JP2020051846A - Distance measurement device - Google Patents

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Abstract

To provide a distance measurement device in which measured distance can be corrected without limiting an observation azimuth.SOLUTION: The distance measurement device comprises: a half celestial sphere mirror 30; a light source unit 20 irradiating pulse-shaped light toward the half celestial sphere mirror 30; an image sensor 42 which is arranged on an axis leading from the spherical center of the half celestial sphere mirror 30 to an apex of the half celestial sphere mirror 30, and receives reflected light of the light having been emitted by the light source unit 20 and reflected on an object; a distance calculation unit calculating the distance to the object on the basis of a time difference from a time when the light source 20 has irradiated light to a time when the image sensor 42 receives reflected light; and a correction unit correcting the distance calculated by the distance calculation unit on the basis of the reception time of reflected light received in an apex corresponding area of the image sensor 42 that includes a point on the axis passing through the spherical center of the half celestial sphere mirror 30 and the apex of the half celestial sphere mirror 30.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

光の投受光を用いた距離測定装置に関する。   The present invention relates to a distance measuring device using light projecting and receiving light.

特許文献1には、レーザ光を装置外部に投光して、反射光を一つのフォトダイオードにより受光する装置が開示されている。また、特許文献1に開示されている装置は、回転ミラーを備えており、回転ミラーが回転することにより、逐次、反射光をフォトダイオードに導く水平方向の角度を変化させる。   Patent Literature 1 discloses a device in which a laser beam is projected outside the device and reflected light is received by one photodiode. Further, the device disclosed in Patent Document 1 includes a rotating mirror, and the angle of the horizontal direction for guiding the reflected light to the photodiode is sequentially changed by rotating the rotating mirror.

加えて、水平方向の一部に物体検出をしない非検出角度領域があることを利用し、非検出角度領域に光路長が既知となる内部物体を配置して、その内部物体にレーザ光が照射されたときの受光時間に基づいて、距離を補正する補正データを算出する。補正データを算出する理由は、温度の影響により、回路内における信号伝達に遅延が生じるからである。   In addition, taking advantage of the fact that there is a non-detection angle region where no object is detected in a part of the horizontal direction, an internal object whose optical path length is known is placed in the non-detection angle region, and the internal object is irradiated with laser light. Correction data for correcting the distance is calculated based on the light receiving time at the time of the correction. The reason for calculating the correction data is that a delay in signal transmission in the circuit occurs due to the effect of temperature.

特開2010−203820号公報JP 2010-203820 A

パルス状に光を発光する光源と、イメージセンサとを用いた距離測定装置も知られている。イメージセンサを用いる場合には、一度に広い範囲から反射光を受光できる。そこで、半天球ミラーを備え、光源が発光した光を、半天球ミラーで水平方向の360度全方向に照射することが考えられる。   A distance measuring device using a light source that emits light in a pulsed manner and an image sensor is also known. When an image sensor is used, reflected light can be received from a wide range at a time. Therefore, it is conceivable to provide a hemispherical mirror and irradiate the light emitted from the light source with the hemispherical mirror in all directions of 360 degrees in the horizontal direction.

しかし、半天球ミラーで光を水平方向の360度全方向に照射する場合、上述の非検出角度領域が存在しない。したがって、距離を補正するための受光時間をどのようにして得るかが問題となる。   However, when light is irradiated in all directions of 360 degrees in the horizontal direction by the hemispherical mirror, the above-described non-detection angle region does not exist. Therefore, how to obtain the light receiving time for correcting the distance is a problem.

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、観測方位を制限することなく、距離補正を行うことができる距離測定装置を提供することにある。   The present disclosure has been made based on this situation, and an object of the present disclosure is to provide a distance measurement device that can perform distance correction without restricting an observation direction.

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。   The above object is achieved by a combination of features described in the independent claims, and the subclaims define further advantageous embodiments. Reference numerals in parentheses described in the claims indicate a correspondence relationship with specific means described in the embodiment described below as one aspect, and do not limit the disclosed technical scope.

上記目的を達成するための請求項1に係る開示は、
半天球ミラー(30)と、
半天球ミラーに向けてパルス状の光を照射する光源部(20)と、
半天球ミラーの球中心から半天球ミラーの頂点を通る軸上に配置され、光源部が発光した光が物体で反射して生じた反射光を受光するイメージセンサ(42)と、
光源部が光を照射してから、イメージセンサが反射光を受光するまでの時間差に基づいて、物体までの距離を算出する距離算出部(53)と、
イメージセンサにおいて、半天球ミラーの球中心と半天球ミラーの頂点とを通る軸上にある点を含む頂点対応領域で受光される反射光の受光時間をもとに、距離算出部が算出する距離を補正する補正部(54)とを備える距離測定装置である。
The disclosure according to claim 1 for achieving the above object is as follows.
A semi-spherical mirror (30),
A light source unit (20) for irradiating pulsed light toward the hemispherical mirror;
An image sensor (42) disposed on an axis passing from the spherical center of the hemispherical mirror to the vertex of the hemispherical mirror and receiving reflected light generated by light emitted from the light source unit being reflected by an object;
A distance calculation unit (53) that calculates a distance to the object based on a time difference from when the light source unit emits light to when the image sensor receives the reflected light;
In the image sensor, the distance calculated by the distance calculation unit based on the light receiving time of the reflected light received in the vertex corresponding region including the point on the axis passing through the spherical center of the hemispheric mirror and the vertex of the hemisphere mirror And a correcting unit (54) for correcting the distance.

半天球ミラーの球中心と半天球ミラーの頂点とを通る軸(以下、半天球軸)上にイメージセンサがある場合、半天球ミラーは、装置外部から装置内に入射する反射光(以下、外部反射光)であって、半天球軸に垂直な外部反射光を、イメージセンサに向けて偏向する。ただし、半天球ミラーの頂点部分は、半天球軸に垂直に装置内に入射する外部反射光を、イメージセンサの方向に偏向する機能はほとんどない。   When the image sensor is on an axis that passes through the spherical center of the hemispherical mirror and the vertex of the hemispherical mirror (hereinafter, hemispherical axis), the hemispherical mirror reflects reflected light (hereinafter, external Reflected light perpendicular to the semi-celestial sphere axis is deflected toward the image sensor. However, the vertex portion of the hemispherical mirror has almost no function of deflecting the external reflected light incident on the device perpendicular to the hemispherical axis in the direction of the image sensor.

