JP2901747B2 - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JP2901747B2 JP2901747B2 JP31100990A JP31100990A JP2901747B2 JP 2901747 B2 JP2901747 B2 JP 2901747B2 JP 31100990 A JP31100990 A JP 31100990A JP 31100990 A JP31100990 A JP 31100990A JP 2901747 B2 JP2901747 B2 JP 2901747B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、対象物体に対して光を投光する投光素子
と、投光素子の投光方向に垂直な方向に投光素子から一
定基線長離れた位置で対象物体からの反射光を受光して
受光量に応じた信号を出力する受光素子と、を備えた三
角測距方式の距離測定装置に関する。
と、投光素子の投光方向に垂直な方向に投光素子から一
定基線長離れた位置で対象物体からの反射光を受光して
受光量に応じた信号を出力する受光素子と、を備えた三
角測距方式の距離測定装置に関する。
（ｂ）従来の技術 三角測距方式によって対象物体までの距離を測定する
距離測定装置では、一般に、第３図に示すように投光素
子１の光をレンズ４を介して対象物体３に投光し、この
対象物体３における反射光をレンズ５を介して受光素子
２によって受光する。投光素子１側のレンズ４と受光素
子２側のレンズ５とは投光素子１の投光方向に対して垂
直な方向に基線長Ｌだけ離れて設置されている。この構
成においてレンズ４から対象物体３までの距離が変わる
と、対象物体３において反射した光のレンズ５に対する
入射角が変わり、受光素子２における受光位置が変わ
る。この受光素子２の出力を検出することによって投光
部と対象物体との距離Ｒを検出するようにしている。こ
の距離Ｒの検出にあたっては、例えば特開平１−288708
号公報に記載されているように、受光素子２の全受光領
域を基線長Ｌ方向に３分割にし、各受光領域2a〜2cのそ
れぞれの出力を取り出し、対象物体までの距離Ｒが比較
的近距離の範囲では受光領域2bと受光領域2cとの出力の
比から距離Ｒを測定し、比較的遠距離では受光領域2aと
受光領域2bとの出力比によって距離Ｒを測定するように
している。
距離測定装置では、一般に、第３図に示すように投光素
子１の光をレンズ４を介して対象物体３に投光し、この
対象物体３における反射光をレンズ５を介して受光素子
２によって受光する。投光素子１側のレンズ４と受光素
子２側のレンズ５とは投光素子１の投光方向に対して垂
直な方向に基線長Ｌだけ離れて設置されている。この構
成においてレンズ４から対象物体３までの距離が変わる
と、対象物体３において反射した光のレンズ５に対する
入射角が変わり、受光素子２における受光位置が変わ
る。この受光素子２の出力を検出することによって投光
部と対象物体との距離Ｒを検出するようにしている。こ
の距離Ｒの検出にあたっては、例えば特開平１−288708
号公報に記載されているように、受光素子２の全受光領
域を基線長Ｌ方向に３分割にし、各受光領域2a〜2cのそ
れぞれの出力を取り出し、対象物体までの距離Ｒが比較
的近距離の範囲では受光領域2bと受光領域2cとの出力の
比から距離Ｒを測定し、比較的遠距離では受光領域2aと
受光領域2bとの出力比によって距離Ｒを測定するように
している。
（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の距離測定装置では、対象物
体までの距離Ｒの長さに応じて受光領域2aと受光領域2b
との出力比または受光領域2bと受光領域2cとの出力比を
選択的に用いて測距していたため、一般的に回路構成の
複雑な除算回路が複数必要になるとともに、その選択手
段を備えなければならず、回路構成が複雑化する問題が
あった。また、出力比の算出において分母および分子に
共通項が現れないため、近距離から遠距離まで連続的に
距離を測定することができず、所謂リニアリティに欠け
る問題があった。
体までの距離Ｒの長さに応じて受光領域2aと受光領域2b
との出力比または受光領域2bと受光領域2cとの出力比を
選択的に用いて測距していたため、一般的に回路構成の
複雑な除算回路が複数必要になるとともに、その選択手
段を備えなければならず、回路構成が複雑化する問題が
あった。また、出力比の算出において分母および分子に
共通項が現れないため、近距離から遠距離まで連続的に
距離を測定することができず、所謂リニアリティに欠け
る問題があった。
この発明の目的は、３分割した受光素子の各受光領域
において中央の領域の出力と中央の領域に隣接する領域
のそれぞれの出力との和を求め、これら２つの出力和の
比に基づいて対象物体までの距離を測定することによ
り、回路構成を簡略化できるとともに、測定すべき距離
の全域についてリニアリティの高い測定結果を得ること
ができる距離測定装置を提供することにある。
において中央の領域の出力と中央の領域に隣接する領域
のそれぞれの出力との和を求め、これら２つの出力和の
比に基づいて対象物体までの距離を測定することによ
り、回路構成を簡略化できるとともに、測定すべき距離
の全域についてリニアリティの高い測定結果を得ること
ができる距離測定装置を提供することにある。
（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の距離測定装置は、対象物体に対して光を投
光する投光素子と、投光素子の投光方向に垂直な方向に
投光素子から一定基線長離れた位置で対象物体からの反
射光を受光して受光量に応じた信号を出力する少なくと
も３分割の多分割位置検出用受光素子と、を備えた三角
測距方式の距離測定装置において、 前記受光素子の全受光領域を前記基線長方向に３分割
に構成し、前記受光素子の受光領域のうち中央の受光領
域の出力と中央の受光領域に隣接する両側の受光領域の
それぞれの出力とを加算し、一方の加算値と他方の加算
値との比を演算する演算手段を設け、演算手段の演算結
果から投光素子と対象物体との距離を測定することを特
徴とする。
光する投光素子と、投光素子の投光方向に垂直な方向に
投光素子から一定基線長離れた位置で対象物体からの反
射光を受光して受光量に応じた信号を出力する少なくと
も３分割の多分割位置検出用受光素子と、を備えた三角
測距方式の距離測定装置において、 前記受光素子の全受光領域を前記基線長方向に３分割
に構成し、前記受光素子の受光領域のうち中央の受光領
域の出力と中央の受光領域に隣接する両側の受光領域の
それぞれの出力とを加算し、一方の加算値と他方の加算
値との比を演算する演算手段を設け、演算手段の演算結
果から投光素子と対象物体との距離を測定することを特
徴とする。
（ｅ）作用 この発明においては、３分割にされた受光素子の各領
域から受光量に応じた信号が出力される。
域から受光量に応じた信号が出力される。
この出力信号のうち、中央の受光領域の出力と、中央
の領域に隣接する両側の受光領域のそれぞれの出力が加
算され、一方の出力和と他方の出力和との比が演算さ
れ、この演算結果から対象物体までの距離が測定され
る。したがって、除算回路は一つでよく、出力を選択す
る手段も不要になる。また距離の測定に用いられる出力
比の分母および分子には共通項として中央の受光領域の
出力が存在するため、測定距離の全範囲について出力比
と距離との関係にリニアリティが得られる。
の領域に隣接する両側の受光領域のそれぞれの出力が加
算され、一方の出力和と他方の出力和との比が演算さ
れ、この演算結果から対象物体までの距離が測定され
る。したがって、除算回路は一つでよく、出力を選択す
る手段も不要になる。また距離の測定に用いられる出力
比の分母および分子には共通項として中央の受光領域の
出力が存在するため、測定距離の全範囲について出力比
と距離との関係にリニアリティが得られる。
（ｆ）実施例 第１図は、この発明の実施例である距離測定装置の演
算手段の構成を示すブロック図である。
算手段の構成を示すブロック図である。
第３図に示す構成に配置されたこの発明の多分割位置
検出用受光素子である受光素子（分割フォトダイオー
ド）２において、３分割にされた各受光領域2a〜2cから
受光量に応じて出力信号（電圧）Va〜Vcが出力される。
これら３出力の内受光領域2aおよび2bの出力Va,Vbが加
算回路7aに入力され、受光領域2b,2cの出力Vb,Vcが加算
回路7bに入力される。それぞれの加算回路7a,7bにおい
て２出力が加算され、この加算結果がそれぞれ増幅器8
a,8bを経て除算回路９に入力される。この除算回路９で
は、 （Va＋Vb）／（Vb＋Vc） ・・・第１式 の演算が行われ、この演算結果として出力比Ｖが出力さ
れる。上述の加算回路7a,7b、増幅器8a,8bおよび除算回
路９によって演算手段６が構成されている。
検出用受光素子である受光素子（分割フォトダイオー
ド）２において、３分割にされた各受光領域2a〜2cから
受光量に応じて出力信号（電圧）Va〜Vcが出力される。
これら３出力の内受光領域2aおよび2bの出力Va,Vbが加
算回路7aに入力され、受光領域2b,2cの出力Vb,Vcが加算
回路7bに入力される。それぞれの加算回路7a,7bにおい
て２出力が加算され、この加算結果がそれぞれ増幅器8
a,8bを経て除算回路９に入力される。この除算回路９で
は、 （Va＋Vb）／（Vb＋Vc） ・・・第１式 の演算が行われ、この演算結果として出力比Ｖが出力さ
れる。上述の加算回路7a,7b、増幅器8a,8bおよび除算回
路９によって演算手段６が構成されている。
以上のように構成された演算手段６の演算によって得
られた出力比Ｖと距離Ｒとの関係を第２図中実線で示
す。同図に示すように、特に近距離の範囲において、図
中破線で示す従来の測定装置の出力比と距離との関係に
比べてリニアリティを向上することができる。これは、
対象物体３に対する距離の測定範囲の全域について、第
１式に示す同一の演算式によって出力比Ｖを求め、且つ
出力比Ｖの分母および分子に共通項Vbが現れるためであ
る。このように本実施例によれば、出力比Ｖの演算を極
めて簡単な回路構成により実行できるとともに、測定範
囲の全域について出力比Ｖと距離Ｒとにリニアリティを
実現できる利点がある。
られた出力比Ｖと距離Ｒとの関係を第２図中実線で示
す。同図に示すように、特に近距離の範囲において、図
中破線で示す従来の測定装置の出力比と距離との関係に
比べてリニアリティを向上することができる。これは、
対象物体３に対する距離の測定範囲の全域について、第
１式に示す同一の演算式によって出力比Ｖを求め、且つ
出力比Ｖの分母および分子に共通項Vbが現れるためであ
る。このように本実施例によれば、出力比Ｖの演算を極
めて簡単な回路構成により実行できるとともに、測定範
囲の全域について出力比Ｖと距離Ｒとにリニアリティを
実現できる利点がある。
なお、受光素子２は、出力信号として電流を出力する
ものであってもよい。また、受光素子２の分割数は３に
限るものではない。
ものであってもよい。また、受光素子２の分割数は３に
限るものではない。
（ｇ）発明の効果 この発明によれば、対象物体までの距離を測定するた
めに単一の出力比を求めるだけでよく、複数の除算回路
や用いるべき出力比を選択する選択回路が不要になり、
回路構成を簡単にできる利点がある。また、測定範囲の
全域について単一の演算処理を行うとともに、処理比の
分母および分子に中央の受光領域の出力を共通項として
入れることができ、出力比と距離とのリニアリティを向
上して全範囲について正確な距離の測定を行うことがで
きる利点がある。
めに単一の出力比を求めるだけでよく、複数の除算回路
や用いるべき出力比を選択する選択回路が不要になり、
回路構成を簡単にできる利点がある。また、測定範囲の
全域について単一の演算処理を行うとともに、処理比の
分母および分子に中央の受光領域の出力を共通項として
入れることができ、出力比と距離とのリニアリティを向
上して全範囲について正確な距離の測定を行うことがで
きる利点がある。
第１図はこの発明の実施例である距離測定装置の構成を
示すブロック図、第２図は同距離測定装置における出力
比と距離との関係を示す図、第３図はこの発明を含む一
般的な三角測距方式の距離測定装置における投光素子と
受光素子との配置関係を示す図である。 １……投光素子、２……受光素子、 2a〜2c……受光領域、３……対象物体、 ６……演算手段、7a,7b……加算回路、 ９……除算回路。
示すブロック図、第２図は同距離測定装置における出力
比と距離との関係を示す図、第３図はこの発明を含む一
般的な三角測距方式の距離測定装置における投光素子と
受光素子との配置関係を示す図である。 １……投光素子、２……受光素子、 2a〜2c……受光領域、３……対象物体、 ６……演算手段、7a,7b……加算回路、 ９……除算回路。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30
Claims (1)
- 【請求項１】対象物体に対して光を投光する投光素子
と、投光素子の投光方向に垂直な方向に投光素子から一
定基線長離れた位置で対象物体からの反射光を受光して
受光量に応じた信号を出力する少なくとも３分割の多分
割位置検出用受光素子と、を備えた三角測距方式の距離
測定装置において、 前記受光素子の全受光領域を前記基線長方向に３分割に
構成し、前記受光素子の受光領域のうち中央の受光領域
の出力と中央の受光領域に隣接する両側の受光領域のそ
れぞれの出力とを加算し、一方の加算値と他方の加算値
との比を演算する演算手段を設け、演算手段の演算結果
から投光素子と対象物体との距離を測定することを特徴
とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31100990A JP2901747B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31100990A JP2901747B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181111A JPH04181111A (ja) | 1992-06-29 |
| JP2901747B2 true JP2901747B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=18012027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31100990A Expired - Lifetime JP2901747B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2901747B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP31100990A patent/JP2901747B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04181111A (ja) | 1992-06-29 |
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