JPH04181114A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPH04181114A JPH04181114A JP31101290A JP31101290A JPH04181114A JP H04181114 A JPH04181114 A JP H04181114A JP 31101290 A JP31101290 A JP 31101290A JP 31101290 A JP31101290 A JP 31101290A JP H04181114 A JPH04181114 A JP H04181114A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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。
、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。
（１））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５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。
離測定装置では、一般に、第５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しだ
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
っでは、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を基線長し方向に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。
投光素子１の投光方向に対して垂直な方向に基線長しだ
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
っでは、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を基線長し方向に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２
ｂ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、−船釣に回路
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。
までの距離Ｒの長さに応じて受光領域２ａと受光領域２
ｂ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、−船釣に回路
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。
二の発明の目的は、対象物体からの距離の変化による受
光素子の受光量の誤差を投光素子の投光量を変えること
によって補正し、対象物体の変位による反射光の入射角
度の変化による受光量の変化のみを検出できるようにし
、複雑な演算処理を行うことなく対象物体までの距離を
正確に測定することができる距離測定装置を提供するこ
とにある。
光素子の受光量の誤差を投光素子の投光量を変えること
によって補正し、対象物体の変位による反射光の入射角
度の変化による受光量の変化のみを検出できるようにし
、複雑な演算処理を行うことなく対象物体までの距離を
正確に測定す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における反
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おいて、 前記受光素子の受光領域を前記基線長方向に複数に分割
し、複数の受光領域のうちの一部の受光領域の出力を測
距出力とし、任意の受光領域または全ての受光領域の出
力和が一定になるように投光素子の投光量を制御する投
光制御手段を設けたことを特徴とする。
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における反
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おいて、 前記受光素子の受光領域を前記基線長方向に複数に分割
し、複数の受光領域のうちの一部の受光領域の出力を測
距出力とし、任意の受光領域または全ての受光領域の出
力和が一定になるように投光素子の投光量を制御する投
光制御手段を設けたことを特徴とする。
（ｅ）作用
この発明においては、投光素子から投光された光の対象
物体における反射光を受光素子において受光し、この受
光素子の受光Ｉに基づいて対象物体までの距離を測定す
る三角測距が行われる。このような三角測距方式におい
ては、第１図に示すように対象物体までの距離が変化す
ることによって受光素子に対する反射光の入射角が変化
し、受光素子において反射光を受光する範囲が変化する
、即ち、第１図の位置３ａに対象物体がある場合におい
て、受光範囲の中心が受光素子２ｃの中央部であったと
すると、対象物体が位置３ｂから位置３ｃに遠ざかるに
従って受光中心は受光素子２Ｃの左側に移動する。この
ため、受光素子２ｃにおける受光■は対象物体が遠ざか
るに従って徐々に減少していく。また、対象物体が遠ざ
かるに従って、投光素子１から対象物一体を経由して受
光素子２に至る光路が長くなり、これにともなって光の
減衰量が増加して受光素子２の全体に入射する光量が減
少する。この時、受光素子２の任意の受光領域２ａ、２
ｂまたは全受光領域２ａ〜２ｃの出力の和が一定になる
ように投光素子１の投光量が制御される。これによって
投光素子ｌから受光素子２までの光路距離の変化による
光の減衰量が補正され、受光素子２の全体に入射する光
の光量は常に一定になる。したがって、受光領域２ｃの
出力Ｖｃは対象物体の変位による入射角の変化、即ち受
光中心の変位のみに従って変化し、受光領域２ｃの出力
信号Ｖｃを検出することによって対象物体の位置を特定
できる。
物体における反射光を受光素子において受光し、この受
光素子の受光Ｉに基づいて対象物体までの距離を測定す
る三角測距が行われる。このような三角測距方式におい
ては、第１図に示すように対象物体までの距離が変化す
ることによって受光素子に対する反射光の入射角が変化
し、受光素子において反射光を受光する範囲が変化する
、即ち、第１図の位置３ａに対象物体がある場合におい
て、受光範囲の中心が受光素子２ｃの中央部であったと
すると、対象物体が位置３ｂから位置３ｃに遠ざかるに
従って受光中心は受光素子２Ｃの左側に移動する。この
ため、受光素子２ｃにおける受光■は対象物体が遠ざか
るに従って徐々に減少していく。また、対象物体が遠ざ
かるに従って、投光素子１から対象物一体を経由して受
光素子２に至る光路が長くなり、これにともなって光の
減衰量が増加して受光素子２の全体に入射する光量が減
少する。この時、受光素子２の任意の受光領域２ａ、２
ｂまたは全受光領域２ａ〜２ｃの出力の和が一定になる
ように投光素子１の投光量が制御される。これによって
投光素子ｌから受光素子２までの光路距離の変化による
光の減衰量が補正され、受光素子２の全体に入射する光
の光量は常に一定になる。したがって、受光領域２ｃの
出力Ｖｃは対象物体の変位による入射角の変化、即ち受
光中心の変位のみに従って変化し、受光領域２ｃの出力
信号Ｖｃを検出することによって対象物体の位置を特定
できる。
（ｆ）実施例
第２図は、この発明の実施例である距離測定装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
ＬＥＤ等によって構成される投光素子１は投光制御回路
６によって駆動される。この投光制御回路６には比較器
８の出力が入力される。この比較器８においては加算回
路７の出力が基準電圧Ｖｔｈと比較される。加算回路７
は、受光素子（多分割フォトダイオード）２において３
分割にされたそれぞれの受光領域２ａ〜２Ｃの出力Ｖａ
〜Ｖｃを加算して出力和を演算する。したかって、投光
制御回路６には受光素子２の出力和と基１！電圧ＶＬ１
゜どの差が人力される。比較器８における基準電圧■い
は、対象物体が測定範囲の最近接位置にある場合におけ
る受光素子２の出力和に等しくされており、比較器８の
出力、即ち投光制御回路６に入力される差分電圧Ｖｓは
、対象物体の遠隔化に伴う受光素子２の受光量の減少に
したがって増加する。
６によって駆動される。この投光制御回路６には比較器
８の出力が入力される。この比較器８においては加算回
路７の出力が基準電圧Ｖｔｈと比較される。加算回路７
は、受光素子（多分割フォトダイオード）２において３
分割にされたそれぞれの受光領域２ａ〜２Ｃの出力Ｖａ
〜Ｖｃを加算して出力和を演算する。したかって、投光
制御回路６には受光素子２の出力和と基１！電圧ＶＬ１
゜どの差が人力される。比較器８における基準電圧■い
は、対象物体が測定範囲の最近接位置にある場合におけ
る受光素子２の出力和に等しくされており、比較器８の
出力、即ち投光制御回路６に入力される差分電圧Ｖｓは
、対象物体の遠隔化に伴う受光素子２の受光量の減少に
したがって増加する。
投光制御回路６はこの差分電圧Ｖｓが太き（なるにした
がって、投光素子１に印加する駆動電圧を増加する。こ
れによって投光素子１の投光量は差分電圧Ｖｓの大きさ
に応して変わり、受光素子２における受光量が対象物体
の変位に関わらず常に一定になるように制御される。こ
のようにして受光量が一定に維持される受光素子２の一
部を構成する受光領域２ｃの出力Ｖｃが、増幅器９を介
して測距出力Ｖとして取り出される。受光素子２に入射
する対象物体からの反射光の光量は常に一定に保たれる
ため、受光領域２Ｃにおける受光量は専ら対象物体から
の反射光の入射角度の変化によることになり、受光領域
２Ｃの出力電圧Ｖｃ（測距出力■）は第４図に示すよう
に所定範囲Ｒ１〜Ｒ２において対象物体までの距ＭＲと
直線的関係になる。したがって、この所定範囲Ｒ１〜Ｒ
２を測定範囲とすることにより測距出力Ｖから対象物体
までの距）ＩＲを容易に測定することができるなお、こ
の所定路ＭＲ，−Ｒ，は受光素子２、特に受光領域２Ｃ
の配置位置を適当に選ぶことにより、任意の距離に設定
することができる。また受光素子２の分割数は３に限る
ものではない。
がって、投光素子１に印加する駆動電圧を増加する。こ
れによって投光素子１の投光量は差分電圧Ｖｓの大きさ
に応して変わり、受光素子２における受光量が対象物体
の変位に関わらず常に一定になるように制御される。こ
のようにして受光量が一定に維持される受光素子２の一
部を構成する受光領域２ｃの出力Ｖｃが、増幅器９を介
して測距出力Ｖとして取り出される。受光素子２に入射
する対象物体からの反射光の光量は常に一定に保たれる
ため、受光領域２Ｃにおける受光量は専ら対象物体から
の反射光の入射角度の変化によることになり、受光領域
２Ｃの出力電圧Ｖｃ（測距出力■）は第４図に示すよう
に所定範囲Ｒ１〜Ｒ２において対象物体までの距ＭＲと
直線的関係になる。したがって、この所定範囲Ｒ１〜Ｒ
２を測定範囲とすることにより測距出力Ｖから対象物体
までの距）ＩＲを容易に測定することができるなお、こ
の所定路ＭＲ，−Ｒ，は受光素子２、特に受光領域２Ｃ
の配置位置を適当に選ぶことにより、任意の距離に設定
することができる。また受光素子２の分割数は３に限る
ものではない。
さらに、３以上に分割された受光素子のうち例えば２つ
の領域の出力を測距出力とし、この内の一つの領域と残
る１つの領域とで受光量を測定するようにしてもよい。
の領域の出力を測距出力とし、この内の一つの領域と残
る１つの領域とで受光量を測定するようにしてもよい。
第３図は、この発明の別の実施例に係る距離測定装置に
構成を示す図である。
構成を示す図である。
同図に示すように受光素子１２を２分割に構成し、一方
の受光領域１２ｂの出力ｖｂを測距出力■とするととも
に、他方の受光領域１２ａの出力Ｖａを比較器２２にお
いて基準電圧■いと比較し、その差分電圧Ｖｓを投光制
御回路２１に出力するようにしている。対象物体が測定
範囲内で変位しても受光右頁域１２ａにおける受光量が
十分である場合にはこの受光領域１２ａのみの受光蓋て
受光素子１２に対する対象物体からの反射光の入光量と
し、第２図に示す加算回路７を削除して装置の構成をよ
り簡単にすることができる。この場合において受光領域
Ｌ２ａおよび１２ｂの範囲は、同一である必要はなく、
受光領域ｉ２ａを受光領域Ｌ２ｂより大きくするように
してもよい。
の受光領域１２ｂの出力ｖｂを測距出力■とするととも
に、他方の受光領域１２ａの出力Ｖａを比較器２２にお
いて基準電圧■いと比較し、その差分電圧Ｖｓを投光制
御回路２１に出力するようにしている。対象物体が測定
範囲内で変位しても受光右頁域１２ａにおける受光量が
十分である場合にはこの受光領域１２ａのみの受光蓋て
受光素子１２に対する対象物体からの反射光の入光量と
し、第２図に示す加算回路７を削除して装置の構成をよ
り簡単にすることができる。この場合において受光領域
Ｌ２ａおよび１２ｂの範囲は、同一である必要はなく、
受光領域ｉ２ａを受光領域Ｌ２ｂより大きくするように
してもよい。
なお、受光素子は、出力信号としてｔ流を出力するもの
であってもよい。
であってもよい。
（（２）発明の効果
この発明によれば、受光素子における受光蓋が一定にな
るように、投光素子の投光量を制御することにより、受
光素子の一部の受光領域の受光量と対象物体の距離とを
直線関係にすることができ、回路構成の複雑な除算器を
使用することなく、極めて簡単な構成で正確な三角測距
を行うことができる利点がある。また、受光素子の分割
数や分割比率を比較的自由に設定することができ、使用
状況に応じた構成をとることができる。
るように、投光素子の投光量を制御することにより、受
光素子の一部の受光領域の受光量と対象物体の距離とを
直線関係にすることができ、回路構成の複雑な除算器を
使用することなく、極めて簡単な構成で正確な三角測距
を行うことができる利点がある。また、受光素子の分割
数や分割比率を比較的自由に設定することができ、使用
状況に応じた構成をとることができる。
第１図はこの発明の作用効果を示す光路図である。第２
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
図、第３図はこの発明の別の実施例に係る距離測定装置
の構成を示す図である。第４図はこの発明の実施例にお
ける測距出力と距離との関係を示す図である。また、第
５図はこの発明の実施例を含む一般的な距離測定装置の
投光素子、受光素子および対象物体の位置関係を示す図
である。 １−投光素子、２−受光素子、 ２ａ〜２ｃ−受光領域、６−投光制御回路。
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
図、第３図はこの発明の別の実施例に係る距離測定装置
の構成を示す図である。第４図はこの発明の実施例にお
ける測距出力と距離との関係を示す図である。また、第
５図はこの発明の実施例を含む一般的な距離測定装置の
投光素子、受光素子および対象物体の位置関係を示す図
である。 １−投光素子、２−受光素子、 ２ａ〜２ｃ−受光領域、６−投光制御回路。
Claims (1)
- （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における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おいて、 前記受光素子の受光領域を前記基線長方向に複数に分割
し、複数の受光領域のうちの一部の受光領域の出力を測
距出力とし、任意の受光領域または全ての受光領域の出
力和が一定になるように投光素子の投光量を制御する投
光制御手段を設けたことを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31101290A JPH04181114A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31101290A JPH04181114A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04181114A true JPH04181114A (ja) | 1992-06-29 |
Family
ID=18012061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31101290A Pending JPH04181114A (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04181114A (ja) |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP31101290A patent/JPH04181114A/ja active Pending
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