JPS6345504A - 測距装置 - Google Patents
測距装置Info
- Publication number
- JPS6345504A JPS6345504A JP18995686A JP18995686A JPS6345504A JP S6345504 A JPS6345504 A JP S6345504A JP 18995686 A JP18995686 A JP 18995686A JP 18995686 A JP18995686 A JP 18995686A JP S6345504 A JPS6345504 A JP S6345504A
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- Japan
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- light
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- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、光学式の測距５ＩＣ置に関するものである。
［背景技術］
従来、この種の光学式の測距装置は、予め既知のパター
ンを目標物体に付与し、そのパターンをテレビカメラな
どの画像入力手段にて画像処理手段に取り込み、画像処
理を行うことによりパターン状況を判定し、パターン像
の大きさに基いて目標物体までの距離を判定するように
なっていた。
ンを目標物体に付与し、そのパターンをテレビカメラな
どの画像入力手段にて画像処理手段に取り込み、画像処
理を行うことによりパターン状況を判定し、パターン像
の大きさに基いて目標物体までの距離を判定するように
なっていた。
しかしながら、このような従来例にあっては、テレビカ
メラのような画像入力手段を必要とする上、目標物体上
のパターンの位置の判定を行うための画像処理が複雑に
なるので、装置が大形化してコストが高くなるとともに
、処理時間がかかるという問題があった。
メラのような画像入力手段を必要とする上、目標物体上
のパターンの位置の判定を行うための画像処理が複雑に
なるので、装置が大形化してコストが高くなるとともに
、処理時間がかかるという問題があった。
［発明の目的］
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、構成が簡単でコストを安くすること
ができ、しかも信号処理時間が短くなって迅速に測距が
行える小形の測距装置を提供することにある。
的とするところは、構成が簡単でコストを安くすること
ができ、しかも信号処理時間が短くなって迅速に測距が
行える小形の測距装置を提供することにある。
［発明の開示］
（実施例）
第１］は本発明一実施例を示すもので、ａ傑物体Ｘまで
の距離Ｒが変化しても同一の投光パターンＹを目標物体
Ｘの適所に付与する投光部１と、投光方向からの光を受
光し目標物体Ｘ上の投光パターンＹを結像する受光部２
と、結像状況を検出する受光索子アレイよりなる結像検
知部３と、結像検知部３出力により結像Ｙ゛の大きさを
ｉｌ定する信号処理部４と、信号処理部４出力に基いて
目標物体Ｘまでの距離Ｒを判断する距離判断部５とで構
成されている。ここに、実施例では、投光部１は、近赤
外発光ダイオードよりなる発光素子１０と、投光用の凸
レンズ１１とで形成され、凸レンズ１１の焦、α位置に
発光素子１０を配置することにより平行ビームを目標物
体Ｘに対して投光するようになっており、投光パターン
Ｙは凸レンズ１１の形状（本実施例では円形）と一致し
ている。
の距離Ｒが変化しても同一の投光パターンＹを目標物体
Ｘの適所に付与する投光部１と、投光方向からの光を受
光し目標物体Ｘ上の投光パターンＹを結像する受光部２
と、結像状況を検出する受光索子アレイよりなる結像検
知部３と、結像検知部３出力により結像Ｙ゛の大きさを
ｉｌ定する信号処理部４と、信号処理部４出力に基いて
目標物体Ｘまでの距離Ｒを判断する距離判断部５とで構
成されている。ここに、実施例では、投光部１は、近赤
外発光ダイオードよりなる発光素子１０と、投光用の凸
レンズ１１とで形成され、凸レンズ１１の焦、α位置に
発光素子１０を配置することにより平行ビームを目標物
体Ｘに対して投光するようになっており、投光パターン
Ｙは凸レンズ１１の形状（本実施例では円形）と一致し