一方で、光源から照射された光が半天球ミラーの頂点部分で反射して生じた反射光であって、装置外部へ投光されない反射光(以下、内部反射光)の一部は、頂点部分での散乱により、イメージセンサに受光される。なお、外部反射光も、半天球ミラーでの散乱により一部は、イメージセンサの頂点対応領域に受光される。しかし、外部反射光は、半天球ミラーの頂点部分で反射して生じた反射光と比較して強度が弱く、観測できないレベルである。   On the other hand, the reflected light generated by reflecting the light emitted from the light source at the apex portion of the hemispherical mirror, and a portion of the reflected light (hereinafter, internally reflected light) that is not projected to the outside of the device, is the apex portion. The light is received by the image sensor due to the scattering of the light. Part of the external reflected light is also received by the vertex-corresponding region of the image sensor due to scattering by the semi-celepheral mirror. However, the intensity of the external reflected light is lower than that of the reflected light generated by the reflection at the apex of the hemispherical mirror, and is at a level that cannot be observed.

つまり、頂点対応領域で受光される反射光は、内部反射光であると考えることができる。内部反射光であれば、光路長は既知である。そこで、この距離測定装置では、頂点対応領域で受光される反射光の受光時間をもとに、距離算出部が算出する距離を補正する。また、頂点対応領域は、外部反射光を受光する領域ではないので、観測方位を制限することもない。   That is, the reflected light received in the vertex corresponding region can be considered to be internally reflected light. For internally reflected light, the optical path length is known. Therefore, in this distance measuring device, the distance calculated by the distance calculating unit is corrected based on the light receiving time of the reflected light received in the vertex corresponding region. Further, since the vertex corresponding region is not a region that receives external reflected light, there is no limitation on the observation direction.

請求項2に係る距離測定装置は、半天球ミラーの頂点に凹み(31、131、231、331)が形成されている。   In the distance measuring device according to the second aspect, the concave portion (31, 131, 231, 331) is formed at the vertex of the semi-celestial sphere mirror.

内部反射光は飛行距離が短いので強度が強い。しかも、半天球ミラーの頂点部分での散乱により生じた内部反射光は、イメージセンサの頂点対応領域以外の受光領域にも受光される。したがって、内部反射光は、外部反射光の観測を阻害する恐れがある。しかし、この距離測定装置は、半天球ミラーの頂点に凹みが形成されているため、イメージセンサの頂点対応領域以外の受光領域へ向かう内部反射光の一部は、凹みの壁面に阻害される。よって、内部反射光は、イメージセンサの頂点対応領域以外の受光領域に向かいにくくなる。したがって、この距離測定装置では、内部反射光により、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことを抑制できる。   The internally reflected light has a high intensity because the flight distance is short. Moreover, the internally reflected light generated by the scattering at the vertex of the semi-celestial sphere mirror is also received in a light receiving area other than the vertex corresponding area of the image sensor. Therefore, the internally reflected light may obstruct the observation of the external reflected light. However, in this distance measuring device, since the concave portion is formed at the vertex of the hemispherical mirror, a part of the internally reflected light traveling toward the light receiving region other than the region corresponding to the vertex of the image sensor is hindered by the wall surface of the concave portion. Therefore, it is difficult for the internally reflected light to travel to a light receiving area other than the vertex corresponding area of the image sensor. Therefore, in this distance measuring device, it is possible to suppress the detection accuracy of an object outside the device from being deteriorated due to the internally reflected light.

一方、凹みは半天球ミラーの頂点部分に形成されているため、イメージセンサの頂点対応領域に向かう内部反射光は、凹みに阻害されることはない。したがって、頂点対応領域に受光される内部反射光の強度が低くなりすぎることも抑制できる。   On the other hand, since the depression is formed at the vertex of the hemispherical mirror, the internally reflected light traveling toward the vertex corresponding area of the image sensor is not hindered by the depression. Therefore, it is possible to suppress the intensity of the internally reflected light received by the vertex corresponding region from being too low.

請求項3に係る距離測定装置は、凹みの表面に凹凸が形成されている。凹みの表面に凹凸が形成されていることで、凹み内部での光の反射回数が増加する。そのため、凹みから出て、頂点対応領域以外の受光領域に向かう内部反射光がより弱められる。よって、内部反射光により、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことを、より抑制できる。   In the distance measuring device according to the third aspect, unevenness is formed on the surface of the recess. The number of light reflections inside the dent increases due to the formation of the irregularities on the surface of the dent. Therefore, the internally reflected light that goes out of the dent and goes to the light receiving area other than the vertex corresponding area is further weakened. Therefore, it is possible to further prevent the detection accuracy of an object outside the device from being reduced due to the internally reflected light.

加えて、頂点対応領域に受光される内部反射光の強度が強すぎる場合には、イメージセンサの頂点対応領域に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れがあり、レジスタが飽和すると、受光時間の測定精度が低下してしまう。   In addition, if the intensity of the internal reflected light received in the vertex corresponding region is too strong, the register provided in the pixel arranged in the vertex corresponding region of the image sensor may be saturated. Measurement accuracy decreases.

しかし、凹みの表面に凹凸が形成されていると、内部反射光が弱められる。したがって、頂点対応領域に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れが低減する。よって、内部反射光の受光時間の測定精度が低下することを抑制できる。   However, if unevenness is formed on the surface of the dent, the internally reflected light is weakened. Therefore, the possibility that the register provided in the pixel arranged in the vertex corresponding region is saturated is reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the measurement accuracy of the light receiving time of the internally reflected light.

請求項4に係る距離測定装置は、凹みにおいて光源部が発光した光を一次反射する部分が、一次反射により生じた一次内部反射光を、イメージセンサの頂点対応領域に向かう方向に偏向しつつ、一次内部反射光の光束を集光する凹面形状になっている。   In the distance measuring device according to claim 4, the portion that primarily reflects the light emitted by the light source unit in the recess, while deflecting the primary internal reflected light generated by the primary reflection in the direction toward the vertex corresponding region of the image sensor, It has a concave shape for collecting the light flux of the primary internal reflected light.

光を反射する部分が凹面になっていると、その凹面形状により、その部分が平面になっている場合よりも、反射光の光束を集光することができる。また、その凹面の向きを調整することで、反射光が向かう方向は調整できる。   When the portion that reflects light is concave, the light beam of the reflected light can be collected due to the concave shape, as compared with the case where the portion is flat. Further, the direction of the reflected light can be adjusted by adjusting the direction of the concave surface.

