JP3165255B2 - 測距センサ - Google Patents
測距センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＳＤを使用した測距
センサに関する。
センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】受光素子としてのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ＝半導体位置検出素子）は、ホトダイオード（ＰＤ）
を応用した光スポツト位置検出用センサである。
ｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ＝半導体位置検出素子）は、ホトダイオード（ＰＤ）
を応用した光スポツト位置検出用センサである。
【０００３】このＰＳＤは、入射する光スポツトの位置
により、取出される信号電流Ｉ１とＩ２のバランスが変
化する。図４に、ＰＳＤを用いた測距センサの検出原理
図を示す。
により、取出される信号電流Ｉ１とＩ２のバランスが変
化する。図４に、ＰＳＤを用いた測距センサの検出原理
図を示す。
【０００４】図４に示すように、赤外発光ダイオード１
（ＬＥＤ）にて発光された光は、レンズ２を介して検出
物体（一例として人物）３にて反射し、レンズ４を介し
てＰＳＤ５に入射する。この反射光ＭがＰＳＤ５に入射
する位置（光のスポツト位置）は、人物３とセンサとの
距離Ｄによつて変化し、検出物体３が遠くなると（Ｄが
長くなると）、反射光Ｍ１は図４中の破線のようにな
り、ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置も変化する。
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が変化すると、こ
れに応じてＰＳＤ５の両端から取出される信号電流Ｉ１
とＩ２のバランスが変化する。
（ＬＥＤ）にて発光された光は、レンズ２を介して検出
物体（一例として人物）３にて反射し、レンズ４を介し
てＰＳＤ５に入射する。この反射光ＭがＰＳＤ５に入射
する位置（光のスポツト位置）は、人物３とセンサとの
距離Ｄによつて変化し、検出物体３が遠くなると（Ｄが
長くなると）、反射光Ｍ１は図４中の破線のようにな
り、ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置も変化する。
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が変化すると、こ
れに応じてＰＳＤ５の両端から取出される信号電流Ｉ１
とＩ２のバランスが変化する。
【０００５】この信号電流Ｉ１とＩ２のバランスを、図
５に示したような信号処理回路８にて検出することによ
り、検出物体３とセンサの距離を検出することができ、
ＰＳＤ５を用いた測距センサとして使用することができ
る。なお、図５中、９はＬＥＤ１を駆動するための駆動
回路である。
５に示したような信号処理回路８にて検出することによ
り、検出物体３とセンサの距離を検出することができ、
ＰＳＤ５を用いた測距センサとして使用することができ
る。なお、図５中、９はＬＥＤ１を駆動するための駆動
回路である。
【０００６】ここで、ＰＳＤの動作原理を図６に基づい
て説明する。ＰＳＤ５は、図６の（Ａ）に示すように、
シリコンチップの表面にｐ−層、裏面にｎ＋層、そして
その中間にあるｉ層の３層から構成され、ＰＳＤ５の表
面に光スポットφを照射したとき、生成された電荷（キ
ャリアー）は抵抗層（ｐ−層）で光の入射位置と取り出
し電極Ａ，Ｂまでの距離に逆比例して分割され、各々の
電極Ａ，Ｂから電流Ｉ１，Ｉ２として取り出される。
て説明する。ＰＳＤ５は、図６の（Ａ）に示すように、
シリコンチップの表面にｐ−層、裏面にｎ＋層、そして
その中間にあるｉ層の３層から構成され、ＰＳＤ５の表
面に光スポットφを照射したとき、生成された電荷（キ
ャリアー）は抵抗層（ｐ−層）で光の入射位置と取り出
し電極Ａ，Ｂまでの距離に逆比例して分割され、各々の
電極Ａ，Ｂから電流Ｉ１，Ｉ２として取り出される。
