JP2000028720A - Distance measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームをスキャ
ンすることにより対象物までの距離を計測するスキャン
方式の距離計測装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning distance measuring apparatus for measuring a distance to an object by scanning a light beam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のレーザー測距装置１が、距離「６
６ｍ」にある対象物２と距離「１３７ｍ」にある対象物
３を計測している状態を図１の平面図に示す。このレー
ザー測距装置１にあっては、図２（ｂ）に示すように一
定の発光間隔でレーザーパルスＬＢ１，ＬＢ２，…を発
光させ、同時に、図２（ａ）に示すようにレーザーパル
スＬＢ１，ＬＢ２，…を一定の走査速度で走査させ、レ
ーザーパルスＬＢ１，ＬＢ２，…を検知領域内で一定の
走査角度毎に投射している。そして、レーザー測距装置
１より投射してから対象物で反射されたレーザーパルス
を受光するまでの遅延時間に基づいて対象物までの距離
を演算するとともに、その時のレーザーパルスの走査方
向から対象物の存在している方向を求めている。2. Description of the Related Art A conventional laser distance measuring apparatus 1 has a distance "6".
FIG. 1 is a plan view showing a state in which the object 2 at a distance of “137 m” is measured with the object 2 at a distance of “6 m”. In this laser distance measuring apparatus 1, laser pulses LB1, LB2,... Are emitted at a constant light emission interval as shown in FIG. 2B, and at the same time, as shown in FIG. , LB2,... Are scanned at a constant scanning speed, and laser pulses LB1, LB2,. Then, the distance to the target is calculated based on the delay time from when the laser pulse is projected from the laser ranging device 1 to when the laser pulse reflected by the target is received, and the target is calculated from the scanning direction of the laser pulse at that time. Seeking the direction in which there is.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようなレーザー測
距装置１では、レーザーパルスＬＢ１，ＬＢ２，…が一
定角度間隔で投射されるため、同一断面の対象物であっ
ても、距離によって照射されるパルス数が異なり、遠方
の対象物ほど照射されるレーザーパルスが少なくなる。
例えば、図１の場合でいえば、図２（ｃ）に示すよう
に、距離「６６ｍ」の対象物２にはレーザーパルスが３
回照射されるのに対し、距離「１３７ｍ」の対象物３に
は１回しか照射されない。In such a laser distance measuring apparatus 1, since the laser pulses LB1, LB2,... Are projected at a constant angular interval, even if the object has the same cross section, it is irradiated according to the distance. The number of pulses is different, and the farther the object, the smaller the number of laser pulses to be irradiated.
For example, in the case of FIG. 1, as shown in FIG.
The object 3 at a distance of “137 m” is irradiated only once while the object 3 is irradiated once.
【０００４】パルス方式のレーザー測距装置において
は、ノイズによる誤検知を防ぐために、受光信号に対し
てパルス積分処理が施されるが、有効な反射パルス数が
積分処理でのしきい値に満たない場合には、ノイズとみ
なされる。いま、積分処理のしきい値を２（１回の反射
レーザーパルスによる強度を１とする）とすれば、図１
の場合では、距離「６６ｍ」の対象物２は強度が「３」
で認識されるが、距離「１３７ｍ」の対象物３は強度が
「１」でしきい値に満たず、ノイズとみなされる。この
ように、一定角度間隔でレーザーパルスを走査するパル
ス方式のレーザー測距装置では、遠距離の対象ほど照射
パルス数が少なくなるので、有効な反射パルス数も少な
く、ノイズとみなされる率が高くなり、測距可能距離が
短くなる。In a pulse type laser distance measuring apparatus, a pulse integration process is performed on a received light signal in order to prevent erroneous detection due to noise, but an effective number of reflected pulses satisfies a threshold value in the integration process. If not, it is considered noise. Now, assuming that the threshold value of the integration process is 2 (the intensity by one reflected laser pulse is 1), FIG.
In the case of, the object 2 at a distance of “66 m” has an intensity of “3”.
However, the object 3 at a distance of “137 m” has an intensity of “1” and does not satisfy the threshold, and is regarded as noise. As described above, in a pulse-type laser distance measuring apparatus that scans laser pulses at a constant angular interval, the number of irradiation pulses decreases as the distance increases, so the number of effective reflected pulses decreases, and the rate of noise is high. And the measurable distance becomes shorter.
【０００５】このような問題を解決するためには、レー
ザーパルスの発光間隔を短くし、レーザーパルス間の角
度を狭くする方法と、レーザーパルスの走査速度を遅く
する方法とがある。しかし、レーザーパルスの発光間隔
を一律に短くする方法では、発光素子の寿命を短くする
可能性がある。また、レーザーパルス間の角度を狭くす
る方法では、対象物認識の応答速度が低下する問題があ
る。[0005] In order to solve such a problem, there are a method of shortening the interval between laser pulses and narrowing the angle between the laser pulses, and a method of reducing the scanning speed of the laser pulses. However, the method of uniformly shortening the light emission interval of the laser pulse may shorten the life of the light emitting element. Also, the method of narrowing the angle between laser pulses has a problem that the response speed of object recognition is reduced.