請求項4のようになっている場合、イメージセンサの頂点対応領域以外の受光領域に受光される内部反射光がより減少する。したがって、内部反射光により、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことを、より抑制できる。   In the case of claim 4, the internal reflection light received in the light receiving area other than the area corresponding to the vertex of the image sensor is further reduced. Therefore, it is possible to further prevent the detection accuracy of an object outside the device from being reduced due to the internally reflected light.

請求項5に係る距離測定装置は、凹みにおいて光源部が発光した光を一次反射する部分が、反射抑制材料製となっている。   In the distance measuring device according to claim 5, a portion of the dent that primarily reflects light emitted by the light source unit is made of a reflection suppressing material.

このようにすれば、イメージセンサの頂点対応領域以外の受光領域に受光される内部反射光が、さらに減少する。加えて次の効果もある。   By doing so, the internal reflection light received in the light receiving area other than the area corresponding to the vertex of the image sensor is further reduced. In addition, there are the following effects.

一次内部反射光をイメージセンサの頂点対応領域に向かう方向に偏向する場合、頂点対応領域で受光される内部反射光の強度が強すぎて、頂点対応領域に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れがあり、レジスタが飽和すると、受光時間の測定精度が低下してしまう。しかし、この請求項5のようにすることで、一次内部反射光の強度を弱めることができる。これにより、内部反射光の受光時間の測定精度が低下することを抑制できる。   When deflecting the primary internal reflected light in the direction toward the vertex corresponding region of the image sensor, the intensity of the internal reflected light received in the vertex corresponding region is too strong, and the register of the pixel arranged in the vertex corresponding region is saturated. If there is a possibility that the register is saturated, the measurement accuracy of the light receiving time is reduced. However, according to the fifth aspect, the intensity of the primary internally reflected light can be reduced. Thereby, it is possible to suppress a decrease in measurement accuracy of the light receiving time of the internally reflected light.

請求項6に係る距離測定装置では、凹みは、開口よりも断面積が大きい部分がある。このようにすると、凹み内での内部反射光の反射回数を増やすことができるので、イメージセンサが受光する内部反射光の受光強度を弱くすることができる。そのため、内部反射光により、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことをより抑制でき、かつ、内部反射光の受光時間の測定精度が低下することも抑制できる。   In the distance measuring device according to claim 6, the dent has a portion having a larger sectional area than the opening. This makes it possible to increase the number of times the internally reflected light is reflected in the recess, so that the intensity of the internally reflected light received by the image sensor can be reduced. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in detection accuracy of an object outside the device due to the internally reflected light, and to suppress a decrease in measurement accuracy of the light receiving time of the internally reflected light.

第1実施形態となる距離測定装置1の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of a distance measuring device 1 according to a first embodiment. 制御部50が備える機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of a control unit 50. 監視エリア60の画像を概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing an image of a monitoring area 60. 第2実施形態の距離測定装置100を示す図である。It is a figure showing distance measuring device 100 of a 2nd embodiment. 第3実施形態の距離測定装置200を示す図である。It is a figure showing distance measuring device 200 of a 3rd embodiment. 第4実施形態の距離測定装置200を示す図である。It is a figure showing distance measuring device 200 of a 4th embodiment.

<第1実施形態>
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、第1実施形態となる距離測定装置1の構成を示すブロック図である。距離測定装置1は、筐体10の内部に、光源部20、半天球ミラー30、受光部40、制御部50を備えている。距離測定装置1は、周囲に移動体が存在するかどうかを検出する必要がある場所に、半天球ミラー30の球中心と頂点とを通る半天球軸Cが上下方向となるように配置される。
<First embodiment>
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a distance measuring device 1 according to the first embodiment. The distance measuring device 1 includes a light source unit 20, a semi-spherical mirror 30, a light receiving unit 40, and a control unit 50 inside a housing 10. The distance measuring device 1 is arranged in a place where it is necessary to detect whether or not a moving object is present in the surroundings, so that a semi-celestial sphere axis C passing through a spherical center and a vertex of the semi-celular sphere mirror 30 is in a vertical direction. .

[ハードウェア構成]
筐体10の一部は、光源部20から出射された投光Fと、その投光Fが装置外部の物体Sで反射して生じた外部反射光Roが通過できるように、光透過性になっている。
[Hardware configuration]
A part of the housing 10 has a light transmitting property so that the light projection F emitted from the light source unit 20 and the external reflection light Ro generated by reflecting the light projection F on the object S outside the apparatus can pass through. Has become.

光源部20は、光源21と拡散レンズ22とを備えている。光源21は、LEDやパルスレーザーダイオードであり、パルス状に光を発光する。拡散レンズ22は、投光Fが半天球ミラー30の全面に照射されるように、光源21が発光した光を拡散する。なお、距離測定装置1は、光源部20を2つ備えているが、投光Fが半天球ミラー30の全面に照射されれば、光源部20は1つでもよいし、また、3つ以上でもよい。   The light source unit 20 includes a light source 21 and a diffusion lens 22. The light source 21 is an LED or a pulse laser diode, and emits light in a pulsed manner. The diffusion lens 22 diffuses the light emitted by the light source 21 so that the projection light F is applied to the entire surface of the hemispherical mirror 30. In addition, the distance measuring device 1 includes two light source units 20, but if the projection light F irradiates the entire surface of the hemispherical mirror 30, one light source unit 20 may be used, or three or more light source units 20 may be used. May be.

半天球ミラー30は、投光Fを、装置外部に向かう方向に偏向する。また、装置外部から、水平に半天球ミラー30に入射した外部反射光Roをイメージセンサ42に向けて偏向する。半天球ミラー30の形状は、真球を半分にした形状である必要はなく、上述した投光Fの偏向と、外部反射光Roの偏向とが可能な半球型の形状であればよい。   The hemispherical mirror 30 deflects the light projection F in a direction toward the outside of the apparatus. Further, the external reflected light Ro horizontally incident on the hemispherical mirror 30 from the outside of the apparatus is deflected toward the image sensor 42. The shape of the hemispherical mirror 30 does not need to be a shape obtained by halving a true sphere, but may be a hemispherical shape capable of deflecting the above-mentioned projection light F and deflecting the external reflected light Ro.

