JPH0735858A - 距離計測装置 - Google Patents
距離計測装置Info
- Publication number
- JPH0735858A JPH0735858A JP17634993A JP17634993A JPH0735858A JP H0735858 A JPH0735858 A JP H0735858A JP 17634993 A JP17634993 A JP 17634993A JP 17634993 A JP17634993 A JP 17634993A JP H0735858 A JPH0735858 A JP H0735858A
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- JP
- Japan
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- light
- threshold level
- distance measuring
- measuring device
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- Pending
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】太陽光などの外乱の影響を排除し、かつ検出性
能が高い距離計測装置の提供を目的としている。 【構成】距離計測装置の受光回路では、あらかじめ設定
したしきい値レベル以上のレベルにある反射光を取り込
む。このしきい値レベルを適宜自動的に変更させる。変
更の際は、外乱のレベルが設定したしきい値レベルを越
えないかという計測を、設定できる最小のしきい値レベ
ルから始めて、徐々にレベルを高めて行うことにより、
外乱の影響のない範囲でレベルの低い、すなわち検出性
能の高いしきい値レベルを設定する。
能が高い距離計測装置の提供を目的としている。 【構成】距離計測装置の受光回路では、あらかじめ設定
したしきい値レベル以上のレベルにある反射光を取り込
む。このしきい値レベルを適宜自動的に変更させる。変
更の際は、外乱のレベルが設定したしきい値レベルを越
えないかという計測を、設定できる最小のしきい値レベ
ルから始めて、徐々にレベルを高めて行うことにより、
外乱の影響のない範囲でレベルの低い、すなわち検出性
能の高いしきい値レベルを設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザを用いて対象物
までの距離を計測する距離計測装置に関する。
までの距離を計測する距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザを用いた距離計測装置は、検出対
象に対して光を照射し、照射時刻とその反射光の受光時
刻との差、すなわち伝搬遅延時間から距離を求める装置
である。光の照射と反射光受光との間の遅延時間を求め
るために、制御回路により発光タイミングをつくり、そ
のタイミングでカウンタをスタートする。同時にそのタ
イミングに合わせてレーザダイオード（以下「ＬＤ」と
記す）駆動回路によりＬＤを駆動してレーザの発光を行
い、このレーザ光が検出対象に反射して帰ってきた反射
光をフォトダイオード（以下「ＰＤ」と記す）で受光す
る。受光回路の中で設定した受光しきい値レベル以上の
レベルの反射光が得られた場合、そのタイミングを制御
回路で取り込み、カウンタをストップして伝搬遅延時間
を計測する。
象に対して光を照射し、照射時刻とその反射光の受光時
刻との差、すなわち伝搬遅延時間から距離を求める装置
である。光の照射と反射光受光との間の遅延時間を求め
るために、制御回路により発光タイミングをつくり、そ
のタイミングでカウンタをスタートする。同時にそのタ
イミングに合わせてレーザダイオード（以下「ＬＤ」と
記す）駆動回路によりＬＤを駆動してレーザの発光を行
い、このレーザ光が検出対象に反射して帰ってきた反射
光をフォトダイオード（以下「ＰＤ」と記す）で受光す
る。受光回路の中で設定した受光しきい値レベル以上の
レベルの反射光が得られた場合、そのタイミングを制御
回路で取り込み、カウンタをストップして伝搬遅延時間
を計測する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述のレーザを用いた
距離計測装置には以下の課題があった。
距離計測装置には以下の課題があった。
【０００４】検出性能を上げるためには、前述の受光回
路内のしきい値レベルを下げる必要があるが、太陽光な
どの外乱（以下「外乱光」と記す）の影響があるため、
単純にしきい値レベルを下げられない。
路内のしきい値レベルを下げる必要があるが、太陽光な
どの外乱（以下「外乱光」と記す）の影響があるため、
単純にしきい値レベルを下げられない。
【０００５】また、雨天・霧天時などには、デバイスと
して光を用いていることにより、雨滴・水滴・降水・霧
