JPS63154911A - 路面計測装置 - Google Patents
路面計測装置Info
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- JPS63154911A JPS63154911A JP30324786A JP30324786A JPS63154911A JP S63154911 A JPS63154911 A JP S63154911A JP 30324786 A JP30324786 A JP 30324786A JP 30324786 A JP30324786 A JP 30324786A JP S63154911 A JPS63154911 A JP S63154911A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、路面計測装置に係り、とくにスポット光を出
力し受信する光送受信部を備えた路面計測装置に関する
。
力し受信する光送受信部を備えた路面計測装置に関する
。
光方式の路面計測装置においては、光センサ部にて検知
された路面の高さに係る信号を所定のしきい値で検出し
、これを予め定めた方式で演算処理し路面凹凸情報とし
て記録し若しくは表示するという方式のものが一般に多
く採用されている。
された路面の高さに係る信号を所定のしきい値で検出し
、これを予め定めた方式で演算処理し路面凹凸情報とし
て記録し若しくは表示するという方式のものが一般に多
く採用されている。
〔発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、上記従来例においては、路面の色や傾き
、或いは路面のぬれ王台若しくは砂の有無等によってス
ポット光の反射の割合が異なり、これがため、光センサ
部での受光量に著しい変化が生じ、場合によっては受光
量が不足してスポット光を見失う等の欠点が生じていた
。
、或いは路面のぬれ王台若しくは砂の有無等によってス
ポット光の反射の割合が異なり、これがため、光センサ
部での受光量に著しい変化が生じ、場合によっては受光
量が不足してスポット光を見失う等の欠点が生じていた
。
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、少な
い受光量の反射光であってもこれを充分に捉えることが
でき、これにより比較的測定条件の悪い路面であっても
その凹凸情報を確実に且つ高精度に検出することのでき
る路面計測装置を提供することを、その目的とする。
い受光量の反射光であってもこれを充分に捉えることが
でき、これにより比較的測定条件の悪い路面であっても
その凹凸情報を確実に且つ高精度に検出することのでき
る路面計測装置を提供することを、その目的とする。
そこで、本発明では、路面の測定箇所をスポット照射す
る光信号送信部と、このスポット照射された路面の計測
位置を検知する光センサ部とを有し、この光センサ部の
出力に基づいて所定の演算を行いこれを路面凹凸情報と
して出力する演算回路を備えた路面計測装置において、
前記光センサ部の出力側に、増幅率が異なり且つ並列接
続された少な、くとも二つの増幅器と、この各増幅器の
出力の内のいづれか一方を最適データとして選定し演算
回路へ送り込むデータ評価選定回路とを設けるという構
成を採り、これによって前記目的を達成しようとするも
のである。
る光信号送信部と、このスポット照射された路面の計測
位置を検知する光センサ部とを有し、この光センサ部の
出力に基づいて所定の演算を行いこれを路面凹凸情報と
して出力する演算回路を備えた路面計測装置において、
前記光センサ部の出力側に、増幅率が異なり且つ並列接
続された少な、くとも二つの増幅器と、この各増幅器の
出力の内のいづれか一方を最適データとして選定し演算
回路へ送り込むデータ評価選定回路とを設けるという構
成を採り、これによって前記目的を達成しようとするも
のである。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第９図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図において、１は信号送受信部としてのレーザ光送
受信部を示し、２は信号処理部を示す。
受信部を示し、２は信号処理部を示す。
前記レーザ光送受信部１は、光信号送信部ＩＡと光セン
サ部ＩＢとにより構成されている。この内、光信号送信
部ＩＡは半導体レーザ素子１０と、この半導体レーザ素
子１０を駆動するし・−ザ駆動回路１１と、前記半導体
レーザ素子１０から出力されるレーザ光を集束するレン
ズ部１２と、このレンズ部１２及び半導体レーザ素子１
０を一体的に支持する支持部材１３とにより構成されて
いる。
サ部ＩＢとにより構成されている。この内、光信号送信
部ＩＡは半導体レーザ素子１０と、この半導体レーザ素
子１０を駆動するし・−ザ駆動回路１１と、前記半導体
レーザ素子１０から出力されるレーザ光を集束するレン
ズ部１２と、このレンズ部１２及び半導体レーザ素子１
０を一体的に支持する支持部材１３とにより構成されて
いる。
このため、レーザ駆動回路１１が作動すると、レンズ部
１２の作用によってスポット状に集束されたレーザ光が
、その光軸ＴＲ（平行光線）を路面Ａに対して略垂直の
状態で出力され、当該路面の計測点を照射し得るように
なっている。
１２の作用によってスポット状に集束されたレーザ光が
、その光軸ＴＲ（平行光線）を路面Ａに対して略垂直の
状態で出力され、当該路面の計測点を照射し得るように
なっている。
また、レーザ光送受信部１の光センサ部ＩＢは、カメラ
部５Ａとイメージセンサ駆動回路５Ｂとにより構成され
ている。この内、カメラ部５Ａは、路面Ａ側から、干渉
フィルタ１６、集光レンズ１７及び−次元ＣＣＤセンサ
１８の順で装備されている。この内、−次元ＣＣＤセン
サ１８にイメージセンサ駆動回路５Ｂが併設されている
。−次元ＣＣＤセンサ１８の出力側には、前記信号処理
部２が設けられている。また、この光センサ部ＩＢの受
光軸ＲＥは、基準とする高さの路面Ａ上においては、前
述した送信光軸ＴＲに対してθの角度で交わるように配
設されている。この場合、前記路面Ａ上のレーザスポッ
トは、−次元ＣＣＤセンサ１８上では、例えば第３図の
如き受光の分布で捕捉されている。
部５Ａとイメージセンサ駆動回路５Ｂとにより構成され
ている。この内、カメラ部５Ａは、路面Ａ側から、干渉
フィルタ１６、集光レンズ１７及び−次元ＣＣＤセンサ
１８の順で装備されている。この内、−次元ＣＣＤセン
サ１８にイメージセンサ駆動回路５Ｂが併設されている
。−次元ＣＣＤセンサ１８の出力側には、前記信号処理
部２が設けられている。また、この光センサ部ＩＢの受
光軸ＲＥは、基準とする高さの路面Ａ上においては、前
述した送信光軸ＴＲに対してθの角度で交わるように配
設されている。この場合、前記路面Ａ上のレーザスポッ
トは、−次元ＣＣＤセンサ１８上では、例えば第３図の
如き受光の分布で捕捉されている。
そして、かかる一連の動作は、第９図に示すように測定
点における路面上を所定の搬送手段によって光信号送受
信部１が移動する間、所定のタイミングで繰り返される
ようになっている。
点における路面上を所定の搬送手段によって光信号送受
信部１が移動する間、所定のタイミングで繰り返される
ようになっている。
前記信号処理部２は、第２図に示すように一次元ＣＣＤ
センサ１８の出力段に並列接続された増幅率の異なる二
つの増幅器３０．４０と、一方の増幅器３０に順次接続
されたアナログ−デジタル変換器（以下、ｒＡ／Ｄ変換
器」という）３１及びラインバッファ３２と、同様に他
方の増幅器４０に順次接続されたＡ／Ｄ変換器４１及び
ラインバッファ４２と、この各ラインバッファ３２及び
４２の出力を入力するとともに、いづれか一方のデータ
を最適データとして出力するデータ評価選択回路５０と
、このデータ評価選択回路５０の出力を入力して演算処
理し、路面の凹凸情報を出力する演算回路５１とにより
構成されている。
センサ１８の出力段に並列接続された増幅率の異なる二
つの増幅器３０．４０と、一方の増幅器３０に順次接続
されたアナログ−デジタル変換器（以下、ｒＡ／Ｄ変換
器」という）３１及びラインバッファ３２と、同様に他
方の増幅器４０に順次接続されたＡ／Ｄ変換器４１及び
ラインバッファ４２と、この各ラインバッファ３２及び
４２の出力を入力するとともに、いづれか一方のデータ
を最適データとして出力するデータ評価選択回路５０と
、このデータ評価選択回路５０の出力を入力して演算処
理し、路面の凹凸情報を出力する演算回路５１とにより
構成されている。
ここで、前記二つの増幅器３０．４０の内、一方の増幅
器３０の方が増幅率が小さく、他方の増幅器４０の方が
増幅率が大きく設定されている。
器３０の方が増幅率が小さく、他方の増幅器４０の方が
増幅率が大きく設定されている。
この場合、各増幅器３０．４０の出力は、第４図及び第
５図に示すようになっている。そして、データ評価選択
回路５０では一定の基準に従ってこれを評価し、例えば
第４図の場合は（１）のデータ。
５図に示すようになっている。そして、データ評価選択
回路５０では一定の基準に従ってこれを評価し、例えば
第４図の場合は（１）のデータ。
即ち一方の増幅器３０からの出力を選択して出力し、ま
た、第５図の場合は（２）のデータ、即ち他方の増幅器
４０からの出力を選択して出力するようになっている。
た、第５図の場合は（２）のデータ、即ち他方の増幅器
４０からの出力を選択して出力するようになっている。
次に、上記実施例における信号処理系の動作について説
明する。
明する。
路面にレーザ光が照射された場合、路面はレーザ光を乱
反射する。このため、光センサ部ＩＢからみると路面に
対するレーザ光の照射部分がスポット状のレーザ光源の
如く観測される。この場合、基準面Ａ（第１図参照）に
レーザ光が照射されると、その点Ｐを光センサ部ＩＢの
受光軸ＲＥが通っているため、当該基準面Ａ上にできた
レーザスポットの像の中心部は、−次元ＣＣＤセンサ１
８の中心点Ｑ点に結像する。一方、基準高さからＨ２た
け高くなった位置の測定路面Ａ′にレーザ光が照射され
ると、そのときのレーザスポットの像は、その中心部が
前記−次元ＣＣＤセンサ１８上の中心部（Ｑ点）からδ
だけずれた位置に結像する。この時のδとｈとの関係は
、集光レンズ１７の中心をＲとすると、 ｈ＝δ・ＲＰ／（δ’ ｃｏｓ θ＋ＱＲ・ｓｉｎ
θ）・・・・・・■ となる。この式■の演算は、前述した第２の演算部５３
で行われる。
反射する。このため、光センサ部ＩＢからみると路面に
対するレーザ光の照射部分がスポット状のレーザ光源の
如く観測される。この場合、基準面Ａ（第１図参照）に
レーザ光が照射されると、その点Ｐを光センサ部ＩＢの
受光軸ＲＥが通っているため、当該基準面Ａ上にできた
レーザスポットの像の中心部は、−次元ＣＣＤセンサ１
８の中心点Ｑ点に結像する。一方、基準高さからＨ２た
け高くなった位置の測定路面Ａ′にレーザ光が照射され
ると、そのときのレーザスポットの像は、その中心部が
前記−次元ＣＣＤセンサ１８上の中心部（Ｑ点）からδ
だけずれた位置に結像する。この時のδとｈとの関係は
、集光レンズ１７の中心をＲとすると、 ｈ＝δ・ＲＰ／（δ’ ｃｏｓ θ＋ＱＲ・ｓｉｎ
θ）・・・・・・■ となる。この式■の演算は、前述した第２の演算部５３
で行われる。
一方、前述した一次元ＣＣＤセンサ１８上に受光される
スポット光の中心位置の算定に際し、本実施例では、二
つの増幅器３０及び４０ないし第１の演算部５２に至る
一連の回路が作動する。
スポット光の中心位置の算定に際し、本実施例では、二
つの増幅器３０及び４０ないし第１の演算部５２に至る
一連の回路が作動する。
すなわち、第２図において、まず一方のラインバッファ
３２のデータをＶ、（ｉ） （ｉ＝１゜Ｎ）とし、他
方のラインバッファ４２のデータをＶｂＣｉ） （＋
＝１．Ｎ）とする（但し、Ｎはイメージセンサのビット
数）。
３２のデータをＶ、（ｉ） （ｉ＝１゜Ｎ）とし、他
方のラインバッファ４２のデータをＶｂＣｉ） （＋
＝１．Ｎ）とする（但し、Ｎはイメージセンサのビット
数）。
次に、ｖ−（ｉ）（ｉ＝Ｌ Ｎ）に対してしきい値Ｔ
、を定義し、ｖ、（ｉ）≧Ｔ、を満足する一連のデータ
集合群にノイズ除去及び統合処理を加えてブロックを検
出する（第６図及び第７図３２０１参照）。
、を定義し、ｖ、（ｉ）≧Ｔ、を満足する一連のデータ
集合群にノイズ除去及び統合処理を加えてブロックを検
出する（第６図及び第７図３２０１参照）。
検出されたブロックが１個の場合（Ｓ２０３） 、直ち
にｖａのブロックの中心位置を算出しく５２０４）、続
いて高さｈ（式■）の演算に移行する。
にｖａのブロックの中心位置を算出しく５２０４）、続
いて高さｈ（式■）の演算に移行する。
５２０２にて検出されたブロックが１個でない場合、Ｖ
ｂ（ｉ）（ｉ＝ｌ Ｎ）に対してしきい値Ｔｂを定義
し、■、≧Ｔ、を満足する一連のデータ集合群にノイズ
除去及び統合処理を加えてブロックを検出する（Ｓ２０
５）。
ｂ（ｉ）（ｉ＝ｌ Ｎ）に対してしきい値Ｔｂを定義
し、■、≧Ｔ、を満足する一連のデータ集合群にノイズ
除去及び統合処理を加えてブロックを検出する（Ｓ２０
５）。
ここで検出されたブロックが１個の場合（Ｓ２０７）、
直ちにＶ、のブロックの中心位置を算出しく５２０８）
、続いて高さｈ（式■）の演算に移行する。
直ちにＶ、のブロックの中心位置を算出しく５２０８）
、続いて高さｈ（式■）の演算に移行する。
５２０１及び５２０５で答えが得られないものについて
は、ｖａ ＋ Ｖｂの各ブロックの個数及びその形状
から適当なブロックを決定しその中心位置を算出する（
３２０９〜５２１３）。
は、ｖａ ＋ Ｖｂの各ブロックの個数及びその形状
から適当なブロックを決定しその中心位置を算出する（
３２０９〜５２１３）。
このため、比較的高精度に受光スポットの中心位置が特
定されるようになっている。
定されるようになっている。
第８図は、受光スポットを特定する場合の他の方式を示
すものである。
すものである。
この第８図の方式は、■、及びＶ、の両方のデータに対
して、光量が飽和しない範囲で且つ十分あり、ノイズの
影否等がないかを評価し、ｖｌ。
して、光量が飽和しない範囲で且つ十分あり、ノイズの
影否等がないかを評価し、ｖｌ。
■、とも信頼できるデータであれば両方の平均値を出力
し、どちらか一方の信顧性が高ければそちらの方の結果
を出力するようにしたものである。
し、どちらか一方の信顧性が高ければそちらの方の結果
を出力するようにしたものである。
この第８図の手法においても、受光スポットの中心位置
を高精度に特定することができる。
を高精度に特定することができる。
このように、第７図及び第８図のいづれの手法を用いて
も、−次元ＣＣＤセンサ１８にて受光されるスポット光
の中心位置を高精度に算定することができ、これがため
、その中心位置からの位置づれ及びこれに対応する路面
の凹凸を高精度に演算し記録することができるという利
点がある。
も、−次元ＣＣＤセンサ１８にて受光されるスポット光
の中心位置を高精度に算定することができ、これがため
、その中心位置からの位置づれ及びこれに対応する路面
の凹凸を高精度に演算し記録することができるという利
点がある。
なお、上記第１図の実施例において、Ａ／Ｄ変換器を２
個使用する場合を例示したが、増幅器３０及び４０の各
出力段にアナログ・メモリとアナログ・マルチプレクサ
を付加すると、１個のＡ／Ｄ変換器により同一の動作を
なし得ることができる。
個使用する場合を例示したが、増幅器３０及び４０の各
出力段にアナログ・メモリとアナログ・マルチプレクサ
を付加すると、１個のＡ／Ｄ変換器により同一の動作を
なし得ることができる。
本発明は以上のように構成され機能するので、これによ
ると、路面からの光反射の割合が色若しくは傾きによっ
て変化しても、安定した高精度の測定結果を得ることが
できるという従来にない優れた路面計測装置を提供する
ことができる。
ると、路面からの光反射の割合が色若しくは傾きによっ
て変化しても、安定した高精度の測定結果を得ることが
できるという従来にない優れた路面計測装置を提供する
ことができる。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図における信号処理部を示す詳細ブロック図、第３図は
第１図の一次元ＣＣＤセンサに受光されるスポット光の
パターンを示す説明図、第４図（１１（２１ないし第５
図（１１（２１は各々増幅率の異なる増幅器により増幅
された受光パターンを示す説明図、第６図はデータ評価
選択回路における動作例の一部を示す説明図、第７図は
受光されるスポット光の中心点算出方法の一例を示すフ
ローチャート、第８図は他の手法によるスポット光の中
心点の算出方法の一例を示すフローチャート、第９図は
測定地点における光送信部のオン・オフの状況を示す説
明図である。 ＩＡ・・・・・・光信号送信部、ＩＢ・・・・・・光セ
ンサ部、３０．４０・・・・・・増幅部、５０・・・・
・・データ評価選定回路、５１・・・・・・演算回路。 特許出願人 株式会社 東 京 計 器第１図 第２区 第３図 第４図 第５区 （反舶九ｌのＩＶい峙つ ゛′ 。イ。−エ、ブｌ）第７図 第８図 第９図 へ （詞り面０
図における信号処理部を示す詳細ブロック図、第３図は
第１図の一次元ＣＣＤセンサに受光されるスポット光の
パターンを示す説明図、第４図（１１（２１ないし第５
図（１１（２１は各々増幅率の異なる増幅器により増幅
された受光パターンを示す説明図、第６図はデータ評価
選択回路における動作例の一部を示す説明図、第７図は
受光されるスポット光の中心点算出方法の一例を示すフ
ローチャート、第８図は他の手法によるスポット光の中
心点の算出方法の一例を示すフローチャート、第９図は
測定地点における光送信部のオン・オフの状況を示す説
明図である。 ＩＡ・・・・・・光信号送信部、ＩＢ・・・・・・光セ
ンサ部、３０．４０・・・・・・増幅部、５０・・・・
・・データ評価選定回路、５１・・・・・・演算回路。 特許出願人 株式会社 東 京 計 器第１図 第２区 第３図 第４図 第５区 （反舶九ｌのＩＶい峙つ ゛′ 。イ。−エ、ブｌ）第７図 第８図 第９図 へ （詞り面０
Claims (1)
- （１）、路面の測定箇所をスポット照射する光信号送信
部と、このスポット照射された路面の計測位置を検知す
る光センサ部とを有し、この光センサ部の出力に基づい
て所定の演算を行いこれを路面凹凸情報として出力する
演算回路を備えた路面計測装置において、 前記光センサ部の出力側に、増幅率が異なり且つ並列接
続された少なくとも二つの増幅器と、この各増幅器の出
力の内のいづれか一方を最適データとして選定し演算回
路へ送り込むデータ評価選定回路とを設けたことを特徴
とする路面計測装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30324786A JPS63154911A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 路面計測装置 |
| US07/107,992 US4878754A (en) | 1986-10-16 | 1987-10-14 | Method of and apparatus for measuring irregularities of road surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30324786A JPS63154911A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 路面計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63154911A true JPS63154911A (ja) | 1988-06-28 |
| JPH05644B2 JPH05644B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=17918647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30324786A Granted JPS63154911A (ja) | 1986-10-16 | 1986-12-19 | 路面計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63154911A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06109465A (ja) * | 1992-09-29 | 1994-04-19 | Anritsu Corp | 変位測定装置 |
| JP2000329859A (ja) * | 1999-05-17 | 2000-11-30 | Sekisui Chem Co Ltd | 探査装置 |
| JP2003139513A (ja) * | 2001-11-01 | 2003-05-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学計測装置、及び光学計測方法 |
| WO2012032805A1 (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | オムロン株式会社 | 変位センサ |
| JP2012113290A (ja) * | 2010-11-01 | 2012-06-14 | Canon Inc | トナー付着量測定装置及びその測定方法、並びに、画像形成装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5177272A (ja) * | 1974-12-27 | 1976-07-05 | Kensetsusho Kyushu Chiho Kense | Doromennojidosokuryoho |
| JPS5887486A (ja) * | 1981-11-20 | 1983-05-25 | Meisei Electric Co Ltd | 積雪計測装置 |
| JPS60253811A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-14 | Copal Co Ltd | 測距装置 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP30324786A patent/JPS63154911A/ja active Granted
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05644B2 (ja) | 1993-01-06 |
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