半天球ミラー30には、頂点に凹みである穴31が形成されている。穴31は、半天球ミラー30の頂点にあり、頂点から半天球ミラー30の球中心に向かう方向に延びる有底の穴である。穴31の形状は、円柱あるいは角柱である。穴31の開口径の大きさは、半天球ミラー30の外部反射光Roの偏向機能に問題が生じない範囲で適宜設定される。具体的な開口径は実験等に基づいて決定される。なお、半天球軸Cは、穴31がないとした場合の半天球ミラー30の形状において頂点を通る軸である。   A hole 31 is formed at the vertex of the semi-spherical spherical mirror 30. The hole 31 is a bottomed hole that is located at the vertex of the spherical mirror 30 and extends from the vertex toward the center of the spherical surface of the spherical mirror 30. The shape of the hole 31 is a cylinder or a prism. The size of the opening diameter of the hole 31 is appropriately set within a range that does not cause a problem in the function of deflecting the externally reflected light Ro of the semi-celular mirror 30. The specific opening diameter is determined based on experiments and the like. It should be noted that the semi-celestial sphere axis C is an axis passing through the vertex in the shape of the semi-celular sphere mirror 30 when there is no hole 31.

受光部40は、集光レンズ41とイメージセンサ42とを備えている。集光レンズ41は、半天球ミラー30で反射された外部反射光Roをイメージセンサ42の受光エリアに入るように集光する。   The light receiving unit 40 includes a condenser lens 41 and an image sensor 42. The condenser lens 41 condenses the external reflected light Ro reflected by the hemispherical mirror 30 so as to enter the light receiving area of the image sensor 42.

イメージセンサ42は、半天球軸Cと交差する位置に配置され、かつ、受光面が半天球軸Cに直交する。イメージセンサ42は、TOF(Time−of−Flight)方式で物体までの距離を測定するイメージセンサである。CMOSイメージセンサおよびCCDイメージセンサが広く知られており、CMOSイメージセンサ、CCDイメージセンサとも、本実施形態のイメージセンサ42として用いることができる。   The image sensor 42 is arranged at a position that intersects the hemispherical axis C, and the light receiving surface is orthogonal to the hemispherical axis C. The image sensor 42 is an image sensor that measures a distance to an object by a TOF (Time-of-Flight) method. CMOS image sensors and CCD image sensors are widely known, and both the CMOS image sensor and the CCD image sensor can be used as the image sensor 42 of the present embodiment.

イメージセンサ42は、格子状に画素が平面配列された構成である。各画素は、1つ光電変換素子と複数のレジスタと、各レジスタに対応したシャッタとを備えた構成である。光電変換素子は、たとえばフォトダイオードであり、レジスタは、たとえばコンデンサである。   The image sensor 42 has a configuration in which pixels are arranged in a grid pattern on a plane. Each pixel has a configuration including one photoelectric conversion element, a plurality of registers, and a shutter corresponding to each register. The photoelectric conversion element is, for example, a photodiode, and the register is, for example, a capacitor.

制御部50は、CPU、ROM、RAM等を備えたコンピュータであり、また、光源21を駆動する駆動回路も備える。CPUが、RAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMなどの記録媒体に記憶されているプログラムを実行する。このプログラムを実行することで、光源21の発光制御、イメージセンサ42の制御、物体までの距離算出などを行う。また、プログラムを実行することは、プログラムに対応する方法が実行されることを意味する。   The control unit 50 is a computer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and also includes a drive circuit for driving the light source 21. The CPU executes a program stored in a recording medium such as a ROM while using the temporary storage function of the RAM. By executing this program, emission control of the light source 21, control of the image sensor 42, calculation of the distance to the object, and the like are performed. Executing a program also means that a method corresponding to the program is executed.

[距離測定処理]
次に、制御部50が実行する距離測定処理を説明する。図2に示すように、制御部50は、発光制御部51、時間測定部52、距離算出部53、補正部54を備えている。
[Distance measurement processing]
Next, a distance measurement process executed by the control unit 50 will be described. As shown in FIG. 2, the control unit 50 includes a light emission control unit 51, a time measurement unit 52, a distance calculation unit 53, and a correction unit 54.

発光制御部51は、駆動回路に発光指令を出力して、光源21から光をパルス状に発生させる。この発光指令には、駆動電圧値を指示する情報が含まれており、駆動回路は、発光指令により定まる駆動電圧値で光源21から光を発生させる。駆動電圧値の変化をパルス状とすることで、光源21からパルス状のレーザ光が発生する。発光制御部51は、一定周期で、パルス状に光を発生させる。   The light emission control unit 51 outputs a light emission command to the drive circuit, and generates light from the light source 21 in a pulse shape. The light emission command includes information indicating a drive voltage value, and the drive circuit causes the light source 21 to emit light at a drive voltage value determined by the light emission command. By making the change in the drive voltage value into a pulse shape, a pulsed laser beam is generated from the light source 21. The light emission control unit 51 generates light in a pulsed manner at a constant cycle.

光源21から出力された投光Fは、半天球ミラー30で偏向されて、装置外部へ投光される。装置外部へ出力される投光Fは、半天球軸Cに直交する方向であって、かつ、半天球軸Cの周囲360度全方向に向かう。   The light projection F output from the light source 21 is deflected by the hemispherical mirror 30 and is projected outside the device. The light projection F output to the outside of the apparatus is in a direction orthogonal to the semicelular axis C and in all directions around the semispherical axis C by 360 degrees.

この投光Fが装置外部の物体で反射して生じた外部反射光Roが距離測定装置1の内部に入射すると、半天球ミラー30により偏向されて、外部反射光Roは受光部40に向かう。その外部反射光Roは受光部40の集光レンズ41で集光されて、イメージセンサ42により受光される。イメージセンサ42は、受光した信号の強度を出力する。この信号が、イメージセンサ42が検出した画像を示す信号である。   When the external reflection light Ro generated by the reflection of the light F from an object outside the device enters the inside of the distance measuring device 1, the light is deflected by the hemispherical mirror 30 and the external reflection light Ro travels to the light receiving unit 40. The external reflected light Ro is condensed by the condenser lens 41 of the light receiving unit 40 and received by the image sensor 42. The image sensor 42 outputs the intensity of the received signal. This signal is a signal indicating an image detected by the image sensor 42.

図3には、イメージセンサ42により物体までの距離を監視できる監視エリア60の画像を概念的に示している。半天球ミラー30により、装置外部の360度全方向から入射する光をイメージセンサ42に受光させることができる。そのため、図3に示すように、監視エリア60は円形である。   FIG. 3 conceptually shows an image of the monitoring area 60 in which the distance to the object can be monitored by the image sensor 42. The semi-spherical mirror 30 allows the image sensor 42 to receive light incident from all directions of 360 degrees outside the device. Therefore, as shown in FIG. 3, the monitoring area 60 is circular.

