JP2555074B2 - 広域状況監視装置 - Google Patents
広域状況監視装置Info
- Publication number
- JP2555074B2 JP2555074B2 JP62119622A JP11962287A JP2555074B2 JP 2555074 B2 JP2555074 B2 JP 2555074B2 JP 62119622 A JP62119622 A JP 62119622A JP 11962287 A JP11962287 A JP 11962287A JP 2555074 B2 JP2555074 B2 JP 2555074B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- detected object
- distance
- optical system
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、被検知物体からの光を検出して監視領域の
状況を監視する光学式の広域状況監視装置に関するもの
である。
状況を監視する光学式の広域状況監視装置に関するもの
である。
［背景技術］ 従来、この種の光学式の状況監視装置は、監視領域内
に被検知物体が存在するかどうかを検出するものが殆ど
であり、被検知物体の位置を判定できないため正確な監
視が困難であった。そこで、被検知物体の距離を測定し
て被検知物体の位置情報を得るようにしたものとして、
投光手段を具備したいわゆるアクテイブ型の光学式測距
手段（例えば、三角測量方式、焦点検出方式、位相差検
出方式など）を用いた監視装置があるが、いずれの場合
にあっても監視装置の正面方向の検知領域内の被検知物
体を検出するだけであるので、広域に亘って被検知物体
までの距離および方向を検出する場合には、多数の監視
装置を設ける必要があり、装置が大型化してしまいコス
トも高くなるという問題があった。また、監視装置を回
転させることも考えられるが投光手段を含む監視装置を
回転させる場合には回転駆動系が大形化して実用化は困
難であった。一方、投光手段を必要としないパッシブ型
の光学式測距方式としては、例えば、特開昭57−211007
号公報に見られるように、光学系を光軸と直交方向に往
復駆動するとともに、光学系の焦点面に複数の光検知素
子を結像された像の移動方向に配置して被検知物体かの
光を各光検知素子にて受光し、各光検知素子出力に基い
て被検知物体の位置を検出するようにしたものがあった
が、このような従来例にあっても、光学系の往復駆動手
段が必要であるため監視装置自体が大型化し、これを回
転させて広域に亘って監視を行う場合には装置全体の構
成が複雑になって大型化し、コストが高くなるという問
題があった。
に被検知物体が存在するかどうかを検出するものが殆ど
であり、被検知物体の位置を判定できないため正確な監
視が困難であった。そこで、被検知物体の距離を測定し
て被検知物体の位置情報を得るようにしたものとして、
投光手段を具備したいわゆるアクテイブ型の光学式測距
手段（例えば、三角測量方式、焦点検出方式、位相差検
出方式など）を用いた監視装置があるが、いずれの場合
にあっても監視装置の正面方向の検知領域内の被検知物
体を検出するだけであるので、広域に亘って被検知物体
までの距離および方向を検出する場合には、多数の監視
装置を設ける必要があり、装置が大型化してしまいコス
トも高くなるという問題があった。また、監視装置を回
転させることも考えられるが投光手段を含む監視装置を
回転させる場合には回転駆動系が大形化して実用化は困
難であった。一方、投光手段を必要としないパッシブ型
の光学式測距方式としては、例えば、特開昭57−211007
号公報に見られるように、光学系を光軸と直交方向に往
復駆動するとともに、光学系の焦点面に複数の光検知素
子を結像された像の移動方向に配置して被検知物体かの
光を各光検知素子にて受光し、各光検知素子出力に基い
て被検知物体の位置を検出するようにしたものがあった
が、このような従来例にあっても、光学系の往復駆動手
段が必要であるため監視装置自体が大型化し、これを回
転させて広域に亘って監視を行う場合には装置全体の構
成が複雑になって大型化し、コストが高くなるという問
題があった。
［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その
目的とするところは、広域に亘って被検知物体までの距
離および方向を検出して被検知物体の位置を判定でき、
しかも構成が簡単でコストを安くすることができる広域
状況監視装置を提供することにある。
