JP2017219383A - Distance measurement device and distance measurement method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce noise resulting from weather and improve measurement accuracy in a distance measurement device that utilizes the reflection of light.SOLUTION: An output unit 110 outputs a plurality of lights each differing in peak wavelength. An acquisition unit 120 acquires, for each of the plurality of lights, a reflection pattern that is the waveform of intensity of reflected light. A processing unit 130 specifies, on the basis of a plurality of reflection patterns, a component resulting from weather that is included in at least one of the plurality of reflection patterns. A distance calculation unit 150 calculates the distance between a distance measurement device 10 and an object which is irradiated with the light.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、距離測定装置および距離測定方法に関する。   The present invention relates to a distance measuring device and a distance measuring method.

近年、自動車の自動運転等に用いることができる非接触距離測定装置の開発が行われている。非接触距離測定装置では、出射した光が物体に反射されて戻るまでの時間を測定して、周囲の物体との距離を測定する。ここで、天候に依存して反射光にノイズが生じることがある。   In recent years, non-contact distance measuring devices that can be used for automatic driving of automobiles have been developed. The non-contact distance measuring device measures the distance from the surrounding object by measuring the time until the emitted light is reflected by the object and returns. Here, noise may occur in reflected light depending on the weather.

たとえば特許文献1には、距離が既知の物体に対してレーザビームを照射し、反射光の受光波形データに基づいて天気を判別する装置が記載されている。   For example, Patent Document 1 describes an apparatus that irradiates an object with a known distance with a laser beam and determines the weather based on received light waveform data of reflected light.

また、たとえば特許文献2には、水による吸収量が多い波長域の近赤外光と水による吸収量が少ない波長域の近赤外光を投光して、各近赤外光の強度の変動値に基づき雪、霙、雨のいずれかを判別する技術が記載されている。特許文献2の技術では具体的には、閾値以上の変動値を有効値とし、各波長の有効値を比較演算して判別値とし、判別値を基準値と比較して判別する。   Further, for example, Patent Document 2 projects near-infrared light in a wavelength region where the amount of absorption by water is large and near-infrared light in a wavelength region where the amount of absorption by water is small. A technique for discriminating between snow, hail, and rain based on a fluctuation value is described. Specifically, in the technique of Patent Document 2, a fluctuation value equal to or greater than a threshold value is set as an effective value, an effective value of each wavelength is compared and calculated as a determination value, and the determination value is compared with a reference value.

特開2015−52465号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-52465 特開2013−122413号公報JP 2013-122413 A

しかし、特許文献1および2の技術では、反射強度波形のうち天候に由来するノイズを低減することはできなかった。   However, in the techniques of Patent Documents 1 and 2, noise derived from the weather in the reflection intensity waveform cannot be reduced.

本発明が解決しようとする課題としては、光の反射を利用した距離測定装置において、天候に由来するノイズを低減し、測定精度を向上させることが一例として挙げられる。   An example of a problem to be solved by the present invention is to reduce noise derived from the weather and improve measurement accuracy in a distance measuring device using reflection of light.

請求項1に記載の発明は、
それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力する出力部と、
前記複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得する取得部と、
前記複数の反射パターンに基づいて、前記複数の反射パターンのうちの少なくとも一の前記反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する処理部と、
を備える距離測定装置である。
The invention described in claim 1
An output unit that outputs a plurality of lights each having a different peak wavelength;
An acquisition unit that acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights;
Based on the plurality of reflection patterns, a processing unit that identifies a component derived from weather included in at least one of the plurality of reflection patterns, and
Is a distance measuring device.

請求項9に記載の発明は、
それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、
前記複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、
前記複数の反射パターンに基づいて、前記複数の反射パターンのうちの少なくとも一の前記反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する距離測定方法である。
The invention according to claim 9 is:
Outputs multiple lights with different peak wavelengths,
Obtaining a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights;
It is a distance measurement method which specifies the component derived from the weather contained in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns.

第1の実施形態に係る距離測定装置の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates functional composition of a distance measuring device concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る距離測定装置の構成および使用環境を例示する図である。It is a figure which illustrates the composition and use environment of the distance measuring device concerning a 1st embodiment. 反射パターンの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a reflective pattern. 第1の実施形態に係る処理部の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the functional composition of the treating part concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る距離測定方法のフローチャートである。It is a flowchart of the distance measurement method which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態において処理部が行う処理内容を例示するフローチャートである。It is a flowchart which illustrates the processing content which a process part performs in 1st Embodiment. 複数の反射パターンの第1の例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of a some reflective pattern. 複数の反射パターンの第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of a some reflective pattern. 第1の実施形態において処理部が行う処理内容の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of the processing content which a process part performs in 1st Embodiment. 第2の実施形態に係る距離測定装置の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the functional composition of the distance measuring device concerning a 2nd embodiment. 第2の実施形態に係る処理部の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the functional composition of the treating part concerning a 2nd embodiment. 第2の実施形態に係る距離測定方法のフローチャートである。It is a flowchart of the distance measurement method which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る処理部の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates functional composition of a treating part concerning a 3rd embodiment. 第3の実施形態に係る天候に由来する成分を特定する工程の内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the content of the process which specifies the component originating in the weather which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る距離測定装置の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of the distance measuring device concerning a 4th embodiment. 第4の実施形態に係る距離測定装置の使用環境を示す図である。It is a figure which shows the use environment of the distance measuring device which concerns on 4th Embodiment. サーバの機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the functional composition of a server.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

以下に示す説明において、距離測定装置10の出力部110、取得部120、処理部130、距離算出部150、記憶部140、一致ピーク抽出部132、一致ピーク数判定部134、特定部136、天候情報取得部160、天候判定部138、通信部170、通信部610、選択部620、記憶部630は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。距離測定装置10の取得部120、処理部130、距離算出部150、記憶部140、一致ピーク抽出部132、一致ピーク数判定部134、特定部136、天候情報取得部160、天候判定部138、通信部170、通信部610、選択部620、記憶部630は、任意のコンピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例がある。   In the description given below, the output unit 110, the acquisition unit 120, the processing unit 130, the distance calculation unit 150, the storage unit 140, the coincidence peak extraction unit 132, the coincidence peak number determination unit 134, the identification unit 136, the weather of the distance measurement device 10 The information acquisition unit 160, the weather determination unit 138, the communication unit 170, the communication unit 610, the selection unit 620, and the storage unit 630 indicate functional unit blocks instead of hardware unit configurations. The acquisition unit 120, the processing unit 130, the distance calculation unit 150, the storage unit 140, the coincidence peak extraction unit 132, the coincidence peak number determination unit 134, the identification unit 136, the weather information acquisition unit 160, the weather determination unit 138, The communication unit 170, the communication unit 610, the selection unit 620, and the storage unit 630 are centered on a CPU of any computer, a memory, a program loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, and a network connection interface. Realized by any combination of hardware and software. There are various modifications of the implementation method and apparatus.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る距離測定装置10の機能構成を例示するブロック図である。本実施形態に係る距離測定装置10は、出力部110、取得部120、および処理部130を備える。出力部110は、それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力する。取得部120は、複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得する。処理部130は、複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a distance measuring device 10 according to the first embodiment. The distance measuring device 10 according to the present embodiment includes an output unit 110, an acquisition unit 120, and a processing unit 130. The output unit 110 outputs a plurality of lights each having a different peak wavelength. The acquisition unit 120 acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of a plurality of lights. Based on the plurality of reflection patterns, the processing unit 130 identifies a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns.

また、本実施形態に係る距離測定装置10は、距離測定装置10と光が照射される対象物体との距離を算出する距離算出部150をさらに備える。距離算出部150は少なくとも一の反射パターンから天候に由来する成分を差し引くことにより補正反射パターンを生成し、補正反射パターンに基づいて距離を算出する。さらに、本図の例において距離測定装置10は記憶部140を備える。   The distance measurement device 10 according to the present embodiment further includes a distance calculation unit 150 that calculates the distance between the distance measurement device 10 and a target object irradiated with light. The distance calculation unit 150 generates a corrected reflection pattern by subtracting a component derived from the weather from at least one reflection pattern, and calculates a distance based on the corrected reflection pattern. Furthermore, in the example of this figure, the distance measuring device 10 includes a storage unit 140.

図2は、本実施形態に係る距離測定装置10の構成および使用環境を例示する図である。図1および図2を用いて、距離測定装置10の各構成要素を以下に詳しく説明する。図2において、複数の光を実線矢印および破線矢印で示している。以下では実線矢印で示した光を第1の光と呼び、破線矢印で示した光を第2の光と呼ぶ。   FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration and usage environment of the distance measuring apparatus 10 according to the present embodiment. Each component of the distance measuring device 10 will be described in detail below with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, a plurality of lights are indicated by solid line arrows and broken line arrows. Hereinafter, light indicated by a solid line arrow is referred to as first light, and light indicated by a broken line arrow is referred to as second light.

距離測定装置10は、距離測定装置10から対象物体20までの距離を測定する装置である。距離測定装置10の出力部110(たとえばレーザ光源810)から出射された複数の光は対象物体20で反射されて距離測定装置10に向かって戻る。そして、反射光が第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに入射し、反射光の強度が検出される。ここで、距離測定装置10では出力部110から光が出射されてから反射光が検出されるまでの時間が測定される。そして、取得部120は、その時間と反射光強度の関係を示す情報を、反射パターンを示す情報として取得する。反射パターンには対象物体20で反射された反射光に由来するピークが現れる。そして、出力部110から光が出射されてからその反射光が第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに入射するまでの時間に、光の速度を乗ずることにより、距離測定装置10から対象物体20までの往復距離が算出される。反射パターンにおけるピーク位置は、レーザ光源810から光が出射されてからその反射光が第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに入射するまでの時間に対応し、すなわち距離測定装置10から光を反射させた物体までの距離に対応する。距離測定装置10はたとえばLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)装置である。   The distance measuring device 10 is a device that measures the distance from the distance measuring device 10 to the target object 20. A plurality of lights emitted from the output unit 110 (for example, the laser light source 810) of the distance measuring device 10 are reflected by the target object 20 and returned toward the distance measuring device 10. Then, the reflected light enters the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b, and the intensity of the reflected light is detected. Here, the distance measuring device 10 measures the time from when the light is emitted from the output unit 110 to when the reflected light is detected. And the acquisition part 120 acquires the information which shows the relationship between the time and reflected light intensity as information which shows a reflection pattern. A peak derived from the reflected light reflected by the target object 20 appears in the reflection pattern. Then, by multiplying the time from when the light is emitted from the output unit 110 to when the reflected light enters the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b, the speed of the light is multiplied, A round trip distance of up to 20 is calculated. The peak position in the reflection pattern corresponds to the time from when the light is emitted from the laser light source 810 to when the reflected light enters the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b. Corresponds to the distance to the reflected object. The distance measuring device 10 is, for example, a LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) device.

