JPH0619428B2 - 広域状況監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、被検知物体からの光を検出して被検知物体の
位置を求め、この位置情報を監視領域での侵入者の有無
や火災発生の有無などの判定に利用する光学式の広域状
況監視装置に関するものである。

［背景技術］ 従来、この種の光学式の状況監視装置は、監視領域内に
被検知物体が存在するかどうかを検出するものが殆どで
あり、被検知物体の位置を判定できないため正確な監視
が困難であった。そこで、被検知物体の距離を測定して
被検知物体の位置情報を得るようにしたものとして、投
光手段を具備したいわゆるアクテイブ型の光学式測距手
段（例えば、三角測量方式、焦点検出方式、位相差検出
方式など）を用いた監視装置があるが、いずれの場合に
あっても監視装置の正面方向の検知領域内の被検知物体
を検出するだけであるので、広域に亘って被検知物体ま
での距離および方向を検出する場合には、多数の監視装
置を設ける必要があり、装置が大型化してしまいコスト
も高くなるという問題があった。また、監視装置を回転
させることも考えられるが投光手段を含む監視装置を回
転させる場合には回転駆動系が大型化して実用化は困難
であった。一方、投光手段を必要としないバッシブ型の
光学式測距方式としては、例えば、特開昭５７−２１１
００７号公報に見られるように、光学系を光軸と直交方
向に往復駆動するとともに、光学系の焦点面に複数の光
検知素子を結像される像の移動方向に配置して被検知物
体からの光を各光検知素子にて受光し、各光検知素子出
力に基いて被検知物体の位置を検出するようにしたもの
があったが、このような従来例にあっても、光学系の往
復駆動手段が必要であるため監視装置自体が大型化し、
これを回転させて広域に亘って監視を行う場合には装置
全体の構成が複雑になって大型化し、コストが高くなる
という問題があった。

そこで、広域に亘って監視でき、全体構成が簡単な広域
状況監視装置として発明者等が提案している以下のもの
がある。すなわち、第４図乃至第８図は本発明の基本例
を示すもので、一定速度で回転し被検知物体Ｘからの光
を受光する回転センサ１は、モータにて等速回転される
回転軸１０の上端にコ字型に折曲された棒体よりなる支
持体１１の中央部を取着し、この支持体１１の一端に凸
レンズよりなる光学系１２を立設するとともに、回転軸
１０を挟んだ他端に検知素子アレイ３を設け、検知素子
アレイ３上に被検知物体Ｘの像を結像させるようになっ
ている。また、検知素子アレイ３は、光学系１２の焦点
近傍に配設され、支持体１１の回転方向に列設された複
数の光検知素子３０，３１にて形成されており、加算手
段４では、検知素子アレイ３の相隣接する光検知素子３
０，３１出力を交互に極性を反転して加算（例えば、奇
数番目の光検知素子３０の出力を合成して正極性信号と
し、偶数番目の光検知素子３１出力を合成して負極性信
号として加算）して積極信号を得るようになっている。
図中、出力が反転されない光検知素子３０を「+」、出力
が反転される光検知素子３１を「-」として表示してお
り、光検知素子３０，３１は、人体、あるいは火災発生
場所などの温度の高い被検知物Ｘからの赤外線を検出で
き、冷却が不要な焦電素子を用いていている。また、加
算手段４は差動増幅器を用いて形成され、両入力端子に
光検知素子３０,31出力を入力することにより、両出力
を反転して加算できるようになっており、必要に応じて
後段に増幅回路を設けても良い。なお、光検知素子３
０,31としては、可視、近赤外光検出用のフォトダイオ
ードなどを用いても良いことは言うまでもない。また、
光学系１２として凹面ミラー、ピンホールなどが使用で
きることは言うまでもなく、ピンホールの場合には集光
能力は劣るものの、構成が簡単になってコストを安くで
きるとともに、軽量化が図れて回転機構を簡略化するこ
とができるようになっている。また、加算手段４は回転
センサ１の支持体１１の中央に回路部１４として取着さ
れており、この加算手段４出力は、パイプ状の回転軸１
０の下端面に設けられた発光素子６０および軸受け部６
１に設けられた受光素子６２よりなるフォトカプラ部を
介して取り出されるようになっており、検知素子アレイ
３、加算手段４、発光素子６０などの回路電源は電池に
て形成され、回路部１４内に内蔵されている。また、上
記電池を充電可能な２次電池とし、回転センサ１の適所
に設けた太陽電池から充電するようにしても良い。

