JP2012141265A - 光測距装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光を2次元走査する光走査部2と、光走査部2を駆動する駆動部3と、光ビームを投光する光源部4と、物体からの反射光を受光する受光部5と、投光及び受光タイミングに基づき物体までの距離を計測する測距部6と、投光タイミングと、入射光線ベクトルと、光走査部の2軸回りの各揺動振幅とを含む変換パラメータを用いて測距部6からの距離データを点群データに変換するデータ変換部7と、基準特徴度データと実測特徴度データとの誤差が閾値以内であるか否かを判定する判定部8と、誤差が閾値より大きい場合、各揺動振幅の実際の値を決定する第1及び第2駆動信号の電流値の少なくとも一方を、判定部8により誤差が閾値以内であると判定されるまで、変更設定可能な設定変更部9と、を備えて構成する。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態による光測距装置の概略構成を示すブロック図である。
本実施形態による光測距装置1は、パルス状のレーザ光を対象領域内で二次元走査して対象領域内に存在する物体までの距離を計測(測距)するものである。
図2に示すように、二次元ガルバノミラー20は、枠状の固定部21と、固定部21の内側に配置されて一対の第1トーションバー22,22によって揺動可能に支持された外側可動部23と、外側可動部23の内側に配置されて第1トーションバー22,22に軸方向が直交する一対の第2トーションバー24,24によって揺動可能に支持された内側可動部25と、を備える。
以下において、第1駆動信号の電流値に応じて定まる実際の第1揺動振幅φxmaxを実第1揺動振幅φ’xmaxと言い、第2駆動信号の電流値に応じて定まる実際の第2揺動振幅φymaxを実第2揺動振幅φ’ymaxと言う。
図7は、本発明の第2実施形態による光測距装置の概略構成を示す部分ブロック図である。なお、図1の第1実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。本実施形態においては、変換パラメータの第1揺動振幅φxmax及び第2揺動振幅φymaxの値を実第1揺動振幅φ’xmax及び実第2揺動振幅φ’ymaxの値に精度良く合わせ込むことが可能な構成を説明する。
2…光走査部
3…駆動部
4…光源部
5…受光部
6…測距部
7…データ変換部
8…判定部
9…設定変更部
10…モード設定部
11…画像生成部
12…表示部
13…変更対象選択部
20…二次元ガルバノミラー(光走査部)
23,25…可動部(外側可動部、内側可動部)
26…光反射面
Claims (5)
- 光反射面を有する可動部が互いに直交する第1、第2軸回りに揺動可能に形成され、該可動部が揺動することによって前記光反射面に入射される光ビームを対象領域内で2次元走査する光走査部と、
前記可動部を前記第1軸回りに揺動させる第1駆動信号及び前記可動部を前記第2軸回りに揺動させる第2駆動信号をそれぞれ前記光走査部に出力して前記可動部を揺動駆動する駆動部と、
前記光反射面に向かって光ビームを投光する光源部と、
前記光源部から投光され、前記光反射面で反射走査された光ビームが前記測定対象領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光する受光部と、
前記光ビームの投光タイミングと前記受光部による反射光の受光タイミングとの時間差に基づいて、前記物体までの距離を計測する測距部と、
を備えた測距装置において、
前記光源部は、予め設定した投光タイミング毎に前記光ビームを投光する構成とし、
予め設定する、前記投光タイミングと、前記光源部から前記光反射面に向かう光ビームの入射光線ベクトルと、前記第1軸回りの第1揺動振幅と、前記第2軸回りの第2揺動振幅とを含む変換パラメータを用いて、前記測距部からの前記投光タイミング毎の距離データを3次元空間上での位置を示す点群データに変換するデータ変換部と、
