JP2017053815A

JP2017053815A - Optical distance measuring device and electronic apparatus using the same

Info

Publication number: JP2017053815A
Application number: JP2015179938A
Authority: JP
Inventors: 和田　秀夫; Hideo Wada; 秀夫和田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-16

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical distance measuring device capable of detecting a fault with a simple configuration and reducing the size and cost.SOLUTION: An optical distance measuring device comprises: a light-emitting element (11), a light-receiving element (21) which has a light-receiving surface (21a) for receiving reflected light from an object (90) to be measured, and which outputs a signal according to a light-receiving position on the light-receiving surface (21a); a protection cover (31) which is placed between the light-emitting element (11) and the light-receiving element (21), and the object (90), and which has light transmissivity; a signal processing unit (50) which obtains information on the light-receiving position on the basis of the signal from the light-receiving element (21) having received the reflected light transmitted through the protection cover (31), and which calculates a distance output value to the object (90), on the basis of the light-receiving position information; and a fault determination unit (62) which determines a fault when a difference between the distance output value and a first threshold defined based on the distance to the object (90) is a predetermined allowable value or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、測定対象物までの距離を光学的に検出する光学式測距装置およびこの光学式測距装置を搭載した電子機器に関する。 The present invention relates to an optical distance measuring device that optically detects a distance to an object to be measured and an electronic apparatus equipped with the optical distance measuring device.

従来、測定対象物までの距離を光学的に検出する光学式測距装置としては、例えば特開平７−１４６３５３号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この光学式測距装置は、測定対象物に光を照射する距離測定用の発光素子と、測定対象物によって反射した光を受光する距離測定用の受光素子と、測定対象物と距離測定用の発光素子および受光素子との間に設けられた保護カバーと、この保護カバーに光を照射する保護カバー用発光素子と、保護カバーによって反射した光を受光する保護カバー用受光素子とを備える。そして、保護カバーの汚れなどの異常が発生すると、保護カバーからの反射光の光量が変化することを利用して、異常を検出している。 Conventionally, as an optical distance measuring device that optically detects a distance to an object to be measured, there is one described in, for example, JP-A-7-146353 (Patent Document 1). This optical distance measuring device includes a distance measuring light emitting element that irradiates light to a measurement object, a distance measuring light receiving element that receives light reflected by the measurement object, and a distance measuring object and distance measuring object. A protective cover provided between the light emitting element and the light receiving element, a protective cover light emitting element for irradiating the protective cover with light, and a protective cover light receiving element for receiving the light reflected by the protective cover. Then, when an abnormality such as dirt on the protective cover occurs, the abnormality is detected by utilizing the change in the amount of reflected light from the protective cover.

また、光学式測距装置としては、例えば特開２０００−１９３８７９号公報（特許文献２）に記載されているものがある。この光学式測距装置は、一対の距離測定用の受光素子と、これらの受光素子を保護する保護カバーとを備える。両受光素子には、保護カバーを介して被写体からの光が入射するようになっている。保護カバーの汚れなどの異常が発生すると、両受光素子の受光量にアンバランスが生じ、両受光素子で検出される信号の一致度が低下し、相関値の最小値が大きくなることを利用して、異常を検出している。 Further, as an optical distance measuring device, there is one described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-193879 (Patent Document 2). This optical distance measuring device includes a pair of distance measuring light receiving elements and a protective cover for protecting these light receiving elements. Light from the subject is incident on both light receiving elements via a protective cover. When an abnormality such as dirt on the protective cover occurs, the amount of light received by both light receiving elements is unbalanced, the degree of coincidence of the signals detected by both light receiving elements decreases, and the minimum correlation value increases. An abnormality is detected.

特開平７−１４６３５３号公報JP 7-146353 A 特開２０００−１９３８７９号公報JP 2000-193879 A

しかしながら、上記特許文献１に開示された光学式測距装置では、距離測定用の発光素子および受光素子以外に、保護カバーの異常状態を検出するために、保護カバー用の発光素子および受光素子を別途備えている。また、上記特許文献２に開示された光学式測距装置では、パッシブ型の光学式測距装置であるため、周囲の環境によっては、照度が不足して十分な測距精度が得られない場合がある。このため、距離測定用の発光素子以外に、別途、補助光源となる発光素子を備えている。このように、距離測定用の発光素子および受光素子以外に保護カバー用の発光素子および受光素子等を別途備えるので、部品点数が増加し、装置が大型化したり、コストアップするという問題がある。 However, in the optical distance measuring device disclosed in Patent Document 1, in addition to the light emitting element and the light receiving element for distance measurement, in order to detect an abnormal state of the protective cover, the light emitting element and the light receiving element for the protective cover are provided. Separately provided. Moreover, since the optical distance measuring device disclosed in Patent Document 2 is a passive optical distance measuring device, depending on the surrounding environment, the illuminance is insufficient and sufficient distance measurement accuracy cannot be obtained. There is. For this reason, in addition to the light emitting element for distance measurement, a light emitting element as an auxiliary light source is provided separately. As described above, since the light emitting element and the light receiving element for the protective cover are separately provided in addition to the light emitting element and the light receiving element for distance measurement, there are problems that the number of parts increases, the apparatus becomes large, and the cost increases.

そこで、本発明の課題は、簡単な構成で異常を検出でき、小型化とコストダウンが図れる光学式測距装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optical distance measuring device that can detect an abnormality with a simple configuration and can be reduced in size and cost.

上記課題を解決するため、本発明の光学式測距装置は、
測定対象物に光を照射する発光素子と、
上記測定対象物からの反射光を受ける受光面を有し、この受光面における受光位置に応じた信号を出力する受光素子と、
上記発光素子および上記受光素子と上記測定対象物との間に位置すると共に、透光性を有する保護カバーと、
上記保護カバーを透過した上記反射光を受けた上記受光素子からの上記信号に基づいて、上記受光位置情報を求め、この受光位置情報に基づいて上記測定対象物までの距離出力値を算出する信号処理部と、
上記距離出力値と、上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する異常判定部と
を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the optical distance measuring device of the present invention is
A light emitting element for irradiating the object to be measured;
A light receiving element that receives reflected light from the measurement object, and outputs a signal corresponding to a light receiving position on the light receiving surface;
A protective cover that is located between the light emitting element and the light receiving element and the measurement object, and has a light transmitting property,
A signal for obtaining the light receiving position information based on the signal from the light receiving element that has received the reflected light transmitted through the protective cover and calculating a distance output value to the measurement object based on the light receiving position information. A processing unit;
An abnormality determining unit that determines that there is an abnormality when a difference between the distance output value and a first threshold value determined based on a distance to the measurement object is equal to or greater than a predetermined allowable value; It is characterized by that.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部は、上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離以下であり、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第２の閾値よりも小さいとき、上記保護カバーが汚れた状態であると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determination unit has a distance to the measurement object that is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is greater than a second threshold value that is determined based on the distance to the measurement object. When it is small, it is determined that the protective cover is dirty.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部は、上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離より大きく、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第３の閾値よりも大きいとき、上記保護カバーが汚れた状態であると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determining unit has a distance to the measurement object larger than a predetermined reference distance, and the distance output value is larger than a third threshold value determined based on the distance to the measurement object. At this time, it is determined that the protective cover is dirty.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部は、
上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第４の閾値よりも大きいとき、または、
上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第５の閾値よりも小さいとき、
故障が発生していると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determination unit
When the distance to the measurement object is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is larger than a fourth threshold value determined based on the distance to the measurement object, or
When the distance to the measurement object is larger than the reference distance, and the distance output value is smaller than a fifth threshold determined based on the distance to the measurement object,
Judge that a failure has occurred.

本発明の電子機器は、上記光学式測距装置を備えることを特徴としている。 An electronic apparatus according to the present invention includes the optical distance measuring device.

また、一実施形態の電子機器では、
床面に沿って移動可能な本体部を備え、
上記本体部には、上記床面までの距離が予め定められた基準距離になるように上記光学式測距装置が取り付けられており、
上記光学式測距装置は、上記床面を上記測定対象物とする。 In one embodiment of the electronic device,
It has a body that can move along the floor,
The optical distance measuring device is attached to the main body so that the distance to the floor becomes a predetermined reference distance,
The optical distance measuring device uses the floor as the measurement object.

また、一実施形態の電子機器では、
上記本体部に移動可能に設けられており、上記測定対象物と上記保護カバーとの間に位置して、上記測定対象物に照射される光を散乱反射する反射物を有し、
上記異常判定部は、上記反射物によって異常があるか否か判断する。 In one embodiment of the electronic device,
The main body is movably provided, and is located between the measurement object and the protective cover, and has a reflector that scatters and reflects light irradiated on the measurement object,
The abnormality determination unit determines whether there is an abnormality due to the reflector.

また、一実施形態の電子機器では、
床面に沿って移動可能な本体部を備え、
上記本体部には、上記光学式測距装置が取り付けられており、
上記発光素子は、上記床面と略平行な光を出射する。 In one embodiment of the electronic device,
It has a body that can move along the floor,
The optical distance measuring device is attached to the main body,
The light emitting element emits light substantially parallel to the floor surface.

以上より明らかなように、本発明によれば、保護カバーの異常等を検出するための構成を別途備える必要がないので、簡単な構成で異常を検出でき、小型化とコストダウンが図れる光学式測距装置を提供できる。 As is clear from the above, according to the present invention, since it is not necessary to separately provide a configuration for detecting an abnormality or the like of the protective cover, an optical system that can detect an abnormality with a simple configuration and can achieve downsizing and cost reduction. A distance measuring device can be provided.

図１は本発明の第１実施形態の光学式測距装置の構成を概略的に示す図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an optical distance measuring device according to a first embodiment of the present invention. 図２は上記光学式測距装置の受光素子を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a light receiving element of the optical distance measuring device. 図３は三角測量による光学式測距方法を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an optical distance measuring method by triangulation. 図４は上記光学式測距装置の汚れ状態における測距を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining distance measurement in the dirty state of the optical distance measuring device. 図５は上記汚れ状態における上記受光素子の受光量の分布を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the distribution of the amount of light received by the light receiving element in the dirty state. 図６は上記光学式測距装置の測定対象物までの距離と距離出力値との間の関係を上記汚れ状態および標準状態について説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the distance to the measurement object and the distance output value of the optical distance measuring device in the dirty state and the standard state. 図７は本発明の第２実施形態の電子機器の構成および動作を概略的に示す図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing the configuration and operation of an electronic apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図８は上記第２実施形態の電子機器が上記汚れ状態を検出する方法を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method in which the electronic device of the second embodiment detects the dirt state. 図９は本発明の第３実施形態の電子機器の構成および動作を概略的に示す図である。FIG. 9 is a diagram schematically showing the configuration and operation of an electronic apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図１０は本発明の第４実施形態の電子機器の構成および動作を概略的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration and operation of an electronic apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図１１Ａは本発明の第５実施形態の電子機器の構成および動作を概略的に示す図である。FIG. 11A is a diagram schematically illustrating the configuration and operation of an electronic device according to a fifth embodiment of the present invention. 図１１Ｂは本発明の第５実施形態の電子機器の構成および動作を概略的に示す図である。FIG. 11B is a diagram schematically showing the configuration and operation of an electronic apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の光学式測距装置の構成を示す概略図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the optical distance measuring device of the first embodiment.

図１において、光学式測距装置１００は、ＬＥＤからなる発光素子１１と、発光素子１１から出射された光を集光して、測定対象物９０に光を照射する発光レンズ１２と、測定対象物９０からの反射光を集光する受光レンズ２２と、受光レンズ２２で集光された上記反射光を受ける受光素子２１と、透光性を有する保護カバー３１と、信号処理部５０と、基準値記憶部６１と、異常判定部６２とを備えている。なお、発光素子１１としては、赤外線発光素子やレーザダイオード等の他の素子であってもよい。また、発光レンズ１２の中心点を原点Ｏとし、測定対象物９０上における発光素子１１からの光の照射位置をＡとし、受光レンズ２２の中心点を点Ｃとしている。 In FIG. 1, an optical distance measuring device 100 includes a light emitting element 11 composed of an LED, a light emitting lens 12 that collects light emitted from the light emitting element 11 and irradiates the measurement object 90 with light, and a measurement target. A light receiving lens 22 that collects reflected light from the object 90, a light receiving element 21 that receives the reflected light collected by the light receiving lens 22, a protective cover 31 having translucency, a signal processing unit 50, a reference A value storage unit 61 and an abnormality determination unit 62 are provided. The light emitting element 11 may be another element such as an infrared light emitting element or a laser diode. Further, the center point of the light emitting lens 12 is the origin O, the irradiation position of the light from the light emitting element 11 on the measurement object 90 is A, and the center point of the light receiving lens 22 is the point C.

上記受光素子２１は、原点Ｏの基線上であるＸ軸に略平行な直線上に位置している。受光素子２１は、例えば位置検出素子（ＰＳＤ；Position Sensitive Device）であり、受光レンズ２２で集光された光を受ける受光面２１ａを有している。受光素子２１は、受光素子２１の受光面２１ａの入射光の受光位置に応じて、信号電流Ｉ１，Ｉ２を出力するようになっている。 The light receiving element 21 is located on a straight line substantially parallel to the X axis, which is on the base line of the origin O. The light receiving element 21 is, for example, a position detecting element (PSD; Position Sensitive Device), and has a light receiving surface 21 a that receives light collected by the light receiving lens 22. The light receiving element 21 outputs signal currents I1 and I2 according to the light receiving position of the incident light on the light receiving surface 21a of the light receiving element 21.

上記保護カバー３１は、発光素子１１および受光素子２１と測定対象物９０との間であって、原点Ｏの基線上であるＸ軸に略平行な直線上に位置している。保護カバー３１は、上記出射光および上記反射光の波長に対して十分高い透過率を有している。 The protective cover 31 is located between the light emitting element 11 and the light receiving element 21 and the measuring object 90 and is on a straight line substantially parallel to the X axis, which is on the base line of the origin O. The protective cover 31 has a sufficiently high transmittance with respect to the wavelengths of the emitted light and the reflected light.

上記信号処理部５０は、距離演算部５１とドライバ５２とを有する。距離演算部５１は、保護カバー３１を透過した上記反射光を受けた受光素子２１からの信号電流Ｉ１，Ｉ２を受け、この信号電流Ｉ１，Ｉ２から受光位置情報を求め、この受光位置情報に基づいて測定対象物９０までの距離出力値を算出するようになっている。ドライバ５２は、発光素子１１を駆動するようになっている。 The signal processing unit 50 includes a distance calculation unit 51 and a driver 52. The distance calculation unit 51 receives the signal currents I1 and I2 from the light receiving element 21 that has received the reflected light transmitted through the protective cover 31, obtains light reception position information from the signal currents I1 and I2, and based on the light reception position information. Thus, the distance output value to the measurement object 90 is calculated. The driver 52 drives the light emitting element 11.

基準値記憶部６１は、予め定められた第１〜第５の閾値など、後述する様々な基準値等を記憶するようになっている。 The reference value storage unit 61 stores various reference values, which will be described later, such as predetermined first to fifth threshold values.

異常判定部６２は、距離演算部５１から上記距離出力値が入力されると共に、基準値記憶部６１から上記基準値等が入力されるようになっている。 The abnormality determination unit 62 is configured to receive the distance output value from the distance calculation unit 51 and the reference value from the reference value storage unit 61.

図２は、上記受光素子２１について説明する図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the light receiving element 21.

図２に示すように、この受光素子２１は、電極２１１，２１２を有している。電極２１１，２１２は、受光面２１ａの両端部に設けられている。受光面２１ａは、均一な比抵抗値を有しているので、受光面２１ａに光スポット２１０が入射した位置に発生した光エネルギに比例した光電流は、入射位置と電極２１１，２１２との距離に反比例して、電極２１１，２１２から信号電流Ｉ１，Ｉ２として取り出せるようになっている。具体的には、受光素子２１は、受光面２１ａに結像された光スポット２１０の光量の重心位置を検出し、重心位置と電極２１１との間の距離に反比例した信号電流Ｉ１を電極２１１から、重心位置と電極２１２との間の距離に反比例した信号電流Ｉ２を電極２１２から出力するようになっている。 As shown in FIG. 2, the light receiving element 21 has electrodes 211 and 212. The electrodes 211 and 212 are provided at both ends of the light receiving surface 21a. Since the light receiving surface 21a has a uniform specific resistance value, the photocurrent proportional to the light energy generated at the position where the light spot 210 is incident on the light receiving surface 21a is the distance between the incident position and the electrodes 211 and 212. The signal currents I1 and I2 can be extracted from the electrodes 211 and 212 in inverse proportion. Specifically, the light receiving element 21 detects the barycentric position of the light amount of the light spot 210 imaged on the light receiving surface 21a, and generates a signal current I1 from the electrode 211 in inverse proportion to the distance between the barycentric position and the electrode 211. The signal current I2 that is inversely proportional to the distance between the center of gravity position and the electrode 212 is output from the electrode 212.

図３は、上記光学式測距装置における三角測距原理について説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of triangular distance measurement in the optical distance measuring device.

図３において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１における参照番号と同一の参照番号を付して説明を省略する。 In FIG. 3, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図３に示すように、発光素子１１から出射した光は、発光レンズ１２によって平行光束Ｌ１に集光され、この集光された平行光束Ｌ１は、Ｙ軸上に沿って射出される。距離ａ(近距離側）にある測定対象物９１の点Ａ１で拡散反射された光束Ｌ２は、受光レンズ２２によって、受光素子２１の右端側に集光され、この集光された光は、受光素子２１の受光面２１ａ上の点Ｅ１に結像されて光スポットを形成する。また、距離ｂ（遠距離側）にある測定対象物９２の点Ａ２で拡散反射された光束Ｌ３は、受光レンズ２２によって、受光素子２１の中央側に集光され、この集光された光は、受光素子２１の受光面２１ａ上の点Ｅ２に結像されて光スポットを形成する。このように、発光素子１１から測定対象物９１，９２までの距離ａ，ｂが変化すると、その変化に応じて、受光面２１ａ内での上記光スポットの入射位置が変化する。したがって、受光面２１ａ内での上記光スポットの入射位置を求めることで、その入射位置に応じて、発光素子１１から測定対象物９１，９２までの距離を算出（測距）できる（三角測距方式）。 As shown in FIG. 3, the light emitted from the light emitting element 11 is condensed into a parallel light beam L1 by the light emitting lens 12, and the collected parallel light beam L1 is emitted along the Y axis. The light beam L2 diffusely reflected by the point A1 of the measurement object 91 at the distance a (near distance side) is condensed on the right end side of the light receiving element 21 by the light receiving lens 22, and the collected light is received. An image is formed at a point E1 on the light receiving surface 21a of the element 21 to form a light spot. In addition, the light beam L3 diffusely reflected at the point A2 of the measurement object 92 at the distance b (long distance side) is condensed on the center side of the light receiving element 21 by the light receiving lens 22, and the collected light is Then, an image is formed at a point E2 on the light receiving surface 21a of the light receiving element 21 to form a light spot. Thus, when the distances a and b from the light emitting element 11 to the measurement objects 91 and 92 change, the incident position of the light spot in the light receiving surface 21a changes according to the change. Therefore, by obtaining the incident position of the light spot in the light receiving surface 21a, the distance from the light emitting element 11 to the measurement objects 91 and 92 can be calculated (distance measurement) according to the incident position (triangular distance measurement). method).

次に、上記光学式測距装置１００を用いて、例えば測定対象物９２までの距離を測距するときの計算式を説明する。 Next, a calculation formula for measuring the distance to the measurement object 92, for example, using the optical distance measuring device 100 will be described.

上記受光レンズ２２の中心点Ｃを通るＹ軸に平行な線が受光素子２１の受光面２１ａと交差する点を点Ｆとすると、三角形ＯＡ２Ｃと三角形ＣＦＥ２とは相似形となる。この相似形に基づいて、上記三角測距方式による測距においては、信号処理部５０によって、受光素子２１からの信号電流に基づいて光スポットの位置を求め、三角形ＣＦＥ２の辺ＦＥ２の長さ(距離ｄ)を算出するようになっている。そして、信号処理部５０によって、距離ｄを用いて、発光レンズ１２の中心点Ｏから測定対象物９２までの距離ｂを、距離ｂ＝距離Ａ×（距離ｆ／距離ｄ）によって算出するようになっている。 When a point where a line passing through the center point C of the light receiving lens 22 and parallel to the Y axis intersects the light receiving surface 21a of the light receiving element 21 is a point F, the triangle OA2C and the triangle CFE2 are similar. Based on this similarity, in the distance measurement by the above-mentioned triangular distance measurement method, the signal processing unit 50 obtains the position of the light spot based on the signal current from the light receiving element 21, and the length of the side FE2 of the triangle CFE2 ( The distance d) is calculated. Then, the distance b from the center point O of the light emitting lens 12 to the measurement object 92 is calculated by the signal processing unit 50 using the distance d by the distance b = distance A × (distance f / distance d). It has become.

ここで、上記距離Ａは、発光レンズ１２の中心点Ｏと受光レンズ２２の中心点Ｃとの間の距離（基線長）である。また、距離ｆは、受光レンズ２２の中心点Ｃと受光素子２１の受光面２１ａとの間の距離であり、受光レンズ２２の焦点距離である。また、距離ｄは、受光素子２１の受光面２１ａ上の点Ｆと光スポットの中心（重心）点Ｅ２との間の距離である。距離ｄは、受光素子２１の電極２１１，２１２（図２参照）から出力される信号電流Ｉ１とＩ２とのバランスを、距離演算部５１（図１参照）で算出することによって求められる。具体的には、次の（式１）によって、求められる。 Here, the distance A is a distance (base line length) between the center point O of the light emitting lens 12 and the center point C of the light receiving lens 22. The distance f is the distance between the center point C of the light receiving lens 22 and the light receiving surface 21 a of the light receiving element 21, and is the focal length of the light receiving lens 22. The distance d is a distance between the point F on the light receiving surface 21a of the light receiving element 21 and the center (center of gravity) point E2 of the light spot. The distance d is obtained by calculating the balance between the signal currents I1 and I2 output from the electrodes 211 and 212 (see FIG. 2) of the light receiving element 21 by the distance calculation unit 51 (see FIG. 1). Specifically, it is calculated | required by the following (Formula 1).

Ｉ２／（Ｉ１＋Δ）・・・・・（式１）
ここで、オフセットΔは、分母が０にならないように加算される一定値である。 I2 / (I1 + Δ) (Formula 1)
Here, the offset Δ is a constant value added so that the denominator does not become zero.

図４は、上記光学式測距装置１００の汚れ状態における測距を説明する図である。ここで、汚れ状態とは、保護カバー３１上に汚れ（ホコリ９）が付着した状態のことをいう。図４において、図１に示す構成要素と同一の構成要素については、図１における参照番号と同一の参照番号を付して説明を省略する。 FIG. 4 is a diagram for explaining the distance measurement in the dirt state of the optical distance measuring device 100. Here, the dirty state refers to a state where dirt (dust 9) is adhered on the protective cover 31. In FIG. 4, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

発光素子１１から出射した光は、発光レンズ１２で略平行光となって出射されるが、保護カバー３１の表面３１ａに付着したホコリ９によって散乱され、広がりを持った出射光線Ｂ１となる。この出射光線Ｂ１によって、誤測距が引き起こされる。 The light emitted from the light emitting element 11 is emitted as substantially parallel light by the light emitting lens 12, but is scattered by the dust 9 attached to the surface 31 a of the protective cover 31 and becomes a broadened outgoing light beam B <b> 1. This outgoing light beam B1 causes erroneous distance measurement.

また、測定対象物９０で反射した光は、保護カバー３１にホコリ９が付着していない標準状態では、略平面波となって受光レンズ２２に入射し、受光素子２１の受光面２１ａ上に集光されて光スポットとなる。一方、上記汚れ状態では、上記反射光がホコリ９で散乱され、広がりを持った反射光線Ｂ２となる。この反射光線Ｂ２の一部が、受光レンズ２２に入射し、受光面２１ａ上に集光されて光スポットとなる。このとき、受光レンズ２２の集光度が低下し、上記光スポットは大きくなる。また、反射光線Ｂ２の他の一部は、受光面２１ａに直接入射し、このノイズ光によって、上記光スポットがさらに大きくなる。 Further, the light reflected by the measurement object 90 enters the light receiving lens 22 as a substantially plane wave in a standard state where the dust 9 is not attached to the protective cover 31, and is condensed on the light receiving surface 21 a of the light receiving element 21. It becomes a light spot. On the other hand, in the dirty state, the reflected light is scattered by the dust 9, and becomes a reflected light beam B2 having a spread. A part of the reflected light beam B2 enters the light receiving lens 22 and is condensed on the light receiving surface 21a to form a light spot. At this time, the light collection degree of the light receiving lens 22 decreases, and the light spot increases. Further, the other part of the reflected light beam B2 is directly incident on the light receiving surface 21a, and the noise spot is further increased by the noise light.

また、ホコリ９で反射した反射光線Ｂ３は、保護カバー３１の表面３１ａおよび裏面３１ｂによって繰り返して反射し、受光レンズ２２に入射して、光スポットＳ１を形成する。このとき、反射光線Ｂ３は、受光面２１ａに対して大きな入射角で入射するので、光スポットＳ１のピークは受光面２１ａの外側に位置し、光スポットＳ１の裾部Ｓ１１のみが受光面２１ａ上に位置している。裾部Ｓ１１は、一様な右上がりの形状を有している。 The reflected light beam B3 reflected by the dust 9 is repeatedly reflected by the front surface 31a and the back surface 31b of the protective cover 31, and enters the light receiving lens 22 to form a light spot S1. At this time, since the reflected light beam B3 is incident on the light receiving surface 21a at a large incident angle, the peak of the light spot S1 is located outside the light receiving surface 21a, and only the skirt S11 of the light spot S1 is on the light receiving surface 21a. Is located. The skirt S11 has a uniform upward shape.

図５は、上記汚れ状態における受光素子２１の受光量の分布を説明する図である。 FIG. 5 is a diagram for explaining the distribution of the amount of light received by the light receiving element 21 in the dirty state.

図５に示すように、Ｘ軸は受光素子２１のＸ座標を示し、Ｙ軸は受光素子２１が受光する光の光量を示している。上記汚れ状態において受光素子２１が受光する光、すなわち、反射光線Ｂ２およびＢ３（図４参照）による光量分布Ｓ１０は、反射光線Ｂ３の光量分布Ｓ１１と、反射光線Ｂ２のガウシアン形状を有する光量分布Ｓ１２とを足し合わせた分布である。 As shown in FIG. 5, the X axis indicates the X coordinate of the light receiving element 21, and the Y axis indicates the amount of light received by the light receiving element 21. The light amount distribution S10 by the light received by the light receiving element 21 in the dirt state, that is, the reflected light rays B2 and B3 (see FIG. 4), is the light amount distribution S11 of the reflected light beam B3 and the light amount distribution S12 having a Gaussian shape of the reflected light beam B2. And the distribution.

上記光量分布Ｓ１０の光スポット位置（重心）は、光量分布Ｓ１２の光スポット位置より右側（＋ｘ側）にシフトされている。これは、保護カバー３１の反射光による反射光線Ｂ３の光量分布Ｓ１１が加算されているからである。したがって、このシフト量に相当する分だけ、測距精度が低下する。 The light spot position (center of gravity) of the light quantity distribution S10 is shifted to the right (+ x side) from the light spot position of the light quantity distribution S12. This is because the light amount distribution S11 of the reflected light beam B3 by the reflected light of the protective cover 31 is added. Accordingly, the distance measurement accuracy is reduced by an amount corresponding to the shift amount.

より詳しくは、受光素子２１の電極２１１，２１２（図２参照）から出力される信号電流Ｉ１と信号電流Ｉ２とのバランスは、反射光線Ｂ３の影響により、信号電流Ｉ２が信号電流Ｉ１よりも大きくなる。このため、上記バランスは、次の（式２）によって示されるように、上記（式１）の分子に反射光線Ｂ３の影響分だけａが加算される。
（Ｉ２＋ａ）／（Ｉ１＋Δ）・・・・・（式２）
さらに、上記バランスは、次の（式３）によって示されるように、上記（式２）の分母および分子に反射光線Ｂ３の影響分だけ、それぞれｂが加算される。これは、反射光線Ｂ２の影響により、光スポットの集光度が低下するからである。
（Ｉ２＋ａ＋ｂ）／（Ｉ１＋Δ＋ｂ）・・・・・（式３）
上記（式３）において、十分遠方においてはＩ１，Ｉ２，ｂが非常に小さくなるので、ａが支配的となり、上記バランスが一定の値となる。このため、上記汚れ状態において、上記バランスによって算出される距離ｄも一定の値となる。 More specifically, the balance between the signal current I1 and the signal current I2 output from the electrodes 211 and 212 (see FIG. 2) of the light receiving element 21 is such that the signal current I2 is larger than the signal current I1 due to the influence of the reflected light beam B3. Become. For this reason, as shown by the following (Expression 2), the balance is obtained by adding a to the numerator of (Expression 1) by the influence of the reflected light beam B3.
(I2 + a) / (I1 + Δ) (Formula 2)
Further, as indicated by the following (Equation 3), the balance is obtained by adding b to the denominator and numerator of the above (Equation 2) by the influence of the reflected light beam B3. This is because the concentration of the light spot decreases due to the influence of the reflected light beam B2.
(I2 + a + b) / (I1 + Δ + b) (Equation 3)
In the above (Formula 3), since I1, I2, and b are very small at a sufficiently far distance, a becomes dominant and the balance becomes a constant value. For this reason, in the dirt state, the distance d calculated by the balance is also a constant value.

図６は、光学式測距装置１００の測定対象物までの距離と距離出力値との間の関係（特性）を上記汚れ状態および標準状態について説明する図である。 FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship (characteristic) between the distance to the measurement object and the distance output value of the optical distance measuring device 100 in the dirt state and the standard state.

図６に示すように、Ｘ軸は測定対象物までの距離を示し、Ｙ軸は距離出力値を示している。破線は、上記標準状態の特性を示しており、上記（式１）に対応している。実線は、上記汚れ状態の特性を示しており、上記式（３）に対応している。 As shown in FIG. 6, the X-axis indicates the distance to the measurement object, and the Y-axis indicates the distance output value. A broken line indicates the characteristic of the standard state and corresponds to the above (Equation 1). The solid line indicates the characteristic of the dirt state and corresponds to the above equation (3).

上記標準状態において、予め定められた距離１（０．３）に対する上記距離出力値を基準値１（２．４）とする。この基準値１は、例えば、光学式測距装置１００を使用するとき、光学式測距装置１００に初めて電源を投入する際に算出され、基準値記憶部６１（図１参照）に保存される。なお、初めて電源を投入する際に限らず、クリーニング等のメンテナンス実施後に光学式測距装置１００を上記標準状態に回復させてから上記基準値１を算出してもよい。 In the standard state, the distance output value for a predetermined distance 1 (0.3) is set as a reference value 1 (2.4). For example, when the optical distance measuring device 100 is used, the reference value 1 is calculated when the optical distance measuring device 100 is turned on for the first time, and is stored in the reference value storage unit 61 (see FIG. 1). . The reference value 1 may be calculated not only when the power is turned on for the first time but also after the optical distance measuring device 100 is restored to the standard state after maintenance such as cleaning.

上記汚れ状態において、予め定められた距離２（２．８）に対する上記距離出力値を基準値２（１．４）とする。ここで、上記汚れ状態の特性では、測定対象物までの距離が非常に大きくなる（遠距離）と、上記距離出力値が一定の値となる。このため、測定対象物がない状態、すなわち、測定対象物までの距離が無限遠のときの上記距離出力値を基準値２としてもよい。上記汚れ状態における上記距離２に対するは、予めサンプル等を用いて固定値として算出しておき、この固定値を上記基準値記憶部６１に保存してもよい。また、光学式測距装置１００の個々のばらつきをキャリブレーションする為に、実際に上記汚れ状態における上記距離２に対応する上記基準値２を算出して保存してもよい。上記基準値２を算出する際には、上記汚れ状態と光学特性が同様となる光散乱物（例えば、光を散乱するフィルムなど）を保護カバー３１の前面に配置してもよい。この場合、仮想的な汚れであるため、上記汚れ状態から上記標準状態に回復させる手順が容易となるため好適である。 In the dirt state, the distance output value for a predetermined distance 2 (2.8) is set as a reference value 2 (1.4). Here, in the characteristic of the dirt state, when the distance to the measurement object becomes very large (far distance), the distance output value becomes a constant value. For this reason, the above-mentioned distance output value when there is no measurement object, that is, when the distance to the measurement object is infinite, may be used as the reference value 2. The distance 2 in the dirty state may be calculated in advance as a fixed value using a sample or the like, and the fixed value may be stored in the reference value storage unit 61. Further, in order to calibrate individual variations of the optical distance measuring device 100, the reference value 2 corresponding to the distance 2 in the dirty state may be calculated and stored. When calculating the reference value 2, a light scattering object (for example, a film that scatters light) having the same optical characteristics as the dirt state may be disposed on the front surface of the protective cover 31. In this case, since it is virtual stain | pollution | contamination, since the procedure to recover | recover from the said stain | pollution | contamination state to the said standard state becomes easy, it is suitable.

上記距離出力値が上記基準値２となるときの上記測定対象物までの距離を上記標準状態の特性から算出し、基準距離とする。この基準距離は、基準値記憶部６１に保存されている。 The distance to the measurement object when the distance output value becomes the reference value 2 is calculated from the characteristics of the standard state and is set as a reference distance. This reference distance is stored in the reference value storage unit 61.

上記測定対象物までの距離が上記基準距離以下のとき、上記標準状態に比べて上記汚れ状態では上記距離出力値が小さくなる。すなわち、光学式測距装置１００は、上記汚れ状態では、上記測定対象物までの距離が上記基準距離以下のとき、実際の距離よりも遠距離を算出する。 When the distance to the measurement object is equal to or less than the reference distance, the distance output value is smaller in the dirty state than in the standard state. That is, in the dirty state, the optical distance measuring device 100 calculates a far distance from the actual distance when the distance to the measurement object is equal to or less than the reference distance.

例えば、上記測定対象物までの距離が上記距離１（０．３）のとき、上記距離出力値は、上記標準状態では約２．４であるのに対し、上記汚れ状態では約１．７である。上記距離出力値から上記測定対象物までの距離を算出するときは、上記標準状態の特性を用いる。このため、上記距離出力値が１．７のとき、上記標準状態では、上記測定対象物までの距離が０．５となる。したがって、光学式測距装置１００は、上記汚れ状態では、０．２（＝０．５−０．３）だけ遠距離側であると算出する。 For example, when the distance to the measurement object is the distance 1 (0.3), the distance output value is about 2.4 in the standard state, but is about 1.7 in the dirty state. is there. When calculating the distance from the distance output value to the measurement object, the characteristics in the standard state are used. For this reason, when the distance output value is 1.7, the distance to the measurement object is 0.5 in the standard state. Therefore, the optical distance measuring device 100 calculates that 0.2 (= 0.5−0.3) is on the far side in the dirty state.

一方、上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいとき、上記標準状態に比べて上記汚れ状態では上記距離出力値が大きくなる。すなわち、光学式測距装置１００は、上記汚れ状態では、上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいとき、実際の距離よりも近距離を算出する。 On the other hand, when the distance to the measurement object is larger than the reference distance, the distance output value is larger in the dirty state than in the standard state. That is, in the dirty state, the optical distance measuring device 100 calculates a shorter distance than the actual distance when the distance to the measurement object is larger than the reference distance.

例えば、光学式測距装置１００は、上記測定対象物までの距離が上記距離２（２．８）のとき、上述したのと同様に上記測定対象物までの距離を算出するとき、上記汚れ状態では、２．２（＝２．８−０．６）だけ近距離側であると算出する。 For example, when the distance to the measurement object is the distance 2 (2.8), the optical distance measuring device 100 calculates the distance to the measurement object in the same manner as described above. Then, it is calculated that the distance is 2.2 (= 2.8−0.6) on the short distance side.

上記汚れ状態の特性は、保護カバー３１にホコリ９が多量に付着した場合のものである。このため、実際には、ホコリ９の付着量の増大に伴い、上記標準状態の特性から上記汚れ状態の特性へと徐々に変化する。 The characteristics of the dirt state are those when a large amount of dust 9 adheres to the protective cover 31. For this reason, in actuality, as the adhesion amount of dust 9 increases, the characteristic of the standard state gradually changes to the characteristic of the dirty state.

したがって、上記標準状態の特性と上記汚れ状態の特性との違いを利用して、上記光学式測距装置１００の異常判定部６２は、正常な距離測定ができる状態であるか否かを判断する。すなわち、異常判定部６２は、上記距離出力値と、上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する。ここで、異常とは、保護カバー３１が汚れた状態である場合や故障が発生している場合などを含む。 Therefore, using the difference between the characteristics of the standard state and the characteristics of the dirty state, the abnormality determination unit 62 of the optical distance measuring device 100 determines whether or not the normal distance measurement is possible. . That is, the abnormality determination unit 62 determines that there is an abnormality when the difference between the distance output value and the first threshold value determined based on the distance to the measurement object is equal to or greater than a predetermined allowable value. to decide. Here, the abnormality includes a case where the protective cover 31 is dirty or a failure occurs.

異常判定部６２は、異常があると判断したとき、異常情報を出力するようになっている。この異常情報の出力方法としては、スピーカー等による音の生成や、エラーランプの発光、ＬＣＤ等への表示、無線機器等を使った通知等がある。上記異常情報の出力によって、ユーザに保護カバー３１の清掃等のメンテナンスを要求したり、光学式測距装置１００の故障を報知したりすることができる。 When the abnormality determination unit 62 determines that there is an abnormality, it outputs abnormality information. As a method for outputting the abnormal information, there are generation of sound by a speaker, light emission of an error lamp, display on an LCD, notification using a wireless device, and the like. By outputting the abnormality information, it is possible to request the user to perform maintenance such as cleaning of the protective cover 31 or to notify the optical distance measuring device 100 of a failure.

上記異常判定部６２が、上記汚れ状態であると判断する方法として、次の２つがある。 There are the following two methods for determining that the abnormality determination unit 62 is in the dirty state.

（第１の汚れ状態判断方法）
第１の汚れ状態判断方法は、上記測定対象物までの距離が上記基準距離以下であり、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第２の閾値よりも小さいとき、異常判定部６２が、上記汚れ状態であると判断する。例えば、まず、上記測定対象物までの距離が上記距離１のとき、上記基準値１（２．４）よりも０．５だけ小さい１．９を第２の閾値とする。次に、この第２の閾値よりも上記距離１に対応する上記距離出力値が小さいとき、異常判定部６２は、上記汚れ状態であると判断する。 (First dirt state judgment method)
In the first dirt state determination method, the distance to the measurement object is equal to or less than the reference distance, and the distance output value is greater than a second threshold value determined based on the distance to the measurement object. When it is small, the abnormality determination unit 62 determines that the contamination state is present. For example, first, when the distance to the measurement object is the distance 1, 1.9, which is 0.5 smaller than the reference value 1 (2.4), is set as the second threshold value. Next, when the distance output value corresponding to the distance 1 is smaller than the second threshold, the abnormality determination unit 62 determines that the state is the dirt state.

（第２の汚れ状態判断方法）
第２の汚れ状態判断方法は、上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きく、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第３の閾値よりも大きいとき、異常判定部６２が、上記汚れ状態であると判断する。例えば、まず、上記測定対象物までの距離が上記距離２のとき、上記標準状態における上記距離出力値である０．４よりも０．５だけ大きい０．９を第３の閾値とする。次に、この第３の閾値よりも上記距離２に対応する上記距離出力値が大きいとき、異常判定部６２が、上記汚れ状態であると判断する。 (Second method for determining the dirt state)
In the second dirt state determination method, the distance to the measurement object is larger than the reference distance, and the distance output value is larger than a third threshold value determined based on the distance to the measurement object. At this time, the abnormality determination unit 62 determines that the contamination state is present. For example, first, when the distance to the measurement object is the distance 2, 0.9, which is 0.5 larger than 0.4, which is the distance output value in the standard state, is set as the third threshold value. Next, when the distance output value corresponding to the distance 2 is greater than the third threshold value, the abnormality determination unit 62 determines that the contamination state is present.

また、上記異常判定部６２は、上記測定対象物までの距離が上記基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第４の閾値よりも大きいとき、または、上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第５の閾値よりも小さいとき、上記光学式測距装置１００に故障が発生していると判断する。 In addition, the abnormality determination unit 62 has a distance to the measurement object equal to or less than the reference distance, and the distance output value is larger than a fourth threshold value determined based on the distance to the measurement object. Or when the distance to the measurement object is larger than the reference distance and the distance output value is smaller than a fifth threshold value determined based on the distance to the measurement object. It is determined that a failure has occurred in the distance device 100.

例えば、上記測定対象物までの距離が上記距離１のとき、上記基準値１（２．４）よりも０．３だけ大きい２．７を第４の閾値とする。そして、この第４の閾値よりも上記距離１に対応する上記距離出力値が大きいとき、異常判定部６２が、故障が発生していると判断する。また、上記測定対象物までの距離が上記距離２のとき、上記標準状態における上記距離出力値である０．４よりも０．３だけ小さい０．１を第５の閾値とする。そして、この第５の閾値よりも上記距離２に対応する上記距離出力値が小さいとき、異常判定部６２が、故障が発生していると判断する。これにより、上記光学式測距装置１００に故障が発生していることを検出できる。 For example, when the distance to the measurement object is the distance 1, 2.7 that is 0.3 larger than the reference value 1 (2.4) is set as the fourth threshold value. When the distance output value corresponding to the distance 1 is larger than the fourth threshold, the abnormality determination unit 62 determines that a failure has occurred. Further, when the distance to the measurement object is the distance 2, 0.1, which is 0.3 smaller than 0.4, which is the distance output value in the standard state, is set as the fifth threshold value. When the distance output value corresponding to the distance 2 is smaller than the fifth threshold, the abnormality determination unit 62 determines that a failure has occurred. Thereby, it can be detected that a failure has occurred in the optical distance measuring device 100.

上記構成の光学式測距装置１００によれば、上記異常判定部６２は、上記距離出力値と、上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する。このため、距離測定用の発光素子および受光素子以外に保護カバー３１のための発光素子および受光素子等を別途備えていなくても、保護カバー３１が汚れている場合や、故障その他の場合の異常を検出できる。したがって、部品点数が増加するのを防止し、簡単な構成で異常を検出でき、光学式測距装置１００の小型化とコストダウンを図ることができる。 According to the optical distance measuring device 100 having the above configuration, the abnormality determination unit 62 determines in advance the difference between the distance output value and the first threshold value determined based on the distance to the measurement object. When it is above the allowable value, it is determined that there is an abnormality. For this reason, even if the light emitting element and the light receiving element for the protective cover 31 are not separately provided in addition to the light emitting element and the light receiving element for distance measurement, the protective cover 31 is soiled or abnormal in case of failure or the like. Can be detected. Therefore, an increase in the number of parts can be prevented, an abnormality can be detected with a simple configuration, and the optical distance measuring device 100 can be reduced in size and cost.

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態の自律移動型の電子機器２００の構成および動作を概略的に示す図である。この電子機器２００は、第１実施形態の光学式測距装置１００を搭載しており、例えば自走式掃除機である。なお、この第２実施形態において、上記第１実施形態と同一の符号は、上記第１実施形態と同じ構成を示しているため、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the configuration and operation of the autonomous mobile electronic device 200 according to the second embodiment. This electronic device 200 is equipped with the optical distance measuring device 100 of the first embodiment, and is a self-propelled cleaner, for example. In the second embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configurations as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

図７に示すように、電子機器２００の本体部２０１は、床面２５０に沿って移動可能になっている。この本体部２０１の前方下端部には、光学式測距装置１００が取り付けられている。この光学式測距装置１００は、床面２５０に対向すると共に、床面２５０までの距離が上記基準距離になるように配置されている。光学式測距装置１００は、床面２５０を測定対象物としている。電子機器２００は、光学式測距装置１００で床面２５０までの距離を測定することによって、電子機器２００の進行方向の前方に位置する床面２５０の段差２５１や、床面２５０上の図示しない障害物を検出したりするようになっている。 As shown in FIG. 7, the main body 201 of the electronic device 200 is movable along the floor surface 250. An optical distance measuring device 100 is attached to the front lower end of the main body 201. The optical distance measuring device 100 is disposed so as to face the floor surface 250 and to have the distance to the floor surface 250 equal to the reference distance. The optical distance measuring device 100 uses the floor surface 250 as a measurement object. The electronic device 200 measures the distance to the floor surface 250 with the optical distance measuring device 100, so that the step 251 of the floor surface 250 positioned in front of the traveling direction of the electronic device 200 or the floor surface 250 is not illustrated. Obstacles are detected.

上記電子機器２００は、上記光学式測距装置１００を備えるので、部品点数が増加するのを防止し、簡単な構成で光学式測距装置１００の異常を検出でき、小型化とコストダウンを図ることができる。 Since the electronic device 200 includes the optical distance measuring device 100, it is possible to prevent an increase in the number of parts, detect an abnormality of the optical distance measuring device 100 with a simple configuration, and achieve downsizing and cost reduction. be able to.

また、光学式測距装置１００が異常のままで電子機器２００を使用し、光学式測距装置１００が床面２５０までの距離を誤検出して、電子機器２００が床面２５０上の障害物に衝突したり、床面２５０の段差２５１によって落下したりするのを防止できる。 In addition, the optical distance measuring device 100 remains abnormal and the electronic device 200 is used. The optical distance measuring device 100 erroneously detects the distance to the floor surface 250, and the electronic device 200 obstructs the obstacle on the floor surface 250. Can be prevented from falling or being dropped by the step 251 of the floor surface 250.

さらに、光学式測距装置１００の異常をユーザに知らせれば、ユーザによって上記異常から正常状態に回復させて使用することができる。例えば、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを、電子機器２００の起動時に床面２５０によって検査することにより、ユーザに保護カバー３１の清掃を促す信号を出すことができ、清掃が不完全で終わることを回避できる。 Further, if the user is notified of an abnormality in the optical distance measuring device 100, the user can recover the abnormality from the abnormality and use it. For example, it is possible to issue a signal to prompt the user to clean the protective cover 31 by inspecting the floor surface 250 when the electronic device 200 is activated to determine whether the optical distance measuring device 100 is in the dirty state. Incomplete cleaning can be avoided.

なお、電子機器２００は、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを、電子機器２００の起動時に床面２５０によって検査していたが、これに限られない。例えば、図８に示すように、電子機器２００の充電ステーション２４２の近傍の床面２５０上に光学式測距装置１００の特性に好適な散乱反射面を有する標準反射物２４１を設け、この標準反射物２４１によって、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを検査してもよい。上記床面２５０によって上記検査を行う場合、床面２５０を構成する部材の種類（例えば、木材や畳、絨毯等）に応じて上記距離出力値がばらついて上記検査の安定性が問題となる場合があった。しかしながら、標準反射物２４１によって、上記検査を安定的かつ正確に行うことができ、上記問題を解消できるからである。 Note that the electronic device 200 inspects whether or not the optical distance measuring device 100 is in the dirty state with the floor surface 250 when the electronic device 200 is activated, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 8, a standard reflector 241 having a scattering reflection surface suitable for the characteristics of the optical distance measuring device 100 is provided on the floor surface 250 in the vicinity of the charging station 242 of the electronic device 200, and this standard reflection is performed. The object 241 may inspect whether the optical distance measuring device 100 is in the above-described dirty state. When the inspection is performed using the floor surface 250, the distance output value varies depending on the type of members constituting the floor surface 250 (for example, wood, tatami mat, carpet, etc.), and the stability of the inspection becomes a problem. was there. However, the standard reflector 241 can perform the inspection stably and accurately, and can solve the problem.

また、光学式測距装置１００は、床面２５０までの距離が上記基準距離になるように配置されていたが、これに限られない。例えば、光学式測距装置は、床面２５０までの距離が上記基準距離以外の別の距離（第２の基準距離）になるように配置されてもよいし、床面２５０までの距離を検出する検出部を有していてもよい。 Further, the optical distance measuring device 100 is arranged such that the distance to the floor surface 250 is the reference distance, but is not limited thereto. For example, the optical distance measuring device may be arranged such that the distance to the floor surface 250 is another distance (second reference distance) other than the reference distance, or the distance to the floor surface 250 is detected. You may have the detection part to do.

（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態の電子機器３００の構成および動作を概略的に示す図である。上記第２実施形態と相違する点を説明すると、この第３実施形態では、光学式測距装置１００の発光素子１１が床面２５０と略平行な光を出射する点が相違する。なお、この第３実施形態において、上記第２実施形態と同一の符号は、上記第２実施形態と同じ構成を示しているため、その説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the configuration and operation of an electronic device 300 according to the third embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment will be described. The third embodiment is different in that the light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light substantially parallel to the floor surface 250. In the third embodiment, the same reference numerals as those in the second embodiment indicate the same configurations as those in the second embodiment, and the description thereof is omitted.

図９に示すように、光学式測距装置１００は、電子機器３００の本体部３０１の前面に設けられている。電子機器３００の進行方向の前方には、障害物３５０が配置されている。この障害物３５０が、光学式測距装置１００の測定対象物である。光学式測距装置１００の発光素子１１は、床面２５０と略平行な光を出射し、この出射光は、障害物３５０に照射される。電子機器３００は、光学式測距装置１００によって障害物３５０を検出するようになっている。 As shown in FIG. 9, the optical distance measuring device 100 is provided on the front surface of the main body 301 of the electronic device 300. An obstacle 350 is disposed in front of the traveling direction of the electronic device 300. This obstacle 350 is a measurement object of the optical distance measuring device 100. The light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light substantially parallel to the floor surface 250, and the emitted light is irradiated to the obstacle 350. The electronic device 300 is configured to detect the obstacle 350 by the optical distance measuring device 100.

上記電子機器３００によれば、光学式測距装置１００の発光素子１１が床面２５０と略平行な光を出射するので、本体部３０１に対して床面２５０と略平行に接近してくる障害物や人等をより確実に検出できる。 According to the electronic device 300, the light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light substantially parallel to the floor surface 250, so that the obstacle approaching the body portion 301 substantially parallel to the floor surface 250. Objects and people can be detected more reliably.

また、光学式測距装置１００が異常のままで電子機器３００を使用し、光学式測距装置１００が例えば障害物３５０までの距離を誤検出して、電子機器３００が障害物３５０に衝突するのを防止できる。 In addition, the optical distance measuring device 100 uses the electronic device 300 while it is abnormal, the optical distance measuring device 100 erroneously detects a distance to the obstacle 350, for example, and the electronic device 300 collides with the obstacle 350. Can be prevented.

さらに、光学式測距装置１００の異常をユーザに知らせれば、ユーザによって上記異常から正常状態に回復させて使用することができる。例えば、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを、電子機器３００の起動時に所定の壁面によって検査することにより、ユーザに保護カバー３１の清掃を促す信号を出すことができ、清掃が不完全で終わることを回避できる。 Further, if the user is notified of an abnormality in the optical distance measuring device 100, the user can recover the abnormality from the abnormality and use it. For example, by inspecting whether or not the optical distance measuring device 100 is in the dirty state with a predetermined wall surface when the electronic device 300 is activated, a signal that prompts the user to clean the protective cover 31 can be issued. Incomplete cleaning can be avoided.

なお、電子機器３００は、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを、電子機器３００の起動時に所定の壁面によって検査していたが、これに限られない。例えば、壁面等の測定対象物がない無限遠によって、光学式測距装置１００が上記汚れ状態にあるか否かを検査してもよい。上述したように、光学式測距装置１００は、上記汚れ状態の場合、測定対象物がない無限遠に対して上記距離出力値が一定値に飽和するからである。 Note that the electronic device 300 inspects whether or not the optical distance measuring device 100 is in the dirty state with a predetermined wall surface when the electronic device 300 is activated, but is not limited thereto. For example, whether or not the optical distance measuring device 100 is in the dirty state may be inspected at infinity where there is no measurement object such as a wall surface. As described above, the optical distance measuring device 100 saturates the distance output value to a constant value at infinity where there is no measurement object in the dirty state.

（第４実施形態）
図１０は、本発明の第４実施形態の電子機器４００の構成および動作を概略的に示す図である。この電子機器４００は、第１実施形態の光学式測距装置１００を搭載しており、例えばサービスロボットである。なお、この第４実施形態において、上記第２実施形態と同一の符号は、上記第２実施形態と同じ構成を示しているため、その説明を省略する。 (Fourth embodiment)
FIG. 10 is a diagram schematically showing the configuration and operation of an electronic device 400 according to the fourth embodiment of the present invention. The electronic apparatus 400 includes the optical distance measuring device 100 according to the first embodiment, and is a service robot, for example. In the fourth embodiment, the same reference numerals as those in the second embodiment indicate the same configurations as those in the second embodiment, and the description thereof is omitted.

図１０に示すように、光学式測距装置１００は、電子機器４００の本体部４０１の側面に設けられている。光学式測距装置１００の発光素子１１は、略水平方向に光を出射するようになっている。これにより、電子機器４００は、人体４５０の接近を検出し、例えば人体４５０が一定距離以内に接近した場合に、電子機器４００を動作させたり、電灯をオンするようにして、消費電力を低減させるなどして、電子機器４００を省エネルギー化することができる。 As shown in FIG. 10, the optical distance measuring device 100 is provided on the side surface of the main body 401 of the electronic device 400. The light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light in a substantially horizontal direction. Thereby, the electronic device 400 detects the approach of the human body 450, and when the human body 450 approaches within a certain distance, for example, the electronic device 400 is operated or the lamp is turned on to reduce power consumption. For example, the electronic device 400 can save energy.

なお、上記電子機器４００は、サービスロボットであったが、これに限らず、自動販売機や自動券売機などであってもよい。 The electronic device 400 is a service robot, but is not limited thereto, and may be a vending machine, an automatic ticket vending machine, or the like.

（第５実施形態）
図１１Ａおよび図１１Ｂは、本発明の第５実施形態の電子機器５００の構成および動作を概略的に示す図である。上記第２実施形態と相違する点を説明すると、この第５実施形態では、電子機器５００の本体部５０１にシャッター５１１が移動可能に設けられている点が相違する。なお、この第５実施形態において、上記第２実施形態と同一の符号は、上記第２実施形態と同じ構成を示しているため、その説明を省略する。ここで、シャッター５１１は、上記反射物の一例である。 (Fifth embodiment)
11A and 11B are diagrams schematically illustrating the configuration and operation of an electronic device 500 according to the fifth embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment will be described. The fifth embodiment is different in that a shutter 511 is movably provided on the main body 501 of the electronic device 500. In the fifth embodiment, the same reference numerals as those in the second embodiment indicate the same configurations as those in the second embodiment, and the description thereof is omitted. Here, the shutter 511 is an example of the reflector.

図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、シャッター５１１は、本体部５０１の前方下部を前後方向に床面２５０に沿って移動するようになっている。シャッター５１１は、前方に移動したとき、床面２５０と保護カバー３１との間に位置して、発光素子１１から床面２５０に照射される光を遮蔽するようになっている。シャッター５１１の上面５１１ａは、散乱反射面であり、この散乱反射面によって、床面２５０に照射される光を光学式測距装置１００に散乱反射するようになっている。そして、光学式測距装置１００の異常判定部６２は、シャッター５１１によって異常があるか否か判断するようになっている。 As shown in FIGS. 11A and 11B, the shutter 511 moves along the floor surface 250 in the front-rear direction of the front lower portion of the main body 501. When the shutter 511 moves forward, the shutter 511 is positioned between the floor surface 250 and the protective cover 31 so as to shield light emitted from the light emitting element 11 to the floor surface 250. An upper surface 511a of the shutter 511 is a scattering reflection surface, and the light irradiated on the floor surface 250 is scattered and reflected by the optical distance measuring device 100 by the scattering reflection surface. The abnormality determination unit 62 of the optical distance measuring device 100 determines whether there is an abnormality by the shutter 511.

上記電子機器５００によれば、上記光学式測距装置１００の上記異常判定部６２は、上記シャッター５１１によって異常があるか否か判断するので、例えば特別な反射物を測定環境に求めることなく安定して異常を検出できる。 According to the electronic apparatus 500, the abnormality determination unit 62 of the optical distance measuring device 100 determines whether or not there is an abnormality by the shutter 511, so that, for example, stable without requiring a special reflector in the measurement environment. Can detect anomalies.

なお、上記第１〜５実施形態では、異常判定部６２は、上記測定対象物までの距離が上記基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第４の閾値よりも大きいとき、または、上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第５の閾値よりも小さいとき、上記光学式測距装置１００に故障が発生していると判断していたが、これに限られない。例えば、異常判定部は、上記汚れ状態であると判断した後に、ユーザが保護カバー３１の清掃をしたことを検出し、その後、再度異常を検出したときにも、光学式測距装置に故障が発生していると判断してもよい。上記汚れ状態と判断した場合であっても、実際には、上記故障が発生している場合もありえるからである。 In the first to fifth embodiments, the abnormality determination unit 62 determines that the distance to the measurement object is equal to or less than the reference distance and the distance output value is based on the distance to the measurement object. Greater than the fourth threshold, or the distance to the measurement object is greater than the reference distance, and the distance output value is greater than a fifth threshold determined based on the distance to the measurement object. However, the present invention is not limited to this. For example, the abnormality determination unit detects that the user has cleaned the protective cover 31 after determining that it is in the dirty state, and when the abnormality is detected again after that, the optical distance measuring device has failed. You may judge that it has occurred. This is because even if it is determined that the contamination state is present, the failure may actually occur.

上記第１〜第５実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。 Of course, the constituent elements described in the first to fifth embodiments and the modification examples may be combined as appropriate, and may be appropriately selected, replaced, or deleted.

本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。 The present invention and the embodiments are summarized as follows.

本発明の光学式測距装置は、
測定対象物９０，９１，９２に光を照射する発光素子１１と、
上記測定対象物９０，９１，９２からの反射光を受ける受光面２１ａを有し、この受光面２１ａにおける受光位置に応じた信号を出力する受光素子２１と、
上記発光素子１１および上記受光素子２１と上記測定対象物９０，９１，９２との間に位置すると共に、透光性を有する保護カバー３１と、
上記保護カバー３１を透過した上記反射光を受けた上記受光素子２１からの上記信号に基づいて、上記受光位置情報を求め、この受光位置情報に基づいて上記測定対象物９０，９１，９２までの距離出力値を算出する信号処理部５０と、
上記距離出力値と、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する異常判定部６２と
を備える。 The optical distance measuring device of the present invention is
A light emitting element 11 for irradiating light to the measuring objects 90, 91, 92;
A light receiving element 21 having a light receiving surface 21a for receiving reflected light from the measurement objects 90, 91, 92, and outputting a signal corresponding to a light receiving position on the light receiving surface 21a;
A protective cover 31 that is located between the light emitting element 11 and the light receiving element 21 and the measurement object 90, 91, 92 and has translucency;
The light receiving position information is obtained based on the signal from the light receiving element 21 that has received the reflected light that has passed through the protective cover 31, and the measurement objects 90, 91, and 92 are obtained based on the light receiving position information. A signal processing unit 50 for calculating a distance output value;
An abnormality that determines that there is an abnormality when the difference between the distance output value and the first threshold value determined based on the distance to the measurement objects 90, 91, and 92 is equal to or greater than a predetermined allowable value. And a determination unit 62.

上記構成によれば、上記異常判定部６２は、上記距離出力値と、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する。このため、距離測定用の発光素子および受光素子以外に保護カバー３１のための発光素子および受光素子等を別途備えていなくても、保護カバー３１が汚れている場合や、故障その他の場合の異常を検出できる。したがって、部品点数が増加するのを防止し、簡単な構成で異常を検出でき、光学式測距装置の小型化とコストダウンを図ることができる。 According to the above configuration, the abnormality determination unit 62 determines whether the difference between the distance output value and the first threshold value determined based on the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is predetermined. When it is equal to or greater than the value, it is determined that there is an abnormality. For this reason, even if the light emitting element and the light receiving element for the protective cover 31 are not separately provided in addition to the light emitting element and the light receiving element for distance measurement, the protective cover 31 is soiled or abnormal in case of failure or the like. Can be detected. Therefore, an increase in the number of parts can be prevented, an abnormality can be detected with a simple configuration, and the optical distance measuring device can be reduced in size and cost.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部６２は、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が予め定められた基準距離以下であり、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第２の閾値よりも小さいとき、上記保護カバー３１が汚れた状態であると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determination unit 62 determines that the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is the distance to the measurement objects 90, 91, 92. When it is smaller than the second threshold value determined based on this, it is determined that the protective cover 31 is dirty.

上記実施形態によれば、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が予め定められた基準距離以下であり、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第２の閾値よりも小さいとき、上記異常判定部６２が上記保護カバー３１が汚れた状態であると判断する。したがって、保護カバー３１が汚れた状態であることを検出できる。 According to the embodiment, the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is equal to the distance to the measurement objects 90, 91, 92. When smaller than the second threshold value determined based on the above, the abnormality determination unit 62 determines that the protective cover 31 is dirty. Therefore, it can be detected that the protective cover 31 is dirty.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部６２は、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が予め定められた基準距離より大きく、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第３の閾値よりも大きいとき、上記保護カバー３１が汚れた状態であると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determination unit 62 is configured such that the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is greater than a predetermined reference distance, and the distance output value is based on the distance to the measurement objects 90, 91, 92. When the value is larger than the third threshold value determined in the above, it is determined that the protective cover 31 is dirty.

上記実施形態によれば、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が予め定められた基準距離より大きく、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第３の閾値よりも大きいとき、上記異常判定部６２が上記保護カバー３１が汚れた状態であると判断する。したがって、保護カバー３１が汚れた状態であることを検出できる。 According to the embodiment, the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is larger than a predetermined reference distance, and the distance output value is based on the distance to the measurement objects 90, 91, 92. When the value is larger than the third threshold value determined in the above, the abnormality determination unit 62 determines that the protective cover 31 is dirty. Therefore, it can be detected that the protective cover 31 is dirty.

また、一実施形態の光学式測距装置では、
上記異常判定部６２は、
上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が予め定められた基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第４の閾値よりも大きいとき、または、
上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記測定対象物９０，９１，９２までの距離に基づいて定められた第５の閾値よりも小さいとき、故障が発生していると判断する。 In the optical distance measuring device of one embodiment,
The abnormality determination unit 62
The distance to the measurement objects 90, 91, 92 is not more than a predetermined reference distance, and the distance output value is determined based on the distance to the measurement objects 90, 91, 92. Greater than the threshold, or
The distance to the measurement objects 90, 91, 92 is larger than the reference distance, and the distance output value is smaller than a fifth threshold value determined based on the distance to the measurement objects 90, 91, 92. When it is determined that a failure has occurred.

上記実施形態によれば、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が上記基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記第４の閾値よりも大きいとき、または、上記測定対象物９０，９１，９２までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記第５の閾値よりも小さいとき、上記異常判定部６２が故障が発生していると判断する。したがって、光学式測距装置に故障が発生していることを検出できる。 According to the embodiment, when the distance to the measurement objects 90, 91, 92 is not more than the reference distance and the distance output value is larger than the fourth threshold value, or the measurement object 90 , 91, 92 is larger than the reference distance, and the distance output value is smaller than the fifth threshold value, the abnormality determination unit 62 determines that a failure has occurred. Therefore, it can be detected that a failure has occurred in the optical distance measuring device.

また、本発明の電子機器は、
上記光学式測距装置１００を備えたことを特徴としている。 The electronic device of the present invention is
The optical distance measuring device 100 is provided.

本発明の電子機器によれば、上記光学式測距装置１００を備えているので、部品点数が増加するのを防止し、簡単な構成で光学式測距装置１００の異常を検出でき、小型化とコストダウンを図ることができる。 According to the electronic apparatus of the present invention, since the optical distance measuring device 100 is provided, it is possible to prevent an increase in the number of parts, detect an abnormality of the optical distance measuring device 100 with a simple configuration, and reduce the size. And cost reduction.

また、一実施形態の電子機器では、
床面２５０に沿って移動可能な本体部２０１，３０１，４０１，５０１を備え、
上記本体部２０１，３０１，４０１，５０１には、上記床面２５０までの距離が予め定められた基準距離になるように上記光学式測距装置１００が取り付けられており、
上記光学式測距装置１００は、上記床面２５０を上記測定対象物９０，９１，９２としている。 In one embodiment of the electronic device,
A main body 201, 301, 401, 501 movable along the floor surface 250,
The optical distance measuring device 100 is attached to the main body portions 201, 301, 401, and 501 so that the distance to the floor surface 250 is a predetermined reference distance.
The optical distance measuring device 100 uses the floor surface 250 as the measurement objects 90, 91, 92.

上記実施形態によれば、上記光学式測距装置１００は、上記床面２５０を上記測定対象物９０，９１，９２としているので、床面２５０の段差２５１や床面２５０上に位置する障害物等を安定して検出できる。 According to the embodiment, since the optical distance measuring device 100 uses the floor surface 250 as the measurement objects 90, 91, 92, the obstacle 251 is located on the step 251 of the floor surface 250 or on the floor surface 250. Etc. can be detected stably.

また、一実施形態の電子機器では、
上記本体部２０１，３０１，４０１，５０１に移動可能に設けられており、上記測定対象物９０，９１，９２と上記保護カバー３１との間に位置して、上記測定対象物９０，９１，９２に照射される光を散乱反射する反射物５１１を有し、
上記異常判定部６２は、上記反射物５１１によって異常があるか否か判断する。 In one embodiment of the electronic device,
The main body portions 201, 301, 401, and 501 are movably provided, and are positioned between the measurement objects 90, 91, and 92 and the protective cover 31, so that the measurement objects 90, 91, and 92 are located. A reflector 511 that scatters and reflects the light applied to
The abnormality determination unit 62 determines whether there is an abnormality due to the reflector 511.

上記実施形態によれば、上記光学式測距装置１００の上記異常判定部６２は、上記反射物５１１によって異常があるか否か判断するので、例えば特別な反射物を測定環境に求めることなく安定して異常を検出できる。 According to the embodiment, the abnormality determination unit 62 of the optical distance measuring device 100 determines whether or not there is an abnormality by the reflector 511. For example, it is stable without obtaining a special reflector in the measurement environment. Can detect anomalies.

また、一実施形態の電子機器では、
床面２５０に沿って移動可能な本体部２０１，３０１，４０１，５０１を備え、
上記本体部２０１，３０１，４０１，５０１には、上記光学式測距装置１００が取り付けられており、
上記光学式測距装置１００の上記発光素子１１は、上記床面２５０と略平行な光を出射する。 In one embodiment of the electronic device,
A main body 201, 301, 401, 501 movable along the floor surface 250,
The optical distance measuring device 100 is attached to the main body portions 201, 301, 401, and 501.
The light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light substantially parallel to the floor surface 250.

上記実施形態によれば、上記光学式測距装置１００の上記発光素子１１は、上記床面２５０と略平行な光を出射するので、上記本体部２０１，３０１，４０１，５０１に対して上記床面２５０と略平行に接近してくる物や人等をより確実に検出できる。 According to the above embodiment, the light emitting element 11 of the optical distance measuring device 100 emits light substantially parallel to the floor surface 250, so that the floor portion with respect to the main body portions 201, 301, 401, 501. An object or person approaching substantially parallel to the surface 250 can be detected more reliably.

１１…発光素子
２１…受光素子
２１ａ…受光面
３１…保護カバー
５０…信号処理部
６２…異常判定部
９０，９１，９２…測定対象物
１００…光学式測距装置
２００，３００，４００，５００…電子機器
２０１，３０１，４０１，５０１…本体部
２４１…標準反射物
２５０…床面
３５０…障害物
４５０…人体
５１１…シャッター DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Light emitting element 21 ... Light receiving element 21a ... Light receiving surface 31 ... Protective cover 50 ... Signal processing part 62 ... Abnormality judgment part 90, 91, 92 ... Measurement object 100 ... Optical distance measuring device 200, 300, 400, 500 ... Electronic equipment 201, 301, 401, 501 ... Main body 241 ... Standard reflector 250 ... Floor 350 ... Obstacle 450 ... Human body 511 ... Shutter

Claims

測定対象物に光を照射する発光素子と、
上記測定対象物からの反射光を受ける受光面を有し、この受光面における受光位置に応じた信号を出力する受光素子と、
上記発光素子および上記受光素子と上記測定対象物との間に位置すると共に、透光性を有する保護カバーと、
上記保護カバーを透過した上記反射光を受けた上記受光素子からの上記信号に基づいて、上記受光位置情報を求め、この受光位置情報に基づいて上記測定対象物までの距離出力値を算出する信号処理部と、
上記距離出力値と、上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第１の閾値との差が予め定められた許容値以上であるとき、異常があると判断する異常判定部と
を備えることを特徴とする光学式測距装置。 A light emitting element for irradiating the object to be measured;
A light receiving element that receives reflected light from the measurement object, and outputs a signal corresponding to a light receiving position on the light receiving surface;
A protective cover that is located between the light emitting element and the light receiving element and the measurement object, and has a light transmitting property,
A signal for obtaining the light receiving position information based on the signal from the light receiving element that has received the reflected light transmitted through the protective cover and calculating a distance output value to the measurement object based on the light receiving position information. A processing unit;
An abnormality determining unit that determines that there is an abnormality when a difference between the distance output value and a first threshold value determined based on a distance to the measurement object is equal to or greater than a predetermined allowable value; An optical distance measuring device.

請求項１に記載の光学式測距装置において、
上記異常判定部は、上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離以下であり、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第２の閾値よりも小さいとき、上記保護カバーが汚れた状態であると判断することを特徴とする光学式測距装置。 The optical distance measuring device according to claim 1.
The abnormality determination unit has a distance to the measurement object that is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is greater than a second threshold value that is determined based on the distance to the measurement object. An optical distance measuring device, characterized in that when it is small, the protective cover is judged to be dirty.

請求項１または２に記載の光学式測距装置において、
上記異常判定部は、上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離より大きく、かつ、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第３の閾値よりも大きいとき、上記保護カバーが汚れた状態であると判断することを特徴とする光学式測距装置。 The optical distance measuring device according to claim 1 or 2,
The abnormality determining unit has a distance to the measurement object larger than a predetermined reference distance, and the distance output value is larger than a third threshold value determined based on the distance to the measurement object. And determining that the protective cover is dirty.

請求項１から３までのいずれか１つに記載の光学式測距装置において、
上記異常判定部は、
上記測定対象物までの距離が予め定められた基準距離以下であると共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第４の閾値よりも大きいとき、または、
上記測定対象物までの距離が上記基準距離より大きいと共に、上記距離出力値が上記測定対象物までの距離に基づいて定められた第５の閾値よりも小さいとき、
故障が発生していると判断することを特徴とする光学式測距装置。 The optical distance measuring device according to any one of claims 1 to 3,
The abnormality determination unit
When the distance to the measurement object is equal to or less than a predetermined reference distance, and the distance output value is larger than a fourth threshold value determined based on the distance to the measurement object, or
When the distance to the measurement object is larger than the reference distance, and the distance output value is smaller than a fifth threshold determined based on the distance to the measurement object,
An optical distance measuring device characterized by determining that a failure has occurred.

請求項１から４までのいずれか１つに記載の光学式測距装置を備えた電子機器。 An electronic apparatus comprising the optical distance measuring device according to any one of claims 1 to 4.

請求項５に記載の電子機器において、
床面に沿って移動可能な本体部を備え、
上記本体部には、上記床面までの距離が予め定められた基準距離になるように上記光学式測距装置が取り付けられており、
上記光学式測距装置は、上記床面を上記測定対象物とすることを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 5,
It has a body that can move along the floor,
The optical distance measuring device is attached to the main body so that the distance to the floor becomes a predetermined reference distance,
The optical distance measuring device uses the floor as the measurement object.

請求項６に記載の電子機器において、
上記本体部に移動可能に設けられており、上記測定対象物と上記保護カバーとの間に位置して、上記測定対象物に照射される光を散乱反射する反射物を有し、
上記異常判定部は、上記反射物によって異常があるか否か判断することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 6,
The main body is movably provided, and is located between the measurement object and the protective cover, and has a reflector that scatters and reflects light irradiated on the measurement object,
The electronic apparatus according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines whether there is an abnormality due to the reflector.

請求項５に記載の電子機器において、
床面に沿って移動可能な本体部を備え、
上記本体部には、上記光学式測距装置が取り付けられており、
上記発光素子は、上記床面と略平行な光を出射することを特徴とする電子機器。 The electronic device according to claim 5,
It has a body that can move along the floor,
The optical distance measuring device is attached to the main body,
The electronic device according to claim 1, wherein the light emitting element emits light substantially parallel to the floor surface.