JP3401979B2 - 三角測量式測距装置及び障害物検知装置 - Google Patents
三角測量式測距装置及び障害物検知装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鏡面反射する測定対象
でも測距が可能な三角測量式測距装置及びこの三角測量
式測距装置を用いた障害物検知装置に関する。
でも測距が可能な三角測量式測距装置及びこの三角測量
式測距装置を用いた障害物検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の測距装置としては、２組の光学系
と受光部をもち、測定対象からの光を各光学系を介して
対応する各受光部で受光し、受光した光線の強度分布に
応じた明度信号が各受光部からそれぞれ出力され、出力
された互いの明度信号を、例えば一方の明度信号を基準
として他方の明度信号をずらしながら比較して相関を計
算し、相関が最も高い時、即ち、一方の基準の明度信号
に対して最も近似した明度信号が得られた時の位置のず
れ量を求め、このずれ量から距離を算出するようにした
パッシブ三角測量式測距装置がある（例えば特開昭５０
−１３８８２５号公報参照）。
と受光部をもち、測定対象からの光を各光学系を介して
対応する各受光部で受光し、受光した光線の強度分布に
応じた明度信号が各受光部からそれぞれ出力され、出力
された互いの明度信号を、例えば一方の明度信号を基準
として他方の明度信号をずらしながら比較して相関を計
算し、相関が最も高い時、即ち、一方の基準の明度信号
に対して最も近似した明度信号が得られた時の位置のず
れ量を求め、このずれ量から距離を算出するようにした
パッシブ三角測量式測距装置がある（例えば特開昭５０
−１３８８２５号公報参照）。
【０００３】従来のパッシブ三角測量式測距装置の原理
について、図23及び図24を用いて説明する。ただし、測
定対象は測距装置正面にあるものとする。測定対象１か
らの光は、第１の光学系２を通って基準側受光部３で受
光され、基準側受光部３では受光した光線の強度分布に
応じた第１の明度信号４が得られる。また、測定対象１
からの光は、第２の光学系５を通って参照側受光部６で
受光され、参照側受光部６では、受光した光線の第２の
明度信号７が得られる。
について、図23及び図24を用いて説明する。ただし、測
定対象は測距装置正面にあるものとする。測定対象１か
らの光は、第１の光学系２を通って基準側受光部３で受
光され、基準側受光部３では受光した光線の強度分布に
応じた第１の明度信号４が得られる。また、測定対象１
からの光は、第２の光学系５を通って参照側受光部６で
受光され、参照側受光部６では、受光した光線の第２の
明度信号７が得られる。
【０００４】この場合、測定対象１の位置１′、第２の
光学系２のレンズ中心位置２′、第２の光学系５のレン
ズ中心位置５′、第２の光学系５の光軸と参照側受光部
６の交点８、参照側受光部６上で測定対象１からの光が
焦点を結ぶ位置９及び第１の光学系２の光軸10の位置関
係は、図24のようになる。このとき、三角形１′−２′
−５′と三角形５′−８−９は相似である。
光学系２のレンズ中心位置２′、第２の光学系５のレン
ズ中心位置５′、第２の光学系５の光軸と参照側受光部
６の交点８、参照側受光部６上で測定対象１からの光が
焦点を結ぶ位置９及び第１の光学系２の光軸10の位置関
係は、図24のようになる。このとき、三角形１′−２′
−５′と三角形５′−８−９は相似である。
【０００５】ここで、測定対象１の位置１′と第１の光
学系２のレンズ中心位置２′との間の距離（測定距離）
をＤｊ、第１の光学系２のレンズ中心位置２′と第２の
光学系５のレンズ中心位置５′の間の距離（基線長）を
Ｂ、各光学系２，５の焦点距離をｆ、参照側受光部６上
における光軸との交点８と測定対象１からの光が焦点を
結ぶ位置９の間の距離（視差）をＲとすると、 Ｄｊ／Ｂ＝ｆ／Ｒ ・・・ （１） が成り立つ。（１）式から、 Ｄｊ＝Ｂ・ｆ／Ｒ ・・・ （２） となり、光学系から測定対象１までの距離Ｄｊは、
（２）式から算出できる。
学系２のレンズ中心位置２′との間の距離（測定距離）
をＤｊ、第１の光学系２のレンズ中心位置２′と第２の
光学系５のレンズ中心位置５′の間の距離（基線長）を
Ｂ、各光学系２，５の焦点距離をｆ、参照側受光部６上
における光軸との交点８と測定対象１からの光が焦点を
結ぶ位置９の間の距離（視差）をＲとすると、 Ｄｊ／Ｂ＝ｆ／Ｒ ・・・ （１） が成り立つ。（１）式から、 Ｄｊ＝Ｂ・ｆ／Ｒ ・・・ （２） となり、光学系から測定対象１までの距離Ｄｊは、
（２）式から算出できる。
【０００６】従って、基線長Ｂ、焦点距離ｆは予め測定
しておくことができるので、視差Ｒがわかれば距離Ｄｊ
を算出することができる。視差Ｒは、前述したように、
基準側受光部３と参照側受光部６から得られる明度信号
４，７を比較し、互いの相関の最も高い時のずれ量とし
て算出されるので、各受光部３，６からの明度信号４，
７を検出することで、測定対象までの距離Ｄｊは算出で
きる。
しておくことができるので、視差Ｒがわかれば距離Ｄｊ
を算出することができる。視差Ｒは、前述したように、
基準側受光部３と参照側受光部６から得られる明度信号
４，７を比較し、互いの相関の最も高い時のずれ量とし
て算出されるので、各受光部３，６からの明度信号４，
７を検出することで、測定対象までの距離Ｄｊは算出で
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
の三角測量式測距装置では、測定対象が鏡面である場合
には、測定対象までの距離ではなく、測定対象表面に映
り込んだ虚像までの距離を測定してしまう可能性がある
という問題点があった。測定対象が鏡面である場合の従
来の測距装置としては、１つの略点光源からの光を複数
個の受光体で検出し、略点光源と受光した受光体の位置
関係と、平面鏡の角度から測定対象までの距離を算出す
るか、または、複数個の略点光源からの光線を１つの受
光体で検出し、受光体が受光したときに点灯していた略
点光源と受光体の位置関係と、平面鏡の角度から測定対
象までの距離を算出するもの（特開昭５１−４０１６９
号公報参照）と、１つの略点光源からの光を受光レンズ
を用いて位置検出素子上に結像させ、位置検出素子上の
光の位置、略点光源と受光レンズの位置関係、平面鏡の
角度から測定対象までの距離を算出するもの（特開平３
−２５５９０９号公報参照）等がある 前者の測距原理について、図25及び図26を用いて説明す
る。
の三角測量式測距装置では、測定対象が鏡面である場合
には、測定対象までの距離ではなく、測定対象表面に映
り込んだ虚像までの距離を測定してしまう可能性がある
という問題点があった。測定対象が鏡面である場合の従
来の測距装置としては、１つの略点光源からの光を複数
個の受光体で検出し、略点光源と受光した受光体の位置
関係と、平面鏡の角度から測定対象までの距離を算出す
るか、または、複数個の略点光源からの光線を１つの受
光体で検出し、受光体が受光したときに点灯していた略
点光源と受光体の位置関係と、平面鏡の角度から測定対
象までの距離を算出するもの（特開昭５１−４０１６９
号公報参照）と、１つの略点光源からの光を受光レンズ
を用いて位置検出素子上に結像させ、位置検出素子上の
光の位置、略点光源と受光レンズの位置関係、平面鏡の
角度から測定対象までの距離を算出するもの（特開平３
−２５５９０９号公報参照）等がある 前者の測距原理について、図25及び図26を用いて説明す
る。
【０００８】狭指向角光源11から投射された光は、平面
鏡12で反射され、受光体13に入射される。狭指向角光源
11と各受光体13が基準線上に並んでおり、基準線と平面
鏡12は平行であるとする。平面鏡12の基準線に対する角
度が変化しなければ、平面鏡12までの距離Ｄｍは、 Ｄｍ＝Ｊ／２ｔａｎθ ・・・ （３） により算出できる。Ｊは狭指向角光源11と受光体13の間
の距離、θは狭指向角光源11の平面鏡12と直交する軸線
に対してなす角度である。
鏡12で反射され、受光体13に入射される。狭指向角光源
11と各受光体13が基準線上に並んでおり、基準線と平面
鏡12は平行であるとする。平面鏡12の基準線に対する角
度が変化しなければ、平面鏡12までの距離Ｄｍは、 Ｄｍ＝Ｊ／２ｔａｎθ ・・・ （３） により算出できる。Ｊは狭指向角光源11と受光体13の間
の距離、θは狭指向角光源11の平面鏡12と直交する軸線
に対してなす角度である。
【０００９】そして、図25のように１つの光源からの光
を複数の受光体で検出する場合は、平面鏡12がａの位置
からｂの位置へ移動すると受光する受光体13が異なり、
図26のように複数の光源からの光を１つの受光体で検出
する場合は、平面鏡12の位置に応じて受光体13が受光す
る光を発する光源11が異なる。従って、いずれの場合も
平面鏡12の位置に応じて光源11と受光体13の間の距離Ｊ
が変化するので、この距離Ｊを検出することで平面鏡12
までの距離Ｄｍが算出できる。
を複数の受光体で検出する場合は、平面鏡12がａの位置
からｂの位置へ移動すると受光する受光体13が異なり、
図26のように複数の光源からの光を１つの受光体で検出
する場合は、平面鏡12の位置に応じて受光体13が受光す
る光を発する光源11が異なる。従って、いずれの場合も
平面鏡12の位置に応じて光源11と受光体13の間の距離Ｊ
が変化するので、この距離Ｊを検出することで平面鏡12
までの距離Ｄｍが算出できる。
【００１０】次に、後者の測距原理について、図27を用
いて説明する。略点光源の位置をＬ、受光レンズの中心
位置をＯ、平面鏡の位置をＴ、略点光源から平面鏡に垂
線を下ろしその交点をＱ、略点光源からの光が平面鏡上
の点Ｐで反射して受光レンズによって焦点を結ぶ受光体
上の位置をＸとして、直線Ｌ−Ｑと直線Ｏ−Ｐの延長線
上の交点をＩとすると、図24で説明した三角測量の原理
によって、Ｌ、Ｏ、Ｘの位置関係と平面鏡の角度から略
点光源の位置ＬからＩまでの距離が算出できる。三角形
Ｌ−Ｑ−ＰとＩ−Ｑ−Ｐは等しいので、略点光源から平
面鏡までの距離は、ＬからＩまでの距離の半分である。
いて説明する。略点光源の位置をＬ、受光レンズの中心
位置をＯ、平面鏡の位置をＴ、略点光源から平面鏡に垂
線を下ろしその交点をＱ、略点光源からの光が平面鏡上
の点Ｐで反射して受光レンズによって焦点を結ぶ受光体
上の位置をＸとして、直線Ｌ−Ｑと直線Ｏ−Ｐの延長線
上の交点をＩとすると、図24で説明した三角測量の原理
によって、Ｌ、Ｏ、Ｘの位置関係と平面鏡の角度から略
点光源の位置ＬからＩまでの距離が算出できる。三角形
Ｌ−Ｑ−ＰとＩ−Ｑ−Ｐは等しいので、略点光源から平
面鏡までの距離は、ＬからＩまでの距離の半分である。
【００１１】しかしながら、表面が鏡面である測定対象
の測距を行う、上述の従来装置では、測定対象である平