【０００７】今、図６の（Ａ）のように、光電流Ｉ０、
電極Ａ，Ｂの中点から光入射位置Ｐ点までの距離をｘ、
入射位置Ｐ点から電極Ａまでの抵抗値をＲ０１、入射位
置Ｐ点から電極Ｂまでの抵抗値をＲ０２、電極Ａ，Ｂ間
の距離をＬ、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値をＲＴ、電極Ａ，Ｂ
から取り出される電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすると、
電流Ｉ１，Ｉ２は以下の（１）（２）式で表される。
電極Ａ，Ｂの中点から光入射位置Ｐ点までの距離をｘ、
入射位置Ｐ点から電極Ａまでの抵抗値をＲ０１、入射位
置Ｐ点から電極Ｂまでの抵抗値をＲ０２、電極Ａ，Ｂ間
の距離をＬ、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値をＲＴ、電極Ａ，Ｂ
から取り出される電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすると、
電流Ｉ１，Ｉ２は以下の（１）（２）式で表される。
【０００８】
【数１】
【０００９】表面抵抗層（ｐ−層）の比抵抗Ｒｉの分布
が図６の（Ｂ）のように一様であるので、抵抗Ｒ０１，
Ｒ０２は入射位置Ｐ点から電極Ａ，Ｂまでの距離に比例
し、次式で表される。
が図６の（Ｂ）のように一様であるので、抵抗Ｒ０１，
Ｒ０２は入射位置Ｐ点から電極Ａ，Ｂまでの距離に比例
し、次式で表される。
【００１０】
【数２】
【００１１】これを（１）（２）式に代入すると、電極
Ａ，Ｂから取り出される電流Ｉ１，Ｉ２は次式となる。
Ａ，Ｂから取り出される電流Ｉ１，Ｉ２は次式となる。
【００１２】
【数３】
【００１３】ここで、電流Ｉ１，Ｉ２の和と差の比をと
ると次式となる。
ると次式となる。
【００１４】
【数４】
【００１５】このように、受光素子としてＰＳＤを用い
ると、直接位置情報を出力として得られる。
ると、直接位置情報を出力として得られる。
【００１６】このＰＳＤ５の信号電流Ｉ１とＩ２を処理
する信号処理回路部８の一例を図７に示す。図７におい
て、Ｒ１〜Ｒ７は抵抗、Ｐ１〜Ｐ５は増幅器を示す。Ｐ
ＳＤ５の信号電流Ｉ１，Ｉ２は、電流電圧変換回路部８
ａにて、電圧Ｖ０１，Ｖ０２に変換する。Ｖ０１はＶ
０１＝Ｒ１×Ｉ１、Ｖ０２はＶ０２＝Ｒ１×Ｉ２とな
る。次に、減算回路部８ｂにてＶ０２とＶ０１の引算を
行い、Ｉ２−Ｉ１に対応した出力電圧ＶＯＡを得る。Ｖ
０Ａは次式で表わされる。
する信号処理回路部８の一例を図７に示す。図７におい
て、Ｒ１〜Ｒ７は抵抗、Ｐ１〜Ｐ５は増幅器を示す。Ｐ
ＳＤ５の信号電流Ｉ１，Ｉ２は、電流電圧変換回路部８
ａにて、電圧Ｖ０１，Ｖ０２に変換する。Ｖ０１はＶ
０１＝Ｒ１×Ｉ１、Ｖ０２はＶ０２＝Ｒ１×Ｉ２とな
る。次に、減算回路部８ｂにてＶ０２とＶ０１の引算を
行い、Ｉ２−Ｉ１に対応した出力電圧ＶＯＡを得る。Ｖ
０Ａは次式で表わされる。
【００１７】
【数５】
【００１８】また、加算回路部８ｃにて、Ｖ０１とＶ
０２の足し算を行う。図７において、Ｖ０３は次式で表
わされる。
０２の足し算を行う。図７において、Ｖ０３は次式で表
わされる。
【００１９】
【数６】
【００２０】そして、Ｉ１＋Ｉ２に対応した出力ＶＯＢ
を得ることができる。Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
を得ることができる。Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
【００２１】
【数７】
【００２２】このＶＯＡとＶＯＢをマイコン等で演算処
理することにより、ＶＯＡ／ＶＯＢを求める。 Ｖ０Ａ
／Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
理することにより、ＶＯＡ／ＶＯＢを求める。 Ｖ０Ａ
／Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
【００２３】
【数８】
【００２４】したがつて、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ
２）は、上述の如く、ＰＳＤ５に入射する光の位置に対
応しており、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ２）により、
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわかる。
２）は、上述の如く、ＰＳＤ５に入射する光の位置に対
応しており、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ２）により、
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわかる。
【００２５】ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわ
かると、前述のように、センサと検出物体３との距離が
わかる。
かると、前述のように、センサと検出物体３との距離が
わかる。
【００２６】このようにして、ＰＳＤ５の信号電流Ｉ１
とＩ２を信号処理回路部８にて処理することにより、セ
ンサと検出物体３の距離を検出することができる。
とＩ２を信号処理回路部８にて処理することにより、セ
ンサと検出物体３の距離を検出することができる。
【００２７】また、ＰＳＤ５の他の信号処理回路部８の
例を図８に示す。図８の回路において、１５は対数変換
回路部、１６は差動増幅回路部、１７，１８はｌｏｇダ
イオードで、その出力Ｖ０１，Ｖ０２は次式で表され
る。なお、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度（°
Ｋ）、ｑは電子の電荷量である。
例を図８に示す。図８の回路において、１５は対数変換
回路部、１６は差動増幅回路部、１７，１８はｌｏｇダ
イオードで、その出力Ｖ０１，Ｖ０２は次式で表され
る。なお、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度（°
Ｋ）、ｑは電子の電荷量である。
【００２８】
【数９】
【００２９】そして、増幅回路部１６内からの出力Ｖ０
は次式で表わされる。
は次式で表わされる。
【００３０】
【数１０】
【００３１】この回路により、ｌｏｇ（Ｉ１／Ｉ２）に
対応した出力を得ることができる。Ｉ１／Ｉ２は、ＰＳ
Ｄに入射する光のスポツト位置に対応しており、ｌｏｇ
（Ｉ１／Ｉ２）により、ＰＳＤに入射する光のスポツト
位置がわかる。ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が
わかると、前述のように、センサと検出物体３との距離
を検出することができる。
対応した出力を得ることができる。Ｉ１／Ｉ２は、ＰＳ
Ｄに入射する光のスポツト位置に対応しており、ｌｏｇ
（Ｉ１／Ｉ２）により、ＰＳＤに入射する光のスポツト
位置がわかる。ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が
わかると、前述のように、センサと検出物体３との距離
を検出することができる。
【００３２】
【発明が解決しようとする課題】図９は、一般的な測距
センサの測距可能範囲ＬＡ−ＬＢを示す図である。従来
の光学的測距センサでは、図９の受光角度θの範囲内に
外乱光源があると、外乱光がレンズ４で集光されＰＳＤ
５に入射する。ＰＳＤ５に入射する外乱光の強度が強い
と、ＰＳＤ５の許容電流の上限を越えるようになり、Ｐ
ＳＤ５の出力が正しく出てこない。
センサの測距可能範囲ＬＡ−ＬＢを示す図である。従来
の光学的測距センサでは、図９の受光角度θの範囲内に
外乱光源があると、外乱光がレンズ４で集光されＰＳＤ
５に入射する。ＰＳＤ５に入射する外乱光の強度が強い
と、ＰＳＤ５の許容電流の上限を越えるようになり、Ｐ
ＳＤ５の出力が正しく出てこない。
【００３３】ここで、ＰＳＤ５の周囲照度による出力電
流特性を図１０に示す。ＰＳＤ５は等価的に図１１のよ
うに表すことができる。図１１の回路は、逆バイアス電
圧ＶＲを印加して使用する。ＰＳＤ５に光が入射する
と、光量（照度）に比例した光出力電流ＩＬが図１１の
ように流れる。光量が多くなると、光量に比例してホト
