JP2017032547A - Laser distance meter false detection suppression circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パルスレーザ光の反射を利用するTOF(Time Of Flight)方式のレーザ距離計に関し、特に、霧や雨、カバーの窓面汚れなどに起因する近距離域での誤検知を極力防止可能な、レーザ距離計用の誤検知抑制回路に関する。 The present invention relates to a TOF (Time Of Flight) type laser distance meter that uses reflection of pulsed laser light, and in particular, prevents false detection in a short range due to fog, rain, cover window dirt, etc. as much as possible. The present invention relates to a false detection suppression circuit for a laser distance meter.
本願発明者は、屋外での悪天候時などにレーザ光が受ける悪影響などをできる限り排除し、設置場所や気象条件などに関わらず侵入者などの的確な検知を行うとともに誤検知を極力防止することができるレーザエリアセンサを既に提案している(特許文献1参照)。 The present inventor shall eliminate as much as possible the adverse effects of laser light during outdoor bad weather, etc., and perform accurate detection of intruders etc. regardless of the installation location and weather conditions, and prevent false detection as much as possible. The laser area sensor which can do is already proposed (refer patent document 1).
この特許文献1に開示された発明のうち、濃霧への対策を重視した第3実施形態が図6(a)〜(f)を参照して説明されている。この第3実施形態は、パルスレーザ光を出射し、その方向に存在する少なくとも1以上の物体からのそれぞれの反射光が戻ってくるまでの時間を測定して前記物体までの距離情報を取得するとともに、前記反射光の受光レベル情報および前記反射光の時間軸上での時間幅情報も取得する第2レーザ距離計と、この第2レーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、この走査機構部によって測定方向を変えながら前記第2レーザ距離計による測定を周期的に行うことにより、検知エリアを形成するとともにその検知エリア内における測定方向毎の距離情報、受光レベル情報および時間幅情報を時系列で取得する情報取得部と、測定周期毎に、この情報取得部によって取得された距離情報および受光レベル情報を当該測定方向に隣接する測定方向における距離情報および受光レベル情報と比較したときに、所定程度を超える不連続変化が生じている場合には、当該測定周期の当該測定方向における前記不連続変化に対応する距離情報を除去する第2情報補正機能と、測定周期毎に、前記情報取得部によって取得された距離情報、受光レベル情報および時間幅情報を当該測定方向に隣接する複数の測定方向における距離情報、受光レベル情報および時間幅情報と比較したときに、隣接測定方向間の変化量がすべて所定程度以内である測定方向範囲を検知角度幅と呼ぶことにすると、当該測定方向の特定の距離情報に対応する受光レベル情報、時間幅情報および検知角度幅が所定の関係を満たすときに、当該測定周期の当該測定方向における前記特定の距離情報を除去する第3情報補正機能とによって補正を行う情報補正部と、この情報補正部によって補正された距離情報の中から人体に対応すると推測される部分を抽出するとともに、そうして抽出された部分の時系列での移動状況に基づいて人体であるか否かを判定する人体判定部と、この人体判定部によって人体が存在していると判定された場合に人体検知信号を出力する人体検知信号出力部とを備えることを特徴とするものである。 Among the inventions disclosed in Patent Document 1, a third embodiment that emphasizes measures against dense fog is described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (f). In the third embodiment, pulsed laser light is emitted, and time information until each reflected light from at least one object existing in the direction returns is obtained to obtain distance information to the object. In addition, a second laser distance meter that obtains light reception level information of the reflected light and time width information of the reflected light on the time axis, a scanning mechanism unit that changes a measurement direction by the second laser distance meter, and this scanning By periodically performing measurement with the second laser rangefinder while changing the measurement direction by the mechanism unit, a detection area is formed, and distance information, light reception level information, and time width information for each measurement direction in the detection area are obtained. The information acquisition unit acquired in time series and the distance information and light reception level information acquired by this information acquisition unit for each measurement cycle are measured adjacent to the measurement direction. When a discontinuous change exceeding a predetermined level occurs when compared with the distance information in the direction and the light reception level information, the distance information corresponding to the discontinuous change in the measurement direction of the measurement period is removed. 2 information correction function, and distance information, light reception level information and time width information acquired by the information acquisition unit for each measurement period, distance information, light reception level information and time width in a plurality of measurement directions adjacent to the measurement direction If the measurement direction range in which the amount of change between adjacent measurement directions is all within a predetermined degree when compared with the information is referred to as a detection angle width, the received light level information corresponding to the specific distance information in the measurement direction, the time A third information supplement that removes the specific distance information in the measurement direction of the measurement cycle when the width information and the detection angle width satisfy a predetermined relationship. An information correction unit that performs correction according to functions, and a portion that is estimated to correspond to the human body from the distance information corrected by the information correction unit, and moves the extracted portion in time series A human body determination unit that determines whether or not the human body is based on a situation, and a human body detection signal output unit that outputs a human body detection signal when the human body determination unit determines that a human body exists. It is characterized by.