図3に示す監視エリア60には中心に死角エリア61が存在する。死角エリア61は、装置外部の物体を検出できていないエリアである。この死角エリア61は、半天球ミラー30の頂点に対応するエリアであり、頂点対応領域に相当する。半天球ミラー30の頂点部分は、装置外部から水平に入射した外光、すなわち半天球軸Cに対して直交する方向に入射した外光を、イメージセンサ42の方向に偏向する機能はほとんどない。そのため、監視エリア60には死角エリア61が存在するのである。   The monitoring area 60 shown in FIG. 3 has a blind spot area 61 at the center. The blind spot area 61 is an area in which an object outside the device has not been detected. The blind spot area 61 is an area corresponding to the vertex of the semi-celestial sphere mirror 30, and corresponds to the vertex corresponding area. The vertex portion of the hemispherical mirror 30 has almost no function of deflecting external light horizontally incident from the outside of the apparatus, that is, external light incident in a direction orthogonal to the hemispherical axis C, in the direction of the image sensor 42. Therefore, the blind spot area 61 exists in the monitoring area 60.

時間測定部52は、光源21が光を投光してから、イメージセンサ42が外部反射光Roを検出するまでの時間である反射光検出時間を測定する。光源21が光を投光する時点としては、発光制御部51が駆動回路に発光指令を出力した時点を用いる。イメージセンサ42が外部反射光Roを検出する時点としては、イメージセンサ42が出力した電気信号を取得し、その電気信号が所定の反射光検出閾値を超えた時点とする。   The time measuring unit 52 measures the reflected light detection time, which is the time from when the light source 21 emits light to when the image sensor 42 detects the external reflected light Ro. The time when the light source 21 emits light is the time when the light emission control unit 51 outputs a light emission command to the drive circuit. The time point at which the image sensor 42 detects the external reflected light Ro is a time point at which an electric signal output by the image sensor 42 is acquired and the electric signal exceeds a predetermined reflected light detection threshold value.

距離算出部53は、反射光検出時間と、予め記憶されている距離算出式とを用いて、物体までの距離を算出する。   The distance calculation unit 53 calculates the distance to the object using the reflected light detection time and a distance calculation formula stored in advance.

補正部54は、距離算出式の補正係数を補正する。補正をする理由は、光源21への信号の伝達時間や、イメージセンサ42からの信号の伝達時間など、演算処理において生じる遅延時間が、温度特性などの影響を受けて動的に変化するからである。補正は一定周期で実行する。補正部54が距離算出式の補正係数を補正することで、距離算出部53が算出する距離が補正されることになる。   The correction unit 54 corrects a correction coefficient of the distance calculation formula. The reason for performing the correction is that the delay time generated in the arithmetic processing, such as the transmission time of the signal to the light source 21 and the transmission time of the signal from the image sensor 42, dynamically changes under the influence of the temperature characteristics. is there. The correction is performed at a constant cycle. The correction unit 54 corrects the correction coefficient of the distance calculation formula, so that the distance calculated by the distance calculation unit 53 is corrected.

補正には、時間測定部52が、内部反射光Riについて算出した反射光検出時間(以下、内部反射光検出時間)を用いる。イメージセンサ42は、外部反射光Roだけでなく、内部反射光Riも受光する。補正に用いる内部反射光Riは、死角エリア61の画像信号、すなわち、イメージセンサ42の死角エリア61で検出された内部反射光Riを用いる。   For the correction, the reflected light detection time calculated by the time measuring unit 52 for the internally reflected light Ri (hereinafter, the internally reflected light detection time) is used. The image sensor 42 receives not only the external reflected light Ro but also the internal reflected light Ri. As the internal reflected light Ri used for the correction, an image signal of the blind spot area 61, that is, the internal reflected light Ri detected in the blind spot area 61 of the image sensor 42 is used.

内部反射光Riは、半天球ミラー30の頂点で投光Fが反射して生じる以外に、装置内部の種々の場所で投光Fが反射して生じる。ただし、イメージセンサ42に受光される内部反射光Riは、主として、半天球ミラー30の頂点で反射されて生じた光である。頂点以外の部分に照射された投光Fは、半天球ミラー30の表面の傾斜により、ほとんど、装置外部へ偏向されるからである。以下、単に、内部反射光Riと記載している場合、半天球ミラー30の頂点で反射されて生じた光を意味する。   The internally reflected light Ri is generated by reflecting the light projection F at various places inside the apparatus, in addition to the light projection F being reflected at the vertex of the semi-celestial sphere mirror 30. However, the internal reflected light Ri received by the image sensor 42 is mainly light generated by being reflected at the vertex of the hemispherical mirror 30. This is because the light projection F applied to the portion other than the apex is almost deflected to the outside of the apparatus due to the inclination of the surface of the semi-celepherical mirror 30. Hereinafter, when it is simply described as the internally reflected light Ri, it means light generated by being reflected at the apex of the semi-celestial sphere mirror 30.

半天球ミラー30の頂点に照射された投光Fが反射して生じる内部反射光Riも、入射角と反射角とが同じになると、イメージセンサ42に受光されない。しかし、投光Fは半天球ミラー30での散乱があり、頂点付近で投光Fが散乱して生じる内部反射光Riは、一部がイメージセンサ42に向かい、イメージセンサ42により受光される。   When the incident angle and the reflection angle are the same, the internally reflected light Ri generated by the reflection of the projection light F applied to the apex of the hemispherical mirror 30 is not received by the image sensor 42. However, the projection light F is scattered by the hemispherical mirror 30, and the internally reflected light Ri generated by scattering of the projection light F near the vertex is partially directed to the image sensor 42 and received by the image sensor 42.

なお、外部反射光Roも、半天球ミラー30での散乱により、一部は、イメージセンサ42の死角エリア61に受光される。しかし、外部反射光Roは、内部反射光Riと比較して強度が弱く、実質的に、外部反射光Roは死角エリア61には受光されないとみなすことができる。つまり、死角エリア61で受光される反射光は、内部反射光Riであると考えることができる。   Note that the external reflected light Ro is also partially received by the blind spot area 61 of the image sensor 42 due to the scattering at the semi-spherical mirror 30. However, the intensity of the external reflected light Ro is lower than that of the internal reflected light Ri, and it can be considered that the external reflected light Ro is not substantially received by the blind spot area 61. That is, the reflected light received in the blind spot area 61 can be considered to be the internal reflected light Ri.

内部反射光Riの光路長には、測定中の外乱要因はなく、既知である。したがって、時間測定部52が測定した内部反射光検出時間の変化は、演算処理の遅延時間の変化に対応する。よって、時間測定部52が測定した内部反射光検出時間に基づいて補正係数を補正できるのである。   The optical path length of the internally reflected light Ri has no disturbance factor during the measurement and is known. Therefore, a change in the internal reflected light detection time measured by the time measuring unit 52 corresponds to a change in the delay time of the arithmetic processing. Therefore, the correction coefficient can be corrected based on the internal reflected light detection time measured by the time measuring unit 52.

[穴31の作用]
本実施形態では、半天球ミラー30の頂点に穴31が形成されている。次に、この穴31の作用について説明する。第1に、この穴31は、イメージセンサ42の死角エリア61に受光される内部反射光Riの強度を弱める作用がある。第2に、この穴31は、イメージセンサ42において、死角エリア61以外の監視エリア60に内部反射光Riが受光される強度を弱める作用がある。なお、以下、イメージセンサ42において、死角エリア61以外の監視エリア60を、外部反射光受光エリア62とする。
[Operation of Hole 31]
In the present embodiment, a hole 31 is formed at the vertex of the semi-celestial sphere mirror 30. Next, the operation of the hole 31 will be described. First, the hole 31 has an effect of reducing the intensity of the internally reflected light Ri received in the blind spot area 61 of the image sensor 42. Second, the hole 31 has an effect of reducing the intensity of the internal reflection light Ri received in the monitoring area 60 other than the blind spot area 61 in the image sensor 42. Hereinafter, in the image sensor 42, the monitoring area 60 other than the blind spot area 61 is referred to as an external reflected light receiving area 62.

第1の作用について説明する。内部反射光Riは光路長が短いため、強度が強い。そのため、内部反射光Riの強度が強すぎて、イメージセンサ42の死角エリア61に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れがある。そこで、穴31により、死角エリア61に受光される内部反射光Riの強度を弱めるのである。光源21が発光した投光Fが穴31内に入ると、投光Fは、穴31で複数回反射した後に、穴31から出て、イメージセンサ42の死角エリア61に受光されることになる。穴31の中で複数回反射されることで、内部反射光Riが弱められる。   The first operation will be described. The internal reflected light Ri has a high intensity because the optical path length is short. For this reason, the intensity of the internal reflected light Ri is too strong, and the register provided in the pixel arranged in the blind spot area 61 of the image sensor 42 may be saturated. Therefore, the intensity of the internally reflected light Ri received in the blind spot area 61 is reduced by the hole 31. When the light F emitted by the light source 21 enters the hole 31, the light F is reflected by the hole 31 a plurality of times, then exits the hole 31 and is received by the blind spot area 61 of the image sensor 42. . The internal reflection light Ri is weakened by being reflected a plurality of times in the hole 31.

第2の作用について説明する。穴31の内部で内部反射光Riの向きが、イメージセンサ42の外部反射光受光エリア62へ向かうとしても、穴31の壁部分に遮られてしまうことがある。したがって、穴31は、内部反射光Riが外部反射光受光エリア62に受光される強度を弱めることができる。   The second operation will be described. Even if the direction of the internal reflected light Ri is directed toward the external reflected light receiving area 62 of the image sensor 42 inside the hole 31, it may be blocked by the wall portion of the hole 31. Therefore, the hole 31 can reduce the intensity of the internal reflected light Ri received by the external reflected light receiving area 62.

[第1実施形態の効果]
以上、説明した第1実施形態の距離測定装置1では、死角エリア61で受光される反射光の受光時間をもとに、距離算出部53が距離を算出するための距離算出式を補正する。死角エリア61で受光される反射光は内部反射光Riであると考えることができ、内部反射光Riは光路長が既知であるので、距離算出式が補正できるのである。また、死角エリア61は、外部反射光Roを受光するエリアではないので、観測方位を制限することもない。
[Effects of First Embodiment]
As described above, in the distance measuring device 1 of the first embodiment described above, the distance calculation unit 53 corrects the distance calculation formula for calculating the distance based on the light receiving time of the reflected light received in the blind spot area 61. The reflected light received in the blind spot area 61 can be considered to be the internal reflected light Ri, and since the optical path length of the internal reflected light Ri is known, the distance calculation formula can be corrected. Further, since the blind spot area 61 is not an area for receiving the external reflected light Ro, the observation direction is not limited.

また、本実施形態の距離測定装置1は、半天球ミラー30の頂点に穴31が形成されている。イメージセンサ42の外部反射光受光エリア62へ向かう内部反射光Riの一部は、穴31の壁面に阻害される。よって、内部反射光Riは、イメージセンサ42の外部反射光受光エリア62に向かいにくくなる。したがって、この距離測定装置1では、内部反射光Riにより、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことを抑制できる。   In the distance measuring device 1 of the present embodiment, a hole 31 is formed at the apex of the semi-celestial sphere mirror 30. A part of the internal reflected light Ri of the image sensor 42 toward the external reflected light receiving area 62 is hindered by the wall surface of the hole 31. Therefore, the internal reflected light Ri is less likely to reach the external reflected light receiving area 62 of the image sensor 42. Therefore, in the distance measuring device 1, it is possible to prevent the detection accuracy of an object outside the device from being deteriorated due to the internal reflected light Ri.

加えて、死角エリア61に受光される内部反射光Riの強度が強すぎる場合には、死角エリア61に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れがあり、レジスタが飽和すると、受光時間の測定精度が低下してしまう。しかし、内部反射光Riは穴31の内部で複数回反射することで、強度が弱められる。したがって、死角エリア61に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れが低減する。よって、内部反射光Riの受光時間の測定精度が低下することも抑制できる。   In addition, if the intensity of the internal reflected light Ri received in the blind spot area 61 is too strong, the register provided in the pixel disposed in the blind spot area 61 may be saturated. When the register is saturated, the light receiving time is measured. Accuracy decreases. However, the intensity of the internally reflected light Ri is reduced by being reflected a plurality of times inside the hole 31. Therefore, the possibility that the register provided in the pixel arranged in the blind spot area 61 is saturated is reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the measurement accuracy of the light receiving time of the internal reflected light Ri.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態を説明する。この第2実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the following description of the second embodiment, elements having the same reference numerals as those used so far are the same as the elements of the same reference numerals in the previous embodiments, unless otherwise specified. When only a part of the configuration is described, the above-described embodiment can be applied to the other part of the configuration.