ダイオードのアノード部（以下、Ａ部という）の電圧が
上昇する。この上昇電圧ΔＶは、ホトダイオードに直列
接続された仮想抵抗をＲとすると、 ΔＶ＝ＩＬ×Ｒ となる。
流特性を図１０に示す。ＰＳＤ５は等価的に図１１のよ
うに表すことができる。図１１の回路は、逆バイアス電
圧ＶＲを印加して使用する。ＰＳＤ５に光が入射する
と、光量（照度）に比例した光出力電流ＩＬが図１１の
ように流れる。光量が多くなると、光量に比例してホト
ダイオードのアノード部（以下、Ａ部という）の電圧が
上昇する。この上昇電圧ΔＶは、ホトダイオードに直列
接続された仮想抵抗をＲとすると、 ΔＶ＝ＩＬ×Ｒ となる。
【００３４】Ａ部の電圧がＶＲを超えると、ホトダイオ
ードに順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝Ａ部電圧−ＶＲ）が印加
されることになり、ダイオード特性として、ＶＦにより
順方向電流ＩＦが発生する。すなわち、見かけ上、出力
電流は、ＩＬ−ＩＦとなり、図１０のように、照度が大
になると、出力電流Ｉのリニアリティがなくなってしま
う。そして、ＶＲが小さければ小さいほど、リニアリテ
ィの上限は低くなる。このリニアリティの上限を超える
領域では、正確なＰＳＤ出力を得ることができない。し
たがって、センサとして、正しい測距ができなくなると
いった問題があった。
ードに順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝Ａ部電圧−ＶＲ）が印加
されることになり、ダイオード特性として、ＶＦにより
順方向電流ＩＦが発生する。すなわち、見かけ上、出力
電流は、ＩＬ−ＩＦとなり、図１０のように、照度が大
になると、出力電流Ｉのリニアリティがなくなってしま
う。そして、ＶＲが小さければ小さいほど、リニアリテ
ィの上限は低くなる。このリニアリティの上限を超える
領域では、正確なＰＳＤ出力を得ることができない。し
たがって、センサとして、正しい測距ができなくなると
いった問題があった。
【００３５】本発明は、上記課題に鑑み、外乱光により
誤測距の可能性を確認し、または誤測距を防止できる測
距センサの提供を目的とする。
誤測距の可能性を確認し、または誤測距を防止できる測
距センサの提供を目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、図１〜３の如く、発光素子１からの光を検出物体
３に当て、該検出物体３で反射した光を受光素子５で受
け、該受光素子５での入射スポツト位置により変動する
一対の電流Ｉ1，Ｉ2の出力比から検出物体３までの距離
を測定する測距センサにおいて、前記受光素子５での受
光量を検出するための受光量検出回路２１と、該受光量
検出回路２１からの出力結果が一定の基準出力範囲内に
あるか否かを判定する判定回路２２とが設けられ、外乱
光の受光によって前記受光量検出回路２１からの出力結
果が基準出力以上あると判定された時に、アラーム信号
を出力するアラーム回路２３、あるいは直前のセンサ出
力を維持しつづける出力維持回路２４が設けられたもの
である。
段は、図１〜３の如く、発光素子１からの光を検出物体
３に当て、該検出物体３で反射した光を受光素子５で受
け、該受光素子５での入射スポツト位置により変動する
一対の電流Ｉ1，Ｉ2の出力比から検出物体３までの距離
を測定する測距センサにおいて、前記受光素子５での受
光量を検出するための受光量検出回路２１と、該受光量
検出回路２１からの出力結果が一定の基準出力範囲内に
あるか否かを判定する判定回路２２とが設けられ、外乱
光の受光によって前記受光量検出回路２１からの出力結
果が基準出力以上あると判定された時に、アラーム信号
を出力するアラーム回路２３、あるいは直前のセンサ出
力を維持しつづける出力維持回路２４が設けられたもの
である。
【００３７】そして、受光素子５は、図６の如く、アノ
ード側に一対の電極Ａ，Ｂを有するとともにカソード側
に１つの電極Ｃを有し、アノード側電極Ａ，Ｂからアノ
ード側表面に入射した光によって発生した電流を取り出
し、図１〜３の如く、受光素子５のカソード側電極Ｃに
受光量検出回路２１が接続され、カソード側電極Ｃに流
