JPH01138406A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は三角測量法により検出対象までの距離を光学的
に正確に測定する距離測定装置に関し、特に反射光の光
量を一定のレベルに保つようにした距離測定装置に関す
るものである。

〔従来技術〕

従来例えば特開昭５７−４４８０９号に示されているよ
うに、物体までの距離を検出する装置として第１１図に
示すような三角法による距離測定装置が用いられている
。この装置では発光ダイオード等の投光素子ｌの光を集
束レンズ２を用いて平行な光ビーム３として距離を検出
すべき方向に照射しており、レンズ２から所定距離隔て
た位置の物体４からの反射光を受光する集光レンズ５と
その後方に光の照射位置に基づいて両端に異なった電流
出力を与える位置検出素子（ＰＳＤ：ポジションセンシ
ティブデイバイス）６が設けられる。そして物体４がレ
ンズ２の前面から所定距離隔てた位置でこの光ビーム３
を遮断した場合には、拡散反射光が集光レンズ５によっ
て集光され位置検出素子６に照射される。従ってレンズ
２から検知対象物体４までの距離によって位置検出素子
６上に照射される反射光の位置が変化する。位置検出素
子６にはバイアス用電源７が接続され、光の照射位置に
応じて異なる２つのアナログ電流出力を両端より外部に
与えるものであって、夫々の出力は■／Ｖ変換器８．９
に与えられる。Ｉ／Ｖ変換器８゜９は位置検出素子６か
らの電流出力を電圧信号に変換し減算回路１０及び加算
回路１１に与える。

そして除算回路１２は減算回路１０．加算回路１１の出
力を除算することによって受光量の総和にかかわらず正
規化して受光位置に対応した信号として出力するように
している。その出力は例えば比較回路１３に与えられて
いる。比較回路１３は所定の閾値レベルを越える信号を
検出して信号処−理回路１４に与える。又投光素子１は
パルス発振回路１５の出力によって投光素子ドライブ回
路１６を介してパルス点灯されており、そのパルス発振
回路１５の出力が信号処理回路１４に伝えられる。信号
処理回路１４はパルス発振周期の間に検知信号が与えら
れたときに出力回路１７を介して検知信号を外部に出力
するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるにこのような従来の距離測定装置によれば、加算
回路と減算回路の出力を除算回路によって除算して位置
検知信号を得るようにしている。

そのため光量レベルによってその誤差が大きく変化する
という欠点があった。即ち光量レベルが十分大きければ
正確な位置検知信号が得られるが、位置検出素子６に入
射する光量が低ければＩ／Ｖ変換器８，９の出力差のわ
ずかの変動によって位置信号が大きく変化することとな
る。従って測定精度が光量によって変化するという欠点
がある。

又除算回路の入力レベルを上げるために受光信号を電圧
信号に変換するＩ／Ｖ変換器８，９のゲインを上げれば
受光レベルが大きくなったときに入力が飽和することと
なる。従って除算回路の入力レベル変動が大きく誤差が
生じ易くなるという問題点があった。

本発明はこのような従来の距離測定装置の問題点に鑑み
てなされたものであって、位置検出素子の受光量を一定
レベルに保つようにして物体までの位置を正確に検出で
きるようにすること、及び物体の反射光量が大きい場合
にも受光量を確実に一定レベルに保てるようにすること
を技術的課題とする。

〔発明の構成と効果〕 （課題を解決するための手段） 本願の請求項１の発明は投光素子を有し平行な光ビーム
を検出領域に向かって照射する投光部と、投光部の光軸
より一定角度を持って交叉するように配置され、物体か
らの拡散反射光を受光し、照射位置によってその両端に
異なった電流出力を与える位置検出素子を有する受光部
、と、を具備し、位置検出素子の受光位置に基づいて物
体までの距離を検出する距離測定装置であって、位置検
出素子の両端に得られる光電流出力を加算する加算手段
と、加算手段の出力を所定の閾値と比較する比較手段と
、比較手段より所定の閾値レベルを越える信号が得られ
たときに投光部の投光を停止する投光制御手段と、投光
停止時に得られる位置検出素子の両端の出力分布に基づ
いて物体までの位置信号を出力する位置信号検出手段と
、を具備することを特徴とするものである。

本願の請求項２の発明は投光素子を有し平行な光ビーム
を検出領域に向かって照射する投光部と、投光部の光軸
より一定角度を持って交叉するように配置され、物体か
らの拡散反射光を受光し、照射位置によってその両端に
異なった電流出力を与える位置検出素子を有する受光部
と、を具備し、位置検出素子の受光位置に基づいて物体
までの距離を検出する距離測定装置であって、位置検出
素子の両端に得られる光電流出力を加算する加算手段と
、加算手段の出力を所定の閾値と比較する比較手段と、
投光開始時点より増加率が徐々に上昇する投光パルスを
所定周期毎に発生し、比較手段より所定の閾値レベルを
越える信号が得られたときに投光パルス信号を停止する
投光制御手段と、投光停止時に得られる位置検出素子の
両端の出力分布に基づいて物体までの位置信号を出力す
る位置信号検出手段と、を具備することを特徴とするも
のである。

（作用） このような特徴を有する本願の請求項１の発明によれば
、位置検出素子の両端に夫々得られる光電流信号を加算
手段によって加算すると共に加算出力を比較手段により
所定閾値と比較し、その閾値レベルを越えるレベルに達
したときに投光素子の駆動を停止するようにしている。

従って拡散反射光の反射光量が一定となり、そのときの
位置検出素子の出力分布、例えば出力差や出力比に基づ
いて位置検出信号を得るようにしている。

又請求項２の発明によれば、投光パルス信号は徐々にレ
ベルが増加する出力であり、反射光量も徐々に大きくな
る信号が得られる。従って反射光量が大きい近い物体に
対しては位置検出素子の両端に得られる出力が短時間で
比較手段の閾値レベルに達する。従って変化量が比較的
少ない投光開始後短時間で投光が停止されることとなる
ため、停止の時間遅れがほとんどなく除算回路の飽和前
に投光を停止させて物体の位置が検出されることとなる
。

（発明の効果） そのため本願の請求項１の発明によれば、拡散反射光の
光量が一定の値に達すれば位置検出素子の両端の出力分
布に基づいて位置信号を得るようにしている。従って必
ずしも除算回路を用いる必要がなく、又除算回路を用い
てもその入力信号レベルの変化は極めて小さくすること
ができる。従って常に一定の精度で物体までの距離を検
出することができるという効果が得られる。

又本願の請求項２の発明によれば、反射率が極めて高く
受光量が多い物体に対しては投光の開始後徐々に投光パ
ルスの出力が増加するため、投光開始後短時間で飽和す
る物体に対して送波を停止した後あまり投光レベルが上
昇しないうちに投光を停止することができる。従って投
光パルス信号のピーク値が大きい信号を用いても受光レ
ベルの変動を小さく押さえることができ、投光制御手段
の能率を向上させることが可能となる。そのため位置信
号検出手段に用いられる除算回路に与えられる入力信号
を飽和させることなく、又除算回路の一方の入力がほぼ
一定値となるのでその誤差を少なくして物体までの距離
を検出することが可能である。

〔実施例の説明〕

（第１実施例） 第１図は本願の距離測定装置の第１実施例の構成を示す
ブロック図であり、従来例と同一部分は同一符号を用い
て示している。さて本実施例でも投光素子１の光を集束
レンズ２を用いて平行な光ビーム３として距離を検出す
べき方向に照射しており、集束レンズ２から所定距離を
隔てて反射光を受光する集光レンズ５を配置する。そし
てその背後には従来例と同一の一次元の位置検出素子６
を設ける。位置検出素子６には従来例と同様にその中心
にバイアス用電源７が接続されており、光の照射位置に
対応して両端の端子に相異なる２つのアナログ電流出力
を与えるものである。位置検出素子６の夫々の電流出力
はＩ／Ｖ変換器８，９に与えられる。Ｉ／Ｖ変換器８．
９は位置検出素子６の両端より得られる電流出力を電圧
信号に変換し、夫々の出力を減算回路１０及び加算回路
１１に与える。減算回路ｌＯの出力はサンプルホールド
回路２０を介して比較回路１３に与えられている。比較
回路１３には使用者が距離測定範囲中に設定した所定の
レベルＶｒｅｆｌが設定されており、そのレベルを越え
る信号が与えられれば物体検知信号を信号処理回路１４
に与えるものである。

さて本実施例の距離測定装置は台形状の信号を断続的に
発生するパルス発振回路２１を有しており、その出力が
比較回路２２及び投光制御回路２３に与えられる。又加
算回路１１の出力は比較回路２４に与えられる。比較回
路２４は所定の閾値レベルＶｒｅｆ２が設定されており
、加算回路１１の加算出力がこのレベルＶｒｅｆ２以下
のときに制御信号を投光制御回路２３に与えるものであ
る。投光制御回路２３は比較回路２４より信号が与えら
れるまでパルス発振回路２１の出力をそのまま投光素子
ドライブ回路１６ａに与える投光制御手段を構成してい
る。投光素子ドライブ回路１６ａは前述した従来例と同
様に、投光素子ｌを断続的に駆動するものである。投光
素子ドライブ回路１６ａ。

投光素子１及び集束レンズ２は平行な光ビームを検出領
域に向かって照射する投光部を構成している。又比較回
路２２の出力は信号処理回路１４にも与えられる。信号
処理回路１４は比較回路２２の方形波出力をゲート信号
として比較回路１３の出力を入力するゲート回路１４ａ
、ゲート回路１４ａの出力を所定の時定数で積分する積
分回路１４ｂ、及びその出力を所定の閾値レベルＶｒｅ
ｆ３で弁別する比較回路１４ｃを有しており、複数回連
続して比較回路１３より信号が得られたときに物体検知
信号を出力回路１７に与えるものである。

出力回路１７は例えばリレー接点出力やオープンコレク
タ出力等の出力信号として外部に出力する。

次に投光制御回路２３について更に詳細に説明する。第
２図は投光制御回路２３とその周辺回路の詳細な構成を
示す回路図である。本図において、パルス発振回路２１
の出力は比較回路２２とトランジスタＴｒｉのベースに
与えられる。比較回路２２はパルス発振回路２１の台形
状の信号を方形波に変換するものであって、その出力を
排他的論理和回路（以下ＥＯＲ回路という）３１の一方
の入力端に与える。又加算回路１１の出力と所定の閾値
Ｖ　ｒｅｆ２とを比較する比較回路２４の出力がＥＯＲ
回路３１の他方の入力端に与えられる。ＥＯＲ回路３１
はこれらの排他的論理和信号をフリップフロップ３２に
与えるものである。フリップフロップ３２はその出力を
分周した信号をトランジスタＴｒ２のベースに与える。

トランジスタＴｒ２はトランジスタＴｒｉのベース・エ
ミッタ間に接続されており、トランジスタＴｒｉを強制
的にオフとするものである。トランジスタＴｒｉはコレ
クタ端に投光素子１、例えば発光ダイオードを介して電
源が接続されており、投光素子１を断続する投光素子ド
ライブ回路１６ａとして動作している。

次に本実施例の動作についてタイムチャートを参照しつ
つ説明する。第３図（ａ）はパルス発振回路２１の発振
信号を示しており、その信号は比較回路２２によって第
３図（ｂ）に示すように方形波に変換され、デジタル信
号として信号処理回路１４とＥＯＲ回路３１に伝えられ
る。従ってＥＯＲ回路３１は第３図（Ｃ）に示すように
時刻ｔ１より図示のような信号を出力する。このときフ
リップフロップ３２のＱ出力は第３図（ｄ）に示すよう
に“Ｌ”レベルであって、トランジスタＴｒ２はオフ状
態となるためパルス発振回路２１の出力がトランジスタ
Ｔｒ１に与えられ、第３図（ｅｌに示すように投光素子
１が付勢される。そして光ビーム３上に第１図に示すよ
うに物体４が所定の検知領域に存在する場合には、物体
４から拡散反射光が得られ、集光レンズ５を介して位置
検出素子６に検出信号が与えられる。そのとき位置検出
素子６の両端に得られる電流がｒ／Ｖ変喚器８，９によ
って電圧信号に変換されて加算回路１１によって加算さ
れるため、加算回路１１より第３図（ｆｌに示す信号が
得られる。

そしてこの加算信号の傾きは検知物体４までの距離やそ
の表面状態、例えば色や光沢等によって異なったものと
なる。さて加算信号が比較回路２４に設定された閾値Ｖ
ｒｅｆ２を越える時刻ｔ２には、比較回路２４より第３
図（ｇ）に示すように出力が得られ、ＥＯＲ回路３１の
出力が反転する。従って第３図！ｄ＋に示すように時刻
ｔ、以後フリップフロップ３２がセットされるため、ト
ランジスタＴｒ２がオンとなってトランジスタＴｒｌの
ベース電流が引き込まれ投光素子１の駆動が停止される
。従って加算回路１１の出力が所定の閾値に達する点で
投光が停止されることとなる。従って本実施例では従来
例の除算回路で除算すべき分母は常に一定となるため、
時刻ｔ２の減算回路１０の出力が物体の位置信号をその
まま示すものとなっている。減算回路１０の出力はサン
プルホールド回路２０に与えられ比較回路２４の立上り
時点の時刻ｔ２でホールドされて比較回路１３に与えら
れる。そしてそのホールド信号が比較回路１３に設定さ
れた所定の閾値レベルＶｒｅｆｌを越える場合には所定
範囲内に物体が位置するかどうかを判別することができ
る。

そして比較回路１３の出力は信号処理回路１４に与えら
れ、信号処理回路のゲート回路１４ａによって比較回路
１３の出力が得られるかどうかが判別される。この範囲
内に比較信号が得られた場合には積分回路１４ｂに入力
が与えられその出力が上昇する。従って連続する数周期
に渡ってゲート回路１４ａを介して比較回路１３の出力
が積分回路１４ｂに伝えられたときにのみ、比較回路１
４Ｃの閾値レベルＶｒｅｆ３に達することとなって物体
検知信号を出力することができる。

さて物体４からの受光光量が多い場合には投光開始後短
時間で投光が停止されることとなり、物体が遠いか又は
その表面状態によって物体から得られる拡散反射光が少
ない場合には、投光開始後長時間を経てその投光が停止
される。又光量が極めて少なく位置検出素子６の両端に
得られる電流出力が比較回路２４の閾値レベルＶｒｅｆ
２に達しなければ、投光は停止されずサンプル信号も与
えられないため物体検知信号は出力されない。

又本実施例はパルス発振回路２１の出力を台形状の信号
を発生する発振回路とし、そのピーク値に達するまでの
間に加算回路からの出力が所定の閾値レベルに達するま
で投光素子を駆動するようにしているが、三角波状のパ
ルス発振回路を用いるようにしてもよい。

又発振回路の出力を第４図に示すように方形波発振回路
とすることもできる。この場合には方形波発振回路の出
力をそのまま信号処理回路１４とＥＯＲ回路３１に与え
ることによって一定の受光レベルとなれば投光を停止す
ることができる。この場合には投光時に第４図（ａ）、
　（ｂ）に示すように、加算回路１１から得られる出力
も投光素子の駆動とほぼ同時に立上ることとなるため正
確に一定の反射光レベルで投光を停止することができな
い。

