JP4427954B2 - 監視装置 - Google Patents
監視装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4427954B2 JP4427954B2 JP2003034954A JP2003034954A JP4427954B2 JP 4427954 B2 JP4427954 B2 JP 4427954B2 JP 2003034954 A JP2003034954 A JP 2003034954A JP 2003034954 A JP2003034954 A JP 2003034954A JP 4427954 B2 JP4427954 B2 JP 4427954B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light emitting
- monitoring
- emitting units
- detected
- 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
Images
Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視装置及び監視方法に係り、より詳しくは、光を利用して監視領域を監視する監視装置及び監視方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の測距装置は、スキャニング方式を例にとると、一次元状(線状)に配置された複数個のレーザダイオードと、これらのダイオードに対向して配置されるレンズと、を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。そして、各レーザダイオードは順に駆動されて発光し、ダイオードからの光はレンズを通して出射される。レンズからの光の出射方向(角度)は、レンズ光軸に対する各々のダイオードの位置によって異なる。
【0003】
特許文献1には、レーザダイオードから光が発光されたときから被監視対象で反射された反射光を受光素子が受光するときまでの時間などに基づいて被監視対象までの距離を求めると共に、ダイオードから光を一次元に走査することによって被監視対象の形状をも検出できる。
【0004】
【特許文献1】
特開平7−183621号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1では、各レーザダイオードを順に駆動して発光しているに過ぎないので、被監視対象を検出し、距離等を求めても、その後の被監視対象の状態を把握することが困難である等、監視領域を多様に監視することが困難であった。
【0006】
そこで、本発明は、上記事実を考慮し、監視領域を多様に監視しうる監視装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため請求項1記載の発明に係る監視装置は、少なくとも1次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、前記発光手段の光出射方向に配置され、前記複数の発光部各々から発光された光を、各々異なる方向に偏向する光学系と、前記複数の発光部各々により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々から反射した反射光を検出する検出手段と、前記複数の発光部各々を点灯制御する制御手段と、を備えた監視装置であって、隣り合う前記監視領域は互いに一部が重なるように、前記複数の発光部各々が配置されると共に前記光学系が前記複数の発光部各々から発光された光を偏向し、前記複数の発光部各々と、各発光部により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々と、の対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、前記制御手段は、前記複数の発光部の内の少なくとも複数の発光部各々を1つずつ点灯制御して、当該点灯制御した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断し、前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて、当該点灯制御した発光部である第1の発光部への点灯制御を継続しかつ当該第1の発光部に対応する監視領域である第1の監視領域の隣で当該第1の監視領域と1部が重なる第2の監視領域に対応する第2の発光部を点灯制御することを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明にかかる監視装置は、少なくとも1次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、前記発光手段の光出射方向に配置され、前記複数の発光部各々から発光された光を、各々異なる方向に偏向する光学系と、前記複数の発光部各々により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々から反射した反射光を検出する検出手段と、前記複数の発光部各々を点灯制御する制御手段と、を備えた監視装置であって、前記複数の発光部各々と、各発光部により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々と、の対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、前記制御手段は、前記複数の発光部の内の少なくとも複数の発光部各々を1つずつ点灯制御して、当該点灯制御した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断する第1の判断を行い、前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、当該点灯制御した発光部への点灯制御を継続し、前記検出手段により反射光を検出しなかったと判断した場合には、当該点灯制御した発光部への点灯制御を停止して、残りの発光部について1つずつ点灯制御することを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記制御手段は、前記検出手段により反射光を検出したと判断して、前記点灯制御を継続した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断する第2の判断を行い、前記検出手段により反射光を検出しなかったと判断した場合には、当該発光部への点灯制御を停止することを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項2又は請求項3の発明において、隣り合う前記監視領域は互いに一部が重なるように、前記複数の発光部各々が配置されると共に前記光学系が前記複数の発光部各々から発光された光を偏向し、前記制御手段は、前記第1の判断において前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて、当該点灯制御した発光部である第1の発光部に対応する監視領域である第1の監視領域の隣で当該第1の監視領域と1部が重なる第2の監視領域に対応する第2の発光部を点灯制御することを特徴とする。