次に、回転センサ１の視野方向を検出する方向検出手段
２は、回転軸１０に取着され方位角の基準位置検出用の
スリット２２が穿設された回転板２１と、回転板２１を
挟んで対設された発光素子２３および受光素子２４より
なるフォトインタラプタと、発光素子２３からの光がス
リット２２を介して受光素子２４にて受光されたときに
出力される信号を波形整形して基準位置パルスを形成す
る波形整形器２５と、上記基準位置パルスにてリセット
されクロック回路２６にて発生された基準クロックを計
数する計数回路２７とで構成され、計数回路２７出力と
して基準位置に対する回転センサ１の回転角を示す方向
情報が逐次出力される。なお、多数の回転検出用スリッ
ト２２aが等間隔で列設されている回転板２１の周部に
別のフォトインタラプタの投、受光素子を対設し、回転
検出用スリット２２aを介して受光素子にて受光される
パルス光に対応するパルス信号を上記基準クロックとし
ても良く、この場合、回転センサ１の回転むらによる方
向検出精度の低下が防止できることになる。

つぎに、加算手段４出力の周波数に基いて被検知物体Ｘ
までの距離を演算する演算手段５は、加算手段４出力を
反転するインバータ５１と、加算手段４出力Ｖaおよび
その反転信号を波形整形する波形整形器５２a,５２b
と、波形整形器５２a,５２b出力Ｖb,Ｖcにて制御される
ゲート回路５３a,５３bと、クロック回路５５から出力
されるクロック信号Ｖfをゲート回路５３a,５３bを介し
て計数する計数回路５４a,５４bと、レベル判定回路５
６a,５６bと、加算手段４出力Ｖaのゼロクロス点を検出
するゼロクロス点検回路５７と、記憶手段５９を含み各
回路出力に基いて加算手段４出力Ｖaの有効成分の平均
周波数を計測（詳細な動作は後述）し、この計測された
周波数に基いて距離を演算する演算回路（マイクロコン
ピュータ）５８とで構成されている。また、状況判定手
段６は、方向検出手段２にて検出された方向情報および
演算手段５から出力された距離情報に基いて被検知物体
Ｘの位置を求める位置判定手段を含み、位置判定手段に
よって求めた被検知物体Ｘの位置に基いて、監視領域内
における侵入者の有無や火災発生の有無などの状況を判
定するものである。

以下、基本例の動作について説明する。第９図および第
１０図は距離測定の原理を説明する図であり、いま、第
９図において実線で示す位置の光学系１２の光軸上に被
検知物体Ｘが存在し、この光学系１２が回転軸１０を中
心として回転半径a(cm)、角速度ω(rad／sec)で回転さ
れており、被検知物体Ｘから光学系１２までの距離を
Ｒ、光学系１２から検知素子アレイ３の結像面Ｙまでの
距離をr(cm)、検知素子アレイ３の回転半径をbとすれ
ば、光学系１２がΔt(sec)間にΔθ(rad)回転して想像
線で示す位置まで移動した場合において、光学系１２に
よる結像面Ｙへの入射光よりなる結像Ｘ″の光軸からの
変位角をΔα(rad)、結像点Ｘ′，Ｘ″の移動距離をΔx
(cm)とすると、 θ＝ωΔt ………………(1) となり、Δθ，Δαは微少であるものとし、三角形の公
式を用いると次式の関係が得られる。

ＲΔα＝aΔθ……………(2) Δx＝(R+r)Δα………(3) 次に、被検知物体Ｘの像Ｘ′，Ｘ″の結像面Ｙ上におけ
る移動速度をV₁(cm／sec)とすると、上記（３）式を用
いて、 (1)(2)(4)式より、像Ｘ′，Ｘ″の移動V₁は次の如く変
形される。

上式(5)を距離Ｒについて解くと、次のようになる。

ところで、光学系１２が実線の位置にある場合におい
て、検知素子アレイ３の中心位置Ｚは被検知物体Ｘの像
Ｘ′の結像位置になっているが、光学系１２が想像線で
示す位置に移動した場合にあっては、検知素子アレイ３
の中心位置がＺ′に移動し、この移動距離Δdは、検知
素子アレイ３が回転半径 bでΔθ回転しているので次式
で与えられる。

Δd＝Δθb …………………(6) ここに、検知素子アレイ３の移動速度をＶ₂(cm/sec)と
すると、(１)式を用いて Ｖ₂＝Δd／Δt＝bΔθ／Δt＝bω……(７) が得られる。したがって、検知素子アレイ３から見た被
検知物体Ｘの像Ｘ′，Ｘ″の移動速度Ｖ(cm／sec)は次
式で得られる。

Ｖ＝Ｖ₁＋Ｖ₂……………(８) ここに、(５),(７)式およびr＝a+bの関係を用いると、 となり、上式(９)を距離Ｒについて解くと、次のように
なる。

Ｒ＝ｒａω／（Ｖ−ｒω）………（１０） 上記(10)から、移動速度Ｖを求めることにより距離Ｒを
得ることができる。

次に、被検知物体Ｘの像Ｘ′，Ｘ″の移動速度Ｖを検知
素子アレイ３出力により求める方法を第１０図に示す動
作説明図に基いて説明する。第１０図(a)に示すように
検知素子アレイ３の相隣接する光検知素子３０，３１は
出力が互いに反転されて加算されるいわゆる極性をもっ
た検知素子であり、その配設ピッチは(cm)となってい
る。これらの光検知素子３０，３１の受光面上を被検知
物体Ｘの像Ｘ′が移動速度Ｖで矢印方向に移動した場合
には加算手段４出力Ｖaとして、第１０図(b)に示すよう
な信号が得られる。この信号の周期をＴ(sec)とすれ
ば、 Ｔ＝２／Ｖ……………(11) となり、上式(11)から加算手段４出力Ｖaの周波数ｆ(Ｈ
ｚ)は ｆ＝Ｖ／２……………(12) となる。ここに、(10)(12)式より、周波数ｆと被検知物
体Ｘまでの距離Ｒとの関係は次式で与えられる。

Ｒ＝ｒａω／（２ｆ−ｒω）………(13) すなわち、加算手段４出力Ｖaの周波数ｆを求めること
により被検知物Ｘまでの距離Ｒが演算できることにな
る。

以下、具体的測距動作について第１１図を用いて説明す
る。第１１図(a)は加算手段４出力Ｖaの信号波形を示し
ており、光検知素子３０，３１に重みづけ(中央部の感
度を両端部の感度に比べて高くする)ことにより、中央
付近の振幅が最大で左右端に近付くにしたがって振幅が
小さくなっている。また、演算手段５は、この加算手段
４出力Ｖaのゼロクロス点間の周期をそれぞれ求めて、
その平均値から周波数を決定する回路であり、まず、加
算手段４出力Ｖaは波形整形器５２aに入力され、正の信
号波形のみが整形されて第８図(b)に示すような正パル
ス信号Ｖbが出力される。一方、出力Ｖaはインバータ５
１にて反転されて波形決整形器５２bにも入力されてお
り、波形整形器５２bにて負の信号波形のみが整形され
て第８図(c)に示すような負パルス信号Ｖcが出力され
る。この正、負パルス信号Ｖb,Ｖcにて制御されるゲー
ト回路５３a,５３bを介してクロック回路５５にて発生
されたクロックＶｆ(第８図(ｆ)に示す)が加算手段４出
力Ｖaのゼロクロス点でリセット(後述)される計数回路
５４a,５４bに入力されており、計数回路５４a,５４bに
よって正、負パルス信号Ｖb,Ｖcの１パルスの時間幅(例
えば、“Ｈ”レベル時間)が計測(クロック周期×カウン
ト数)されるようになっている。次に、ゼロクロス点検
回路５７にて検出されたゼロクロス信号は演算回路５８
に入力されており、このゼロクロス信号が得られたとき
に、計数回路５４a,５４bの計数結果が演算回路５８に
読み込まれ、後述するレベル判定回路５６a,５６b出力
に基いて有効と判定された計数結果を記憶手段５９に記
憶させた後、計数回路５４a,５４bのリセット信号が演
算回路５８から出力されるようになっている。次に、レ
ベル判定回路５６a,５６bでは、加算手段４出力Ｖaのレ
ベルがしきい値電圧Ｖ_T,−Ｖ_Tを越えた場合に、第８図
(d)(e)に示すように、有効信号であることを示す判定信
号Ｖd,Ｖeをラッチして出力するようになっており、演
算回路５８では、ゼロクロス信号が得られた時点でこの
判定信号Ｖd,Ｖeをチェックし、判定信号Ｖd,Ｖeが
“１”の場合には、前述したように正、負パルス信号の
時間幅の計測結果を有効と見なして記憶手段５９に記憶
させるとともに、有効パルスを計数するパルス数カウン
タをカウントアップする。このとき、演算回路５８から
レベル判定回路５６a,５６bにラッチされている判定信
号Ｖd,Ｖeのリセット信号が出力され、レベル判定結果
をリセットして次のレベル判定に備えるようになってい
る。一方、判定信号Ｖd,Ｖeが“０”のときには計測さ
れた時間幅は無効データとしてキャンセルされることは
言うまでもなく、この場合、計数回路５４a,５４bはリ
セットする必要があるものの、レベル判定回路５６a,５
６bのラッチ回路をリセットする必要は特にないが、リ
セットするようにしても良い。このようにして有効パル
ス数と、各有効パルスのゼロクロス点間の時間幅(周期)
が記憶手段５９に順次記憶され、時間幅の平均値が演算
され、この平均時間幅に基いて出力Ｖaの周波数ｆ(＝１
／２Ｔ)が演算される。この周波数ｆは被検知物体Ｘま
での距離Ｒに対応するデータであり、演算回路５８から
出力される周波数データは距離情報として状況判定手段
６に入力される。なお、加算手段４出力Ｖaには不要な
周波数成分が含まれており、この不要周波数成分を帯域
フィルタによって除去するようにすれば、高精度の周波
数測定が行うことができるようになっている。

次に、状況判定手段６では、この距離情報と方向検出手
段２から出力される方向情報とを同期をとって取り込む
ことにより対応させ、両情報に基いて被検知物体Ｘの位
置を正確に判定し、予め設定された監視領域情報と、被
検知物体Ｘの位置情報に基いて監視領域内における侵入
者の有無、火災発生の有無などの状況を判定し、侵入者
あるいは火災発生が検知された場合には警報手段などを
駆動する異常検知信号を出力するようになっている。な
お、監視領域は回転センサ１の有効視野および検出限界
距離の範囲内で任意に設定でき、複雑な監視領域の設定
も容易にできる。また、回転センサ１および検知素子ア
レイ３の構成により決定される角度分解能の範囲内で被
検知物体Ｘの数の判定も可能になる。

しかしながら、このような基本例にあっては、被検知物
体Ｘが回転センサ１の光学系１２の光軸(視野方向)と直
交する方向に移動した場合には、検知素子アレイ３上に
結像された像の移動速度に影響を与え、測距誤差が生じ
るという問題があった。すなわち、回転センサ１の回転
時において、静止している被検知物体Ｘの像が検知素子
アレイ３上を移動する像移動速度に対して、移動してい
る被検知物体Ｘによる回転センサ１の非回転時における
像移動速度が無視できない場合には、被検知物体Ｘの移
動による像移動速度分に対応する測距誤差が生じること
により、この測距誤差は被検知物体Ｘと監視装置とを結
ぶ線(光学系１２の光軸)と直交する速度成分が大きいほ
ど大きくなるという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、広域に亘って被検知物体までの距離
および方向を検出して被検知物体の位置を判定でき、し
かも装置全体の構成が簡単でコストを安くすることがで
き、しかも、被検知物体が回転センサの光学系の光軸と
直交する方向に移動している場合にあっても測距誤差を
少なくすることができる広域状況監視装置を提供するこ
とにある。

［発明の開示］ （構 成） 本発明は、一定速度で回転する支持体１１′の一端に被
検知物体Ｘからの光を受光する光学系１２a,１２bを設
けるとともに、他端に上記光学系１２a,１２bの焦点近
傍に配設され支持体１１の回転方向に複数の光検知素子
３０，３１が列設された検知素子アレイ３a,３bを設け
た一対の回転センサ１a,１bを回転中心が一致した、回
転方向が互いに逆方向となるように配設した回転センサ
部１′と、上記各回転センサ１a,１bの視野方向を検出
する方向検出手段２a,２bと、各回転センサ１a,１bの検
知素子アレイ３a,３bの相隣接する光検知素子３０，３
１出力を交互に極性を反転して加算する加算手段４a,４
bと、両加算手段４a,４b出力の同一視野方向の周波数を
平均化する平均化回路６６および平均化周波数に基いて
被検知物体Ｘまでの距離を演算する距離演算回路６７に
て形成された演算手段5aと、方向検出手段２a,２bから
出力された方向情報および演算手段5aから出力された距
離情報に基いて被検知物体Ｘの位置を求め、予め設定さ
れた監視領域情報（すなわち、被検知物体Ｘの位置や移
動速度を被検知物体Ｘの種類に対応付けた情報）と位置
情報とを比較して侵入者や火災発生の有無などの状況を
判定し、侵入者や火災発生を検知したときに異常検知信
号を出力する状況判定手段６とで構成されており、広域
に亘って被検知物体Ｘまでの距離および方向を検出して
被検知物体Ｘの位置を判定できるようにし、しかも、被
検知物体Ｘが光学系１の光軸と直交する方向に移動して
いる場合にあっても測距誤差を少なくできるようにした
ものである。状況判定手段６から出力された異常検知信
号はリレー等の出力装置７を制御して外部の警報装置な
どを駆動する。

（実施例） 第１図および第２図は本発明一実施例を示すもので、回
転センサ部１′を構成する各回転センサ１a,１bの支持
体１１′は、軸１０′を中心に回転自在な平歯車状の円
板にて形成されており、それぞれモータ１５a,１５bに
て変速手段を介して一定速度で互いに逆方向に回転され
ている。なお、同一モータにて反転駆動手段を介して両
支持体１１′を互いに逆回転させるようにしても良い。
また、支持体１１′の一端に設けられている光学系１２
a,１２bは被検知物体Ｘからの光を受光して検知素子ア
レイ３a,３b上に結像させるようになっており、実施例
にあっては、人体から発する遠赤外線を集光するために
ゲルマニウムレンズが用いられている。支持体１１′の
他端に設けられた検知素子アレイ３a,３bは基本例と同
様にそれぞれ光学系１２a,１２bの焦点近傍に配設され
結像の移動方向に複数の光検知素子３０，３１が列設さ
れている。

また、上記各回転センサ１a,１bの視野方向を検出する
方向検出手段２a,２bは、基本例と同様の回転角検出機
構にて支持板１１′あるいはモータ１５a,１５bの回転
角を検出するようになっている。さらに、各回転センサ
１a,１bの検知素子アレイ３a,３bの相隣接する光検知素
子３０，３１出力を交互に極性を反転して加算する加算
手段４a,４bは基本例と全く同一であり、例えば加算手
段４a,４b出力Ｖa,Vａ′は、支持体１１′に導電リング
を設けるとともに、導電リングに摺接するブラシを設け
た刷子機構を介して取り出せば良い。なお、支持体１
１′の上面あるいは下面に発光素子を設け、上記発光素
子の光を常に受光できる比較的大面積の受光素子(例え
ば、太陽電池)を対向して配設したフォトカプラ機構を
介して取り出しても良い。このようにして取り出された
両加算手段４a,４b出力Ｖa,Ｖa′はそれぞれ演算手段５
ａの周波数測定回路６５a,６５ｂに入力され、基本例と
同様にゼロクロス点間の時間幅の平均値に基いて周波数
が測定される。一方、周波数測定回路６５a,６５bにて
測定された周波数および方向検出手段２a,２b出力が入
力される平均化回路で６６では、同一視野方向の周波数
を平均化するようになっている。すなわち、各周波数測
定回路６５a,６５bから出力される周波数データおよび
各方向検出手段２a,２bから出力される回転角データを
一対のデータとしてメモリ回路に記憶し、同一視野方向
の周波数データの平均値を演算するようになっており、
平均化周波数は回転センサ１a,１bが１回転する毎に出
力されるようになっている。次に、平均化回路６６出力
が入力される距離演算回路６７は基本例と同様の演算に
よって平均化周波数に基いて被検知物体Ｘまでの距離Ｒ
を演算するようになっている。また、状況判定手段６
は、方向検出手段２a,２bにて検出された方向情報およ
び演算手段５aから出力された距離情報に基いて、背景
技術の項で説明したように、被検知物体Ｘの位置を求
め、求めた位置情報と予め設定してある監視領域情報と
を照合して侵入者や火災発生の有無などの状況を判定
し、さらに判定結果に対応して発生する以上検知信号を
リレー等の出力装置７に与えて警報装置等の外部機器を
制御するのである。

以下、本発明の動作原理について説明する。まず、被検
知物体Ｘが回転センサ１a,１bの光軸と直交する速度ベ
クトルＵ₀をもって移動している場合において、検知素
子アレイ３a,３b上の被検知物体Ｘの像の移動速度は、 Ｕ＝(r／Ｒ)Ｕ₀……………(15) となる。

次に、被検知物体Ｘが静止した状態で回転センサ１a,１
bを角速度ωで回転した場合における像の移動速度Ｖを
求めると、 Ｖ＝rω（１＋a／Ｒ）………(16) となり両移動速度Ｕ，Ｖを移動方向を考慮して合成する
と、 a)被検知物体Ｘの移動方向と回転センサ１a,１bの回転
方向が同一方向の場合、 Ｖ₁＝Ｖ−Ｕ ＝r{ω(1+a／Ｒ）−Ｕ₀／Ｒ｝…(17) b)被検知物体Ｘの移動方向と回転センサ１a,１bの回転
方向が逆方向の場合、 Ｖ₂＝Ｖ＋Ｕ ＝r{ω(1+a／Ｒ）＋Ｕ₀／Ｒ｝…(18) となる。また、各加算手段４a,４b出力Ｖa,Ｖa′の周波
数は、検知素子アレイの光検知素子３０，３１の配設ピ
ッチをとすると、 ｆ₁＝Ｖ₁／２ ＝(r／２){ω(1+a／Ｒ）−Ｕ₀／Ｒ｝…(19) ｆ₂＝Ｖ₂／２ ＝(r／２){ω(1+a／Ｒ）＋Ｕ₀／Ｒ｝…(20) となり、両周波数ｆ₁,ｆ₂の平均を求めると、 ｆ₀＝(ｆ₁＋ｆ₂)／２ ＝(rω／２)(１＋a／Ｒ)……………(21) となる。したがって、被検知物体Ｘの移動速度に全く関
係なく被検知物体Ｘまでの距離Ｒを測定することができ
ることになる。なお、上記(19)(20)式から明らかなよう
に、両周波数ｆ₁,ｆ₂の差を求めることによって、被検
知物体Ｘの光軸と直交する方向の移動速度Ｕ₀を容易に
求めることができることになる。

次に、実施例の動作について具体的に説明する。第３図
は各回転センサ１a,１bの検知素子アレイ３a,３b出力Ｖ
a,Ｖa′の信号波形を示しており、そのゼロクロス点の
位置は被検知物体Ｘの移動による像移動速度分だけ互い
に反対方向にずれている。したがって、この出力Ｖa,Ｖ
a′に基いて周波数測定回路にて測定された周波数は異
なった値となっており、被検知物体Ｘの移動方向と同一
方向に回転する回転センサ１aの検知素子アレイ３a出力
Ｖaの周波数は、被検知物体Ｘが静止している場合の周
波数に比べて低くなり、被検知物体Ｘの移動方向と逆方
向に回転している回転センサ１bの検知素子アレイ３b出
力Ｖa′の周波数は被検知物体Ｘが静止して場合の周波
数に比べて高くなっている。したがって、周波数測定回
路６５a,６５bから出力される周波数を平均化した平均
化周波数は被検知物体Ｘの光軸と直交する方向の移動に
よる影響が除去された周波数となり、この平均化周波数
に基いて距離演算回路６７にて被検知物体Ｘまでの距離
Ｒを演算することにより被検知物体Ｘの正確な位置が判
定できるようになっている。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、一定速度で回転する回転軸に中
央部が取着された支持体の一端に被検知物体からの光を
受光する光学系を設けるとともに、他端に上記光学系の
焦点近傍に配設され支持体の回転方向に複数の光検知素
子が列設された検知素子アレイを設けた回転センサと、
上記回転センサの視野方向を検出する方向検出手段と、
検知素子アレイの相隣接する光検知素子出力を交互に極
性を反転して加算する加算手段と、加算手段出力の周波
数に基いて被検知物体までの距離を演算する演算手段
と、方向検出手段から出力された方向情報および演算手
段から出力された距離情報に基いて被検知物体の方向と
距離とで特定される位置を求める位置判定手段とで構成
されており、回転センサによって有効視野を移動させる
とともに、回転センサの光学系の焦点近傍に配置された
検知素子アレイ上に結像される被検知物体の像を移動さ
せて被検知物体までの距離および方向を検出しているの
で、広域に亘って被検知物体の位置を判定でき、また、
光学系の有効視野の移動および検知素子アレイ上の像の
移動を同一の回転機構によって行っているので、構成が
簡単になってコストを安くすることができ、しかも、逆
方向に回転される一対の回転センサの同一視野方向出力
の周波数を平均化して距離を求めているので、被検知物
体が回転センサの光学系の光軸と直交する方向に移動し
ている場合にあっても測距誤差を少なくできるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部斜視図、第２図は同上の
ブロック回路図、第３図は同上の動作説明図、第４図は
本発明の基本例の概略構成を示すブロック図、第５図は
同上の要部構成を示す斜視図、第６図は同上の要部概略
ブロック図、第７図は同上の要部ブロック回路図、第８
図は同上の要部断面図、第９図乃至第１１図は同上の動
作説明図である。 １′は回転センサ部、１a,１bは回転センサ、２a,２bは
方向検出手段、３a,３bは検知素子アレイ、４a,４bは加
算手段、５aは演算手段、６は状況判定手段、１１′は
支持体、１２a,１２bは光学系、３０，３１は光検知素
子である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定速度で回転する支持体の一端に被検知
   物体からの光を受光する光学系を設けるとともに、他端
   に上記光学系の焦点近傍に配設され支持体の回転方向に
   複数の光検知素子が列設された検知素子アレイを設けた
   一対の回転センサを回転中心が一致し、回転方向が互い
   に逆方向となるようにした回転センサ部と、上記各回転
   センサの視野方向を検出する方向検出手段と、各回転セ
   ンサの検知素子アレイの相隣接する光検知素子出力を交
   互に極性を反転して加算する加算手段と、両加算手段出
   力の同一視野方向の周波数を平均化する平均化回路およ
   び平均化周波数に基いて被検知物体までの距離を演算す
   る距離演算回路にて形成された演算手段と、方向検出手
   段から出力された方向情報および演算手段から出力され
   た距離情報に基いて被検知物体の方向と距離とで特定さ
   れる位置を求める位置判定手段とより成る広域状況監視
   装置。