しかし反射光量にはほぼ一定となり従来例のような大き
な変化をなくすることができる。従ってこの場合にはサ
ンプルホールド回路に代えて前述した従来例と同様に減
算回路１０の出力を加算回路１１の出力で除算する除算
回路１２を用いて物体位置までの位置信号を出力する必
要がある。しかし除算回路１２の分母となる反射光量レ
ベルに極端な変化がなくほぼ一定のレベルとなるため位
置検出のばらつきを少な（することができる。

（第２実施例の説明） 第５図は本願の第２実施例による距離測定装置の構成を
示すブロック図であり、前述した第１実施例と同一部分
は同一符号を用いて説明を省略する。本実施例において
減算回路１０及び加算回路１１の出力は除算回路４０に
与えられ減算出力が加算出力によって除算される。そし
てその出力は前述した比較回路１３に与えられる。又加
算回路１１の出力は比較手段である比較回路４１に与え
られる。比較回路４１は所定の閾値Ｖｒｅｆ４が設定さ
れており、入力信号がこのレベルを越えるときに比較出
力を投光制御回路４２に与えるものである。又本実施例
の距離測定装置は方形波信号を所定周期毎に発生する発
振回路４３を有しており、その出力が信号処理回路１４
と投光制御回路４２に与えられる。投光制御回路４２は
比較回路４１より信号が与えられるまで発振回路４３の
出力を所定周期毎に徐々に増加する信号として投光素子
ドライブ回路１６ｂに与え、比較出力が与えられたとき
にその出力を停止する投光制御手段を構成している。信
号処理回路１４．出力回路１７の構成は前述した実施例
と同様である。ここで減算回路ｌＯ１加算回路１１及び
除算回路４０は位置検出素子６の出力分布によって物体
までの位置を出力する位置信号検出手段４４を構成して
いる。

次に投光制御回路４２１発振回路４３とその周辺回路に
ついて第６図を参照しつつ更に詳細に説明する。本図に
おいて発振回路４３は演算増幅器５１とトランジスタＴ
ｒ３によって構成され方形波信号を発生する方形波発生
回路であり、その出力は投光制御回路４２のトランジス
タＴｒ４．　Ｔｒ５のベースに与えられる。又比較回路
４１の比較出力はオア回路５２及びインバータ５３を介
してＲＳフリップフロップ５４のセット入力端に与えら
れる。ＲＳフリップフロップ５４は方形波信号の立下り
によってリセットされ比較出力をその周期間保持するも
のであって、そのＱ出力はオア回路５２に与えられる。

トランジスタＴｒ４は電源側に接続されたトランジスタ
Ｔｒ６を制御するものである。

トランジスタＴｒ６はコンデンサＣ１に並列に接続され
、そのコレクタ端子が定電流源５５を介して接地されて
いる。そしてコンデンサＣ１の端子電圧はボルテージフ
ォロワ５６の入力端に接続され、その出力がトランジス
タＴｒ７を介してコンデンサＣ２に接続される。ボルテ
ージフォロワ５６はコンデンサＣ２を徐々に充電するこ
とによって各周期毎に変化率が徐々に上昇する波形とな
る送信パルス信号を得るものであって、コンデンサＣ２
の端子出力は投光素子ドライブ回路１６ｂに与えられる
。投光素子ドライブ回路１６ｂはボルテージフォロワ５
７とトランジスタＴｒ８．　Ｔｒ９を有している。ボル
テージフォロワ５７はトランジスタＴｒ８を介して投光
素子１、例えば発光ダイオードを投光パルス信号で駆動
するものである。又ボルテージフォロワ５７の出力端と
アース間にトランジスタＴｒ９が接続され、そのベース
はオア回路５２の論理和信号が与えられる。オア回路５
２は比較出力が与えられた時点で投光パルスを停止する
ものである。