れ込む入力電流に基づいて受光量を検出するものであ
る。
ード側に一対の電極Ａ，Ｂを有するとともにカソード側
に１つの電極Ｃを有し、アノード側電極Ａ，Ｂからアノ
ード側表面に入射した光によって発生した電流を取り出
し、図１〜３の如く、受光素子５のカソード側電極Ｃに
受光量検出回路２１が接続され、カソード側電極Ｃに流
れ込む入力電流に基づいて受光量を検出するものであ
る。
【００３８】
【作用】上記請求項１による課題解決手段において、外
乱光による受光素子５の出力を受光量検出回路２１にて
検出する。この際、外乱光が受光素子５に入射すると、
受光素子５の出力が上昇して、その出力がある一定基準
以上あるときに、このことを判定回路２２にて判定し、
アラーム回路２３にてアラーム信号を出力する。そうす
ると、外乱光による誤測距の可能性を報知、確認するこ
とができる。
乱光による受光素子５の出力を受光量検出回路２１にて
検出する。この際、外乱光が受光素子５に入射すると、
受光素子５の出力が上昇して、その出力がある一定基準
以上あるときに、このことを判定回路２２にて判定し、
アラーム回路２３にてアラーム信号を出力する。そうす
ると、外乱光による誤測距の可能性を報知、確認するこ
とができる。
【００３９】請求項２では、判定回路２２により、外乱
光による受光素子５の出力がある一定基準以上あると判
定したとき、その直前の出力を出力維持回路２４により
維持する。そうすると、外乱光による誤測距を防止でき
る。
光による受光素子５の出力がある一定基準以上あると判
定したとき、その直前の出力を出力維持回路２４により
維持する。そうすると、外乱光による誤測距を防止でき
る。
【００４０】
（第一実施例）図１は本発明の第一実施例に係る測距セ
ンサの制御ブロック図である。該測距センサは、図１の
如く、発光素子としてのＬＥＤ１からの光を、図４に示
したレンズ２を介して検出物体３に当て、該検出物体３
で反射した光を、レンズ４を介して受光素子としてのＰ
ＳＤ５で受け、該ＰＳＤ５での入射スポツト位置により
変動する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の出力比から検出物体３
までの距離を測定するものである。
ンサの制御ブロック図である。該測距センサは、図１の
如く、発光素子としてのＬＥＤ１からの光を、図４に示
したレンズ２を介して検出物体３に当て、該検出物体３
で反射した光を、レンズ４を介して受光素子としてのＰ
ＳＤ５で受け、該ＰＳＤ５での入射スポツト位置により
変動する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の出力比から検出物体３
までの距離を測定するものである。
【００４１】そして、該測距センサには、前記受光素子
５での受光量を検出する受光量検出回路２１と、該受光
量検出回路２１からの出力結果が一定の基準出力範囲内
にあるか否かを判定する判定回路２２と、該判定回路２
２により前記受光量検出回路２１からの出力結果が一定
の基準出力範囲外にあると判定された時にアラーム信号
を出力するアラーム回路２３とが設けられている。
５での受光量を検出する受光量検出回路２１と、該受光
量検出回路２１からの出力結果が一定の基準出力範囲内
にあるか否かを判定する判定回路２２と、該判定回路２
２により前記受光量検出回路２１からの出力結果が一定
の基準出力範囲外にあると判定された時にアラーム信号
を出力するアラーム回路２３とが設けられている。
【００４２】前記ＬＥＤ１は、図１の如く、駆動回路部
９にてパネル発光駆動される。
９にてパネル発光駆動される。
【００４３】前記ＰＳＤ３の内部構造は、図６で示した
従来例と同様であるので説明を省略する。該ＰＳＤ３か
らの信号は、図１の如く、信号処理回路部８に受信され
て処理されるとともに、その受光量は、前記受光量検出
回路２１にて検出される。なお、前記信号処理回路部８
は、図７または図８のような従来と同様のものが用いら
れる。
従来例と同様であるので説明を省略する。該ＰＳＤ３か
らの信号は、図１の如く、信号処理回路部８に受信され
て処理されるとともに、その受光量は、前記受光量検出
