JP2012021896A - 信号処理装置、及び走査式測距装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】信号処理装置は、測定対象空間に向けて所定の走査周期Tで測定光を走査する走査式測距装置1から入力される単位走査毎の測定情報を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された過去と現在の単位走査毎の測定情報を走査方向に相対的にシフトさせたときに、双方の測定情報の一致度が最大となるシフト量Sと走査周期とTから移動体の速度を算出する速度演算部と、速度演算部で算出された速度に基づいて前記移動体の状態情報を出力する出力部と、を備えている。
【選択図】図3
Description
D=Δφ・C/(4π・f)
D=Δt・C/2
尚、数式中、Cは光速、fは変調周波数である。
X=Dcosθ、Y=Dsinθ
に基づいてX,Y二次元座標上の点列情報に変換し、過去と現在の単位走査毎の点列情報をX軸方向に相対的にシフトさせたときに、双方の点列情報のY成分の一致度が最大となるシフト量と前記走査周期とから距離情報Dに基づく前記移動体の速度を算出する点にある。
X=Dcosθ、Y=Dsinθ
移動速度V=シフト量S/走査周期T
評価値V=MTカウント値/(n−s−MKカウント値)
移動速度=シフト量S/走査周期T
図7に示すように、走査式測距装置1は、一対の投光部3及び受光部5を収容する円筒状のケーシング2と、ケーシング2の周方向に沿って配置された弧状の光学窓2aを備え、投光部3から出力された測定光を円筒状ケーシングの軸心Pと直交する方向に偏向反射する第一偏向ミラー9、及び、被測定物からの反射光を受光部5に向けて偏向反射する第二偏向ミラー10を軸心P周りに回転して、測定光を軸心Pと直交する平面上で回転走査する偏向光学系4を備えている。
D1=Δt・C/2 (但し、Cは光速)
D2=Δt´・C/2 (但し、Cは光速)
しかし、走査式測距装置1と真に検出する必要がある被測定物Oとの間にガラス等半透明の反射物O´が存在し、当該反射物O´が被測定物Oに近接していると、当該反射物O´からの反射信号が被測定物Oからの反射信号に重畳して、真に検出する必要がある被測定物Oに対する正確な距離が算出できない虞がある。
C=F(Dm,Dn,Vpm,Vpn)
3:投光部
5:受光部
4:走査部
23:信号処理部
71:演算部(システム制御部)
232:微分処理部
233:波形判定部
234:信号分離部
235:演算部(距離演算部)
236:演算部(補正処理部)
Claims (9)
- 測定対象空間に向けて所定の走査周期で測定光を走査する走査式測距装置から入力される単位走査毎の測定情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された過去と現在の単位走査毎の測定情報を走査方向に相対的にシフトさせたときに、双方の測定情報の一致度が最大となるシフト量と前記走査周期とから移動体の速度を算出する速度演算部と、
前記速度演算部で算出された速度に基づいて前記移動体の状態情報を出力する出力部と、
を備えている信号処理装置。 - 前記速度演算部は、前記記憶部に記憶された過去と現在の単位走査毎の測定情報から前記移動体より遠方の背景に対する測定情報、及び/または、前記移動体より近傍の前景に対する測定情報を除去した測定情報を、前記移動体の速度を算出するための測定情報として採用する請求項1記載の信号処理装置。
- 前記単位走査毎の測定情報に、前記移動体の移動方向に沿う方向を基準とした走査角度θと、走査角度θ毎の距離情報Dが含まれ、
前記速度演算部は、前記測定情報を以下の数式
X=Dcosθ、Y=Dsinθ
に基づいてX,Y二次元座標上の点列情報に変換し、過去と現在の単位走査毎の点列情報をX軸方向に相対的にシフトさせたときに、双方の点列情報のY成分の一致度が最大となるシフト量と前記走査周期とから距離情報Dに基づく前記移動体の速度を算出する請求項1または2記載の信号処理装置。 - 前記記憶部に記憶された過去と現在の単位走査毎の測定情報から前記移動体より遠方の背景に対する測定情報、及び/または、前記移動体より近傍の前景に対する測定情報を除去した測定情報に基づいて、前記移動体の有無を判別する移動体判別部を備え、
前記速度演算部は、前記移動体判別部により前記移動体が存在すると判別された場合にのみ、前記移動体の速度を算出する請求項1から3の何れかに記載の信号処理装置。 - 前記出力部は、前記速度演算部で算出された速度が所定の停止判定閾値より低く、且つ、所定時間内の速度偏差が所定の速度偏差閾値より小さいときにのみ、前記移動体が停止している旨の状態情報を出力する請求項1から4の何れかに記載の信号処理装置。
- 前記単位走査毎の測定情報に、前記走査角度θ毎の反射光の強度情報Iが含まれ、
前記速度演算部は、さらに、過去と現在の単位走査毎の強度情報Iを走査方向に相対的にシフトさせたときに、双方の強度情報Iの一致度が最大となるシフト量と前記走査周期とから強度情報Iに基づく前記移動体の速度を算出し、
前記出力部は、前記速度演算部で算出された距離情報Dに基づく速度が所定の停止判定閾値より低く、且つ、所定時間内の速度偏差が所定の速度偏差閾値より小さいときであっても、強度情報Iに基づく前記移動体の速度が停止判定閾値以上であれば、前記移動体が移動している旨の状態情報を出力する請求項5記載の信号処理装置。 - 前記単位走査毎の測定情報に、前記移動体の移動方向に沿う方向を基準とした走査角度θと、走査角度θ毎の反射光の強度情報が含まれ、
前記速度演算部は、過去と現在の単位走査毎の測定情報を走査方向に相対的にシフトさせたときに、双方の強度情報の一致度が最大となるシフト量と前記走査周期とから強度情報Iに基づく前記移動体の速度を算出する請求項1または2記載の信号処理装置。 - 前記走査式測距装置から入力される単位走査毎の測定情報に、前記移動体より近傍の前景に対する測定情報が含まれる比率が所定値以上になると、前記走査式測距装置の測定光の出力窓が汚れていると判定して、その旨を報知する報知部を備えている請求項1から7の何れかに記載の信号処理装置。
- 光源と、光源からの出力光を測定光として所定の走査周期で偏向走査する走査機構と、前記測定光に対する反射光を検知する受光部と、測定光と反射光に基づいて単位走査毎に測定情報を生成して出力する測定情報処理部と、請求項1から7の何れかに記載の信号処理装置を備えている走査式測距装置。
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