JPH05232227A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
- Publication number
- JPH05232227A JPH05232227A JP4072296A JP7229692A JPH05232227A JP H05232227 A JPH05232227 A JP H05232227A JP 4072296 A JP4072296 A JP 4072296A JP 7229692 A JP7229692 A JP 7229692A JP H05232227 A JPH05232227 A JP H05232227A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical
- measuring device
- light receiving
- distance
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- 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.)
- Withdrawn
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型化および軽量化の要求を満たすことがで
き、ノイズが発生しやすい場所においても、また温度お
よび湿度の点で悪い環境下においても正確な測定を行う
ことができる距離測定装置を提供する。 【構成】 本体部１の半導体レーザからなる光源１３
と、光学部２の送光レンズ２１とを光ファイバ３１で接
続し、光学部２の受光レンズ２２と本体部１の受光素子
１４とを光ファイバ３２で接続する。
き、ノイズが発生しやすい場所においても、また温度お
よび湿度の点で悪い環境下においても正確な測定を行う
ことができる距離測定装置を提供する。 【構成】 本体部１の半導体レーザからなる光源１３
と、光学部２の送光レンズ２１とを光ファイバ３１で接
続し、光学部２の受光レンズ２２と本体部１の受光素子
１４とを光ファイバ３２で接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、測定対象物までの距離
を測定する距離測定装置に関する。
を測定する距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、安全性の向上や、自動化および省
力化を目的として、自動車等の移動物体に距離センサす
なわち距離測定装置を搭載し、距離情報を利用する要求
が増加しつつある。代表的具体例として、ロボット、自
動車および電車等の衝突防止センサや、工場ラインの搬
送車のための停止位置制御システムに使用されるセンサ
が挙げられる。
力化を目的として、自動車等の移動物体に距離センサす
なわち距離測定装置を搭載し、距離情報を利用する要求
が増加しつつある。代表的具体例として、ロボット、自
動車および電車等の衝突防止センサや、工場ラインの搬
送車のための停止位置制御システムに使用されるセンサ
が挙げられる。
【０００３】これらの用途に適した距離センサの一つと
して、光パルスの往復時間測定によるレンジファインダ
か挙げられる。これは、測定対象物に向けて光パルスを
出射してから、測定対象物からの反射光パルスを受光す
るまでの時間を測定し、この時間測定値および光速度と
距離との関係から、測定対象物までの距離を求めるもの
である。
して、光パルスの往復時間測定によるレンジファインダ
か挙げられる。これは、測定対象物に向けて光パルスを
出射してから、測定対象物からの反射光パルスを受光す
るまでの時間を測定し、この時間測定値および光速度と
距離との関係から、測定対象物までの距離を求めるもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述距離センサに対し
ては、最近、例えば、ロボットアームの先端部にも取り
付け可能な程の小型化および軽量化の要求があり、ま
た、モータおよびエンジン等ノイズが発生しやすい場所
での正確な測定の要求があり、さらに、温度および湿度
の点において悪い環境下での正確な測定の要求がある。
ては、最近、例えば、ロボットアームの先端部にも取り
付け可能な程の小型化および軽量化の要求があり、ま
た、モータおよびエンジン等ノイズが発生しやすい場所
での正確な測定の要求があり、さらに、温度および湿度
の点において悪い環境下での正確な測定の要求がある。
【０００５】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、小型化および軽量化の要求を満たすこと
ができ、ノイズが発生しやすい場所においても、また温
度および湿度の点で悪い環境下においても正確な測定を
行うことができる距離測定装置を提供することを目的と
する。
たものであり、小型化および軽量化の要求を満たすこと
ができ、ノイズが発生しやすい場所においても、また温
度および湿度の点で悪い環境下においても正確な測定を
行うことができる距離測定装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の距離測定装置
は、光源から射出された光パルスを送光光学部を介して
