JP2016008875A - Distance measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の距離測定手段を備えた距離測定装置に関する。 The present invention relates to a distance measuring device including a plurality of distance measuring means.
距離測定装置として、変調した光を対象空間に照射し、対象空間に存在する対象物から反射してくる光との位相差から対象物までの距離を求め、各画素の値が距離を表す二次元の距離画像を生成する距離画像センサを用いたものが知られている。
ここで、距離測定のエリアを広げるには、広角のレンズを取り付けることが考えられる。しかしながら、一般に距離測定装置に用いられている距離画像センサの画素数は少ないため、広角のレンズを付けて得られる距離画像の空間分解能が十分なものでなくなってしまい、物体の細かい形状、または物体の小さな動きを検出することができなくなってしまう。
また、測定エリア全体を照射する必要があるため、投光する光も広げる必要があり、測定エリアを一様に照射するためのレンズが必要となるが、そのようなレンズは高価なものとなってしまう。
さらには光を広げた分だけ対象物に届く光量は低下してしまう。そのため反射して戻ってくる光も低下してしまい、距離画像センサにおいてはＳ／Ｎが低下してしまい、得られる距離精度が悪くなってしまう。
As a distance measurement device, the target space is irradiated with modulated light, the distance to the target is obtained from the phase difference with the light reflected from the target existing in the target space, and the value of each pixel represents the distance. One using a distance image sensor that generates a dimensional distance image is known.
Here, to widen the distance measurement area, it is conceivable to attach a wide-angle lens. However, since the number of pixels of the distance image sensor generally used in the distance measuring device is small, the spatial resolution of the distance image obtained by attaching a wide-angle lens is not sufficient, and the fine shape of the object or the object It will be impossible to detect small movements.
Moreover, since it is necessary to irradiate the entire measurement area, it is also necessary to widen the light to be projected, and a lens for irradiating the measurement area uniformly is necessary, but such a lens becomes expensive. End up.
Furthermore, the amount of light reaching the object is reduced by the amount of light spread. For this reason, the light reflected and returned also decreases, and the S / N decreases in the distance image sensor, resulting in poor distance accuracy.
そのため、距離測定装置を複数並べ、各距離測定装置が出力する距離画像を合成し高解像度の画像を生成することが考えられる。
このとき、各距離測定装置を並べるに当たっては、各距離測定装置が出力する距離画像の一部が、他の距離測定装置が出力する距離画像とオーバーラップするように各距離測定装置を配置する。
このような構成とすることにより、ある距離測定装置が出力する距離画像の一部と、他の距離測定装置が出力する距離画像の一部には同じ画像が現れるようになるので、合成あたってこの画像の同じ部分が重なるようにして一つの画像を生成する。
For this reason, it is conceivable to arrange a plurality of distance measuring devices and synthesize the distance images output from the distance measuring devices to generate a high-resolution image.
At this time, when arranging the distance measuring devices, the distance measuring devices are arranged so that a part of the distance image output from each distance measuring device overlaps the distance image output from another distance measuring device.
By adopting such a configuration, the same image appears in a part of a distance image output from a certain distance measuring device and a part of a distance image output from another distance measuring device. One image is generated so that the same portion of the image overlaps.
ここで特許文献１（特開２０１２−２４７２２６号公報）には、広い画角を実現するために、複数のカメラユニットを備えた距離画像カメラが開示されている。この距離画像カメラでは、各カメラユニットから取得する距離画像の周辺が、他のカメラユニットによって取得される距離画像とオーバーラップするように、各カメラユニットを配置し、各カメラユニットによって取得される距離画像を合成する方法が開示されている。 Here, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2012-247226) discloses a range image camera including a plurality of camera units in order to realize a wide angle of view. In this distance image camera, each camera unit is arranged so that the periphery of the distance image acquired from each camera unit overlaps the distance image acquired by another camera unit, and the distance acquired by each camera unit A method for synthesizing images is disclosed.