また、本願発明者は、受光部のカバーが汚れている場合でも侵入者などの検知の信頼性を極力維持可能なレーザスキャンセンサも既に提案している(特許文献2参照)。 The inventor has also proposed a laser scan sensor that can maintain the reliability of detection of an intruder as much as possible even when the cover of the light receiving unit is dirty (see Patent Document 2).
このレーザスキャンセンサは、開口部が形成された筐体と、前記開口部を覆うように配置されるレーザ光が透過可能なカバーと、前記筐体の内部に配置され、前記カバーを通して前記筐体の外部へレーザ光を発するレーザ発光部とレーザ光を受光してその受光量に応じた信号を出力するレーザ受光部とを有し、前記レーザ発光部から発せられたレーザ光が少なくとも1以上の物体によって反射されたことによる各反射光が戻ってくるまでの時間をそれぞれ測定して前記各物体までの距離情報を取得するとともに、前記各反射光の受光レベル情報も取得することによって測定を行うレーザ距離計と、このレーザ距離計による測定方向を変える走査機構部と、この走査機構部によって測定方向を変えながら前記レーザ距離計による前記距離情報および前記受光レベル情報の取得を周期的に行うことによって、検知エリアを形成するとともに、その検知エリア内における測定方向毎の前記距離情
報および前記受光レベル情報を時系列で取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得される測定方向毎の前記距離情報のうちで最も遠距離側に対応する前記距離情報を測定方向毎に記憶する記憶部と、前記距離情報が所定距離より近距離側に対応しており且つ前記受光レベルが所定閾値以上である測定方向が全測定方向の所定割合以上を占める状態が所定時間以上継続しているか否かを判定する判定部と、この判定部の判定結果に応じた警告信号を出力する警告出力制御部とを備え、前記判定部において前記受光レベルとの大小比較を行う前記所定閾値を、前記記憶部に記憶されている測定方向毎の前記距離情報に基づいて変更することを特徴とするものである。
The laser scan sensor includes a housing in which an opening is formed, a cover that is disposed so as to cover the opening, and that is capable of transmitting laser light. The laser scan sensor is disposed inside the housing, and passes through the cover. A laser light emitting unit that emits laser light to the outside of the laser and a laser light receiving unit that receives the laser light and outputs a signal corresponding to the amount of light received, and at least one laser light emitted from the laser light emitting unit Measurement is performed by measuring the time taken for each reflected light to return due to being reflected by the object to obtain distance information to each object, and also obtaining light reception level information for each reflected light. A laser distance meter, a scanning mechanism for changing the measurement direction by the laser distance meter, and the distance information and the distance by the laser distance meter while changing the measurement direction by the scanning mechanism. And periodically obtaining the light reception level information to form a detection area, and an information acquisition unit for acquiring the distance information and the light reception level information for each measurement direction in the detection area in time series, Of the distance information for each measurement direction acquired by the information acquisition unit, a storage unit for storing the distance information corresponding to the farthest distance side for each measurement direction, and the distance information closer to the closer side than a predetermined distance A determination unit that determines whether or not a state in which a measurement direction corresponding to the light reception level is equal to or greater than a predetermined threshold occupies a predetermined ratio or more of all measurement directions continues for a predetermined time or more, and a determination result of the determination unit And a warning output control unit that outputs a warning signal according to the measurement method, wherein the predetermined threshold value that is compared with the received light level in the determination unit is stored in the storage unit. It is characterized in that the change on the basis of the distance information for each.
濃霧が発生しているような場合には、雨滴や雪などと比べて遙かに微小な水滴が空中にまとまった形で極めて多数浮遊していることになり、それらの多数の微小な水滴によってパルスレーザ光が拡散反射される。受光信号波形としては、例えば、特許文献1の図6(a)〜(f)に示されたパルスP71〜P74のように、それぞれの受光レベルが他の反射に比べて低いところで変動しつつ且つ時間軸上のパルス時間幅も広くなった形状が比較的長時間にわたって連続するような形状で現れる。隣接する測定方向においてもほぼ同様の形状のパルスが存在し、連続した広い角度範囲にわたってほぼ同様のパルス状態が存在することになる。 When dense fog is generated, much smaller water droplets are floating in the air than in the case of raindrops and snow. The pulse laser beam is diffusely reflected. As the light reception signal waveform, for example, pulses P71 to P74 shown in FIGS. 6A to 6F of Patent Document 1 are fluctuating in places where the respective light reception levels are low compared to other reflections. A shape with a wide pulse time width on the time axis appears in a shape that continues for a relatively long time. In the adjacent measurement directions, pulses having substantially the same shape exist, and substantially similar pulse states exist over a continuous wide range of angles.
一方、レーザ距離計の受光部のカバーの外部などに汚れが付着している場合には、発光素子から発せられたレーザ光のすべてがカバーを透過せず、その一部が汚れによってわずかに反射され、その反射光が受光素子に到達することもある。レーザ光のごく一部が反射されるだけでも、カバーまでは至近距離であるため、その反射光の受光レベルは無視できない大きさになり得る。例えば、特許文献2の図5(a)〜(c)に示された波形Wxのように、近距離側(左の方)に相当する比較的低い山形のパルス波形が出現する。 On the other hand, when dirt is attached to the outside of the light receiving unit cover of the laser rangefinder, all of the laser light emitted from the light emitting element does not pass through the cover, and some of it is slightly reflected by the dirt. The reflected light may reach the light receiving element. Even if only a small part of the laser beam is reflected, since the distance to the cover is a short distance, the light receiving level of the reflected light can be a non-negligible magnitude. For example, like the waveform Wx shown in FIGS. 5A to 5C of Patent Document 2, a relatively low mountain-shaped pulse waveform corresponding to the short distance side (left side) appears.
これらの従来技術では、霧やカバーの汚れなどを反射光の受光レベルに応じて判定している場合がほとんどである。 In these prior arts, in most cases, fog or dirt on the cover is determined in accordance with the light reception level of the reflected light.
しかしながら、例えば特定の測定方向にカバーの汚れと霧とが同時に存在する場合、さらに人体が存在するとしても、時間軸上で3つめの信号となり、カバーの汚れや霧と人体との判別が極めて複雑な処理となり、人体検知精度を妨げる要因となっていた。 However, for example, when cover dirt and fog are simultaneously present in a specific measurement direction, even if there is a human body, the third signal is generated on the time axis, and it is extremely difficult to distinguish between cover dirt and fog and the human body. Complicated processing has become a factor that hinders human body detection accuracy.
従来技術のこのような課題に鑑み、本発明の目的は、霧や雨、カバーの窓面汚れなどに起因する近距離域での誤検知を防止して誤報要因を解消することを可能とする、レーザ距離計用の誤検知抑制回路を提供することである。 In view of such a problem of the prior art, the object of the present invention is to prevent false detection factors by preventing false detection in a short range due to fog, rain, cover window dirt, etc. An object of the present invention is to provide a false detection suppression circuit for a laser distance meter.