【0034】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
以下、図1および図2に基づいて、本発明の第1実施形態である監視装置について説明する。なお、図1は本実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図、図2は図1に示す投光系の光偏向を説明するための概略構成図である。
【0035】
図1に示すように、監視装置10は、発光手段の一部を構成する平板状のVCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)アレイ12と、VCSELアレイ12の光出射方向すなわち前面に対向するよう所定距離をもって配置された投光レンズ14と、光学系の投光レンズ14から出射された光が到達する監視領域に存在する被監視対象42で反射した反射光を受光する光検出部16と、光検出部16の前面に対向するよう所定距離をもって配置された受光レンズ18とを備える。
【0036】
VCSELアレイ12は、発光部としての、レーザダイオード(Laser Diode)の1つであるVCSEL13を、二次元状(面状)に配置して構成されている。複数のVCSEL13は、VCSELアレイ12の前面に対して同一平面状(同一平面に対し同じ面となるよう)に配置されていると共に、マトリックス状(行列状)に配置されている。即ち、第1の方向(例えば、行方向)及び第1の方向と交差(例えば直交)する第2の方向(例えば、列方向)にそれぞれ等間隔で、レーザダイオードが配置されている。なお、各VCSEL13には、端子12Aがそれぞれ設けられている。
【0037】
VCSELアレイ12は、各VCSEL13の間隔およびVCSEL13の発光サイズを任意に設定できるので、複数個のVCSEL13を同一平面状に配置するのに適している。なお、本実施の形態では、発光部としてVCSELを用いているが、発光部としては、その他の種々のレーザダイオードを使用することができ、更に、レーザダイオードに限定されないが、VCSELを利用することが好ましい。
【0038】
検出手段である光検出部16は、集光レンズとしての受光レンズ18で集光された光を検出するものであり、ホトダイオードを備えていると共に、アンプ20に接続されている。アンプ20は、光検出部16からの受光量に対応した信号を増幅、たとえば所定の増幅率で増幅させるようにしても良い。
【0039】
監視装置10全体の動作を司る制御部22は、制御手段としてのCPU(中央演算処理装置)24と、後述する間引き監視処理および詳細監視処理などを行う各種プログラムが予め記憶されたROM26と、光検出部16によって得られたデータなどを記憶するRAM28と、各種データを制御部22に入力しまたは制御部22から外部に出力するI/Oポート30と、がバス23を介して相互に接続されて構成されている。
【0040】
即ち、I/Oポート30には、アンプ20と、電源スイッチなどの各種操作キーを備える操作部32と、監視データなどを表示する表示部(LCD)34と、パルス電流(駆動信号)を生成するドライバ36とが、それぞれ接続されている。
【0041】
ドライバ36とVCSELアレイ12との間には、切換スイッチ38が接続されており、切換スイッチ38は各VCSEL13の端子12Aにそれぞれ接続されている。切換スイッチ38は複数個のVCSEL13の中から発光対象のVCSEL13を切換えるものであり、そして切換スイッチ38で発光対象とされたVCSEL13はドライバ36からの駆動信号で駆動され発光する。
【0042】
ここで、図2に基づき、VCSELアレイ12および投光レンズ14における投光システムの光偏向方式
(構成)について説明する。VCSELアレイ12における各VCSEL13の光出射方向は、同一方向になるように配置されている。また、投光レンズ14は各VCSEL13の光軸に対して略垂直に配置されており、各VCSEL13からの出力光は投光レンズ14で平行光とされる。
【0043】
投光レンズ14の中心点に対応するVCSEL13Aの出力光P1は、投光レンズ14で平行光とされ、投光レンズ14の中心光軸(出力光P1と同一軸)に対して平行に出射される。一方、投光レンズ14の中心点から離れた位置のVCSEL13Bの出力光P2は、投光レンズ14で平行光となった後、VCSEL13と投光レンズ14との間の光軸に対して角度θだけずれた方向に出射される。角度θは、次式(1)から得られる。
【0044】
θ=tan-1(d/f)
数1において、「d」は投光レンズ14の光軸中心(図2の例ではVCSEL13A)からずれたレーザダイオード(図2の例ではVCSEL13B)までの距離であり、「f」は投光レンズ14の焦点距離である。
【0045】
即ち、VCSEL13の出力光の投光レンズ14からの出射方向(偏向方向;角度θ)は、各VCSEL13ごとに異なり、距離dと投光レンズ14の焦点距離fで決まる。そして、上記各d、f、θの数値により、監視領域中、どのVCSEL13がどの監視領域を担当するのかが決まり、これがROM26に予め記憶されている。
【0046】
また、該各VCSEL13がどの監視領域を担当するのかが決まっているので、光検出部16が該監視領域に対応する被監視対象42からの反射した反射光を検出することにより、CPU24は被監視対象42の存在などが検出できる。さらに、各VCSEL13の監視領域は、それぞれ部分的に重なり合るようになっている。
【0047】
また、VCSELアレイ12では、各VCSEL13と光偏向方向が1対1の関係で対応しているので、各VCSEL13の点滅(点灯または消灯)を制御することによって各監視領域の監視が可能となる。即ち、上記投光システムは、二次元状の監視を簡易な構成で行うことができるので、小型化が可能となる。
【0048】