しかしながら、ある距離測定装置（カメラユニット）の測定範囲と他の距離測定装置の測定範囲がオーバーラップしているため、ある距離測定装置のオーバーラップしている部分の距離測定において他の距離測定装置が投光した光による距離測定に影響する点については記載されていない。 However, since the measurement range of a certain distance measurement device (camera unit) and the measurement range of another distance measurement device overlap, another distance measurement device in the distance measurement of an overlapping portion of a certain distance measurement device The point that affects the distance measurement by the light projected by is not described.
また、各カメラユニットの赤外光の発光タイミングについては記載されておらず、あるカメラユニットが発する赤外光が他のカメラユニットの距離データ生成に影響を与え、距離データの精度低下を招くことについては考慮されていない。 Also, there is no description about the emission timing of the infrared light of each camera unit, and the infrared light emitted from one camera unit affects the distance data generation of other camera units, leading to a decrease in the accuracy of the distance data. Is not considered.
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、距離測定ユニットを複数配置した場合であっても高い距離精度が得られ、高解像度を実現できる距離測定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and provides a distance measuring device that can achieve high distance accuracy and achieve high resolution even when a plurality of distance measuring units are arranged. With the goal.
上記課題を解決するための本発明に係る距離測定装置は、複数の距離測定手段と、前記複数の距離測定手段の距離測定の開始のタイミングを制御する制御手段と、前記複数の距離測定手段から出力される距離画像を合成する距離画像合成手段と、を備える距離測定装置であって、前記複数の距離測定手段は、変調した光を対象空間に照射する光源と、該対象空間に存在する対象物からの反射光を受光し、受光するまでの時間を検出する二次元状に配置された複数の受光素子を有する受光部と、前記受光部の各受光素子が検出した時間に基づいて前記対象物までの距離情報を有する二次元の距離画像を生成する距離画像生成部と、を具備し、前記複数の距離測定手段の各々の検出領域の一部が、他の距離測定手段の少なくともいずれか一つと重なるように配置され、前記制御手段は、前記複数の距離測定手段のそれぞれの距離測定の開始のタイミングを、当該距離測定を行う距離測定手段の検出領域と一部が重なる他の距離測定手段が距離測定を実施していないときとなるように制御することを特徴とする。 A distance measuring device according to the present invention for solving the above problems includes a plurality of distance measuring means, a control means for controlling the timing of starting distance measurement of the plurality of distance measuring means, and the plurality of distance measuring means. A distance image synthesizing unit that synthesizes an output distance image, wherein the plurality of distance measuring units includes a light source that irradiates the target space with modulated light, and a target that exists in the target space. A light-receiving unit having a plurality of light-receiving elements arranged in a two-dimensional shape for detecting a time until the light is reflected from the object, and the target based on the time detected by each light-receiving element of the light-receiving unit A distance image generation unit that generates a two-dimensional distance image having distance information to an object, wherein a part of the detection area of each of the plurality of distance measurement means is at least one of other distance measurement means One and heavy The control means is arranged such that the distance measurement start timing of each of the plurality of distance measurement means is determined by another distance measurement means that partially overlaps the detection area of the distance measurement means that performs the distance measurement. Control is performed so that the distance measurement is not performed.
本発明によれば、距離測定ユニットを複数配置した場合であっても高い距離精度が得られ、高解像度を実現できる距離測定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a distance measuring device that can achieve high distance accuracy and achieve high resolution even when a plurality of distance measuring units are arranged.
本発明に係る距離測定装置は、複数の距離測定手段（１１，１２，１５）と、前記複数の距離測定手段の距離測定の開始のタイミングを制御する制御手段（１３）と、前記複数の距離測定手段から出力される距離画像を合成する距離画像合成手段（１４）と、を備える距離測定装置であって、前記複数の距離測定手段は、変調した光を対象空間に照射する光源（３２）と、該対象空間に存在する対象物（３５）からの反射光を受光し、受光するまでの時間を検出する二次元状に配置された複数の受光素子を有する受光部（３３）と、前記受光部の各受光素子が検出した時間に基づいて前記対象物までの距離情報を有する二次元の距離画像を生成する距離画像生成部（３４）と、を具備し、前記複数の距離測定手段の各々の検出領域の一部が、他の距離測定手段の少なくともいずれか一つと重なるように配置され、前記制御手段は、前記複数の距離測定手段のそれぞれの距離測定の開始のタイミングを、当該距離測定を行う距離測定手段の検出領域と一部が重なる他の距離測定手段が距離測定を実施していないときとなるように制御することを特徴とする。
このように本発明に係る距離測定装置では、ある距離測定装置（距離測定ユニット）の距離測定を行うにあたり、他の距離測定装置の距離測定が終了したのちに光の投光を行うようにすることで、高い距離精度が得られ、高解像度を実現することができる。
The distance measuring device according to the present invention includes a plurality of distance measuring means (11, 12, 15), a control means (13) for controlling the timing of starting the distance measurement of the plurality of distance measuring means, and the plurality of distances. A distance image synthesizing unit (14) for synthesizing a distance image output from the measuring unit, wherein the plurality of distance measuring units illuminate the target space with the modulated light. A light receiving unit (33) having a plurality of light receiving elements arranged in a two-dimensional manner for receiving reflected light from the object (35) existing in the target space and detecting time until the light is received; A distance image generating unit (34) that generates a two-dimensional distance image having distance information to the object based on the time detected by each light receiving element of the light receiving unit, and the plurality of distance measuring means A part of each detection area The distance measuring means is arranged so as to overlap at least one of the distance measuring means, and the control means sets the timing of starting the distance measurement of each of the plurality of distance measuring means as a detection region of the distance measuring means for performing the distance measurement. Control is performed so that other distance measuring means that partially overlap each other does not perform distance measurement.
As described above, in the distance measuring device according to the present invention, when measuring the distance of a certain distance measuring device (distance measuring unit), the light is projected after the distance measurement of another distance measuring device is completed. Thus, high distance accuracy can be obtained and high resolution can be realized.
次に、本発明に係る距離測定装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
Next, the distance measuring device according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments.
＜第１の実施形態＞
本発明に係る距離測定装置の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る距離測定装置の第１の実施形態における全体構成を示すブロック図である。図１に示すように本発明の距離測定装置は２つの距離測定ユニット（第１の距離測定ユニット１１、第２の距離測定ユニット１２：複数の距離測定手段）と、前記距離測定ユニットを制御するための制御手段である制御部１３と、前記距離測定ユニットのそれぞれが出力する距離画像を合成して一枚の距離画像を生成する距離画像合成手段である距離画像合成部１４を備える。
図１の距離測定ユニットは、光を照射して、測定対象物で反射して戻ってきた光から対象物までの距離を示す距離画像を生成するユニットである。
<First Embodiment>
A first embodiment of a distance measuring device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the distance measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the distance measuring device of the present invention controls two distance measuring units (first distance measuring unit 11, second distance measuring unit 12: a plurality of distance measuring means) and the distance measuring unit. And a distance image composition unit 14 which is a distance image composition means for synthesizing the distance images output from the distance measurement units and generating one distance image.
The distance measurement unit in FIG. 1 is a unit that irradiates light and generates a distance image indicating the distance from the light reflected by the measurement object and returned.
図２は本発明に係る距離測定装置の第２の実施形態における配置関係を説明するための要部の概略構成図である。図２に示すように図１の２つの距離測定ユニット（第１の距離測定ユニット１１、第２の距離測定ユニット１２）は、検出領域（第１の検出領域２１，第２の検出領域２２）においてｘ方向の一部がオーバーラップする（重なる）ように、ｘ方向に並んで配置されている。このような構成とすることにより、空間分解能を低下させずにｘ方向の測定エリアを広げることが可能となる。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part for explaining the arrangement relationship in the second embodiment of the distance measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the two distance measurement units (first distance measurement unit 11 and second distance measurement unit 12) shown in FIG. 1 have detection areas (first detection area 21 and second detection area 22). Are arranged side by side in the x direction so that a part in the x direction overlaps (overlaps). With such a configuration, the measurement area in the x direction can be expanded without reducing the spatial resolution.