出力部110は、たとえばレーザ光源810である。また、出力部110が出力する光はパルス光である。出力部110は、それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力する。第1の光のピーク波長は第1波長であり、第2の光のピーク波長は第2波長である。ここでピーク波長とは、各光のスペクトルのうち、最大の強度ピークを示す波長である。第1波長と第2波長とは互いに異なる波長である。第1波長の光はたとえば可視光であり、第1波長はたとえば380nm以上800nm以下である。また、第2波長の光はたとえば近赤外光であり、第2波長はたとえば800nm以上2500nm以下である。ただし、第1波長の光は近赤外光であってもよい。具体的には、第1の光の光源として波長780nmの光を発する半導体レーザ等が挙げられる。また、第2の光の光源として波長820nmの半導体レーザ等が挙げられる。複数の光のピーク波長は互いにたとえば50nm以上離れている。   The output unit 110 is a laser light source 810, for example. The light output from the output unit 110 is pulsed light. The output unit 110 outputs a plurality of lights each having a different peak wavelength. The peak wavelength of the first light is the first wavelength, and the peak wavelength of the second light is the second wavelength. Here, the peak wavelength is a wavelength indicating the maximum intensity peak in the spectrum of each light. The first wavelength and the second wavelength are different from each other. The first wavelength light is, for example, visible light, and the first wavelength is, for example, not less than 380 nm and not more than 800 nm. The second wavelength light is, for example, near infrared light, and the second wavelength is, for example, not less than 800 nm and not more than 2500 nm. However, the first wavelength light may be near infrared light. Specifically, a semiconductor laser that emits light having a wavelength of 780 nm may be used as the first light source. Further, a semiconductor laser having a wavelength of 820 nm may be used as the second light source. The peak wavelengths of the plurality of lights are separated from each other by, for example, 50 nm or more.

また、第1の光の光源として波長780nmまたは820nmの光を発する半導体レーザを用い、第2の光の光源として波長980nmの半導体レーザを用いても良い。「太陽電池の発電量に及ぼす雪面反射の影響」(The bulletin of Laboratory for Energy, Environment and Systems, Hachinohe Institute of Technology 10, 29−34,2012年3月30日)に示された雪の分光反射特性に照らせば、第1波長及び第2波長をこのような波長とすることで、さらに高精度でノイズ低減ができる。一方、光の散乱は、粒子の粒径と波長との関係でその大きさが異なるため、除去したいノイズの原因となる粒子の大きさが分かっている場合には、その粒径をまたいだ前後の波長を第1波長および第2波長とすることが好ましい。   Further, a semiconductor laser that emits light having a wavelength of 780 nm or 820 nm may be used as the light source of the first light, and a semiconductor laser having a wavelength of 980 nm may be used as the light source of the second light. Snow spectrum shown in "The effect of snow surface reflection on the amount of power generated by solar cells" (The bulletin of Laboratory for Energy, Environment and Systems, Hachinohe Institute of Technology 10, 29-34, March 30, 2012) In light of the reflection characteristics, by setting the first wavelength and the second wavelength to such wavelengths, noise can be reduced with higher accuracy. On the other hand, the size of light scattering varies depending on the particle size and wavelength, so if you know the size of the particle that causes the noise you want to remove, The wavelengths are preferably the first wavelength and the second wavelength.

また、第1の光と第2の光の光軸はほぼ一致している。ただし本図において便宜上、実線矢印と破線矢印の光軸は互いにずらして示している。出力部110としては、図2の例の様に、二波長出力レーザダイオード等、ピーク波長が異なる複数の光を出力できるようパッケージされた光源を用いることができる。なお、本図の例に限定されず、出力部110は一つの光を出力する光源を複数用いて構成されても良い。この場合、ダイクロイックミラー、偏光プリズム、またはハーフミラー等を用いて複数の光の光軸を合わせ、距離測定装置10の外に出力することができる。   Further, the optical axes of the first light and the second light are substantially coincident. However, for the sake of convenience in this figure, the optical axes of the solid line arrows and the broken line arrows are shifted from each other. As the output unit 110, a light source packaged so as to output a plurality of lights having different peak wavelengths, such as a two-wavelength output laser diode, can be used as in the example of FIG. Note that the output unit 110 may be configured by using a plurality of light sources that output one light, without being limited to the example of this figure. In this case, the optical axes of a plurality of lights can be aligned using a dichroic mirror, a polarizing prism, a half mirror, or the like, and can be output to the outside of the distance measuring device 10.

レーザ光源810からは、ピーク波長が異なる複数のパルス光が同時に出力される。レーザ光源810の出力のタイミングはコントローラ812により制御される。コントローラ812は、情報処理装置870からの入力信号に基づいてレーザ光源810を制御する。情報処理装置870はたとえばCPU、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶メディア、ネットワーク接続用インタフェース等を備えるコンピュータである。   The laser light source 810 outputs a plurality of pulse lights having different peak wavelengths at the same time. The output timing of the laser light source 810 is controlled by the controller 812. The controller 812 controls the laser light source 810 based on an input signal from the information processing device 870. The information processing apparatus 870 is, for example, a computer including a CPU, a memory, a program loaded in the memory, a storage medium such as a hard disk for storing the program, a network connection interface, and the like.

レーザ光源810から出力された光はコリメーターレンズ814およびハーフミラー830を介して距離測定装置10の外部へ出力される。そして対象物体20で反射され、距離測定装置10に戻る。距離測定装置10からの複数の光の出力のタイミング、方向および位置はほぼ同じである。距離測定装置10に戻った光は少なくとも一部がハーフミラー830、検出側レンズ852を介して第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに導かれる。第1受光素子850aおよび第2受光素子850bはたとえばフォトダイオードである。第1受光素子850aおよび第2受光素子850bは互いに同じ素子であってもよいし、たとえば第1の光および第2の光をそれぞれ有効に検出できるように検出可能な波長帯が異なっていてもよい。   The light output from the laser light source 810 is output to the outside of the distance measuring device 10 via the collimator lens 814 and the half mirror 830. Then, it is reflected by the target object 20 and returns to the distance measuring device 10. The timing, direction, and position of the output of the plurality of lights from the distance measuring device 10 are substantially the same. At least a part of the light returning to the distance measuring device 10 is guided to the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b via the half mirror 830 and the detection side lens 852. The first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b are, for example, photodiodes. The first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b may be the same element, or may be detected in different wavelength bands so that the first light and the second light can be detected effectively, for example. Good.

なお、ハーフミラー830の代わりに偏光ビームスプリッタを用いてもよい。図2の例において、取得部120は少なくとも第1受光素子850a、第2受光素子850b、検出回路853および情報処理装置870によって実現される。第1受光素子850aと検出側レンズ852の間には第1フィルタ851aが設けられ、第2受光素子850bと検出側レンズ852の間には第2フィルタ851bが設けられている。第1フィルタ851aは第1波長の光を透過させて他の波長の光の透過を抑制する光フィルタであり、第2フィルタ851bは第2波長の光を透過させて他の波長の光の透過を抑制する光フィルタである。たとえば、第1フィルタ851aの第1波長の光に対する透過率は90%以上であり、第2波長の光に対する透過率は50%以下である。また、第2フィルタ851bの第2波長の光に対する透過率は90%以上であり、第1波長の光に対する透過率は50%以下である。   A polarizing beam splitter may be used instead of the half mirror 830. In the example of FIG. 2, the acquisition unit 120 is realized by at least a first light receiving element 850a, a second light receiving element 850b, a detection circuit 853, and an information processing device 870. A first filter 851a is provided between the first light receiving element 850a and the detection side lens 852, and a second filter 851b is provided between the second light receiving element 850b and the detection side lens 852. The first filter 851a is an optical filter that transmits light of the first wavelength and suppresses transmission of light of other wavelengths, and the second filter 851b transmits light of the second wavelength and transmits light of other wavelengths. It is an optical filter that suppresses For example, the transmittance of the first filter 851a for the first wavelength light is 90% or more, and the transmittance for the second wavelength light is 50% or less. Further, the transmittance of the second filter 851b with respect to the light of the second wavelength is 90% or more, and the transmittance of the light with the first wavelength is 50% or less.

第1フィルタ851aおよび第2フィルタ851bの両方に第1の光および第2の光が入射し得る。しかし、第1フィルタ851aを介することにより第1受光素子850aには第1の光が優先的に入射し、第2フィルタ851bを介することにより第2受光素子850bには第2の光が優先的に入射する。したがって、第1受光素子850aおよび第2受光素子850bにより、第1の光の反射光と、第2の光の反射光とを個別に検出することができる。   The first light and the second light may enter both the first filter 851a and the second filter 851b. However, the first light is preferentially incident on the first light receiving element 850a through the first filter 851a, and the second light is preferentially applied to the second light receiving element 850b through the second filter 851b. Is incident on. Therefore, the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b can individually detect the reflected light of the first light and the reflected light of the second light.

なお、距離測定装置10の構成は、第1の光の反射光と第2の光の反射光とを個別に検出できればよく、図2の例に限定されない。たとえば、第1フィルタ851aおよび第2フィルタ851bを用いる代わりにダイクロイックミラーを用いてピーク波長の異なる複数の光を分離し、それぞれ受光素子で検出してもよい。また、図2では第1フィルタ851aおよび第2フィルタ851bが隣接して設けられている例を示したが、この例に限定されない。たとえば、第1の光および第2の光が混合した状態の光をハーフミラーで複数の光路に分離したのち、それぞれ透過波長の異なる光フィルタおよび受光素子に入射させてもよい。   The configuration of the distance measuring device 10 is not limited to the example of FIG. 2 as long as the reflected light of the first light and the reflected light of the second light can be individually detected. For example, instead of using the first filter 851a and the second filter 851b, a plurality of lights having different peak wavelengths may be separated using a dichroic mirror and detected by a light receiving element. In addition, although FIG. 2 shows an example in which the first filter 851a and the second filter 851b are provided adjacent to each other, the present invention is not limited to this example. For example, light in a state where the first light and the second light are mixed may be separated into a plurality of optical paths by a half mirror, and then incident on an optical filter and a light receiving element having different transmission wavelengths.