次に、本実施形態の作用について説明する。図3乃至図5に基づき、監視装置10における監視処理について説明する。図3は、ユーザによって操作部32に配置された電源スイッチがオンされた際に、CPU24によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートであり、該プログラムは予めROM26のプログラム領域(図示省略)に記憶されている。
【0049】
ステップ100では間引き監視処理を行い、ステップ200では詳細監視処理を行う。まず、図4を参照して、図4の間引き監視処理(ステップ100)の詳細について説明する。図4に示すステップ110では、各VCSEL13を識別する変数i、後述する変数kを0に初期化すると共に、後述する変数fを1に設定する。ここで、変数iは、たとえば、1、2、3……になるに従い、各VCSEL13を識別する、即ち、上記行方向及び列方向にVCSEL13を配置した例では、1つの行について一端から他端に順に、各行毎に順に、VCSEL13を識別する変数である。
【0050】
ステップ112では、変数iを2インクリメントし、複数のVCSEL13のうち、変数iの中で奇数に対応する各VCSEL13のみを発光対象とする。ステップ114では、変数iで識別されるVCSEL13をパルス電流により所定時間点灯させる。ステップ116では光検出部16が被監視対象42から反射した反射光(散乱光)を検出したか否かを判断し、ステップ116が否定の場合(即ち、反射光を検出しなかった場合)にはステップ118で変数iがVCSEL13の総数i0より大きいか否かを判断する。
【0051】
ステップ118が否定の場合(即ち、変数iが総数i0より小さい場合)には、ステップ112に戻り、変数iを2インクリメントし、VCSEL13を順次1つ置きに点灯させ、以上の処理(ステップ112〜118)を実行する。一方、ステップ118が肯定の場合(即ち、変数iが総数i0より大きい場合)には、ステップ110に戻り、以上の処理(ステップ110〜118)を実行する。
【0052】
ステップ116が肯定の場合(即ち、光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出した場合)には、間引き監視処理が終了し、図5に示す詳細監視処理が開始される。すなわち、被監視対象42を検出した場合は、被監視対象42に光を照射したVCSEL13を記憶するためステップ210で被監視対象42の反射光を検出したときの変数iの値を、変数kに代入する。
【0053】
ステップ212では、変数iで識別されるVCSEL13から光が発光されたときから被監視対象42で反射された反射光を光検出部16が検出するときまでの時間と光速とに基づき、被監視対象42までの距離を算出する。ステップ214では、後述するように、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13から配列順に順次全て点滅させるため、変数iを1インクリメントする。
【0054】
ステップ216では、変数iが、変数kの値か否かを判断する。即ち、ステップ216が否定の場合(即ち、変数iが変数kの値でない場合)には、ステップ218で変数iがVCSEL13の総数i0になったか否かを判断する。
【0055】
ステップ218が肯定の場合(即ち、変数iが総数i0になった場合)には、ステップ220で変数iを1に書きかえると共に、ステップ222で変数iで識別されるVCSEL13をパルス電流により所定時間点灯させる。一方、ステップ218が否定の場合(即ち、変数iが総数i0になっていない場合)には、ステップ222に進む。
【0056】
ステップ224では光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出したか否かを判断し、ステップ224が肯定の場合すなわち反射光を受光した場合にはステップ226で上記と同様に被監視対象42までの距離を算出して、ステップ214に進む。
【0057】
ステップ216が肯定の場合(即ち、被監視対象42を最初に検出してから全てのVCSEL13を点灯し、上記のように処理した場合)には、ステップ228でf回(なお、変数は、本ルーチンが最初に実行される場合には、f=1となっている(ステップ110参照))目の全面走査によって得られた距離から被監視対象42の各位置を特定すると共に、ステップ230でf回目の被監視対象42の位置をRAM28に記憶させ、ステップ232でf回目の被監視対象42の位置とf−1回目の被監視対象42の位置とから被監視対象42の移動方向を検出する。なお、本実施形態では、ステップ228で特定した被監視対象42の位置またはステップ232で検出した被監視対象42の移動方向などの動きが、表示部34に表示される。
【0058】
ステップ232の処理終了後は、ステップ234で変数fを1インクリメントとし、さらにステップ216に戻って上記の処理を繰り返す。また、ステップ224が否定の場合すなわち反射光を受光しなかった場合、およびステップ226の処理が終了した後も、ステップ216に戻って上記の処理を繰り返す。なお、図3に示す監視処理は、ユーザが電源をオフすることによって終了する。
【0059】
本実施形態においては、複数個のVCSEL13をVCSELアレイ12の面に二次元状かつマトリックス状に複数配置したので、被監視対象42に対して二次元走査できる。従って、本実施形態によれば、被監視対象42の情報たとえば被監視対象42の位置、大きさ、全体的な形状、被監視対象42の変形、被監視対象42の動く方向、速度などを、より多く取得することができる。
【0060】
また、本実施形態においては、間引き処理を行うので、二次元状に配置された複数の発光部を順次発光させる場合に比べて、消費電力を少なくしつつ、被監視対象42の存在を迅速に検出できる。
【0061】
さらに、本実施形態においては、被監視対象42を検出する前は間引き処理を行い、被監視対象42を検出する後は詳細監視処理(図5参照)に移行するので、二次元走査でかつ被監視対象42に対しVCSEL13を所定割合よりも大きな割合たとえば配列順に順次全て発光させることにより、被監視対象42の情報を詳細に取得でき、適確に監視できる。
【0062】
(第2実施形態)
図6に基づき、本発明の第2実施形態について説明する。図6は本実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図であり、図6において図1と対応する部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
【0063】
図6に示すように、光検出部16と制御部22との間には、信号増幅手段であるアンプが接続されてない。即ち、本実施形態において、後述するように、アンプを配置しなかったのは、被監視対象42からの反射光量が小さい場合でも、後述するように、複数個のVCSEL13を同時に点灯させることよって反射光量を補うように設定したからである。
【0064】
以下、図7に基づき、監視装置50における監視処理について説明する。本実施形態の監視処理は、ステップ300でVCSEL13を識別する変数iを0に初期化し、ステップ302で変数iを1インクリメントし、ステップ304で変数iで識別されるVCSEL13をパルス電流により所定時間点灯させる。即ち、ステップ302および304の処理は、変数iで識別されるVCSEL13を、行ごとに行方向に沿って順次全て発光させる。
【0065】
ステップ306では光検出部16が被監視対象42から反射した反射光を検出したか否かを判断し、ステップ306が否定の場合(即ち、反射光を検出しなかった場合)にはステップ308で変数iがVCSEL13の総数i0より大きいか否かを判断する。
【0066】
ステップ308が否定の場合(即ち、変数iが総数i0より小さい場合)には、ステップ112に戻り、変数iを1インクリメントし、VCSEL13を順次点灯させ、以上の処理(ステップ302〜308)を実行する。一方、ステップ308が肯定の場合(即ち、変数iが総数i0より大きい場合)には、ステップ300に戻り、以上の処理(ステップ300〜308)を実行する。
【0067】
ステップ306が肯定の場合(即ち、光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出した場合)には、ステップ310で反射光の受光量が、所定値以下か否かを判断する。なお、この所定値は、ROM26のパラメータ領域に予め記憶された値である。
【0068】
ステップ310が否定の場合すなわち受光量が所定値以上と判断された場合には、ステップ312において、変数iで識別されるVCSEL13から光が発光されたときから被監視対象42で反射された反射光を光検出部16が検出するときまでの時間と光速とに基づき、被監視対象42までの距離を算出する。ステップ312の処理後は、ステップ308へ移行する。
【0069】
ステップ310が肯定の場合すなわち受光量が所定値以下と判断された場合には、ステップ314において、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13を、同時に点灯させる。
【0070】
即ち、光検出部16が検出する該反射光の光量は、たとえば監視される被監視対象42の位置(被監視対象42までの距離)または被監視対象42の反射に対する光特性などの影響によって少なくなる場合がある。
【0071】
そこで、ステップ310が肯定の場合(受光量が所定値以下と判断された場合)には、上記影響によって受光量が低レベル量となっているので、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13を、同時に点灯させ、光量を補う。
【0072】
ステップ316では反射光の受光量が上記所定値以上か否かを判断し、ステップ316が肯定の場合すなわち受光量が所定値以上と判断された場合にはステップ318で上述した時間と光速とに基づいて被監視対象42までの距離を算出する。
【0073】
一方、ステップ316が否定の場合、すなわち受光量が所定値以下と判断された場合には、受光量が所定値となるまで待つ。なお、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13の点灯においても、受光量が所定値以下の場合には、上記複数のVCSEL13である該担当する領域のさらに周囲の領域を担当する複数のVCSEL13を点灯させるようにしても良い。ステップ318の処理後は、ステップ308へ移行し、上記処理を繰り返す。
【0074】
本実施形態においては、検出した被監視対象42までの距離に対応するように、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13を点灯させるので、簡易な方法で反射光量を補うことができる。即ち、本実施形態によれば、信号増幅手段であるアンプを省略することができるので、装置を簡単な構成にすることができる。
【0075】
従って、本実施形態によれば、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13を同時に発光させるという簡易な方法で反射光量を補うことができるので、被監視対象42までの距離に関係なく、被監視対象42の形状を適確に検出できかつ構成が簡易となる。
【0076】
なお、本実施形態では、光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出するまでの間(ステップ300〜308)、上述した第1実施形態のように、間引き発光処理を行うように設定しても良い。該間引き発光処理を行う場合には、二次元状に配置された複数の発光部を順次発光させる場合に比べて、消費電力を少なくしつつ、被監視対象42の存在を迅速に検出できると共に、被監視対象42を検出する後に詳細処理(ステップ310〜318)に移行するので、上述したように簡易な方法で反射光量を補うことができる。さらに、該間引き発光処理を行う場合において、被監視対象42を検出する後に、所定割合よりも大きな割合でVCSEL13を発光させると、第1実施形態で説明したように、被監視対象42の情報を詳細に取得でき、適確に監視できる。
【0077】
また、第2実施形態においては、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む領域として、該VCSEL13回りの複数のVCSEL13を同時に点灯させた例であるが、点灯開始は同時でなくても良く、たとえは該複数のVCSEL13の点灯時間各々に共通する時間帯が有するように発光させても良い。
【0078】
さらに、第2実施形態においては、該反射光を増大させる点灯処理として、被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13の発光量を増大させるように処理しても良く、さらに上述した被監視対象42を検出した変数iで識別されるVCSEL13が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のVCSEL13の発光量を増大させるように処理しても良い。即ち、VCSEL13に流す電流を、該電流と発光量とが比例関係内で、増大させる。
【0079】
(第3実施形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。本実施の形態は、前述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態の構成各々を採用することができる。
