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JPH10197635A - Laser distance measuring equipment - Google Patents

Laser distance measuring equipment

Info

Publication number
JPH10197635A
JPH10197635A JP9017307A JP1730797A JPH10197635A JP H10197635 A JPH10197635 A JP H10197635A JP 9017307 A JP9017307 A JP 9017307A JP 1730797 A JP1730797 A JP 1730797A JP H10197635 A JPH10197635 A JP H10197635A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
laser
unit
light
section
Prior art date
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.)
Pending
Application number
JP9017307A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Wataru Ishio
渉 石尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP9017307A priority Critical patent/JPH10197635A/en
Publication of JPH10197635A publication Critical patent/JPH10197635A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sustain the distance detection performance by enhancing the sensitivity when the distance detection performance has degraded due to bad environment, e.g. snow or rain. SOLUTION: A laser pulse L is projected from a projecting section 24 and used for scanning through an optical scanning section 25. The laser pulse L reflected on an object is received by a light receiving element 29 and a light receiving signal b amplified through a light receiving circuit 30 is integrated by an integrator 33. When a specified number of pulses of light receiving signal b are integrated, a gate circuit 34 is opened to output an integrated value f which is then compared with a threshold value Vth at a threshold value decision section 35. When the integrated value f is larger than the threshold value Vth, a detection signal c is outputted and a distance is operated at a distance calculating section 36. When the measuring environment is degraded due to snow or rain, it is detected at an environmental condition detecting section 37 and the scanning rate at the optical scanning section 25 is decreased and the period for opening the gate circuit 34 is prolonged correspondingly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザー測距装置
(レーザーレーダ)に関する。
The present invention relates to a laser distance measuring apparatus (laser radar).

【0002】[0002]

【背景技術】パルスエコー方式のレーザー測距装置で
は、レーザー測距装置からレーザーパルスを出射し、対
象物で反射して戻ってくるレーザーパルスを受光し、発
光から受光までの遅延時間から対象物までの距離を演算
する。しかし、雨や雪、窓汚れなどの悪い環境条件下で
は、レーザーパルスの受光レベルが低下するため、測距
不能になることがある。
2. Description of the Related Art In a pulse echo type laser distance measuring apparatus, a laser pulse is emitted from a laser distance measuring apparatus, a laser pulse reflected from an object is returned, and a laser pulse is returned. Calculate the distance to. However, under poor environmental conditions such as rain, snow, and window dirt, the light receiving level of the laser pulse is reduced, so that the distance measurement may not be performed.

【0003】そこで、受光部におけるしきい値を変化さ
せることにより、悪環境下でも測距可能にしたレーザー
測距装置が提案されている。このようなレーザー測距装
置を図1に示す。このレーザー測距装置1は、半導体レ
ーザー素子(LD)2及び半導体レーザー素子駆動回路
(LD駆動回路)3からなる投光部4、光走査部(スキ
ャナ)5、フォトダイオード(PD)のような受光素子
6と受光回路7からなる受光部8、しきい値判定部9、
距離算出部10、タイミング生成部11および環境条件
検出部12から構成されている。
Therefore, there has been proposed a laser distance measuring apparatus capable of measuring a distance even in a bad environment by changing a threshold value in a light receiving section. Such a laser ranging device is shown in FIG. The laser distance measuring device 1 includes a light emitting unit 4 including a semiconductor laser element (LD) 2 and a semiconductor laser element driving circuit (LD driving circuit) 3, an optical scanning unit (scanner) 5, and a photodiode (PD). A light receiving unit 8 including a light receiving element 6 and a light receiving circuit 7, a threshold value determining unit 9,
It comprises a distance calculator 10, a timing generator 11, and an environmental condition detector 12.

【0004】しかして、タイミング生成部11から半導
体レーザー素子駆動回路3へ発光タイミング信号aが出
力されると、半導体レーザー素子駆動回路3は半導体レ
ーザー素子2をパルス発光させ、半導体レーザー素子2
から出射されたレーザーパルスLは光走査部5で左右に
走査される。対象物で反射したレーザーパルスLが受光
素子6で受光されると受光素子6からは受光信号bが出
力され、受光回路7で増幅される。この増幅された受光
信号bは、図2の区間A1に示すように、しきい値判定
部9で所定のしきい値Vth0と比較され、受光信号bが
しきい値Vth0よりも大きいと距離算出部10へ検出信
号cが出力される。一方、タイミング生成部11から距
離算出部10へも発光タイミング信号aが出力されてお
り、距離算出部10は、レーザーパルスLの発光から受
光までの遅延時間を計測し遅延時間から対象物までの距
離を算出して出力する。
When the light emission timing signal a is output from the timing generator 11 to the semiconductor laser device driving circuit 3, the semiconductor laser device driving circuit 3 causes the semiconductor laser device 2 to emit light in pulses,
The laser pulse L emitted from the optical scanning unit 5 is scanned left and right by the optical scanning unit 5. When the laser pulse L reflected by the object is received by the light receiving element 6, a light receiving signal b is output from the light receiving element 6 and amplified by the light receiving circuit 7. The amplified light receiving signal b is compared with a predetermined threshold value Vth0 by a threshold value judging unit 9 as shown in a section A1 in FIG. 2, and when the light receiving signal b is larger than the threshold value Vth0, the distance calculation is performed. The detection signal c is output to the unit 10. On the other hand, the light emission timing signal a is also output from the timing generation unit 11 to the distance calculation unit 10, and the distance calculation unit 10 measures the delay time from emission to reception of the laser pulse L, and measures the delay time from the delay time to the object. Calculate and output the distance.

【0005】また、環境条件検出部12は、雪、雨、レ
ーザー測距装置1の窓の汚れ、レーザー測距装置1の前
方の車両の窓の汚れなどの悪環境を監視しており、環境
条件検出部12が環境条件が悪化していると判断する
と、しきい値判定部9へ環境条件の悪化を知らせる信号
dを出力する。この信号dを受信すると、しきい値判定
部9はしきい値を小さくすることによって感度を向上さ
せる。すなわち、図2の区間A2のように、悪環境によ
って受光信号bが小さくなった場合には、受光信号bを
しきい値Vth0と比較したのでは、検出信号cが出力さ
れず、対象物までの距離を算出できないが、悪環境を検
出するとしきい値をVth1に小さくすることによって感
度を高くし、検出信号cを距離算出部10へ出力させ、
対象物までの距離を求めることができるようにする。
The environmental condition detecting unit 12 monitors bad environments such as snow and rain, dirt on the window of the laser distance measuring device 1, and dirt on the window of the vehicle in front of the laser distance measuring device 1. When the condition detecting unit 12 determines that the environmental condition has deteriorated, the condition detecting unit 12 outputs a signal d notifying the deterioration of the environmental condition to the threshold value determining unit 9. Upon receiving the signal d, the threshold value judging unit 9 improves the sensitivity by reducing the threshold value. That is, when the light receiving signal b is reduced due to the bad environment as in the section A2 in FIG. 2, the light receiving signal b is compared with the threshold value Vth0. Can not be calculated, but when a bad environment is detected, the threshold value is reduced to Vth1 to increase the sensitivity, and the detection signal c is output to the distance calculation unit 10,
The distance to the object can be determined.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなレーザー
測距装置にあっては、悪環境下でも対象物までの距離を
求めることができる。しかし、さらに悪環境になった場
合には、それ以上検出性能を改善することができなかっ
た。つまり、しきい値をさらに小さくすると、外来雑音
や受光回路の熱雑音等によっても検出信号を出力するの
で、かえって検出性能を悪くする結果となる。
In the laser distance measuring apparatus as described above, the distance to the object can be obtained even in a bad environment. However, when the environment became worse, the detection performance could not be further improved. In other words, when the threshold value is further reduced, the detection signal is output also due to external noise, thermal noise of the light receiving circuit, and the like, which results in deterioration of the detection performance.

【0007】本発明は叙上の背景技術に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、環境条件の悪化
によって距離の検出性能が低下した場合でも、環境条件
の悪化を検出してより一層感度を向上させ、安定した距
離検出性能を得ることができるレーザー測距装置を提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background art, and has as its object to detect deterioration of environmental conditions even when the distance detection performance is reduced due to deterioration of environmental conditions. It is an object of the present invention to provide a laser distance measuring apparatus capable of further improving sensitivity and obtaining stable distance detection performance.

【0008】[0008]

【発明の開示】本発明のレーザー測距装置は、レーザー
光を出射する投光部と、投光部から出射されたレーザー
光を走査させる光走査部と、対象物で反射されたレーザ
ー光を受光することによって対象物までの距離を検出す
る受光部と、環境条件を検出する手段とを備え、前記環
境条件検出手段によって検出された環境条件に応じて、
前記受光部におけるレーザー光の検出時間を変更するこ
とを特徴としている。
DISCLOSURE OF THE INVENTION A laser range finder according to the present invention comprises a light projecting section for emitting laser light, a light scanning section for scanning the laser light emitted from the light projecting section, and a laser beam reflected by an object. A light receiving unit that detects the distance to the object by receiving light, and a unit that detects an environmental condition, according to the environmental condition detected by the environmental condition detecting unit,
The detection time of the laser beam in the light receiving section is changed.

【0009】特に、前記受光部は、受光量に応じて出力
される受光信号を所定の検出時間の間積分し、この積分
値を所定のしきい値と比較することによってレーザー光
を検出するものである。
In particular, the light receiving section detects a laser beam by integrating a light receiving signal output according to a light receiving amount for a predetermined detecting time and comparing the integrated value with a predetermined threshold value. It is.

【0010】ここで、受光部におけるレーザー光の検出
時間を変更するには、前記光走査部によるレーザー光の
走査速度を変化させればよい。あるいは、前記投光部に
おける発光周期を変化させてもよい。
Here, in order to change the detection time of the laser beam in the light receiving section, the scanning speed of the laser beam by the optical scanning section may be changed. Alternatively, the light emission cycle of the light emitting unit may be changed.

【0011】このようなレーザー測距装置にあっては、
環境条件に応じて検出時間を変更しているので、レーザ
ー測距装置の計測環境条件が悪くなった場合でも、検出
時間を長くすることによって計測感度を向上させること
ができ、対象物までの距離の計測性能を高くすることが
できる。
In such a laser distance measuring device,
Since the detection time is changed according to the environmental conditions, even if the measurement environmental conditions of the laser ranging device deteriorate, the detection sensitivity can be improved by increasing the detection time, and the distance to the target object can be improved. Measurement performance can be improved.

【0012】しかも、環境条件に応じて検出時間を変更
する方法によれば、従来例のように外来雑音や熱雑音に
よる制約もなく、環境条件が非常に悪くなった場合にも
検出性能を高くすることができる。
Further, according to the method of changing the detection time in accordance with the environmental conditions, there is no restriction due to extraneous noise or thermal noise as in the conventional example, and the detection performance can be improved even when the environmental conditions become very bad. can do.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)図3は本発明の一実施形態によるレ
ーザー測距装置21の構成を示す概略ブロック図であ
る。このレーザー測距装置21は、半導体レーザー素子
22及び半導体レーザー素子22を駆動する半導体レー
ザー素子駆動回路23からなる投光部24と、半導体レ
ーザー素子22から出射されたレーザーパルスLを検知
領域で走査させる光走査部(スキャナ)25と、発光タ
イミング信号aを生成するタイミング生成部28とを備
えている。半導体レーザー素子駆動回路23は、タイミ
ング生成部28から一定周期毎に出力される発光タイミ
ング信号aと同期して半導体レーザー素子22をパルス
発光させる。光走査部25は、レーザーパルスLを反射
させるためのミラー26とミラー26を回転させるミラ
ー駆動部27とからなり、例えば、サーボモータで回転
するポリゴンミラーや圧電振動子で回転振動するミラー
付きの振動板などで構成されている。半導体レーザー素
子22から出射されたレーザーパルスLは、光走査部2
5のミラー26で反射され、所定の検知領域を走査され
る。
(First Embodiment) FIG. 3 is a schematic block diagram showing a configuration of a laser distance measuring apparatus 21 according to an embodiment of the present invention. This laser distance measuring device 21 scans a laser beam L emitted from the semiconductor laser element 22 in a detection area by a light projecting unit 24 including a semiconductor laser element 22 and a semiconductor laser element driving circuit 23 for driving the semiconductor laser element 22. An optical scanning unit (scanner) 25 for performing light emission and a timing generation unit 28 for generating a light emission timing signal a are provided. The semiconductor laser element drive circuit 23 causes the semiconductor laser element 22 to emit pulses in synchronization with the light emission timing signal a output from the timing generation section 28 at regular intervals. The optical scanning unit 25 includes a mirror 26 for reflecting a laser pulse L and a mirror driving unit 27 for rotating the mirror 26. It is composed of a diaphragm and the like. The laser pulse L emitted from the semiconductor laser element 22 is transmitted to the optical scanning unit 2
The light is reflected by the fifth mirror 26 and scans a predetermined detection area.

【0014】ここで、レーザー測距装置21における通
常の状態での投光動作を図4により具体的に説明する。
半導体レーザー素子22は、タイミング生成部28及び
半導体レーザー素子駆動回路23により2μsec毎に発
光している。一方、光走査部25は、200mradの測定
レンジにわたって50msecの周期でレーザーパルスLを
走査する。レーザーパルスLは25μsec毎に発光して
いるので、この1走査の50msecの間に半導体レーザー
素子22は2000回発光し、2000パルスの距離測
定が実行される。この1走査内における2000パルス
のうち、201〜1800番までの1600パルスは距
離計測に使用され、端点エリア(1〜200番パルスお
よび1801〜2000番パルス)では距離計測は行な
われない。距離計測に使用される1600パルス(20
1〜1800番パルス)は20パルス毎の80領域に分
割される。
Here, the light projection operation of the laser distance measuring device 21 in a normal state will be specifically described with reference to FIG.
The semiconductor laser element 22 emits light every 2 μsec by the timing generator 28 and the semiconductor laser element drive circuit 23. On the other hand, the optical scanning unit 25 scans the laser pulse L with a cycle of 50 msec over a measurement range of 200 mrad. Since the laser pulse L emits light every 25 μsec, the semiconductor laser element 22 emits 2,000 times during 50 msec of one scan, and the distance measurement of 2,000 pulses is performed. Of the 2000 pulses in one scan, 1600 pulses from 201 to 1800 are used for distance measurement, and distance measurement is not performed in end point areas (pulses 1 to 200 and pulses 1801 to 2000). 1600 pulses (20
(1st to 1800th pulses) are divided into 80 regions every 20 pulses.

【0015】なお、詳細は省略するが、端点エリアは、
走査方向検出装置によりレーザーパルスLの走査方向
(光出射方向)を検出する際に、走査方向の基準となる
走査領域の端領域を検出するためのものである。
Although the details are omitted, the end point area is
When the scanning direction detecting device detects the scanning direction (light emission direction) of the laser pulse L, it detects an end area of the scanning area which is a reference in the scanning direction.

【0016】レーザー測距装置21は、さらに、フォト
ダイオード(PD)のような受光素子29と受光回路3
0と信号処理部31からなる受光部32を備えている。
半導体レーザー素子22から出射され光走査部25によ
り走査されたレーザーパルスLは、前方に向けて投射さ
れ、対象物で反射された後、レーザー測距装置21に向
けて戻ってきて受光素子29で受光される。受光素子2
9から出力される受光信号bは受光回路30で増幅され
て出力される。
The laser distance measuring device 21 further includes a light receiving element 29 such as a photodiode (PD) and a light receiving circuit 3.
A light receiving unit 32 including a signal processing unit 31 and a signal processing unit 31 is provided.
The laser pulse L emitted from the semiconductor laser element 22 and scanned by the optical scanning unit 25 is projected forward, is reflected by an object, returns to the laser distance measuring device 21, and is reflected by the light receiving element 29. Received. Light receiving element 2
The light receiving signal b output from 9 is amplified by the light receiving circuit 30 and output.

【0017】信号処理部31は、積分器33、ゲート回
路34、しきい値判定部35及び距離算出部36から構
成されている。しかして、受光回路30から出力された
受光信号bは、図5(a)(b)に示すように、積分器
33において積分され、積分値eとして出力される。ゲ
ート回路34は、図5(c)に示すように、80領域に
分割された各1領域分(通常は、20パルス)毎に開か
れるので、ゲート回路34からは図5(d)のように一
定周期で1領域分の積分値(ゲート出力)fがしきい値
判定部35へ出力される。1領域分の積分値が出力され
ると、積分器33の積分値は0にクリアされる。しきい
値判定部35では、ゲート回路34から出力された積分
値(ゲート出力)fをしきい値Vthと比較し、受光信号
bの積分値fがしきい値Vth以上であれば、受光素子2
9がレーザーパルスLを受光したと判断して距離算出部
36へ検出信号を出力する。一方、タイミング生成部2
8から距離算出部36へも発光タイミング信号aが出力
されており、距離算出部36は、レーザーパルスLの発
光から対象物で反射して戻ってきたレーザーパルスLの
受光までの遅延時間を計測し遅延時間に基づいて対象物
までの距離を算出する。
The signal processing section 31 includes an integrator 33, a gate circuit 34, a threshold value judging section 35, and a distance calculating section 36. The light receiving signal b output from the light receiving circuit 30 is integrated by the integrator 33 as shown in FIGS. 5A and 5B, and is output as an integrated value e. As shown in FIG. 5C, the gate circuit 34 is opened for each one area (usually, 20 pulses) divided into 80 areas. Then, the integrated value (gate output) f for one area is output to the threshold value judging section 35 at a constant period. When the integrated value for one area is output, the integrated value of the integrator 33 is cleared to zero. The threshold value judging section 35 compares the integrated value (gate output) f output from the gate circuit 34 with the threshold value Vth, and if the integrated value f of the light receiving signal b is equal to or larger than the threshold value Vth, the light receiving element 2
9 determines that the laser pulse L has been received, and outputs a detection signal to the distance calculation unit 36. On the other hand, the timing generation unit 2
8, the light emission timing signal a is also output to the distance calculation unit 36, and the distance calculation unit 36 measures the delay time from the emission of the laser pulse L to the reception of the laser pulse L reflected back from the object. Then, the distance to the object is calculated based on the delay time.

【0018】また、レーザー測距装置21は、雪、雨、
レーザー測距装置21の窓の汚れ、レーザー測距装置2
1の前方の車両の窓の汚れなどの悪環境を監視する環境
条件検出部37と、検出時間を制御する検出時間制御部
38とを備えている。本発明は、測距環境条件の変化に
応じて1領域に含まれるレーザーパルス数を変化させる
ことにより検出時間を変更するものである。特に、この
実施形態では、環境条件の変化に応じてレーザーパルス
Lの走査速度を変化させて検出時間を変更するようにな
っており、検出時間制御部38は、ミラー駆動部27に
よる走査速度とゲート回路34を開く周期を制御する。
The laser distance measuring device 21 is used for snow, rain,
Dirt on window of laser distance measuring device 21, laser distance measuring device 2
The system includes an environmental condition detecting section 37 for monitoring a bad environment such as a stain on a window of a vehicle in front of the vehicle 1 and a detection time control section 38 for controlling a detection time. According to the present invention, the detection time is changed by changing the number of laser pulses included in one area according to a change in the distance measurement environment condition. In particular, in this embodiment, the detection time is changed by changing the scanning speed of the laser pulse L according to the change in the environmental conditions. The cycle of opening the gate circuit 34 is controlled.

【0019】しかして、環境条件検出部37が計測環境
条件の悪化したことを検出すると、環境条件の悪化を検
出時間制御部38に伝える。環境条件が悪くなったこと
を知ると、検出時間制御部38は、光走査部25による
走査速度を遅くすると共に、それに応じて1領域分毎の
積分値を出力するようにゲート回路34を開く周期も長
くする。例えば、レーザーパルスLの走査速度を1/2
にすると、走査領域を80領域に分割された各領域では
レーザーパルスLが20サンプルから40サンプルへ増
加する。これに対応してゲート回路34が開くタイミン
グも2倍になる。こうしてトータルの検出時間が2倍に
なる結果、しきい値判定部35へ出力される積分値fが
大きくなって感度が√2倍に向上し、悪環境下でも対象
物の距離を測距可能となる。
When the environmental condition detecting unit 37 detects that the measurement environmental condition has deteriorated, the environmental condition detecting unit 37 notifies the detection time control unit 38 of the deterioration of the environmental condition. Upon detecting that the environmental condition has deteriorated, the detection time control unit 38 slows down the scanning speed of the optical scanning unit 25 and opens the gate circuit 34 so as to output an integrated value for each area in response to the slowing down. Increase the cycle. For example, the scanning speed of the laser pulse L is reduced to 1/2.
Then, the laser pulse L is increased from 20 samples to 40 samples in each of the divided regions of the scanning region into 80 regions. Correspondingly, the timing at which the gate circuit 34 opens doubles. As a result, the total detection time is doubled. As a result, the integral value f output to the threshold value judging section 35 is increased, the sensitivity is improved by √2 times, and the distance of the object can be measured even in a bad environment. Becomes

【0020】さらに、環境条件が悪くなった場合でも、
走査速度をさらに遅くすると共にそれに応じてゲート回
路34を開く周期をさらに長くし、検知時間をより長く
することによって感度を向上させ、安定した距離性能を
確保することが可能となる。
Further, even if the environmental conditions deteriorate,
The scanning speed is further reduced, the period in which the gate circuit 34 is opened is correspondingly further increased, and the detection time is further increased, whereby the sensitivity is improved and stable distance performance can be secured.

【0021】また、図2で説明したようなしきい値を変
化させる方法によれば、信号レベルがノイズレベルに近
い場合には、しきい値を変化させても信号とノイズを分
離することは困難であるが、本発明の方法によれば、検
出時間を長くすることによってノイズの積分値と信号の
積分値との差を大きくできるので、より測距性能が高く
なる。
Further, according to the method of changing the threshold as described with reference to FIG. 2, when the signal level is close to the noise level, it is difficult to separate the signal and the noise even if the threshold is changed. However, according to the method of the present invention, the difference between the integrated value of the noise and the integrated value of the signal can be increased by lengthening the detection time, so that the distance measurement performance is further improved.

【0022】(第2の実施形態)図6に示すものは、本
発明の別な実施形態であって、環境条件の変化に応じて
(レーザーパルスLの走査速度はそのままで)ゲート回
路34を開く周期を変化させるようにしたレーザー測距
装置41である。すなわち、環境条件検出部37が計測
環境条件の悪化したことを検出すると、環境条件検出部
37は環境条件の悪化を検出時間制御部38に伝える。
環境条件が悪くなったことを知ると、検出時間制御部3
8は、ゲート回路34を開く周期を長くする。例えば、
ゲート回路34を開く周期を2倍にすると、積分器33
で積分されるレーザーパルス数が20パルスから40パ
ルスへと2倍に増加するので、しきい値判定部35へ出
力される積分値が大きくなって感度が増大し、悪環境下
でも対象物の距離を測距可能となる。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the gate circuit 34 is changed according to a change in environmental conditions (with the scanning speed of the laser pulse L unchanged). This is a laser distance measuring device 41 that changes the opening cycle. That is, when the environmental condition detection unit 37 detects that the measurement environment condition has deteriorated, the environmental condition detection unit 37 notifies the detection time control unit 38 of the deterioration of the environmental condition.
Upon detecting that the environmental conditions have deteriorated, the detection time control unit 3
8 lengthens the cycle of opening the gate circuit 34. For example,
If the cycle of opening the gate circuit 34 is doubled, the integrator 33
Since the number of laser pulses integrated by the above expression doubles from 20 pulses to 40 pulses, the integrated value output to the threshold value judging section 35 increases, the sensitivity increases, and even in a bad environment, the The distance can be measured.

【0023】この実施形態では、ゲート回路34を開く
周期だけを変更しているので、感度を向上させられる反
面、環境条件の悪い時には対象物を検出できる方向が減
少する(例えば、ゲート回路34を開く周期を2倍にす
ると、40パルスで1領域となるので、全体としては8
0領域から40領域に減少する)が、第1の実施形態で
は、対象物を検出できる方向も変わらず、検出方向の分
解能が低下しない特徴がある。
In this embodiment, since only the cycle of opening the gate circuit 34 is changed, the sensitivity can be improved, but the direction in which the object can be detected is reduced when the environmental conditions are poor (for example, the gate circuit 34 is not changed). If the opening cycle is doubled, one area is obtained by 40 pulses, so that the total is 8
However, the first embodiment is characterized in that the direction in which the object can be detected does not change, and the resolution in the detection direction does not decrease.

【0024】(第3の実施形態)図7に示すものは、本
発明のさらに別な実施形態であって、環境条件の変化に
応じて半導体レーザー素子22の発光周期を変化させる
ようにしたレーザー測距装置42である。すなわち、検
出時間制御部38は、環境条件検出部37からの信号に
応じてタイミング生成部28を制御し、タイミング生成
部28から出力させる発光タイミング信号aの周期を変
化させるようにしたものである。例えば、環境条件検出
部37が計測環境条件の悪化したことを検出すると、環
境条件の悪化を検出時間制御部38に伝える。環境条件
が悪くなったことを知ると、検出時間制御部38は、発
光タイミング信号aの周期が2倍になるようにタイミン
グ生成部28を制御する。この結果、1走査のレーザー
パルス数が2000パルスから4000パルスに増加
し、積分器33で積分される1領域分のレーザーパルス
Lも20パルスから40パルスに増加するので、しきい
値判定部35へ出力される積分値が大きくなって感度が
増大し、悪環境下でも対象物の距離を測距可能となる。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention, in which a light emitting cycle of the semiconductor laser element 22 is changed according to a change in environmental conditions. It is a distance measuring device 42. That is, the detection time control unit 38 controls the timing generation unit 28 according to the signal from the environmental condition detection unit 37, and changes the cycle of the light emission timing signal a output from the timing generation unit 28. . For example, when the environmental condition detecting unit 37 detects that the measurement environmental condition has deteriorated, the environmental condition detecting unit 37 notifies the detection time control unit 38 of the deterioration of the environmental condition. Upon detecting that the environmental condition has deteriorated, the detection time control unit 38 controls the timing generation unit 28 so that the cycle of the light emission timing signal a is doubled. As a result, the number of laser pulses for one scan increases from 2,000 pulses to 4000 pulses, and the laser pulse L for one region integrated by the integrator 33 also increases from 20 pulses to 40 pulses. Thus, the integrated value output to is increased, the sensitivity is increased, and the distance to the object can be measured even in a bad environment.

【0025】しかも、この実施形態では、対象物を検出
できる方向(領域数)も変わらないので、検出方向の分
解能が低下せず、しかも応答速度も低下しない特徴があ
る。
Moreover, in this embodiment, since the direction (the number of regions) in which the object can be detected does not change, the resolution in the detection direction does not decrease and the response speed does not decrease.

【0026】(その他の実施形態)CW(Continuous-W
ave)方式またはFM−CW方式のレーザー測距装置
(図示を省略する)においては、測距用の照射レーザー
光は連続波であるため、受光部において受光帯域幅を可
変することにより環境条件の変化に対応することが可能
となる。すなわち、環境条件検出部により計測環境条件
が悪化していることが検出された場合には、受光部にお
ける受光帯域幅を狭くすることによって感度を向上させ
ることができ、環境条件が悪くなった場合でも測距可能
にできる。
(Other Embodiments) CW (Continuous-W
In an ave) type or FM-CW type laser distance measuring device (not shown), the irradiation laser light for distance measurement is a continuous wave, and therefore, the light receiving bandwidth is varied in the light receiving portion to determine the environmental conditions. It is possible to respond to changes. In other words, when the environmental condition detection unit detects that the measurement environment condition is deteriorating, the sensitivity can be improved by narrowing the light receiving bandwidth in the light receiving unit, and when the environmental condition is deteriorated. But you can make it measurable.

【0027】また、光ヘテロダイン方式のレーザー測距
装置では、発光側のレーザー光と受光側のレーザー光の
波面を一致させる必要があるため、受光部の受光素子も
投光側の光走査部と同期して走査している。このような
方式のレーザー測距装置では、受光部における走査速度
を変化させることにより、環境条件の変化に対応でき
る。すなわち、受光部における走査速度が速いと、対象
物で反射して戻ってきたレーザー光の入射角が崩れ、感
度が低下する。逆に、受光部における走査速度を遅くす
ることによって、さらに感度を向上させることが可能に
なる。従って、環境条件検出部により計測環境条件が悪
化していることが検出された場合には、受光部における
走査速度を遅くすることによって感度を向上させること
ができ、環境条件が悪くなった場合でも測距可能にでき
る。
In an optical heterodyne type laser distance measuring apparatus, it is necessary to make the wavefronts of the laser beam on the light emitting side and the laser beam on the light receiving side coincide with each other. Scanning is synchronized. Such a laser distance measuring apparatus can respond to changes in environmental conditions by changing the scanning speed of the light receiving unit. That is, when the scanning speed in the light receiving unit is high, the incident angle of the laser light reflected back from the target object is broken, and the sensitivity is reduced. Conversely, the sensitivity can be further improved by reducing the scanning speed in the light receiving section. Therefore, when the environmental condition detection unit detects that the measurement environment condition is deteriorating, the sensitivity can be improved by reducing the scanning speed in the light receiving unit, and even when the environmental condition is degraded. The distance can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】背景技術として説明するレーザー測距装置の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a laser distance measuring device described as a background art.

【図2】同上のレーザー測距装置の動作を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the laser distance measuring device according to the first embodiment;

【図3】本発明の一実施形態によるレーザー測距装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a laser distance measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】同上のレーザー測距装置から出射されるレーザ
ーパルスを説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a laser pulse emitted from the laser distance measuring device according to the first embodiment.

【図5】(a)〜(d)は同上のレーザー測距装置の信
号処理部における信号処理の様子を説明する図である。
FIGS. 5A to 5D are views for explaining signal processing in a signal processing unit of the laser distance measuring device according to the first embodiment.

【図6】本発明の別な実施形態によるレーザー測距装置
の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a laser distance measuring apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに別な実施形態によるレーザー測
距装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a laser distance measuring apparatus according to still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22 半導体レーザー素子 24 投光部 25 光走査部 29 受光素子 31 信号処理部 32 受光部 33 積分器 34 ゲート回路 35 しきい値判定部 36 距離算出部 37 環境条件検出部 38 検出時間制御部 Reference Signs List 22 semiconductor laser element 24 light emitting section 25 optical scanning section 29 light receiving element 31 signal processing section 32 light receiving section 33 integrator 34 gate circuit 35 threshold value determination section 36 distance calculation section 37 environmental condition detection section 38 detection time control section

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光を出射する投光部と、 投光部から出射されたレーザー光を走査させる光走査部
と、 対象物で反射されたレーザー光を受光することによって
対象物までの距離を検出する受光部と、 環境条件を検出する手段とを備え、 前記環境条件検出手段によって検出された環境条件に応
じて、前記受光部におけるレーザー光の検出時間を変更
することを特徴とするレーザー測距装置。
A light projecting unit for emitting a laser beam, a light scanning unit for scanning the laser beam emitted from the light projecting unit, and a distance to the object by receiving the laser beam reflected by the object. A light receiving unit for detecting the laser beam, and a means for detecting an environmental condition, wherein the laser light detection time in the light receiving unit is changed in accordance with the environmental condition detected by the environmental condition detecting means. Distance measuring device.
【請求項2】 前記受光部は、受光量に応じて出力され
る受光信号を所定の検出時間の間積分し、この積分値を
所定のしきい値と比較することによってレーザー光を検
出するものであることを特徴とする、請求項1に記載の
レーザー測距装置。
2. The method according to claim 1, wherein the light receiving unit integrates a light receiving signal output according to a light receiving amount for a predetermined detection time, and detects the laser light by comparing the integrated value with a predetermined threshold value. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記光走査部によるレーザー光の走査速
度を変化させることにより、前記受光部におけるレーザ
ー光の検出時間を変更することを特徴とする、請求項1
に記載のレーザー測距装置。
3. The detection time of the laser beam in the light receiving unit is changed by changing a scanning speed of the laser beam by the optical scanning unit.
A laser distance measuring device according to item 1.
【請求項4】 前記投光部における発光周期を変化させ
ることにより、前記受光部におけるレーザー光の検出時
間を変更することを特徴とする、請求項1に記載のレー
ザー測距装置。
4. The laser distance measuring apparatus according to claim 1, wherein a detection period of the laser beam in the light receiving unit is changed by changing a light emitting cycle in the light projecting unit.
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