目的とするところは、広域に亘って被検知物体までの距
離および方向を検出して被検知物体の位置を判定でき、
しかも構成が簡単でコストを安くすることができる広域
状況監視装置を提供することにある。
［発明の開示］ （構 成） 本発明は、一定速度で回転する走査鏡および集光光学
系にて形成され監視領域内のからの光を受光する走査光
学系と、集光光学系の焦点近傍に配設され結像された像
の移動方向に複数の光検知素子が列設された検知素子ア
レイと、走査鏡の視野方向を検出する方向検出手段と、
上記検知素子アレイの相隣接する光検知素子出力を交互
に極性を反転して加算する加算手段と、上記加算手段出
力の周波数に基いて被検知物体までの距離を演算する演
算手段と、方向検出手段から出力された方向情報と演算
手段から出力された距離情報とを同期をとって取り込む
ことにより対応させ、これら両情報に基いて監視領域内
における被検知物体の在否及び被検知物体の位置あるい
は被検知物体までの距離のような状況を判定する状況判
定手段とで構成されており、広域に亘って被検知物体ま
での距離および方向を検出して被検知物体の位置を判定
でき、しかも構成が簡単でコストを安くすることができ
る広域状況監視装置を提供するようにしたものである。
系にて形成され監視領域内のからの光を受光する走査光
学系と、集光光学系の焦点近傍に配設され結像された像
の移動方向に複数の光検知素子が列設された検知素子ア
レイと、走査鏡の視野方向を検出する方向検出手段と、
上記検知素子アレイの相隣接する光検知素子出力を交互
に極性を反転して加算する加算手段と、上記加算手段出
力の周波数に基いて被検知物体までの距離を演算する演
算手段と、方向検出手段から出力された方向情報と演算
手段から出力された距離情報とを同期をとって取り込む
ことにより対応させ、これら両情報に基いて監視領域内
における被検知物体の在否及び被検知物体の位置あるい
は被検知物体までの距離のような状況を判定する状況判
定手段とで構成されており、広域に亘って被検知物体ま
での距離および方向を検出して被検知物体の位置を判定
でき、しかも構成が簡単でコストを安くすることができ
る広域状況監視装置を提供するようにしたものである。
（実施例１） 第１図乃至第８図は本発明一実施例を示すもので、被
検知物体Ａからの光を受光する走査光学系１は、一定速
度で回転する走査鏡1aと、凸レンズよりなる集光光学系
1bとで形成されており、走査鏡1aは、モータにて等速回
転される回転軸10の上端に取着されている。なお、集光
光学系1bとして凸レンズに代えて凹面ミラー、ピンホー
ルなどが使用できることは言うまでもない。
検知物体Ａからの光を受光する走査光学系１は、一定速
度で回転する走査鏡1aと、凸レンズよりなる集光光学系
1bとで形成されており、走査鏡1aは、モータにて等速回
転される回転軸10の上端に取着されている。なお、集光
光学系1bとして凸レンズに代えて凹面ミラー、ピンホー
ルなどが使用できることは言うまでもない。
また、検知素子アレイ３は、集光光学系1bの焦点近傍
に配設され、第７図（ａ）に示すように結像Ｘ″の移動
方向に列設された複数の光検知素子30,31にて形成され
ており、加算手段４では、検知素子アレイ３の相隣接す
る光検知素子30,31出力を交互に極性に反転して加算
（例えば、奇数番目の光検知素子30の出力を合成して正
極性信号とし、偶数番目の光検知素子31出力を合成して
負極性信号として加算）して第７図（ｂ）に示すような
複極信号を得るようになっている。図中、出力が反転さ
れない光検知素子30を「＋」、出力が反転される光検知
素子31を「−」として表示しており、実施例において光
検知素子30,31は、人体、あるいは火災発生場所などの
温度の高い被検知物体Ａからの赤外線を検出でき、冷却
が不要な焦電素子を用いていているが、被検知物体Ａに
応じて各種光検知素子を用いることができる。また、加
算手段４は差動増幅器を用いて形成され、両入力端子に
光検知素子30,31出力を入力することにより、両出力を
反転して加算できるようになっており、必要に応じて後
段に増幅回路を設けても良い。
に配設され、第７図（ａ）に示すように結像Ｘ″の移動
方向に列設された複数の光検知素子30,31にて形成され
ており、加算手段４では、検知素子アレイ３の相隣接す
る光検知素子30,31出力を交互に極性に反転して加算
（例えば、奇数番目の光検知素子30の出力を合成して正
極性信号とし、偶数番目の光検知素子31出力を合成して
負極性信号として加算）して第７図（ｂ）に示すような
複極信号を得るようになっている。図中、出力が反転さ
れない光検知素子30を「＋」、出力が反転される光検知
素子31を「−」として表示しており、実施例において光
検知素子30,31は、人体、あるいは火災発生場所などの
温度の高い被検知物体Ａからの赤外線を検出でき、冷却
が不要な焦電素子を用いていているが、被検知物体Ａに
応じて各種光検知素子を用いることができる。また、加
算手段４は差動増幅器を用いて形成され、両入力端子に
光検知素子30,31出力を入力することにより、両出力を
反転して加算できるようになっており、必要に応じて後
段に増幅回路を設けても良い。
また、走査鏡1aの視野方向を検出する方向検出手段２
は、第４図及び第５図に示すように、回転軸10に取着さ
れ方位角の基準位置検出用のスリット22が穿設された回
転板21と、回転板21を挟んで対設された発光素子23およ
び受光素子24よりなるフォトインタラプタと、発光素子
23からの光がスリット22を介して受光素子24にて受光さ
れたときに出力される信号を波形整形して基準位置パル
スを形成する波形整形器25と、上記基準位置パルスにて
リセットされクロック回路26にて発生された基準クロッ
クを計数する計数回路27とで構成され、計数回路27出力
として基準位置に対する回転光学系１の回転角を示す方
向情報が逐次出力される。なお、多数の回転検出用スリ
ット22aが等間隔で列設されている回転板21の周部に別
のフォトインタラプタの投、受光素子を対設し、回転検
出用スリット22aを介して受光素子にて受光されるパル
ス光に対応するパルス信号を上記基準クロックとしても
良く、この場合、走査鏡1aの回転むらによる方向検出精
度の低下が防止できることになる。
は、第４図及び第５図に示すように、回転軸10に取着さ
れ方位角の基準位置検出用のスリット22が穿設された回
転板21と、回転板21を挟んで対設された発光素子23およ
び受光素子24よりなるフォトインタラプタと、発光素子
23からの光がスリット22を介して受光素子24にて受光さ
れたときに出力される信号を波形整形して基準位置パル
スを形成する波形整形器25と、上記基準位置パルスにて
リセットされクロック回路26にて発生された基準クロッ
クを計数する計数回路27とで構成され、計数回路27出力
として基準位置に対する回転光学系１の回転角を示す方
向情報が逐次出力される。なお、多数の回転検出用スリ
ット22aが等間隔で列設されている回転板21の周部に別
のフォトインタラプタの投、受光素子を対設し、回転検
出用スリット22aを介して受光素子にて受光されるパル
ス光に対応するパルス信号を上記基準クロックとしても
良く、この場合、走査鏡1aの回転むらによる方向検出精
度の低下が防止できることになる。
次に、加算手段４出力の周波数に基いて被検知物体Ａ
までの距離を演算する演算手段５は、第３図に示すよう
に、加算手段４出力を反転するインバータ51と、加算手
段４出力Vaおよびその反転信号を波形整形する波形整形
器52a,52bと、波形整形器52a,52b出力Vb,Vcにて制御さ
れるゲート回路53a,53bと、クロック回路55から出力さ
れるクロック信号Vfをゲート回路53a,53bを介して計数
する計数回路54a,54bと、レベル判定回路56a,56bと、加
算手段４出力Vaのゼロクロス点を検出するゼロクロス点
検出回路57と、記憶手段59を含み各回路出力に基いて加
算手段４出力Vaの有効成分の平均周波数を計測（詳細な
動作は後述）し、この計測された周波数に基いて距離を
演算する演算回路（マイクロコンピュータ）58とで構成
されている。また、状況判定手段６は、方向検出手段２
から出力された方向情報および演算手段５から出力され
た距離情報に基いて状況を判定するものである。
までの距離を演算する演算手段５は、第３図に示すよう
に、加算手段４出力を反転するインバータ51と、加算手
段４出力Vaおよびその反転信号を波形整形する波形整形
器52a,52bと、波形整形器52a,52b出力Vb,Vcにて制御さ
れるゲート回路53a,53bと、クロック回路55から出力さ
れるクロック信号Vfをゲート回路53a,53bを介して計数
する計数回路54a,54bと、レベル判定回路56a,56bと、加
算手段４出力Vaのゼロクロス点を検出するゼロクロス点
検出回路57と、記憶手段59を含み各回路出力に基いて加
算手段４出力Vaの有効成分の平均周波数を計測（詳細な
動作は後述）し、この計測された周波数に基いて距離を
演算する演算回路（マイクロコンピュータ）58とで構成
されている。また、状況判定手段６は、方向検出手段２
から出力された方向情報および演算手段５から出力され
た距離情報に基いて状況を判定するものである。
以下、実施例の動作について説明する。第６図および