上記目的を達成するため、本発明の誤検知抑制回路は、発光素子が発したパルスレーザ光が少なくとも1以上の物体によって反射されることによる各反射光が到達する受光素子からの受光出力と閾値とが比較器に入力されており、前記パルスレーザ光の発光開始時から前記比較器の出力開始時までの時間に基づいて前記物体までの距離情報を取得するレーザ距離計用の誤検知抑制回路であって、前記パルスレーザ光の発光開始時からの経過時間を計時する計時部と、この計時部における計時値に応じて、前記比較器の前記受光出力側
の増幅率と前記閾値との少なくとも一方を変更する設定変更部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the false detection suppression circuit of the present invention includes a light reception output and a threshold value from a light receiving element to which each reflected light arrives when pulse laser light emitted from the light emitting element is reflected by at least one object. Are input to the comparator, and a false detection suppression circuit for a laser distance meter that obtains distance information to the object based on a time from the start of emission of the pulsed laser light to the start of output of the comparator A timing unit that counts an elapsed time from the start of emission of the pulsed laser light, and at least the amplification factor on the light reception output side of the comparator and the threshold value according to the timing value in the timing unit And a setting changing unit for changing one of them.
ここで、前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記増幅率を下げるか又は前記閾値を大きくしてもよい。さらに、前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記計時値に応じて前記増幅率を段階的に下げるか又は前記閾値を段階的に大きくしてもよい。あるいは、前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記計時値に応じて前記増幅率を連続的に下げるか又は前記閾値を連続的に大きくしてもよい。 Here, the setting change unit may decrease the amplification factor or increase the threshold value while the time measurement value is equal to or less than a predetermined value. Furthermore, the setting change unit may decrease the amplification factor stepwise or increase the threshold stepwise according to the time value while the time value is equal to or less than a predetermined value. . Alternatively, the setting change unit may continuously decrease the amplification factor or continuously increase the threshold according to the time value while the time value is equal to or less than a predetermined value. .
このような構成の誤検知抑制回路によれば、霧などに起因する近距離域での誤検知を防止し、近距離側での霧と人体との識別処理などが不要となるので、全距離にわたって人体判別の処理を簡略化することが可能となる。 According to the erroneous detection suppressing circuit having such a configuration, since the false detection in the short-distance area caused by fog or the like is prevented, the identification process between the fog and the human body on the short-distance side becomes unnecessary, and the entire distance It is possible to simplify the human body discrimination process.
本発明の誤検知抑制回路によれば、霧などに起因する近距離域での誤検知を防止し、近距離側での霧と人体との識別処理などが不要となるので、全距離にわたって人体判別の処理を簡略化することが可能となる。 According to the erroneous detection suppressing circuit of the present invention, it is possible to prevent erroneous detection in a short-range area due to fog or the like, and it is unnecessary to perform identification processing between the fog and the human body on the short-range side. The determination process can be simplified.