また、距離測定装置10の光学系は光ディスクのピックアップと同様な構成としても良い。すなわち、偏光プリズムを通したp偏光の光を1/4λ板を介して距離測定装置10の外部へ出射させる。そして対象物体20等で反射した反射光を1/4λ板に通すことでs偏光とし、偏光プリズムで反射させることで理論上100%の光量を検出することができる。二波長に対しては、適した波長板になるように適宜計算設計することができる。   Further, the optical system of the distance measuring device 10 may have the same configuration as the optical disk pickup. That is, the p-polarized light that has passed through the polarizing prism is emitted to the outside of the distance measuring device 10 through the ¼λ plate. Then, the reflected light reflected by the object 20 or the like is passed through a ¼λ plate to be s-polarized light and reflected by a polarizing prism, so that theoretically 100% light quantity can be detected. For two wavelengths, it can be appropriately calculated and designed so as to be a suitable wave plate.

いずれの光学系を用いる場合にも光源から対象物体、対象物体から受光素子までの距離を二つの波長で等しく設計することが重要である。   When using any of the optical systems, it is important to design the distance from the light source to the target object and the distance from the target object to the light receiving element equally at the two wavelengths.

第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに光が入射すると、入射した光の強度に応じた電気信号が検出回路853で生成され、情報処理装置870に入力される。そして、情報処理装置870において、受光強度と時間が関連づけられる。こうして、取得部120により複数の光のそれぞれについての反射パターンが取得される。ここで反射パターンは、その反射光の強度波形を示す。なお強度波形は、出力部110から光が出射されてから反射光が検出されるまでの時間と反射光の強度の関係を示す。   When light enters the first light receiving element 850 a and the second light receiving element 850 b, an electrical signal corresponding to the intensity of the incident light is generated by the detection circuit 853 and input to the information processing device 870. Then, in the information processing device 870, the received light intensity is associated with time. Thus, the reflection pattern for each of the plurality of lights is acquired by the acquisition unit 120. Here, the reflection pattern indicates the intensity waveform of the reflected light. The intensity waveform indicates the relationship between the time from when light is emitted from the output unit 110 until the reflected light is detected and the intensity of the reflected light.

また、たとえば第1受光素子850aおよび第2受光素子850bと検出側レンズ852の間には対象物体20に反射された光が入射すると見込まれる時間にのみ検出を行うよう、ゲート手段が設けられていてもよい。そうすることにより、外光や対象物体20以外の物体からの反射光に由来するノイズを低減することができる。   Further, for example, a gate means is provided between the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b and the detection side lens 852 so as to perform detection only at a time when light reflected by the target object 20 is expected to enter. May be. By doing so, noise derived from external light or reflected light from an object other than the target object 20 can be reduced.

ここで、距離測定装置10による屋外での距離測定において、雨や霧、雪などにより距離測定装置10と対象物体20の間に粒子22が浮遊していると、ノイズの原因となる。すなわち、出力部110から出力された光が対象物体20に到達する前に粒子22にあたり、反射または散乱される。そして、粒子22で反射された反射光もまた、第1受光素子850aおよび第2受光素子850bに入射し、反射パターンに反映される。そうすると、反射パターンには対象物体20に由来する対象ピーク以外のノイズピークが現れ、それらの判別は難しい。   Here, in the outdoor distance measurement by the distance measurement device 10, if the particles 22 are suspended between the distance measurement device 10 and the target object 20 due to rain, fog, snow, or the like, noise is caused. That is, the light output from the output unit 110 hits the particles 22 before reaching the target object 20 and is reflected or scattered. The reflected light reflected by the particles 22 also enters the first light receiving element 850a and the second light receiving element 850b, and is reflected in the reflection pattern. Then, noise peaks other than the target peak derived from the target object 20 appear in the reflection pattern, and it is difficult to distinguish them.

図3は、反射パターンの例を示す図である。本図の例では、反射パターンにはノイズに由来するノイズピーク41と、対象物体20に由来する対象ピーク42が含まれている。しかし、実際には、反射パターンにおいて、どれがノイズピーク41でありどれが対象ピーク42であるかは不明である。また、天候が反射パターンに及ぼす影響は天候によって異なり、ノイズピーク41および対象ピーク42の形状はそれぞれ、天候に応じて異なりうる。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reflection pattern. In the example of this figure, the reflection pattern includes a noise peak 41 derived from noise and a target peak 42 derived from the target object 20. However, in practice, it is unclear which is the noise peak 41 and which is the target peak 42 in the reflection pattern. In addition, the influence of the weather on the reflection pattern varies depending on the weather, and the shapes of the noise peak 41 and the target peak 42 may differ depending on the weather.

本実施形態に係る距離測定装置10では後述するように、処理部130が、ピーク波長が異なる複数の光を用いて得られた、複数の反射パターンに現れたピークを比較する。そして、天候に由来する成分を特定する。そうすることにより、反射パターンからノイズピーク41を低減し、距離測定の精度を向上させることができる。   As will be described later, in the distance measuring device 10 according to the present embodiment, the processing unit 130 compares peaks that appear in a plurality of reflection patterns obtained using a plurality of lights having different peak wavelengths. And the component originating in a weather is specified. By doing so, the noise peak 41 can be reduced from the reflection pattern, and the accuracy of distance measurement can be improved.

処理部130は、情報処理装置870により実現される。処理部130は、取得部120により取得された複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。   The processing unit 130 is realized by the information processing device 870. Based on the plurality of reflection patterns acquired by the acquisition unit 120, the processing unit 130 identifies a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns.

図4は第1の実施形態に係る処理部130の機能構成を例示するブロック図である。本実施形態において、処理部130は、一致ピーク抽出部132、一致ピーク数判定部134および特定部136を備える。一致ピーク抽出部132は複数の反射パターンにおいて位置が一致する一致ピークを抽出する。一致ピーク数判定部134は一致ピーク抽出部132で抽出された一致ピークの数を判定する。特定部136は一致ピーク数判定部134の判定結果に基づいて天候に由来する成分を特定する。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the processing unit 130 according to the first embodiment. In the present embodiment, the processing unit 130 includes a matching peak extraction unit 132, a matching peak number determination unit 134, and a specifying unit 136. The coincidence peak extraction unit 132 extracts coincidence peaks whose positions coincide in a plurality of reflection patterns. The coincidence peak number determination unit 134 determines the number of coincidence peaks extracted by the coincidence peak extraction unit 132. The identifying unit 136 identifies a component derived from the weather based on the determination result of the coincidence peak number determining unit 134.

図1および図2に戻り、距離算出部150は情報処理装置870により実現される。距離算出部150は少なくとも一の反射パターンから、処理部130で特定された天候に由来する成分を差し引くことにより、補正反射パターンを生成する。そして、補正反射パターンに基づいて距離を算出する。処理部130および距離算出部150の処理内容については詳しく後述する。   Returning to FIG. 1 and FIG. 2, the distance calculation unit 150 is realized by the information processing device 870. The distance calculation unit 150 generates a corrected reflection pattern by subtracting a component derived from the weather specified by the processing unit 130 from at least one reflection pattern. Then, the distance is calculated based on the corrected reflection pattern. The processing contents of the processing unit 130 and the distance calculation unit 150 will be described in detail later.

図5は第1の実施形態に係る距離測定方法のフローチャートである。本距離測定方法は、距離測定装置10により実現され得る。本距離測定方法では、それぞれピーク波長が異なる複数の光が出力され(ステップS10)、複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンが取得され(ステップS20)、複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分が特定される(ステップS30)。   FIG. 5 is a flowchart of the distance measuring method according to the first embodiment. This distance measuring method can be realized by the distance measuring device 10. In this distance measurement method, a plurality of lights having different peak wavelengths are output (step S10), and a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light is acquired for each of the plurality of lights (step S20). Based on this, a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns is specified (step S30).

また、本実施形態に係る距離測定方法では、天候に由来する成分が低減された補正反射パターンが生成され(ステップS40)、補正反射パターンを用いて距離測定装置10と対象物体20との距離が算出される(ステップS50)。以下に詳しく説明する。   In the distance measurement method according to the present embodiment, a corrected reflection pattern in which components derived from the weather are reduced is generated (step S40), and the distance between the distance measuring device 10 and the target object 20 is determined using the corrected reflection pattern. Calculated (step S50). This will be described in detail below.

まずステップS10では、上記した通り出力部110が複数の光を出力する。そして、ステップS20では、上記した通り取得部120が複数の光のそれぞれについて反射パターンを取得する。   First, in step S10, the output unit 110 outputs a plurality of lights as described above. In step S20, the acquisition unit 120 acquires a reflection pattern for each of the plurality of lights as described above.

次いで、ステップS30では、たとえば以下に説明する通り、処理部130が反射パターンのうち天候に由来する成分を特定する。   Next, in step S30, as described below, for example, the processing unit 130 identifies a component derived from the weather in the reflection pattern.

図6は、本実施形態において処理部130が行う処理内容を例示するフローチャートである。処理部130の一致ピーク抽出部132は、複数の反射パターンにおいて位置が一致する一致ピークを抽出する(ステップS310)。具体的にはまず、各反射パターンにおいて、時間に対する反射光強度の微分値が正から負に転ずる時点を、ピーク位置として抽出する。ここで抽出するピーク位置は各反射パターンにおいて一つであってもよし、二つ以上であってもよい。そして、複数の反射ピークにおけるピーク位置を比較して、位置が一致する一致ピークを抽出する。なお、ピークの位置が一致するとは、完全に一致する場合のみならず、計測上の誤差の範囲で位置が異なる場合を含む。   FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing content performed by the processing unit 130 in the present embodiment. The coincidence peak extraction unit 132 of the processing unit 130 extracts coincidence peaks whose positions coincide in the plurality of reflection patterns (step S310). Specifically, first, in each reflection pattern, a time point at which the differential value of reflected light intensity with respect to time changes from positive to negative is extracted as a peak position. The peak position extracted here may be one in each reflection pattern, or may be two or more. Then, the peak positions in the plurality of reflection peaks are compared, and a coincidence peak having the same position is extracted. The phrase “the peak positions are coincident” includes not only the case where the peaks are completely coincident but also the case where the positions are different within a measurement error range.

