JPH0760084B2 - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPH0760084B2 JPH0760084B2 JP25467486A JP25467486A JPH0760084B2 JP H0760084 B2 JPH0760084 B2 JP H0760084B2 JP 25467486 A JP25467486 A JP 25467486A JP 25467486 A JP25467486 A JP 25467486A JP H0760084 B2 JPH0760084 B2 JP H0760084B2
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- JP
- Japan
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- distance
- light
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- current
- light emitting
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、列車の自動連結時における列車間距離測定
などに用いられる距離測定装置に関するものである。
などに用いられる距離測定装置に関するものである。
従来、光学的に距離を測定する方法として、既知の大き
さの物体を光学系により結像させ、その像の大きさを測
定して、物体までの距離を求める三角測量方式がある。
このため従来は結像した像の大きさを測定するのに、撮
像管やイメージセンサ等により撮像した画像を画素に分
解して記憶し、記憶してるデータを基にして画像処理を
行い大きさを算出している。
さの物体を光学系により結像させ、その像の大きさを測
定して、物体までの距離を求める三角測量方式がある。
このため従来は結像した像の大きさを測定するのに、撮
像管やイメージセンサ等により撮像した画像を画素に分
解して記憶し、記憶してるデータを基にして画像処理を
行い大きさを算出している。
しかしながらこのような従来の方法は屋外で使用する場
合は昼夜で物体の照明条件が異なり、このため物体表面
の輝度分布が大きく変り正確な値を測定することが困難
なばかりでなく、データの転送に時間がかかり、物体が
刻々と移動する場合、実用的な値を得難いという問題を
有していた。
合は昼夜で物体の照明条件が異なり、このため物体表面
の輝度分布が大きく変り正確な値を測定することが困難
なばかりでなく、データの転送に時間がかかり、物体が
刻々と移動する場合、実用的な値を得難いという問題を
有していた。
このような問題を解決するためにこの発明は、物体上の
二点に光源を設け、この光源を異なる条件で変調するよ
うにしたものである。
二点に光源を設け、この光源を異なる条件で変調するよ
うにしたものである。
光源位置が検出され、検出結果から距離が求められる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図である。
同図において１は一方の車両に設けた送信装置、２は他
方の車両に設けた受信装置である。送信装置１は所定距
離離間し、発光光線が受信装置２に向けて設けられた発
光素子10,11、その発光素子に供給する電流を変調する
変調回路12,13、変調回路に異なる周波数fA,fBの信号を
供給する発振回路14から構成されている。受信装置２は
オートアイリス機構20、半導体位置検出素子（Position
Sensitive Device:以下PSDと称する）21、受光回路22,
23、位置演算部24,25、距離演算部26、オートアイリス
制御回路27から構成されている。
同図において１は一方の車両に設けた送信装置、２は他
方の車両に設けた受信装置である。送信装置１は所定距
離離間し、発光光線が受信装置２に向けて設けられた発
光素子10,11、その発光素子に供給する電流を変調する
変調回路12,13、変調回路に異なる周波数fA,fBの信号を
供給する発振回路14から構成されている。受信装置２は
オートアイリス機構20、半導体位置検出素子（Position
Sensitive Device:以下PSDと称する）21、受光回路22,
23、位置演算部24,25、距離演算部26、オートアイリス
制御回路27から構成されている。
このように構成された装置の動作は次のとおりである。
変調回路12,13は発振回路14から供給された周波数fA,fB
の信号に基づいて発光素子10,11に供給する電流を変調
するので、発光素子10は周波数fAの信号で変調され、発
光素子11は周波数fBの信号変調され、それぞれの変調状
態は異なつたものとなつている。発光素子10,11から送
出された光は図示しない光学系を介して受信装置２に伝
えられ、オートアイリス機構20を介してPSD21上に結像
する。
変調回路12,13は発振回路14から供給された周波数fA,fB
の信号に基づいて発光素子10,11に供給する電流を変調
するので、発光素子10は周波数fAの信号で変調され、発
光素子11は周波数fBの信号変調され、それぞれの変調状
態は異なつたものとなつている。発光素子10,11から送
出された光は図示しない光学系を介して受信装置２に伝
えられ、オートアイリス機構20を介してPSD21上に結像
する。
PSD21はその面上に結像した像の位置に応じた電流をそ
の両端の電極21a,21bから出力するようになつており、
発光素子10によつて結像した像によつて電極21aからI1A
を、電極21bからI2Aを出力し、発光素子11によつて結像
した像によつて電極21aからI1Bを、電極21bからI2Bを出
力する。このため電極21aから電流I1Aと電流I1Bの和で
ある電流I1が出力され、電極21bから電流I2Aと電流I2B
の和である電流I2が出力される。この電流はオートアイ
リス制御回路27に供給されるので、オートアイリス制御
回路27は常に電流I1と電流I2の大きさがそれぞれ変動し
ないようにオートアイリス機構20を制御する。
の両端の電極21a,21bから出力するようになつており、
発光素子10によつて結像した像によつて電極21aからI1A
を、電極21bからI2Aを出力し、発光素子11によつて結像
した像によつて電極21aからI1Bを、電極21bからI2Bを出
力する。このため電極21aから電流I1Aと電流I1Bの和で
ある電流I1が出力され、電極21bから電流I2Aと電流I2B
の和である電流I2が出力される。この電流はオートアイ
リス制御回路27に供給されるので、オートアイリス制御
回路27は常に電流I1と電流I2の大きさがそれぞれ変動し
ないようにオートアイリス機構20を制御する。
受光回路22,23は２種類の周波数fA,fBのみを周波数弁別
し、その信号電流I1A,I1B,I2A,I2Bの大きさに比例した
値の直流信号電圧V1A,V1B,V2A,V2Bを出力し、外乱光ノ
イズは遮断されるようになつている。これらの直流信号
電圧は位置演算部24,25に供給され、PSD21上の結像位置
データを として演算する。この２つのデータはPSD21上の像の位
置を表わしており、このデータが距離演算部26に供給さ
れる。
し、その信号電流I1A,I1B,I2A,I2Bの大きさに比例した
値の直流信号電圧V1A,V1B,V2A,V2Bを出力し、外乱光ノ
イズは遮断されるようになつている。これらの直流信号
電圧は位置演算部24,25に供給され、PSD21上の結像位置
データを として演算する。この２つのデータはPSD21上の像の位
置を表わしており、このデータが距離演算部26に供給さ
れる。
第２図は三角測量によつて距離を求めるときの原理図で
あり、l1は発光素子10,11の離間距離、ｘは送信装置１
と受信装置２との距離、ｆは受信装置内の図示しない光
学系の焦点距離、l2は発光素子10,11の離間距離に対応
してPSD21上に結像する像の離間距離である。ここでl1,
fは既知でありl2は位置演算部24,25から出力されたデー
タから求められる。このため距離ｘは次式によつて求め
られる。
あり、l1は発光素子10,11の離間距離、ｘは送信装置１
と受信装置２との距離、ｆは受信装置内の図示しない光
学系の焦点距離、l2は発光素子10,11の離間距離に対応
してPSD21上に結像する像の離間距離である。ここでl1,
fは既知でありl2は位置演算部24,25から出力されたデー
タから求められる。このため距離ｘは次式によつて求め
られる。
第３図はこの装置を用いて列車の連結を行なうときの例
を示し、停止列車30の後部に送信装置１が、進行列車31
の前部に受信装置２が設けられており、受信装置２で列
車間距離が求められ、この値に基づいて進行列車31の速
度υが図示しない制御部によつて制御され、シヨツクの
少ないスムーズな連結が行なわれる。
を示し、停止列車30の後部に送信装置１が、進行列車31
の前部に受信装置２が設けられており、受信装置２で列
車間距離が求められ、この値に基づいて進行列車31の速
度υが図示しない制御部によつて制御され、シヨツクの
少ないスムーズな連結が行なわれる。
以上説明したようにこの発明は所定距離離間して設けた
光源を異なる条件で変調しているので、２つの光源を独
立に弁別することが可能であり、このため外部照明条件
の変化があつても２つの光源間距離を認識でき、このた
め２つの物体の距離を安定に求めることができ、また従
来のように画素毎のデータをメモリに蓄積しそれを画像
処理する方式をとつていないので処理が早く、刻々と位
置を変える物体間の距離も測定できるという効果を有す
る。
光源を異なる条件で変調しているので、２つの光源を独
立に弁別することが可能であり、このため外部照明条件
の変化があつても２つの光源間距離を認識でき、このた
め２つの物体の距離を安定に求めることができ、また従
来のように画素毎のデータをメモリに蓄積しそれを画像
処理する方式をとつていないので処理が早く、刻々と位
置を変える物体間の距離も測定できるという効果を有す
る。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図、第２図
は三角測量の原理を示す図、第３図は列車の連結を行な
つている状態を示す図である。 １……送信装置、２……受信装置、10,11……発光素
子、12,13……変調回路、14……発振回路、20……オー
トアイリス機構、21……PSD、22,23……受光回路、24,2
5……位置演算部、26……距離演算部、27……オートア
イリス制御回路。
は三角測量の原理を示す図、第３図は列車の連結を行な
つている状態を示す図である。 １……送信装置、２……受信装置、10,11……発光素
子、12,13……変調回路、14……発振回路、20……オー
トアイリス機構、21……PSD、22,23……受光回路、24,2
5……位置演算部、26……距離演算部、27……オートア
イリス制御回路。
Claims (1)
- 【請求項１】一方の物体上に異なる変調条件で変調され
かつ所定距離離間して設けられた少なくとも２つの光源
と、他方の物体上に設けられ２つの光源からの光を結像
する結像部と、その結像部上における光点位置を演算す
る位置演算部と、光点位置をもとに一方の物体と他方の
物体との距離を求める距離演算部とから構成される距離
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25467486A JPH0760084B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25467486A JPH0760084B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63109305A JPS63109305A (ja) | 1988-05-14 |
| JPH0760084B2 true JPH0760084B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=17268286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25467486A Expired - Lifetime JPH0760084B2 (ja) | 1986-10-28 | 1986-10-28 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760084B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5059789A (en) * | 1990-10-22 | 1991-10-22 | International Business Machines Corp. | Optical position and orientation sensor |
| JP2524048B2 (ja) * | 1992-03-25 | 1996-08-14 | 浜松ホトニクス株式会社 | 変位計測装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917363B2 (ja) | 2012-10-29 | 2016-05-11 | 株式会社東芝 | 水処理装置 |
-
1986
- 1986-10-28 JP JP25467486A patent/JPH0760084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5917363B2 (ja) | 2012-10-29 | 2016-05-11 | 株式会社東芝 | 水処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63109305A (ja) | 1988-05-14 |
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