【0080】
次に、本実施の形態の作用を、図8乃至図11を参照して説明する。図8は、ユーザによって操作部32に配置された電源スイッチがオンされた際に、CPU24によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートであり、該プログラムは予めROM26のプログラム領域(図示省略)に記憶されている。
【0081】
図8のステップ400で、VCSEL13を識別する前述した変数iを0に初期化し、ステップ402で、変数iを1インクリメントし、ステップ404で、変数iにより識別されるVCSELiを所定時間点灯することを所定時間毎に繰り返すことを開始する。
【0082】
ステップ406で、光検出部16が被監視対象42(特定監視領域に対応する)からの反射光を検出したか否かを判断し、ステップ406が肯定の場合すなわち反射光を受光した場合にはステップ410で、RAM28内に定めたiメモリに変数iの値(i値)を記憶しているか否かを判断する。なお、iメモリは、被監視対象42からの反射光を検出した場合に、当該反射光に対応するVCSEL13を識別する変数iの値を記憶するメモリである。
【0083】
iメモリに変数iの値(i値)を記憶していると判断した場合には、ステップ414に進み、iメモリに変数iの値(i値)を記憶していないと判断した場合には、ステップ412で、iメモリに変数iの値(i値)を記憶して、ステップ414に進みに進む。ステップ414で、上記と同様に被監視対象42までの距離を算出して、ステップ416に進む。
【0084】
上記ステップ406で、光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出しないと判断した場合には、ステップ408で、変数iにより識別されるVCSELIの上記所定時間点灯を所定時間毎に繰り返すことを停止して、ステップ416に進む。
【0085】
ステップ416では、変数iがVCSEL13の総数i0以上か否かを判断し、変数iがVCSEL13の総数i0未満と判断された場合には、ステップ402に進んで、以上の処理(ステップ402〜416)を実行し、変数iがVCSEL13の総数i0以上と判断した場合には、ステップ400に進んで、以上の処理(ステップ400〜416)を実行する。
【0086】
図9には、iメモリに変数iの値(i値)を始めて記憶してから所定時間毎に割り込んで実行される割り込み処理ルーチンを示すフローチャートが示されている。
【0087】
図9のステップ502で、iメモリ内に記憶しているi値を識別する変数Pを0に初期化し、ステップ504で、変数Pを1インクリメントし、ステップ506で、変数Pで識別されるVCSEL13からの光が監視領域に到達し、該監視領域から反射した反射光を受光していないか否かを判断する。
【0088】
変数Pで識別されるVCSEL13からの光が監視領域から反射した反射光を受光していないと判断された場合には、ステップ508で、iメモリ内の、変数Pで識別されるにi値を削除し、ステップ510で、変数Pで識別されるにVCSELp、即ち、変数Pで識別されるに変数iにより識別されるVCSELを消灯して、ステップ512に進む。なお、変数Pで識別されるVCSEL13からの光が監視領域から反射した反射光を受光していると判断された場合には、ステップ512に進む。
【0089】
ステップ512で、変数Pが、iメモリ内に記憶しているi値の総数P0以上か否かを判断し、変数Pが、iメモリ内に記憶しているi値の総数P0未満と判断された場合には、ステップ504に戻って、以上の処理(ステップ504〜512)を実行し、変数Pが、iメモリ内に記憶しているi値の総数P0以上と判断された場合には、本ルーチンを終了する。
【0090】
以上説明したように、本実施の形態では、VCSEL13を点灯し、光検出部16が被監視対象42からの反射光を検出しないと判断した場合には、VCSELを消灯し、他のVCSEL13を点灯する。従って、被監視対象42からの反射光を検出しない場合には、図10(A)〜図10(C)に示すように、点灯するVCSELを切り換える。従って、被監視対象42とは無関係にスキャンを継続される。なお、図10(A)〜図10(C)には、VCSELがマトリクス状に配置されたVCSELアレイの1つの行乃至列を示している。
【0091】
一方、被監視対象42からの反射光を検出した場合には、VCSEL13の点灯を継続し、当該VCSEL13からの光が監視領域から反射していない、即ち、反射光を受光していない場合には、当該VCSEL13を消灯する。従って、図10(A)〜図10(C)に示すように、被監視対象42からの反射光を検出した場合には、点灯を継続するVCSELは、その他のVCSELが順に点灯が切り換えられる態様と比較すると、動いていないように見える。即ち、点灯を継続するVCSELにより、被監視対象42を集中的に監視し続ける。
【0092】
また、本実施の形態では、前述した第2の実施の形態のように、被監視対象42からの反射光を検出した場合には、図11に示すように、照射強度を高めるべく、被監視対象42を検出したVCSEL13が担当する領域の周囲の領域を担当する少なくとも1つのVCSEL13を更に点灯させるのようにしてもよい。
【0093】
更に、本実施の形態では、VCSELをマトリクス状に配置してVCSELアレイを構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、VCSELを1次元状に配置してVCSELアレイを構成するようにしてもよい。
【0094】
加えて、本実施の形態では、被監視対象42の検出態様のVCSEL以外のVCSELを1つづつ順に点灯するようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、前述した第1の実施の形態のように、VCSEL13の間引き処理をしてもよい。
【0095】
なお、上記各実施形態では、発光手段であるVCSELアレイ12の他の変形例として、図12に示すように、複数個のVCSEL13を端面41Aに一次元状の配置した基板41を、複数段に積層して構成したアレイ40としても良い。その他の構成は、図1に示すVCSELアレイ12と同様であるので、説明は省略する。
【0096】
図13に示すように、各VCSEL13はVCSEL13の光出射方向が各々異なる方向になるよう配置させ、担当する監視領域をレンズ14によって偏向させても良い。この場合には、複数のVCSEL13の中心軸P1に対して、回転させても良い。
【0097】