ここで、一致ピークがなかった場合、たとえば再度出力部110が光を出力し、複数の反射パターンを取得する。   Here, when there is no coincidence peak, for example, the output unit 110 outputs light again to acquire a plurality of reflection patterns.

次いで一致ピーク数判定部134は一致ピーク抽出部132で抽出された一致ピークの数を判定する(ステップS320)。たとえば一致ピーク数判定部134は、一致ピークの数が1であるか、2以上であるかを判定する。   Next, the coincidence peak number determination unit 134 determines the number of coincidence peaks extracted by the coincidence peak extraction unit 132 (step S320). For example, the coincidence peak number determination unit 134 determines whether the number of coincidence peaks is 1 or 2 or more.

そして特定部136は一致ピーク数判定部134の判定結果に基づいて天候に由来する成分を特定する。具体的にはたとえば以下の様に特定部136は天候に由来する成分を特定できる。   The identifying unit 136 identifies a component derived from the weather based on the determination result of the coincidence peak number determining unit 134. Specifically, for example, the specifying unit 136 can specify components derived from the weather as follows.

処理部130の特定部136は、一致ピークの数が1であるとき(ステップS320のY)、少なくとも一つの反射パターンにおいて、一致ピーク抽出部132が抽出したピークのうち一致ピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定する(ステップS330)。ここで、一致ピークの数が1であるときとは、反射パターンに現れたピークの位置が、複数の反射パターン間で一の位置でのみ互いに一致するときであるといえ、すなわち、ピークが一致する位置が一つのみのときであるといえる。   When the number of coincidence peaks is 1 (Y in step S320), the specifying unit 136 of the processing unit 130 sets the peaks other than the coincidence peaks among the peaks extracted by the coincidence peak extraction unit 132 in the weather in at least one reflection pattern. It specifies as a component originating in (step S330). Here, when the number of coincident peaks is 1, it can be said that the positions of the peaks appearing in the reflection pattern coincide with each other only at one position among the plurality of reflection patterns, that is, the peaks coincide. It can be said that there is only one position.

図7は、複数の反射パターンの第1の例を示す図である。本図のうち上の図は第1の光の反射パターンであり、下の図は第2の光の反射パターンである。いずれの反射パターンにおいても原点は光の出力時である。本図の例において、一致ピークの数は1である。この場合、上下二つの図における反射パターンの反射ピークで、位置が一致していないピークを天候に由来するノイズピーク41であるとみなすことができる。たとえば、光の波長の違いによって粒子22に光が拡散される確率が異なったり、わずかな光路の不一致により複数の光の内いずれかのみが粒子22に反射されたりすることが起こり得る。その結果粒子22で反射された光のピーク位置は、複数の反射パターンで位置が一致しない場合があるからである。一方で、十分に大きな対象物体20からのピークは位置が一致すると考えられる。よって、特定部136は、位置が一致したピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定することができる。天候に由来する成分として特定されるピークは、各反射パターンにおいて一つであってもよいし、二つ以上であってもよい。   FIG. 7 is a diagram illustrating a first example of a plurality of reflection patterns. In the figure, the upper figure is the first light reflection pattern, and the lower figure is the second light reflection pattern. In any reflection pattern, the origin is when light is output. In the example of this figure, the number of coincidence peaks is 1. In this case, the reflection peaks of the reflection patterns in the two upper and lower figures can be regarded as the noise peak 41 derived from the weather where the positions do not coincide with each other. For example, it is possible that the probability that light is diffused into the particle 22 varies depending on the difference in the wavelength of light, or that only one of a plurality of lights is reflected on the particle 22 due to slight optical path mismatch. As a result, the peak positions of the light reflected by the particles 22 may not coincide with each other in a plurality of reflection patterns. On the other hand, it is considered that the positions of the peaks from the sufficiently large target object 20 coincide. Therefore, the specifying unit 136 can specify a peak other than the peak with the matching position as a component derived from the weather. The peak specified as a component derived from the weather may be one in each reflection pattern, or two or more peaks.

反射パターンにおいて、各ピークはたとえばピークが現れている時間帯によって特定される。または、各ピークは、以下に説明するピークデータにより特定されても良い。各ピークがピークデータにより特定される場合、反射パターンを示す情報は複数のピークデータを含んで構成される。各ピークデータは、時間に対する光の強度の一つのピークを示すデータであり、たとえばグラフやテーブル、数式等であり得る。または、各ピークデータはピーク位置とピーク強度および半値幅の組み合わせであってもよい。そして反射パターンは、複数のピークデータが示すピークの重ね合わせで表される。取得された反射パターン(強度波形)に対し、所定の関数でフィッティングを行うことで、ピークを分離し、複数のピークデータを生成できる。   In the reflection pattern, each peak is specified by, for example, a time zone in which the peak appears. Alternatively, each peak may be specified by peak data described below. When each peak is specified by peak data, the information indicating the reflection pattern includes a plurality of peak data. Each peak data is data indicating one peak of light intensity with respect to time, and may be, for example, a graph, a table, a mathematical expression, or the like. Alternatively, each peak data may be a combination of peak position, peak intensity, and half width. The reflection pattern is represented by superposition of peaks indicated by a plurality of peak data. By fitting the acquired reflection pattern (intensity waveform) with a predetermined function, peaks can be separated and a plurality of peak data can be generated.

一方、処理部130の特定部136は、一致ピークの数が1でないとき(ステップS320のN)、すなわち、反射パターンに現れたピークの位置が、複数の反射パターン間で二以上の位置で互いに一致するとき、一致ピークのうち光のピーク波長が長いほどレベルが大きくなっているピークを天候に由来する成分として特定する(ステップS340)。   On the other hand, the specifying unit 136 of the processing unit 130, when the number of coincident peaks is not 1 (N in Step S320), that is, the positions of the peaks that appear in the reflection pattern are mutually equal at two or more positions between the plurality of reflection patterns. When they match, the peak whose level increases as the peak wavelength of the light becomes longer is identified as a component derived from the weather (step S340).

図8は、複数の反射パターンの第2の例を示す図である。本図のうち上の図は第1の光の反射パターンであり、下の図は第2の光の反射パターンである。いずれの反射パターンにおいても原点は光の出力時である。本図の例において、第1の光のピーク波長は、第2の光のピーク波長よりも短いものとする。本図の例において、一致ピークの数は2である。この場合、光の波長が長いほどピーク強度(レベル)が大きくなっている一致ピークを天候に由来するノイズピーク41であるとみなすことができる。   FIG. 8 is a diagram illustrating a second example of a plurality of reflection patterns. In the figure, the upper figure is the first light reflection pattern, and the lower figure is the second light reflection pattern. In any reflection pattern, the origin is when light is output. In the example of this figure, the peak wavelength of the first light is shorter than the peak wavelength of the second light. In the example of this figure, the number of coincidence peaks is two. In this case, a coincidence peak whose peak intensity (level) increases as the wavelength of light increases can be regarded as the noise peak 41 derived from the weather.

たとえば、光の波長が長いほど、粒子22による後方散乱の強度が小さくなる。その結果、粒子22で反射された光のピーク強度は、光の波長が長いほど大きくなると考えられる。一方、対象物体20での光の反射率は光の波長に影響を受けにくいと考えられる。特に対象物体20の反射面が白い場合には波長の違いによる反射率の違いは小さくなる。このような例としては距離測定装置10が車両等の移動体に搭載され、他の移動体である前方の車両の白いナンバープレートからの反射光を検出する場合が挙げられる。   For example, the longer the wavelength of light, the smaller the intensity of backscattering by the particles 22. As a result, the peak intensity of the light reflected by the particles 22 is considered to increase as the wavelength of the light increases. On the other hand, it is considered that the reflectance of light at the target object 20 is hardly affected by the wavelength of light. In particular, when the reflection surface of the target object 20 is white, the difference in reflectance due to the difference in wavelength is small. As such an example, there is a case where the distance measuring device 10 is mounted on a moving body such as a vehicle and the reflected light from the white license plate of the vehicle ahead is another moving body.

ここで、複数の反射パターン間のピーク強度の比較は、反射パターン毎に規格化したピーク強度を用いて行う。たとえば、反射パターン内の全ての一致ピークのピーク強度の和をI、対象とするピークのピーク強度をIとしたとき、I/Iで求められる値を規格化したピーク強度とする。また、一致ピークのピーク強度の比較は、ピーク位置が互いに一致しているピーク同士で行う。 Here, the comparison of the peak intensity between the plurality of reflection patterns is performed using the peak intensity normalized for each reflection pattern. For example, the sum of I t of the peak intensities of all matching peaks in the reflection pattern, the peak intensity of the peak of interest when the I o, and the peak intensity obtained by normalizing the value determined by I o / I t . Further, the peak intensities of the coincident peaks are compared between peaks whose peak positions coincide with each other.

なお、粒子22の粒径が第1の光及び第2の光の波長よりも小さい場合には、光の波長が長いほど、粒子22による散乱の強度が小さくなる場合がありうる。予めそのような天候や環境が予測される場合には、ユーザの切り替え操作等により、ステップS340において光の波長が長いほどレベルが小さくなっているピークを天候に由来する成分として特定されるようにしてもよい。   In addition, when the particle size of the particles 22 is smaller than the wavelengths of the first light and the second light, the intensity of scattering by the particles 22 may be smaller as the wavelength of the light is longer. When such weather and environment are predicted in advance, a peak whose level is smaller as the wavelength of light is longer is specified as a component derived from the weather in step S340 by a user switching operation or the like. May be.

なお、一致ピークの数が1でないとき(ステップS320のN)、特定部136はステップS330と同様に、一致ピーク以外のピークをさらに天候に由来する成分として特定してもよい。   When the number of coincident peaks is not 1 (N in step S320), the specifying unit 136 may further specify peaks other than the coincident peaks as components derived from the weather, as in step S330.