ている。
また、発光素子１０は、外乱による誤動作を防止するた
めに適当な変調周波数の信号にて駆動され、一定の周期
で発光させるようになっている。一方、受光部２は、投
光部１の光軸に対して４５°の角度をもって配置された
ハーフミラ−２０と、投光用凸レンズ１０に対して直方
に配置された受ｔ Ｊｌｌ凸レンズ２１とで形成されて
おり、その光軸を投光部１の光軸と一致させて投光方向
からの光を受光するようになっている。受光部３の結像
面に配置される結像検知部３は、多数の受光素子３０が
列設された受光素子アレイと、受光索子３０出力を順次
出力させるためのアナログスイッチ３１とで形成されて
いる。この結像検知部３出力が入力される信号処理部４
は、アナログスイッチ３１出力を増幅する増幅器４０、
変調周波数を抽出する帯域フィルタ４１およびアナログ
スイッチ３１の作動に応じて各受光素子３０出力を検出
して比較する信号処理回路４２にて形成されている。
めに適当な変調周波数の信号にて駆動され、一定の周期
で発光させるようになっている。一方、受光部２は、投
光部１の光軸に対して４５°の角度をもって配置された
ハーフミラ−２０と、投光用凸レンズ１０に対して直方
に配置された受ｔ Ｊｌｌ凸レンズ２１とで形成されて
おり、その光軸を投光部１の光軸と一致させて投光方向
からの光を受光するようになっている。受光部３の結像
面に配置される結像検知部３は、多数の受光素子３０が
列設された受光素子アレイと、受光索子３０出力を順次
出力させるためのアナログスイッチ３１とで形成されて
いる。この結像検知部３出力が入力される信号処理部４
は、アナログスイッチ３１出力を増幅する増幅器４０、
変調周波数を抽出する帯域フィルタ４１およびアナログ
スイッチ３１の作動に応じて各受光素子３０出力を検出
して比較する信号処理回路４２にて形成されている。
以下、実施例の動作について説明する。＠３図は本発明
の測距原理を示す図であり、いま、凸レンズ２１から投
光パターンＹまでの距離をＲ１凸レンズ２１から結像面
上の結像Ｙ゛までの距離を２、投光パターンＹの長さを
Ｌ１結像Ｙ°の氏さをＬｏとすると、次式が成立する。
の測距原理を示す図であり、いま、凸レンズ２１から投
光パターンＹまでの距離をＲ１凸レンズ２１から結像面
上の結像Ｙ゛までの距離を２、投光パターンＹの長さを
Ｌ１結像Ｙ°の氏さをＬｏとすると、次式が成立する。
Ｌ゛＝（α／Ｒ）ＸＬ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）（１）式より、 Ｒ＝（Ｌ／Ｌ’）Ｘα・・・・・・・・・・・・・・・
（２）となり、投光パターンＹの長さＬ１凸レンズ２１
から結像面までの距離ａが既知であれば、結像Ｙ°の長
さを知ることにより凸レンズ２１から投光パターンＹま
での距離すなわち目標物体Ｘまでの距離Ｒが求まること
になる。
（１）（１）式より、 Ｒ＝（Ｌ／Ｌ’）Ｘα・・・・・・・・・・・・・・・
（２）となり、投光パターンＹの長さＬ１凸レンズ２１
から結像面までの距離ａが既知であれば、結像Ｙ°の長
さを知ることにより凸レンズ２１から投光パターンＹま
での距離すなわち目標物体Ｘまでの距離Ｒが求まること
になる。
次に、具体的な測距動作について説明する。いま、目標
物体Ｘまでの距離Ｒが変化しても同一の投光パターンＹ
を目標物体Ｘの適所に付与する平行ビームが投光部１か
ら凸レンズ１１によって投光されており、受光！ｌｓ２
では、この投光方向からの光をハーフミラ−２０および
凸レンズ２１を介して受光して結像面に投光パターン像
を結像させる。次に、結像Ｙ°の大きさは結像検知部３
出力により判定されるようになっており、本実施例では
、第４図（ａ）に示すように列設された受光素子３０出
力をアナログスイッチ３１によって順次取り出し、増幅
器４０に一〇増幅し、帯域フィルタ４１にて変調周波数
成分を抽出して得られる検知出力Ｖｏは第・を図（ｂ）
に示すようになっている７ここに、この検知出力Ｖｏが
基準電圧ＶＬｂ以上になっている期間（すなわち所定レ
ベル以上の光を受光している受光素子３０の数に対応す
つる時間）を計測することにより結像Ｙ゛の大きさＬｏ
を判定（基準電圧Ｖｔｌ＋以上の期間に基いてＬｏを演
算）するようになっている。なお、上記基準電圧ｖｔｈ
は各受光素子３０出力の平均値に基いて設定され、距Ｂ
Ｒ１目標物体Ｘの反射率などによる影響を防止するよう
になっている。また、正確なＬｏを判定する場合には、
各受光素子３０出力を適当な補完法によって補完処理し
て近似曲線を決定し、この近似曲線と基準電圧とを比較
してＬｏを判定すれば良い８次に、このようにして判定
された結像Ｙ゛の大ささＬｏは距ｇｔｑ断ｆｌｆｉ５に
入力され、（２）式に基いて目標物体Ｘまでの距離Ｒが
判定される。この場合、投光パターンＹの形状は円形で
あるので、受光素子アレイよりなる結像検知部３および
信号路Ｊ！！！部４によって結像Ｙ゛の直径をＬｏとし
て検出し、投光パターンＹの直径（すなわち凸レンズの
径）をＬとして［ｓＲを演算するようになっている。
物体Ｘまでの距離Ｒが変化しても同一の投光パターンＹ
を目標物体Ｘの適所に付与する平行ビームが投光部１か
ら凸レンズ１１によって投光されており、受光！ｌｓ２
では、この投光方向からの光をハーフミラ−２０および
凸レンズ２１を介して受光して結像面に投光パターン像
を結像させる。次に、結像Ｙ°の大きさは結像検知部３
出力により判定されるようになっており、本実施例では
、第４図（ａ）に示すように列設された受光素子３０出
力をアナログスイッチ３１によって順次取り出し、増幅
器４０に一〇増幅し、帯域フィルタ４１にて変調周波数
成分を抽出して得られる検知出力Ｖｏは第・を図（ｂ）
に示すようになっている７ここに、この検知出力Ｖｏが
基準電圧ＶＬｂ以上になっている期間（すなわち所定レ
ベル以上の光を受光している受光素子３０の数に対応す
つる時間）を計測することにより結像Ｙ゛の大きさＬｏ
を判定（基準電圧Ｖｔｌ＋以上の期間に基いてＬｏを演
算）するようになっている。なお、上記基準電圧ｖｔｈ
は各受光素子３０出力の平均値に基いて設定され、距Ｂ
Ｒ１目標物体Ｘの反射率などによる影響を防止するよう
になっている。また、正確なＬｏを判定する場合には、
各受光素子３０出力を適当な補完法によって補完処理し
て近似曲線を決定し、この近似曲線と基準電圧とを比較
してＬｏを判定すれば良い８次に、このようにして判定
された結像Ｙ゛の大ささＬｏは距ｇｔｑ断ｆｌｆｉ５に
入力され、（２）式に基いて目標物体Ｘまでの距離Ｒが
判定される。この場合、投光パターンＹの形状は円形で
あるので、受光素子アレイよりなる結像検知部３および
信号路Ｊ！！！部４によって結像Ｙ゛の直径をＬｏとし
て検出し、投光パターンＹの直径（すなわち凸レンズの
径）をＬとして［ｓＲを演算するようになっている。
［発明の効果１
本発明は上述のように、目標物体までの距離が変化して
も同一の投光パターンを目標物体の適所に付与する投光
部と、投光方向からの光を受光し目標物体上の投光パタ
ーンを結像する受光部と、結像状況を検出する受光素子
７レイよりなる結像検知部と、結像検知部出力により結
像の大きさを判定する信号処理部と、信号処理部出力に
基いて目標物体までの距離を判断する距ａ ４’ＪＩ
ａ部とで構成されており、目標物体に投光パターンを付
与する投光部と、投光パターンを結像させる受光部との
相対位置を適当に設定しておくことに上り、受光素子ア
レイよりなる結像検知部によって投光パターンの結像の
大きさを検出する゛ことができるので、テレビカメラの
ような画像入力手段を使用する必要がなく、構成が簡単
になってコストを安くすることがでさるという効果があ
り、しかも、受光素子アレイよりなる結像検知部出力に
基いて結像の大きさを容易に判定することができるので
、信号処理時間が短くなって迅速に測距が行えるという
効果がある。
も同一の投光パターンを目標物体の適所に付与する投光
部と、投光方向からの光を受光し目標物体上の投光パタ
ーンを結像する受光部と、結像状況を検出する受光素子
７レイよりなる結像検知部と、結像検知部出力により結
像の大きさを判定する信号処理部と、信号処理部出力に
基いて目標物体までの距離を判断する距ａ ４’ＪＩ
ａ部とで構成されており、目標物体に投光パターンを付
与する投光部と、投光パターンを結像させる受光部との
相対位置を適当に設定しておくことに上り、受光素子ア
レイよりなる結像検知部によって投光パターンの結像の
大きさを検出する゛ことができるので、テレビカメラの
ような画像入力手段を使用する必要がなく、構成が簡単
になってコストを安くすることがでさるという効果があ
り、しかも、受光素子アレイよりなる結像検知部出力に
基いて結像の大きさを容易に判定することができるので
、信号処理時間が短くなって迅速に測距が行えるという
効果がある。
第１図は本発明一実施例の要部概略構成図、第２図は同
上の要部回路図、Ｐｔ５３図および第４図は同上の動作
説明図である。 ＸはＩ″Ｉ標物体、Ｙは投光パターン、Ｙ゛は結像、１
は投光部、２は受光部、３は結像検＊Ｉ￥ｌＳ、４は信
号箔Ｆ［！部、５は距離判Ｗｒ部である。
上の要部回路図、Ｐｔ５３図および第４図は同上の動作
説明図である。 ＸはＩ″Ｉ標物体、Ｙは投光パターン、Ｙ゛は結像、１
は投光部、２は受光部、３は結像検＊Ｉ￥ｌＳ、４は信
号箔Ｆ［！部、５は距離判Ｗｒ部である。
Claims (1)
- （１）目標物体までの距離が変化しても同一の投光パタ
ーンを目標物体の適所に付与する投光部と、投光方向か
らの光を受光し目標物体上の投光パターンを結像する受
光部と、結像状況を検出する受光素子アレイよりなる結
像検知部と、結像検知部出力により結像の大きさを判定
する信号処理部と、信号処理部出力に基いて目標物体ま
での距離を判断する距離判断部とより成る測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18995686A JPS6345504A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18995686A JPS6345504A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 測距装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345504A true JPS6345504A (ja) | 1988-02-26 |
Family
ID=16250004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18995686A Pending JPS6345504A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6345504A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03158715A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 移載物の位置検出方法 |
| JP2014510909A (ja) * | 2011-02-15 | 2014-05-01 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 少なくとも１つの対象物を光学的に検出する検出器 |
| JP2016516526A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-06-09 | コー・ヤング・テクノロジー・インコーポレーテッド | オプティカルトラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 |
-
1986
- 1986-08-13 JP JP18995686A patent/JPS6345504A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03158715A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 移載物の位置検出方法 |
| JP2014510909A (ja) * | 2011-02-15 | 2014-05-01 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 少なくとも１つの対象物を光学的に検出する検出器 |
| JP2016516526A (ja) * | 2013-04-30 | 2016-06-09 | コー・ヤング・テクノロジー・インコーポレーテッド | オプティカルトラッキングシステム及びこれを用いたトラッキング方法 |
| US10307210B2 (en) | 2013-04-30 | 2019-06-04 | Koh Young Technology Inc. | Optical tracking system and tracking method using the same |
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