【０００６】本発明は上記従来例の欠点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、発光素子の寿
命低下を招いたり、対象物認識の応答速度を低下させた
りすることなく、遠方の対象物の認識率を向上させるこ
とにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the conventional example, and has as its object to reduce the life of the light emitting element and to reduce the response speed of object recognition. It is to improve the recognition rate of a distant object.
【０００７】[0007]
【発明の開示】請求項１に記載の距離計測装置は、パル
ス状の光ビームを走査する投光系と、投光系から出射さ
れ対象物で反射した光ビームを受光することによって対
象物までの距離を演算する受光系とを有する距離計測装
置において、遠方で対象物が検出された場合には、次回
の光ビーム走査時における、光ビームの発光時間間隔が
短くなるように前記投光系を制御する発光間隔制御手段
を備えたことを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION According to a first aspect of the present invention, there is provided a distance measuring apparatus which scans a pulsed light beam and receives a light beam emitted from the light projecting system and reflected by the object to reach the object. In a distance measuring device having a light receiving system for calculating the distance, when an object is detected at a long distance, the light projecting system is so arranged that the light emitting time interval of the light beam at the time of the next light beam scanning becomes short. Is provided with light emission interval control means for controlling the light emission interval.
【０００８】この距離計測装置にあっては、遠方に対象
物が検出された場合には、光ビームの走査間隔を短くし
ているので、遠方の対象物の検出精度を高めることがで
きる。特に、同一対象物で反射した光ビームの受光信号
を積算し、当該積算値が一定値に満たない場合にはノイ
ズと判断するような場合でも、ノイズと遠方の対象物と
を識別することができ、遠くの対象物を検出可能にな
る。In this distance measuring device, when an object is detected in a distant place, the scanning interval of the light beam is shortened, so that the detection accuracy of the distant object can be improved. In particular, even when the light receiving signals of the light beams reflected by the same object are integrated, and the integrated value is less than a certain value, it is determined that the noise is noise, the noise can be distinguished from a distant object. And a distant object can be detected.
【０００９】さらに、発光時間間隔を短くするのは、遠
方に対象物を検出した場合だけであるから、本発明の距
離計測装置によれば、常に発光時間間隔を短くする場合
のように発光素子の寿命が短くなることがない。また、
光ビームの走査速度を遅くする場合のように応答性が悪
くなることもない。Further, the light emission time interval is shortened only when an object is detected in a distant place. Therefore, according to the distance measuring device of the present invention, the light emitting element is always used as in the case where the light emission time interval is shortened. The life of the device is not shortened. Also,
The response does not deteriorate as in the case where the scanning speed of the light beam is reduced.
【００１０】請求項２に記載の実施態様は、請求項１に
記載した距離計測装置において、遠方の対象物が検出さ
れた方向のみにおいて、次回の光ビーム走査時におけ
る、光ビームの発光時間間隔が小さくなるようにしたこ
とを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first aspect, only in a direction in which a distant object is detected, an emission time interval of the light beam at the time of the next light beam scanning. Is reduced.
【００１１】請求項２に記載の実施態様では、遠方の対
象物が検出された方向においてのみ、光ビームの発光時
間間隔を小さくしているから、投光系に用いられている
発光素子に大きな負荷が加わるのを抑制し、発光素子の
寿命への影響を小さくすることができるIn the embodiment of the present invention, the light emitting time interval of the light beam is reduced only in the direction in which the distant object is detected. Load can be suppressed, and the effect on the life of the light emitting element can be reduced.
【００１２】請求項３に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の距離計測装置において、光ビームの発光時
間間隔を小さくして光ビームを走査した結果、遠方の対
象物が検出されなくなった後も、光ビームの発光時間間
隔を小さくして光ビームを走査する状態を一定期間保持
させるようにしたことを特徴としている。According to a third aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first or second aspect, as a result of scanning the light beam while reducing the light emission time interval of the light beam, a distant object is detected. Even after the light beam disappears, the light emitting time interval of the light beam is reduced so that the light beam scanning state is maintained for a certain period.
【００１３】従って、この実施態様では、ノイズ等によ
って遠方の対象物からの反射光ビームを受光できないこ
とがあっても、一定期間の間は対象物からの反射光ビー
ムを受光することができ、遠方の対象物の検出確度を高
めることができる。Therefore, in this embodiment, even if the reflected light beam from a distant object cannot be received due to noise or the like, the reflected light beam from the object can be received for a certain period of time. The detection accuracy of a distant target object can be increased.