第７図は本発明の距離測定の原理を説明する図であり、
いま、被検知物体Ａから走査鏡1aの回転中心までの距離
をＲ（ｍ）、走査鏡1aから集光光学系1bまでの距離をｄ
（ｍ）集光光学系1bから結像面までの距離をｒ（ｍ）と
し、走査鏡1aによる物面走査は、等価的に走査鏡1aの回
転中心Ｏを軸に被検知物体Ａが回転すると考えれば良
い。ここに、光軸上のＸに被検知物体Ａが存在し、走査
鏡1aの回転速度の２倍の回転速度ω（rad/sec）で等価
的に被検知物体Ａが回転し、Δｔ（sec）の間に、θ（r
ad）回転し、Ｘ′の位置に移動した場合において、被検
知物体Ａの移動距離をＳ（ｍ）とする。また、集光光学
系1bから見込む被検知物体Ａの変位角をΔα（rad）と
すると、変位量が微少である場合、以下の式が得られ
る。
第７図は本発明の距離測定の原理を説明する図であり、
いま、被検知物体Ａから走査鏡1aの回転中心までの距離
をＲ（ｍ）、走査鏡1aから集光光学系1bまでの距離をｄ
（ｍ）集光光学系1bから結像面までの距離をｒ（ｍ）と
し、走査鏡1aによる物面走査は、等価的に走査鏡1aの回
転中心Ｏを軸に被検知物体Ａが回転すると考えれば良
い。ここに、光軸上のＸに被検知物体Ａが存在し、走査
鏡1aの回転速度の２倍の回転速度ω（rad/sec）で等価
的に被検知物体Ａが回転し、Δｔ（sec）の間に、θ（r
ad）回転し、Ｘ′の位置に移動した場合において、被検
知物体Ａの移動距離をＳ（ｍ）とする。また、集光光学
系1bから見込む被検知物体Ａの変位角をΔα（rad）と
すると、変位量が微少である場合、以下の式が得られ
る。
ΔＳ＝ＲΔθ ……（１） ΔＳ＝（Ｒ＋ｄ）Δα ……（２） また、次式が成り立つ、 Δθ＝ωΔｔ ……（３） また、（１）（２）（３）式より次式が成り立つ、 Δα＝（R/（Ｒ＋ｄ））ωΔｔ ……（４） 次に、被検知物体Ａの位置X,X′に対応した結像面上
の結像位置をＸ″,Xとし、結像の移動距離をΔＳ′
（ｍ）とすれば、次式が成り立つ、 ΔＳ＝ΔαΔｔ ……（５） したがって、結像の移動速度Ｖ（m/sec）は、（４）
（５）式より次式のようになる。
の結像位置をＸ″,Xとし、結像の移動距離をΔＳ′
（ｍ）とすれば、次式が成り立つ、 ΔＳ＝ΔαΔｔ ……（５） したがって、結像の移動速度Ｖ（m/sec）は、（４）
（５）式より次式のようになる。
Ｖ＝ΔＳ′／Δｔ＝ｒω／（１＋d/R） ……（６） 上式（６）を距離Ｒについて解くと、次のようにな
る。
る。
Ｒ＝d/（ｒω/V−１） ……（７） 上式（６）から、結像の移動速度Ｖを求めることによ
り距離Ｒを得ることができる。
り距離Ｒを得ることができる。
次に、被検知物体Ａの像Ｘ″,Xの移動速度Ｖを検知
素子アレイ３出力により求める方法を第７図に示す動作
説明図に基いて説明する。第７図（ａ）に示すように検
知素子アレイ３の相隣接する光検知素子30,31は出力が
互いに反転されて加算されるいわゆる極性をもった検知
素子であり、その配設ピッチはｌ（ｍ）となっている。
これらの光検知素子30,31の受光面上を被検知物体Ａの
像Ｘ″が移動速度Ｖで矢印方向に移動した場合には加算
手段４出力Vaとして、第７図（ｂ）に示すような複極信
号が得られる。この複極信号の周期をＴ（sec）とすれ
ば、 Ｔ＝２/V ……（８） となり、上式（７）から加算手段４出力Vaの周波数ｆ
（Hz）は ｆ＝V/2 ……（９） となる。ここに、（７）（９）式より、周波数ｆと被検
知物体Ａまでの距離Ｒとの関係は次式で与えられる。
素子アレイ３出力により求める方法を第７図に示す動作
説明図に基いて説明する。第７図（ａ）に示すように検
知素子アレイ３の相隣接する光検知素子30,31は出力が
互いに反転されて加算されるいわゆる極性をもった検知
素子であり、その配設ピッチはｌ（ｍ）となっている。
これらの光検知素子30,31の受光面上を被検知物体Ａの
像Ｘ″が移動速度Ｖで矢印方向に移動した場合には加算
手段４出力Vaとして、第７図（ｂ）に示すような複極信
号が得られる。この複極信号の周期をＴ（sec）とすれ
ば、 Ｔ＝２/V ……（８） となり、上式（７）から加算手段４出力Vaの周波数ｆ
（Hz）は ｆ＝V/2 ……（９） となる。ここに、（７）（９）式より、周波数ｆと被検
知物体Ａまでの距離Ｒとの関係は次式で与えられる。
Ｒ＝ｄ（（ｒω/2lf）−１） ……（10） すなわち、加算手段４出力Vaの周波数ｆを求めること
により被検知物体Ａまでの距離Ｒが演算できることにな
る。
により被検知物体Ａまでの距離Ｒが演算できることにな
る。
以下、実施例における具体的測距動作について第８図