図14に示すように、各VCSEL13はVCSELアレイ12(図1参照)の平面状の前面12Bに対し、複数のVCSEL13が光出射方向または光出射方向と反対方向にずれる(前後方向に外れる)ように配置させても良い。そして、図14に示す例の場合も、上述した二次元状の概念に含まれる。なお、同様に、1次元状のこれに対応する概念である。即ち、VCSELを線状に配置した場合において、当該線に対し、複数のVCSEL13が光出射方向または光出射方向と反対方向にずれる(前後方向に外れる)ように配置させても良い。
【0098】
なお、上記各実施形態では、各VCSEL13の監視領域を、それぞれ部分的に重なり合うようになっているが、たとえば各VCSEL13の担当する領域同士が離間している場合でもよく、また各VCSEL13が担当する領域の外線がそれぞれ線状に接するようになっていても良い。
【0099】
上記各実施形態では、各VCSEL13の点滅の順番は任意に変更でき、各VCSEL13をたとえば列方向に沿って順次点滅させも良い。また、VCSEL13の間引き処理は、間引きの割合として、複数のVCSEL13のうち、全体の半分または3分の1などの割合で間引くようにしても良い。
【0100】
また、間引き処理は、上記変数iの自然数の内、たとえば偶数に対応する変数iの各VCSEL13を大の数から小の数になるよう順次発光させても良い。さらに、奇数に対応する変数iの各VCSEL13を全て発光させ一巡させた後、発光箇所を変更させるために、偶数に対応する変数iの各VCSEL13を切り替えて発光させても良い。なお、上述した例とは逆に、まず偶数に対応する変数iの各VCSEL13を全て発光させ一巡させた後、奇数に対応する変数iの各VCSEL13を切り替えて発光させても良い。
【0101】
さらに、複数のVCSEL13を上記各実施形態に示すようにマトリックス状に配置した場合には、所定割合の間引きを、順次2つ置きのVCSEL13を行に沿って発光させても良い。なお、所定の発光割合は、順次3つ置きのVCSEL13を列に沿って発光させても良い。
【0102】
また、該所定の発光割合より大きい割合とは、所定割合の間引きを順次2つ置きとした場合に、2つ置き以下の場合であり例えば1つ置きまたは複数の全て(全部)のVCSEL13を発光させることになる。ここで、所定割合の間引きを順次2つ置き以上の複数とする場合には、複数個のVCSEL13を全て均等に使用するために、間引きの間の各VCSEL13が順に発光するように発光箇所を変更させる。
【0103】
例えば、所定割合の間引きを順次2つ置きとした場合には、まず順次2つ置きに対応する変数iの各VCSEL13を全て発光させ一巡させた後、つぎに間引きの間の奇数に対応する変数iの各VCSEL13を全て発光させ一巡させ、ひきつづき間引きの間の偶数に対応する変数iの各VCSEL13を全て発光させ一巡させ、そして上記発光処理を順次繰り返す。
【0104】
また、上記の場合には、該間引いた間引箇所の間のVCSEL13の発光を、奇数に対応する変数iのVCSEL13とし、次に間引いた間引箇所の間の変数iを、偶数に対応する変数iのVCSEL13としても良い。そして、上記発光処理を一巡させた後に、奇数に対応する変数iのVCSEL13と偶数に対応する変数iのVCSEL13とを切り替える。
【0105】
即ち、所定割合の間引きは、複数個のVCSEL13が全て均等に使用されるように、間引き処理によって間引きされた各VCSEL13の間引箇所を、順次切り替えて発光させる。上記切替え発光処理を行うと、複数のVCSEL13を均等に使用することになるので、VCSEL13の使用における偏りが防止される。
【0106】
上記各実施形態では光学系を投光レンズ14とした例であるが、本発明に係る光学系はレンズの他に、例えばプリズムなどを使用することによってVCSEL13からの光を偏向するようにしても良く、または複数個のレンズ同士、プリズム同士を組合せても良く、さらにレンズとプリズムなどを組合せても良い。
【0107】
また、上記各実施の形態では、スキャンするため点灯するVCSELは1つの場合を例にとり説明したが、本発明はこれに眼底されるものではなく、複数のVCSELを点灯してもよい。
【0108】
上記各実施形態では、発光手段をVCSELアレイとした例であるが、発光手段をCCDアレイまたはフォトダイオードアレイなどにも適用できる。
【0109】
上記各実施形態において説明した各プログラムの処理の流れ(図3乃至図5、図7参照)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。本発明は、発光部の大きさ、個数、発光部同士の間隔などは任意に変更できる。本発明は、監視装置を車両に取付けるようにしても良く、または駐車場などの周辺を監視するようにしてもよい。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、監視領域から反射した反射光が検出された場合、監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域の監視を継続すると共に、監視領域中の該特定監視領域以外の領域を監視するので、多様な監視をすることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図である。
【図2】図1に示す投光系の光偏向を説明するための概略構成図である。
【図3】第1実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図4】図4に示す間引き監視処理の流れを示すサブルーチンである。
【図5】図4に示す詳細監視処理の流れを示すサブルーチンである。
【図6】第2実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図である。
【図7】第2実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図8】第3実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】第3実施形態における割込処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図10】第3実施形態に係る監視処理の作用を説明する説明図である。
【図11】第3実施形態に係る監視処理の変形例の作用を説明する説明図である。
【図12】図1に示すVCSELアレイの変形例の概略構成図である。
【図13】図2に示すレーザダイオードの配置に関する変形例の概略構成図である。
【図14】図2に示すレーザダイオードの配置に関するさらなる変形例の概略構成図である。
【符号の説明】
10、50 監視装置
12 VCSELアレイ(発光手段)
13 レーザダイオード(発光部)
14 投光レンズ(光学系)
16 光検出部(検出手段)
18 受光レンズ(集光レンズ)
22 制御部(制御手段)
24 CPU(制御手段)
42 被監視対象
Claims (4)
- 少なくとも1次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、
前記発光手段の光出射方向に配置され、前記複数の発光部各々から発光された光を、各々異なる方向に偏向する光学系と、
前記複数の発光部各々により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々から反射した反射光を検出する検出手段と、
前記複数の発光部各々を点灯制御する制御手段と、
を備えた監視装置であって、
隣り合う前記監視領域は互いに一部が重なるように、前記複数の発光部各々が配置されると共に前記光学系が前記複数の発光部各々から発光された光を偏向し、
前記複数の発光部各々と、各発光部により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々と、の対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、前記複数の発光部の内の少なくとも複数の発光部各々を1つずつ点灯制御して、当該点灯制御した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断し、前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて、当該点灯制御した発光部である第1の発光部への点灯制御を継続しかつ当該第1の発光部に対応する監視領域である第1の監視領域の隣で当該第1の監視領域と1部が重なる第2の監視領域に対応する第2の発光部を点灯制御する
ことを特徴とする監視装置。 - 少なくとも1次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、
前記発光手段の光出射方向に配置され、前記複数の発光部各々から発光された光を、各々異なる方向に偏向する光学系と、
前記複数の発光部各々により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々から反射した反射光を検出する検出手段と、
前記複数の発光部各々を点灯制御する制御手段と、
を備えた監視装置であって、
前記複数の発光部各々と、各発光部により発光されかつ前記光学系により各々異なる方向に偏向された複数の光各々が到達する領域である監視領域各々と、の対応関係を記憶する記憶手段を更に備え、
前記制御手段は、前記複数の発光部の内の少なくとも複数の発光部各々を1つずつ点灯制御して、当該点灯制御した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断する第1の判断を行い、前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、当該点灯制御した発光部への点灯制御を継続し、前記検出手段により反射光を検出しなかったと判断した場合には、当該点灯制御した発光部への点灯制御を停止して、残りの発光部について1つずつ点灯制御する
ことを特徴とする監視装置。 - 前記制御手段は、前記検出手段により反射光を検出したと判断して、前記点灯制御を継続した発光部に対応する監視領域からの反射光を前記検出手段が検出したか否かを判断する第2の判断を行い、前記検出手段により反射光を検出しなかったと判断した場合には、当該発光部への点灯制御を停止することを特徴とする請求項2記載の監視装置。
- 隣り合う前記監視領域は互いに一部が重なるように、前記複数の発光部各々が配置されると共に前記光学系が前記複数の発光部各々から発光された光を偏向し、
前記制御手段は、前記第1の判断において前記検出手段により反射光を検出したと判断した場合には、前記記憶手段に記憶された前記対応関係に基づいて、当該点灯制御した発光部である第1の発光部に対応する監視領域である第1の監視領域の隣で当該第1の監視領域と1部が重なる第2の監視領域に対応する第2の発光部を点灯制御することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003034954A JP4427954B2 (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003034954A JP4427954B2 (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 監視装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004247461A JP2004247461A (ja) | 2004-09-02 |
JP4427954B2 true JP4427954B2 (ja) | 2010-03-10 |
Family
ID=33020509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003034954A Expired - Fee Related JP4427954B2 (ja) | 2003-02-13 | 2003-02-13 | 監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4427954B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010008088A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 空間情報検出装置 |
JP6292533B2 (ja) | 2013-12-06 | 2018-03-14 | 株式会社リコー | 物体検出装置及びセンシング装置 |
US9992477B2 (en) | 2015-09-24 | 2018-06-05 | Ouster, Inc. | Optical system for collecting distance information within a field |
US10365351B2 (en) * | 2017-03-17 | 2019-07-30 | Waymo Llc | Variable beam spacing, timing, and power for vehicle sensors |
DE102017204668A1 (de) * | 2017-03-21 | 2018-09-27 | Robert Bosch Gmbh | Objektdetektionsvorrichtung und Verfahren zum Überwachen einer Lichtprojektionsoberfläche bezüglich eines Eindringens eines Objekts |
DE102017211817A1 (de) * | 2017-07-11 | 2019-01-17 | Robert Bosch Gmbh | LIDAR-Vorrichtung zum situationsabhängigen Abtasten von Raumwinkeln |
JP7021885B2 (ja) * | 2017-09-11 | 2022-02-17 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | 距離測定装置 |
JP6748143B2 (ja) * | 2018-04-27 | 2020-08-26 | シャープ株式会社 | 光センサおよび電子機器 |
KR102566409B1 (ko) * | 2018-09-12 | 2023-08-11 | 삼성전자주식회사 | 나노구조체 리플렉터를 적용한 복수의 수직 공진형 표면 발광 레이저를 포함하는 어드레서블 레이저 어레이 소자 |
WO2020174765A1 (ja) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 測距装置、測距方法、およびプログラム |
JP2020153796A (ja) | 2019-03-19 | 2020-09-24 | 株式会社リコー | 測距装置、及び測距方法 |
WO2021079559A1 (ja) * | 2019-10-24 | 2021-04-29 | 立山科学工業株式会社 | 距離画像の作成装置 |
JP7483204B2 (ja) * | 2020-03-05 | 2024-05-15 | オムロン株式会社 | 光電センサ |
-
2003
- 2003-02-13 JP JP2003034954A patent/JP4427954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004247461A (ja) | 2004-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4427954B2 (ja) | 監視装置 | |
JP5257053B2 (ja) | 光走査装置及びレーザレーダ装置 | |
US10302767B2 (en) | Object detector and sensor | |
JP7321553B2 (ja) | 眼安全性走査lidarシステム | |
JP6250080B2 (ja) | レーザレーダ装置及び走行体 | |
US10005093B2 (en) | Foreign object detecting device and coating system | |
US10928517B2 (en) | Apparatus and method for detecting obstacle | |
US7871005B2 (en) | Information reader for optically reading code | |
CN111819462B (zh) | 激光雷达 | |
US20200209523A1 (en) | Laser Processing Apparatus | |
CN111819463B (zh) | 激光雷达 | |
CN112038361A (zh) | 距离传感器像素阵列结构、距离传感器及工作方法 | |
EP3789787A1 (en) | Solid-state lidar system for determining distances to a scene | |
JP2012093312A (ja) | レーダ装置 | |
JP4973836B2 (ja) | 計測領域の自動設定手段を備えた変位センサ | |
CN111065936B (zh) | 用于光学距离测量的方法和设备 | |
JP4407707B2 (ja) | 撮像装置、画像表示システム、撮像装置の制御方法 | |
WO2022201504A1 (ja) | センサ装置、制御装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 | |
JP3118500B2 (ja) | コードリーダ | |
JP7135846B2 (ja) | 物体検出装置および物体検出方法 | |
WO2022196779A1 (ja) | 3次元計測装置 | |
JP2007205807A (ja) | 検出センサ及び形状測定方法 | |
JP2008116214A (ja) | 変位センサ | |
JP2024037257A (ja) | 制御装置、レーザレーダ装置、制御方法、プログラム、車載システム、及び移動装置 | |
JP3809735B2 (ja) | 3眼式測距装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060210 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060424 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060428 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060428 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090929 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091027 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091124 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225 Year of fee payment: 3 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091207 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131225 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |