JPH0466810A - 被写体の移動速度検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、たとえば被写体の移動速度検出装置、さら
に詳しくは、焦点検出出力にもとづいて撮影レンズを合
焦位置に駆動するカメラの自動焦点撮影装置などに応用
され、前記撮影レンズの光軸方向への被写体移動にとも
なう焦点すれを防ぐために被写体の移動速度を検出する
被写体の移動速度検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来、撮影レンズの光軸方向に移動する被写体を撮影し
ようとした場合、そのレリーズタイムラグ中の被写体移
動にともなって焦点ずれか発生するという欠点があった
。

そこで、この焦点ずれを防ぐものとして、たとえば特開
昭６３−１５９８１７号公報に、第ルリーズ信号に応答
して測距動作を複数回行い、露光開始時の被写体の位置
を予測して撮影レンズを駆動するようにしたものが開示
されている。また、カメラ以外の分野では、たとえば特
開昭６２−２３２５７１号公報に示されるように、赤外
線を被測定物に投射し、その反射信号にもとづいて被測
定物の移動速度を検出する方法が提案されている。

ここで、上記した特開昭６３−１５９８１７号公報を例
に、従来の速度検出装置について説明する。

第７図において、１は被写体であり、２〜４はそれぞれ
測距装置を構成する測距用光学系、発光素子駆動回路、
距離演算回路である。

すなわち、測距用光学系２に含まれる赤外発光ダイオー
ド（ＩＲＥＤ）２ａか発光素子駆動回路３によりドライ
ブされると、ＩＲＥＤ２ａからの光か投光用レンズ２ｂ
を介して被写体１に投光される。この被写体１に投光さ
れた光はそこで反射された後、受光レンズ２ｃによって
集光され、光位置検出素子（ＰＳＤ）２ｄ上に結像され
る。すると、ＰＳＤ２ｄからは、上記反射信号光の入射
位置に応じた信号電流１．、Ｉ２か出力される。

そして、この信号電流ＩＩ、Ｉ２を距離演算回路４によ
って処理することにより、被写体１までの距離が求めら
れる。

速度検出装置では、タイミング回路５にしたがって上述
のごとき測距動作が所定の時間間隔で繰り返えされる。

そして、それぞれの測距結果を距離データ記憶回路６に
記憶した後、所定時間内に被写体１かどれだけ位置を変
位させたかを計算することにより、その移動速度か検出
される。

なお、この速度検出装置は、速度変化をも判定するため
に、次数判定回路７ａと１次関数決定回路７ｂと２次関
数決定回路７ｃとからなる専用の関数決定回路７を具備
するとともに、撮影時点（露光開始時）における被写体
距離を予測するための距離予測演算回路８、およびそれ
らを制御する制御回路９などを含むものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記した従来の速度検出装置においては、測距時間が無
視できるほど小さく、しかも測距結果にまったく誤差か
ない場合には有効であった。

しかしながら、実際には、これらを考慮しなければなら
ず、また以下のような欠点かあった。すなわち、距離デ
ータからその被写体１の運動速度の関数の次数を厳密に
求めるためには複雑な回路を必要とし、高価となる。ま
た、ワンチップマイコン（たとえば、ＣＰＵ）などを用
いてソフト上の演算を行うようにした場合には、その演
算時間が無視できず、自動車のような高速度で移動する
物体の速度を検出することが不可能となる。

このような理由から、速度検出装置において求められる
のは、測距誤差が極めて小さく、しかも高速度にて測距
動作か可能な測距装置である。ところが、電子回路には
必ずノイズが存在し、簡単には理想的な測距装置を作成
することができない。

これに対し、本願出願人により、積分によるノイズ相殺
効果によって高精度のオートフォーカスを実現する提案
（たとえば、特開昭６３−１３２１１０号公報参照）が
すでになされている。

しかし、この提案のように、ＩＲＥＤを何度も発光させ
る測距方式では、やはりタイムラグが長くなるため、速
度検出装置には適さないものであった。

第８図は、従来の測距方式を採用した一般的な速度検出
動作を示すものである。

すなわち、１回の測距動作たけでは精度の確保が困難な
場合、複数回の測距動作を行うことにより、測距結果に
ランダムにのってくるノイズ成分を相殺することができ
る。ところが、第８図に示すように、（イ）のタイミン
グにて複数回（ここでは、たとえば４回）の測距動作を
行うと、それだけでタイムラグを生してしまう。その上
、４回の測距動作の間に被写体距離も変化するため、動
体の測距に有効な方法とは言い難い。

また、（ロ）のタイミングにて前述の４回の測距結果か
ら正確な測距結果を求める距離演算動作の際にも、それ
なりのタイムラグを生じる。

（ロ）のタイミングに続いて、（イ）のタイミングと同
様の（ハ）のタイミングにて４回の測距動作を行い、（
ニ）のタイミングにてその結果から正確な測距結果を求
める距離演算動作を行った後、それら２回の演算結果か
ら被写体の移動速度を求めようとすると、さらに速度演
算動作のための（ホ）のタイミングが必要となり、非常
に長い速度検出時間を要することになる。

また、動体を測距しているため、測距中の動体変化によ
って何度も測距を繰り返す利点が失われることにもなる
。

したがって、高精度で、しがちタイムラグを短くして測
距を行い、被写体の速度検出を従来と同様の考え方で行
うには大きな困難が予想された。

さらには、（イ）のタイミングまたは（ハ）のタイミン
グにおいて、たまたま蛍光灯の再点弧ノイズのようなも
のが入り、データに誤差がのった場合、上記した速度検
出の方式では、２回の測距結果のうちの１つが意味をな
さなくなるため、速度演算時の誤差が大きくなる。しが
ち、ノイズによってデータが乱されたことを検知するす
べがないため、たとえばカメラの動体測距に応用した場
合には、撮影された写真の出来上がりを見るまでは正し
く速度演算がなされながったということを知ることかで
きなかった。

本来、アクティブ方式のオートフォーカスの場合、ノイ
ズの混入にかかわらず、遠距離での十分な精度による測
距ができないため、正しい速度演算かなされないことが
ある。

したがって、このような場合には、やみくもに不確実な
速度演算を行うよりも、むしろ速度演算を行わすに警告
を発するとか、高精度にて確実に測距可能な近距離に被
写体が近付くまで速度演算を行わないほうが親切な設計
といえる。

また、あまりにも速すぎて、結局、撮影不可能な動体に
対しても同様のことがいえる。

さらにまた、測距フレームの中に確実に被写体が入って
いない状態で速度検出を始めた場合、測距フレーム中に
被写体か入ったとたんに」り距結果か■出力から有限距
離出力に変化する。すると、この場合の被写体速度は■
となるため、正しい速度検出がなされない可能性かあっ
た。

この発明は、上記した測距装置には必ず測距誤差力あり
、正しい速度検出を行うのか難しいという点に鑑みなさ
れたもので、高精度で、かつ高速に被写体の移動速度を
検出することかでき、より使い易く、しかも速度検出の
失敗がない被写体の移動速度検出装置を提供することを
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、この発明の被写体の移動
速度検出装置にあっては、被写体に投光する投光手段と
、この投光手段の投光による上記被写体からの反射光を
受光し、上記被写体距離に依存した値を出力する測距手
段と、上記投光手段の投光を所定の時間間隔にて複数回
繰り返させる投光制御手段と、上記投光手段の投光にも
とづく上記測距手段の出力を積分する積分手段と、この
積分手段の出力から上記被写体の上記投光手段の光軸方
向に対する移動速度を演算する速度演算手段と、上記測
距手段もしくは上記積分手段の出力の異常を判定する判
定手段と、この判定手段の判定結果に応して上記積分手
段の出力を初期化する初期化手段とから構成されている
。

［作　用］ この発明は、上記した手段により、測距結果にのってく
るランダムノイズを簡単に低減することかできるととも
に、測距結果またはその積分結果が速度検出にとって適
当と判断されない場合には上記積分結果をリセットする
ことによって誤った速度検出が行われるのを防止するこ
とが可能となるため、失敗のない速度検出を容易に実現
し得るものである。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図は、この発明にががる被写体の移動速度検出装置
の概略構成を示すものである。

すなわち、ＣＰＵＩ　１はこの装置全体の制御を司るも
のであり、このＣＰＵＩＩには、ドライバ１３、距離演
算回路（ＡＦ回路）１４、および積分回路１５などが接
続されている。また、距離演算回路１４と積分回路１５
との間には、上記ＣＰＵＩ　１によりそのオン（閉成）
／オフ（開成）が制御されるスイッチＳＷＩ、ＳＷ２と
、このスイッチＳＷ２に直列接続された信号反転回路１
６とか並列に設けられている。

さらに、この被写体の移動速度検出装置は、上記距離演
算回路１４の出力（距離情報）もしくＣハ積分回路１５
の出力（速度情報）が後の速度検出に適したものである
か否かを判定する判定回路１７、および適したものでな
いと判定された場合に警告を発する警告回路］８とを備
えて構成されている。

ドライバ１３は、測距用光学系１２に含まれる赤外発光
ダイオード（ＩＲＥＤ）１２ａを駆動するものであり、
ＣＰＵＩ　１の制御によりＩ　ＲＥＤ１２ａを同一の時
間間隔て複数回発光せしめるようになっている。

測距用光学系１２は、上記ＩＲＥＤ１２ａと、このＩＲ
ＥＤ１２ａからの光（赤外光信号）を被写体１０に向け
て投光する投光用レンズ１２ｂと、上記被写体１０から
の反射光を集光する受光レンズ１２ｃと、この受光レン
ズ１２（て集光された反射信号光の入射位置に応した信
号電流工。

Ｉ２を発生する光位置検出素子（ＰＳＤ）１２ｄとから
構成されている。

距離演算回路１４は、上記ＩＲＥＤ１２ａの発光にもと
づ＜ＰＳＤ１２ｄの出力信号、つまりＣＰＵＩ　１の制
御にしたかって定常光成分より信号光成分を抜き出して
これをアナログ的に演算することにより、被写体１０ま
での距離ｇを求めるものである。

積分回路１５は、上記距離演算回路１４における測距結
果を順次積分するものである。この積分回路１５では、
ＣＰＵＩ　１の制御によってスイッチＳＷＩかオンされ
ると上記測距結果を正積分し、スイッチＳ　Ｗ　２がオ
ンされると負積分する、つまり信号反転回路１６を介し
て供給される上記測距結果を正積分するようになってい
る。

判定回路１７は、遠距離判定、つまり上記距離演算回路
１４における測距結果（距離情報）があまりにも遠くて
速度演算にむいていない場合や、高速判定、つまり上記
積分回路］５における積分結果（速度情報）か極端に速
かったり、ノイズ混入の可能性か考えられる場合に、そ
れらを判定し、前述の積分回路１５における積分動作を
リセ・ソトするための指示を出力するようになっている
。また、上記リセット時には、警告回路１８に警告を発
せさせるべく指示を出力するようになっている。

ＣＰ　Ｕ　１．１は、ドライバ１３や距離演算回路１４
の駆動タイミングを制御するとともに、上記積分回路１
５の出力Ｖ。ＵＴにもとづいて被写体１０の光軸方向に
対する移動速度を算出するものである。

また、ＣＰＵＩＩては、積分回路１５での積分タイミン
グ（スイッチＳＷＩ、ＳＷ２の切り換え）を制御するよ
うになっている。すなわち、ＣＰＵ１１は、ドライバ１
３を介してＩＲＥＤ１２ａを発光させる場合、その都度
、スイッチＳ　Ｗ　１．　。

ＳＷ２の開成／閉成を制御するようになっている。

第２図は、上記積分回路１５における積分の効果を示す
ものである。

ここでは、縦軸が被写体距離（ρ）、横軸が時間（１）
であり、直線（Ｎ（ｔ））は被写体１０か等速度で運動
する場合のΩ対ｔの関係を示している。

この実施例の場合、実際には、スイッチ５ＷＩＳＷ２と
を交互にオン／オフさせることによって正積分もしくは
負積分を１つの積分回路１５て行うが、ここでは理解を
容易なものとするために、まず、最初の３回の測距結果
は１つの積分回路で、次の３回の測距結果はもう１つの
積分回路で積分する場合について説明する。

第２図（ａ）においては、時間０．ｔ、２ｔ。

３ｔ、４ｔ、５ｔにおける各測距結果をそれぞれＤ　Ｉ
　、Ｉ）　２　、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ９、Ｉ６として表し、
測距結果に誤差かない場合を例に示している。

この場合の測距結果ρ１、Ｉ２、Ｉ３についての積分結
果は、右上り斜線部Ｓ１の面積となり、測距結果１１４
、Ｉ９、Ｉ６についての積分結果は、右上り斜線部Ｓ２
の面積となる。

このときの面積Ｓ、と面積Ｓ２との差（積分出力の差）
を取ると、面積Ｓ１上に右下がり斜線部Ｓ、で示す面積
が求められる。この面積Ｓ３が速度情報となる。

すなわち、図に示す如く、たとえばρ、−１２、Ｄ　２
−１１、Ｄ　３−１０、ρ４−９、ｇ５−８、ｐ６＝７
と、単位時間ｔの間に被写体１０が１つずつ近付いてい
るとすると、面積Ｓ１および面積Ｓ２は、それぞれ Ｓ、−１０＋１１＋１２−３３　　　　　　　　・・・
（１）Ｓ２−７＋８＋９−２４ ・・・（２） となる。したがって、面積Ｓ、は、 Ｓ、　　−３，−３２−９ ・・・（３） となる。

この結果より、面積Ｓｌ、Ｓ２の積分の開始タイミング
の差は３ｔであり、積分回数がそれぞれ３回であること
により、速度■は、 ｖ　＝　Ｓ　ｓ　　／　３　ｔ　Ｘ　３−９　／　９　
　ｔ　−１／　ｔ　−（４）として求めることかできる
。

第２図（ｂ）は、時間０、ｔ、２ｔ、３ｔ、４ｔ、５ｔ
における各測距結果ｇ　１、ｇ　２、ｇ　′３、ρ−４
、Ｊｌ’−ｓ、１ｌ−６にランダムノイズがのった場合
を例に示している。

この場合、積分によるノイズ相殺効果により、Ｓ−３”
”Ｓ−＋　　　Ｓ−２→Ｓ３−９　　　・・・（５）と
なるため、上記（４）式と同様に、単位時間ｔあたりの
位置は１つたけ変化するという速度検出が、各測距結果
の不正確さにもかかわらす可能となる。

次に、基本的には、第２図を参照して説明した２つの積
分出力の差による測距方式と同し考え方で、より高精度
の速度検出を可能とする本発明の動作について説明する
。

特に、Ｉ　ＲＥＤの光を被写体に投光して測距を行うよ
うな、いわゆるアクティブ方式のＡＦの場合、被写体が
遠距離にあるほどＳ／Ｎ比か劣化して精度か悪くなる。

このため、第２図で示したように、積分動作を各測距結
果ｇ１．Ω２　＋　ｆｌ　３の遠距離側をワンセットと
して行ったときと、各測距結果（１４，Ｉｔ６．Ｉｌｂ
の近距離側をワンセットとして行ったときとでは、２つ
の積分結果に精度の差か大きく現れてくる。

そこで、本発明においては、たとえば１回目の測距結果
ｇ１については正方向の積分出力となるように積分°回
路１５に導き、２回目の測距結果ｐ２については負方向
の積分出力が得られるよう、その信号を反転して積分回
路１５に導き、３回目の測距結果ｇ３については再び正
方向の積分出力となるように・・・　というふうに測距
動作のたびに積分回路１５における積分の方向を切り換
えて積分動作を行うようにしている。このように、奇数
回目の測距結果はたとえば正方向に積分し、偶数回目の
測距結果は逆に負方向に積分することにより、最終的に
は速度情報にもとづいた信号を得ることができる。

また、積分の方向を切り換えることにより、第２図を参
照して説明した場合のように、面積Ｓ１゜Ｓ２の２つの
積分結果を別の積分回路を用意して記憶する必要かなく
、１つの積分回路により上記（４）式と同様の演算か可
能となる。

第３図は、本発明にかかる測距動作と積分動作とのタイ
ミングを具体的に示すものである。

すなわち、測距動作ごとに、積分回路１５による正方向
の積分動作と負方向の積分動作とが図示のようなタイミ
ングで繰り返されるようになっている。この結果、図に
示すように、偶数回目の積分動作が終了した時点におい
ては、積分出力ＶｏＵＴとして、速度情報にもとづいた
信号が出力されることになる。

ここで、上記した第２図の例にならって、この速度演算
動作について示すと、速度Ｖは、＝（Ｎ＋　　　１２＋
４３　Ｄ４＋Ｆ５−ρ６）／を一１／ｌ ・・　（６） となり、上記（４）式と同じ結果が得られる。

また、この方式によれば、従来の速度検出装置（第８図
参照）と比しても距離を算出する過程が不要となるため
、同じ時間で速度検出を行う場合において、より多くの
積分によるノイズ相殺効果か期待できる。また、１回の
測距動作ごとの被写体位置の変化をもはじめから考慮し
ているため、はるかに高精度の速度検出か可能となる。

以上、説明した積分動作を第１図を参照して具体的に示
す。

すなわち、ＣＰＵＩＩによりドライバ１３を介してＩＲ
ＥＤ１２ａか発光されると、その都度、スイッチＳＷＩ
、ＳＷ２のオン／オフが制御され、距離演算回路１４の
演算出力が積分回路１５に供給される。このとき、偶数
回目の発光に対する測距結果は、奇数回目の発光に対す
る測距結果とは逆方向の積分動作が行われるよう、信号
反転回路１６を介して上記積分回路１５に入力される。

このような構成により、１つの積分回路］５による正／
逆方向の積分動作か実現されている。

次に、この発明の一実施例についてさらに説明する。

第４図は、上記測距用光学系１２の構成の詳細を示すも
のである。

この測距用光学系１２は、公知の一点用測距装置を構成
するものであり、被写体１０にＡＦ用光を投光する、い
わゆるアクティブ方式となって（、）る。

今、ＩＲＥＤ１２ａか発光されると、その光はＡＦ用光
となって投光用レンズ１２ｂを介して被写体１０に投光
される。すると、このＡＦ用先は被写体１０によって反
射され、受光レンズ１２Ｃを介して集光されることによ
りＰＳＤ１２ｄ上に像となって結ばれる。

この場合、反射光の入射位置Ｘは、三角測距の原理によ
り、次式で示されるように、被写体距離ｇの関数として
表される。

ここで、Ｓは投光用レンズ１２ｂと受光レンズ１２ｃと
の主点間距Ｍ（基線長）であり、ｆは受光レンズ１２ｃ
の焦点距離で、この位置にＰＳＤ１２ｄは配置されるよ
うになっている。

ＰＳＤ１２ｄからは、入射位置Ｘの関数である２つの電
流信号１．、Ｉ２か出力される。全信号光電流をＩｐｏ
とし、ＰＳＤ１２ｄの長さをｔとすると、次式のように
ｇを表すことができる。

・・・（１０） ここで、ａは、ＩＲＥＤ１２ａの発光中心と投光用レン
ズ１２ｂの主点とを結んだ線と平行な線を受光レンズ１
２ｃの主点から延ばしたときに、ＰＳＤ１２ｄとクロス
する点からＰＳＤ１２ｄのＩＲＥＤ１２ａ側の端までの
長さである。

第５図は、ＰＳＤ１２ｄの出力信号１．、Ｉ２より、積
分回路１５にて距離情報を積分するための具体的な回路
構成を示すものである。

第５図において、２１．２２はＩＲＥＤ１２ａの発光に
対応して発生したＰＳＤ１２ｄの出力信号１．、Ｉ２を
低入力インピーダンスで吸い取ってそれを増幅するプリ
アンプであり、２３．２４はその増幅された電流１．、
Ｉ２のみを圧縮するための圧縮ダイオードである。

２５２６はバッファであり、圧縮ダイオード２３．２４
での圧縮電圧を、ＮＰＮトランジスタ２７．２３および
電流源２９よりなる差動演算回路３０に導くためのもの
である。

ここで、差動演算回路３０の動作を図中の記号を用いて
説明すると、 ・・・（１５） という関係式が成り立つ。なお、Ｉｓはトランジスタ２
７．２８およびダイオード２３．２４の逆方向飽和電流
であり、ＶＴはサーマルボルテージである。

また、電流１ａと電流Ｉｂとは、 Ｉ　ａ　十ｌ　ｂ　＝　Ｉ　ｏ＋　　　　　　　　　”
’（１３）という関係から、上記（１１）　　　（１２
）、（１３）式より、 なり、被写体距離Ωの逆数に比例する信号電流Ｉａが得
られる。

また、図中の３１は電流源であり、この電流源３１によ
り流される電流１ｃは、 Ｉｃ　−１０，＋Ｉｄ　　　　　　　・＝（１６）の関
係を有する。このため、圧縮ダイオード３２に流れる電
流ｌｘは、 ｌｘ−！ａ−１ｃ という関係が成り立つ。

したがって、上記（１０）式および（１４）式より、 ・・・（１７） となる。

一方、圧縮ダイオード３３には電流源３４により電流Ｉ
ｄが流されており、圧縮ダイオード３２゜３３の圧縮電
圧はおのおのバッファ３５，３６ｔ−介して前述の差動
演算回路３０と同形式の回路３７にそれぞれ入力される
。

したがって、このＮＰＮ　）ランジスタ３９゜４０およ
び電流源４１よりなる差動演算回路３７の出力電流Ｉｆ
ｉは、今度は、圧縮ダイオード３２３３が電源側基準で
電圧を発生していることに留意すると、 となる。このため、上記（１７）式より、電流１．１７
は、 囚　　Ω ・・・（１９） となり、被写体距離ｇに比例した電流信号として得られ
る。

すなイつち、ＩＲＥＤ１２ａの発光か行われるたびにタ
イミング信号によってスイッチＳＷＩまたはＳＷ２かオ
ンされることにより、その被写体距離Ωに依存する電流
ＩΩか積分回路１５の積分用コンデンサ４５で積分され
る。

前述したように、スイッチＳＷＩ、ＳＷ２は、ＩＲＥＤ
１２ａの発光に同期して順次切り換えられ、ＩＲＥＤ１
２ａの奇数回目の発光時にはたとえばスイッチＳＷＩか
オン、スイッチＳＷ２がオフとされ、また偶数回目の発
光時にはたとえばスイッチＳＷ２がオン、スイッチＳＷ
Ｉがオフとされ、さらにＩＲＥＤ１２ａの非発光時には
スイッチＳＷＩ、ＳＷ２か共にオフとなるよう構成され
ている。また、積分用コンデンサ４５は、ＩＲＥＤ１２
ａの発光に先立ってリセット回路４６の働きにより初期
状態にリセットされるようになっている。このため、Ｉ
ＲＥＤ１２ａの発光が開始されると、ＩＲＥＤ１２ａの
奇数回目の発光では、スイッチＳＷＩの閉成によって上
記被写体距離ｇに依存する信号電流１ｇが積分用コンテ
ンサ４５に流し込まれる。これにより、前述の第３図に
示す如く、出力端子４７の出力は十方向に変化される。

一方、ＩＲＥＤ１２ａの偶数回目の発光では、スイッチ
ＳＷ２か閉成され、これにより上記被写体距離ｐに依存
する信号電流Ｉρが、ＰＮＰトランジスタ４８，４９か
らなるカレントミラー回路５０の働きによって積分用コ
ンデンサ４５より流し出される。すると、今度は、前述
の第３図に示す如く、出力端子４７の出力は一方向に変
化される。なお、この場合、スイッチＳＷＩ、ＳＷ２の
オン／オフによって信号電流■ρの流れる方向を変える
ことにより、上記カレントミラー回路５０が第１図の信
号反転回路１６として機能するようになっている。

さて、上記第２図により、被写体位置Ω　（１）は、速
度Ｖより、 ＩＩ’　　（ｔ　）　　＝　　ｖ−ｔ　十、Ｑ　１　　
　　　　　・・・（２０）となる。

また、上記（１９）、（２０）式より、電流ＩΩは、 １　Ω　−Ａ　　−ｇ　（ｔ） −Ａ　　（ｆｆ　　ｌ−Ｖ　　−ｔ）　　　　　　　　
　　−（２１）として現わせる。たたし、Ａは定数。

したがって、積分用コンデンサ４５の容量をＣとすると
、前述の方式により速度■を求めるための論理計算式は
次のようになる。

上記出力端子４７には、Ｖｒｅｆを基準として正積分と
負積分とが交互に繰り返されたその積算値が出力される
が、理解を容易とするために、まず正方向の積分、つま
り正積分の積算電圧値をＶＯＵＴＩとして求めると、 Ｖ　０ＬＩＴＩ となる。たたし、Ｔは各積分時間ｔ　ａ　−ｔ　ｅの和
。

また、負方向の積分、つまり負積分の積算電圧値を■。

ＬＩＴ２として求めると、その積分時間Ｃマ電圧Ｖ　０
ＬＩＴ□と同様にＴてあり、また電圧Ｖ。ｕｌｌ（二文
１してΔｔたけタイミングをずらした形となって（する
ことから、 ０ｕＴ２ ＝　１　凡ご′１Ω・ｄｔ −［、ｐ＋（Ｔ＋Δｔ　）　−−（Ｔ＋Δｔ）２ｊ）＋
　　　Δ　ｔ　十−Δ　ｔ　２　コ　　　　　　　・・
　（２３）として表現できる。

これにより、上記出力端子４７に＋１上記電圧値Ｖ　０
ＬＩＴ□と電圧値Ｖ　０ＩＪＴ２との差が出力されるこ
ととなり、その積分電圧Ｖ。０丁は、 Ｖ　ＯＵＴ　　””　Ｖ　０ＩＪＴＩ　　Ｖ　０ＬＩＴ
２８　・■・Δｔ−Ｔ　　　　・・・（２４）となる。

したがって、この結果により、速度Ｖは、となる。たた
し、Ｄは定数。

以上のように、最終的に出力端子４７に現れる速度情報
としての積分出力Ｖ　ＯＵＴにより、速度Ｖは簡単に求
めることができる。

このように、偶数回目の測距動作の後は、必ず、速度情
報としての積分結果か出力端子４７に現わ゛れる。した
かって、このタイミングで、出力端子４７に現れる電圧
Ｖ。ＵＴから速度か大きすぎるか否かを判定することに
より、前述の高速判定が行われる。

すなわち、電圧Ｖ。Ｕｌは判定回路１７に送られ、コン
パレータ５１の正側端子に入力される。コンパレータ５
１の負側端子には、高速判定のための基準電圧Ｖｒｅｆ
ｖが供給されている。この場合、上記（２４）式に示す
通り、速度Ｖが同じ場合でも積分時間Ｔが長くなるほど
電圧Ｖ。Ｕ□は大きくなる。このため、積分時間Ｔが長
くなるにつれ、基準電圧Ｖｒｅｆｖを大きくしてやる必
要がある。

コンパレータ５１の出力は、タイミング回路を構成する
ゲート回路５２の入力端の一方に送られる。このゲート
回路５２の入力端の他方には、タイミング信号Ｔ　Ｉ　
Ｍ　ｖが供給されるようになっている。しかして、偶数
回目の測距動作が終了したタイミングでゲート回路５２
が開かれることにより、コンパレータ５１の出力（Ｈ／
Ｌ）に応じた出力（Ｌ／Ｈ）がＮＯＲ回路５３に出力さ
れるようになっている。

一方、１回の積分動作ごとに抵抗３８を流れる電流ＩＮ
２を判定することにより、前述の遠距離判定が行われる
。この場合、抵抗３８に流れる電流Ｉｇ２は、 ＩＮ　　２−１ｏ２　　Ｉ＃−Ｉｏｚ　　　Ａ”Ｎ　　
　”’（２６）の関係を満たし、あまりにも被写体１０
までの距離が遠い場合には小さくなるよ・うに設定され
ている。したがって、遠距離判定の場合には、この電流
ＩＮ２の大きさを判定するようになっている。

すなわち、電流１１）２による抵抗３８の電圧降下の大
小に応じた電圧ＶＬ２か判定回路１７に送られ、コンパ
レータ５４の正側端子に入力される。

コンパレータ５４の負側端子には、遠距離判定のための
基準電圧Ｖｒｅｆρが供給されている。

コンパレータ５４の出力は、タイミング回路を構成する
ゲート回路５５の入力端の一方に送られる。このゲート
回路５５の入力端の他方には、タイミング信号ＴＩＭΩ
か供給されるようになっている。しかして、１回ごとの
測距動作が終了したタイミングでゲート回路５５か開か
れることにより、コンパレータ５４の出力（Ｈ／Ｌ信号
）に応した出力（Ｌ／Ｈ信号）がＮＯＲ回路５３に出力
されるようになっている。

上記ゲート回路５２．５５のいずれか一方からし信号が
発生されると、ＮＯＲ回路５３より積分用コンデンサ４
５を初期化するためのリセット指示信号が出力される、
つまり電圧Ｖ　０１１７か高速基準電圧Ｖｒｅｆｖより
も大きくなってコンパレータ５１から高速判定によるＨ
信号が出力された場合、もしくは入力電圧ＶＬ２が遠距
離基準電圧Ｖｒｅｆｐよりも大きくなってコンパレータ
５４から遠距離判定によるＨ信号が出力されると、この
出力にもとづくゲート回路５２．５５からのし信号がＨ
信号に変化されてリセット回路４６に出力されるように
なっている。また、このＨ信号は警告回路１８にも送ら
れ、これにより警告回路１８による警告動作が行われる
ようになっている。

なお、ＮＯＲ回路５３からのＨ信号をＣＰＵ１１で判定
することにより、警告回路１８における警告動作を制御
するようにしても良い。

第６図は、上記した構成におけるリセット動作を示すも
のである。

すなわち、２回目の測距動作において、たとえば入力電
圧ＶＬ２が遠距離基準電圧Ｖｒｅｆ（ｌよりモ大キくな
ってコンパレータ５４よりＨ信号が出力されたとする。

すると、ゲート回路５５よりＬ信号が出力され、これに
応じてＮＯＲ回路５３からはＨ信号が出力される。した
がって、リセット回路４６が積分用コンデンサ４５を初
期化すべく動作されることにより、積分回路１５の出力
Ｖ　０ＬＩＴはリセットされる。そして、このリセット
動作に応じて、警告回路１８により警告動作が行われる
。

同様にして、たとえば６回目の測距結果に被写体１０の
過速が認められる場合、電圧Ｖ。ｕＴか高速基準電圧Ｖ
ｒｅｆｖよりも大きくなってコンパレータ５１よりＨ信
号が出力される。すると、ゲート回路５２よりＬ信号か
出力され、これに応じてＮＯＲ回路５３からはＨ信号が
出力される。したかって、リセット回路４６か積分用コ
ンデンサ４５を初期化すべく動作されることにより、積
分回路１５の出力Ｖ　ＯＵＴはリセットされる。そして
、このリセット動作に応じて、警告回路１８により警告
動作が行われる。

上記したように、測距結果にのってくるランダムノイズ
を簡単に低減することができるとともに、測距結果また
はその積分結果が速度検出にとって適当と判断されない
場合には上記積分結果をリセツトすることによって誤っ
た速度検出が防止されるようにしている。

すなわち、測距動作と積分動作とを繰り返すことにより
、ノイズに強く、高精度な速度検出を可能とするととも
に、その距離情報が極端に遠い結果を出力したり、求め
た速度情報が極端に速い結果を出力した場合には、速度
検出にとって適当でないと判断して積分動作をリセット
するようにしている。これにより、誤った速度検出が行
われるのを防止することか可能となる。したがって、リ
セット後には適切と判断されたデータのみを用いての速
度検出が行われることになるため、失敗のない速度検出
が簡単な構成により容易に実現できるものである。

また、上記リセット動作を警告するための手段が設けら
れているため、たとえば本発明をカメラなどに適用した
場合には、リセット動作が続いたときにいつまでもシャ
ッタか切れなくなったり、ンヤッタチャンスを逃す恐れ
がある場合にそれを警告することかでき、非常に使い易
いものとすることかできる。

なお、上記実施例においては、複数回の測距動作にかか
る出力を交互に正積分または負積分した、その積分出力
から被写体の移動速度を求める場合を例に説明したか、
これに限定されるものではな０゜ また、距離情報から遠距離判定を行うようにしたか、こ
れに限らず、たとえば速度情報の大きさから遠距離判定
を行うことも可能である。

さらに、コンパレータとしては、ゲート回路のし信号の
出力を明確にするために、出力をラッチできるタイプの
ものを用いるようにしても良い。

その他、この発明の要旨を変えない範囲において、種々
変形実施可能なことは勿論である。

［発明の効果］ 以上、詳述したようにこの発明によれば、測距結果にの
ってくるランダムノイズの低減と極端な出力結果を用い
ての速度検出を防止できるようになるため、高精度で、
かつ高速に被写体の移動速度を検出することができ、よ
り使い易く、しかも速度検出の失敗かない被写体の移動
速度検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は被写体の移動速度検出装置の構成を概略的に
示すブロック図、第２図は積分動作の概要を説明するた
めに示す図、第３図は積分動作の一例を説明するために
示すタイミングチャート、第４図は測距用光学系の詳細
を示す構成図、第５図は距離情報を積分するための具体
的な回路構成例を示す図、第６図はリセット動作を説明
するために示すタイミングチャートであり、第７図およ
び第８図はいずれも従来技術とその問題点を説明するた
めに示すもので、第７図は速度検出装置のブロック図、
第８図はタイミングチャートである。 １０・・・被写体、１１・・・ＣＰＵ、１２・・・測距
用光学系、１２　ａ−Ｉ　ＲＥ　Ｄ　、　１２　ｄ−Ｐ
　Ｓ　Ｄ　。 １３・・・ドライバ、１４・・・距離演算回路、１５・
・・積分回路、１６・・・信号反転回路、１７・・・判
定回路、１８・・・警告回路、２３，２４，３２．３３
・・圧縮ダイオード、２９．３１．３４．４１・・・電
流源、３０．３７・・・差動演算回路、４５・・・積分
用コンデンサ、４６・・・リセット回路、５０・・・カ
レントミラー回路、５１．５４・・コンパレータ、５２
゜５５・・ゲート回路、５３・・・ＮＯＲ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体に投光する投光手段と、 この投光手段の投光による上記被写体からの反射光を受
   光し、上記被写体距離に依存した値を出力する測距手段
   と、 上記投光手段の投光を所定の時間間隔にて複数回繰り返
   させる投光制御手段と、 上記投光手段の投光にもとづく上記測距手段の出力を積
   分する積分手段と、 この積分手段の出力から上記被写体の上記投光手段の光
   軸方向に対する移動速度を演算する速度演算手段と、 上記測距手段もしくは上記積分手段の出力の異常を判定
   する判定手段と、 この判定手段の判定結果に応じて上記積分手段の出力を
   初期化する初期化手段と を具備したことを特徴とする被写体の移動速度検出装置
   。