3次元形状が既知の基準物体の表面形状の基準特徴度データを予め有し、前記測距部により前記基準物体までの距離を計測して得た前記投光タイミング毎の距離データを前記データ変換部によって変換して得た前記基準物体についての前記点群データに基づき前記基準物体の表面形状の特徴度を実測し、この実測特徴度データと前記基準特徴度データとの誤差が予め設定した閾値以内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記誤差が前記閾値より大きいと判定された場合、予め設定され前記第1及び第2揺動振幅の実際の値を決定する前記第1及び第2駆動信号の電流値の少なくとも一方を、前記判定部により前記誤差が前記閾値以内であると判定されるまで、変更設定可能な設定変更部と、
を備えて構成することを特徴とする光測距装置。 - 光反射面を有する可動部が互いに直交する第1、第2軸回りに揺動可能に形成され、該可動部が揺動することによって前記光反射面に入射される光ビームを対象領域内で2次元走査する光走査部と、
前記可動部を前記第1軸回りに揺動させる第1駆動信号及び前記可動部を前記第2軸回りに揺動させる第2駆動信号をそれぞれ前記光走査部に出力して前記可動部を揺動駆動する駆動部と、
前記光反射面に向かって光ビームを投光する光源部と、
前記光源部から投光され、前記光反射面で反射走査された光ビームが前記測定対象領域内に存在する物体によって反射された反射光を受光する受光部と、
前記光ビームの投光タイミングと前記受光部による反射光の受光タイミングとの時間差に基づいて、前記物体までの距離を計測する測距部と、
を備えた測距装置において、
前記光源部は、予め設定した投光タイミング毎に前記光ビームを投光する構成とし、
予め設定する、少なくとも、前記投光タイミングと、前記光源部から前記光反射面に向かう光ビームの入射光線ベクトルと、前記第1軸回りの第1揺動振幅と、前記第2軸回りの第2揺動振幅とを含む変換パラメータを用いて、前記測距部からの前記投光タイミング毎の距離データを3次元空間上での位置を示す点群データに変換するデータ変換部と、
3次元形状が既知の基準物体の表面形状の基準特徴度データを予め有し、前記測距部により前記基準物体までの距離を計測して得た前記投光タイミング毎の距離データを前記データ変換部によって変換して得た前記基準物体についての前記点群データに基づき前記基準物体の表面形状の特徴度を実測し、この実測特徴度データと前記基準特徴度データとの誤差が予め設定した閾値以内であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記誤差が前記閾値より大きいと判定された場合、前記変換パラメータの前記第1及び第2揺動振幅の少なくとも一方を、前記判定部により前記誤差が前記閾値以内であると判定されるまで、変更設定可能な設定変更部と、
を備えて構成することを特徴とする光測距装置。 - 前記設定変更部は、前記判定部により前記誤差が前記閾値より大きいと判定された場合、前記変換パラメータの前記第1及び第2揺動振幅の少なくとも一方を、前記判定部により前記誤差が前記閾値以内であると判定されるまで、変更設定可能な構成を有し、
前記設定変更部で前記変更設定する対象を選択切替可能な変更対象選択部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の光測距装置。 - 前記設定変更部により前記変更設定を行う校正モードと、前記測距部により前記物体までの距離を測定する通常測距モードとに切替設定可能なモード設定部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の光測距装置。
- 前記基準物体の表面形状は、平面であり、
前記判定部は、前記基準特徴度データとして基準平面度データを有し、前記基準物体の表面形状の特徴度として平面度を実測し、この実測平面度データと前記基準平面度データとの誤差が予め設定した閾値以内であるか否かを判定し、
前記設定変更部は、前記判定部により、前記誤差が閾値より大きいと判定された場合であって、前記点群データに基づく表面形状が前記光走査部に対して凸形状である判定されたときは、前記変更設定の対象の値を予め定めた所定量だけ小さくし、前記点群データに基づく表面形状が前記光走査部に対して凹形状であると判定されたときは、前記変更設定の対象の値を予め定めた所定量だけ大きくすることが可能なこと特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の光測距装置。
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