図9は、本実施形態において処理部130が行う処理内容の変形例を示すフローチャートである。本図に示すように特定部136は、一致ピークが抽出された後、一致ピークの数が判定される前に一致ピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定してもよい(ステップS330)。その場合、ステップS330の後に一致ピーク数判定部134が一致ピークの数を判定する(ステップS320)。そして、一致ピークの数が1であるとき(ステップS320のY)、特定部136は、ステップS330で特定されたピークのみを天候に由来する成分として特定する。そして、一致ピークの数が1でないとき(ステップS320のN)、特定部136は、光の波長が長いほどレベルが大きくなっているピークを天候に由来する成分としてさらに特定する(ステップS340)。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a modification of the processing content performed by the processing unit 130 in the present embodiment. As shown in the figure, after the matching peak is extracted, the specifying unit 136 may specify a peak other than the matching peak as a component derived from the weather before the number of matching peaks is determined (step S330). . In that case, after step S330, the coincidence peak number determination unit 134 determines the number of coincidence peaks (step S320). When the number of coincident peaks is 1 (Y in step S320), the specifying unit 136 specifies only the peak specified in step S330 as a component derived from the weather. When the number of coincidence peaks is not 1 (N in step S320), the specifying unit 136 further specifies a peak whose level increases as the wavelength of light increases as a component derived from the weather (step S340).

以上の様にして処理部130は天候に由来する成分を特定する。処理部130は少なくとも一つの反射パターン(たとえば第1の光の反射パターン)における天候に由来する成分を示す情報として、天候に由来するピークの、反射パターン中における時間帯または上記したピークデータを出力する。   As described above, the processing unit 130 identifies components derived from the weather. The processing unit 130 outputs, as information indicating a component derived from the weather in at least one reflection pattern (for example, the first light reflection pattern), a time zone of the peak derived from the weather or the above-described peak data in the reflection pattern. To do.

図5に戻り、次いで距離算出部150は処理部130で特定された天候に由来する成分を少なくとも一つの反射パターンから差し引くことにより補正反射パターンを生成する(ステップS40)。具体的には距離算出部150は処理部130から天候に由来する成分を示す情報を取得する。そして、天候に由来する成分が特定された反射パターン(たとえば第1の光の反射パターン)から天候に由来する成分を示す情報が示すピークを差し引く。たとえば距離算出部150は反射パターンのうち、天候に由来するピークが位置する時間帯の強度をゼロとすることにより補正反射パターンを生成してもよい。また、天候に由来する成分を示す情報がピークデータである場合には、距離算出部150は反射パターンからそのピーク分を減算して補正反射パターンを生成してもよい。   Returning to FIG. 5, the distance calculation unit 150 then generates a corrected reflection pattern by subtracting the component derived from the weather specified by the processing unit 130 from at least one reflection pattern (step S <b> 40). Specifically, the distance calculation unit 150 acquires information indicating components derived from the weather from the processing unit 130. Then, the peak indicated by the information indicating the component derived from the weather is subtracted from the reflection pattern (for example, the first light reflection pattern) in which the component derived from the weather is specified. For example, the distance calculation unit 150 may generate the corrected reflection pattern by setting the intensity of the time zone where the peak derived from the weather is located to zero among the reflection patterns. When the information indicating the component derived from the weather is peak data, the distance calculation unit 150 may generate a corrected reflection pattern by subtracting the peak from the reflection pattern.

また、ステップS340で特定されたピークのように、一致ピークが天候に由来するピークとして特定されている場合、距離算出部150は以下の様に補正反射パターンを生成できる。以下では図8の様に、第1の光の反射パターンにおけるノイズピーク41(天候に由来する成分)が、第2の光の反射パターンの同位置のピークよりも小さい場合について説明する。この場合、第2の光の反射パターンの全体の強度に所定の倍率αを乗じる。そして、第1の光の反射パターンから、αを乗じた第2の反射パターンを差し引く。そうすることにより、第1の光の反射パターンからノイズピーク41を低減した補正反射パターンを生成することができる。   Moreover, when the coincidence peak is specified as a peak derived from the weather like the peak specified in step S340, the distance calculation unit 150 can generate the corrected reflection pattern as follows. Hereinafter, a case where the noise peak 41 (component derived from the weather) in the first light reflection pattern is smaller than the peak at the same position in the second light reflection pattern as shown in FIG. 8 will be described. In this case, the entire intensity of the second light reflection pattern is multiplied by a predetermined magnification α. Then, the second reflection pattern multiplied by α is subtracted from the reflection pattern of the first light. By doing so, it is possible to generate a corrected reflection pattern in which the noise peak 41 is reduced from the reflection pattern of the first light.

ここで、倍率αを示す情報はたとえば、第1の光と第2の光におけるノイズピーク41の強度比を事前の試験等により導出し、記憶部140に保持させておき、距離算出部150がそれを読み出して用いることができる。または、互いに位置が一致する第1の光のノイズピーク41のピーク強度Iと第2の光のノイズピーク41のピーク強度Iとを用いて、α=I/Iの関係から距離算出部150がその都度導出してもよい。ここで、各反射パターンにおいて位置が一致するノイズピーク41が複数ある場合には、各ノイズピーク41についてI/Iを算出し、その平均値をαとして用いることができる。 Here, as information indicating the magnification α, for example, the intensity ratio of the noise peak 41 in the first light and the second light is derived by a preliminary test or the like and stored in the storage unit 140, and the distance calculation unit 150 It can be read and used. Or, the distance from the first peak intensity I 1 of the noise peak 41 of the light and with a peak intensity I 2 of the noise peak 41 of the second light, the alpha = I 1 / I 2 relationship matching positions from each other The calculation unit 150 may derive each time. Here, when there are a plurality of noise peaks 41 whose positions match in each reflection pattern, I 1 / I 2 can be calculated for each noise peak 41 and the average value can be used as α.

なお、上記において、第1の光の反射パターンから、αを乗じた第2の反射パターンを差し引く際、第1の反射パターンにおけるノイズピーク41の生じている時間帯のみを対象に減算を行っても良い。   In the above, when subtracting the second reflection pattern multiplied by α from the reflection pattern of the first light, the subtraction is performed only for the time zone where the noise peak 41 occurs in the first reflection pattern. Also good.

次いで、距離算出部150は補正反射パターンを用いて距離測定装置10と対象物体20との距離を算出する(ステップS50)。すなわち、補正反射パターンにおける最大のピークを対象物体20からの反射ピークであるとみなし、そのピーク位置に基づいて光が出射されてから反射ピークが検出されるまでの時間を求める。そして、求めた時間に光の速度を乗ずることにより、距離測定装置10から対象物体20までの往復距離が算出される。   Next, the distance calculation unit 150 calculates the distance between the distance measurement device 10 and the target object 20 using the corrected reflection pattern (step S50). That is, the maximum peak in the corrected reflection pattern is regarded as the reflection peak from the target object 20, and the time from when the light is emitted until the reflection peak is detected is obtained based on the peak position. Then, the round trip distance from the distance measuring device 10 to the target object 20 is calculated by multiplying the obtained time by the speed of light.

なお、出力部110が複数の光を複数回出力し、取得部120がその都度反射パターンを取得し、距離算出部150が複数の補正反射パターンを生成してもよい。そして、複数の補正反射パターンを積算して距離を算出してもよい。そうすることにより、さらに高精度な距離測定が可能となる。   The output unit 110 may output a plurality of lights a plurality of times, the acquisition unit 120 may acquire a reflection pattern each time, and the distance calculation unit 150 may generate a plurality of corrected reflection patterns. Then, the distance may be calculated by integrating a plurality of corrected reflection patterns. By doing so, distance measurement with higher accuracy becomes possible.

以上、本実施形態によれば、出力部110がそれぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、取得部120が複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、処理部130が複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。したがって、天候に由来するノイズを低減し、測定精度を向上させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the output unit 110 outputs a plurality of lights having different peak wavelengths, the acquisition unit 120 acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights, and a processing unit 130 specifies the component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns. Therefore, noise derived from the weather can be reduced and measurement accuracy can be improved.

(第2の実施形態)
図10は、第2の実施形態に係る距離測定装置10の機能構成を例示するブロック図であり、図11は、第2の実施形態に係る処理部130の機能構成を例示するブロック図である。本実施形態に係る距離測定装置10は、処理部130が、複数の反射パターンが取得される時点の天候を示す天候情報を用いて天候に由来する成分を特定する点を除いて第1の実施形態に係る距離測定装置10と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 10 is a block diagram illustrating a functional configuration of the distance measuring apparatus 10 according to the second embodiment, and FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the processing unit 130 according to the second embodiment. . The distance measurement apparatus 10 according to the present embodiment is the first implementation except that the processing unit 130 specifies a component derived from the weather using the weather information indicating the weather at the time when the plurality of reflection patterns are acquired. This is the same as the distance measuring device 10 according to the embodiment.

本実施形態に係る距離測定装置10は、天候情報取得部160をさらに備える。天候情報取得部160は、取得部120が反射パターンを取得する時点の、距離測定装置10が対象物体20を測定する場所の、天候を示す天候情報を取得する。天候情報は、晴れ、雨、霧、雪、曇り等の天候を示す情報を含む。また、天候情報は、光化学スモッグや大気中の微細粒子の浮遊濃度を示す情報を含んでも良い。天候情報取得部160は、たとえば通信網を介して天候を示す情報を取得できる。具体的には、気象情報提供サービスのサーバにアクセスして天候情報を取得できる。また、天候情報取得部160は距離測定装置10の近傍に配置された温度センサから取得した温度を示す情報や、照度センサから取得された照度を示す情報に基づき天候を判別し、天候情報を取得してもよい。   The distance measuring device 10 according to the present embodiment further includes a weather information acquisition unit 160. The weather information acquisition unit 160 acquires weather information indicating the weather of the place where the distance measurement device 10 measures the target object 20 at the time when the acquisition unit 120 acquires the reflection pattern. The weather information includes information indicating the weather such as sunny, rain, fog, snow, and cloudy weather. The weather information may include information indicating the photochemical smog and the suspended concentration of fine particles in the atmosphere. The weather information acquisition unit 160 can acquire information indicating the weather via, for example, a communication network. Specifically, the weather information can be acquired by accessing the server of the weather information providing service. In addition, the weather information acquisition unit 160 determines the weather based on the information indicating the temperature acquired from the temperature sensor arranged in the vicinity of the distance measuring device 10 and the information indicating the illuminance acquired from the illuminance sensor, and acquires the weather information. May be.