次に本実施例の動作について波形図を参照しつつ説明す
る。第７図（ａ）は発振回路４３の発振出力（トランジ
スタＴｒ３のコレクタ出力）を示しており、この信号に
よってトランジスタＴｒ４が例えば時刻ｔ４〜ｔｂ、　
ｔｙ〜ｔ、−・・−・・・の間にオフ、Ｌ６”’Ｌ７＋
　ｔ。

〜ｔ１゜の間にオンとなる。トランジスタＴｒ４がオフ
状態では同時にトランジスタＴｒ６もオフとなるため、
定電流源５５によってコンデンサＣＩが充電される。従
ってコンデンサＣＩの端子電圧は第７図中）に示すよう
に時刻５ｒ　ｂ＋　ｔｔｏ以後に低下する。そしてこの
実施例の距離測定装置の前面に物体が存在しない場合に
は、トランジスタＴｒ４がオフの期間、即ち時刻ｔ４〜
Ｌｈ＋　ｔ？〜ｔ、−・−・−の間第７図（ｂ）に破線
で示すようにコンデンサＣ１の端子電圧が低下すること
となる。そして充電の時定数を十分大きいものとしてお
けば図示のようにほぼ直線形の三角波信号を得ることが
できる。この信号はボルテージフォロワ５６及びトラン
ジスタＴｒ７を介してコンデンサＣ２に与えられ、コン
デンサＣ２が充電される。従ってコンデンサＣ２の端子
電圧は第７図（Ｃ）に破線で示すように時刻ｔｔ、　ｂ
。

ｔ１６・−・−よりその上昇率が徐々に増加する信号と
なる。従って投光素子ドライブ回路１６ｂより第７図（
ｄ）に破線で示すような投光パルス信号が得られ、投光
素子ｌが付勢される。

そして第５図に示すように物体４が光ビーム３上の所定
の検知領域に存在する場合には、物体４から拡散反射光
が得られ、位置検出素子に得られる検出信号がＩ／Ｖ変
換器８，９によって電圧信号に変換されて加算回路１１
により第７図（ｅ）に示す受光信号が得られる。この信
号が比較回路４１に設定された閾値Ｖｒｅｆ４で弁別さ
れ、このレベルを越えるときにはオア回路５２を介して
トランジスタＴｒ９が付勢され、第７図（ｄｌに示すよ
うに時刻ｔｓ、　ｔｓに投光パルス信号が零レベルとな
る。そして同時に投光制御回路４２のフリップフロップ
５４が反転してＱ出力が得られる。このフリップフロッ
プ５４は発振回路４３の出力の立上り時刻ｔｂ。

む、−・−にはリセットされるため一時刻ｔ４とｔ６・
１゜とり、−・−・・の間の時刻り、〜Ｌ、時刻１１１
−１．まで「Ｈ」レベルを保つこととなる。従って加算
出力がほぼ一定値で停止するため、そのときの減算回路
１０及び加算回路１１の出力比を除算回路４０によって
除算すること、即ち位置検出素子６の出力分布に基づい
て物体までの位置信号を得ることができる。

さて本実施例では投光開始時点より増加率が徐々に上昇
する投光パルス信号を用いている。こうすれば第８図（
ａ）、　（ｂ）に投光パルスとその受光信号の拡大図を
示すように、時刻ｔ、〜ｔ１３までの間の投光パルスを
発生するものとすると、極めて反射率が高い物体がこの
距離測定装置の近傍に位置する場合には、第７図の時刻
ｔ１６以後や、第８図（ａｌ、　（ｂｌの受光信号を示
すように、投光開始時点より短時間で加算回路１１の出
力が閾値Ｖ　ｒｅｆ４に達し投光が停止される。このと
き投光停止までには一定の時間遅れが避けられない。し
かし反射量が極めて多く投光パルスの前半の時刻ｔ、〜
ｔｔｚの間に閾値Ｖｒｅｆ４に達する場合には、変化率
がそれほど大きくないので、投光パルス停止の遅れ時間
Δｔによる誤差を少なくするようにしている。しかし第
８図（Ｃ）に示すような三角形状の投光パルスを用いた
場合には、受光信号が閾値Ｖｒｅｆ４に達した後間−の
遅れ時間Δｔで投光パルスを停止させれば、停止に到る
までには変化率が大きいため第８図（ｄｌに示すように
受光信号は閾値Ｖｒｅｆ４を大幅に越えてしまうため、
除算回路の一方の入力が大きくなることになる。