図4に、第2実施形態の距離測定装置100を示す。距離測定装置100は、穴131の形状が、第1実施形態の穴31と相違する。穴131は、開口径および深さは第1実施形態の穴31と同じである。しかし、穴131には、側面に凹凸が形成されている。   FIG. 4 shows a distance measuring device 100 according to the second embodiment. The distance measuring device 100 differs from the hole 31 of the first embodiment in the shape of the hole 131. The hole 131 has the same opening diameter and depth as the hole 31 of the first embodiment. However, the holes 131 have irregularities on the side surfaces.

この凹凸が形成されていることで、穴131の内部での光の反射回数が増加する。そのため、穴131から出て、イメージセンサ42の外部反射光受光エリア62に向かう内部反射光Riがより弱められる。よって、内部反射光Riにより、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことを、より抑制できる。   Due to the formation of the unevenness, the number of times of light reflection inside the hole 131 increases. Therefore, the internal reflected light Ri that exits from the hole 131 and travels toward the external reflected light receiving area 62 of the image sensor 42 is further weakened. Therefore, it is possible to further prevent the detection accuracy of an object outside the device from being reduced due to the internal reflected light Ri.

また、穴131の表面に凹凸が形成されていることで、イメージセンサ42の死角エリア61に向かう内部反射光Riもより弱められる。したがって、死角エリア61に配置された画素が備えるレジスタが飽和する恐れがより低減する。よって、内部反射光Riの受光時間の測定精度が低下することをより抑制できる。なお、穴131の表面にある凹凸形状の具体的な凹凸数、凹凸の高さの差などは、内部反射光Riを適度に弱めることができるように、実験等に基づいて決定される。   Further, since the unevenness is formed on the surface of the hole 131, the internal reflected light Ri toward the blind spot area 61 of the image sensor 42 is further weakened. Therefore, the possibility that the register provided in the pixel arranged in the blind spot area 61 is saturated is further reduced. Therefore, it is possible to further suppress a decrease in measurement accuracy of the light receiving time of the internal reflected light Ri. Note that the specific number of irregularities on the surface of the hole 131 and the difference in the height of the irregularities are determined based on experiments and the like so that the internal reflected light Ri can be appropriately reduced.

<第3実施形態>
図5に、第3実施形態の距離測定装置200を示す。距離測定装置200は、穴231の形状が、第1実施形態の穴31と相違する。穴231は、開口径は第1実施形態の穴31と同じである。しかし、穴231は、第1実施形態の穴31と異なり、上底面が平面形状ではない。穴231は、側面および上底面が連続した凹面形状になっている。
<Third embodiment>
FIG. 5 shows a distance measuring device 200 according to the third embodiment. The distance measuring device 200 differs from the hole 31 of the first embodiment in the shape of the hole 231. The hole 231 has the same opening diameter as the hole 31 of the first embodiment. However, unlike the hole 31 of the first embodiment, the hole 231 does not have a flat upper surface. The hole 231 has a concave shape in which a side surface and an upper bottom surface are continuous.

そのため、穴231において光源21が発光した投光Fを一次反射する部分も凹面形状になっている。投光Fを一次反射する部分が凹面形状になっていると、その一次反射により生じた内部反射光Riである一次内部反射光の光束を集光することができる。なお、ここでの集光は、光束を1点に集めることに限られず、反射前よりも光束を細くすることを意味する。   Therefore, the portion of the hole 231 that primarily reflects the light projection F emitted by the light source 21 is also concave. When the portion that primarily reflects the light projection F has a concave shape, the light flux of the primary internal reflected light, which is the internal reflected light Ri generated by the primary reflection, can be collected. The light condensing here is not limited to collecting the light beam at one point, but means making the light beam thinner than before the reflection.

また、一次内部反射光をどこに集光するかは、凹面の形状と凹面の向きなどにより調整できる。そこで、穴231は、一次内部反射光を、イメージセンサ42の死角エリア61に向かう方向に偏向しつつ、その一次反射光を集光するように、投光Fを一次反射する部分の凹面形状が調整されている。凹面は、放物面、楕円面、双曲面のいずれかとすることができる。また、凹面形状をその他の自由曲面とすることもできる。   Where the primary internal reflected light is collected can be adjusted by the shape of the concave surface and the direction of the concave surface. Therefore, the concave shape of the portion where the projection F is primarily reflected is such that the hole 231 deflects the primary internal reflected light in the direction toward the blind spot area 61 of the image sensor 42 while condensing the primary reflected light. Has been adjusted. The concave surface can be any of a paraboloid, an ellipsoid, and a hyperboloid. Further, the concave shape may be another free-form surface.

この第3実施形態のようにすることで、一次内部反射光は、イメージセンサ42の外部反射光受光エリア62に受光されにくくなるので、外部反射光受光エリア62に受光される内部反射光Riが減少する。したがって、内部反射光Riにより、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことをより抑制できる。   According to the third embodiment, since the primary internal reflected light is less likely to be received by the external reflected light receiving area 62 of the image sensor 42, the internal reflected light Ri received by the external reflected light receiving area 62 is reduced. Decrease. Therefore, it is possible to further prevent the detection accuracy of an object outside the device from being reduced due to the internal reflected light Ri.

<第4実施形態>
図6に、第4実施形態の距離測定装置300を示す。距離測定装置300は、穴331の形状が、第1実施形態の穴31と相違する。穴331は、開口径は第1実施形態の穴31と同じである。しかし、穴331は、第1実施形態の穴31と異なり、穴底側ほど半天球軸Cに垂直な断面積が大きくなる形状である。
<Fourth embodiment>
FIG. 6 shows a distance measuring device 300 according to the fourth embodiment. The distance measuring device 300 differs from the hole 31 of the first embodiment in the shape of the hole 331. The hole 331 has the same opening diameter as the hole 31 of the first embodiment. However, unlike the hole 31 of the first embodiment, the hole 331 has a shape in which the cross-sectional area perpendicular to the semicelestial sphere axis C increases toward the bottom of the hole.

これにより、穴331の内部で内部反射光Riの反射回数を増やすことができるので、イメージセンサ42が受光する内部反射光Riの受光強度を弱くすることができる。そのため、内部反射光Riにより、装置外部の物体の検出精度が低下してしまうことをより抑制でき、かつ、内部反射光Riの受光時間の測定精度が低下することも抑制できる。   Accordingly, the number of times of reflection of the internally reflected light Ri inside the hole 331 can be increased, so that the light receiving intensity of the internally reflected light Ri received by the image sensor 42 can be reduced. For this reason, it is possible to further suppress a decrease in the detection accuracy of an object outside the apparatus due to the internal reflected light Ri, and to suppress a decrease in the measurement accuracy of the light receiving time of the internal reflected light Ri.

以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。   As described above, the embodiments have been described, but the disclosed technology is not limited to the above-described embodiments, and the following modified examples are also included in the disclosed range. Various modifications can be made.

<変形例1>
第3実施形態において、投光Fを一次反射する部分を、反射抑制材料製としてもよい。MgF、SiO、フッ素樹脂など低屈折率の薄膜が反射抑制材料の一例である。投光Fを一次反射する部分を反射抑制材料製とするためには、低屈折率の薄膜を、穴231において投光Fを一次反射する部分にコーティングすればよい。また、穴231において、投光Fを一次反射する部分以外も、反射抑制材料製としてもよい。
<Modification 1>
In the third embodiment, the portion that primarily reflects the light projection F may be made of a reflection suppressing material. A thin film having a low refractive index, such as MgF 2 , SiO 2 , or a fluororesin, is an example of the reflection suppressing material. In order to make the portion of the light projection F that is primarily reflected from a reflection suppressing material, a thin film having a low refractive index may be coated on the portion of the hole 231 that primarily reflects the light projection F. Further, in the hole 231, a portion other than the portion where the light projection F is primarily reflected may be made of a reflection suppressing material.

<変形例2>
実施形態では、凹みとして穴31、131、231、331を説明した。しかし、凹みは、穴31、131、231、331ほどの深さがない形状であってもよい。
<Modification 2>
In the embodiment, the holes 31, 131, 231, and 331 have been described as the recesses. However, the recess may have a shape that is not as deep as the holes 31, 131, 231, 331.

<変形例3>
また、半天球ミラー30の頂点部分に凹みを設けず、その頂点部分に、反射抑制加工を施してもよい。反射抑制加工としては、反射抑制材料をコーティングするなど、頂点部分に反射抑制材料を設ける手段がある。また、半天球ミラー30の頂点部分自体の表面形状を小さな凹凸形状としてもよい。
<Modification 3>
In addition, the concave portion may not be provided at the vertex of the semi-celestial sphere mirror 30, and the vertex may be subjected to reflection suppression processing. As the anti-reflection processing, there is a means of providing the anti-reflection material at the top portion, such as coating the anti-reflection material. Further, the surface shape of the vertex itself of the semi-celestial sphere mirror 30 may be a small uneven shape.

1、100、200、300:距離測定装置 10:筐体 20:光源部 21:光源 22:拡散レンズ 30:半天球ミラー 31、131、231、331:穴(凹み) 40:受光部 41:集光レンズ 42:イメージセンサ 50:制御部 51:発光制御部 52:時間測定部 53:距離算出部 54:補正部 60:監視エリア 61:死角エリア 62:外部反射光受光エリア C:半天球軸 F:投光 Ri:内部反射光 Ro:外部反射光 S:物体 1, 100, 200, 300: Distance measuring device 10: Housing 20: Light source 21: Light source 22: Diffusion lens 30: Semi-spherical mirror 31, 131, 231, 331: Hole (dent) 40: Light receiving unit 41: Collection Optical lens 42: Image sensor 50: Control unit 51: Emission control unit 52: Time measurement unit 53: Distance calculation unit 54: Correction unit 60: Monitoring area 61: Blind spot area 62: External reflected light receiving area C: Semispherical axis F : Flood light Ri: Internal reflected light Ro: External reflected light S: Object

Claims (6)

半天球ミラー(30)と、
前記半天球ミラーに向けてパルス状の光を照射する光源部(20)と、
前記半天球ミラーの球中心から前記半天球ミラーの頂点を通る軸上に配置され、前記光源部が発光した光が物体で反射して生じた反射光を受光するイメージセンサ(42)と、
前記光源部が光を照射してから、前記イメージセンサが前記反射光を受光するまでの時間差に基づいて、前記物体までの距離を算出する距離算出部(53)と、
前記イメージセンサにおいて、前記半天球ミラーの球中心と前記半天球ミラーの頂点とを通る軸上にある点を含む頂点対応領域で受光される前記反射光の受光時間をもとに、前記距離算出部が算出する前記距離を補正する補正部(54)とを備える距離測定装置。
A semi-spherical mirror (30),
A light source unit (20) for irradiating pulsed light toward the hemispherical mirror;
An image sensor (42) disposed on an axis passing from the spherical center of the hemispherical mirror to the vertex of the hemispherical mirror and receiving reflected light generated by reflecting light emitted from the light source unit on an object;
A distance calculation unit (53) that calculates a distance to the object based on a time difference from when the light source unit emits light to when the image sensor receives the reflected light;
In the image sensor, the distance calculation is performed based on a light receiving time of the reflected light received in a vertex corresponding region including a point on an axis passing through the spherical center of the hemispherical mirror and the vertex of the hemispherical mirror. A correction unit (54) for correcting the distance calculated by the unit.
前記半天球ミラーの頂点に凹み(31、131、231、331)が形成されている請求項1に記載の距離測定装置。   The distance measuring device according to claim 1, wherein a concave portion (31, 131, 231, 331) is formed at an apex of the semi-celestial sphere mirror. 前記凹みの表面に凹凸が形成されている請求項2に記載の距離測定装置。   The distance measuring device according to claim 2, wherein unevenness is formed on a surface of the recess. 前記凹みにおいて前記光源部が発光した光を一次反射する部分が、一次反射により生じた一次内部反射光を、前記イメージセンサの前記頂点対応領域に向かう方向に偏向しつつ、前記一次内部反射光の光束を集光する凹面形状になっている請求項2に記載の距離測定装置。   The portion of the dent that primarily reflects the light emitted by the light source unit, while deflecting the primary internal reflected light generated by the primary reflection in a direction toward the vertex corresponding region of the image sensor, 3. The distance measuring device according to claim 2, wherein the distance measuring device has a concave shape for condensing a light beam. 前記凹みにおいて前記光源部が発光した光を一次反射する部分が、反射抑制材料製となっている請求項4に記載の距離測定装置。   The distance measuring device according to claim 4, wherein a portion of the dent that primarily reflects light emitted by the light source unit is made of a reflection suppressing material. 前記凹みは、開口よりも断面積が大きい部分がある請求項2に記載の距離測定装置。   The distance measuring device according to claim 2, wherein the recess has a portion having a larger cross-sectional area than the opening.
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