また、本実施形態に係る処理部130は、天候判定部138を備える。例えば天候が晴れや曇りである場合には、天候に由来するノイズピークが生じにくいと考えられる。そこで、そのような天候の場合には、天候に由来する成分の特定や、補正反射パターンの生成を省略することができ、情報処理装置870の処理負荷を軽減することができる。   In addition, the processing unit 130 according to the present embodiment includes a weather determination unit 138. For example, when the weather is sunny or cloudy, it is considered that noise peaks due to the weather are unlikely to occur. Therefore, in such a weather, it is possible to omit specification of a component derived from the weather and generation of a corrected reflection pattern, and the processing load on the information processing device 870 can be reduced.

図12は本実施形態に係る距離測定方法のフローチャートである。本距離測定方法において、ステップS10およびステップS20の内容は第1の実施形態に係る方法と同じである。本実施形態に係る距離測定方法では、ステップS20の後、天候情報取得部160が天候情報を取得する(ステップS22)。   FIG. 12 is a flowchart of the distance measurement method according to this embodiment. In this distance measurement method, the contents of step S10 and step S20 are the same as those of the method according to the first embodiment. In the distance measurement method according to the present embodiment, after step S20, the weather information acquisition unit 160 acquires weather information (step S22).

次いで処理部130の天候判定部138は、取得した天候情報が示す天候が、予め定められた基準を満たすか否かを判定する。なお、基準を示す情報は予め記憶部140に記憶されており、天候判定部138がそれを読み出して判定に用いることができる。基準は、晴れ、曇り等の特定の天気であっても良いし、光化学スモッグの程度や大気中の微細粒子の浮遊濃度に対する基準値等であっても良いし、それらの組み合わせであっても良い。   Next, the weather determination unit 138 of the processing unit 130 determines whether or not the weather indicated by the acquired weather information satisfies a predetermined criterion. Information indicating the reference is stored in the storage unit 140 in advance, and the weather determination unit 138 can read it and use it for the determination. The reference may be specific weather such as clear or cloudy, or may be a reference value for the degree of photochemical smog, the suspended concentration of fine particles in the atmosphere, or a combination thereof. .

本図の例では天候判定部138は、天候が晴れ又は曇りであるか否かを判定する(ステップS24)。そして天候情報が晴れまたは曇りを示す場合(ステップS24のY)、処理部130は天候に由来する成分を特定しない。そして距離算出部150は、補正反射パターンを生成せずに、取得した複数の反射パターンのうち少なくともいずれかを用いて、第1の実施形態のステップS50と同様に距離を算出する。   In the example of this figure, the weather determination part 138 determines whether the weather is clear or cloudy (step S24). When the weather information indicates sunny or cloudy (Y in step S24), the processing unit 130 does not specify a component derived from the weather. And the distance calculation part 150 calculates a distance similarly to step S50 of 1st Embodiment using at least any one of the acquired some reflection pattern, without producing | generating a correction | amendment reflection pattern.

天候情報が晴れまたは曇りを示さない場合(ステップS24のN)、処理部130は次いで天候に由来する成分を特定する(ステップS30)。そして距離算出部150は補正反射パターンを生成し(ステップS40)、距離を算出する(ステップS50)。本実施形態のステップS30〜ステップS50は第1の実施形態と同様に行える。   When the weather information does not indicate clear or cloudy (N in Step S24), the processing unit 130 then specifies a component derived from the weather (Step S30). Then, the distance calculation unit 150 generates a corrected reflection pattern (step S40), and calculates the distance (step S50). Steps S30 to S50 in this embodiment can be performed in the same manner as in the first embodiment.

なお、天候判定部138は光化学スモッグや大気中の微細粒子の浮遊濃度が基準値を超えるか否かをさらに判定し、天候情報が晴れまたは曇りを示す場合であっても天候情報が示す光化学スモッグや大気中の微細粒子の浮遊濃度が基準値を超える場合に、上記の天候情報が晴れまたは曇りを示さない場合(ステップS24のN)と同様の処理を行うようにしても良い。雨や霧の場合と同様にノイズピークが現れる可能性があるからである。   The weather determination unit 138 further determines whether the photochemical smog or the suspended concentration of fine particles in the atmosphere exceeds the reference value, and the photochemical smog indicated by the weather information even when the weather information is clear or cloudy. Alternatively, when the suspended concentration of fine particles in the atmosphere exceeds the reference value, the same processing as in the case where the weather information does not show clear or cloudy (N in step S24) may be performed. This is because a noise peak may appear as in the case of rain or fog.

以上、本実施形態においても、出力部110がそれぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、取得部120が複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、処理部130が複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。したがって、天候に由来するノイズを低減し、測定精度を向上させることができる。   As described above, also in this embodiment, the output unit 110 outputs a plurality of lights having different peak wavelengths, the acquisition unit 120 acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights, and the processing unit 130. Specifies a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns. Therefore, noise derived from the weather can be reduced and measurement accuracy can be improved.

加えて、本実施形態によれば、処理部130が、複数の反射パターンが取得される時点の天候を示す天候情報を用いて天候に由来する成分を特定する。したがって、天候に由来するノイズの増大が予想される場合にのみその特定を行うことができ、情報処理の負荷を低減することができる。   In addition, according to the present embodiment, the processing unit 130 specifies a component derived from the weather using the weather information indicating the weather at the time when the plurality of reflection patterns are acquired. Therefore, the identification can be performed only when an increase in noise due to the weather is expected, and the load of information processing can be reduced.

(第3の実施形態)
図13は、第3の実施形態に係る処理部130の機能構成を例示するブロック図である。また、図14は、第3の実施形態に係る天候に由来する成分を特定する工程(ステップS30)の内容を例示するフローチャートである。本実施形態に係る距離測定装置10は、処理部130の構成および天候に由来する成分を特定する工程(ステップS30)での処理内容を除いて第2の実施形態に係る距離測定装置10と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 13 is a block diagram illustrating a functional configuration of the processing unit 130 according to the third embodiment. FIG. 14 is a flowchart illustrating the contents of the step (step S30) of specifying a component derived from the weather according to the third embodiment. The distance measuring device 10 according to the present embodiment is the same as the distance measuring device 10 according to the second embodiment except for the processing content in the step of identifying the components derived from the configuration of the processing unit 130 and the weather (step S30). It is.

たとえば天候が霧や雨の場合には、ノイズピークが一致ピークとして生じる可能性が高いと考えられる。さらに、天候が雪の場合には粒子の直径が大きく、浮遊する粒子の間隔も大きいことから複数の光においてノイズピークの位置がずれる可能性が高いと考えられる。よって、天候情報を用いることで、一致ピークの数の判定を行うことなく、その天候に適した処理を行い、天候に由来する成分を特定することができる。   For example, when the weather is foggy or rainy, it is highly likely that noise peaks will occur as coincident peaks. Furthermore, when the weather is snow, the diameter of the particles is large, and the interval between the floating particles is large. Therefore, it is considered that there is a high possibility that the position of the noise peak shifts in a plurality of lights. Therefore, by using the weather information, a process suitable for the weather can be performed without determining the number of coincidence peaks, and the component derived from the weather can be specified.

本実施形態に係る距離測定方法は、図12と同様のフローチャートを用いて説明できる。本実施形態の距離測定方法では、ステップS30以外を第2の実施形態と同様に行う。   The distance measuring method according to this embodiment can be described using the same flowchart as in FIG. In the distance measurement method of this embodiment, steps other than step S30 are performed in the same manner as in the second embodiment.

本実施形態に係る距離測定装置10では、ステップS30を以下の様に行う。まず、一致ピーク抽出部132が第1の実施形態と同様の一致ピークを抽出する(ステップS310)。次いで天候判定部138が、天候情報が示す天候が予め定められた基準を満たすか否かを判定する。なお、基準を示す情報は予め記憶部140に記憶されており、天候判定部138がそれを読み出して判定に用いることができる。基準は、雨、霧等の特定の天気であっても良いし、光化学スモッグの程度や大気中の微細粒子の浮遊濃度に対する基準値等であっても良いし、それらの組み合わせであっても良い。本図の例では天候判定部138が、天候情報が示す天候が霧又は雨であるか否かを判定する(ステップS350)。   In the distance measuring apparatus 10 according to the present embodiment, step S30 is performed as follows. First, the coincidence peak extraction unit 132 extracts the same coincidence peak as in the first embodiment (step S310). Next, the weather determination unit 138 determines whether or not the weather indicated by the weather information satisfies a predetermined criterion. Information indicating the reference is stored in the storage unit 140 in advance, and the weather determination unit 138 can read it and use it for the determination. The reference may be a specific weather such as rain or fog, a reference value for the degree of photochemical smog, the suspended concentration of fine particles in the atmosphere, or a combination thereof. . In the example of this figure, the weather determination part 138 determines whether the weather which weather information shows is fog or rain (step S350).

天候が霧又は雨である場合(ステップS350のY)、特定部136は、第1の実施形態と同様にして波長が長いほどレベルが大きくなっている一致ピークを天候に由来する成分として特定する(ステップS340)。   When the weather is fog or rain (Y in Step S350), the specifying unit 136 specifies the coincidence peak whose level increases as the wavelength increases, as a component derived from the weather, as in the first embodiment. (Step S340).

一方、天候が霧又は雨ではない場合(ステップS350のN)、特定部136は、第1の実施形態と同様にして一致ピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定する(ステップS330)。また、天候判定部138は光化学スモッグや大気中の微細粒子の浮遊濃度が基準値を超えるか否かをさらに判定し、天候が霧又は雨ではない場合であっても天候情報が示す光化学スモッグや大気中の微細粒子の浮遊濃度が基準値を超える場合に、上記の天候情報が霧又は雨を示す場合(ステップS350のY)と同様の処理を行うようにしても良い。   On the other hand, when the weather is not fog or rain (N in Step S350), the specifying unit 136 specifies a peak other than the coincidence peak as a component derived from the weather in the same manner as in the first embodiment (Step S330). Further, the weather determination unit 138 further determines whether or not the suspended concentration of fine particles in the atmosphere exceeds the reference value, and even if the weather is not fog or rain, When the suspended concentration of fine particles in the atmosphere exceeds the reference value, the same processing as in the case where the weather information indicates fog or rain (Y in step S350) may be performed.

