと
により得られる。
（Ｈ）×６６°（Ｖ）、凸面鏡半径を８０mm、凸面鏡上
での最遠点反射位置から平面光までの高さｄを２５０mm
とした場合の受光器により得られる画像上において測距
対象物からの反射光を示している点から凸面鏡の頂点を
示す点までの画像上での距離ｒと、前記センサから測距
対象物までの距離Ｌｒが比例するような凸面鏡断面形状
図である。この断面形状は数８の微分方程式を解くこと
により得られる。
【００３２】図６は、図５において求めた凸面鏡断面形
状を球面と円錐台形により近似した場合の凸面鏡断面形
状図である。図５における凸面鏡断面端部における角度
を円錐台形部における角度として利用している。そのた
め、センサとしての最大測定距離を変更することなく画
素の有効利用ができ、なおかつ、図５に示した断面形状
を持つ凸面鏡より、製作が簡単である。
状を球面と円錐台形により近似した場合の凸面鏡断面形
状図である。図５における凸面鏡断面端部における角度
を円錐台形部における角度として利用している。そのた
め、センサとしての最大測定距離を変更することなく画
素の有効利用ができ、なおかつ、図５に示した断面形状
を持つ凸面鏡より、製作が簡単である。
【００３３】これらの凸面鏡形状の比較のために、各形
状を用いた場合の画像上距離ｒに対する実際の距離Ｌｒ
を図７に示す。条件は図５の場合と同じで、２次元受光
器の視野内を２００（Ｈ）×２００（Ｖ）画素に分割し
たものとしている。この図から分かるように、単なる球
面形状を用いた場合２４に比べて、図５に示した形状を
用いた場合２５、図６に示した形状を用いた場合２６の
方が一様な精度を持っている。
状を用いた場合の画像上距離ｒに対する実際の距離Ｌｒ
を図７に示す。条件は図５の場合と同じで、２次元受光
器の視野内を２００（Ｈ）×２００（Ｖ）画素に分割し
たものとしている。この図から分かるように、単なる球
面形状を用いた場合２４に比べて、図５に示した形状を
用いた場合２５、図６に示した形状を用いた場合２６の
方が一様な精度を持っている。
【００３４】図８は、本発明による光応用距離センサ２
７を無人搬送車に適用した例である。これにより、図９
に示すように無人搬送車２９周囲の測距対象物３０を検
出することができる。本方式による光応用距離センサで
は、遠距離でも測距精度が比較的高いので、このデータ
をもとに無人搬送車２９は障害物回避、パスプランニン
グなどを行うことができる。
７を無人搬送車に適用した例である。これにより、図９
に示すように無人搬送車２９周囲の測距対象物３０を検
出することができる。本方式による光応用距離センサで
は、遠距離でも測距精度が比較的高いので、このデータ
をもとに無人搬送車２９は障害物回避、パスプランニン
グなどを行うことができる。
【００３５】図１０は、光応用距離センサはマニピュレ
ータ３３への適用した例である。ハンド部３４に搭載す
ることにより、ハンド前方の測距対象物を効果的に発
見、測距できる。また、マニピュレータ３３を動作させ
て、センサを移動させつつ、次々と測定することによ
り、対象物の３次元形状を認識させることも可能であ
る。
ータ３３への適用した例である。ハンド部３４に搭載す
ることにより、ハンド前方の測距対象物を効果的に発
見、測距できる。また、マニピュレータ３３を動作させ
て、センサを移動させつつ、次々と測定することによ
り、対象物の３次元形状を認識させることも可能であ
る。
【００３６】図１１は、光応用距離センサ２７を障害物
センサとして産業用ロボット３５に搭載した例である。
アーム上にセンサを搭載することにより３６０°の視野
を確保し、アーム旋回範囲内の障害物を感知することが
できる。
センサとして産業用ロボット３５に搭載した例である。
アーム上にセンサを搭載することにより３６０°の視野
を確保し、アーム旋回範囲内の障害物を感知することが
できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、全周の視野を持つ光応
用距離センサの遠距離における測距精度を上げることが
可能となる。本方式は、凸面鏡形状を特定することによ
って測距精度の均一化を行うため、サブピクセル演算
等、画素単位以上の精度の計算をする場合でも、領域内
の測距精度の均一化に有効である。また、精度を均一化
することにより、同一の受光器に対して計算上の有効画
素数を増やすことができ、精度向上のために受光器の画
素数を増やすなどの負担を少なくすることができる。
用距離センサの遠距離における測距精度を上げることが
可能となる。本方式は、凸面鏡形状を特定することによ
って測距精度の均一化を行うため、サブピクセル演算
等、画素単位以上の精度の計算をする場合でも、領域内
の測距精度の均一化に有効である。また、精度を均一化
することにより、同一の受光器に対して計算上の有効画
素数を増やすことができ、精度向上のために受光器の画
素数を増やすなどの負担を少なくすることができる。
【図１】本発明による光応用距離センサの説明図であ
る。
る。
【図２】発光装置の説明図である。
【図３】受光装置の説明図である。
【図４】距離計算原理説明図である。
【図５】受光器により得られる画像上において測距対象
物からの反射光を示している点から凸面鏡の頂点を示す
点までの画像上での距離と、前記センサから測距対象物
までの距離が比例するような凸面鏡断面形状図である。
物からの反射光を示している点から凸面鏡の頂点を示す
点までの画像上での距離と、前記センサから測距対象物
までの距離が比例するような凸面鏡断面形状図である。
【図６】図５に示した凸面鏡断面形状を球面と円錐台形
により近似した凸面鏡断面形状図である。
により近似した凸面鏡断面形状図である。
【図７】各凸面鏡形状による測距精度の説明図である。
【図８】本光応用距離センサを無人搬送車に適用した場
合の説明図である。
合の説明図である。
【図９】無人搬送車上のセンサ視野の説明図である。
【図１０】宇宙用マニピュレータへの適用例の説明図で
ある。
ある。
【図１１】産業用ロボットへの適用例の説明図である。
１…光源、２…平面光投光ミラー、３…二次元受光器、
４…受光用凸面鏡、５…無色透明円筒、６…処理装置、
７…平面光、８…反射光、９…測距対象物上で反射光の
当たっている部分、１０…測距対象物。
４…受光用凸面鏡、５…無色透明円筒、６…処理装置、
７…平面光、８…反射光、９…測距対象物上で反射光の
当たっている部分、１０…測距対象物。
Claims (4)
- 【請求項１】光源と前記光源から発光させる光を平面光
として投光させるミラーとからなる発光装置と、二次元
画像が得られる受光面と前記受光器に前記光源から投光
された光が対象物上で反射した光を導く凸面鏡とからな
る受光装置を備えた光応用距離センサにおいて、受光装
置の凸面鏡の形状は前記受光器により得られる画像上に
おいて測距対象物からの反射光を示している点から凸面
鏡の頂点を示す点までの画像上での距離と、前記センサ
から測距対象物までの距離が比例する関係が得られる形
状であることを特徴とする光応用距離センサ。 - 【請求項２】光源と前記光源から発光させる光を平面光
として投光させるミラーとからなる発光装置と、二次元
画像が得られる受光器と前記受光器に前記発光装置から
投光された光が対象物上で反射した光を導く凸面鏡とか
らなる受光装置を備えた光応用距離センサにおいて、受
光装置の凸面鏡の形状は受光器への測距対象物からの反
射光の入射角と、前記センサから測距対象物までの距離
が比例する関係が得られる形状であることを特徴とする
光応用距離センサ。 - 【請求項３】光源と前記光源から発光させる光を平面光
として投光させるミラーとからなる発光装置と、二次元
画像が得られる受光器と前記受光器に前記発光装置から
投光された光が対象物上で反射した光を導く凸面鏡とか
らなる受光装置を備えた光応用距離センサにおいて、受
光装置の凸面鏡の形状は前記受光器から見て測距対象物
からの反射光を反射している凸面鏡上の点から凸面鏡の
中心軸までの距離と、前記センサから測距対象物までの
距離が比例する関係が得られる形状であることを特徴と
する光応用距離センサ。 - 【請求項４】請求項第１項から第３項における光応用距
離センサを実現するための手段であって、前記凸面鏡の
形状が球面と円錐台形状の組合わせによってなることを
特徴とする光応用距離センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18075591A JPH0526663A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 光応用距離センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18075591A JPH0526663A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 光応用距離センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0526663A true JPH0526663A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16088754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18075591A Pending JPH0526663A (ja) | 1991-07-22 | 1991-07-22 | 光応用距離センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0526663A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009047695A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Honeywell Internatl Inc | レンジ測定デバイス |
| JP2013195302A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | 距離測定装置 |
| WO2013183955A1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensing module and cleaning robot including the same |
-
1991
- 1991-07-22 JP JP18075591A patent/JPH0526663A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009047695A (ja) * | 2007-08-13 | 2009-03-05 | Honeywell Internatl Inc | レンジ測定デバイス |
| JP2013195302A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Toyota Central R&D Labs Inc | 距離測定装置 |
| WO2013183955A1 (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensing module and cleaning robot including the same |
| JP2013252431A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Samsung Electronics Co Ltd | 障害物感知モジュール及びそれを備えた掃除ロボット |
| US9020641B2 (en) | 2012-06-07 | 2015-04-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensing module and cleaning robot including the same |
| US9846435B2 (en) | 2012-06-07 | 2017-12-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensing module and cleaning robot including the same |
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