【００１４】請求項４に記載の実施態様は、請求項１又
は２に記載の距離計測装置において、同一対象物で反射
した光ビームの受光信号を積算する積分処理手段を有
し、当該積分処理手段による積算値が、対象物が認識さ
れるに充分な値に達した場合には、光ビームの発光時間
間隔を通常の間隔に戻すようにしたことを特徴としてい
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the distance measuring device according to the first or second aspect, the distance measuring apparatus further includes integration processing means for integrating light reception signals of the light beams reflected by the same object, and the integration processing is performed. When the integrated value by the means reaches a value sufficient to recognize the object, the light emitting time interval of the light beam is returned to a normal interval.
【００１５】この実施態様では、遠方の対象物を検知す
ることができれば、ただちに光ビームの発光時間間隔を
通常の間隔に戻しているので、発光素子の寿命をより一
層長くすることができる。In this embodiment, if a distant object can be detected, the light emitting time interval of the light beam is immediately returned to the normal interval, so that the life of the light emitting element can be further extended.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】図３は本発明の一実施形態による
レーザー測距装置（距離計測装置）の構成を示すブロッ
ク図である。このパルスエコー方式のレーザー測距装置
１１の投光系は、レーザーパルスＬＢを発射する発光部
１２と、発光部１２における発光時間間隔を制御する発
光間隔制御部１３と、発光部１２から出射されたレーザ
ーパルスＬＢを検知領域で１次元又は２次元で走査する
光走査部１４と、光走査部１４によるレーザーパルスＬ
Ｂの走査方向を検出する走査方向検知部１５とから構成
されている。また、レーザー測距装置１１の受光系は、
計測対象物で反射して戻ってきたレーザーパルスＬＢを
受光する受光部１６と、距離計測部１７と、積分処理部
１８とから構成されている。距離計測部１７は、発光部
１２から発光タイミング信号を受信しており、発光から
受光までの遅延時間に基づいて計測対象物までの距離を
演算し、同時に、走査方向検知部１５から受け取ったレ
ーザーパルス走査方向情報から当該計測対象物の方向を
求める。積分処理部１８は、ノイズによる誤検知を防ぐ
ため、距離計測部１７で演算された同一対象物からの反
射レーザーパルスＬＢによる受光信号に対してパルス積
分処理が施し、有効な反射パルス数が積分処理でのしき
い値に満たない場合には、ノイズとみなす。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a laser distance measuring device (distance measuring device) according to one embodiment of the present invention. The light emitting system of the pulse echo type laser distance measuring device 11 emits a laser pulse LB, a light emitting interval control unit 13 that controls a light emitting time interval in the light emitting unit 12, and light emitted from the light emitting unit 12. Scanning unit 14 that scans the detected laser pulse LB one-dimensionally or two-dimensionally in the detection area, and a laser pulse L by the optical scanning unit 14.
And a scanning direction detecting unit 15 for detecting the scanning direction of B. The light receiving system of the laser distance measuring device 11
It comprises a light receiving section 16 for receiving the laser pulse LB reflected and returned by the measurement object, a distance measuring section 17, and an integration processing section 18. The distance measuring unit 17 receives the light emission timing signal from the light emitting unit 12, calculates the distance to the measurement target based on the delay time from light emission to light reception, and at the same time, receives the laser light received from the scanning direction detection unit 15. The direction of the measurement object is obtained from the pulse scanning direction information. In order to prevent erroneous detection due to noise, the integration processing unit 18 performs pulse integration processing on the light receiving signal based on the reflected laser pulse LB from the same object calculated by the distance measuring unit 17 and integrates the effective number of reflected pulses. If it does not reach the threshold value in the processing, it is regarded as noise.
【００１７】また、発光間隔制御部１３は、距離計測部
１７で計測された対象物の距離及び方向に関する情報を
受け取ると、当該情報に基づき次回光ビーム走査時にお
けるレーザーパルスＬＢの発光時間間隔を変更する。す
なわち、遠くの距離に対象物が検出された場合には、そ
の検出方向におけるレーザーパルスＬＢの発光時間間隔
が短くなるように制御する。発光時間間隔を変更した結
果、未検出となった対象物がある場合には、変更した発
光時間間隔を一定期間は保持して光ビーム走査を行う。
また、一定期間が経過すれば、レーザーパルスＬＢの発
光時間間隔を通常値に戻す。When receiving the information on the distance and direction of the object measured by the distance measuring unit 17, the light emission interval control unit 13 determines the light emission time interval of the laser pulse LB in the next light beam scanning based on the information. change. That is, when an object is detected at a long distance, control is performed such that the light emission time interval of the laser pulse LB in the detection direction is shortened. If there is an undetected target as a result of changing the light emission time interval, light beam scanning is performed while maintaining the changed light emission time interval for a certain period.
After a certain period of time, the light emission time interval of the laser pulse LB is returned to the normal value.
【００１８】図４は本発明のレーザー測距装置１１によ
る距離計測のためのアルゴリズムを示すフローチャート
である。このフローチャートに従って、レーザー測距装
置１１による測距方法を説明する。計測を開始すると、
まず発光間隔制御部１３は発光部１２を制御して一定の
発光時間間隔でレーザーパルスＬＢを発光させ、光走査
部１４は発光部１２から出射されたレーザーパルスＬＢ
を一定速度で走査する（Ｓ１）。ついで、距離計測部１
７は、発光部１２の発光タイミングと受光部１６におけ
る受光タイミングとから対象物の距離を演算すると共に
対象物の方向を決定し［この段階では、積分処理は施さ
ない］（Ｓ２）、あらかじめ定められた一定の距離（例
えば、１００ｍ；以下、この一定距離を臨界距離とい
う）以上の検出距離が存在するか否か判定する（Ｓ
３）。検出距離がいずれも臨界距離よりも短い場合に
は、従来のレーザー測距装置１１と同様、ただちに積分
処理を行って一定のしきい値よりも小さな信号を除去し
（Ｓ４）、しきい値以上の信号から得た検出距離を計測
データとして表示器や制御装置等に出力する（Ｓ５）。FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm for distance measurement by the laser distance measuring apparatus 11 of the present invention. According to this flowchart, a distance measuring method by the laser distance measuring device 11 will be described. When you start measuring,
First, the light emission interval control unit 13 controls the light emission unit 12 to emit a laser pulse LB at a constant light emission time interval, and the light scanning unit 14 emits the laser pulse LB emitted from the light emission unit 12.
Is scanned at a constant speed (S1). Then, the distance measurement unit 1
7 calculates the distance to the object from the light emission timing of the light emitting unit 12 and the light reception timing of the light receiving unit 16 and determines the direction of the object [in this stage, no integration processing is performed] (S2), and is determined in advance. It is determined whether or not there is a detection distance equal to or greater than a predetermined distance (for example, 100 m; hereinafter, this predetermined distance is referred to as a critical distance) (S
3). If the detection distances are all shorter than the critical distance, the integration processing is immediately performed to remove signals smaller than a certain threshold (S4), as in the case of the conventional laser distance measuring device 11 (S4). Then, the detection distance obtained from the signal is output as measurement data to a display or a control device (S5).
【００１９】これに対し、ステップＳ３で、臨界距離以
上の検出距離が存在していた場合には、発光間隔制御部
１３は、臨界距離以上の距離で検出された対象物の存在
する方向では、図５に示すように、レーザーパルスＬＢ
を通常よりも短い発光時間間隔で発光させて（Ｓ６）光
走査部１４によりレーザービームを走査する（Ｓ７）。
そして、反射レーザーパルスＬＢから距離計測部１７に
より対象物までの距離を計測し（Ｓ８）、積分処理部１
８によって積分処理を行って対象物の方向と距離を求め
る（Ｓ９）。こうして一定期間が経過（あるいは、一定
の走査回数が終了）するまで発光時間間隔を変更したま
まで積分処理を伴った距離計測を繰り返し実行し（Ｓ７
〜Ｓ１０）、一定期間経過（あるいは、一定の走査回数
終了）すると、計測結果を出力し（Ｓ１１）、レーザー
パルスＬＢの発光時間間隔を通常の均等な時間間隔（デ
フォルト値）に戻す（Ｓ１２）。On the other hand, if it is determined in step S3 that the detected distance is equal to or longer than the critical distance, the light emission interval control unit 13 determines in the direction in which the object detected at the distance equal to or longer than the critical distance exists. As shown in FIG. 5, the laser pulse LB
Is emitted at an emission time interval shorter than usual (S6), and a laser beam is scanned by the optical scanning unit 14 (S7).
Then, the distance from the reflected laser pulse LB to the object is measured by the distance measuring unit 17 (S8), and the integration processing unit 1
Then, the direction and distance of the target object are obtained by performing the integration processing according to 8 (S9). In this way, the distance measurement with the integration process is repeatedly executed while the light emission time interval is changed until the certain period elapses (or the certain number of scans ends) (S7)
-S10), when a certain period elapses (or when a certain number of scans are completed), a measurement result is output (S11), and the light emission time interval of the laser pulse LB is returned to a normal uniform time interval (default value) (S12). .