なお、天候が霧又は雨の場合(ステップS350のY)、特定部136はステップS330と同様に、一致ピーク以外のピークをさらに天候に由来する成分として特定してもよい。   When the weather is foggy or rainy (Y in step S350), the specifying unit 136 may further specify a peak other than the coincidence peak as a component derived from the weather, similarly to step S330.

また、ステップS30の内容の変形例として、特定部136は、一致ピークが抽出された後、まず一致ピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定し、その後に天候判定部138が天候を判定してもよい。そして、天候が霧又は雨ではない場合、特定部136は、上記で既に特定されたピークのみを天候に由来する成分とする。そして、天候が霧又は雨である場合、特定部136は、光の波長が長いほどレベルが大きくなっているピークを天候に由来する成分としてさらに特定する。   As a modification of the content of step S30, after the coincidence peak is extracted, the identifying unit 136 first identifies a peak other than the coincidence peak as a component derived from the weather, and then the weather determination unit 138 determines the weather. May be. And when the weather is not fog or rain, the specific | specification part 136 makes only the peak already specified above the component derived from weather. Then, when the weather is fog or rain, the specifying unit 136 further specifies a peak whose level is larger as the wavelength of light is longer as a component derived from the weather.

また、本実施形態において、ステップS350では、天候判定部138が、天候が霧または雨であるか否かを判定する代わりに、天候が雪であるか否かを判定しても良い。その場合、天候が雪である場合に、上記の霧または雨ではない場合(ステップS350のN)と同様の処理を行い、天候が雪でない場合に、上記の霧または雨である場合(ステップS350のY)と同様の処理を行う。   In this embodiment, in step S350, the weather determination unit 138 may determine whether the weather is snow instead of determining whether the weather is fog or rain. In that case, when the weather is snow, the same processing as that in the case where it is not fog or rain (N in Step S350) is performed, and in the case where the weather is not snow, when it is the above fog or rain (Step S350). The same processing as in Y) is performed.

以上、本実施形態においても、出力部110がそれぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、取得部120が複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、処理部130が複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。したがって、天候に由来するノイズを低減し、測定精度を向上させることができる。   As described above, also in this embodiment, the output unit 110 outputs a plurality of lights having different peak wavelengths, the acquisition unit 120 acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights, and the processing unit 130. Specifies a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns. Therefore, noise derived from the weather can be reduced and measurement accuracy can be improved.

加えて、本実施形態によれば、天候が霧又は雨ではないとき、処理部130は少なくとも一つの反射パターンにおいて、一致ピーク抽出部132が抽出したピークのうち一致ピーク以外のピークを天候に由来する成分として特定する。一方、天候が霧又は雨であるとき、処理部130は、一致ピークのうち光の波長が長いほどレベルが大きくなっているピークを天候に由来する成分として特定する。したがって、一致ピークの数の判定を行うことなく、その天候に適した処理を行い、天候に由来する成分を特定することができる。   In addition, according to the present embodiment, when the weather is not foggy or rainy, the processing unit 130 derives a peak other than the coincidence peak among the peaks extracted by the coincidence peak extraction unit 132 from the weather in at least one reflection pattern. It is specified as the component to be. On the other hand, when the weather is fog or rain, the processing unit 130 specifies a peak whose level is larger as the wavelength of light is longer among the coincident peaks as a component derived from the weather. Therefore, the process suitable for the weather can be performed without determining the number of coincidence peaks, and the component derived from the weather can be specified.

(第4の実施形態)
図15は、第4の実施形態に係る距離測定装置10の構成を例示するブロック図であり、図16は、本実施形態に係る距離測定装置10の使用環境を示す図である。本実施形態に係る距離測定装置10は、天候情報取得部160が通信部170を通じて他の距離測定装置10から天候情報を取得する点を除いて第2および第3の実施形態の少なくともいずれかと同様である。
(Fourth embodiment)
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of the distance measuring device 10 according to the fourth embodiment, and FIG. 16 is a diagram illustrating a use environment of the distance measuring device 10 according to the present embodiment. The distance measurement device 10 according to the present embodiment is the same as at least one of the second and third embodiments except that the weather information acquisition unit 160 acquires weather information from other distance measurement devices 10 through the communication unit 170. It is.

本実施形態に係る距離測定装置10は、通信網70を介してサーバ60に接続されており、通信部170をさらに備える。通信部170は、天候情報取得部160が温度を示す情報や、照度を示す情報に基づき天候を判別し、天候情報を取得したとき、距離測定装置10の位置および時刻を示す情報と共に、取得した天候情報をサーバ60に送信する。   The distance measuring device 10 according to the present embodiment is connected to the server 60 via the communication network 70 and further includes a communication unit 170. When the weather information acquisition unit 160 determines the weather based on the information indicating the temperature or the information indicating the illuminance and acquires the weather information, the communication unit 170 acquires the information together with the information indicating the position and time of the distance measuring device 10. Weather information is transmitted to the server 60.

また、本実施形態において、通信部170はサーバ60に、天候情報送付を要求する信号および距離測定装置10の位置を示す情報を送信する。そして、要求に基づき通信部170がサーバ60から天候情報を受信したとき、天候情報取得部160は受信された天候情報を取得する。また、通信部170がサーバ60から天候情報を受信できなかったとき、天候情報取得部160は自己の距離測定装置10の近傍に設けられたセンサにより得られた温度を示す情報や、照度を示す情報に基づき天候を判別して天候情報を取得する。また、通信部170がサーバ60から天候情報を受信できなかったとき、天候情報取得部160は、気象情報提供サービスのサーバにアクセスして天候情報を取得してもよい。   In the present embodiment, the communication unit 170 transmits a signal requesting weather information transmission and information indicating the position of the distance measuring device 10 to the server 60. Then, when the communication unit 170 receives weather information from the server 60 based on the request, the weather information acquisition unit 160 acquires the received weather information. Further, when the communication unit 170 cannot receive the weather information from the server 60, the weather information acquisition unit 160 displays information indicating the temperature obtained by a sensor provided in the vicinity of the distance measuring device 10 and illuminance. Weather information is obtained by determining the weather based on the information. Further, when the communication unit 170 cannot receive the weather information from the server 60, the weather information acquisition unit 160 may access the weather information providing service server to acquire the weather information.

通信部170は、通信網70を介して無線で情報を送受信するためのインタフェースである。そして、サーバ60は、通信網70を介して複数の距離測定装置10と情報を送受信できる。本実施形態に係る距離測定装置10はたとえば移動体に取り付けられている。また、移動体には、GPS(Global Positioning System)装置など、移動体の位置(緯度、経度)が認識できる位置認識手段が設けられている。位置認識手段は移動体の位置を示す情報を生成する。   The communication unit 170 is an interface for transmitting and receiving information wirelessly via the communication network 70. The server 60 can transmit / receive information to / from the plurality of distance measuring devices 10 via the communication network 70. The distance measuring device 10 according to the present embodiment is attached to a moving body, for example. The moving body is provided with position recognition means that can recognize the position (latitude, longitude) of the moving body, such as a GPS (Global Positioning System) device. The position recognition unit generates information indicating the position of the moving body.

本実施形態において、サーバ60は、距離測定装置10から送信された天候情報、位置および時刻を示す情報を受信して保持すると共に、位置情報等に照らして有効な天候情報を他の距離測定装置10に提供する。このように、情報を共有することにより、各距離測定装置10は効率良く距離測定の精度を向上させることができる。   In the present embodiment, the server 60 receives and holds the weather information, the information indicating the position and the time transmitted from the distance measuring device 10 and holds the weather information effective in light of the position information and the other distance measuring device. 10 to provide. Thus, by sharing information, each distance measuring device 10 can efficiently improve the accuracy of distance measurement.

図17は、サーバ60の機能構成を例示するブロック図である。具体的にはサーバ60は、通信部610、選択部620および記憶部630を備える。通信部610は、通信網70を介して情報を送受信するためのインタフェースである。通信部610は距離測定装置10の通信部170から送信された天候情報を受信する。この天候情報は、各距離測定装置10で天候が判別されて取得された情報である。天候情報には、その天候情報が取得された位置および時刻を示す情報が付随している。そして、受信された天候情報は、位置および時刻を示す情報と共に、記憶部630に格納される。   FIG. 17 is a block diagram illustrating a functional configuration of the server 60. Specifically, the server 60 includes a communication unit 610, a selection unit 620, and a storage unit 630. The communication unit 610 is an interface for transmitting and receiving information via the communication network 70. The communication unit 610 receives the weather information transmitted from the communication unit 170 of the distance measuring device 10. This weather information is information obtained by determining the weather by each distance measuring device 10. The weather information is accompanied by information indicating the position and time at which the weather information was acquired. And the received weather information is stored in the memory | storage part 630 with the information which shows a position and time.

一方、通信部610が他の距離測定装置10から位置情報を伴う天候情報送付の要求を受信した場合、選択部620はその位置情報と要求を受信した時刻に照らして、有効な天候情報を記憶部630から選択する。有効な天候情報の選択においては、選択部620は天候情報に付随した位置を示す情報と、要求に付随した位置情報とを比較して、それらの示す位置が充分に近いか否かを判定する。たとえば、二つの位置の距離が予め定められた基準距離以下である場合、充分に近いと判定される。また、選択部620は、天候情報に付随した時刻を示す情報と、要求を受信した時刻とを比較して、それらの時刻が充分に近いか否かを判定する。たとえば、二つの時刻の差が予め定められた基準時間以下である場合、充分に近いと判定される。ここで、基準距離および基準時間を示す情報は、記憶部630に予め保持されており、選択部620がそれを読み出して用いることができる。   On the other hand, when the communication unit 610 receives a request for sending weather information accompanied by location information from another distance measuring device 10, the selection unit 620 stores valid weather information in light of the location information and the time when the request is received. Select from section 630. In the selection of valid weather information, the selection unit 620 compares information indicating the position associated with the weather information with position information associated with the request, and determines whether or not the positions indicated are sufficiently close. . For example, when the distance between the two positions is equal to or less than a predetermined reference distance, it is determined that the distance is sufficiently close. Further, the selection unit 620 compares information indicating the time accompanying the weather information with the time when the request is received, and determines whether or not these times are sufficiently close. For example, when the difference between the two times is equal to or less than a predetermined reference time, it is determined that the time is sufficiently close. Here, information indicating the reference distance and the reference time is stored in advance in the storage unit 630, and can be read and used by the selection unit 620.

選択部620は記憶部630に保持された複数の天候情報のそれぞれについて上記の判定を行い、位置および時刻の両方が充分に近いと判定された天候情報を選択する。なお、複数の天候情報について、位置および時刻の両方が充分に近いと判定された場合には、位置が最も近い天候情報を選択する。または、時刻が最も近い天候情報を選択するようにしてもよい。   The selection unit 620 performs the above determination for each of the plurality of weather information stored in the storage unit 630, and selects the weather information determined to be sufficiently close in both position and time. When it is determined that both the position and time are sufficiently close for a plurality of weather information, the weather information having the closest position is selected. Or you may make it select the weather information with the nearest time.

サーバ60は、選択部620で選択された天候情報を、要求を送信した距離測定装置10に対して送信する。要求を送信した距離測定装置10は、天候情報をサーバ60から受信し、ノイズの低減に用いることができる。   The server 60 transmits the weather information selected by the selection unit 620 to the distance measuring device 10 that transmitted the request. The distance measuring device 10 that transmitted the request can receive the weather information from the server 60 and use it for noise reduction.

一方、選択部620において、位置および時刻の両方が充分に近いと判定された天候情報が存在しなかった場合、サーバ60は、要求を送信した距離測定装置10に対して、天候情報を提供できない旨を示す情報を送信する。天候情報を受信できなかった距離測定装置10は、その移動体に設けられたセンサにより得られた温度を示す情報や、照度を示す情報に基づき、自ら天候を判別して天候情報を取得する。また、通信部170がサーバ60から天候情報を受信できなかったとき、天候情報取得部160は、気象情報提供サービスのサーバにアクセスして天候情報を取得してもよい。   On the other hand, if there is no weather information determined by the selection unit 620 that both the position and the time are sufficiently close, the server 60 cannot provide the weather information to the distance measuring device 10 that transmitted the request. Information indicating the fact is transmitted. The distance measuring device 10 that has not received the weather information determines the weather by itself based on the information indicating the temperature obtained by the sensor provided in the moving body and the information indicating the illuminance, and acquires the weather information. Further, when the communication unit 170 cannot receive the weather information from the server 60, the weather information acquisition unit 160 may access the weather information providing service server to acquire the weather information.

以上、本実施形態においても、出力部110がそれぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、取得部120が複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、処理部130が複数の反射パターンに基づいて、複数の反射パターンのうちの少なくとも一の反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する。したがって、天候に由来するノイズを低減し、測定精度を向上させることができる。   As described above, also in this embodiment, the output unit 110 outputs a plurality of lights having different peak wavelengths, the acquisition unit 120 acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights, and the processing unit 130. Specifies a component derived from the weather included in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns. Therefore, noise derived from the weather can be reduced and measurement accuracy can be improved.

加えて、本実施形態においては、通信部170がサーバ60から天候情報を受信したとき、処理部130は、その天候情報を用いて反射パターンにおけるノイズを低減する。このように情報を共有することにより、各距離測定装置10はピンポイントで、すなわちより高い位置精度で、最新の天候情報を得られ、効率良く距離測定の精度を向上させることができる。   In addition, in this embodiment, when the communication unit 170 receives weather information from the server 60, the processing unit 130 uses the weather information to reduce noise in the reflection pattern. By sharing information in this manner, each distance measuring device 10 can obtain the latest weather information pinpointed, that is, with higher positional accuracy, and can improve the accuracy of distance measurement efficiently.

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。   As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are illustrations of this invention and can also employ | adopt various structures other than the above.

たとえば、上述の説明で用いたシーケンス図やフローチャートでは、複数の工程(処理)が順番に記載されているが、各実施形態で実行される工程の実行順序は、その記載の順番に制限されない。各実施形態では、図示される工程の順番を内容的に支障のない範囲で変更することができる。また、上述の各実施形態は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。   For example, in the sequence diagrams and flowcharts used in the above description, a plurality of steps (processes) are described in order, but the execution order of the steps executed in each embodiment is not limited to the description order. In each embodiment, the order of the illustrated steps can be changed within a range that does not hinder the contents. Moreover, each above-mentioned embodiment can be combined in the range in which the content does not conflict.

10 距離測定装置
20 対象物体
22 粒子
41 ノイズピーク
42 対象ピーク
60 サーバ
70 通信網
110 出力部
120 取得部
130 処理部
132 一致ピーク抽出部
134 一致ピーク数判定部
136 特定部
138 天候判定部
140,630 記憶部
150 距離算出部
160 天候情報取得部
170,610 通信部
620 選択部
810 レーザ光源
812 コントローラ
814 コリメーターレンズ
830 ハーフミラー
850a 第1受光素子
850b 第2受光素子
851a 第1フィルタ
851b 第2フィルタ
852 検出側レンズ
853 検出回路
870 情報処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Distance measuring device 20 Target object 22 Particle | grain 41 Noise peak 42 Target peak 60 Server 70 Communication network 110 Output part 120 Acquisition part 130 Processing part 132 Match peak extraction part 134 Match peak number determination part 136 Identification part 138 Weather determination part 140,630 Storage unit 150 Distance calculation unit 160 Weather information acquisition unit 170, 610 Communication unit 620 Selection unit 810 Laser light source 812 Controller 814 Collimator lens 830 Half mirror 850a First light receiving element 850b Second light receiving element 851a First filter 851b Second filter 852 Detection side lens 853 Detection circuit 870 Information processing device

Claims (9)

それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力する出力部と、
前記複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得する取得部と、
前記複数の反射パターンに基づいて、前記複数の反射パターンのうちの少なくとも一の前記反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する処理部と、
を備える距離測定装置。
An output unit that outputs a plurality of lights each having a different peak wavelength;
An acquisition unit that acquires a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights;
Based on the plurality of reflection patterns, a processing unit that identifies a component derived from weather included in at least one of the plurality of reflection patterns, and
A distance measuring device comprising:
請求項1に記載の距離測定装置において、
前記処理部は、前記複数の反射パターンに現れたピークを比較して前記天候に由来する成分を特定する距離測定装置。
The distance measuring device according to claim 1,
The processing unit is a distance measuring device that compares peaks appearing in the plurality of reflection patterns and identifies components derived from the weather.
請求項1または2に記載の距離測定装置において、
前記処理部は、前記反射パターンに現れたピークの位置が、前記複数の反射パターン間で一の位置でのみ互いに一致するとき、位置が一致したピーク以外のピークを前記天候に由来する成分として特定する距離測定装置。
The distance measuring device according to claim 1 or 2,
The processing unit specifies a peak other than the peak having the matched position as a component derived from the weather when the positions of the peaks appearing in the reflection pattern coincide with each other only at one position among the plurality of reflection patterns. Distance measuring device.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の距離測定装置において、
前記処理部は、前記反射パターンに現れたピークの位置が、前記複数の反射パターン間で二以上の位置で互いに一致するとき、位置が一致したピークのうち前記光の前記ピーク波長が長いほどピーク強度が大きくなっているピークを前記天候に由来する成分として特定する距離測定装置。
In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 3,
When the peak positions appearing in the reflection pattern coincide with each other at two or more positions between the plurality of reflection patterns, the processing unit increases the peak wavelength of the light as the peak wavelength of the light is longer. A distance measuring device that identifies a peak having a high intensity as a component derived from the weather.
請求項3または4に記載の距離測定装置において、
前記処理部は、
前記複数の反射パターンにおいて位置が一致する一致ピークを抽出する一致ピーク抽出部と、
前記一致ピークの数を判定する一致ピーク数判定部と、
前記一致ピーク数判定部の判定結果に基づいて前記天候に由来する成分を特定する特定部とを備える距離測定装置。
The distance measuring device according to claim 3 or 4,
The processor is
A coincidence peak extraction unit for extracting coincidence peaks whose positions coincide in the plurality of reflection patterns;
A coincidence peak number determination unit for determining the number of coincidence peaks;
A distance measuring device comprising: a specifying unit that specifies a component derived from the weather based on a determination result of the coincidence peak number determining unit.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の距離測定装置において、
前記処理部は、前記複数の反射パターンが取得される時点の天候を示す天候情報を用いて前記天候に由来する成分を特定する距離測定装置。
In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 5,
The said processing part is a distance measuring device which specifies the component derived from the said weather using the weather information which shows the weather at the time of acquiring the said some reflection pattern.
請求項6に記載の距離測定装置において、
前記天候情報が晴れまたは曇りを示す場合に、前記処理部は前記天候に由来する成分を特定しない距離測定装置。
The distance measuring device according to claim 6,
When the weather information indicates sunny or cloudy, the processing unit does not specify a component derived from the weather.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の距離測定装置において、
当該距離測定装置と前記光が照射される対象物体との距離を算出する距離算出部をさらに備え、
前記距離算出部は
前記少なくとも一の反射パターンから前記天候に由来する成分を差し引くことにより補正反射パターンを生成し、
前記補正反射パターンに基づいて、前記距離を算出する距離測定装置。
In the distance measuring device according to any one of claims 1 to 7,
A distance calculation unit that calculates a distance between the distance measuring device and the target object irradiated with the light;
The distance calculation unit generates a corrected reflection pattern by subtracting a component derived from the weather from the at least one reflection pattern,
A distance measuring device that calculates the distance based on the corrected reflection pattern.
それぞれピーク波長が異なる複数の光を出力し、
前記複数の光のそれぞれについて反射光の強度波形である反射パターンを取得し、
前記複数の反射パターンに基づいて、前記複数の反射パターンのうちの少なくとも一の前記反射パターンに含まれる天候に由来する成分を特定する距離測定方法。
Outputs multiple lights with different peak wavelengths,
Obtaining a reflection pattern that is an intensity waveform of reflected light for each of the plurality of lights;
A distance measurement method for identifying a component derived from weather included in at least one of the plurality of reflection patterns based on the plurality of reflection patterns.
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