回路２１にて検出される。なお、前記信号処理回路部８
は、図７または図８のような従来と同様のものが用いら
れる。
【００４４】前記受光量検出回路２１は、前記ＰＳＤ３
の電源Ｖｃｃ側に接続され、ＰＳＤ３に流れる電流の合
計値Ｉ１＋Ｉ２を検出する。
の電源Ｖｃｃ側に接続され、ＰＳＤ３に流れる電流の合
計値Ｉ１＋Ｉ２を検出する。
【００４５】前記判定回路２２は、比較対象となる基準
出力範囲の上限値（以下、基準値という）が予め記憶さ
れており、その基準値と前記受光量検出回路２１からの
検出信号とを比較してその大小を判定する。
出力範囲の上限値（以下、基準値という）が予め記憶さ
れており、その基準値と前記受光量検出回路２１からの
検出信号とを比較してその大小を判定する。
【００４６】前記アラーム回路２３は、前記判定回路２
２の判定結果に基づき、外部の音声式警報器や警報ラン
プにオン信号を送信してこれらを駆動する。
２の判定結果に基づき、外部の音声式警報器や警報ラン
プにオン信号を送信してこれらを駆動する。
【００４７】なお、上記各回路２１，２２，２３は、バ
イポーラＩＣやＣＭＯＳ−ＩＣ等の集積回路を用いても
よいし、配線基板上に各部品を搭載して組み込んだチッ
プオンボード（ＣＯＢ）を用いてもよい。
イポーラＩＣやＣＭＯＳ−ＩＣ等の集積回路を用いても
よいし、配線基板上に各部品を搭載して組み込んだチッ
プオンボード（ＣＯＢ）を用いてもよい。
【００４８】上記構成において、外乱光により受光素子
５の出力を受光量検出回路２１にて検出する。この際、
受光素子５の出力がある一定基準範囲外にあるときに、
このことを判定回路２２にて判定し、アラーム回路２３
にてアラーム信号を出力する。そうすると、外乱光によ
る誤測距の可能性を報知し、確認することができる。
５の出力を受光量検出回路２１にて検出する。この際、
受光素子５の出力がある一定基準範囲外にあるときに、
このことを判定回路２２にて判定し、アラーム回路２３
にてアラーム信号を出力する。そうすると、外乱光によ
る誤測距の可能性を報知し、確認することができる。
【００４９】（第二実施例）図２は本発明の第二実施例
に係る測距センサの制御ブロック図である。該測距セン
サには、図２の如く、受光素子５での受光量を検出する
受光量検出回路２１と、該受光量検出回路２１からの出
力結果が一定の基準出力範囲内にあるか否かを判定する
判定回路２２と、該判定回路２２により受光量検出回路
からの出力結果が一定の基準出力範囲外にあると判定さ
れた時に直前のセンサ出力を維持しつづける出力維持回
路２４とが設けられている。
に係る測距センサの制御ブロック図である。該測距セン
サには、図２の如く、受光素子５での受光量を検出する
受光量検出回路２１と、該受光量検出回路２１からの出
力結果が一定の基準出力範囲内にあるか否かを判定する
判定回路２２と、該判定回路２２により受光量検出回路
からの出力結果が一定の基準出力範囲外にあると判定さ
れた時に直前のセンサ出力を維持しつづける出力維持回
路２４とが設けられている。
【００５０】前記受光量検出回路２１および判定回路２
２は、第一実施例と同様であるため、その説明を省略す
る。
２は、第一実施例と同様であるため、その説明を省略す
る。
【００５１】前記出力維持回路２４は、信号処理回路部
８の内部に組み込まれており、例えば、一般的なディレ
イ装置を用い、判定回路２２で出力結果が一定の基準出
力範囲外にあると判定した時には、ディレイ装置にて一
定期間遅延されて出力された出力に切換え、この出力値
をホールドするよう構成されている。
８の内部に組み込まれており、例えば、一般的なディレ
イ装置を用い、判定回路２２で出力結果が一定の基準出
力範囲外にあると判定した時には、ディレイ装置にて一
定期間遅延されて出力された出力に切換え、この出力値
をホールドするよう構成されている。
【００５２】上記構成では、判定回路２２により、外乱
光による受光素子５の出力がある一定基準範囲外にある
と判定したとき、その直前の出力を出力維持回路２４に
より維持する。直前の出力は、一定基準範囲内にあるた
め、外乱光による誤測距を防止できる。
光による受光素子５の出力がある一定基準範囲外にある
