JPS62188907A - 距離計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば対象物がどの程度接近しているかを判
別する為の距離計に関する。

〔発明の概要〕

本発明は対象物迄の距離を判別する為の距離計において
、 発光部から発射した平行光線を対象物で反射させ、この
反射光を受光部で受光してこれを光ファイバを介して表
示部に導くように構成し、その際、上記発光部と上記受
光部との少なくとも一方を、他方と同一の平面内で且つ
上記発射光又は上記反射光の光軸と交差する方向に配列
して複数個設けることにより、 極めて簡単な構成で且つ容易に対象物迄の距離が判別出
来る距離計を提供するものである。

〔従来の技術〕

対象物との間の距離を測定する距離測定装置として種々
のものが実用化されている。

例えば超音波を発射してこれを対象物に反射させ、この
反射波が返って来る迄の時間を測定するものが自動焦点
カメラ等に採用されている。又測量用の測距機には、電
波や変調した光波を対象物に向けて発射し、この波を受
は取った対象物から反射波を発射させてこの反射波が到
着する迄の時間を測定するものもある。

又光ファイバを用いたものとしては、光ファイバの一端
から発射した光を被測定物で反射させ、この反射光を同
じ光ファイバ又は別の光ファイバで受光して、この受光
した光の強さを測定するものが提吏されている（例えば
、特開昭５７−１１９２１０号公幸浸、特開昭５９−１
６８３０７号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら従来実用化若しくは提案されている距離測
定装置は、対象物迄の距離の大きさをかなり精確に測定
出来るものの、時間測定や信号処理を電気的に行なわな
ければならない為に複雑な回路構成を必要とし、又電磁
気的な雑音を拾い易いという欠点もあった。

例えば自動車等を後退させる時に後方の障害物との間の
距離を判別するような場合には、それ程精確な距離の大
きさを知る必要は無く、障害物がどの程度接近している
かを大雑把に把握出来れば充分である。このような場合
、上述したような距離測定装置を用いるのはコスト高に
なるばかりでなく、故障が起こり易いという問題点もあ
った。

そこで本発明の課題は、実質的に電気回路を用いず、極
めて簡単且つ低コストの構成で容易に対象物との間の距
離を判別出来る距離計を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記課題は本発明により次のようにして解決される。即
ち、本発明においては、例えば第１図に示すように、対
象物４に向けて平行光ｖＡ７を発射する発光部２と、こ
の発光部２からの光が上記対象物４により反射されて来
た反射光８を受光する為の受光部３と、この受光部３に
光ファイバ５を介して接続された表示部６とを夫々設け
ている。

そして上記発光部２と上記受光部３との少なくとも一方
を、他方と同一の平面内で且つ上記発射光７又は上記反
射光８の光軸と交差する方向に配列して複数個設けてい
る。

〔作　用〕

本発明の好ましい一実施態様においては、第１図に示す
ように、複数の受光部３ａ〜３ｅが配列されて設けられ
る。そしてこれらの受光部３ａ〜３ｅに夫々光ファイバ
５ａ〜５ｅを介して表示部６ａ〜６ｅが接続される。

発光部２（単数でも複数でも良い）から発射された平行
光線７は、対象物４が相対的に移動するに従ってその反
射される位置が変わり、例えば対象物４が接近するにつ
れて反射光８は各受光部３ａ〜３ｅにより順次受光され
る。そして受光部３ａ〜３ｅのいずれかで受光された光
は光ファイバ５ａ〜５ｅを介して対応する表示部６ａ〜
６ｅに導かれ、その対応する表示部が光る。従ってどの
表示部６ａ〜６ｅが光るかによってどの受光部３ａ〜３
ｅに反射光８が届いたかが分かり、これによって対象物
４迄の距離が分かる。

本発明の別の好ましい実施態様においては、第５図に示
すように、互いに異なった色の光（例えば、青、緑、黄
、橙、赤等）を互いに略平行な方向へ発射する複数の発
光部２３〜２ｅが配列されて設けられる。各発光部２ａ
〜２ｅから発射される平行光ｖＡ７ａ〜７ｅは対象物４
によって反射されるが、その反射光８ａ〜８ｅは各々対
象物４が所定の距離にある時にのめ受光部３に達する。

そして受光部３で受光された光は光ファイバ５を介して
表示部６に導かれ、表示部６が受光した光の色に光る。

従ってどの色の光が受光されたかによって対象物４迄の
距離を知ることが出来る。

〔実施例〕

以下、自動車等を後退させて車庫等に入れる際に用いる
接近警告装置に本発明を適用した実施例に付き添付図面
を参照して説明する。

第１図に示すように、車体１の後端部には夫々５個ずつ
の発光部２２〜２ｅと受光部３ａ〜３ｅとが設けられて
いる。

各発光部２ａ〜２ｅは電球２０とこの電球２０からの光
を平行光線にするコリメートレンズ２１とを夫々具備し
ている。２２は各電球２０に電力を供給する為の電源で
ある。

一方、各受光部３ａ〜３ｅは受光レンズ３０と光ファイ
バの入射端３１とから構成されており、指向性を高める
為にこれらの受光部３ａ〜３ｅは各受光窓３２から少し
奥に引込んだ状態で配されている。

運転席には、光ファイバの出射端で構成された表示部６
ａ〜６ｅが夫々設けられており、各表示部６ａ〜６ｅは
、対応する受光部３ａ〜３ｅと光ファイバ５ａ〜５ｅに
よって夫々接続されている。

発光部２ａ〜２ｅと受光部３ａ〜３ｅは、その各軸線を
やや内側に向けて互いに同一の平面内で対称的に配列さ
れている。又発光部２ａ〜２ｅ及び受光部３３〜３ｅの
各々はその各軸線を互いに平行にして等間隔に配されて
いる。そして、第１図に示すように、互いに等間隔ｌだ
け離れた位置Ａ−Ｅで反射された各発光部２ａ〜２ｅか
らの光が、対応する受光部３ａ〜３ｅに夫々受光される
ように構成されている。即ち、最も外側の発光部２ａか
らの光７ａは、車体１からＬ＋４１　（Ｌは車体１と最
も近い位ＩＥとの間の距＃）だけ離れたへの位置で反射
された場合に、最も外側の受光部３ａによって受光され
る。そして２番目の発光部２ｂからの光７ｂは、車体１
からＬ＋３１だけ離れたＢの位置で反射された場合に２
番目の受光部３ｂで受光される。以下同様に、発光部２
０〜２ｅからの光７０〜７ｅは、車体１からＬ千２１、
Ｌ＋Ａ及びしたけ離れた位ｆｉｃ−Ｅで反射された場合
に受光部３０〜３ｅで夫々受光される。

尚これらの発光部２ａ〜２ｅ及び受光部３ａ〜３ｅは、
図示の例のように、車体１に埋め込まれた形で構成して
も良く、或いは、車体１とは別のユニットとして構成し
、そのユニットを車体１に取り付けるようにしても良い
。後者の場合、発光部２ａ〜２ｅ及び受光部３ａ〜３ｅ
の各々は管状体に埋め込まれた形に構成するのが良い。

次に、以上のように構成された接近警告装置を使い、自
動車を対象物に向けて後退させる場合の動作を第２図及
び第３図を参照して説明する。

この場合、対象物４は例えば車庫の壁であり、必要な場
合には、発光部２ａ〜２ｅからの光７ａ〜７ｅを所定の
方向に反射させる為に平面鏡等を設けておくのが好まし
い。

先ず、対象物４が、第１図に示したＡの位置よりも遠く
にある場合には、最も外側の発光部２ａからの光７ａが
対象物４で反射した反射光８ａでも、最も外側の受光部
３ａの更に外側にしか達せず、どの受光部３ａ〜３ｅに
も光は届かない。従って運転席の表示部６ａ〜６ｅはど
れも光らない。

次に、第２図に実線で示すように、対象物４がＡの位置
まで来ると、発光部２ａからの光７ａの反射光８ａが受
光部３ａに達する。そして受光部３ａで受光された光は
光ファイバ５ａを通って表示部６ａに導かれ、従ってこ
の状態では表示部６ａのみが光る。

対象物４が更に接近して、第２図に一点鎖線で示すよう
に、ＡとＢとの丁度中間位置Ａ′迄来ると、発光部２ａ
からの反射光８ａは２番目の受光部３ｂに達し、同時に
、２番目の発光部２ｂからの光７ｂが対象部４で反射し
た反射光８ｂが受光部３ａに届く。従ってこの状態では
表示部６ａと６ｂとが同時に光る。

更に対象物４が接近して、第３図に実線で示すように、
Ｂの位置迄来ると、発光部２ａからの反射光８ａが３番
目の受光部３Ｃに達し、又発光部２ｂからの反射光８ｂ
が２番目の受光部３ｂに達するようになる。そして３番
目の発光部２Ｃからの反射光８Ｃが受光部３ａに届く。

従ってこの状態では表示部６ａ〜６Ｃが同時に光る。

同様にして、対象物４がＢとＣとの中間位ＷＢ′に来る
と、４つの表示部６ａ〜６ｄが同時に光り、更に接近し
てＣの位置に来ると５つの表示部６ａ〜６ｄが全て光る
。

対象物４が更に接近してＣとＤとの中間位置Ｃ′に来る
と、最も外側の発光部２ａからの反射光８ａは最も内側
の受光部３ｅよりも更に内側に移動し、一方、最も内側
の発光部２ｅからの反射光８ｅは２番目の受光部３ｂに
受光されて、最も外側の受光部３ａには光が届かなくな
る。従ってこの状態では表示部６ａは光らず、４つの表
示部６ｂ〜６ｅのみが光る。

対象物４が更に接近して、Ｄの位置、ＤとＥとの中間位
置Ｄ’、Ｅの位置に来ると、夫々、３つの表示部６０〜
６ｅ、２つの表示部６ｄと６ｅ、表示部６ｅのみが光る
。

対象物４がＥの位置よりも接近すると、最も内側の発光
部２ｅからの反射光βｅも、最も内側の受光部３ｅより
も更に内側に移動してしまうので、全ての受光部３ａ〜
３ｅに光が届かなくなり、従って表示部６ａ〜６ｅは全
て光らなくなる。

以上に説明した対象物４の位置と表示部６ａ〜６ｅの光
り方との関係を表１にまとめて示す。表１中、○が光っ
ている状態、×が光っていない状態である。

（以下余白、次頁に続く。） このように本実施例の接近警告装置を用いると、自動車
を後退させる際に運転席の表示部６ａ〜６ｅを見ていれ
ば、対象物４、例えば車庫の壁等の接近状態が一目で分
かる。しかも本実施例の装置では、複数の表示部６ａ〜
６ｅによって対象物４の接近状況を表示させているので
、例えば成る距離迄近づいた時にブザー等の警報が鳴る
ようなものと違って、対象物４の接近状況を把握し易い
。

更に、受光部３ａ〜３ｅで受光した光を光ファイバ５ａ
〜５ｅによって直接表示部６ａ〜６ｅに導いているので
、電気的に複雑な信号処理をする必要が無く、非常に簡
単で故障の少ない構造である。

又電源回路以外には実質的に電気回路を用いる必要が無
いので、電磁気的な雑音を拾うことが少ない。

上記実施例の装置では複数個の発光部２ａ〜２ｅを用い
ているが、発光部は１個でも良い。その場合、発光部は
上記実施例のような単一の受光部のみで受光される比較
的幅の狭い平行光線を発射するものでも良く、又複数の
受光部によって同時に受光され得るような幅の広い平行
光線を発射するものでも良い。

又上記実施例では、発光部２ａ〜２ｅ及び受光部３ａ〜
３ｅの各々を互いに等間隔に配列したが、等間隔である
必要は無い。

又各発光部２ａ〜２ｅの色を互いに変えて、どの発光部
からの光がどの受光部に受光されるかを識別し得るよう
にしても良い。

以上に説明した装置においては、例えば対象物４が黒色
体等であって反射光８ａ〜８ｅか弱い場合には表示部６
ａ〜６ｅが光っているかどうかの判別が難かしくなる。

又昼間や夜間に自然光や電灯光等が受光部３ａ〜３ｅに
入射する場合には、対象物４からの反射光８３〜８ｅの
判別が難かしくなる。このような場合には、例えば第４
図に示す回路によって入射光を増幅すれば良い。

第４図に示す増幅装置９は、例えば、受光部３の受光レ
ンズ３０と光ファイバの入射端３１との間に設けられる
。

増幅装置９は、受光レンズ３０を通って来た光を受光す
る受光素子９０と、第１段の反転増幅器を構成するＯＰ
アンプ９１と、バイパスフィルタ（ＨＰＦ）９２と、第
２段の反転増幅器を構成するＯＰアンプ９３と、入射光
に応じて発光して光ファイバの入射端３１に光を供給す
る発光ダイオード９４と、この発光ダイオード９４のス
イッチ素子であるダーリントントランジスタを構成する
２つのトランジスタ９５．９６とから主として成ってい
る。

尚バイパスフィルタ９２は、変調した光を発光部２から
発射する場合にのみ必要なものである。

このように変調した光を用いると、自然光や電灯光と区
別出来るので誤動作を防止することが出来る。そしてバ
イパスフィルタ９２を用いることによって感度を上げる
ことが出来る。

第５図は本発明の第２の実施例を示すものである。

本例においては、第１図に示した実施例の装置と略同様
の構成において、単一の受光部３のみ（例えば第１図の
受光部３ａに相当する）を用いている。一方、発光部２
ａ〜２ｅからは互いに異なった色の光を発射させ、どの
色の光が受光部３によって受光されるかにより、対象物
４迄の距離を判別する。

例えば、発光部２ａ〜２ｅから、青、緑、黄、橙、赤の
光を夫々発射する。すると、先ず、対象物４がＡの位置
迄近づいた時に発光部２ａからの青の光が受光部３に達
する。受光部３で受光された光は光ファイバ５によって
直接表示部６に導かれるので、この時表示部６は青く光
る。

対象物４が更に接近して、ＡとＢとの中間位置Ａ′迄来
ると、今度は発光部２ｂからの緑の光が受光部３によっ
て受光される。従って表示部６の色は緑に変わる。

同様にして、対象物４が更に接近し、Ｂの位置、Ｂ′の
位置、Ｃの位置に来ると、夫々、発光部２Ｃからの黄の
光、発光部２ｄからの橙の光、発光部２ｅからの赤の光
が受光部３によって受光される。従って表示部６の色は
、黄、橙、赤と順次変わっていく。

そこで、Ｃの位置が最接近位置となるように予め設定し
ておけば、運転手は、運転席の表示部６の色の変化を見
ながら自動車を後退させるだけで良い・。

以上、自動車等を後退させる時の接近警告装置に本発明
を適用した実施例について説明したが、本発明は上記以
外の種々の目的の距離計に適用することが可能である。

例えば、工場等の生産ラインでの物体の位置制御等にも
用いることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、非常に簡単で故障の少ない構造の距離
計を提供することが出来る。しかも対象物の移動状況を
表示することが出来るので、単なる警報装置と違って距
離の把握及び制御を行ない′易い。更に、複雑な信号処
理回路を必要としないので、コスト安となり、又電磁気
的な妨害を受は難い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による接近警告装置の概略図
、第２図及び第３図は上記装置による距離判別法を示す
原理図、第４図は信号増幅装置の回路図、第５図は別の
実施例による接近警告装置の概略図である。 なお図面に用いた符号において、 ２ａ〜２ｅ・・・・−・−発光部 ３．３ａ〜３ｅ−−−−−−一受光部 ４−・−ｍ−−−−・・・・・・・一対象物６．６ａ〜
６ｅ−−−−一・・−表示部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、対象物に向けて平行光線を発射する発光部と、この
   発光部からの光が上記対象物により反射されて来た反射
   光を受光する為の受光部と、 この受光部に光ファイバを介して接続された表示部とを
   夫々具備し、 上記発光部と上記受光部との少なくとも一方が、他方と
   同一の平面内で且つ上記発射光又は上記反射光の光軸と
   交差する方向に配列されて複数個設けられていることを
   特徴とする距離計。 ２、複数の受光部が配列されて設けられると共に、これ
   らの受光部に夫々光ファイバを介して表示部が接続され
   、対象物によって反射された光がどの受光部に受光され
   るかによって上記対象物迄の距離を判別し得るように構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   距離計。 ３、互いに異なった色の光を互いに略平行な方向へ発射
   する複数の発光部が配列されて設けられ、どの色の光が
   受光部によって受光されるかにより対象物迄の距離を判
   別し得るように構成したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項又は第２項に記載の距離計。