次に、本発明に係る距離測定装置における距離測定ユニットの構成の一例を図３にブロック図で示す。図３に示すように距離測定ユニット（第１の距離測定ユニット１１、第２の距離測定ユニット１２）は光源３２、距離画像センサ３３、センサ制御部３１、距離画像生成部３４により構成され、対象物３５までの距離を測定する。
図３の光源３２は測定対象物３５が存在する空間（対象空間）に対して変調した赤外光もしくは可視光を照射する。光源３２が照射する光は正弦波、または矩形波に変調したものである。光源３２としては、発光ダイオード、半導体レーザ等が挙げられる。
Next, FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the distance measuring unit in the distance measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3, the distance measurement unit (the first distance measurement unit 11 and the second distance measurement unit 12) includes a light source 32, a distance image sensor 33, a sensor control unit 31, and a distance image generation unit 34. The distance to the object 35 is measured.
The light source 32 of FIG. 3 irradiates modulated infrared light or visible light to a space (target space) where the measurement object 35 exists. The light emitted from the light source 32 is modulated into a sine wave or a rectangular wave. Examples of the light source 32 include a light emitting diode and a semiconductor laser.
図３の結像レンズ３６は、光源３２から照射された光が測定対象物３５で反射されて戻ってくる光を結像して、距離画像センサ３３へ導く。
図３の距離画像センサ３３は、光源３２から照射された光が測定対象物３５で反射されて戻ってくる光を受光し、照射時と受光時の位相差情報を生成する複数の受光素子を有する受光部であり、この複数の受光素子が二次元状に配列されているものである。
The imaging lens 36 in FIG. 3 forms an image of the light that is irradiated from the light source 32 and reflected by the measurement object 35 and guides it to the distance image sensor 33.
The distance image sensor 33 in FIG. 3 receives a plurality of light receiving elements that receive light emitted from the light source 32 and reflected by the measurement object 35 and generate phase difference information at the time of irradiation and light reception. A plurality of light receiving elements arranged two-dimensionally.
ここで、図４に照射光と反射光の一例をグラフに示す。
図４に示すように矩形波変調した光を照射すると、測定対象物３５の距離に応じて、図４に示すΦだけずれた反射光が戻ってくる。距離画像センサ３３はこのΦを各素子ごとに求めている。
Here, an example of irradiation light and reflected light is shown in a graph in FIG.
As shown in FIG. 4, when the light modulated by the rectangular wave is irradiated, the reflected light shifted by Φ shown in FIG. 4 returns according to the distance of the measurement object 35. The distance image sensor 33 obtains this Φ for each element.
図３の距離画像生成部３４は、距離画像センサ３３から出力される複数の位相情報をもとに距離情報を算出し、距離画像として出力する。また、同時に距離画像生成が終了したことを示すｅｎｄ信号を出力する。
図３のセンサ制御部３１は、距離測定ユニット（第１の距離測定ユニット１１，第２の距離測定ユニット１２，後述する第３の距離測定ユニット１５）の制御をつかさどる。具体的には、ｓｔａｒｔ信号を受信すると、光源３２に光の照射の指示を出し、また距離画像センサ３３に位相情報生成の指示を出す。さらに、センサ制御部３１は距離画像生成部３４に距離画像生成の指示を出す。
The distance image generation unit 34 in FIG. 3 calculates distance information based on a plurality of pieces of phase information output from the distance image sensor 33 and outputs it as a distance image. At the same time, an end signal indicating that the distance image generation is completed is output.
The sensor control unit 31 in FIG. 3 controls the distance measurement units (first distance measurement unit 11, second distance measurement unit 12, and third distance measurement unit 15 described later). Specifically, when the start signal is received, the light source 32 is instructed to irradiate light, and the distance image sensor 33 is instructed to generate phase information. Further, the sensor control unit 31 instructs the distance image generation unit 34 to generate a distance image.
図１に戻り、さらに説明を続ける。図１の距離画像合成部１４は、第１の距離測定ユニット１１及び第２の距離測定ユニット１２から出力される距離画像を合成して合成画像を生成する。合成画像を生成するにおいては、第１の距離測定ユニット１１の検出領域（第１の検出領域２１）と第２の距離測定ユニット１２の検出領域（第２の検出領域２２）の一部がオーバーラップしていることを利用する。すなわち、第１の距離測定ユニット１１が出力する第１の距離画像と第２の距離測定ユニット１２が出力する第２の距離画像のそれぞれに同じ画像パターンとなっている部分があるので、その部分が一致するようにして一つの距離画像に合成を行う。 Returning to FIG. 1, the description will be further continued. 1 synthesizes the distance images output from the first distance measurement unit 11 and the second distance measurement unit 12 to generate a composite image. In generating the composite image, a part of the detection region (first detection region 21) of the first distance measurement unit 11 and the detection region (second detection region 22) of the second distance measurement unit 12 is over. Take advantage of wrapping. That is, since the first distance image output from the first distance measurement unit 11 and the second distance image output from the second distance measurement unit 12 have a portion having the same image pattern, the portion Are combined into one distance image so that they match.
図１の制御部１３は、第１の距離測定ユニット１１、第２の距離測定ユニット１２の距離測定開始タイミングの制御を行う。制御としては、まず第１の距離測定ユニット１１へ距離測定開始を指示するためにｓｔａｒｔ１信号を送る。そして第１の距離測定ユニット１１での距離測定が終了しｅｎｄ１信号が送られてきたら、次に第２の距離測定ユニット１２へ距離測定開始を指示するためにｓｔａｒｔ２信号を送る。そして第２の距離測定ユニット１２での距離測定が終了しｅｎｄ２信号が送られてきたら、再び第１の距離測定ユニット１１へ距離測定開始を指示するためにｓｔａｒｔ１信号を送る。このように交互に距離測定を行うこと（互いに検出領域が重なる２つの距離測定ユニットの場合、一方の距離測定の際には他方は距離測定を実施しないこと）により、一方の距離測定を行っている時に、他方の距離測定による反射光の影響がなくなるので距離測定精度の低下を防ぐことが可能となる。 The control unit 13 in FIG. 1 controls the distance measurement start timing of the first distance measurement unit 11 and the second distance measurement unit 12. As the control, first, a start 1 signal is sent to the first distance measuring unit 11 to instruct the start of distance measurement. When the distance measurement in the first distance measuring unit 11 is completed and the end1 signal is sent, a start2 signal is sent to the second distance measuring unit 12 to instruct the start of distance measurement. When the distance measurement in the second distance measurement unit 12 is completed and the end2 signal is sent, the start1 signal is sent again to instruct the first distance measurement unit 11 to start the distance measurement. By performing distance measurement alternately in this way (in the case of two distance measurement units in which detection areas overlap each other, one distance measurement is performed while the other is not performed), one distance measurement is performed. Since the influence of the reflected light due to the other distance measurement is eliminated, it is possible to prevent a decrease in distance measurement accuracy.
次に、図５を参照しながら本発明に係る距離測定装置の制御フローの一例について説明する。図５は本発明に係る距離測定装置の一実施の形態における制御フローを示す図である。以下にステップ１（Ｓ１）からステップ７（Ｓ７）まで順に説明する。
なお、以下に示す実施形態においては図２に示すように、第１の距離測定ユニット１１の検出領域（第１の検出領域２１）と、第２の距離測定ユニット１２の検出領域（第２の検出領域２２とは）一部が重複しているものである。
Next, an example of a control flow of the distance measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a control flow in one embodiment of the distance measuring apparatus according to the present invention. Hereinafter, step 1 (S1) to step 7 (S7) will be described in order.
In the embodiment described below, as shown in FIG. 2, the detection area (first detection area 21) of the first distance measurement unit 11 and the detection area (second area of the second distance measurement unit 12). The detection area 22 is a part of which overlaps.
（ステップ１：Ｓ１）
先ず、制御部１３から第１の距離測定ユニット１１へ距離測定の開始を指示するｓｔａｒｔ１信号を送信する。
これにより第１の距離測定ユニット１１では光源３２から光を照射し、反射してきた反射光から距離画像センサ３３及び距離画像生成部３４にて距離画像の生成を行う。
（ステップ２：Ｓ２）
次に、第１の距離測定ユニット１１の距離測定の終了を示すｅｎｄ１信号が送られてくるのを待つ。そして、ｅｎｄ１信号が送られてきたら、第１の距離測定ユニット１１の距離測定が終了したので次にステップ３に進む。
（ステップ３：Ｓ３）
ｅｎｄ１信号と同時に第１の距離画像が出力されているので、その第１の距離画像を合成画像合成部１４にて保持する。
(Step 1: S1)
First, a start 1 signal for instructing the start of distance measurement is transmitted from the control unit 13 to the first distance measurement unit 11.
As a result, the first distance measurement unit 11 emits light from the light source 32, and the distance image sensor 33 and the distance image generation unit 34 generate a distance image from the reflected light that has been reflected.
(Step 2: S2)
Next, it waits for an end1 signal indicating the end of the distance measurement of the first distance measurement unit 11 to be sent. When the end1 signal is sent, the distance measurement of the first distance measurement unit 11 is completed, and the process proceeds to step 3 next.
(Step 3: S3)
Since the first distance image is output at the same time as the end1 signal, the first distance image is held in the composite image combining unit 14.
（ステップ４：Ｓ４）
そしてしかる後に、制御部１３から第２の距離測定ユニット１２へ距離測定を開始を指示するｓｔａｒｔ２信号を送信する。
これにより第２の距離測定ユニット１２では光源３２から光を照射し、反射してきた反射光から距離画像センサ３３及び距離画像生成部３４にて距離画像の生成を行う。
（ステップ５：Ｓ５）
第２の距離測定ユニット１２の距離測定の終了を示すｅｎｄ２信号が送られてくるのを待つ。ｅｎｄ２信号が送られてきたら、距離測定ユニット１２の距離測定が終了したので次のステップ６に進む。
（ステップ６：Ｓ６）
ｅｎｄ２信号と同時に第２の距離画像が出力されているので、その第２の距離画像と、保存されている第１の距離画像を合成して合成画像を生成する。
(Step 4: S4)
After that, the control unit 13 transmits a start2 signal instructing the second distance measurement unit 12 to start distance measurement.
As a result, the second distance measurement unit 12 emits light from the light source 32, and the distance image sensor 33 and the distance image generation unit 34 generate a distance image from the reflected light reflected.
(Step 5: S5)
It waits for an end2 signal indicating the end of the distance measurement of the second distance measurement unit 12 to be sent. When the end2 signal is sent, the distance measurement by the distance measuring unit 12 is completed, and the process proceeds to the next step 6.
(Step 6: S6)
Since the second distance image is output simultaneously with the end2 signal, the second distance image and the stored first distance image are combined to generate a combined image.
（ステップ７：Ｓ７）
引き続き、距離画像の取得を行う場合はステップ１に戻って同様のステップを繰り返し、距離測定が全て終了するまで行う。
(Step 7: S7)
Subsequently, when obtaining the distance image, the process returns to step 1 and the same steps are repeated until the distance measurement is completed.
以上のように、第１の距離測定ユニット１１による距離測定と、第２の距離測定ユニット１２による距離測定とを順次行うことにより、他方が照射した光の影響を受けないので、測定距離精度の低下を防ぐことが可能となる。 As described above, since the distance measurement by the first distance measurement unit 11 and the distance measurement by the second distance measurement unit 12 are sequentially performed, the other is not affected by the light irradiated, so the measurement distance accuracy is improved. It is possible to prevent the decrease.
＜第２の実施形態＞
また、図６は本発明に係る距離測定装置の第２の実施形態における配置関係を説明するための要部の概略構成図である。図６では、距離測定ユニット（第１の距離測定ユニット１１、第２の距離測定ユニット１２、第３の距離測定ユニット１５）を３つＸ方向に並べた場合の配置の例を示す。図６に示すように３つの距離測定ユニットを並べた場合は、第１の検出領域２１と第３の検出領域２３はオーバーラップするところ（重なるところ）がないので、距離測定を同時に行っても他方に影響を与えることがない。このため、第１の距離測定ユニット１１による距離測定と第３の距離測定ユニット１５による距離測定は同時に行って、第２の距離測定ユニット１２による距離測定はその後に行うことも可能であり、測定時間短縮となるため好ましい。
<Second Embodiment>
Moreover, FIG. 6 is a schematic block diagram of the principal part for demonstrating the arrangement | positioning relationship in 2nd Embodiment of the distance measuring device based on this invention. FIG. 6 shows an example of an arrangement when three distance measurement units (first distance measurement unit 11, second distance measurement unit 12, and third distance measurement unit 15) are arranged in the X direction. When three distance measurement units are arranged as shown in FIG. 6, the first detection area 21 and the third detection area 23 do not overlap (overlap), so even if distance measurement is performed simultaneously. The other is not affected. Therefore, the distance measurement by the first distance measurement unit 11 and the distance measurement by the third distance measurement unit 15 can be performed at the same time, and the distance measurement by the second distance measurement unit 12 can be performed after that. This is preferable because it shortens the time.
図２および図６では、いずれもＸ方向に距離測定ユニットを並べた場合について述べたが、Ｙ方向に並べた場合においても同様に制御することにより、距離精度の低下を防ぐことが可能となる。 FIGS. 2 and 6 both describe the case where the distance measurement units are arranged in the X direction. However, it is possible to prevent a decrease in distance accuracy by performing the same control even when the distance measurement units are arranged in the Y direction. .
以上の各実施形態で説明したように、本発明に係る距離測定装置によれば、距離測定ユニットを複数配置した場合であっても高い距離精度が得られ、高解像度を実現できることがわかった。 As described in the above embodiments, it has been found that the distance measuring device according to the present invention can achieve high distance accuracy and achieve high resolution even when a plurality of distance measuring units are arranged.
１０ 距離測定装置
１１ 第１の距離測定ユニット
１２ 第２の距離測定ユニット
１３ 制御部
１４ 距離画像合成部
１５ 第３の距離測定ユニット
２１ 第１の測定エリア
２２ 第２の測定エリア
２３ 第３の測定エリア
３１ センサ制御部
３２ 光源
３３ 距離画像センサ
３４ 距離画像生成部
３５ 対象物
３６ 結像レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Distance measuring device 11 1st distance measuring unit 12 2nd distance measuring unit 13 Control part 14 Distance image synthetic | combination part 15 3rd distance measuring unit 21 1st measurement area 22 2nd measurement area 23 3rd measurement Area 31 Sensor control unit 32 Light source 33 Distance image sensor 34 Distance image generation unit 35 Object 36 Imaging lens
Claims (2)
前記複数の距離測定手段の距離測定の開始のタイミングを制御する制御手段と、
前記複数の距離測定手段から出力される距離画像を合成する距離画像合成手段と、
を備える距離測定装置であって、
前記複数の距離測定手段は、変調した光を対象空間に照射する光源と、該対象空間に存在する対象物からの反射光を受光し、受光するまでの時間を検出する二次元状に配置された複数の受光素子を有する受光部と、前記受光部の各受光素子が検出した時間に基づいて前記対象物までの距離情報を有する二次元の距離画像を生成する距離画像生成部と、を具備し、
前記複数の距離測定手段の各々の検出領域の一部が、他の距離測定手段の少なくともいずれか一つと重なるように配置され、
前記制御手段は、前記複数の距離測定手段のそれぞれの距離測定の開始のタイミングを、当該距離測定を行う距離測定手段の検出領域と一部が重なる他の距離測定手段が距離測定を実施していないときとなるように制御することを特徴とする距離測定装置。 A plurality of distance measuring means;
Control means for controlling the timing of starting the distance measurement of the plurality of distance measuring means;
Distance image synthesis means for synthesizing distance images output from the plurality of distance measurement means;
A distance measuring device comprising:
The plurality of distance measuring means are arranged in a two-dimensional manner to detect a time required for receiving a reflected light from an object existing in the target space and a light source for irradiating the target light with modulated light. A light receiving unit having a plurality of light receiving elements, and a distance image generating unit that generates a two-dimensional distance image having distance information to the object based on the time detected by each light receiving element of the light receiving unit. And
A part of the detection area of each of the plurality of distance measuring means is arranged to overlap at least one of the other distance measuring means,
The control unit is configured to measure the distance measurement start timing of each of the plurality of distance measurement units by another distance measurement unit that partially overlaps a detection region of the distance measurement unit that performs the distance measurement. A distance measuring device that is controlled so that there is no time.
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