と判定したとき、その直前の出力を出力維持回路２４に
より維持する。直前の出力は、一定基準範囲内にあるた
め、外乱光による誤測距を防止できる。
【００５３】（第三実施例）図３は本発明の第三実施例
に係る測距センサの制御ブロック図である。該測距セン
サは、受光量検出回路２１、判定回路２２のほか、第一
実施例で述べたアラーム回路２３と、第二実施例で述べ
た出力維持回路２４との両方が設けられている。
に係る測距センサの制御ブロック図である。該測距セン
サは、受光量検出回路２１、判定回路２２のほか、第一
実施例で述べたアラーム回路２３と、第二実施例で述べ
た出力維持回路２４との両方が設けられている。
【００５４】本実施例では、判定回路２２により基準範
囲外と判定した場合に、アラーム回路２３と出力維持回
路２４を同時に働かせ、アラーム信号を出力すると同時
に直前のセンサ出力を維持し続ける。本実施例によって
も、今まで大きな問題点であった外乱光による誤測距を
防止することができる。
囲外と判定した場合に、アラーム回路２３と出力維持回
路２４を同時に働かせ、アラーム信号を出力すると同時
に直前のセンサ出力を維持し続ける。本実施例によって
も、今まで大きな問題点であった外乱光による誤測距を
防止することができる。
【００５５】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００５６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、受光量検出回路、判定回路およびアラ
ーム回路を設けているので、外乱光の受光時にアラーム
信号が出力され、外乱光による誤測距の可能性を報知
し、確認することができる。
求項１によると、受光量検出回路、判定回路およびアラ
ーム回路を設けているので、外乱光の受光時にアラーム
信号が出力され、外乱光による誤測距の可能性を報知
し、確認することができる。
【００５７】請求項２によると、受光量検出回路、判定
回路および出力維持回路を設けているので、外乱光の受
光時に、その直前の出力を出力維持回路により維持で
き、外乱光による誤測距を防止できるといった優れた効
果がある。
回路および出力維持回路を設けているので、外乱光の受
光時に、その直前の出力を出力維持回路により維持で
き、外乱光による誤測距を防止できるといった優れた効
果がある。
【図１】本発明の第一実施例に係る測距センサの制御ブ
ロック図
ロック図
【図２】本発明の第二実施例に係る測距センサの制御ブ
ロック図
ロック図
【図３】本発明の第三実施例に係る測距センサの制御ブ
ロック図
ロック図
【図４】一般的な測距センサの検出原理図
【図５】従来の測距センサの制御ブロック図
【図６】（Ａ）は受光素子の動作原理図、（Ｂ）は表面
抵抗層の比抵抗の分布図
抵抗層の比抵抗の分布図
【図７】従来の受光素子の信号電流の信号処理回路の一
例を示す図
例を示す図
【図８】従来の受光素子の信号電流の信号処理回路の他
の例を示す図
の例を示す図
【図９】従来の測距センサの測距可能範囲を示す図
【図１０】一般的な測距センサについての周囲照度と出
力電流の関係を示す図
力電流の関係を示す図
【図１１】ＰＳＤと等価な仮想回路を示す図
１ 発光素子 ３ 検出物体 ５ 受光素子 ８ 信号処理回路部 ９ 駆動回路部 ２１ 受光量検出回路 ２２ 判定回路 ２３ アラーム回路 ２４ 出力維持回路 Ｉ１，Ｉ２ 信号電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01C 3/06 G01B 11/00 G01S 17/08
Claims (2)
- 【請求項１】 アノード側に一対の電極を有するととも
にカソード側に１つの電極を有する受光素子を用い、発
光素子からの光を検出物体に当て、該検出物体で反射し
た光を前記受光素子で受け、該受光素子のアノード側電
極から取り出された、入射スポツト位置により変動する
一対の電流の出力比から検出物体までの距離を測定する
測距センサにおいて、前記受光素子での受光量を検出す
るための受光量検出回路と、該受光量検出回路からの出
力結果が一定の基準出力範囲内にあるか否かを判定する
判定回路と、外乱光の受光によって前記受光量検出回路
からの出力結果が基準出力以上あると判定された時にア
ラーム信号を出力するアラーム回路とが設けられ、前記
受光量検出回路は、前記受光素子のカソード側電極に接
続され、該カソード側電極に流れ込む入力電流に基づい
て受光量を検出することを特徴とする光学的測距セン
サ。 - 【請求項２】 アノード側に一対の電極を有するととも
にカソード側に１つの電極を有する受光素子を用い、発
光素子からの光を検出物体に当て、該検出物体で反射し
た光を前記受光素子で受け、該受光素子のアノード側電
極から取り出された、入射スポツト位置により変動する
一対の電流の出力比から検出物体までの距離を測定する
測距センサにおいて、前記受光素子での受光量を検出す
るための受光量検出回路と、該受光量検出回路からの出
力結果が一定の基準出力範囲内にあるか否かを判定する
判定回路と、外乱光の受光によって前記受光量検出回路
からの出力結果が基準出力以上あると判定された時に直
前のセンサ出力を維持しつづける出力維持回路とが設け
られ、前記受光量検出回路は、前記受光素子のカソード
側電極に接続され、該カソード側電極に流れ込む入力電
流に基づいて受光量を検出することを特徴とする光学的
測距センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23953092A JP3165255B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 測距センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23953092A JP3165255B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 測距センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0688726A JPH0688726A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3165255B2 true JP3165255B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=17046179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23953092A Expired - Fee Related JP3165255B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | 測距センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3165255B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4047096B2 (ja) * | 2002-08-09 | 2008-02-13 | キヤノン株式会社 | 表面形状測定装置および方法 |
| JP2011247872A (ja) * | 2010-04-27 | 2011-12-08 | Denso Corp | 距離測定装置、距離測定方法、および距離測定プログラム |
| JP5637117B2 (ja) * | 2011-10-26 | 2014-12-10 | 株式会社デンソー | 距離測定装置、および距離測定プログラム |
| JP6694473B2 (ja) * | 2018-06-08 | 2020-05-13 | Dmg森精機株式会社 | 測定システム、測定方法および測定プログラム |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23953092A patent/JP3165255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0688726A (ja) | 1994-03-29 |
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