測定対象物へ向けて送光し、測定対象物からの反射光パ
ルスを受光光学部を介して受光素子で受けて、光パルス
の伝搬時間を測定することにより、測定対象物までの距
離を測定する距離測定装置であって、光源と送光光学部
とを光ファイバで接続し、受光光学部と受光素子とを光
ファイバで接続したことを特徴とする。
は、光源から射出された光パルスを送光光学部を介して
測定対象物へ向けて送光し、測定対象物からの反射光パ
ルスを受光光学部を介して受光素子で受けて、光パルス
の伝搬時間を測定することにより、測定対象物までの距
離を測定する距離測定装置であって、光源と送光光学部
とを光ファイバで接続し、受光光学部と受光素子とを光
ファイバで接続したことを特徴とする。
【０００７】送光光学部および受光光学部を含む光学部
と、光源および受光素子を含む本体部とは別体で構成す
ることが好ましい。
と、光源および受光素子を含む本体部とは別体で構成す
ることが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明の距離測定装置においては、光源と送光
光学部とを光ファイバで接続し、受光光学部と受光素子
とを光ファイバで接続したので、距離測定上設置場所に
制限のある送光光学部および受光光学部以外の部品を、
別の場所に設置できるから、小型化および軽量化の要求
を満たすことができる。また、距離測定上の制限から、
送光光学部および受光光学部を、ノイズが発生しやすい
場所、あるいは温度および湿度の点で悪い環境下に設置
しなければならなくても、光源および受光素子に接続さ
れる電子回路部品を、ノイズが発生しにくく、温度およ
び湿度の点で環境の良い場所に設置できるので、正確な
距離測定を行うことができる。さらに、光ファイバは、
電気的ノイズに強いため、光源と送光光学部とを離隔し
て配置し、受光光学部と受光光学部とを離隔して配置し
ても、耐ノイズ性能が低下することはない。
光学部とを光ファイバで接続し、受光光学部と受光素子
とを光ファイバで接続したので、距離測定上設置場所に
制限のある送光光学部および受光光学部以外の部品を、
別の場所に設置できるから、小型化および軽量化の要求
を満たすことができる。また、距離測定上の制限から、
送光光学部および受光光学部を、ノイズが発生しやすい
場所、あるいは温度および湿度の点で悪い環境下に設置
しなければならなくても、光源および受光素子に接続さ
れる電子回路部品を、ノイズが発生しにくく、温度およ
び湿度の点で環境の良い場所に設置できるので、正確な
距離測定を行うことができる。さらに、光ファイバは、
電気的ノイズに強いため、光源と送光光学部とを離隔し
て配置し、受光光学部と受光光学部とを離隔して配置し
ても、耐ノイズ性能が低下することはない。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の距離測定装置すなわち距離
センサの一実施例の構成を示す。この距離センサは、本
体部１と、光学部２とからなっている。
センサの一実施例の構成を示す。この距離センサは、本
体部１と、光学部２とからなっている。
【００１０】本体部１は、タイミングロジック回路１
１、レーザダイオード（ＬＤ）ドライバ１２、レーザダ
イオードからなる半導体レーザ１３、受光素子１４、ア
ンプ１５、コンパレータ１６、およびカウンタ１７を含
んで構成されている。
１、レーザダイオード（ＬＤ）ドライバ１２、レーザダ
イオードからなる半導体レーザ１３、受光素子１４、ア
ンプ１５、コンパレータ１６、およびカウンタ１７を含
んで構成されている。
【００１１】光学部２は、送光レンズ２１および受光レ
ンズ２２を含んで構成されている。
ンズ２２を含んで構成されている。
【００１２】本体部１の半導体レーザ１３と、光学部２
の送光レンズ２１とは、光ファイバ３１によって接続さ
れている。また、光学部２の受光レンズ２２と、本体部
１の受光素子１４とは、光ファイバ３２によって接続さ
れている。
の送光レンズ２１とは、光ファイバ３１によって接続さ
れている。また、光学部２の受光レンズ２２と、本体部
１の受光素子１４とは、光ファイバ３２によって接続さ
れている。
【００１３】次に、上記構成の図１の実施例の動作を説
明する。本体部１のタイミングロジック回路１１は、例
えば１ｍｓ等の一定の時間間隔でスタート信号をＬＤド
ライバ１２に出力する。ＬＤドライバ１２は、スタート
信号に同期して、ドライブ信号を発生し、この信号を半
導体レーザ１３に供給して、半導体レーザ１３から光パ
ルスを出射させる。半導体レーザ１３から出射された光
パルスは、光ファイバ３１および光学部２の送光レンズ
２１を介して、測定対象物へ向けて送光される。一方、
カウンタ１７は、タイミングロジック回路１１から出力
されたスタート信号を受けて、同じくタイミングロジッ
ク回路１１から供給されるクロックパルスのカウントを
開始し、時間測定を開始する。
明する。本体部１のタイミングロジック回路１１は、例
えば１ｍｓ等の一定の時間間隔でスタート信号をＬＤド
ライバ１２に出力する。ＬＤドライバ１２は、スタート
信号に同期して、ドライブ信号を発生し、この信号を半
導体レーザ１３に供給して、半導体レーザ１３から光パ
ルスを出射させる。半導体レーザ１３から出射された光
パルスは、光ファイバ３１および光学部２の送光レンズ
２１を介して、測定対象物へ向けて送光される。一方、
カウンタ１７は、タイミングロジック回路１１から出力
されたスタート信号を受けて、同じくタイミングロジッ
ク回路１１から供給されるクロックパルスのカウントを
開始し、時間測定を開始する。
【００１４】測定対象物に到達した光パルスの一部は、
反射光パルスとして、光学部２の受光レンズ２２および
光ファイバ３２を通って、本体１内の受光素子１４に到
達する。受光素子１４は、反射光パルスを電気信号に変
換する。この電気信号は、アンプ１５によって増幅さ
れ、コンパレータ１６によって矩形状パルスに整形さ
れ、ストップ信号としてカウンタ１７に供給される。こ
れにより、カウンタ１７は、タイミングロジック回路１
１から供給されるクロックパルスのカウントを停止し、
時間測定を終了する。カウンタ１７によって測定された
時間は、図示しない演算回路に供給され、この演算回路
において、測定対象物までの距離が算出される。
反射光パルスとして、光学部２の受光レンズ２２および
光ファイバ３２を通って、本体１内の受光素子１４に到
達する。受光素子１４は、反射光パルスを電気信号に変
換する。この電気信号は、アンプ１５によって増幅さ
れ、コンパレータ１６によって矩形状パルスに整形さ
れ、ストップ信号としてカウンタ１７に供給される。こ
れにより、カウンタ１７は、タイミングロジック回路１
１から供給されるクロックパルスのカウントを停止し、
時間測定を終了する。カウンタ１７によって測定された
時間は、図示しない演算回路に供給され、この演算回路
において、測定対象物までの距離が算出される。
【００１５】上述の実施例によれば、本体部１と、光学
部２とが分離されているので、距離測定場所には光学部
２のみを配置すればよいから、例え、本体部１が大きく
ても、ロボットアームの先端部のような小型軽量化が強
く要求される用途に使用できる。
部２とが分離されているので、距離測定場所には光学部
２のみを配置すればよいから、例え、本体部１が大きく
ても、ロボットアームの先端部のような小型軽量化が強
く要求される用途に使用できる。
【００１６】また、距離測定場所が、例えばエンジンあ
るいはモータ等の付近でノイズが発生しやすい場所や、
ドロおよび油による汚染や雨をうけやすい場所であって
も、ノイズならびに熱および湿気に弱い電子回路部品を
含む本体部１を距離測定場所から離隔して配置できるか
ら、本体部１に対し、電磁気シールドを施したり、温度
または湿度制御を行うことができ、高い精度で距離測定
をおこなうことができる。
るいはモータ等の付近でノイズが発生しやすい場所や、
ドロおよび油による汚染や雨をうけやすい場所であって
も、ノイズならびに熱および湿気に弱い電子回路部品を
含む本体部１を距離測定場所から離隔して配置できるか
ら、本体部１に対し、電磁気シールドを施したり、温度
または湿度制御を行うことができ、高い精度で距離測定
をおこなうことができる。
【００１７】図２に、距離測定装置の自動車への搭載例
を示す。本体部１は、ノイズが比較的小さく熱や湿気の
影響を受けにくい居住空間内に配置され、光学部２は、
距離測定に適してはいるが環境の悪いエンジン室の前部
に配置される。そして、本体部１と光学部２とは、光フ
ァイバ３１および３２によって接続されている。
を示す。本体部１は、ノイズが比較的小さく熱や湿気の
影響を受けにくい居住空間内に配置され、光学部２は、
距離測定に適してはいるが環境の悪いエンジン室の前部
に配置される。そして、本体部１と光学部２とは、光フ
ァイバ３１および３２によって接続されている。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明の
距離測定装置によれば、光源と送光光学部とを光ファイ
バで接続し、受光光学部と受光素子とを光ファイバで接
続したので、距離測定上設置場所に制限のある送光光学
部および受光光学部以外の部品を、別の場所に設置でき
るから、小型化および軽量化の要求を満たすことができ
る。また、距離測定上の制限から、送光光学部および受
光光学部を、ノイズが発生しやすい場所、あるいは温度
および湿度の点で悪い環境下に設置しなければならなく
ても、光源および受光素子に接続される電子回路部品
を、ノイズが発生しにくく、温度および湿度の点で環境
の良い場所に設置できるので、正確な距離測定を行うこ
とができる。さらに、光ファイバは、電気的ノイズに強
いため、光源と送光光学部とを離隔して配置し、受光光
学部と受光光学部とを離隔して配置しても、耐ノイズ性
能が低下することはない。従って、距離測定装置に対す
る小型および軽量化、耐ノイズ性、ならびに耐環境性の
要求を満たすことができる。
距離測定装置によれば、光源と送光光学部とを光ファイ
バで接続し、受光光学部と受光素子とを光ファイバで接
続したので、距離測定上設置場所に制限のある送光光学
部および受光光学部以外の部品を、別の場所に設置でき
るから、小型化および軽量化の要求を満たすことができ
る。また、距離測定上の制限から、送光光学部および受
光光学部を、ノイズが発生しやすい場所、あるいは温度
および湿度の点で悪い環境下に設置しなければならなく
ても、光源および受光素子に接続される電子回路部品
を、ノイズが発生しにくく、温度および湿度の点で環境
の良い場所に設置できるので、正確な距離測定を行うこ
とができる。さらに、光ファイバは、電気的ノイズに強
いため、光源と送光光学部とを離隔して配置し、受光光
学部と受光光学部とを離隔して配置しても、耐ノイズ性
能が低下することはない。従って、距離測定装置に対す
る小型および軽量化、耐ノイズ性、ならびに耐環境性の
要求を満たすことができる。
【図１】本発明の距離測定装置すなわち距離センサの一
実施例の構成を示すブロック図である。
実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の距離測定装置の自動車への搭載例を示
す概略説明図である。
す概略説明図である。
１ 本体部 ２ 光学部 １１ タイミングロジック回路 １２ レーザダイオード（ＬＤ）ドライバ １３ 半導体レーザ １４ 受光素子 １５ アンプ １６ コンパレータ １７ カウンタ ２１ 送光レンズ ２２ 受光レンズ ３１、３２ 光ファイバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 真実 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 藤田 泰彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 加山 泰永 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内 (72)発明者 吉田 久 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内 (72)発明者 宮田 正史 神奈川県横浜市栄区長尾台町471番地 株 式会社ニコン横浜製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 光源から射出された光パルスを送光光学
部を介して測定対象物へ向けて送光し、前記測定対象物
からの反射光パルスを受光光学部を介して受光素子で受
けて、前記光パルスの伝搬時間を測定することにより、
前記測定対象物までの距離を測定する距離測定装置にお
いて、 前記光源と前記送光光学部とを光ファイバで接続し、 前記受光光学部と前記受光素子とを光ファイバで接続し
たことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項２】 前記送光光学部および前記受光光学部を
含む光学部と、前記光源および前記受光素子を含む本体
部とが別体で構成されていることを特徴とする距離測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072296A JPH05232227A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072296A JPH05232227A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05232227A true JPH05232227A (ja) | 1993-09-07 |
Family
ID=13485165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4072296A Withdrawn JPH05232227A (ja) | 1992-02-21 | 1992-02-21 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05232227A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323565A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Denso Corp | 障害物認識装置 |
| JP2006317303A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 監視装置 |
| WO2021065437A1 (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | 株式会社小糸製作所 | 測距装置 |
-
1992
- 1992-02-21 JP JP4072296A patent/JPH05232227A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002323565A (ja) * | 2001-04-27 | 2002-11-08 | Denso Corp | 障害物認識装置 |
| JP2006317303A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 監視装置 |
| WO2021065437A1 (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-08 | 株式会社小糸製作所 | 測距装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |