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公開番号2024115218
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-26
出願番号2023020801
出願日2023-02-14
発明の名称測距方法及び測距装置
出願人日本信号株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20240819BHJP(測定;試験)
要約【課題】測距レンジを確保しつつ、可動ミラーの駆動によって発生する受光エリアの増減に伴う測距精度の悪化を抑制できる測距方法及び測距装置を提供する。
【解決手段】投光部1の光源からの放射光Laを可動ミラー2に入射し、この可動ミラーのX軸とY軸を駆動して測距領域AA内を走査する。測定対象物で反射された反射光Lbを可動ミラーを経由して受光部3で受光し、測距部4で投光タイミングと受光タイミングとの時間差に基づいて測定対象物までの距離を測定する測距方法及び測距装置である。そして、可動ミラーの傾きにより発生する見かけ上の面積の変化に応じて、光源の放射光量を制御する、ことを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光源からの放射光が可動ミラーに入射し、この可動ミラーのＸ軸とＹ軸を駆動して測距領域内を走査し、測定対象物で反射された反射光を前記可動ミラーを経由して受光し、投光タイミングと受光タイミングとの時間差に基づいて前記測定対象物までの距離を測定する方法であって、
前記可動ミラーの傾きにより発生する見かけ上の面積の変化に応じて、前記光源の放射光量を制御する、ことを特徴とする測距方法。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記光源の放射光量の制御は、前記可動ミラーの傾きによる前記測定対象物へ照射される光量の低下を、前記光源の放射光量を増大させて補正するものである、ことを特徴とする請求項１に記載の測距方法。
【請求項３】
前記光源の放射光量は、前記可動ミラーの傾きが大きくなるにしたがって増大させる、ことを特徴とする請求項２に記載の測距方法。
【請求項４】
光源からの放射光を投光する投光部と、
この放射光を反射する可動ミラーと、
投光部と可動ミラーを制御し、測距領域内を放射光で走査する制御部と、
測定対象物による反射光を可動ミラーから受光する受光部と、
投光と受光のタイミングの時間差に基づいて距離を測定する測距部とを備え、
前記制御部は、可動ミラーのＸ軸とＹ軸の駆動による見かけ上の面積変化に応じて、投光部からの放射光の光量を補正する、ことを特徴とする測距装置。
【請求項５】
前記制御部による投光部からの放射光の光量の補正は、前記可動ミラーの傾きによる前記測定対象物へ照射される光量の低下を、前記投光部の放射光の光量を増大させて補正するものである、ことを特徴とする請求項４に記載の測距方法。
【請求項６】
前記制御部は、前記可動ミラーの傾きに基づいて前記投光部からの放射光の光量を補正する補正値を記憶したテーブルを有し、前記放射光の光量は、前記テーブルに記憶された補正値に基づいて算出される、ことを特徴とする請求項４に記載の測距装置。
【請求項７】
前記投光部から投光された放射光が前記可動ミラーで反射されて測定領域内に照射されるまでの投光光路と、前記測定対象物で反射された反射光が可動ミラーで反射されて前記受光部で受光されるまでの受光光路が重なる、ことを特徴とする請求項４乃至６いずれか１つの項に記載の測距装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定対象物に向けて放射光を投光し、反射光を受光して、投光タイミングと受光タイミングの時間差に基づいて距離を測定する測距方法及び測距装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、この種の距離測定装置において、受光レンズの内側の部位と外側の部位を使用して測距レンジを確保する技術が記載されている。
また、特許文献２には、同軸系タイプのビーム光投受光装置にプリズムとスキャンミラーを用いることにより、コンパクト化及び組み立て調整作業を容易化する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－１４９７６０号公報
特開２０１２－６８３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、一枚の受光レンズ内で近距離用の部位と遠距離用の部位を確保する必要があり、ある程度のサイズアップが避けられない。
一方、特許文献２の技術では、同軸構造によるサイズダウンが可能であるが、測距レンジを確保しようとすると、測距の方向によって見かけ上の受光エリアに増減が発生し、測距精度のばらつきが大きくなる、という問題がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、測距レンジを確保しつつ、可動ミラーの駆動によって発生する受光エリアの増減に伴う測距精度の悪化を抑制できる測距方法及び測距装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る測距方法及び測距装置は、光源からの放射光が可動ミラーに入射し、この可動ミラーのＸ軸とＹ軸を駆動して測距領域内を走査し、測定対象物で反射された反射光を前記可動ミラーを経由して受光し、投光タイミングと受光タイミングとの時間差に基づいて前記測定対象物までの距離を測定する方法及び装置であって、前記可動ミラーの傾きにより発生する見かけ上の面積の変化に応じて、前記光源の放射光量を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、可動ミラーの傾きにより発生する見かけ上の面積の変化に応じて光源の放射光量を制御するので、測距レンジを確保しつつ、可動ミラーの駆動によって発生する受光エリアの増減に伴う測距精度の悪化を抑制できる測距方法及び測距装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る測距装置の概略構成図である。
図１に示した測距装置において、光源から受光素子までの光の経路に着目して示す図である。
スキャンミラーの角度変化による受光領域の変化について説明するための図である。
スキャンミラーの角度変化による受光領域の変化について説明するための図である。
スキャンミラーの角度変化による受光領域の変化について説明するための図である。
スキャンミラーの角度変化による測距精度のばらつきを示す図である。
本発明の実施形態に係る測距方法について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る測距装置の概略構成図である。この測距装置は、レーザ投光部１、可動ミラー２、レーザ受光部３、測距部４、制御部５及び電源部６などを備えている。レーザ投光部１は、レーザ光源から放射光（レーザ光）Ｌａを投光するもので、可動ミラー２を駆動することにより、放射光Ｌａで測距領域ＡＡ内を走査する。測距領域ＡＡ内の測定対象物で反射された反射光Ｌｂは、可動ミラー２を経由してレーザ受光部３で受光される。
【００１０】
可動ミラー２には、例えば電磁駆動方式のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）二次元光スキャナが用いられ、レーザ投光部１の光源からの放射光Ｌａをミラーで反射して測定対象物に照射する。光スキャナは、Ｘ軸とＹ軸の駆動周波数の組み合わせにより制御され、レーザ投光部１から放射されるパルス状の放射光Ｌａを測距領域ＡＡ内で二次元走査、より具体的にはリサジュー走査またはラスター走査するようになっている。ここでは、Ｘ軸方向は奥行き方向、Ｙ軸方向は上方向である。
（【００１１】以降は省略されています）

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