JP2017173258A - 距離測定装置、距離測定方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
に筐体1A(即ち、センサ本体1)を移動するように、回転ステージ5を制御する。具体
的には、回転ステージ5を、回転補正角度θ=−5°だけ回転するように制御する。これにより、測定対象100は、走査範囲61内となる。ステップS6では、プロセッサ41が、2次元走査処理が終了したか否かを判定し、判定結果がNOであると処理はステップS1へ戻り、判定結果がYESであると距離測定処理は終了する。
従って、シリンドリカルレンズ25を介して出射されるレーザ光の光路長k2は、上記の式(1)を用いて次式(2)から算出することができる。図8及び図9からもわかるように、シリンドリカルレンズ25を介して出射されるレーザ光の光路長k2は、シリンドリカルレンズ25を通らず、開口26を介して出射されるレーザ光の光路長k1より長くなる。
図3に示すステップS2において、プロセッサ41は、シリンドリカルレンズ25を通らず、開口26を介して出射されるレーザ光の測距点については、上記の光路長k1に基づき測定対象100の位置を算出することで、測定対象100までの距離を測定できる。また、ステップS2において、プロセッサ41は、シリンドリカルレンズ25を介して出射されるレーザ光の測距点については、上記の光路長k2に基づき多測定対象100の位置を算出することで、測定対象100までの距離を測定できる。このように、シリンドリカルレンズ25を介して出射されるレーザ光の測距点については、シリンドリカルレンズ25を通らず、開口26を介して出射されるレーザ光の測距点について算出した測定対象100の位置を補正して、測定対象100までの距離を測定しても良い。このような補正を行う場合、測定対象100までの距離の測定精度を向上することができる。
(付記1)
パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体と、
前記センサ本体を移動する移動手段と、
前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように、前記移動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記投光ユニットは、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大領域に拡大する拡大手段を有し、
前記制御手段は、前記拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御することを特徴とする、距離測定装置。
(付記2)
前記拡大手段は、前記センサ本体の筐体の開口に設けられた、単一のレンズ部材で形成されたシリンドリカルレンズを有することを特徴とする、付記1記載の距離測定装置。
(付記3)
前記シリンドリカルレンズは、前記開口の中心を通るように配置され、前記拡大領域は、前記走査範囲の中心を通ることを特徴とする、付記2記載の距離測定装置。
(付記4)
前記拡大手段は、前記センサ本体の筐体の開口に設けられた、複数の平行なレンズ部材で形成されたシリンドリカルレンズを有することを特徴とする、付記1記載の距離測定装置。
(付記5)
前記シリンドリカルレンズは、地面に対して水平方向に対して、或いは、前記地面に対して垂直方向に対して、平行以外の傾いた配置を有することを特徴とする、付記2乃至4のいずれか1項記載の距離測定装置。
(付記6)
前記センサ本体の筐体に設けられた回転可能な円形のスリーブを備え、
前記シリンドリカルレンズは、前記開口を形成する前記スリーブの壁に設けられ、
前記シリンドリカルレンズの回転角度は、前記スリーブを回転することで設定可能される、
付記5記載の距離測定装置。
(付記7)
前記制御手段は、
前記シリンドリカルレンズを介して出射される前記レーザ光の測距点については、前記シリンドリカルレンズを通らず、前記開口を介して出射される前記レーザ光の測距点について算出した前記測定対象の位置を補正して、測定対象までの距離を測定することを特徴とする、付記2乃至6のいずれか1項記載の距離測定装置。
(付記8)
前記測距点の位置に基づき、前記測定対象を追従するために前記移動手段の移動量が各測距点の位置について予め算出された、前記測距点の位置に対する前記移動量のテーブルを格納したメモリをさらに備え、
前記制御手段は、各測距点の位置に対応する移動量を前記メモリ内の前記テーブルから読み出して、前記移動手段を読み出した当該移動量だけ、当該移動量の値の正負に応じた方向へ移動するように制御することを特徴とする、付記1乃至7のいずれか1項記載の距離測定装置。
(付記9)
コンピュータが、パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体を移動する移動手段を、前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように制御し、
前記投光ユニットの拡大手段が、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大領域に拡大し、
前記コンピュータが、前記拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御することを特徴とする、距離測定方法。
(付記10)
前記コンピュータが、
前記拡大手段を形成するシリンドリカルレンズを介して出射される前記レーザ光の測距点については、前記シリンドリカルレンズを通らず出射される前記レーザ光の測距点について算出した前記測定対象の位置を補正して、測定対象までの距離を測定することを特徴とする、付記9記載の距離測定方法。
(付記11)
前記測距点の位置に基づき、前記測定対象を追従するために前記移動手段の移動量が各測距点の位置について予め算出された、前記測距点の位置に対する前記移動量のテーブルがメモリされており、
前記コンピュータが、各測距点の位置に対応する移動量を前記メモリ内の前記テーブルから読み出して、前記移動手段を読み出した当該移動量だけ、当該移動量の値の正負に応じた方向へ移動するように制御することを特徴とする、付記9または10記載の距離測定方法。
(付記12)
コンピュータに、距離測定処理を実行させるプログラムであって、
パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体を移動する移動手段を、前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように制御し、
前記投光ユニットの拡大手段が、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大した拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、プログラム。
(付記13)
前記拡大手段を形成する前記シリンドリカルレンズを介して出射される前記レーザ光の測距点については、前記シリンドリカルレンズを通らず出射される前記レーザ光の測距点について算出した前記測定対象の位置を補正して、測定対象までの距離を測定する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする、付記12記載のプログラム。
(付記14)
前記測距点の位置に基づき、前記測定対象を追従するために前記移動手段の移動量が各測距点の位置について予め算出された、前記測距点の位置に対する前記移動量のテーブルがメモリされており、
各測距点の位置に対応する移動量を前記メモリ内の前記テーブルから読み出して、前記移動手段を読み出した当該移動量だけ、当該移動量の値の正負に応じた方向へ移動するように制御する、
処理を前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする、付記12または13記載のプログラム。
1A 筐体
2 投光ユニット
3 受光ユニット
4 コンピュータ
5 回転ステージ
21 制御回路
22 発光回路
23 レーザ光源
24 2次元MEMSミラー
25,25−1〜25−3 シリンドリカルレンズ
26 開口
31 受光レンズ
32 光検出器
33 距離計測回路
41 プロセッサ
42 メモリ
43 入力装置
44 表示装置
45 インタフェース
61 走査範囲
62 拡大領域
Claims (6)
- パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体と、
前記センサ本体を移動する移動手段と、
前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように、前記移動手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記投光ユニットは、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大領域に拡大する拡大手段を有し、
前記制御手段は、前記拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御することを特徴とする、距離測定装置。 - 前記拡大手段は、前記センサ本体の筐体の開口に設けられた、単一のレンズ部材で形成されたシリンドリカルレンズを有することを特徴とする、請求項1記載の距離測定装置。
- 前記拡大手段は、前記センサ本体の筐体の開口に設けられた、複数の平行なレンズ部材で形成されたシリンドリカルレンズを有することを特徴とする、請求項1記載の距離測定装置。
- 前記制御手段は、
前記シリンドリカルレンズを介して出射される前記レーザ光の測距点については、前記シリンドリカルレンズを通らず、前記開口を介して出射される前記レーザ光の測距点について算出した前記測定対象の位置を補正して、測定対象までの距離を測定することを特徴とする、請求項2または3記載の距離測定装置。 - コンピュータが、パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体を移動する移動手段を、前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように制御し、
前記投光ユニットの拡大手段が、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大領域に拡大し、
前記コンピュータが、前記拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御することを特徴とする、距離測定方法。 - コンピュータに、距離測定処理を実行させるプログラムであって、
パルス状のレーザ光を2次元で走査範囲を走査させる投光ユニットと、前記レーザ光の反射光に基づき測定対象までの距離を計測する受光ユニットとを有するセンサ本体を移動する移動手段を、前記投光ユニットからの前記レーザ光が走査する走査範囲が、前記測定対象を追従するように制御し、
前記投光ユニットの拡大手段が、前記走査範囲内の少なくとも一列に並んだ測距点の領域を拡大した拡大領域内の前記測定対象の位置に応じて、前記移動手段による前記センサ本体の移動を制御する、
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする、プログラム。
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JP2016062463A JP2017173258A (ja) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | 距離測定装置、距離測定方法及びプログラム |
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