を用いて説明する。いま、第８図（ａ）は加算手段４出
力Vaの信号波形を示しており、演算手段５は、この加算
手段４出力Vaのゼロクロス点間の周期をそれぞれ求め
て、その平均値から周波数を決定する回路であり、ま
ず、加算手段４出力Vaは波形整形器52aに入力され、正
の信号波形のみが整形されて第８図（ｂ）に示すような
正パルス信号Vbが出力される。一方、出力Vaはインバー
タ51にて反転されて波形整形器52bにも入力されてお
り、波形整形器52bにて負の信号波形のみが整形されて
第８図（ｃ）に示すような負パルス信号Vcが出力され
る。この正、負パルス信号Vb,Vcにて制御されるゲート
回路53a,53bを介してクロック回路55にて発生されたク
ロックVf（第８図（ｆ）に示す）が加算手段４出力Vaの
ゼロクロス点でリセット（後述）される計数回路54a,54
bに入力されており、計数回路54a,54bによって正、負パ
ルス信号Vb,Vcの１パルスの時間幅（例えば、“H"レベ
ル時間）が計測（クロック周期×カウント数）されるよ
うになっている。次に、ゼロクロス点検検出回路32にて
検出されたゼロクロス信号は演算回路58に入力されてお
り、このゼロクロス信号が得られたときに、計数回路54
a,54bの計数結果が演算回路58に読み込まれ、後述する
レベル判定回路56a,56b出力に基いて有効と判定された
計数結果を記憶手段59に記憶させた後、計数回路54a,54
bのリセット信号が演算回路58から出力されるようにな
っている。次に、レベル判定回路56a,56bでは、加算手
段４出力Vaのレベルがしきい値電圧VT,−VTを越えた場
合に、第８図（ｄ）（ｅ）に示すように、有効信号であ
ることを示す判定信号Vd,Veをラッチして出力するよう
になっており、演算回路58では、ゼロクロス信号が得ら
れた時点でこの判定信号Vd,Veをチェックし、判定信号V
d,Veが“1"の場合には、前述したように正、負パルス信
号の時間幅の計測結果を有効と見なして記憶手段59に記
憶させるとともに、有効パルスを計数するパルス数カウ
ンタをカウントアップする。このとき、演算回路58から
レベル判定回路56a,56bにラッチされている判定信号Vd,
Veのリセット信号が出力され、レベル判定結果をリセッ
トして次のレベル判定に備えるよになっている。一方、
判定信号Vd,Veが“0"のときには計測された時間幅は無
効データとしてキャンセルされることは言うまでもな
く、この場合、計数回路54a,54bはリセットする必要が
あるものの、レベル判定回路56a,56bのラッチ回路をリ
セットする必要は特にないが、リセットするようにして
も良い。このようにして有効パルス数と、各有効パルス
のゼロクロス点間の時間幅（周期）が記憶手段59に順次
記憶され、時間幅の平均値が演算され、この平均時間幅
に基いて出力Vaの周波数ｆ（＝1/2T）が演算される。こ
の周波数ｆは被検知物体Ａまでの距離Ｒに対応するデー
タであり、演算回路58から出力される周波数データは距
離情報として状況判定手段６に入力される。なお、加算
手段４出力Vaには不要な周波数成分が含まれており、こ
の不要周波数成分を帯域フィルタによって除去するよう
にすれば、高精度の周波数測定が行えることになり、特
に、実施例においてはゼロボルト点を保持するためにも
不可欠であるので、加算手段４内に不要波除去用帯域フ
ィルタが付加されている。また、本実施例では、加算手
段４出力Vaのゼロクロス点間の時間幅に基いて周波数ｆ
を求めているが、出力Vaのピーク点間の時間幅に基いて
周波数ｆを求めることも可能である。また、出力Vaの信
号波形をA/D変換してF.F.T.法あるいはM.E.M.法などの
デジタル演算によって周波数スペクトルを求め、その極
大値から周波数ｆを求めることも可能である。
を用いて説明する。いま、第８図（ａ）は加算手段４出
力Vaの信号波形を示しており、演算手段５は、この加算
手段４出力Vaのゼロクロス点間の周期をそれぞれ求め
て、その平均値から周波数を決定する回路であり、ま
ず、加算手段４出力Vaは波形整形器52aに入力され、正
の信号波形のみが整形されて第８図（ｂ）に示すような
正パルス信号Vbが出力される。一方、出力Vaはインバー
タ51にて反転されて波形整形器52bにも入力されてお
り、波形整形器52bにて負の信号波形のみが整形されて
第８図（ｃ）に示すような負パルス信号Vcが出力され
る。この正、負パルス信号Vb,Vcにて制御されるゲート
回路53a,53bを介してクロック回路55にて発生されたク
ロックVf（第８図（ｆ）に示す）が加算手段４出力Vaの
ゼロクロス点でリセット（後述）される計数回路54a,54