さて除算回路４０の出力は比較回路１３に与えられ、そ
の閾値Ｖｒｅｆｌを越える場合には所定範囲内に物体が
位置するかどうかを判別することができる。その出力は
信号処理回路１４に与えられる。

信号処理回路１４及び出力回路の動作は前述した第１実
施例と同様である。そして各送信周期が終了する時刻ｊ
６＋　ｔ９にはトランジスタＴｒ４．　Ｔｒ５がオンと
なってコンデンサＣ１を放電させることができる。

尚本実施例は三角波状の信号によってコンデンサＣ２を
充電することにより放物線状の送信パルス信号を得るよ
うにしているが、増加率が徐々に上昇する種々の投光パ
ルス信号を用いて同様の効果を得ることができる。

第９図は投光制御回路及び投光素子ドライブ回路の他の
例を示す回路図である。本図において第１、第２実施例
と同一部分は同一符号を付している。本実施例において
も第２実施例と同じく加算回路１１の出力は比較回路４
１を介して投光制御回路４５の入力端に与えられる。投
光制御回路４５はコンデンサＣ３を積分する演算増幅器
６１を有しており、発振回路４３の出力がぞの入力端に
与えられる。演算増幅器６１の入出力端間にはコンデン
サＣ３，ＰＮＰ型トランジスタＴｄＯ，Ｔｒｉｌが接続
される。又発振回路４３の出力はトランジスタＴ　ｒｌ
Ｏのベースに接続され、発振出力によって積分を開始９
停止させるものである。比較回路４１の出力は前述した
実施例と同様にオア回路５４とインバータ５３を介して
フリップフロップ５４ムこ与えられ、そのＱ出力がオア
回路５２を介してトランジスタＴ　ｒｌｌのベースに接
続されている。投光制御回路４５の出力は投光素子ドラ
イブ回路１６ＣのトランジスタＴ　ｒ１２のベースに与
えられる。トランジスタＴ　ｒ１２はベース・エミッタ
間の特性がダイオード方程式に示されるように指数関数
状であるため、ベース・エミッタ間の電圧を三角波状に
変化させることによってトランジスタＴｒ１．２の指数
関数状の投光パルス信号を得るものである。この投光パ
ルス信号によって投光素子である発光ダイオード１が駆
動される。本実施例においては投光制御回路４５及び投
光素子ドライブ回路１６ｃによって投光開始時点より増
加率が徐々に上昇する投光パルスを所定周期毎に発生す
る投光制御手段を構成している。

第１０図は本実施例の動作を示す波形図である。

これらの図において発振回路４３の出力は投光制御回路
４５の演算増幅器６１に与えられ、第１０図（ｂ）に示
すように三角波状の信号が出力される。

そしてこの信号が投光素子ドライブ回路１６ｃのトラン
ジスタＴ　ｒ１２に加えられるため、第１０図（Ｃ）、
　（ｄ）に示すように指数関数状の投光パルス信号を得
ることができる。そして物体が距離測定装置の近傍に存
在し、又は物体からの反射量が多く加算出力が閾値Ｖｒ
ｅｆ４に達する場合には、オア回路５２を介してトラン
ジスタＴｒｌｌが駆動されコンデンサＣ３の充電を停止
するため、直ちに送信パルスを停止することができる。

尚本実施例は投光パルス信号として指数関数状の信号を
用いるようにしているが、その増加率が徐々に増加する
種々の投光制御信号を用いることができることはいうま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例による距離測定装置の構成
を示すブロック図、第２図はその投光制御回路とその周
辺回路の詳細な構成を示す回路図、第３図は本実施例の
各部の波形を示す波形図、第４図は本発明の第２の実施
例による距離測定装置の構成を示すブロック図、第５図
は本発明の第２実施例による距離測定装置の構成を示す
ブロック図、第６図は第２実施例の投光制御回路とその
周辺回路の詳細な構成を示す回路図、第７図は第２実施
例の各部の波形を示す波形図、第８図は投光パルスと受
光信号の関係を示す波形図、第９図は本願の第３実施例
による投光制御回路とその周辺回路の詳細な構成を示す
回路図、第１０図はその各部の波形を示す波形図、第１
１図は従来の距離測定装置の一例を示すブロック図であ
る。 ｌ−・・・・・投光素子　　２．５−−−−−・・レン
ズ　　６−・−・−位置検出素子　　８．９−・−Ｉ　
／　Ｖ変換器　　ｌＯ−・・・−・減算回路　　１１・
−・・−加算回路　　１２゜２０・−・・・・−除算回
路　　１３，２２，２４．４１−−・比較回路　　１４
−一−−−・−信号処理回路　　１６ａ。 １６　ｂ、　　１６　ｃ−−−−−−一投光素子ドライ
ブ回路　　２０−・・−・・サン、プルホールド回路　
　２１−・・−パルス発振回路　　３１・−・・−ＥＯ
Ｒ回路　　３２．５４・・・・・・−フリップフロップ
　　４２．４５・−・・−投光制御回路　　４３・・−
・−・発振回路　　４４・・−一一一一位置信号検出手
段　　Ｔｒｉ〜Ｔｒ１２−−−−・−トランジスタＣ１
〜Ｃ３・−・・−・・コンデンサ 特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　弁理士　岡本宜喜（他１名） 、ぜ゛ 第２図 第４図 第３図 第７図 第８図 ｔｎ　　　　ｈ３ 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）投光素子を有し平行な光ビームを検出領域に向か
   って照射する投光部と、 前記投光部の光軸より一定角度を持って交叉するように
   配置され、物体からの拡散反射光を受光し、照射位置に
   よってその両端に異なった電流出力を与える位置検出素
   子を有する受光部と、を具備し、前記位置検出素子の受
   光位置に基づいて物体までの距離を検出する距離測定装
   置であって、前記位置検出素子の両端に得られる光電流
   出力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を所定の閾値と比較する比較手段と
   、 前記比較手段より所定の閾値レベルを越える信号が得ら
   れたときに前記投光部の投光を停止する投光制御手段と
   、 前記投光停止時に得られる前記位置検出素子の両端の出
   力分布に基づいて物体までの位置信号を出力する位置信
   号検出手段と、を具備することを特徴とする距離測定装
   置。
2. （２）投光素子を有し平行な光ビームを検出領域に向か
   って照射する投光部と、 前記投光部の光軸より一定角度を持って交叉するように
   配置され、物体からの拡散反射光を受光し、照射位置に
   よってその両端に異なった電流出力を与える位置検出素
   子を有する受光部と、を具備し、前記位置検出素子の受
   光位置に基づいて物体までの距離を検出する距離測定装
   置であって、前記位置検出素子の両端に得られる光電流
   出力を加算する加算手段と、 前記加算手段の出力を所定の閾値と比較する比較手段と
   、 投光開始時点より増加率が徐々に上昇する投光パルスを
   所定周期毎に発生し、前記比較手段より所定の閾値レベ
   ルを越える信号が得られたときに投光パルス信号を停止
   する投光制御手段と、前記投光停止時に得られる前記位
   置検出素子の両端の出力分布に基づいて物体までの位置
   信号を出力する位置信号検出手段と、を具備することを
   特徴とする距離測定装置。