以下、本発明の実施形態として、誤検知抑制回路の具体例である霧検知防止回路を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a fog detection preventing circuit, which is a specific example of an erroneous detection suppressing circuit, will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1は本発明の第1実施形態に係る霧検知防止回路10が適用されるレーザ距離計110の概略構成を示す断面図である。図2はレーザ距離計110の電気的な概略構成を示すブロック図である。図3は霧検知防止回路10の概略構成図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
図1に示すように、レーザ距離計110は、レーザ発光素子112を有するレーザ発光部111と、受光レンズ117および受光素子118を有するレーザ受光部115とを備えている。このレーザ距離計110は、開口部を有する筐体101の内部に配置されており、その開口部はレーザ光が透過可能なレンズカバー116で覆われている。
As shown in FIG. 1, the
レーザ距離計110において、レーザ発光部111のレーザ発光素子112から発せら
れたパルスレーザ光は、レンズカバー116を透過し、筐体101外部に存在する人体などの物体に到達する。その物体によって反射されたレーザ光の一部は、レーザ距離計110の方向へ戻ってきてレンズカバー116を透過し、さらに受光レンズ117を通過して受光素子118に到達する。そして、パルスレーザ光がレーザ発光素子112から発せられてからその反射光が受光素子118に到達するまでの微小な時間を精密に測定することによって人体などの物体までの距離データを取得する。さらに、反射光の強さを示す受光レベルデータも併せて取得してもよい。なお、レーザ光の発せられた方向に複数の物体が存在している場合、それぞれの物体毎に距離データ(および受光レベルデータ)が取得されることになる。
In the
レーザ発光部111におけるレーザ発光素子112としては、例えば、半導体レーザダイオード(LD)などが挙げられる。受光素子118としては、例えば、アバランシェフォトダイオード(APD)などが挙げられる。発光素子の駆動制御や反射光が戻ってくるまでの時間測定や反射光の受光レベルの取得および記録には、例えば、専用のハードウェア回路などを設けることが望ましいが、必ずしもそのような構成に限られるわけでない。レーザ距離計の一般的な特徴としては、かなりの長距離まで精密な距離測定が可能であり、例えば、最大で数十m、場合によってはそれより遙かに長距離であっても測定可能である。
Examples of the laser
なお、図1に示すように、レーザ距離計110による測定方向(角度)を変えられるように、レーザ距離計110の少なくとも一部と機械的に連結されたスキャン機構120を設けてもよい。このスキャン機構120は、不図示のモータなどを内蔵することで回転可能となる。例えば、レーザ距離計110のうちで光学系の部分のみを回転させるような構成が考えられるが、レーザ距離計110全体を回転させるような構成でもよいし、それ以外の構成でもかまわない。スキャン機構120を一定速度で所定方向に回転させることにより、それに連動してレーザ距離計110による測定方向を変化させることができる。
As shown in FIG. 1, a
図2に示すように、レーザ距離計110は、上述したレーザ発光素子112および受光素子118の他に、受光素子118からの受光出力を入力する第1入力端子IN1と制御用の第2入力端子IN2と比較結果出力用の出力端子OUTとを有する霧検知防止回路10と、レーザ発光素子112への制御出力端子と霧検知防止回路10への制御出力端子と霧検知防止回路10の出力端子OUTからの出力を入力する入力端子とを有するとともにタイマー20aおよび設定変更部20bを有する制御演算ユニット20とを備えている。
As shown in FIG. 2, in addition to the laser
制御演算ユニット20は、レーザ距離計110の他の機能の制御や、スキャン機構120なども含む装置全体を制御する演算制御ユニットなどと兼用してもよい。
The control
図3に示すように、霧検知防止回路10はその内部にコンパレータCMPを有しており、その出力が出力端子OUTへ接続されている。コンパレータCMPの入力端子の一方は第1入力端子IN1へ接続されており、受光素子118からの受光出力が入力される。コンパレータCMPの入力端子の他方は、3.3VとグランドGNDの間に直列接続された抵抗R2(5.6kΩ)と抵抗R3(220Ω)との間の接続点に接続されており、この接続点の電圧がコンパレータCMPにおける閾値として作用する。この接続点はさらに抵抗R1(1.2kΩ)を介して第2入力端子IN2に接続されている。
As shown in FIG. 3, the fog
このような霧検知防止回路10の内部構成により、コンパレータCMPにおいて受光素子118からの受光出力と閾値とが比較され、受光出力の方が大きければ出力端子OUTからHIGHレベルが出力され、そうでなければ出力端子OUTからLOWレベルが出力
される。コンパレータCMPに入力される閾値は、第2入力端子IN2への入力によって変更可能であり、入力がHIGHレベルのときは約600mV、入力がLOWレベルのときは約100mVとなる。
With such an internal configuration of the fog
図4は、近距離側に霧が存在し、遠距離側に人体が存在する場合を例示するタイムチャートであって、図4(a)は投光波形を示す図であり、図4(b)は霧検知防止回路10の非動作時の閾値、受光波形およびコンパレータ出力を示す図であり、図4(c)は霧検知防止回路10の動作時の閾値、受光波形およびコンパレータ出力を示す図である。
FIG. 4 is a time chart illustrating a case where fog is present on the short distance side and a human body is present on the long distance side, and FIG. 4 (a) is a diagram illustrating a light projection waveform, and FIG. ) Is a diagram showing the threshold value, light reception waveform and comparator output when the fog
図4(a)に示すように、制御演算ユニット20からレーザ発光素子112へ出力される投光波形P1に従って、パルスレーザ光が発せられる。
As shown in FIG. 4A, pulsed laser light is emitted according to the light projection waveform P1 output from the control
霧検知防止回路10の非動作時は、図4(b)に示すように、時間軸上の近距離側に霧に対応した低くて幅が広い山形波形WFが出現するとともに、遠距離側に人体に対応した高くて幅の狭い山形波形WH1が出現する。制御演算ユニット20から霧検知防止回路10の第2入力端子IN2への入力はLOWレベルのままなので、コンパレータCMPに入力される閾値は約100mVのままである。このため、コンパレータCMPの出力には、時間軸上の近距離側に霧に対応した幅が広いパルス波形PFが出現するとともに、遠距離側に人体に対応した幅の狭いパルス波形PH1が出現する。
When the fog
一方、霧検知防止回路10の動作時は、図4(c)に示すように、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1の間、制御演算ユニット20から霧検知防止回路10の第2入力端子IN2への入力がHIGHレベルに変更されるので、コンパレータCMPに入力される閾値も約600mVに上昇する。このため、コンパレータCMPの出力には、時間軸上の近距離側に霧に対応したパルス波形PFは出現せず、遠距離側に人体に対応した幅の狭いパルス波形PH1のみが出現する。
On the other hand, during the operation of the fog
ここで、所定期間T1は、距離に換算して4m程度(または3〜5m程度)までの範囲でコンパレータCMPに入力される閾値を上昇させるように定める。霧に起因した反射光が比較的強くて誤検知を生じるおそれがあるのが4m程度までだからである。 Here, the predetermined period T1 is determined so as to increase the threshold value input to the comparator CMP within a range up to about 4 m (or about 3 to 5 m) in terms of distance. This is because the reflected light caused by fog is relatively strong and may cause false detection up to about 4 m.
なお、図1に示したように、レーザ発光部111とレーザ受光部115とが独立して配置されているTOF方式のレーザ距離計110では、霧を検知し得るような近距離域では投受光軸は重ならず、一定の距離が保たれている。これにより、霧を検知したときの受光レベルは比較的低い一定レベル以下となり、投光レンズや受光レンズ117に非球面レンズを用いることでその受光レベルをさらに低下させることができる。また、近距離域での人体の反射レベルは霧よりも高いことがわかっており、上述した簡単な構成によって、人体に対する検知性能を落とすことなく、霧の影響を排除することができるのである。
As shown in FIG. 1, in the
図5は、近距離側に霧および人体が存在し、遠距離側にも別の人体が存在する場合を例示するタイムチャートであって、図5(a)は投光波形を示す図であり、図5(b)は霧検知防止回路10の非動作時の閾値、受光波形およびコンパレータ出力を示す図であり、図5(c)は霧検知防止回路10の動作時の閾値、受光波形およびコンパレータ出力を示す図である。
FIG. 5 is a time chart illustrating a case where fog and a human body are present on the short distance side and another human body is also present on the long distance side, and FIG. 5A is a diagram illustrating a light projection waveform. FIG. 5B is a diagram showing a threshold value, a light reception waveform and a comparator output when the fog
図5(a)に示すように、制御演算ユニット20からレーザ発光素子112へ出力される投光波形P1に従って、パルスレーザ光が発せられるのは、図4(a)と同様である。
As shown in FIG. 5A, the pulse laser beam is emitted in the same manner as in FIG. 4A according to the projection waveform P1 output from the control
霧検知防止回路10の非動作時は、図5(b)に示すように、時間軸上の近距離側に霧に対応した低くて幅が広い山形波形WFと人体に対応した高くて幅の狭い山形波形WH2
との合成波形WHFが出現するとともに、遠距離側に人体に対応した高くて幅の狭い山形波形WH1が出現する。制御演算ユニット20から霧検知防止回路10の第2入力端子IN2への入力はLOWレベルのままなので、コンパレータCMPに入力される閾値は約100mVのままである。山形波形WFは山形波形WH2より幅が広いため、コンパレータCMPの出力には、図4(b)と同様に、時間軸上の近距離側に霧に対応した幅が広いパルス波形PFが出現するとともに、遠距離側に人体に対応した幅の狭いパルス波形PH1が出現する。つまり、近距離側では、霧のために人体が検知できないということになる。
When the fog
And a high and narrow mountain waveform WH1 corresponding to the human body appear on the far side. Since the input from the control
一方、霧検知防止回路10の動作時は、図5(c)に示すように、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1の間、制御演算ユニット20から霧検知防止回路10の第2入力端子IN2への入力がHIGHレベルに変更されるので、コンパレータCMPに入力される閾値も約600mVに上昇する。このため、コンパレータCMPの出力には、時間軸上の近距離側に人体に対応したパルス波形PH2が出現するとともに、遠距離側に人体に対応した幅の狭いパルス波形PH1が出現する。つまり、近距離側でも、霧による誤検知を防止して人体を的確に検知できるということになる。
On the other hand, during the operation of the fog
以上で説明した第1実施形態の構成によれば、レーザ距離計110に比較的簡単な構成の霧検知防止回路10を付加することにより、近距離側の霧が誤検知されてコンパレータCMPの出力に出現することを防止できる。これにより、近距離側での霧と人体との識別処理などが不要となり、全距離にわたって人体判別の処理を簡略化することが可能となる。
According to the configuration of the first embodiment described above, by adding the fog
また、霧検知防止回路10を、従来からのTOF方式のレーザ距離計の制御演算回路に付加することによって、霧や窓面などからの反射による検知信号そのものが除去され、制御演算回路は人体に対応する検知信号の処理に専念できる。これにより、検知処理への負担が軽減されるので、処理能力の低いCPUであっても、一定以上の検知能力向上が見込まれる。また、霧と人体とを分離して検知するための制約を実質的に無くすことができ、霧などが発生している悪環境状態での近距離の人体検知性能を大きく向上させることができる。
Further, by adding the fog
<第2実施形態>
図6は、本発明の第2実施形態に係る霧検知防止回路10Aの概観構成図である。なお、第2実施形態は、次に述べる点を除いては図3を参照して説明した第1実施形態と同一であるので、同じ構成部材には同じ参照符号を付すこととし、主として相違点について説明する。
Second Embodiment
FIG. 6 is an overview configuration diagram of a fog
図6に示すように、霧検知防止回路10Aはその内部にコンパレータCMPを有しており、その出力が出力端子OUTへ接続されている。コンパレータCMPの入力端子の一方は、受光素子118からの受光出力が入力される第1入力端子IN1とグランドGNDの間に直列接続された抵抗R5(50Ω)と抵抗R6(50Ω)との間の接続点に接続されており、この接続点はさらに、抵抗R4(1kΩ)を介して第2入力端子IN2にゲートが接続されるとともにソースが接地されたFETのドレインに接続されている。コンパレータCMPの入力端子の他方は、3.3VとグランドGNDの間に直列接続された抵抗R7(10.5kΩ)と抵抗R8(330Ω)との間の接続点に接続されており、この接続点の電圧がコンパレータCMPにおける閾値として作用する。
As shown in FIG. 6, the fog
このような霧検知防止回路10Aの内部構成により、コンパレータCMPに入力される閾値は約100mVに固定される。その代わり、第2入力端子IN2への入力によって、受光素子118からの受光出力の第1入力端子IN1への入力ゲイン(増幅率)を変更することができる。第2入力端子IN2への入力がLOWレベルのときは、入力ゲインはほ
ぼ1/1のままであるが、第2入力端子IN2への入力がLOWレベルのときは、入力ゲインは約1/6に下がる。
With such an internal configuration of the fog
以上で説明した第2実施形態の構成によれば、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1の間、制御演算ユニット20から霧検知防止回路10Aの第2入力端子IN2への入力をHIGHレベルに変更することで、第1実施形態とほぼ同様の作用効果を奏することができる。
According to the configuration of the second embodiment described above, the control
<その他の実施形態>
上述した第1実施形態および第2実施形態では、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1の間、制御演算ユニット20から霧検知防止回路10Aの第2入力端子IN2への入力をHIGHレベルに変更することで、コンパレータCMPにおける閾値または受光出力側の入力ゲイン(増幅率)を不連続に変更していた。
<Other embodiments>
In the first embodiment and the second embodiment described above, the input from the control
しかしながら、例えば、制御演算ユニット20からの出力にD/A変換端子を用い、制御演算ユニット20のプログラムによって、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1の途中で、コンパレータCMPにおける閾値または受光出力側の入力ゲイン(増幅率)を段階的に変更するようにしてもよい。または、投光波形P1の立ち上がり時から予め定められた所定期間T1に達するまで、経過時間に応じて連続的にコンパレータCMPにおける閾値または受光出力側の入力ゲイン(増幅率)を変更するようにしてもよい。
However, for example, a D / A conversion terminal is used for the output from the control
また、これらの変更を、制御演算ユニット20が有するタイマー20aを用いてデジタル的に行うのではなく、CR回路などで構成される充放電回路を用いてアナログ的に行ってもよい。
Further, these changes may be made in an analog manner using a charge / discharge circuit constituted by a CR circuit or the like instead of digitally using the
なお、本発明は、その主旨または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-mentioned embodiment is only a mere illustration in all points, and should not be interpreted limitedly. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
10 霧検知抑制回路
10A 霧検知抑制回路
20 制御演算ユニット
20a タイマー
20b 設定変更部
100 レーザスキャンセンサ
101 筐体
110 レーザ距離計
111 レーザ発光部
112 レーザ発光素子
115 レーザ受光部
116 レンズカバー
117 受光レンズ
118 受光素子
120 スキャン機構
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記パルスレーザ光の発光開始時からの経過時間を計時する計時部と、
この計時部における計時値に応じて、前記比較器の前記受光出力側の増幅率と前記閾値との少なくとも一方を変更する設定変更部と
を備える誤検知抑制回路。 A light receiving output from a light receiving element to which each reflected light arrives due to reflection of pulse laser light emitted from the light emitting element by at least one object and a threshold value are input to a comparator, and light emission of the pulse laser light is performed. A false detection suppression circuit for a laser rangefinder that acquires distance information to the object based on a time from the start to the output start of the comparator,
A time measuring unit for measuring the elapsed time from the start of emission of the pulsed laser light,
A false detection suppression circuit comprising: a setting changing unit that changes at least one of the gain on the light receiving output side of the comparator and the threshold according to a time value in the time measuring unit.
前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記増幅率を下げるか又は前記閾値を大きくすることを特徴とする誤検知抑制回路。 In the false detection suppression circuit according to claim 1,
The false detection suppression circuit, wherein the setting change unit lowers the amplification factor or increases the threshold while the measured value is equal to or less than a predetermined value.
前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記計時値に応じて前記増幅率を段階的に下げるか又は前記閾値を段階的に大きくすることを特徴とする誤検知抑制回路。 In the false detection suppression circuit according to claim 2,
The setting change unit is configured to decrease the amplification factor stepwise or increase the threshold stepwise according to the timekeeping value while the timekeeping value is equal to or less than a predetermined value. False detection suppression circuit.
前記設定変更部は、前記計時値が予め定められた所定値以下の間は、前記計時値に応じて前記増幅率を連続的に下げるか又は前記閾値を連続的に大きくすることを特徴とする誤検知抑制回路。 In the false detection suppression circuit according to claim 2,
The setting change unit is configured to continuously decrease the amplification factor or continuously increase the threshold according to the time value while the time value is equal to or less than a predetermined value. False detection suppression circuit.
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