【００２０】上記ステップＳ１〜Ｓ３、Ｓ６〜Ｓ１０に
当たる、臨界距離以上の遠方に対象物が存在する場合の
計測方法を図６及び図７により具体的に説明する。図６
（ａ）は光走査部１４によりレーザーパルスＬＢ０〜Ｌ
Ｂ１４を走査するようす（走査角度の変化）を表わし、
図６（ｂ）は通常の状態におけるレーザーパルスＬＢ０
〜ＬＢ１４の均一な発光時間間隔を示し、図６（ｃ）は
図６（ｂ）のレーザーパルスＬＢ０〜ＬＢ１４による検
出距離を表わしている。また、図６（ｄ）は次回以降の
レーザーパルス走査時におけるレーザーパルスＬＢ０〜
ＬＢ１４の発光時間間隔を示している。図７（ａ）
（ｂ）はそれぞれ、図６（ａ）（ｄ）のレーザーパルス
ＬＢ８とＬＢ９の間における区間を拡大して示してお
り、図７（ｃ）は図６（ｄ）又は図７（ｂ）のレーザー
パルスＬＢ８〜ＬＢ８−６による検出距離を表わしてい
る。A measuring method corresponding to the above steps S1 to S3 and S6 to S10 when an object is present at a distance longer than the critical distance will be specifically described with reference to FIGS. FIG.
(A) shows laser pulses LB <b> 0 to LB by the optical scanning unit 14.
B14 is scanned (change in scanning angle).
FIG. 6B shows a laser pulse LB0 in a normal state.
6C show the uniform light emission time intervals, and FIG. 6C shows the detection distances by the laser pulses LB0 to LB14 in FIG. 6B. FIG. 6D shows the laser pulses LB0 to LB0 at the time of the next laser pulse scanning.
The light emission time interval of LB14 is shown. FIG. 7 (a)
6B shows an enlarged section between the laser pulses LB8 and LB9 in FIGS. 6A and 6D, respectively, and FIG. 7C shows the section in FIG. 6D or FIG. It represents the detection distance by the laser pulses LB8 to LB8-6.
【００２１】光走査部１４は、図６（ａ）に示すよう
に、一定速度でレーザーパルスを走査しており、発光間
隔制御部１３は、通常の状態では図６（ｂ）に示すよう
に、一定の時間間隔で発光部１２からレーザーパルスを
出射させる（図１参照）。このとき、図６（ｃ）に示す
ように、例えばレーザーパルスＬＢ１，ＬＢ２，ＬＢ３
によって「６６ｍ」の距離に対象物２が検出され、レー
ザーパルスＬＢ８によって「１３７ｍ」の距離に対象物
３が検出されたとする。従来例のように、このデータを
積分処理部１８で積分処理すると、ＬＢ１〜ＬＢ３のレ
ーザーパルス出射方向で「６６ｍ」の距離にのみ対象物
２が存在するという結果が出力され、「１３７ｍ」の距
離にある対象物３は検出されない。The light scanning section 14 scans a laser pulse at a constant speed as shown in FIG. 6A, and the light emission interval control section 13 operates in a normal state as shown in FIG. Then, a laser pulse is emitted from the light emitting unit 12 at regular time intervals (see FIG. 1). At this time, as shown in FIG. 6C, for example, laser pulses LB1, LB2, LB3
It is assumed that the object 2 is detected at a distance of “66 m”, and the object 3 is detected at a distance of “137 m” by the laser pulse LB8. When this data is integrated by the integration processing unit 18 as in the conventional example, the result that the target 2 exists only at a distance of “66 m” in the laser pulse emission directions of LB1 to LB3 is output, and “137m” is output. The object 3 located at a distance is not detected.
【００２２】そこで、このレーザー測距装置１１にあっ
ては、図６（ｄ）に示す次回以降の走査時には、前回の
走査（図６（ｂ））で得た積分処理前データ（図６
（ｃ））で臨界距離（例えば、１００ｍ）よりも遠くに
存在する対象物、いまの場合でいえば「１３７ｍ」の距
離に存在する対象物３の方向へレーザーパルスを照射す
るときには、図５に示すように発光時間間隔を短くして
緻密にレーザーパルスを照射する。すなわち、前回の走
査ではレーザーパルスＬＢ８で距離「１３７ｍ」に対象
物を検出しているので、図６（ｄ）又は図７（ｂ）のよ
うにレーザーパルスＬＢ８とＬＢ９の間で発光時間間隔
を短くし、短い間隔で多数のレーザーパルスＬＢ８−
１，ＬＢ８−２，…，ＬＢ１４を出射する。これらのレ
ーザーパルスのうちでレーザーパルスＬＢ８〜ＬＢ８−
６が対象物３で反射して受光部１６で受光されたとする
と、距離「１３７ｍ」の対象物３は強度が「７」で認識
され、積分処理部１８でもしきい値以上と判定され、遠
方にある「１３７ｍ」の対象物３も有効に計測される。Therefore, in the laser distance measuring apparatus 11, during the next and subsequent scans shown in FIG. 6D, the pre-integration data (FIG. 6B) obtained in the previous scan (FIG. 6B).
In FIG. 5C, when irradiating a laser pulse in the direction of an object existing farther than a critical distance (for example, 100 m), in this case, an object 3 existing at a distance of “137 m”, FIG. As shown in (2), the light emission time interval is shortened, and the laser pulse is irradiated precisely. That is, since the target is detected at a distance of “137 m” by the laser pulse LB8 in the previous scan, the light emission time interval is set between the laser pulses LB8 and LB9 as shown in FIG. 6D or FIG. 7B. Shorten the laser pulse LB8-
, LB8-2,..., LB14. Among these laser pulses, laser pulses LB8 to LB8-
Assuming that the object 6 is reflected by the object 3 and received by the light receiving unit 16, the intensity of the object 3 at a distance of “137 m” is recognized as “7”, and the integration processing unit 18 also determines that the intensity is equal to or larger than the threshold value. The object 3 of “137 m” is also effectively measured.
【００２３】これに対し、レーザーパルスを短い間隔で
出射してもノイズによる信号は増加しないので、積分処
理部１８において無効とされる。On the other hand, even if the laser pulse is emitted at a short interval, the signal due to noise does not increase, so that the signal is invalidated in the integration processing section 18.
【００２４】従って、本発明によれば、遠くに位置する
対象物にも多数のレーザーパルスを照射させることがで
き、積分処理がなされてもしきい値によってノイズとし
てカットされるのを防止し、距離データとして出力する
ことができる。よって、レーザー測距装置１１のＳ／Ｎ
比を低下させることなく、計測距離を延ばすことができ
る。また、レーザー測距装置１１の応答速度を低下させ
ることなく、遠方の対象物に対する認識率を向上させる
ことが可能となる。Therefore, according to the present invention, it is possible to irradiate a large number of laser pulses to an object located far away, to prevent the object from being cut off as noise by the threshold value even if the integration processing is performed, and to reduce the distance. It can be output as data. Therefore, the S / N of the laser distance measuring device 11
The measurement distance can be extended without lowering the ratio. In addition, it is possible to improve the recognition rate for a distant target object without lowering the response speed of the laser distance measuring device 11.
【００２５】また、図４のフローチャートに従って臨界
距離以上の遠方に対象物を検出したときに発光時間間隔
を短くしてレーザーパルスを走査する場合、図８（ａ）
（ｂ）に示すように、例えばレーザーパルスＬＢ８−
１、ＬＢ８−３のように遠方の対象物を検出できなくて
も、ただちに発光時間間隔を元に戻すことなく一定時間
（あるいは、一定走査回数）発光時間間隔を短くした状
態（図４のステップＳ７〜Ｓ１０）を継続させるように
すれば、ノイズ等の影響で距離計測可能な反射レーザー
パルスが中断された場合でも、積分処理のしきい値以上
の受光回数の確保が可能となる。When a laser pulse is scanned with a short light emission time interval when an object is detected at a distance longer than the critical distance according to the flowchart of FIG. 4, FIG.
As shown in (b), for example, a laser pulse LB8-
1. Even if a distant target object cannot be detected as in LB8-3, the light emitting time interval is shortened for a fixed time (or a fixed number of scans) without immediately returning the light emitting time interval (step in FIG. 4). If S7 to S10) are continued, even if the reflected laser pulse whose distance can be measured is interrupted due to the influence of noise or the like, it is possible to secure the number of light receptions equal to or more than the threshold value of the integration process.
【００２６】これに対し、本発明の別な実施形態として
は、次の表１に示すようなルールを用いてもよい。On the other hand, in another embodiment of the present invention, a rule as shown in the following Table 1 may be used.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】表１に示すルール１は、検出された対象物
の距離がいずれも臨界距離よりも短い場合には、無条件
に通常の発光時間間隔でレーザーパルスを走査するとい
うものである。ルール２〜ルール４は、検出された対象
物の距離に臨界距離よりも長いものが含まれている場合
であり、この場合には短い発光時間間隔でレーザーパル
スを走査する。そして、ルール２では、短い発光時間間
隔が規定期間（あるいは規定回数）以下で、積分処理部
１８における強度がしきい値未満であれば次の走査時に
も短い発光時間間隔でレーザーパルスを走査し、ルール
３では、短い発光時間間隔が規定期間（あるいは規定回
数）以下で、積分処理部１８における強度がしきい値以
上であれば次の走査時には通常の発光時間間隔でレーザ
ーパルスを走査する。また、ルール４は、短い発光時間
間隔が規定期間（あるいは規定回数）を超えたら、次回
以降ではレーザーパルスの発光時間間隔を無条件に通常
の間隔に戻すというものである。Rule 1 shown in Table 1 is that laser pulses are unconditionally scanned at normal light emission time intervals when the distance of any detected object is shorter than the critical distance. Rules 2 to 4 are the cases where the detected object includes a distance longer than the critical distance. In this case, the laser pulse is scanned at a short light emission time interval. Then, in rule 2, if the short light emission time interval is less than or equal to the specified period (or the specified number) and the intensity in the integration processing unit 18 is less than the threshold value, the laser pulse is scanned at the short light emission time interval even in the next scan. According to Rule 3, if the short light emission time interval is equal to or less than the specified period (or the specified number of times) and the intensity in the integration processing unit 18 is equal to or larger than the threshold value, the laser pulse is scanned at the normal light emission time interval during the next scan. Rule 4 is that if the short light emission time interval exceeds a specified period (or a specified number of times), the light emission time interval of the laser pulse is unconditionally returned to a normal interval after the next time.
【００２９】これらのルールを適用した場合を図９
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す。表１のルールを適用すれ
ば、遠くにあると判定された対象物に向けて短い間隔で
照射されたレーザーパルスＬＢ８、ＬＢ８−１、ＬＢ８
−２により、積分処理部１８における積分処理のしきい
値（図９ではしきい値は強度「２」としている）を超え
て積分処理が有効と判断された場合には、ただちに発光
時間間隔を元の通常値に復帰させる（つまり、レーザー
パルスＬＢ８−３以降の発光を停止する）ことにより、
発光部１２における半導体レーザー素子の寿命への影響
を最小限にとどめることができる。FIG. 9 shows a case where these rules are applied.
(A), (b) and (c) are shown. By applying the rules in Table 1, laser pulses LB8, LB8-1, and LB8 irradiated at short intervals toward an object determined to be far away
According to -2, when it is determined that the integration processing is valid beyond the threshold value of the integration processing in the integration processing unit 18 (the threshold value is set to "2" in FIG. 9), the light emission time interval is immediately set. By returning to the original normal value (that is, stopping emission after the laser pulse LB8-3),
The effect on the life of the semiconductor laser element in the light emitting section 12 can be minimized.
【００３０】なお、上記実施形態では、光ビームを１次
元状に走査させる場合について説明したが、２次元状に
走査させる場合にも本発明を適用することができること
はもちろんである。In the above embodiment, the case where the light beam is scanned one-dimensionally has been described. However, the present invention can of course be applied to the case where the light beam is scanned two-dimensionally.
【図１】従来のレーザー測距装置における測距方法を説
明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a distance measuring method in a conventional laser distance measuring device.
【図２】（ａ）はレーザー測距装置から出射されるレー
ザーパルスの走査角度の時間的変化を示す図、（ｂ）は
レーザーパルスの発光タイミングを示す図、（ｃ）は検
出距離を示す図である。2A is a diagram illustrating a temporal change of a scanning angle of a laser pulse emitted from a laser distance measuring device, FIG. 2B is a diagram illustrating a laser pulse emission timing, and FIG. 2C is a detection distance. FIG.
【図３】本発明の一実施形態によるレーザー測距装置の
構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a laser distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図４】同上のレーザー測距装置による距離計測のため
のアルゴリズムを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm for distance measurement by the laser distance measuring device according to the first embodiment;
【図５】遠くにある対象物に対して発光時間間隔を短く
してレーザーパルスを走査している状態を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a laser pulse is scanned with a light emission time interval shortened for a distant target object.
【図６】（ａ）はレーザー測距装置から出射されるレー
ザーパルスの走査角度の時間的変化を示す図、（ｂ）は
レーザーパルスの発光タイミングを示す図、（ｃ）は検
出距離を示す図、（ｄ）は次回走査時におけるレーザー
パルスの発光タイミングを示す図である。6A is a diagram illustrating a temporal change in a scanning angle of a laser pulse emitted from a laser distance measuring device, FIG. 6B is a diagram illustrating a light emission timing of the laser pulse, and FIG. 6C is a diagram illustrating a detection distance. FIG. 3D is a diagram showing the emission timing of the laser pulse at the time of the next scanning.
【図７】（ａ）（ｂ）は図６（ａ）の走査角度の時間的
変化と図６（ｄ）のレーザーパルスの発光タイミングの
うち、レーザーパルスＬＢ８とＬＢ９の間の区間を拡大
して示す図、（ｃ）は図７（ｂ）のようにレーザーパル
スを発光させたときの検出距離を示す図である。FIGS. 7A and 7B are enlarged views of a temporal change of a scanning angle in FIG. 6A and a laser pulse emission timing in FIG. 6D between laser pulses LB8 and LB9. FIG. 7C is a diagram showing a detection distance when a laser pulse is emitted as shown in FIG. 7B.
【図８】（ａ）はレーザーパルスの発光タイミングを示
す図、（ｂ）はその検出距離を示す図であって、ノイズ
等によって反射レーザーパルスが中断した場合を表して
いる。8A is a diagram showing the emission timing of a laser pulse, and FIG. 8B is a diagram showing a detection distance thereof, showing a case where a reflected laser pulse is interrupted due to noise or the like.
【図９】本発明の別な実施形態による発光時間間隔の制
御を説明する図であって、（ａ）はレーザーパルスの発
光タイミングを示す図、（ｂ）はその検出距離を示す
図、（ｃ）は積分処理部における処理結果を示す図であ
る。FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating control of a light emission time interval according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is a diagram illustrating light emission timing of a laser pulse, FIG. FIG. 3C is a diagram showing a processing result in the integration processing unit.
２，３ 測距対象物 １１ レーザー測距装置 １２ 発光部 １３ 発光間隔制御部 １４ 光走査部 １６ 受光部 １７ 距離計測部 １８ 積分処理部 2, 3 Distance measuring object 11 Laser distance measuring device 12 Light emitting unit 13 Light emitting interval control unit 14 Optical scanning unit 16 Light receiving unit 17 Distance measuring unit 18 Integration processing unit
Claims (4)
と、投光系から出射され対象物で反射した光ビームを受
光することによって対象物までの距離を演算する受光系
とを有する距離計測装置において、 遠方で対象物が検出された場合には、次回の光ビーム走
査時における、光ビームの発光時間間隔が短くなるよう
に前記投光系を制御する発光間隔制御手段を備えた距離
計測装置。1. A distance having a light projecting system for scanning a pulsed light beam and a light receiving system for calculating a distance to the object by receiving the light beam emitted from the light projecting system and reflected by the object. In the measuring device, when an object is detected in a distant place, the distance provided with a light emission interval control means for controlling the light projecting system so as to shorten the light emission time interval of the light beam in the next light beam scanning. Measuring device.
いて、次回の光ビーム走査時における、光ビームの発光
時間間隔が小さくなるようにしたことを特徴とする、請
求項１に記載の距離計測装置。2. The distance according to claim 1, wherein the light emitting time interval of the light beam in the next light beam scanning is reduced only in the direction in which the distant object is detected. Measuring device.
ビームを走査した結果、遠方の対象物が検出されなくな
った後も、光ビームの発光時間間隔を小さくして光ビー
ムを走査する状態を一定期間保持させるようにしたこと
を特徴とする、請求項１又は２に記載の距離計測装置。3. A state in which the light beam scanning is performed with the light emitting time interval of the light beam reduced even after a distant target is no longer detected as a result of scanning the light beam with the light beam emitting time interval reduced. 3. The distance measuring device according to claim 1, wherein the distance is held for a certain period.
号を積算する積分処理手段を有し、当該積分処理手段に
よる積算値が、対象物が認識されるに充分な値に達した
場合には、光ビームの発光時間間隔を通常の間隔に戻す
ようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の
距離計測装置。4. An integration processing means for integrating light reception signals of light beams reflected by the same object, and when an integrated value of the integration processing means reaches a value sufficient to recognize the object. 3. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the light emitting time interval of the light beam is returned to a normal interval.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10197115A JP2000028720A (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Distance measuring device |
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| Country | Link |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008241273A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ihi Corp | Laser radar device and its control method |
| JP2008241535A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ihi Corp | Laser monitoring device |
| JP2010506394A (en) * | 2006-10-03 | 2010-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Laser controller |
| JP2010527024A (en) * | 2007-05-16 | 2010-08-05 | エルジー イノテック カンパニー，リミティド | Distance measuring apparatus and method |
| JP2011185707A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Topcon Corp | Multipoint measurement method and survey apparatus |
| JP2013015338A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Fujitsu Ltd | Monitoring device and monitoring method |
| JP2015535337A (en) * | 2012-09-14 | 2015-12-10 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | Laser scanner with dynamic adjustment of angular scan speed |
| JP2017173298A (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-28 | 株式会社リコー | Object detection device and mobile entity device |
-
1998
- 1998-07-13 JP JP10197115A patent/JP2000028720A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506394A (en) * | 2006-10-03 | 2010-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Laser controller |
| JP2008241273A (en) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Ihi Corp | Laser radar device and its control method |
| JP2008241535A (en) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Ihi Corp | Laser monitoring device |
| JP2010527024A (en) * | 2007-05-16 | 2010-08-05 | エルジー イノテック カンパニー，リミティド | Distance measuring apparatus and method |
| JP2011185707A (en) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Topcon Corp | Multipoint measurement method and survey apparatus |
| JP2013015338A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Fujitsu Ltd | Monitoring device and monitoring method |
| JP2015535337A (en) * | 2012-09-14 | 2015-12-10 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | Laser scanner with dynamic adjustment of angular scan speed |
| US10132611B2 (en) | 2012-09-14 | 2018-11-20 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner |
| JP2017173298A (en) * | 2016-03-16 | 2017-09-28 | 株式会社リコー | Object detection device and mobile entity device |
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