面鏡と測距装置との角度関係が既知でないと平面鏡まで
の距離が測定できないため、測定対象が不特定の場合は
使用できないという問題があった。本発明はこのような
従来の問題点に着目してなされたもので、鏡面に光源の
虚像が映り込むことに着目し、三角測量の原理を利用し
て、不特定の測定対象の測距が可能で、しかも、鏡面反
射をする測定対象でも測距が可能な三角測量式測距装置
を提供することを目的とする。また、この三角測量式測
距装置を利用した障害物検知装置を提供する。
の測距を行う、上述の従来装置では、測定対象である平
面鏡と測距装置との角度関係が既知でないと平面鏡まで
の距離が測定できないため、測定対象が不特定の場合は
使用できないという問題があった。本発明はこのような
従来の問題点に着目してなされたもので、鏡面に光源の
虚像が映り込むことに着目し、三角測量の原理を利用し
て、不特定の測定対象の測距が可能で、しかも、鏡面反
射をする測定対象でも測距が可能な三角測量式測距装置
を提供することを目的とする。また、この三角測量式測
距装置を利用した障害物検知装置を提供する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このため、第１の発明の
三角測量式測距装置では、図１に示すように、測定対象
Ａに光を照射する光源Ｂと、測定対象Ａからの光がそれ
ぞれ入光する第１及び第２の光学系Ｃ，Ｄと、第１の光
学系Ｃを介して受光した光の強度分布状態を示す第１の
明度信号を出力する基準側受光手段Ｅと、第２の光学系
Ｄを介して受光した光の強度分布状態を示す第２の明度
信号を出力する参照側受光手段Ｆと、第１の明度信号と
第２の明度信号とを比較して基準側受光手段表面の受光
位置に対する参照側受光手段の受光位置のずれ量を測定
する測定手段Ｇと、前記測定手段Ｇで測定されたずれ量
に基づき三角測量の原理を用いて前記光源の虚像までの
距離を演算する第１の距離演算手段Ｈと、第１の距離演
算手段Ｈで演算された虚像までの距離をＤｋ、光源から
光学系までの距離をＤｏｆｆとした時、測定対象までの
距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ−Ｄｏｆｆ）／２ の演算式により算出する第２の距離演算手段Ｉと、前記
両受光手段の少なくとも一方の明度信号に基づいて測定
対象が鏡面か否かを判定する判定手段（図示せず）とを
備え、測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源の
消灯状態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の原
理を用いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が鏡
面であると判定された時は、前記第２の距離演算手段で
算出される値を測定対象までの距離とする構成とした。
三角測量式測距装置では、図１に示すように、測定対象
Ａに光を照射する光源Ｂと、測定対象Ａからの光がそれ
ぞれ入光する第１及び第２の光学系Ｃ，Ｄと、第１の光
学系Ｃを介して受光した光の強度分布状態を示す第１の
明度信号を出力する基準側受光手段Ｅと、第２の光学系
Ｄを介して受光した光の強度分布状態を示す第２の明度
信号を出力する参照側受光手段Ｆと、第１の明度信号と
第２の明度信号とを比較して基準側受光手段表面の受光
位置に対する参照側受光手段の受光位置のずれ量を測定
する測定手段Ｇと、前記測定手段Ｇで測定されたずれ量
に基づき三角測量の原理を用いて前記光源の虚像までの
距離を演算する第１の距離演算手段Ｈと、第１の距離演
算手段Ｈで演算された虚像までの距離をＤｋ、光源から
光学系までの距離をＤｏｆｆとした時、測定対象までの
距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ−Ｄｏｆｆ）／２ の演算式により算出する第２の距離演算手段Ｉと、前記
両受光手段の少なくとも一方の明度信号に基づいて測定
対象が鏡面か否かを判定する判定手段（図示せず）とを
備え、測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源の
消灯状態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の原
理を用いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が鏡
面であると判定された時は、前記第２の距離演算手段で
算出される値を測定対象までの距離とする構成とした。
【００１３】また、第２の発明の三角測量式測距装置で
は、図２に示すように、測定対象Ａに光を照射する第１
及び第２の光源Ｂ，Ｂ′と、測定対象Ａからの光がそれ
ぞれ入光する第１及び第２の光学系Ｃ，Ｄと、第１の光
学系Ｃを介して受光した光の強度分布状態を示す第１の
明度信号を出力する基準側受光手段Ｅと、第２の光学系
Ｄを介して受光した光の強度分布状態を示す第２の明度
信号を出力する参照側受光手段Ｆと、各光源Ｂ，Ｂ′の
照射光毎に第１の明度信号と第２の明度信号とを比較し
て基準側受光手段表面の受光位置に対する参照側受光手
段の受光位置のずれ量を各光源の照射光毎に測定する測
定手段Ｇと、前記測定手段Ｇで測定された各光源の照射
光に対する各ずれ量に基づき三角測量の原理を用いて各
光源の虚像までの距離をそれぞれ演算する第１の距離演
算手段Ｈと、第１の距離演算手段Ｈで演算された各虚像
までの距離をＤｋ1 ，Ｄｋ2 、第１及び第２の光源から
光学系までのそれぞれの距離をＤｏｆｆ1 ，Ｄｏｆｆ2
とした時、測定対象までの距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1 −Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2 ）／
（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2−Ｄｋ2 ＋Ｄｏｆｆ1 ） の演算式により算出する第２の距離演算手段Ｉとを備え
て構成した。
は、図２に示すように、測定対象Ａに光を照射する第１
及び第２の光源Ｂ，Ｂ′と、測定対象Ａからの光がそれ
ぞれ入光する第１及び第２の光学系Ｃ，Ｄと、第１の光
学系Ｃを介して受光した光の強度分布状態を示す第１の
明度信号を出力する基準側受光手段Ｅと、第２の光学系
Ｄを介して受光した光の強度分布状態を示す第２の明度
信号を出力する参照側受光手段Ｆと、各光源Ｂ，Ｂ′の
照射光毎に第１の明度信号と第２の明度信号とを比較し
て基準側受光手段表面の受光位置に対する参照側受光手
段の受光位置のずれ量を各光源の照射光毎に測定する測
定手段Ｇと、前記測定手段Ｇで測定された各光源の照射
光に対する各ずれ量に基づき三角測量の原理を用いて各
光源の虚像までの距離をそれぞれ演算する第１の距離演
算手段Ｈと、第１の距離演算手段Ｈで演算された各虚像
までの距離をＤｋ1 ，Ｄｋ2 、第１及び第２の光源から
光学系までのそれぞれの距離をＤｏｆｆ1 ，Ｄｏｆｆ2
とした時、測定対象までの距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1 −Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2 ）／
（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2−Ｄｋ2 ＋Ｄｏｆｆ1 ） の演算式により算出する第２の距離演算手段Ｉとを備え
て構成した。
【００１４】また、上記の第２の発明の三角測量式測距
装置に、前記両受光手段の少なくとも一方の明度信号に
基づいて測定対象が鏡面か否かを判定する判定手段を設
け、測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源の消
灯状態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の原理
を用いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が鏡面
であると判定された時は、前記第２の距離演算手段で算
出される値を測定対象までの距離とするように構成する
とよい。
装置に、前記両受光手段の少なくとも一方の明度信号に
基づいて測定対象が鏡面か否かを判定する判定手段を設
け、測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源の消
灯状態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の原理
を用いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が鏡面
であると判定された時は、前記第２の距離演算手段で算
出される値を測定対象までの距離とするように構成する
とよい。
【００１５】前記判定手段は、明度信号に予め設定した
閾値より高いピーク値が存在するか否を判定し、閾値よ
り高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡面と判定
し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測定対象は
鏡面でないと判定する構成である。また、前記判定手段
は、明度信号の光源点灯時と消灯時の値の差を算出し、
算出された差信号に予め設定した閾値より高いピーク値
が存在するか否を判定し、差信号に閾値より高いピーク
値が存在する時に測定対象は鏡面と判定し、閾値より高
いピーク値が存在しない時に測定対象は鏡面でないと判
定する構成としてもよい。
閾値より高いピーク値が存在するか否を判定し、閾値よ
り高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡面と判定
し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測定対象は
鏡面でないと判定する構成である。また、前記判定手段
は、明度信号の光源点灯時と消灯時の値の差を算出し、
算出された差信号に予め設定した閾値より高いピーク値
が存在するか否を判定し、差信号に閾値より高いピーク
値が存在する時に測定対象は鏡面と判定し、閾値より高
いピーク値が存在しない時に測定対象は鏡面でないと判
定する構成としてもよい。
【００１６】前記判定手段は、明度信号又は差信号の空
間微分値を演算し、算出された空間微分値の絶対値に予
め設定した閾値より高いピーク値が存在するか否を判定
し、閾値より高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡
面と判定し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測
定対象は鏡面でないと判定する構成としてもよい。ま
た、前記測定手段は、第１の明度信号の光源点灯時と消
灯時の値の差信号と、第２の明度信号の光源点灯時と消
灯時の値の差信号とを比較して受光位置のずれ量を測定
する構成とするとよい。
間微分値を演算し、算出された空間微分値の絶対値に予
め設定した閾値より高いピーク値が存在するか否を判定
し、閾値より高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡
面と判定し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測
定対象は鏡面でないと判定する構成としてもよい。ま
た、前記測定手段は、第１の明度信号の光源点灯時と消
灯時の値の差信号と、第２の明度信号の光源点灯時と消
灯時の値の差信号とを比較して受光位置のずれ量を測定
する構成とするとよい。
【００１７】また、基準側受光手段表面における第１の
光学系の光軸との交点と受光位置との間の距離をＲｄと
し、第１の光学系の焦点距離をｆとし、測定対象の方向
角度θｈを、 θｈ＝ａｔａｎ（ｆ／Ｒｄ） の演算式により算出する方向角度算出手段を備える構成
とするとよい。
光学系の光軸との交点と受光位置との間の距離をＲｄと
し、第１の光学系の焦点距離をｆとし、測定対象の方向
角度θｈを、 θｈ＝ａｔａｎ（ｆ／Ｒｄ） の演算式により算出する方向角度算出手段を備える構成
とするとよい。
【００１８】また、両光学系にシリンドリカルレンズを
用いるとよい。また、測定対象と受光手段との間に、光
源の照射光の波長以外の光をカットする光学フィルタを
設置するとよい。本発明の障害物検知装置では、図１及
び図２に点線で示すように、表示手段を設け、上述の三
角測量式測距装置で得られた測定対象の位置情報を表示
手段に入力して測定対象の位置を表示する構成である。
用いるとよい。また、測定対象と受光手段との間に、光
源の照射光の波長以外の光をカットする光学フィルタを
設置するとよい。本発明の障害物検知装置では、図１及
び図２に点線で示すように、表示手段を設け、上述の三
角測量式測距装置で得られた測定対象の位置情報を表示
手段に入力して測定対象の位置を表示する構成である。
【００１９】また、前記表示手段は、扇状の表示部を有
し、扇の要の位置を測距装置の位置として測定対象の位
置を表示する構成とするとよい。
し、扇の要の位置を測距装置の位置として測定対象の位
置を表示する構成とするとよい。
【００２０】
【作用】請求項１記載の第１の発明の構成によれば、測
定対象が鏡面か非鏡面であるかを判定手段により判定
し、測定対象が鏡面である場合に、第１の距離演算手段
で、測定対象に映り込む光源の虚像までの距離を三角測
量の原理から算出し、算出した虚像までの距離と光源と
光学系の間の距離とから所定の演算式を用いて第２の距
離演算手段より距離を算出することにより、測定対象が
鏡面で不特定の場合でも測定対象までの距離を算出する
ことが可能である。また、測定対象が非鏡面である場合
は従来の三角測量の原理を用いて距離を演算すればよ
く、測定対象の表面状態に応じた測距ができる。
定対象が鏡面か非鏡面であるかを判定手段により判定
し、測定対象が鏡面である場合に、第１の距離演算手段
で、測定対象に映り込む光源の虚像までの距離を三角測
量の原理から算出し、算出した虚像までの距離と光源と
光学系の間の距離とから所定の演算式を用いて第２の距
離演算手段より距離を算出することにより、測定対象が
鏡面で不特定の場合でも測定対象までの距離を算出する
ことが可能である。また、測定対象が非鏡面である場合
は従来の三角測量の原理を用いて距離を演算すればよ
く、測定対象の表面状態に応じた測距ができる。
【００２１】また、請求項２記載の第２の発明のよう
に、光源を２つ設けることにより、測定対象が曲面鏡で
あっても測距が可能となる。第２の発明において、請求
項３記載のように、測定対象が鏡面か非鏡面であるかを
判定する機能を設けることで、測定対象の表面状態に応
じた測距ができる。また、請求項８記載のように、受光
位置のずれ量を、光源の点灯時と消灯時の明度信号の値
の差の信号から測定するようにすれば、光源以外の外光
の影響を低減することができ、Ｓ／Ｎが向上し、測距精
度を高められる。
に、光源を２つ設けることにより、測定対象が曲面鏡で
あっても測距が可能となる。第２の発明において、請求
項３記載のように、測定対象が鏡面か非鏡面であるかを
判定する機能を設けることで、測定対象の表面状態に応
じた測距ができる。また、請求項８記載のように、受光
位置のずれ量を、光源の点灯時と消灯時の明度信号の値
の差の信号から測定するようにすれば、光源以外の外光
の影響を低減することができ、Ｓ／Ｎが向上し、測距精
度を高められる。
【００２２】また、光学系にシリンドリカルレンズを用
いれば、上下方向に検知範囲が広がり、測定対象が上下
方向に傾いていても測距が可能となる。また、光源の照
射光の波長以外の光をカットする光学フィルタを設ける
ことにより、外光の影響が低減でき、Ｓ／Ｎを向上でき
る。請求項12記載の障害物検知装置では、障害物位置を
表示手段によって容易に把握することができ、自動車等
に搭載する障害物検知システムに好適である。
いれば、上下方向に検知範囲が広がり、測定対象が上下
方向に傾いていても測距が可能となる。また、光源の照
射光の波長以外の光をカットする光学フィルタを設ける
ことにより、外光の影響が低減でき、Ｓ／Ｎを向上でき
る。請求項12記載の障害物検知装置では、障害物位置を
表示手段によって容易に把握することができ、自動車等
に搭載する障害物検知システムに好適である。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図３に、第１の発明である平面鏡を測定対象とし
た測距装置の実施例の構成を示す。図において、ケース
30の前面に、第１の光学系31と第２の光学系32が、間隔
を有して配置される。第１の光学系31の後方には、第１
の光学系31を介して入光する光を受光する基準側受光手
段である基準側受光部33が配置され、第２の光学系32の
後方には、第２の光学系32を介して入光する光を受光す
る参照側受光手段である参照側受光部34が配置される。
これら基準側受光部33及び参照側受光部34は、受光した
光の強度分布状態に対応する第１の明度信号と第２の明
度信号をそれぞれ出力する構成である。第１の光学系31
と第２の光学系32との間のケース30内の空間部には、測
定対象に光を照射する例えばＬＥＤ等を使用した略点光
源35が配置される。
する。図３に、第１の発明である平面鏡を測定対象とし
た測距装置の実施例の構成を示す。図において、ケース
30の前面に、第１の光学系31と第２の光学系32が、間隔
を有して配置される。第１の光学系31の後方には、第１
の光学系31を介して入光する光を受光する基準側受光手
段である基準側受光部33が配置され、第２の光学系32の
後方には、第２の光学系32を介して入光する光を受光す
る参照側受光手段である参照側受光部34が配置される。
これら基準側受光部33及び参照側受光部34は、受光した
光の強度分布状態に対応する第１の明度信号と第２の明
度信号をそれぞれ出力する構成である。第１の光学系31
と第２の光学系32との間のケース30内の空間部には、測
定対象に光を照射する例えばＬＥＤ等を使用した略点光
源35が配置される。
【００２４】コンピュータ36は、略点光源35を駆動する
ＬＥＤドライバ37に点灯・消灯の制御信号を出力すると
共に、略点光源35の照射光に基づく基準側受光部33及び
参照側受光部34からの各明度信号をＡ／Ｄ変換器38を介
してディジタル値に変換して取り込み、データバスを介
して記憶装置39に書き込む。書き込まれた第１及び第２
の明度信号情報に基づいて、例えば参照側受光部34側の
第２の明度信号を順次シフトさせて、基準側受光部33の
第１の明度信号と比較し、相関の最も高い時（第１の明
度信号に対して第２の明度信号が最も類似している時）
のシフト量をずれ量（視差）として算出する。更に、こ
の算出したずれ量に基づいて三角測量の原理を用いて測
定対象が平面鏡である場合には、平面鏡に映り込んだ略
点光源35の虚像までの距離を算出し、この算出値及び略
点光源35と光学系の間の距離とから測定対象までの距離
を演算する。
ＬＥＤドライバ37に点灯・消灯の制御信号を出力すると
共に、略点光源35の照射光に基づく基準側受光部33及び
参照側受光部34からの各明度信号をＡ／Ｄ変換器38を介
してディジタル値に変換して取り込み、データバスを介
して記憶装置39に書き込む。書き込まれた第１及び第２
の明度信号情報に基づいて、例えば参照側受光部34側の
第２の明度信号を順次シフトさせて、基準側受光部33の
第１の明度信号と比較し、相関の最も高い時（第１の明
度信号に対して第２の明度信号が最も類似している時）
のシフト量をずれ量（視差）として算出する。更に、こ
の算出したずれ量に基づいて三角測量の原理を用いて測
定対象が平面鏡である場合には、平面鏡に映り込んだ略
点光源35の虚像までの距離を算出し、この算出値及び略
点光源35と光学系の間の距離とから測定対象までの距離
を演算する。
【００２５】従って、コンピュータ36が、ずれ量を測定
する測定手段と、第１の距離演算手段及び第２の距離演
算手段の機能を備えている。更に、コンピュータ36は、
後述の図13及び図14のフローチャートで説明するよう
に、明度信号情報に基づいて測定対象が鏡面であるかど
うかを判断する判定手段の機能を備えている。次に、図
４及び図５を参照して、測定対象が鏡面である場合の本
実施例装置の測距原理について説明する。まず、測定対
象が平面鏡であり、平面鏡が光学系と平行である場合に
ついて、図４を参照して説明する。
する測定手段と、第１の距離演算手段及び第２の距離演
算手段の機能を備えている。更に、コンピュータ36は、
後述の図13及び図14のフローチャートで説明するよう
に、明度信号情報に基づいて測定対象が鏡面であるかど
うかを判断する判定手段の機能を備えている。次に、図
４及び図５を参照して、測定対象が鏡面である場合の本
実施例装置の測距原理について説明する。まず、測定対
象が平面鏡であり、平面鏡が光学系と平行である場合に
ついて、図４を参照して説明する。
【００２６】略点光源35からの光は、測定対象である平
面鏡40で反射して第１の光学系31を通って基準側受光部
33に、第２の光学系32を通って参照側受光部34にそれぞ
れ入射する。従って、前述した従来のバッシブ三角測量
式測距装置の測距原理による距離算出式である（２）式
から、 Ｄｋ＝Ｂ・ｆ／Ｒ ・・・ （４） として、略点光源35の虚像35′までの距離Ｄｋを算出す
ることができる。ただし、Ｂは互いの光学系31，32のレ
ンズ中心位置31′，32′間の距離（基線長）、ｆは光学
系の焦点距離、Ｒは基準側受光部33と参照側受光部34の
明度信号の比較結果から得られるずれ量（視差）であ
る。
面鏡40で反射して第１の光学系31を通って基準側受光部
33に、第２の光学系32を通って参照側受光部34にそれぞ
れ入射する。従って、前述した従来のバッシブ三角測量
式測距装置の測距原理による距離算出式である（２）式
から、 Ｄｋ＝Ｂ・ｆ／Ｒ ・・・ （４） として、略点光源35の虚像35′までの距離Ｄｋを算出す
ることができる。ただし、Ｂは互いの光学系31，32のレ
ンズ中心位置31′，32′間の距離（基線長）、ｆは光学
系の焦点距離、Ｒは基準側受光部33と参照側受光部34の
明度信号の比較結果から得られるずれ量（視差）であ
る。
【００２７】そして、第１及び第２の光学系31、32と略
点光源35の間の距離（オフセット）をＤｏｆｆとする
と、光学系から平面鏡40までの距離Ｄｈは、 Ｄｈ＝（Ｄｋ−Ｄｏｆｆ）／２ ・・・ （５） となり、（５）式から光学系と平面鏡が平行である場合
に平面鏡40までの距離が算出できる。
点光源35の間の距離（オフセット）をＤｏｆｆとする
と、光学系から平面鏡40までの距離Ｄｈは、 Ｄｈ＝（Ｄｋ−Ｄｏｆｆ）／２ ・・・ （５） となり、（５）式から光学系と平面鏡が平行である場合
に平面鏡40までの距離が算出できる。
【００２８】次に、測定対象が平面鏡であり、平面鏡が
光学系と平行でない場合について、図５を参照して説明
する。略点光源35の虚像の位置35′、第１の光学系31の
レンズ中心位置31′、第２の光学系32のレンズ中心位置
32′、第２の光学系32のレンズ中心位置32′から直線3
5′−31′に並行に伸ばした線と参照側受光部34の交点
８及び参照側受光部34上で略点光源35からの光の反射光
が焦点を結ぶ位置９の位置関係は、図５のようになる。
このとき、三角形35′−31′−32′と三角形32′−８−
９は相似であり、（４）式が成り立つ。ただし、距離Ｄ
ｋは各光学系の31′−32′を結ぶ基準線から虚像35′ま
での最短距離、Ｂは上述した基線長、ｆは光学系の焦点
距離、Ｒは視差である。従って、平面鏡が光学系と平行
な場合の距離算出式である（５）式によって、光学系の
レンズ中心位置31′−32′を結ぶ基準線から平面鏡40ま
での最短距離Ｄｈが算出できる。
光学系と平行でない場合について、図５を参照して説明
する。略点光源35の虚像の位置35′、第１の光学系31の
レンズ中心位置31′、第２の光学系32のレンズ中心位置
32′、第２の光学系32のレンズ中心位置32′から直線3
5′−31′に並行に伸ばした線と参照側受光部34の交点
８及び参照側受光部34上で略点光源35からの光の反射光
が焦点を結ぶ位置９の位置関係は、図５のようになる。
このとき、三角形35′−31′−32′と三角形32′−８−
９は相似であり、（４）式が成り立つ。ただし、距離Ｄ
ｋは各光学系の31′−32′を結ぶ基準線から虚像35′ま
での最短距離、Ｂは上述した基線長、ｆは光学系の焦点
距離、Ｒは視差である。従って、平面鏡が光学系と平行
な場合の距離算出式である（５）式によって、光学系の
レンズ中心位置31′−32′を結ぶ基準線から平面鏡40ま
での最短距離Ｄｈが算出できる。
【００２９】また、平面鏡40の基準線に対する方向角度
θｈは、 θｈ＝ａｔａｎ（ｆ／Ｒｄ） ・・・ （６） によって算出できる。ただし、Ｒｄは、基準側受光部33
上における第１の光学系31の光軸との交点から結像位置
までの距離である。尚、（５）式で得られる測定距離Ｄ
ｈは最短距離であり、正確な第１の光学系31のレンズ中
心位置31′から平面鏡40までの距離Ｄｒは、 Ｄｒ＝Ｄｈ／ｓｉｎθｈ ・・・ （７） によって補正することができる。
θｈは、 θｈ＝ａｔａｎ（ｆ／Ｒｄ） ・・・ （６） によって算出できる。ただし、Ｒｄは、基準側受光部33
上における第１の光学系31の光軸との交点から結像位置
までの距離である。尚、（５）式で得られる測定距離Ｄ
ｈは最短距離であり、正確な第１の光学系31のレンズ中
心位置31′から平面鏡40までの距離Ｄｒは、 Ｄｒ＝Ｄｈ／ｓｉｎθｈ ・・・ （７） によって補正することができる。
【００３０】図６に、本実施例装置の測定対象が鏡面で
ある場合の測距動作のフローチャートを示す。尚、測定
対象が鏡面であるか否かの判定動作を含んだ本実施例装
置の測距動作については図13及び図14のフローチャート
に従って後述する。ステップ１（図中、Ｓ１で示し以下
同様とする）では、ＬＥＤドライバ37に光源点灯指令を
発生して略点光源35を点灯する。ステップ２では、基準
側受光部33と参照側受光部34からの各明度信号をＡ／Ｄ
変換器38を介してディジタル信号として読み込み、記憶
装置39に記憶させる。
ある場合の測距動作のフローチャートを示す。尚、測定
対象が鏡面であるか否かの判定動作を含んだ本実施例装
置の測距動作については図13及び図14のフローチャート
に従って後述する。ステップ１（図中、Ｓ１で示し以下
同様とする）では、ＬＥＤドライバ37に光源点灯指令を
発生して略点光源35を点灯する。ステップ２では、基準
側受光部33と参照側受光部34からの各明度信号をＡ／Ｄ
変換器38を介してディジタル信号として読み込み、記憶
装置39に記憶させる。
【００３１】ステップ３では、参照側受光部34のシフト
量ｉを０にセットする。ステップ４では、参照側受光部
34の明度信号を順次シフトし、各シフト量において基準
側受光部33の明度信号と比較して相関を計算する。ステ
ップ５では、シフト量ｉが所定量ｎになったか否かを判
定し、所定量ｎになるまでステップ４の相関計算を実行
する。所定量ｎになった時はステップ６に進む。
量ｉを０にセットする。ステップ４では、参照側受光部
34の明度信号を順次シフトし、各シフト量において基準
側受光部33の明度信号と比較して相関を計算する。ステ
ップ５では、シフト量ｉが所定量ｎになったか否かを判
定し、所定量ｎになるまでステップ４の相関計算を実行
する。所定量ｎになった時はステップ６に進む。
【００３２】ステップ６では、ステップ４の計算結果に
基づいて相関の最も高い時のシフト量を視差Ｒとして算
出する。ステップ７では、ステップ６で算出した視差
Ｒ、既知の光学系のレンズ中心位置間距離（基線長）Ｂ
及び焦点距離ｆから、三角測量の原理を用いて（４）式
により、虚像までの距離Ｄｋを算出する。
基づいて相関の最も高い時のシフト量を視差Ｒとして算
出する。ステップ７では、ステップ６で算出した視差
Ｒ、既知の光学系のレンズ中心位置間距離（基線長）Ｂ
及び焦点距離ｆから、三角測量の原理を用いて（４）式
により、虚像までの距離Ｄｋを算出する。
【００３３】ステップ８では、ステップ７で算出した距
離Ｄｋと、既知の光学系と略点光源との間の距離Ｄｏｆ
ｆから、（５）式により、測定対象までの距離Ｄｈを算
出する。以上のように、本実施例によれば平面鏡40の方
向角度に拘らず平面鏡までの距離と方向が算出できるの
で、従来の鏡面用の測距装置では不可能であった、測定
対象の方向角度が不明な不特定物体でも測距が可能とな
る。
離Ｄｋと、既知の光学系と略点光源との間の距離Ｄｏｆ
ｆから、（５）式により、測定対象までの距離Ｄｈを算
出する。以上のように、本実施例によれば平面鏡40の方
向角度に拘らず平面鏡までの距離と方向が算出できるの
で、従来の鏡面用の測距装置では不可能であった、測定
対象の方向角度が不明な不特定物体でも測距が可能とな
る。
【００３４】次に、測定対象が曲面鏡である第２の発明
の実施例について説明する。図７に実施例装置の構成を
示す。尚、図３に示す第１の発明の実施例と同一要素に
は同一符号を付してある。図７において、ケース30の前
面に、第１の光学系31と第２の光学系32が、間隔を有し
て配置され、第１の光学系31の後方に基準側受光手段で
ある基準側受光部33が配置され、第２の光学系32の後方
に参照側受光手段である参照側受光部34が配置される。
基準側受光部33及び参照側受光部34は、受光した光の強
度分布状態に対応する第１の明度信号と第２の明度信号
をそれぞれ出力する。そして、本実施例装置では、第１
の光学系31と第２の光学系32との間のケース30内の空間
部には、測定対象に光を照射する例えばＬＥＤ等を使用
した第１の光源である略点光源35に加えて、更に、第２
の光源である略点光源41が配置されることが第１の発明
と異なっている。
の実施例について説明する。図７に実施例装置の構成を
示す。尚、図３に示す第１の発明の実施例と同一要素に
は同一符号を付してある。図７において、ケース30の前
面に、第１の光学系31と第２の光学系32が、間隔を有し
て配置され、第１の光学系31の後方に基準側受光手段で
ある基準側受光部33が配置され、第２の光学系32の後方
に参照側受光手段である参照側受光部34が配置される。
基準側受光部33及び参照側受光部34は、受光した光の強
度分布状態に対応する第１の明度信号と第２の明度信号
をそれぞれ出力する。そして、本実施例装置では、第１
の光学系31と第２の光学系32との間のケース30内の空間
部には、測定対象に光を照射する例えばＬＥＤ等を使用
した第１の光源である略点光源35に加えて、更に、第２
の光源である略点光源41が配置されることが第１の発明
と異なっている。
【００３５】コンピュータ36は、２つの略点光源35，41
を駆動するＬＥＤドライバ37に点灯・消灯の制御信号を
出力し、基準側受光部33及び参照側受光部34からの略点
光源35，41からの光に基づく各明度信号をＡ／Ｄ変換器
38を介してディジタル値に変換して取り込み、データバ
スを介して記憶装置39に書き込む。記憶した各略点光源
35，41毎の第１及び第２の明度信号情報に基づいて、例
えば参照側受光部34側の第２の明度信号を順次シフトさ
せて、基準側受光部33の第１の明度信号と比較し、相関
の最も高い時のシフト量をずれ量（視差）として各略点
光源35，41毎に算出する。これら算出したずれ量に基づ
いて三角測量の原理を用いて曲面鏡に映り込んだ略点光
源35，41の各虚像までの距離を算出し、各算出値及び略
点光源35，41と光学系の間の各距離とから測定対象であ
る曲面鏡までの距離を演算する。
を駆動するＬＥＤドライバ37に点灯・消灯の制御信号を
出力し、基準側受光部33及び参照側受光部34からの略点
光源35，41からの光に基づく各明度信号をＡ／Ｄ変換器
38を介してディジタル値に変換して取り込み、データバ
スを介して記憶装置39に書き込む。記憶した各略点光源
35，41毎の第１及び第２の明度信号情報に基づいて、例
えば参照側受光部34側の第２の明度信号を順次シフトさ
せて、基準側受光部33の第１の明度信号と比較し、相関
の最も高い時のシフト量をずれ量（視差）として各略点
光源35，41毎に算出する。これら算出したずれ量に基づ
いて三角測量の原理を用いて曲面鏡に映り込んだ略点光
源35，41の各虚像までの距離を算出し、各算出値及び略
点光源35，41と光学系の間の各距離とから測定対象であ
る曲面鏡までの距離を演算する。
【００３６】従って、コンピュータ36が、ずれ量を測定
する測定手段と、第１の距離演算手段及び第２の距離演
算手段の機能を備えている。次に、図８及び図９を参照
して、本実施例装置の測距原理について説明する。図８
は、一方の略点光源35の光を曲面鏡42に照射した場合を
示し、図９は他方の略点光源41の光を曲面鏡に照射した
場合を示している。
する測定手段と、第１の距離演算手段及び第２の距離演
算手段の機能を備えている。次に、図８及び図９を参照
して、本実施例装置の測距原理について説明する。図８
は、一方の略点光源35の光を曲面鏡42に照射した場合を
示し、図９は他方の略点光源41の光を曲面鏡に照射した
場合を示している。
【００３７】この場合、略点光源35と光学系31，32を結
ぶ基準線までの距離（オフセット）をＤｏｆｆ1 、略点
光源41と前記基準線までの距離をＤｏｆｆ2 とし、略点
光源35の虚像35′と光学系31，32の各レンズ中心位置3
1′−32′を結ぶ基準線の間の最短距離をＤｋ1 、略点
光源41の虚像41′とレンズ中心位置31′−32′を結ぶ基
準線の最短距離をＤｋ2 とする。前記基準線から測定対
象である曲面鏡42までの測定すべき距離をＤｈとする。
Ｄｋ1 −ＤｈをＤｒ1 、Ｄｋ2 −ＤｈをＤｒ2 とする。
曲面鏡42に映る各虚像35′，41′までの距離Ｄｒ1 ，Ｄ
ｒ2 を、曲面鏡42の曲率によって変化する係数αを用い
て曲面鏡42から実像（実際の略点光源）までの距離で近
似すると、次式が成り立つ。
ぶ基準線までの距離（オフセット）をＤｏｆｆ1 、略点
光源41と前記基準線までの距離をＤｏｆｆ2 とし、略点
光源35の虚像35′と光学系31，32の各レンズ中心位置3
1′−32′を結ぶ基準線の間の最短距離をＤｋ1 、略点
光源41の虚像41′とレンズ中心位置31′−32′を結ぶ基
準線の最短距離をＤｋ2 とする。前記基準線から測定対
象である曲面鏡42までの測定すべき距離をＤｈとする。
Ｄｋ1 −ＤｈをＤｒ1 、Ｄｋ2 −ＤｈをＤｒ2 とする。
曲面鏡42に映る各虚像35′，41′までの距離Ｄｒ1 ，Ｄ
ｒ2 を、曲面鏡42の曲率によって変化する係数αを用い
て曲面鏡42から実像（実際の略点光源）までの距離で近
似すると、次式が成り立つ。
【００３８】
Ｄｒ1 ＝α・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ1 ） ・・・ （８）
Ｄｋ1 ＝Ｄｈ＋Ｄｒ1 ・・・ （９）
Ｄｒ2 ＝α・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ） ・・・ （10）
Ｄｋ2 ＝Ｄｈ＋Ｄｒ2 ・・・ （11）
（８）、（９）式より、
Ｄｋ1 ＝α・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ1 ）＋Ｄｈ ・・・ （12）
（10）、（11）式より、
Ｄｋ2 ＝α・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ）＋Ｄｈ ・・・ （13）
α・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ）＝Ｄｋ2 −Ｄｈ ・・・ （14）
α＝（Ｄｋ2 −Ｄｈ）／（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ） ・・・ （15）
（15）式のαを（12）式に代入すると、
Ｄｋ1 ＝〔（Ｄｋ2 −Ｄｈ）／（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ）〕・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ1
）＋Ｄｈ ・・・ （16）
（Ｄｋ1 −Ｄｈ）・（Ｄｈ＋Ｄｏｆｆ2 ）＝（Ｄｋ2 −Ｄｈ）・（Ｄｈ＋Ｄｏ
ｆｆ1 ） ・・・ （17）
−Ｄｈ・Ｄｈ＋（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2 ）・Ｄｈ＋Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2
＝−Ｄｈ・Ｄｈ＋（Ｄｋ2 −Ｄｏｆｆ1 ）・Ｄｈ＋Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1
・・・ （18）
（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2 −Ｄｋ2 ＋Ｄｏｆｆ1 ）・Ｄｈ
＝Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1 −Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2 ・・・ （19）
Ｄｈ＝（Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1 −Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2 ）／（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2
−Ｄｋ2 ＋Ｄｏｆｆ1 ） ・・・ （20）
ここで、Ｄｏｆｆ1 、Ｄｏｆｆ2 は既知であり、Ｄ
ｋ1 、Ｄｋ2 は、それぞれの略点光源35，41毎に基準側
受光部33と参照側受光部34からの明度信号から視差を算
出すれば三角測量の原理により（４）式から演算するこ
とができるので、（20）式より、曲面鏡42から光学系の
レンズ中心位置31′−32′を結ぶ基準線までの最短距離
Ｄｈが得られる。
ｋ1 、Ｄｋ2 は、それぞれの略点光源35，41毎に基準側
受光部33と参照側受光部34からの明度信号から視差を算
出すれば三角測量の原理により（４）式から演算するこ
とができるので、（20）式より、曲面鏡42から光学系の
レンズ中心位置31′−32′を結ぶ基準線までの最短距離
Ｄｈが得られる。
【００３９】図10に、本実施例装置の測距動作のフロー
チャートを示す。ステップ11では、ＬＥＤドライバ37に
第１の略点光源35の点灯指令を発生して略点光源35を点
灯する。ステップ12では、基準側受光部33と参照側受光
部34からの各明度信号をＡ／Ｄ変換器38を介してディジ
タル信号として読み込み、記憶装置39に記憶させる。
チャートを示す。ステップ11では、ＬＥＤドライバ37に
第１の略点光源35の点灯指令を発生して略点光源35を点
灯する。ステップ12では、基準側受光部33と参照側受光
部34からの各明度信号をＡ／Ｄ変換器38を介してディジ
タル信号として読み込み、記憶装置39に記憶させる。
【００４０】ステップ13では、参照側受光部34のシフト
量ｉを０にセットする。ステップ14では、参照側受光部
34の明度信号を順次シフトし、各シフト量において基準
側受光部の明度信号と比較して相関を計算する。ステッ
プ15では、シフト量ｉが所定量ｎになったか否かを判定
し、所定量ｎになるまでステップ14の相関計算を実行す
る。所定量ｎになった時はステップ16に進む。
量ｉを０にセットする。ステップ14では、参照側受光部
34の明度信号を順次シフトし、各シフト量において基準
側受光部の明度信号と比較して相関を計算する。ステッ
プ15では、シフト量ｉが所定量ｎになったか否かを判定
し、所定量ｎになるまでステップ14の相関計算を実行す
る。所定量ｎになった時はステップ16に進む。
【００４１】ステップ16では、第１の略点光源35の消灯
指令を発生した後、第２の略点光源41の点灯指令を発生
して略点光源41を点灯させる。ステップ17〜20まで、第
１略点光源35の場合のステップ12〜15と同様にして、相
関計算を実行する。ステップ21では、ステップ14，19の
計算結果に基づいて、相関の最も高い時のシフト量を第
１及び第２の略点光源35，41毎の各視差Ｒ1 ，Ｒ2 とし
て算出する。
指令を発生した後、第２の略点光源41の点灯指令を発生
して略点光源41を点灯させる。ステップ17〜20まで、第
１略点光源35の場合のステップ12〜15と同様にして、相
関計算を実行する。ステップ21では、ステップ14，19の
計算結果に基づいて、相関の最も高い時のシフト量を第
１及び第２の略点光源35，41毎の各視差Ｒ1 ，Ｒ2 とし
て算出する。
【００４２】ステップ22では、ステップ21で算出した視
差Ｒ1 ，Ｒ2 と、既知の光学系のレンズ中心位置間距離
（基線長）Ｂ及び焦点距離ｆから、三角測量の原理を用
いて（４）式により、各虚像35′，41′までの距離Ｄｋ
1 ，Ｄｋ2 を算出する。ステップ23では、ステップ22で
算出した距離Ｄｋ1 ，Ｄｋ2 と、既知の光学系と略点光
源との間の距離Ｄｏｆｆ1 ，Ｄｏｆｆ2 から、（20）式
により、測定対象までの距離Ｄｈを算出する。
差Ｒ1 ，Ｒ2 と、既知の光学系のレンズ中心位置間距離
（基線長）Ｂ及び焦点距離ｆから、三角測量の原理を用
いて（４）式により、各虚像35′，41′までの距離Ｄｋ
1 ，Ｄｋ2 を算出する。ステップ23では、ステップ22で
算出した距離Ｄｋ1 ，Ｄｋ2 と、既知の光学系と略点光
源との間の距離Ｄｏｆｆ1 ，Ｄｏｆｆ2 から、（20）式
により、測定対象までの距離Ｄｈを算出する。
【００４３】以上のように、本実施例によれば曲面の角
度に関係なく、曲面鏡までの距離を算出できる。次に、
別の実施例について説明する。本実施例は、略点光源以
外の外光の影響を除去するようにしたものである。ハー
ドウエアの構成は前述の実施例と同様であり、ソフトウ
エア構成が異なるだけであり、以下にその動作について
図11のフローチャートに従って説明する。
度に関係なく、曲面鏡までの距離を算出できる。次に、
別の実施例について説明する。本実施例は、略点光源以
外の外光の影響を除去するようにしたものである。ハー
ドウエアの構成は前述の実施例と同様であり、ソフトウ
エア構成が異なるだけであり、以下にその動作について
図11のフローチャートに従って説明する。
【００４４】ステップ31では、略点光源の点灯指令を発
生して略点光源を点灯させる。ステップ32では、略点光
源点灯時の基準側受光部と参照側受光部の各明度信号を
読み込む。この場合、図12（Ａ）に示すような強度分布
を持つ基準側明度信号61ａと参照側明度信号62ａが得ら
れる。ステップ33では、略点光源の消灯指令を発生して
略点光源を消灯させる。
生して略点光源を点灯させる。ステップ32では、略点光
源点灯時の基準側受光部と参照側受光部の各明度信号を
読み込む。この場合、図12（Ａ）に示すような強度分布
を持つ基準側明度信号61ａと参照側明度信号62ａが得ら
れる。ステップ33では、略点光源の消灯指令を発生して
略点光源を消灯させる。
【００４５】ステップ34では、略点光源消灯時の基準側
受光部と参照側受光部の各明度信号を読み込む。この場
合、図12（Ｂ）に示すような強度分布を持つ基準側明度
信号61ｂと参照側明度信号62ｂが得られる。ステップ35
では、ステップ32，34で記憶させた明度信号情報に基づ
いて、基準側受光部及び参照側受光部の略点光源の点灯
時と消灯時の明度信号の差をそれぞれ算出する。図13
（Ｃ）に、基準側の差信号61ｃと参照側の差信号62ｃを
示す。
受光部と参照側受光部の各明度信号を読み込む。この場
合、図12（Ｂ）に示すような強度分布を持つ基準側明度
信号61ｂと参照側明度信号62ｂが得られる。ステップ35
では、ステップ32，34で記憶させた明度信号情報に基づ
いて、基準側受光部及び参照側受光部の略点光源の点灯
時と消灯時の明度信号の差をそれぞれ算出する。図13
（Ｃ）に、基準側の差信号61ｃと参照側の差信号62ｃを
示す。
【００４６】ステップ36では、参照側受光部34のシフト
量ｉを０にセットする。ステップ37では、ステップ35で
算出した参照側受光部34の差信号62ｃを順次シフトし、
各シフト量において基準側受光部の差信号61ｃと比較し
て相関を計算する。ステップ38では、シフト量ｉが所定
量ｎになったか否かを判定し、所定量ｎになって全ての
差信号の相関計算が終了したらステップ39に進む。
量ｉを０にセットする。ステップ37では、ステップ35で
算出した参照側受光部34の差信号62ｃを順次シフトし、
各シフト量において基準側受光部の差信号61ｃと比較し
て相関を計算する。ステップ38では、シフト量ｉが所定
量ｎになったか否かを判定し、所定量ｎになって全ての
差信号の相関計算が終了したらステップ39に進む。
【００４７】ステップ39では、ステップ37の計算結果に
基づいて、相関の最も高い時のシフト量を視差Ｒとして
算出した後、前述したのと同様にして測定対象までの距
離Ｄｈを演算する。以上のように、明度信号発生のタイ
ミングに合わせて略点光源を点滅させ、略点光源が点灯
した時と消灯した時の明度信号の差を、基準側と参照側
でそれぞれ算出し、互いの差信号61ｃ，62ｃを用いて距
離Ｄｈを算出すれば、略点光源以外の外光の影響が小さ
くなり、Ｓ／Ｎが向上し測距精度を高めることができ
る。
基づいて、相関の最も高い時のシフト量を視差Ｒとして
算出した後、前述したのと同様にして測定対象までの距
離Ｄｈを演算する。以上のように、明度信号発生のタイ
ミングに合わせて略点光源を点滅させ、略点光源が点灯
した時と消灯した時の明度信号の差を、基準側と参照側
でそれぞれ算出し、互いの差信号61ｃ，62ｃを用いて距
離Ｄｈを算出すれば、略点光源以外の外光の影響が小さ
くなり、Ｓ／Ｎが向上し測距精度を高めることができ
る。
【００４８】次に、前述した第１の発明の実施例装置に
よる測定対象が鏡面か非鏡面かを判別する判定動作を含
んだ測距動作について、図13及び図14のフローチャート
に従って説明する。
よる測定対象が鏡面か非鏡面かを判別する判定動作を含
んだ測距動作について、図13及び図14のフローチャート
に従って説明する。
【００４９】測定対象が鏡面であるときには、鏡面に映
った略点光源の虚像が検出されるため、図15（Ａ）に示
すように、各受光部33，34からの明度信号又は差信号71
には明確なピークが存在するが、測定対象が鏡面でない
ときには図15（Ｂ）に示すように、明度信号又は差信号
71には明確なピークが存在しない。そこで、前述した判
定手段の機能として、明度信号又は差信号71のピークの
有無から、測定対象が鏡面であるかどうかを判断する機
能をコンピュータ36に設ける。本発明の方式で演算され
る距離Ｄｈと従来の三角測量による距離Ｄｊの測距結果
が一致している場合には、どちらの測距結果を使っても
よい。測距結果が一致していない場合は、鏡面か否かの
判断結果に応じてどちらの測距結果を選択するかを決定
する。
った略点光源の虚像が検出されるため、図15（Ａ）に示
すように、各受光部33，34からの明度信号又は差信号71
には明確なピークが存在するが、測定対象が鏡面でない
ときには図15（Ｂ）に示すように、明度信号又は差信号
71には明確なピークが存在しない。そこで、前述した判
定手段の機能として、明度信号又は差信号71のピークの
有無から、測定対象が鏡面であるかどうかを判断する機
能をコンピュータ36に設ける。本発明の方式で演算され
る距離Ｄｈと従来の三角測量による距離Ｄｊの測距結果
が一致している場合には、どちらの測距結果を使っても
よい。測距結果が一致していない場合は、鏡面か否かの
判断結果に応じてどちらの測距結果を選択するかを決定
する。
【００５０】図13及び図14のフローチャートにおいて、
ステップ41〜ステップ46までは、図11のフローチャート
と同様であり、略点光源を点灯した時と消灯した時の、
基準側及び参照側の受光部における明度信号及び差信号
の読み込みを行い、シフト量ｉを０にセットする。ステ
ップ47では、略点光源を消灯した時の基準側明度信号と
参照側明度信号の相関を計算し、ステップ48で全ての相
関計算が終了したと判定された時は、ステップ49に進
み、従来の三角測量の原理による距離Ｄｊを算出する。
ステップ41〜ステップ46までは、図11のフローチャート
と同様であり、略点光源を点灯した時と消灯した時の、
基準側及び参照側の受光部における明度信号及び差信号
の読み込みを行い、シフト量ｉを０にセットする。ステ
ップ47では、略点光源を消灯した時の基準側明度信号と
参照側明度信号の相関を計算し、ステップ48で全ての相
関計算が終了したと判定された時は、ステップ49に進
み、従来の三角測量の原理による距離Ｄｊを算出する。
【００５１】ステップ50では、シフト量ｉ＝０にセット
する。ステップ51では、ステップ45で算出した基準側と
参照側の各明度信号の差信号に基づいて相関計算し、ス
テップ52で全ての相関計算が終了したと判定された時
は、ステップ53に進む。ステップ53では、略点光源を用
いた時の距離Ｄｈを算出する。
する。ステップ51では、ステップ45で算出した基準側と
参照側の各明度信号の差信号に基づいて相関計算し、ス
テップ52で全ての相関計算が終了したと判定された時
は、ステップ53に進む。ステップ53では、略点光源を用
いた時の距離Ｄｈを算出する。
【００５２】ステップ54では、ステップ49で算出した従
来の三角測量の原理による距離Ｄｊとステップ53で算出
した距離Ｄｈが一致しているか否かを判定する。一致し
ている場合は、どちらか一方を測定対象までの距離とし
て決定して測距動作を終了する。不一致の場合はステッ
プ55に進む。ステップ55では、例えば基準側明度信号の
ピーク値が閾値Ｖｔｈを越えているか否かを判定する。
越えている場合は、測定対象が鏡面である、若しくは鏡
面と非鏡面が混ざっていても鏡面のコントラストの方が
強いと判断し、ステップ56に進み、測定対象までの距離
として距離Ｄｈを選択して測距動作を終了する。一方、
越えていない場合は、測定対象が鏡面でない、若しくは
鏡面と非鏡面が混ざっていても非鏡面のコントラストの
方が強いと判断し、ステップ57に進み、測定対象までの
距離として従来の三角測量の原理により算出した距離Ｄ
ｊを選択して測距動作を終了する。
来の三角測量の原理による距離Ｄｊとステップ53で算出
した距離Ｄｈが一致しているか否かを判定する。一致し
ている場合は、どちらか一方を測定対象までの距離とし
て決定して測距動作を終了する。不一致の場合はステッ
プ55に進む。ステップ55では、例えば基準側明度信号の
ピーク値が閾値Ｖｔｈを越えているか否かを判定する。
越えている場合は、測定対象が鏡面である、若しくは鏡
面と非鏡面が混ざっていても鏡面のコントラストの方が
強いと判断し、ステップ56に進み、測定対象までの距離
として距離Ｄｈを選択して測距動作を終了する。一方、
越えていない場合は、測定対象が鏡面でない、若しくは
鏡面と非鏡面が混ざっていても非鏡面のコントラストの
方が強いと判断し、ステップ57に進み、測定対象までの
距離として従来の三角測量の原理により算出した距離Ｄ
ｊを選択して測距動作を終了する。
【００５３】尚、上記実施例では、鏡面か否かの判断を
受光部から出力される明度信号そのものを用いて判断す
る構成であるが、明度信号の差信号を用いて判断する構
成でもよいことを言うまでもない。また、明度信号又は
差信号の他に、これら信号の空間微分値の絶対値を用い
て、鏡面か否かの判断を行うこともできる。
受光部から出力される明度信号そのものを用いて判断す
る構成であるが、明度信号の差信号を用いて判断する構
成でもよいことを言うまでもない。また、明度信号又は
差信号の他に、これら信号の空間微分値の絶対値を用い
て、鏡面か否かの判断を行うこともできる。
【００５４】即ち、明度信号又はその差信号の空間微分
値72も、測定対象が鏡面の場合は図16（Ａ）に示すよう
に明確なピークが存在し、測定対象が非鏡面の場合は図
16（Ｂ）に示すように明確なピークが存在しない。従っ
て、明度信号又はその差信号の空間微分値を用いても、
適切な閾値範囲Ｖｔｈ′を設定することで測定対象が鏡
面か否かを判定することが可能である。
値72も、測定対象が鏡面の場合は図16（Ａ）に示すよう
に明確なピークが存在し、測定対象が非鏡面の場合は図
16（Ｂ）に示すように明確なピークが存在しない。従っ
て、明度信号又はその差信号の空間微分値を用いても、
適切な閾値範囲Ｖｔｈ′を設定することで測定対象が鏡
面か否かを判定することが可能である。
【００５５】かかる実施例によれば、測定対象が鏡面か
否か、それとも鏡面と非鏡面が混ざっているのかに関わ
らず、測定対象までの距離が正確に算出できる。尚、従
来の三角測量の原理による距離Ｄｊの測距機構は、図３
の構成において略点光源を消灯した状態で行うことがで
きるが、図17に示すよう、別に従来の三角測量による測
距専用の測距装置80を設け、Ａ／Ｄ変換器81を介してコ
ンピュータ36にデータを入力する構成としてもよい。第
２の発明の実施例である図７に示す２つの略点光源を備
えた測距装置の場合も、１つの測距装置を兼用してもよ
く、別に図17と同様に三角測量専用の測距装置80を別に
設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
否か、それとも鏡面と非鏡面が混ざっているのかに関わ
らず、測定対象までの距離が正確に算出できる。尚、従
来の三角測量の原理による距離Ｄｊの測距機構は、図３
の構成において略点光源を消灯した状態で行うことがで
きるが、図17に示すよう、別に従来の三角測量による測
距専用の測距装置80を設け、Ａ／Ｄ変換器81を介してコ
ンピュータ36にデータを入力する構成としてもよい。第
２の発明の実施例である図７に示す２つの略点光源を備
えた測距装置の場合も、１つの測距装置を兼用してもよ
く、別に図17と同様に三角測量専用の測距装置80を別に
設けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００５６】尚、例えば、図18に示すように、基準側受
光部33を複数の領域ＬＺ１〜ＬＺ３に分割し、参照側受
光部34も、基準側受光部33の領域ＬＺ１、ＬＺ２、ＬＺ
３にそれぞれ対応する領域ＲＺ１、ＲＺ２、ＲＺ３に分
割する。そして、分割した対応する領域ＬＺ１とＲＺ
１、ＬＺ２とＲＺ２、ＬＺ３とＲＺ３毎に距離演算を行
うようにすれば、測定対象が複数存在し、それぞれの測
定対象までの距離が違っていてもそれぞれの測定対象ま
での距離を算出することができる。
光部33を複数の領域ＬＺ１〜ＬＺ３に分割し、参照側受
光部34も、基準側受光部33の領域ＬＺ１、ＬＺ２、ＬＺ
３にそれぞれ対応する領域ＲＺ１、ＲＺ２、ＲＺ３に分
割する。そして、分割した対応する領域ＬＺ１とＲＺ
１、ＬＺ２とＲＺ２、ＬＺ３とＲＺ３毎に距離演算を行
うようにすれば、測定対象が複数存在し、それぞれの測
定対象までの距離が違っていてもそれぞれの測定対象ま
での距離を算出することができる。
【００５７】次に、本発明の測距装置を例えば自動車の
障害物検知システムに応用した場合の構成について、図
19を参照して説明する。図19において、略点光源35は、
コンピュータ36からの指令により、ＬＥＤドライバ37に
よって駆動される。基準側受光部33と参照側受光部34か
ら発生する基準側明度信号と参照側明度信号は、それぞ
れのＡ／Ｄ変換器38、38′を通して、コンピュータ36に
入力され、データバスを介して記憶装置39に書き込まれ
る。コンピュータ36では、データバスを介して記憶装置
39とデータのやりとりを行い、図20及び図21のフローチ
ャートに示すような距離演算を実行して障害物の距離と
方向を算出する。図20及び図21のフローチャートのステ
ップ61〜77までの距離演算動作は、図13及び図14のフロ
ーチャートと同様である。そして、ステップ74又はステ
ップ75の判定に基づいて演算した距離Ｄｊ又はＤｈが選
択されると、ステップ78の実行により、最終的にコンピ
ュータ36は算出したデータをデータバスを通して表示手
段である表示装置90に送る。表示装置90では、図に示す
ように扇の要を自車両位置として障害物の位置（中央上
部の濃い部位）が表示される表示部91を有している。。
障害物検知システムに応用した場合の構成について、図
19を参照して説明する。図19において、略点光源35は、
コンピュータ36からの指令により、ＬＥＤドライバ37に
よって駆動される。基準側受光部33と参照側受光部34か
ら発生する基準側明度信号と参照側明度信号は、それぞ
れのＡ／Ｄ変換器38、38′を通して、コンピュータ36に
入力され、データバスを介して記憶装置39に書き込まれ
る。コンピュータ36では、データバスを介して記憶装置
39とデータのやりとりを行い、図20及び図21のフローチ
ャートに示すような距離演算を実行して障害物の距離と
方向を算出する。図20及び図21のフローチャートのステ
ップ61〜77までの距離演算動作は、図13及び図14のフロ
ーチャートと同様である。そして、ステップ74又はステ
ップ75の判定に基づいて演算した距離Ｄｊ又はＤｈが選
択されると、ステップ78の実行により、最終的にコンピ
ュータ36は算出したデータをデータバスを通して表示手
段である表示装置90に送る。表示装置90では、図に示す
ように扇の要を自車両位置として障害物の位置（中央上
部の濃い部位）が表示される表示部91を有している。。
【００５８】かかるシステムによれば、自動車周辺に存
在する障害物の位置（距離及び方向）を画面で運転者に
知らせることができるので、運転者は障害物の位置情報
を容易に把握することができる。本システムの距離演算
動作において、測定対象が鏡面か否かの判定（ステップ
75）は、明度信号の差信号或いは明度信号の空間微分値
を用いて行うようにしてもよいことは言うまでもない。
在する障害物の位置（距離及び方向）を画面で運転者に
知らせることができるので、運転者は障害物の位置情報
を容易に把握することができる。本システムの距離演算
動作において、測定対象が鏡面か否かの判定（ステップ
75）は、明度信号の差信号或いは明度信号の空間微分値
を用いて行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００５９】尚、上述した各実施例の光学系に、シリン
ドリカルレンズを用いたり、光学フィルタを追加すると
よい。図22に示すように、光学系としてシリンドリカル
レンズ51を用いると、上下方向（図中の矢印方向）に検
知範囲が広くなり、受光部を上下に長くするのと同じ効
果が得られる。測定対象が上下方向に傾いているとき
は、略点光源からの測定対象による反射光の返ってくる
上下方向が変化するので、光学系にシリンドリカルレン
ズ51を用いる事によって測定対象が上下方向に傾いてい
ても測距可能になる。
ドリカルレンズを用いたり、光学フィルタを追加すると
よい。図22に示すように、光学系としてシリンドリカル
レンズ51を用いると、上下方向（図中の矢印方向）に検
知範囲が広くなり、受光部を上下に長くするのと同じ効
果が得られる。測定対象が上下方向に傾いているとき
は、略点光源からの測定対象による反射光の返ってくる
上下方向が変化するので、光学系にシリンドリカルレン
ズ51を用いる事によって測定対象が上下方向に傾いてい
ても測距可能になる。
【００６０】また、図22に示すように、受光部33，34の
前方に、略点光源からの光の波長以外の光をカットする
光学フィルタ52を追加する事によって、略点光源以外の
光による影響を低減できるので、明度信号のＳ／Ｎ比を
更に向上させることができる。尚、図22では、シリンド
リカルレンズ51と光学フィルタ52を一緒に図示したが、
どちらか一方を設ける構成でもよいことは言うまでもな
い。
前方に、略点光源からの光の波長以外の光をカットする
光学フィルタ52を追加する事によって、略点光源以外の
光による影響を低減できるので、明度信号のＳ／Ｎ比を
更に向上させることができる。尚、図22では、シリンド
リカルレンズ51と光学フィルタ52を一緒に図示したが、
どちらか一方を設ける構成でもよいことは言うまでもな
い。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、測定対象の表面が鏡面の場合でも、三角測量の原理
を利用して測距ができ、測定対象が鏡面で且つ不特定の
場合でも測距ができる。しかも、明度信号に基づいて測
定対象が鏡面か否かを判定する機能を設けたので、測定
対象が鏡面か否かに拘らず測距が可能となる。また、第
２の発明によれば、光源を２つ使用することで、測定対
象が曲面鏡であっても測距ができる。
ば、測定対象の表面が鏡面の場合でも、三角測量の原理
を利用して測距ができ、測定対象が鏡面で且つ不特定の
場合でも測距ができる。しかも、明度信号に基づいて測
定対象が鏡面か否かを判定する機能を設けたので、測定
対象が鏡面か否かに拘らず測距が可能となる。また、第
２の発明によれば、光源を２つ使用することで、測定対
象が曲面鏡であっても測距ができる。
【００６２】また、明度信号の差信号を利用して視差を
算出するか、又は光源の照射光の波長以外の光をカット
する光学フィルタを介して受光部に光を入光すること
で、外光の影響を低減でき、Ｓ／Ｎが向上して測距精度
を高めることができる。
算出するか、又は光源の照射光の波長以外の光をカット
する光学フィルタを介して受光部に光を入光すること
で、外光の影響を低減でき、Ｓ／Ｎが向上して測距精度
を高めることができる。
【００６３】また、受光部を複数の領域に分割し領域毎
に測距を行うことで、距離の異なる複数の測定対象が存
在しても測距することができる。光学系にシリンドリカ
ルレンズを用いれば、測定対象が上下方向に傾いていて
も測距が可能となる。本発明の三角測量式測距装置に表
示手段を設けて障害物検知装置を構成すれば、例えば自
動車等の周辺に存在する障害物をドライバに知らせるこ
とができるようになる。
に測距を行うことで、距離の異なる複数の測定対象が存
在しても測距することができる。光学系にシリンドリカ
ルレンズを用いれば、測定対象が上下方向に傾いていて
も測距が可能となる。本発明の三角測量式測距装置に表
示手段を設けて障害物検知装置を構成すれば、例えば自
動車等の周辺に存在する障害物をドライバに知らせるこ
とができるようになる。
【図１】第１の発明に係る三角測量式測距装置の構成図
【図２】第２の発明に係る三角測量式測距装置の構成図
【図３】第１の発明の実施例の構成図
【図４】測定対象が平行な場合の同上実施例の測距原理
の説明図
の説明図
【図５】測定対象が平行でない場合の同上実施例の測距
原理の説明図
原理の説明図
【図６】同上実施例の測距動作を示すフローチャート
【図７】第２の本発明の実施例の構成図
【図８】同上実施例の測距原理の説明図
【図９】同上実施例の測距原理の説明図
【図10】同上実施例の測距動作を示すフローチャート
【図11】明度信号の差信号を用いてずれ量を算出する実
施例の測距動作を示すフローチャート
施例の測距動作を示すフローチャート
【図12】明度信号を示し、（Ａ）は光源点灯時、（Ｂ）
は光源消灯時、（Ｃ）は点灯時と消灯時の差信号
は光源消灯時、（Ｃ）は点灯時と消灯時の差信号
【図１３】図３に示す実施例装置の鏡面か否かの判定動
作を含んだ測距動作を示すフローチャート
作を含んだ測距動作を示すフローチャート
【図14】図13に続くフローチャート
【図15】明度信号で、（Ａ）は測定対象が鏡面である場
合、（Ｂ）は測定対象が非鏡面の場合
合、（Ｂ）は測定対象が非鏡面の場合
【図16】明度信号の空間微分値で、（Ａ）は測定対象が
鏡面である場合、（Ｂ）は測定対象が非鏡面の場合
鏡面である場合、（Ｂ）は測定対象が非鏡面の場合
【図17】専用の三角測量式測距装置を別に設けた実施例
の構成図
の構成図
【図18】受光部を複数の領域に分割して領域毎に測距す
る実施例の説明図
る実施例の説明図
【図19】障害物検知装置の実施例を示す構成図
【図20】同上実施例の障害物検知動作を示すフローチャ
ート
ート
【図21】図20に続くフローチャート
【図22】シリンドリカルレンズ又は光学フィルタを使用
した実施例の説明図
した実施例の説明図
【図23】パッシブ三角測量式測距装置の従来例の説明図
【図24】同上従来例の測距原理の説明図
【図25】平面鏡までの距離を測定する従来装置の説明図
【図26】平面鏡までの距離を測定する従来装置の説明図
【図27】平面鏡までの距離を測定する別の従来装置の説
明図
明図
31 第１の光学系
32 第２の光学系
33 基準側受光部
34 参照側受光部
35，41 略点光源
36 コンピュータ
37 ＬＥＤドライバ
38 Ａ／Ｄ変換器
39 記憶装置
40 平面鏡
42 曲面鏡
51 シリンドリカルレンズ
52 光学フィルタ
90 表示装置
91 表示部
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−229755（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−225112（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−306915（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01C 3/00 - 3/32
G01B 11/00 - 11/30 102
Claims (13)
- 【請求項１】測定対象に光を照射する光源と、 測定対象からの光がそれぞれ入光する第１及び第２の光
学系と、 第１の光学系を介して受光した光の強度分布状態を示す
第１の明度信号を出力する基準側受光手段と、 第２の光学系を介して受光した光の強度分布状態を示す
第２の明度信号を出力する参照側受光手段と、 第１の明度信号と第２の明度信号とを比較して基準側受
光手段表面の受光位置に対する参照側受光手段の受光位
置のずれ量を測定する測定手段と、 前記測定手段で測定されたずれ量に基づき三角測量の原
理を用いて前記光源の虚像までの距離を演算する第１の
距離演算手段と、 第１の距離演算手段で演算された虚像までの距離をＤ
ｋ、光源から光学系までの距離をＤｏｆｆとした時、測
定対象までの距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ−Ｄｏｆｆ）／２ の演算式により算出する第２の距離演算手段と、前記両受光手段の少なくとも一方の明度信号に基づいて
測定対象が鏡面か否かを判定する判定手段と、 を備え、 測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源の消灯状
態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の原理を用
いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が鏡面であ
ると判定された時は、前記第２の距離演算手段で算出さ
れる値を測定対象までの距離とする構成とした ことを特
徴とする三角測量式測距装置。 - 【請求項２】測定対象に光を照射する第１及び第２の光
源と、 測定対象からの光がそれぞれ入光する第１及び第２の光
学系と、 第１の光学系を介して受光した光の強度分布状態を示す
第１の明度信号を出力する基準側受光手段と、 第２の光学系を介して受光した光の強度分布状態を示す
第２の明度信号を出力する参照側受光手段と、 各光源の照射光毎に第１の明度信号と第２の明度信号と
を比較して基準側受光手段表面の受光位置に対する参照
側受光手段の受光位置のずれ量を各光源の照射光毎に測
定する測定手段と、 前記測定手段で測定された各光源の照射光に対する各ず
れ量に基づき三角測量の原理を用いて各光源の虚像まで
の距離をそれぞれ演算する第１の距離演算手段と、 第１の距離演算手段で演算された各虚像までの距離をＤ
ｋ1 ，Ｄｋ2 、第１及び第２の光源から光学系までのそ
れぞれの距離をＤｏｆｆ1 ，Ｄｏｆｆ2 とした時、測定
対象までの距離Ｄｈを、 Ｄｈ＝（Ｄｋ2 ・Ｄｏｆｆ1 −Ｄｋ1 ・Ｄｏｆｆ2 ）／
（Ｄｋ1 −Ｄｏｆｆ2−Ｄｋ2 ＋Ｄｏｆｆ1 ） の演算式により算出する第２の距離演算手段と、 を備えて構成したことを特徴とする三角測量式測距装
置。 - 【請求項３】前記両受光手段の少なくとも一方の明度信
号に基づいて測定対象が鏡面か否かを判定する判定手段
を備え、測定対象が鏡面でないと判定された時は、光源
の消灯状態で得られた前記ずれ量に基づいて三角測量の
原理を用いて測定対象までの距離を演算し、測定対象が
鏡面であると判定された時は、前記第２の距離演算手段
で算出される値を測定対象までの距離とする請求項２に
記載の三角測量式測距装置。 - 【請求項４】前記判定手段は、明度信号に予め設定した
閾値より高いピーク値が存在するか否を判定し、閾値よ
り高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡面と判定
し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測定対象は
鏡面でないと判定する構成である請求項１又は３に記載
の三角測量式測距装置。 - 【請求項５】前記判定手段は、明度信号の光源点灯時と
消灯時の値の差を算出し、算出された差信号に予め設定
した閾値より高いピーク値が存在するか否を判定し、差
信号に閾値より高いピーク値が存在する時に測定対象は
鏡面と判定し、閾値より高いピーク値が存在しない時に
測定対象は鏡面でないと判定する構成である請求項１又
は３に記載の三角測量式測距装置。 - 【請求項６】前記判定手段は、明度信号の空間微分値を
演算し、算出された空間微分値の絶対値に予め設定した
閾値より高いピーク値が存在するか否を判定し、閾値よ
り高いピーク値が存在する時に測定対象は鏡面と判定
し、閾値より高いピーク値が存在しない時に測定対象は
鏡面でないと判定する構成である請求項１又は３に記載
の三角測量式測距装置。 - 【請求項７】前記判定手段は、明度信号の光源点灯時と
消灯時の値の差信号の空間微分値を演算し、算出された
空間微分値の絶対値に予め設定した閾値より高いピーク
値が存在するか否を判定し、閾値より高いピーク値が存
在する時に測定対象は鏡面と判定し、閾値より高いピー
ク値が存在しない時に測定対象は鏡面でないと判定する
構成である請求項１又は３に記載の三角測量式測距装
置。 - 【請求項８】前記測定手段は、第１の明度信号の光源点
灯時と消灯時の値の差信号と、第２の明度信号の光源点
灯時と消灯時の値の差信号とを比較して受光位置のずれ
量を測定する構成である請求項１〜７のいずれか１つに
記載の三角測量式測距装置。 - 【請求項９】基準側受光手段表面における第１の光学系
の光軸との交点と受光位置との間の距離をＲｄとし、第
１の光学系の焦点距離をｆとし、測定対象の方向角度θ
ｈを、 θｈ＝ａｔａｎ（ｆ／Ｒｄ） の演算式により算出する方向角度算出手段を備えた請求
項１〜８のいずれか１つに記載の三角測量式測距装置。 - 【請求項１０】両光学系にシリンドリカルレンズを用い
た請求項１〜９のいずれか１つに記載の三角測量式測距
装置。 - 【請求項１１】測定対象と受光手段との間に、光源の照
射光の波長以外の光をカットする光学フィルタを設置す
る構成である請求項１〜10のいずれか１つに記載の三角
測量式測距装置。 - 【請求項１２】請求項１〜11のいずれか１つの三角測量
式測距装置と、該三角測量式測距装置で得られた測定対
象の位置情報を入力して表示する表示手段とを備えて構
成したことを特徴とする障害物検知装置。 - 【請求項１３】前記表示手段は、扇状の表示部を有し、
扇の要の位置を測距装置の位置として測定対象の位置を
表示する構成である請求項12記載の障害物検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05929495A JP3401979B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 三角測量式測距装置及び障害物検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05929495A JP3401979B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 三角測量式測距装置及び障害物検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261752A JPH08261752A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3401979B2 true JP3401979B2 (ja) | 2003-04-28 |
Family
ID=13109227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05929495A Expired - Fee Related JP3401979B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 三角測量式測距装置及び障害物検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3401979B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108573215A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-25 | 海信集团有限公司 | 道路反光区域检测方法、装置和终端 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4500729B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 表面形状測定装置 |
| JP5199028B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2013-05-15 | 三ツ星ベルト株式会社 | 歯付ベルトの製造装置、及び歯付ベルトの製造方法 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP05929495A patent/JP3401979B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108573215A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-25 | 海信集团有限公司 | 道路反光区域检测方法、装置和终端 |
| CN108573215B (zh) * | 2018-03-16 | 2021-08-03 | 海信集团有限公司 | 道路反光区域检测方法、装置和终端 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08261752A (ja) | 1996-10-11 |
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