JPH0972736A - 距離計 - Google Patents
距離計Info
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- JPH0972736A JPH0972736A JP22550695A JP22550695A JPH0972736A JP H0972736 A JPH0972736 A JP H0972736A JP 22550695 A JP22550695 A JP 22550695A JP 22550695 A JP22550695 A JP 22550695A JP H0972736 A JPH0972736 A JP H0972736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被測定物が移動する場合であっても、正確な
距離測定を行ないうる距離計を提供すること。 【解決手段】 本発明の距離計は、被測定物（６）に対
しほぼ一定強度のレーザ光を照射するレーザ源（２）
と、被測定物（６）からの反射レーザ光を受光し電気信
号に変換する蓄積型光電変換素子（１０）と、この蓄積
型光電変換素子（１０）の出力電気信号の大きさがほぼ
一定値となるようにレーザ源（２）の出力レーザ光を蓄
積型光電変換素子（１０）の１信号周期より十分短い繰
返し周期でオンオフ制御する制御手段（１５）と、蓄積
型光電変換素子（１０）の出力電気信号に基づいて被測
定物（６）までの距離を算出する距離演算手段（１２）
とを備えている。
距離測定を行ないうる距離計を提供すること。 【解決手段】 本発明の距離計は、被測定物（６）に対
しほぼ一定強度のレーザ光を照射するレーザ源（２）
と、被測定物（６）からの反射レーザ光を受光し電気信
号に変換する蓄積型光電変換素子（１０）と、この蓄積
型光電変換素子（１０）の出力電気信号の大きさがほぼ
一定値となるようにレーザ源（２）の出力レーザ光を蓄
積型光電変換素子（１０）の１信号周期より十分短い繰
返し周期でオンオフ制御する制御手段（１５）と、蓄積
型光電変換素子（１０）の出力電気信号に基づいて被測
定物（６）までの距離を算出する距離演算手段（１２）
とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ源から移動
する被測定物に対してレーザ光を照射し、その反射光を
受光し電気信号に変換する蓄積型光電変換素子の出力信
号に基づいて被測定物までの距離を求める距離計に関す
る。
する被測定物に対してレーザ光を照射し、その反射光を
受光し電気信号に変換する蓄積型光電変換素子の出力信
号に基づいて被測定物までの距離を求める距離計に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レーザダイオード（以下、「ＬＤ」と称
する）を利用して被測定物までの距離を測定する距離計
は公知である。図５はそのような距離計の原理的構成を
示すものである。図５に示す距離計は、ＬＤと電荷結合
素子（以下、「ＣＣＤ」と称する）を用いた三角測量方
式の距離計であって、光源たるＬＤ２から投射されたレ
ーザ光がレンズ４を通して被測定物６に照射される。被
測定物６で反射されたレーザ光がレンズ８を通してＣＣ
Ｄ１０で受光される。ここで、ＣＣＤ１０は蓄積型光電
変換素子として用いられているものである。ＣＣＤ１０
の出力電気信号は距離演算部１２に導かれ、ここで被測
定物６までの距離、すなわち距離計と被測定物６との間
の距離を周知の三角測量方式に従って算出する。
する）を利用して被測定物までの距離を測定する距離計
は公知である。図５はそのような距離計の原理的構成を
示すものである。図５に示す距離計は、ＬＤと電荷結合
素子（以下、「ＣＣＤ」と称する）を用いた三角測量方
式の距離計であって、光源たるＬＤ２から投射されたレ
ーザ光がレンズ４を通して被測定物６に照射される。被
測定物６で反射されたレーザ光がレンズ８を通してＣＣ
Ｄ１０で受光される。ここで、ＣＣＤ１０は蓄積型光電
変換素子として用いられているものである。ＣＣＤ１０
の出力電気信号は距離演算部１２に導かれ、ここで被測
定物６までの距離、すなわち距離計と被測定物６との間
の距離を周知の三角測量方式に従って算出する。
【０００３】この距離計においては、被測定物６の表面
性状や反射率の変化に伴い、ＣＣＤ１０の出力レベルが
変わりうる。この出力レベルの変化は距離の測定精度に
大きな悪影響を与える。そこで、この悪影響を回避し、
ＣＣＤ１０の出力信号がほぼ一定の大きさになるように
するために、ＣＣＤ１０の出力信号を入力するＬＤ制御
部１４を設け、これによりＬＤドライバ１６のゲインを
調節し、ＬＤ２の出力を加減する。
性状や反射率の変化に伴い、ＣＣＤ１０の出力レベルが
変わりうる。この出力レベルの変化は距離の測定精度に
大きな悪影響を与える。そこで、この悪影響を回避し、
ＣＣＤ１０の出力信号がほぼ一定の大きさになるように
するために、ＣＣＤ１０の出力信号を入力するＬＤ制御
部１４を設け、これによりＬＤドライバ１６のゲインを
調節し、ＬＤ２の出力を加減する。
【０００４】その場合、ＣＣＤ１０の電気出力をほぼ一
定にするのに具体的に次の３つの方式が存在する。 １）ＬＤ２の出力を連続レーザ光とし、その強度を、Ｃ
ＣＤ１０の出力電気信号の大小に応じて増減する方式
（図６）。たとえば、図示のごとく電気信号が大きすぎ
るときは、それを適切な大きさにするようにＬＤ２の出
力をレベルダウンする。
定にするのに具体的に次の３つの方式が存在する。 １）ＬＤ２の出力を連続レーザ光とし、その強度を、Ｃ
ＣＤ１０の出力電気信号の大小に応じて増減する方式
（図６）。たとえば、図示のごとく電気信号が大きすぎ
るときは、それを適切な大きさにするようにＬＤ２の出
力をレベルダウンする。
【０００５】２）ＬＤ２の出力レーザ光をＣＣＤ１０の
シフトパルスに同期して周期を定め、その１周期内にお
けるオンオフ比を加減して平均値的に一定出力のレーザ
光出力とする方式（図７）。たとえば、図示のごとく電
気信号が大きすぎるときは、それを適切な大きさにする
ようにＬＤ２の個々のパルスのオンオフ比を小さくす
る。この場合、ＣＣＤ１０のシフトパルスの周期（信号
周期）とＬＤ２の出力レーザ光パルスの繰返し周期は１
対１に対応している。
シフトパルスに同期して周期を定め、その１周期内にお
けるオンオフ比を加減して平均値的に一定出力のレーザ
光出力とする方式（図７）。たとえば、図示のごとく電
気信号が大きすぎるときは、それを適切な大きさにする
ようにＬＤ２の個々のパルスのオンオフ比を小さくす
る。この場合、ＣＣＤ１０のシフトパルスの周期（信号
周期）とＬＤ２の出力レーザ光パルスの繰返し周期は１
対１に対応している。
【０００６】３）ＬＤ２の出力を一定強度の連続レーザ
光とし、ＣＣＤ１０への光入力量を、シャッタ機能を利
用して光学的にオンオフ制御する方式。
光とし、ＣＣＤ１０への光入力量を、シャッタ機能を利
用して光学的にオンオフ制御する方式。
【０００７】まず、１）の方式であるが、この方式はレ
ーザ光の出力強度により波長ずれやスポット光量分布が
変化してしまい、それらが測定精度に影響を与える。次
に、２）の方式は、図７からも推察しうるように、被測
定物６が移動体であると、レーザ光が被測定物６のたと
えば前半部にしか照射されないため、被測定物６全体の
平均化された距離を測定することができない。
ーザ光の出力強度により波長ずれやスポット光量分布が
変化してしまい、それらが測定精度に影響を与える。次
に、２）の方式は、図７からも推察しうるように、被測
定物６が移動体であると、レーザ光が被測定物６のたと
えば前半部にしか照射されないため、被測定物６全体の
平均化された距離を測定することができない。
【０００８】最後に、３）の方式であるが、これはＣＣ
Ｄ１０への入力照射光をどの段階で調節するかの相違は
あるものの、結局２）の方式と同様の問題に帰結する。
Ｄ１０への入力照射光をどの段階で調節するかの相違は
あるものの、結局２）の方式と同様の問題に帰結する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、被測定物が
移動する場合であっても、正確な距離測定を行ないうる
距離計を提供することを目的とする。
移動する場合であっても、正確な距離測定を行ないうる
距離計を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の距離計は、被測定物に対しほぼ一定強度のレ
ーザ光を照射するレーザ源と、被測定物からの反射レー
ザ光を受光し電気信号に変換する蓄積型光電変換素子
と、この蓄積型光電変換素子の出力電気信号の大きさが
ほぼ一定値となるようにレーザ源の出力レーザ光を蓄積
型光電変換素子の１信号周期より十分短い繰返し周期で
オンオフ制御する制御手段と、蓄積型光電変換素子の出
力電気信号に基づいて被測定物までの距離を算出する距
離演算手段とを備えたものである。
に本発明の距離計は、被測定物に対しほぼ一定強度のレ
ーザ光を照射するレーザ源と、被測定物からの反射レー
ザ光を受光し電気信号に変換する蓄積型光電変換素子
と、この蓄積型光電変換素子の出力電気信号の大きさが
ほぼ一定値となるようにレーザ源の出力レーザ光を蓄積
型光電変換素子の１信号周期より十分短い繰返し周期で
オンオフ制御する制御手段と、蓄積型光電変換素子の出
力電気信号に基づいて被測定物までの距離を算出する距
離演算手段とを備えたものである。
【００１１】レーザ源の出力レーザ光強度をほぼ一定と
し、光電変換素子の１信号周期より十分短い繰返し周期
でオンオフ制御することにより、被測定物が移動体であ
ってもレーザ光がその全体に平均的に照射され、被測定
物の平均化された距離を求めることができる。
し、光電変換素子の１信号周期より十分短い繰返し周期
でオンオフ制御することにより、被測定物が移動体であ
ってもレーザ光がその全体に平均的に照射され、被測定
物の平均化された距離を求めることができる。
【００１２】
（実施形態１）図１および図２を用いて本発明の一実施
形態を説明する。図１に示す距離計は、ＬＤと電荷結合
素子（以下、「ＣＣＤ」と称する）を用いた三角測量方
式の距離計であることは図５のものと同様であり、光源
たるＬＤ２から照射されたレーザ光がレンズ４を通して
被測定物６に照射され、被測定物６で反射されたレーザ
光がレンズ８を通してＣＣＤ１０で受光され、ここで電
気信号に変換される。ＣＣＤ１０の出力電気信号は距離
演算部１２に導かれ、ここで被測定物６までの距離、す
なわち距離計と被測定物６との間の距離が三角測量方式
に従って算出される。
形態を説明する。図１に示す距離計は、ＬＤと電荷結合
素子（以下、「ＣＣＤ」と称する）を用いた三角測量方
式の距離計であることは図５のものと同様であり、光源
たるＬＤ２から照射されたレーザ光がレンズ４を通して
被測定物６に照射され、被測定物６で反射されたレーザ
光がレンズ８を通してＣＣＤ１０で受光され、ここで電
気信号に変換される。ＣＣＤ１０の出力電気信号は距離
演算部１２に導かれ、ここで被測定物６までの距離、す
なわち距離計と被測定物６との間の距離が三角測量方式
に従って算出される。
【００１３】さて、図２に示すように、この実施形態１
の特徴はＣＣＤ１０の出力信号を入力としてＬＤ制御部
１５によりＬＤドライバ１６を介して行なわれるＬＤ２
の制御態様にある。すなわち、ＬＤ２はその出力レーザ
光が一定ピーク値のもとにＣＣＤ１０のシフトパルスの
周期すなわち１走査周期より十分短い周期でオンオフ制
御しているのが特徴である。図には、ＬＤ２の出力光の
繰返し周期がＣＣＤ１０のシフトパルスのそれの１／６
に設定された（換言すれば、ＣＣＤ１０の１個のシフト
パルス周期内でＬＤ２の６個の出力光パルスが繰返され
る）例が示されている。
の特徴はＣＣＤ１０の出力信号を入力としてＬＤ制御部
１５によりＬＤドライバ１６を介して行なわれるＬＤ２
の制御態様にある。すなわち、ＬＤ２はその出力レーザ
光が一定ピーク値のもとにＣＣＤ１０のシフトパルスの
周期すなわち１走査周期より十分短い周期でオンオフ制
御しているのが特徴である。図には、ＬＤ２の出力光の
繰返し周期がＣＣＤ１０のシフトパルスのそれの１／６
に設定された（換言すれば、ＣＣＤ１０の１個のシフト
パルス周期内でＬＤ２の６個の出力光パルスが繰返され
る）例が示されている。
【００１４】図２の場合、ＣＣＤ１０の出力電気信号レ
ベルはＬＤ２の出力光パルスのオンオフ比の調整を通し
て行なわれ、たとえばＬＤ２の出力光パルスが大きすぎ
る場合、そのオンオフ比を小さくすることにより適切な
レベルに調節される。 （実施形態２）図３は図２の実施形態と同様にＣＣＤ１
０の１走査周期より十分短い周期でＬＤ２の出力レーザ
光をオンオフしているが、この実施形態の特徴は、ＣＣ
Ｄ１０の走査周期とＬＤ２のオンオフ周期の間で互いに
同期をとっていることにある。図２から認められるよう
に、前述の同期をとらなければＣＣＤ１０の走査周期に
よってＬＤ２の出力光量（図において、１周期内におけ
るオン部分の面積の加算値に相当）に差異を生じ、正確
な距離測定を不能にすることがある。この不都合は、図
３に示すように、ＣＣＤ１０の走査周期とＬＤ２のオン
オフ周期の間で互いに同期をとることにより回避するこ
とができる。 （実施形態３）ＣＣＤ１０（あるいは他の蓄積型光電変
換素子）が図４のＡに示すように、受光光量と電気信号
出力との間に非線形特性を持っている場合、この非線形
特性を補償すべくＬＤ２の１信号周期内でＬＤ２のオン
オフ制御を、受光光量に対し電気信号出力の大きい（図
において特性線が立っている）領域Ｒ１では相対的にオ
ンオフ比を小さく、受光光量に対し電気信号出力の小さ
い（特性線が寝ている）領域Ｒ３では相対的にオンオフ
比を大きく、両者の中間の領域Ｒ２では中間のオンオフ
比とするように重み付け制御とすることにより、被測定
物６が移動体である場合であっても移動部分の各反射光
の影響を平均化することができる。
ベルはＬＤ２の出力光パルスのオンオフ比の調整を通し
て行なわれ、たとえばＬＤ２の出力光パルスが大きすぎ
る場合、そのオンオフ比を小さくすることにより適切な
レベルに調節される。 （実施形態２）図３は図２の実施形態と同様にＣＣＤ１
０の１走査周期より十分短い周期でＬＤ２の出力レーザ
光をオンオフしているが、この実施形態の特徴は、ＣＣ
Ｄ１０の走査周期とＬＤ２のオンオフ周期の間で互いに
同期をとっていることにある。図２から認められるよう
に、前述の同期をとらなければＣＣＤ１０の走査周期に
よってＬＤ２の出力光量（図において、１周期内におけ
るオン部分の面積の加算値に相当）に差異を生じ、正確
な距離測定を不能にすることがある。この不都合は、図
３に示すように、ＣＣＤ１０の走査周期とＬＤ２のオン
オフ周期の間で互いに同期をとることにより回避するこ
とができる。 （実施形態３）ＣＣＤ１０（あるいは他の蓄積型光電変
換素子）が図４のＡに示すように、受光光量と電気信号
出力との間に非線形特性を持っている場合、この非線形
特性を補償すべくＬＤ２の１信号周期内でＬＤ２のオン
オフ制御を、受光光量に対し電気信号出力の大きい（図
において特性線が立っている）領域Ｒ１では相対的にオ
ンオフ比を小さく、受光光量に対し電気信号出力の小さ
い（特性線が寝ている）領域Ｒ３では相対的にオンオフ
比を大きく、両者の中間の領域Ｒ２では中間のオンオフ
比とするように重み付け制御とすることにより、被測定
物６が移動体である場合であっても移動部分の各反射光
の影響を平均化することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、ＣＣＤのような蓄積型
光電変換素子の１信号周期より十分短い周期でＬＤの光
出力をオンオフ制御することにより、たとえ被測定物が
移動する場合であっても、その移動する全部分の平均化
された距離を的確に求めることができる。
光電変換素子の１信号周期より十分短い周期でＬＤの光
出力をオンオフ制御することにより、たとえ被測定物が
移動する場合であっても、その移動する全部分の平均化
された距離を的確に求めることができる。
【図１】本発明による距離計の機器配置を示す図。
【図２】図１の距離計の第１の実施態様を示す信号波形
図。
図。
【図３】図１の距離計の第２の実施態様を示す信号波形
図。
図。
【図４】図１の距離計の第３の実施態様を示す信号波形
図。
図。
【図５】公知の距離計の機器配置を示す図。
【図６】図５の距離計の第１の具体例を示す信号波形
図。
図。
【図７】図５の距離計の第２の具体例を示す信号波形
図。
図。
２ レーザダイオード（ＬＤ） ４ レンズ ６ 被測定物 ８ レンズ １０ 電荷結合素子（ＣＣＤ） １２ 距離演算部 １５ レーザダイオード（ＬＤ）制御部 １６ レーザダイオード（ＬＤ）ドライバ
Claims (3)
- 【請求項１】被測定物に対しほぼ一定強度のレーザ光を
照射するレーザ源と、前記被測定物からの反射レーザ光
を受光し電気信号に変換する蓄積型光電変換素子と、こ
の蓄積型光電変換素子の出力電気信号の大きさがほぼ一
定値となるように前記レーザ源の出力レーザ光を前記蓄
積型光電変換素子の１信号周期より十分短い繰返し周期
でオンオフ制御する制御手段と、前記蓄積型光電変換素
子の出力電気信号に基づいて前記被測定物までの距離を
算出する距離演算手段とを備えた距離計。 - 【請求項２】前記制御手段が、前記レーザ源の出力レー
ザ光が前記蓄積型光電変換素子の１信号周期に同期する
ように前記レーザ源を制御する請求項１記載の距離計。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記蓄積型光電変換素子
の１信号周期内における前記レーザ源の複数の出力レー
ザ光の個々のオンオフ比を、前記蓄積型光電変換素子の
受光光量に対する電気信号出力の非線形特性を補償する
ように重み付け制御する請求項１記載の距離計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22550695A JPH0972736A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 距離計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22550695A JPH0972736A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 距離計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0972736A true JPH0972736A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16830393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22550695A Pending JPH0972736A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | 距離計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0972736A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010054373A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 照射光抽出装置及び方法 |
| WO2013129387A1 (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | 日産自動車株式会社 | 距離計測装置及び距離計測方法 |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP22550695A patent/JPH0972736A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010054373A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Nissan Motor Co Ltd | 照射光抽出装置及び方法 |
| WO2013129387A1 (ja) * | 2012-03-01 | 2013-09-06 | 日産自動車株式会社 | 距離計測装置及び距離計測方法 |
| JPWO2013129387A1 (ja) * | 2012-03-01 | 2015-07-30 | 日産自動車株式会社 | 距離計測装置及び距離計測方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Effective date: 20050415 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050606 |