粒などの影響で光が減衰するため、検出距離が落ち検出
性能が悪くなる。これを解決するためには、しきい値レ
ベルを下げる必要がある。
して光を用いていることにより、雨滴・水滴・降水・霧
粒などの影響で光が減衰するため、検出距離が落ち検出
性能が悪くなる。これを解決するためには、しきい値レ
ベルを下げる必要がある。
【０００６】従来は、上記の事実を考慮して、試行錯誤
を繰り返すことにより、しきい値レベルを設定してい
た。
を繰り返すことにより、しきい値レベルを設定してい
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本発明では、距離計測装置外部の状況に応じて、
反射光のしきい値レベルを切り替える切替手段を備えた
距離計測装置を提供する。
めに、本発明では、距離計測装置外部の状況に応じて、
反射光のしきい値レベルを切り替える切替手段を備えた
距離計測装置を提供する。
【０００８】
【作用】本発明では、外部の状況に応じて、外乱光の影
響が出ないような、かつ検出性能が高くなるような、最
適なしきい値レベルを適宜選択し、切替える。これによ
り、晴天時には外乱光の影響を受けない高めのしきい値
レベル、雨天・霧天時には雨滴・水滴・降水・霧粒など
による光の減衰を考慮した低めのしきい値レベルを自動
的に設定でき、距離計測装置としての検出性能を大きく
向上することができる。
響が出ないような、かつ検出性能が高くなるような、最
適なしきい値レベルを適宜選択し、切替える。これによ
り、晴天時には外乱光の影響を受けない高めのしきい値
レベル、雨天・霧天時には雨滴・水滴・降水・霧粒など
による光の減衰を考慮した低めのしきい値レベルを自動
的に設定でき、距離計測装置としての検出性能を大きく
向上することができる。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である距離計測装
置の構成図である。本実施例の距離計測装置は、受光部
１と投光部２とマイクロコンピュータ３からなる。受光
部１には、ＰＤ１１、電流電圧変換器１２、アンプ１
３、コンパレータ１４と、しきい値レベル切替装置１５
が、投光部２には、ＬＤ２１、タイミング生成器２２
と、ＬＤ駆動回路２３がそれぞれ設けられている。
置の構成図である。本実施例の距離計測装置は、受光部
１と投光部２とマイクロコンピュータ３からなる。受光
部１には、ＰＤ１１、電流電圧変換器１２、アンプ１
３、コンパレータ１４と、しきい値レベル切替装置１５
が、投光部２には、ＬＤ２１、タイミング生成器２２
と、ＬＤ駆動回路２３がそれぞれ設けられている。
【００１０】次に、図１の距離計測装置の動作概要を説
明する。
明する。
【００１１】まずマイクロコンピュータ３がＬＤ駆動回
路２３にＬＤ発光信号を発する。ＬＤ駆動回路２３は発
光信号を受けとると、タイミング生成器２２から生成さ
れたクロック信号に基づいて、ＬＤ２１に駆動電流を流
し、レーザ光を発光させる。レーザ光は、対象物により
反射しＰＤ１１により受光される。ＰＤ１１により受光
されたレーザ光は電流電圧変換器１２により電圧に変換
され、アンプ１３により増幅された後、受光信号として
コンパレータ１４に入力される。
路２３にＬＤ発光信号を発する。ＬＤ駆動回路２３は発
光信号を受けとると、タイミング生成器２２から生成さ
れたクロック信号に基づいて、ＬＤ２１に駆動電流を流
し、レーザ光を発光させる。レーザ光は、対象物により
反射しＰＤ１１により受光される。ＰＤ１１により受光
されたレーザ光は電流電圧変換器１２により電圧に変換
され、アンプ１３により増幅された後、受光信号として
コンパレータ１４に入力される。
【００１２】一方、しきい値レベル切替装置１５は、マ
イクロコンピュータ３から出力されたしきい値コントロ
ール信号に基づいてしきい値レベルを設定する。この設
定は、切替装置内部に存在する複数の抵抗器を、スイッ
チによって切替えることにより行う。しきい値レベルの
設定後、しきい値レベル切替装置１５はしきい値レベル
信号をコンパレータ１４に向けて出力する。（なお、本
実施例では固有の抵抗値を持つ抵抗器を複数内蔵したし
きい値レベル切替装置を使用しているが、可変抵抗器を
内蔵した切替装置であっても同様の効果が得られる。）
コンパレータ１４は、前記受光信号としきい値レベル信
号とが入力された後、その大小比較を行い、前記受光信
号のレベルが前記しきい値レベル以上ならばハイレベル
設定指示の信号を出力し、そうでなければローレベル設
定指示の信号を出力する。コンパレータ１４からの出力
はマイクロコンピュータ３に入力され、マイクロコンピ
ュータ３はしきい値レベル切替装置１５に向けて、レベ
ル選択の信号を出力する。
イクロコンピュータ３から出力されたしきい値コントロ
ール信号に基づいてしきい値レベルを設定する。この設
定は、切替装置内部に存在する複数の抵抗器を、スイッ
チによって切替えることにより行う。しきい値レベルの
設定後、しきい値レベル切替装置１５はしきい値レベル
信号をコンパレータ１４に向けて出力する。（なお、本
実施例では固有の抵抗値を持つ抵抗器を複数内蔵したし
きい値レベル切替装置を使用しているが、可変抵抗器を
内蔵した切替装置であっても同様の効果が得られる。）
コンパレータ１４は、前記受光信号としきい値レベル信
号とが入力された後、その大小比較を行い、前記受光信
号のレベルが前記しきい値レベル以上ならばハイレベル
設定指示の信号を出力し、そうでなければローレベル設
定指示の信号を出力する。コンパレータ１４からの出力
はマイクロコンピュータ３に入力され、マイクロコンピ
ュータ３はしきい値レベル切替装置１５に向けて、レベ
ル選択の信号を出力する。
【００１３】ところで、ＰＤ１１はＬＤ２１により発せ
られ対象物により反射されたレーザ光（以下「正反射
光」と記す）以外に、前述した太陽光等の外乱光を受け
る。図２はＬＤによる発光とＰＤによる受光とのタイミ
ング関係図である。図２のＬＤ発光信号と晴天時受光信
号を比較することにより、正反射光はＬＤによる発光と
ほぼ同じタイミングでＰＤによって受光されるといえ
る。そして、ＬＤによる発光とほぼ同じタイミングで受
光された正反射光は、それ以外のタイミングで受光され
る外乱光よりレベルが高い。（同様のことが、ＬＤ発光
信号と雨天時受光信号を比較することからもいえる。）
したがって、外乱光を排除し正反射光のみを受け入れる
ようにしきい値レベルを設定すればよい。
られ対象物により反射されたレーザ光（以下「正反射
光」と記す）以外に、前述した太陽光等の外乱光を受け
る。図２はＬＤによる発光とＰＤによる受光とのタイミ
ング関係図である。図２のＬＤ発光信号と晴天時受光信
号を比較することにより、正反射光はＬＤによる発光と
ほぼ同じタイミングでＰＤによって受光されるといえ
る。そして、ＬＤによる発光とほぼ同じタイミングで受
光された正反射光は、それ以外のタイミングで受光され
る外乱光よりレベルが高い。（同様のことが、ＬＤ発光
信号と雨天時受光信号を比較することからもいえる。）
したがって、外乱光を排除し正反射光のみを受け入れる
ようにしきい値レベルを設定すればよい。
【００１４】しかしながら、図２に示すとおり、晴天時
より雨天時の方が正反射光、外乱光ともレベルが低くな
る。それゆえ、晴天時に最適なしきい値レベルは雨天時
には使用できないし、また雨天時に最適なしきい値レベ
ルを晴天時に使用することもできない。したがって、常
に検出性能を高レベルに保つためには、その場に応じた
最適なしきい値レベルを常に設定し直すことが不可欠と
なる。
より雨天時の方が正反射光、外乱光ともレベルが低くな
る。それゆえ、晴天時に最適なしきい値レベルは雨天時
には使用できないし、また雨天時に最適なしきい値レベ
ルを晴天時に使用することもできない。したがって、常
に検出性能を高レベルに保つためには、その場に応じた
最適なしきい値レベルを常に設定し直すことが不可欠と
なる。
【００１５】以下、本実施例においてしきい値レベルを
設定し直す過程を、図３のフローチャートに沿って示
す。ステップ１０１で、通常の距離計測動作により対象
物までの距離を測定し、一定間隔をおいてしきい値レベ
ル切替を行う。まずステップ１０２でＬＤの発光を停止
する。次にステップ１０３で最小しきい値レベルを設定
して、ステップ１０４で一定時間、外乱光がしきい値を
越えるか否かを測定する。ここで、しきい値を越える外
乱光がなければステップ１０７に進んで、この最小しき
い値レベルを計測用のしきい値レベルとして設定する。
設定し直す過程を、図３のフローチャートに沿って示
す。ステップ１０１で、通常の距離計測動作により対象
物までの距離を測定し、一定間隔をおいてしきい値レベ
ル切替を行う。まずステップ１０２でＬＤの発光を停止
する。次にステップ１０３で最小しきい値レベルを設定
して、ステップ１０４で一定時間、外乱光がしきい値を
越えるか否かを測定する。ここで、しきい値を越える外
乱光がなければステップ１０７に進んで、この最小しき
い値レベルを計測用のしきい値レベルとして設定する。
【００１６】しきい値を越える外乱光があった場合は、
ステップ１０５でしきい値レベルが最大のものであるか
否かを確認し、最大のものであればステップ１０７に進
んでそのレベルを計測用レベルに設定し、最大のもので
なければ、ステップ１０６で一段高いしきい値レベルを
再設定して、ステップ１０４に戻る。このような一連の
処理によって、外乱光の影響を受けることなく、かつ反
射光の検出制度の高い、最適なしきい値レベルをマイク
ロコンピュータ３は設定し、しきい値コントロール信号
をコンパレータ１４に出力する。
ステップ１０５でしきい値レベルが最大のものであるか
否かを確認し、最大のものであればステップ１０７に進
んでそのレベルを計測用レベルに設定し、最大のもので
なければ、ステップ１０６で一段高いしきい値レベルを
再設定して、ステップ１０４に戻る。このような一連の
処理によって、外乱光の影響を受けることなく、かつ反
射光の検出制度の高い、最適なしきい値レベルをマイク
ロコンピュータ３は設定し、しきい値コントロール信号
をコンパレータ１４に出力する。
【００１７】別の実施例として、発光手段に図４に示す
ようなスキャナを具備した例を示す。
ようなスキャナを具備した例を示す。
【００１８】ここでは、スキャナを使った計測処理をス
キャンエリアの端点付近（ＬＤ停止エリア）で一時中断
してしきい値レベル切替を行う。元来計測処理の効率が
悪かったスキャンエリアの端点付近での計測を止めて
も、計測処理そのものの効率はそれほど低下しないこと
が理由である。なおこの他、計測処理としきい値レベル
切替を並行して行う計測処理装置であってもよい。
キャンエリアの端点付近（ＬＤ停止エリア）で一時中断
してしきい値レベル切替を行う。元来計測処理の効率が
悪かったスキャンエリアの端点付近での計測を止めて
も、計測処理そのものの効率はそれほど低下しないこと
が理由である。なおこの他、計測処理としきい値レベル
切替を並行して行う計測処理装置であってもよい。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、外部
状況に応じて最適なしきい値レベルを設定するので、晴
天時には太陽光などの外乱の影響を受けない高めのしき
い値レベルを、雨天・霧天時には雨滴・水滴・降水・霧
粒などによる光の減衰を考慮した低めのしきい値レベル
を自動的に設定でき、距離計測装置としての検出性能を
大きく向上することができる。
状況に応じて最適なしきい値レベルを設定するので、晴
天時には太陽光などの外乱の影響を受けない高めのしき
い値レベルを、雨天・霧天時には雨滴・水滴・降水・霧
粒などによる光の減衰を考慮した低めのしきい値レベル
を自動的に設定でき、距離計測装置としての検出性能を
大きく向上することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】発光と受光とのタイミング関係図である。
【図３】しきい値レベルの設定手順を表したフローチャ
ートである。
ートである。
【図４】しきい値レベル切替エリアと距離計測エリアと
の関係図である。
の関係図である。
１ 受光部 ２ 発光部 ３ マイクロコンピュータ １１ ＰＤ １２ 電流・電圧変換器 １３ アンプ １４ コンパレータ １５ しきい値レベル切替装置
Claims (4)
- 【請求項１】 発光手段と、 前記発光手段から発せられ物体によって反射された反射
光を受光する受光手段と、 前記発光手段による発光と前記受光手段による受光との
時間差を用いて前方物体との距離を計測する計測手段と
を備えた距離計測装置において、 一定間隔または不定期に、反射光以外の光の強度を測定
する強度測定手段と、 前記強度測定手段による測定の結果に応じて、反射光以
外の光を拾わぬように反射光のしきい値レベルを切り替
える切替手段を具備する距離計測装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、通常の距離計測を行う
モードと、前記切替手段を制御するモードとを有する、
請求項１に記載の距離計測装置。 - 【請求項３】 前記発光手段は、スキャン機構を具備し
て成る、請求項１に記載の距離計測装置。 - 【請求項４】 前記切替手段は、スキャン機構がスキャ
ン端点にあるときにしきい値レベルを切替える、請求項
３に記載の距離計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17634993A JPH0735858A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17634993A JPH0735858A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 距離計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0735858A true JPH0735858A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16012052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17634993A Pending JPH0735858A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | 距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0735858A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061336A2 (en) | 1999-06-15 | 2000-12-20 | Kabushiki Kaisha Topcon | Distance measuring apparatus and method |
| JP2006322834A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nikon Corp | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
| JP2012122951A (ja) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Denso Corp | 距離測定装置および距離測定プログラム |
| DE102018213075A1 (de) | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Objektdetektionsgerät |
| JP2019035690A (ja) * | 2017-08-18 | 2019-03-07 | 株式会社リコー | 物体検出装置、センシング装置、移動体装置及び物体検出方法 |
| WO2020061967A1 (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种测距装置以及基于测距装置的时间测量方法 |
| WO2020087376A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 光探测方法、光探测装置和移动平台 |
| JP2025020097A (ja) * | 2016-09-20 | 2025-02-12 | イノヴィズ テクノロジーズ リミテッド | Ｌｉｄａｒシステム及び方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP17634993A patent/JPH0735858A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1061336A2 (en) | 1999-06-15 | 2000-12-20 | Kabushiki Kaisha Topcon | Distance measuring apparatus and method |
| EP1061336A3 (en) * | 1999-06-15 | 2004-12-29 | Kabushiki Kaisha Topcon | Distance measuring apparatus and method |
| JP2006322834A (ja) * | 2005-05-19 | 2006-11-30 | Nikon Corp | 距離測定装置、及び距離測定方法 |
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| JP2025020097A (ja) * | 2016-09-20 | 2025-02-12 | イノヴィズ テクノロジーズ リミテッド | Ｌｉｄａｒシステム及び方法 |
| DE102018213075A1 (de) | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Omron Automotive Electronics Co., Ltd. | Objektdetektionsgerät |
| JP2019035690A (ja) * | 2017-08-18 | 2019-03-07 | 株式会社リコー | 物体検出装置、センシング装置、移動体装置及び物体検出方法 |
| US11150345B2 (en) | 2017-08-18 | 2021-10-19 | Ricoh Company, Ltd. | Object detector, sensing device, and mobile object apparatus |
| WO2020061967A1 (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种测距装置以及基于测距装置的时间测量方法 |
| CN111316130A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-06-19 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种测距装置以及基于测距装置的时间测量方法 |
| CN111316130B (zh) * | 2018-09-27 | 2024-03-08 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种测距装置以及基于测距装置的时间测量方法 |
| WO2020087376A1 (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 光探测方法、光探测装置和移动平台 |
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