bに入力されており、計数回路54a,54bによって正、負パ
ルス信号Vb,Vcの１パルスの時間幅（例えば、“H"レベ
ル時間）が計測（クロック周期×カウント数）されるよ
うになっている。次に、ゼロクロス点検検出回路32にて
検出されたゼロクロス信号は演算回路58に入力されてお
り、このゼロクロス信号が得られたときに、計数回路54
a,54bの計数結果が演算回路58に読み込まれ、後述する
レベル判定回路56a,56b出力に基いて有効と判定された
計数結果を記憶手段59に記憶させた後、計数回路54a,54
bのリセット信号が演算回路58から出力されるようにな
っている。次に、レベル判定回路56a,56bでは、加算手
段４出力Vaのレベルがしきい値電圧VT,−VTを越えた場
合に、第８図（ｄ）（ｅ）に示すように、有効信号であ
ることを示す判定信号Vd,Veをラッチして出力するよう
になっており、演算回路58では、ゼロクロス信号が得ら
れた時点でこの判定信号Vd,Veをチェックし、判定信号V
d,Veが“1"の場合には、前述したように正、負パルス信
号の時間幅の計測結果を有効と見なして記憶手段59に記
憶させるとともに、有効パルスを計数するパルス数カウ
ンタをカウントアップする。このとき、演算回路58から
レベル判定回路56a,56bにラッチされている判定信号Vd,
Veのリセット信号が出力され、レベル判定結果をリセッ
トして次のレベル判定に備えるよになっている。一方、
判定信号Vd,Veが“0"のときには計測された時間幅は無
効データとしてキャンセルされることは言うまでもな
く、この場合、計数回路54a,54bはリセットする必要が
あるものの、レベル判定回路56a,56bのラッチ回路をリ
セットする必要は特にないが、リセットするようにして
も良い。このようにして有効パルス数と、各有効パルス
のゼロクロス点間の時間幅（周期）が記憶手段59に順次
記憶され、時間幅の平均値が演算され、この平均時間幅
に基いて出力Vaの周波数ｆ（＝1/2T）が演算される。こ
の周波数ｆは被検知物体Ａまでの距離Ｒに対応するデー
タであり、演算回路58から出力される周波数データは距
離情報として状況判定手段６に入力される。なお、加算
手段４出力Vaには不要な周波数成分が含まれており、こ
の不要周波数成分を帯域フィルタによって除去するよう
にすれば、高精度の周波数測定が行えることになり、特
に、実施例においてはゼロボルト点を保持するためにも
不可欠であるので、加算手段４内に不要波除去用帯域フ
ィルタが付加されている。また、本実施例では、加算手
段４出力Vaのゼロクロス点間の時間幅に基いて周波数ｆ
を求めているが、出力Vaのピーク点間の時間幅に基いて
周波数ｆを求めることも可能である。また、出力Vaの信
号波形をA/D変換してF.F.T.法あるいはM.E.M.法などの
デジタル演算によって周波数スペクトルを求め、その極
大値から周波数ｆを求めることも可能である。
次に、状況判定手段６では、この距離情報と方向検出
手段２から出力される方向情報とを同期をとって取り込
むことにより対応させ、両情報に基いて被検知物体Ａの
位置を正確に判定し、予め設定された監視領域情報と、
被検知物体Ａの位置情報に基いて監視領域内における侵
入者の有無、火災発生の有無などの状況を判定し、侵入
者あるいは火災発生が検知された場合には警報手段など
の出力装置を駆動する異常検知信号を出力するようにな
っている。
手段２から出力される方向情報とを同期をとって取り込
むことにより対応させ、両情報に基いて被検知物体Ａの
位置を正確に判定し、予め設定された監視領域情報と、
被検知物体Ａの位置情報に基いて監視領域内における侵
入者の有無、火災発生の有無などの状況を判定し、侵入
者あるいは火災発生が検知された場合には警報手段など
の出力装置を駆動する異常検知信号を出力するようにな
っている。
なお、監視領域は有効視野および検出限界距離の範囲
内で任意に設定でき、複雑な監視領域の設定も容易にで
きる。また、走査鏡1a、集光光学系1bおよび検知素子ア
レイ３の構成により決定される角度分解能の範囲内で被
検知物体Ａの数の判定も可能になる。
内で任意に設定でき、複雑な監視領域の設定も容易にで
きる。また、走査鏡1a、集光光学系1bおよび検知素子ア
レイ３の構成により決定される角度分解能の範囲内で被
検知物体Ａの数の判定も可能になる。
［発明の効果］ 本発明は上述のように、一定速度で回転する走査鏡お
よび集光光学系にて形成され監視領域内のからの光を受
光する走査光学系と、集光光学系の焦点近傍に配設され
結像された像の移動方向に複数の光検知素子が列設され
た検知素子アレイと、走査鏡の視野方向を検出する方向
検出手段と、上記検知素子アレイの相隣接する光検知素
子出力を交互に極性を反転して加算する加算手段と、上
記加算手段出力の周波数に基いて被検知物体までの距離
を演算する演算手段と、方向検出手段から出力された方
向情報と演算手段から出力された距離情報とを同期をと
って取り込むことにより対応させ、これら両情報に基い
て監視領域内における被検知物体の存否及び被検知物体
の位置あるいは被検知物体までの距離のような状況を判
定する状況判定手段とで構成されており、広域に亘って
被検知物体までの距離および方向を検出して被検知物体
の位置を判定でき、また、状況判定手段においては、方
向検出手段から出力された方向情報と演算手段から出力
された距離情報とを同期をとって取り込むことにより対
応させ、これら両情報に基いて状況を判定しているた
め、被検知物体までの距離および方向を正確に判定する
ことができ、しかも走査鏡のみを回転駆動すればよいの
で、構成が簡単でコストを安くすることができ、さら
に、監視領域は有効視野および検出限界距離の範囲内で
任意に設定可能であるから、複雑な監視領域の設定にも
容易に対応することができるという効果がある。
よび集光光学系にて形成され監視領域内のからの光を受
光する走査光学系と、集光光学系の焦点近傍に配設され
結像された像の移動方向に複数の光検知素子が列設され
た検知素子アレイと、走査鏡の視野方向を検出する方向
検出手段と、上記検知素子アレイの相隣接する光検知素
子出力を交互に極性を反転して加算する加算手段と、上
記加算手段出力の周波数に基いて被検知物体までの距離
を演算する演算手段と、方向検出手段から出力された方
向情報と演算手段から出力された距離情報とを同期をと
って取り込むことにより対応させ、これら両情報に基い
て監視領域内における被検知物体の存否及び被検知物体
の位置あるいは被検知物体までの距離のような状況を判
定する状況判定手段とで構成されており、広域に亘って
被検知物体までの距離および方向を検出して被検知物体
の位置を判定でき、また、状況判定手段においては、方
向検出手段から出力された方向情報と演算手段から出力
された距離情報とを同期をとって取り込むことにより対
応させ、これら両情報に基いて状況を判定しているた
め、被検知物体までの距離および方向を正確に判定する
ことができ、しかも走査鏡のみを回転駆動すればよいの
で、構成が簡単でコストを安くすることができ、さら
に、監視領域は有効視野および検出限界距離の範囲内で
任意に設定可能であるから、複雑な監視領域の設定にも
容易に対応することができるという効果がある。
第１図は本発明一実施例の概略構成を示すブロック図、
第２図は同上の要部構成を示す斜視図、第３図は同上の
要部ブロック回路図、第４図は同上の要部概略ブロック
図、第５図は同上の要部斜視図、第６図乃至第８図は同
上の動作説明図である。 Ａは被検知物体、１は走査光学系、1aは走査鏡、1bは集
光光学系、２は方向検出手段、３は検知素子アレイ、４
は加算手段、５は演算手段、６は状況判定手段である。
第２図は同上の要部構成を示す斜視図、第３図は同上の
要部ブロック回路図、第４図は同上の要部概略ブロック
図、第５図は同上の要部斜視図、第６図乃至第８図は同
上の動作説明図である。 Ａは被検知物体、１は走査光学系、1aは走査鏡、1bは集
光光学系、２は方向検出手段、３は検知素子アレイ、４
は加算手段、５は演算手段、６は状況判定手段である。
Claims (1)
- 【請求項１】一定速度で回転する走査鏡および集光光学
系にて形成され監視領域内の被検知物体からの光を受光
する走査光学系と、集光光学系の焦点近傍に配設され結
像された像の移動方向に複数の光検知素子が列設された
検知素子アレイと、走査鏡の視野方向を検出する方向検
出手段と、上記検知素子アレイの相隣接する光検知素子
出力を交互に極性を反転して加算する加算手段と、上記
加算手段出力の周波数に基いて被検知物体までの距離を
演算する演算手段と、方向検出手段から出力された方向
情報と演算手段から出力された距離情報とを同期をとっ
て取り込むことにより対応させ、これら両情報に基いて
監視領域内における被検知物体の存否及び被検知物体の
位置あるいは被検知物体までの距離のような状況を判定
する状況判定手段とより成る広域状況監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119622A JP2555074B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 広域状況監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119622A JP2555074B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 広域状況監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63284404A JPS63284404A (ja) | 1988-11-21 |
| JP2555074B2 true JP2555074B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=14765997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62119622A Expired - Fee Related JP2555074B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 広域状況監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555074B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103200A (ja) * | 1982-12-06 | 1984-06-14 | 富士通テン株式会社 | 交通量の計測装置 |
| JPS59120809A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-12 | Suteo Tsutsumi | 自動車後方センサ |
| JPS6024404A (ja) * | 1983-07-20 | 1985-02-07 | Shimadzu Corp | 変位計 |
| JPS6055210A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-03-30 | Nec Corp | 非接触三次元測定装置 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62119622A patent/JP2555074B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63284404A (ja) | 1988-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3186876B2 (ja) | 表面形状測定装置 | |
| JP2555074B2 (ja) | 広域状況監視装置 | |
| JP3175393B2 (ja) | 距離測定方法および装置 | |
| JPS58196412A (ja) | 距離計測器 | |
| JPH0619428B2 (ja) | 広域状況監視装置 | |
| JPH0367589B2 (ja) | ||
| JPH0367590B2 (ja) | ||
| JPH0656410B2 (ja) | 広域状況監視装置 | |
| JPS60192286A (ja) | 混雑度検出装置の素子の配置方法 | |
| JP2791417B2 (ja) | 警備センサ | |
| JP2903283B2 (ja) | 細線径測定装置 | |
| JP3039623U (ja) | 測距装置 | |
| JPS61246605A (ja) | 物体の寸法測定方法 | |
| JPH0233186Y2 (ja) | ||
| JPS6311603B2 (ja) | ||
| JPS5847642B2 (ja) | 光軸振動形距離センサ | |
| RU1778520C (ru) | Оптико-электронный однокоординатный автоколлиматор | |
| JPH09210639A (ja) | 外径測定装置 | |
| JPS62233712A (ja) | 鮮映性測定方法 | |
| JPS60170706A (ja) | 光学式表面変位検出回路 | |
| JPS61293641A (ja) | 真空溶解による連続鋳造設備のレベル測定装置 | |
| JPH08178648A (ja) | 車間距離検出装置 | |
| JPS6276470A (ja) | 焦電形センサを用いた移動物体の移動加速度検出装置 | |
| JPH05240873A (ja) | 運動検出装置 | |
| JPH05113311A (ja) | 三次元変位計 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |