JP7505324B2 - 光測距装置 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本開示における第1実施形態としての光測距装置200は、筐体80と、発光部40と、走査部50と、受光部60と、位置ずれ検出装置100と、を備える。発光部40と、走査部50と、受光部60とは、筐体80の内部に配置されている。筐体80は、窓部82と、基準角度マーカ70とを備える。光測距装置200は、例えば、車両に搭載され、障害物の検出や障害物までの距離を測定するために使用される。図示したXYZ方向は、図1を含む各図において共通する。
図7に示すように、第2実施形態の光測距装置200bは、基準角度マーカ70に代えて基準角度マーカ70bを備える点において、第1実施形態の光測距装置200と相違し、その他の構成は第1実施形態の光測距装置200と同様である。本実施形態において、発光部40からのレーザ光DLを反射し得る筐体80と、レーザ光DLを透過する窓部82との境界82e1,82e2が、基準角度マーカ70bとして機能する。筐体80と窓部82の一方側の端部との境界82e1には、基準回転角度ATb1が設定される。筐体80と窓部82の他方側の端部との境界82e2には、基準回転角度ATb2が設定される。基準角度マーカ70bを区別する場合、境界82e1を一方側の基準角度マーカ70b1とし、境界82e2を基準角度マーカ70b2とする。
図9に示すように、第3実施形態の光測距装置200cは、基準角度マーカ70に代えて第一基準角度マーカ70c1と第二基準角度マーカ70c2とを備える点において、第1実施形態の光測距装置200と相違し、その他の構成は第1実施形態の光測距装置200と同様である。光測距装置200cは、後述するように、筐体80内の輝度に応じて利用するマーカを切り換えて回転角度ずれ検出制御を実行する。
図12に示すように、第4実施形態の光測距装置200dは、基準角度マーカ70に代えて基準角度マーカ70dを備える点において、第1実施形態の光測距装置200と相違し、その他の構成は第1実施形態の光測距装置200と同様である。基準角度マーカ70dは、筐体80の壁面よりも高い反射率を有する材料で形成され、発光部40や受光部60に対向する位置の筐体80の壁面に固定される。
図14および図15を参照して第5実施形態の光測距装置200eの構成について説明する。図14に示すように、第5実施形態の光測距装置200eは、回転角度センサ54に代えて回転角度センサ54eを備える点において、第2実施形態の光測距装置200bと相違し、その他の構成は第2実施形態の光測距装置200bと同様である。本実施形態では、第2実施形態と同様に、筐体80と窓部82との境界82e1,82e2が、基準角度マーカ70b1,70b2として機能する。本実施形態では、位置ずれ検出装置100による回転角度ずれ検出制御において、いわゆる外乱光を受光部60の受光素子68によって受光信号として取得することによって実行される。
(F1)上記各実施形態では、走査範囲RAでの測距と、回転角度ずれ検出とで使用される受光素子68の範囲が同じである例を示した。これに対して、図16に示すように、走査範囲RAでの測距と、回転角度ずれ検出とで使用される受光素子68の範囲を切り換えてもよい。図16の例において、制御部110は、測距には、例えば3×9個の受光素子68からなる受光領域AR1をアクティブにするアドレス信号を出力し、回転角度ずれ検出には、例えば1×7個の受光素子68からなる受光領域AR2をアクティブにするアドレス信号を出力する。この形態の光測距装置によれば、回転角度ずれ検出にアクティブにする受光領域AR2を測距用の受光領域AR1よりも小さくすることで、測定誤差を小さくして高い分解能で回転角度ずれを検出することができる。
Claims (5)
- 光測距装置(200c)であって、
筐体(80)と、
レーザ光(DL)を射出する発光部(40)と、
前記筐体の内部に配置され、前記発光部から射出された前記レーザ光を反射させるミラー(51)と、
前記ミラーを回転させる回転部(52)と、
入射光を受光するための受光素子(68)を有する受光部(60)と、
前記筐体に備えられ、前記ミラーによって反射されるレーザ光を前記筐体の外部に出射するための窓部(82)と、
前記筐体に備えられ、前記ミラーの回転角度が予め定められた基準回転角度(AT,AT3)である場合に前記受光部により検出される基準角度マーカ(70c1,70c2)と、
前記ミラーの回転角度を検出する回転角度センサ(54,54e)と、
前記ミラーの回転角度と、前記回転角度センサによって検出された前記ミラーの回転角度の検出角度とのずれ量を検出する位置ずれ検出装置(100)であって、
前記回転部を制御して、前記基準回転角度を含む角度範囲内において予め定められた単位検出角度(TD)ごとに前記ミラーを回転させ、
前記受光部により検出される前記予め定められた単位検出角度ごとの受光信号を取得して、前記受光信号の分布または前記受光信号を用いて取得される距離の分布(MP)の少なくともいずれかの分布を生成し、
生成した前記少なくともいずれかの分布のうち前記基準角度マーカに対応する前記受光信号または前記距離を用いて、前記基準回転角度の検出角度を取得し、
取得した前記基準回転角度の検出角度と、前記予め定められた基準回転角度とを比較して前記ずれ量を検出する位置ずれ検出装置と、を備え、
前記基準角度マーカは、
前記筐体または前記窓部を構成する材料の反射率と異なる反射率を有する第一基準角度マーカ(70c1)と、
前記筐体に設けられる開口部(71)と、前記開口部を通じて前記筐体の内部に照射光(IL)を射出する光源部(72)とによって構成される第二基準角度マーカ(70c2)と、の双方を含み、
前記位置ずれ検出装置は、
前記受光部により検出される受光信号が予め定められた信号強度以上である場合に、前記第一基準角度マーカを用いて前記基準回転角度の検出角度を検出し、
前記受光部により検出される受光信号が予め定められた信号強度よりも小さい場合に、前記第二基準角度マーカを用いて前記基準回転角度の検出角度を検出する、
光測距装置。 - 請求項1に記載の光測距装置であって、
前記回転部は、前記ミラーを一方向に沿って走査し、
前記発光部は、前記一方向に交差する方向に予め定められた幅を有するレーザ光を出射し、
前記受光部は、前記受光素子を複数備え、複数の前記受光素子は、前記予め定められた幅に対応するように配列される、
光測距装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光測距装置であって、
前記回転角度センサは、前記ミラーの絶対回転角度および前記絶対回転角度に対する相対回転角度を取得するエンコーダである、
光測距装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の光測距装置であって、
前記基準角度マーカの形状は、平面視で幾何学模様状の図形であり、
前記位置ずれ検出装置は、前記受光部によって検出された前記幾何学模様状の図形の形状の変化を用いて、前記光測距装置の異常の有無を検出する、
光測距装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の光測距装置であって、
前記位置ずれ検出装置による前記ずれ量の検出に用いられる前記受光素子の数は、前記筐体の外部の対象物の測距に用いられる前記受光素子の数よりも小さい、
光測距装置。
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