(57)【要約】距離測定装置は、パルス光である投射光を計測対象物に向けて出射する投光部と、前記投射光とは異なる外乱光の強度を検出する外乱光検出センサと、前記外乱光及び前記計測対象物で反射した前記投射光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記投射光の前記電気信号のレベルを所定の閾値と比較して二値化する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記計測対象物までの距離を計測する距離計測部と、前記外乱光の強度に応じて前記閾値を可変する閾値可変部と、を備える。
2019058678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス光である投射光を計測対象物に向けて出射する投光部と、前記投射光とは異なる外乱光の強度を検出する外乱光検出センサと、前記外乱光及び前記計測対象物で反射した前記投射光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記投射光の前記電気信号のレベルを所定の閾値と比較して二値化する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記計測対象物までの距離を計測する距離計測部と、前記外乱光の強度に応じて前記閾値を可変する閾値可変部と、を備える、距離測定装置。
【請求項２】
前記閾値可変部は、前記外乱光の強度が大きいほど前記閾値を高くする、請求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】
前記電気信号の直流成分をカットする直流成分カット部と、前記電気信号を増幅する増幅部と、をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の距離測定装置。
【請求項４】
前記外乱光検出センサは前記受光部に隣接する、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項５】
前記比較部で二値化された前記投射光のピーク値が所定値よりも低い場合に、前記閾値可変部は前記閾値を可変する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項６】
前記外乱光の強度と前記閾値とを関連付けたテーブルを記憶する記憶部を備える、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項７】
前記外乱光の強度と前記閾値との関係を近似する近似曲線を導出する導出部を備える、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載の距離測定装置を備えた移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、距離測定装置及びそれを備えた移動体に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、車両（移動体）に搭載される車両用距離測定装置が開示されている。この車両用距離測定装置は、照射手段と、受信手段と、伝播遅延時間測定手段と、距離演算手段と、を有する。照射手段は電磁波を発生し照射する。受信手段は電磁波が障害物に反射した反射波を受信して受信信号を発生する。伝播遅延時間測定手段は、照射から受信までの伝播遅延時間が長い場合に比し短い場合の方が比較の基準とされる値が大きくなるよう設定された比較値（スレッショルドレベル）を保持する。この時、霧、雨などの外乱による受光信号に基づき、比較値は予め決められている。  【０００３】
そして、伝播遅延時間測定手段は、受信信号と比較値とを比較して受信信号が比較値以上になった時点を受信検出時点として認識し、照射手段が照射した時点から受信検出時点までの伝播遅延時間を計時する。距離演算手段は、伝播遅延時間に基づき障害物と自車両との距離を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０４５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の車両用距離測定装置（距離測定装置）によれば、比較値が予め高く設定されるおそれがある。この場合、距離測定時に実際の外乱による受光信号が小さい場合でも比較値は高く維持されたままであり、電磁波の障害物（計測対象物）での反射波による受光信号が相対的に小さく評価されるおそれがある。また、上記従来の車両用距離測定装置において、例えば太陽光等の外乱光を考慮して比較値を設定する場合も、比較値が予め高く設定されるおそれがある。このため、車両用距離測定装置の距離計測が不正確になり、車両用距離測定装置の信頼性が低下する問題があった。  【０００６】
本発明は、信頼性を向上できる距離測定装置及びこれを備えた移動体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な距離測定装置は、パルス光である投射光を計測対象物に向けて出射する投光部と、前記投射光とは異なる外乱光の強度を検出する外乱光検出センサと、前記外乱光及び前記計測対象物で反射した前記投射光を受光して電気信号に変換する受光部と、前記投射光の前記電気信号のレベルを所定の閾値と比較して二値化する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記計測対象物までの距離を計測する距離計測部と、前記外乱光の強度に応じて前記閾値を可変する閾値可変部と、を備える。  【０００８】
本発明の例示的な移動体は、上記構成の距離測定装置を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の例示的な距離測定装置及び移動体によれば、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置を備える無人搬送車の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置を備える無人搬送車の側面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置を備える無人搬送車の上方から視た平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置の側面断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置の増幅部による増幅後の電気信号を示す波形図である。
【図７】図７は、外乱光の存在下で直流成分をカットせずに、受光部によって受光された光の電気信号を増幅した場合の電気信号の波形図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態の変形例に係る距離測定装置の電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、距離測定装置をレーザレンジファインダーとして構成した例について述べる。また、距離測定装置を搭載する移動体としては、荷物を運搬する用途である無人搬送車を例に挙げて説明する。無人搬送車は、一般的にＡＧＶ（Automated  Guided  Vehicle）とも呼称される。  
【００１２】
＜１．無人搬送車の全体構成＞  図１は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置７を備える無人搬送車１５の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置７を備える無人搬送車１５の側面図である。図３は、本発明の一実施形態に係る距離測定装置７を備える無人搬送車１５の上方から視た平面図である。無人搬送車１５は、二輪駆動により自律的に走行し、荷物を運搬する。特に、無人搬送車１５は、その場において回転することが可能である。  
【００１３】
無人搬送車１５は、車体１と、荷台２と、支持部３Ｌ、３Ｒと、駆動モータ４Ｌ、４Ｒと、駆動輪５Ｌ、５Ｒと、従動輪６Ｆ、６Ｒと、距離測定装置７と、を備える。  
【００１４】
車体１は、基部１Ａと、台部１Ｂと、から構成される。板状の台部１Ｂは、基部１Ａの後部上面に固定される。台部１Ｂは、前方に突出する三角形部Ｔｒを有する。板状の荷台２は、台部１Ｂの上面に固定される。荷台２の上面には、荷物を載置することが可能である。荷台２は、台部１Ｂよりも更に前方まで延びる。これにより、基部１Ａの前部と荷台２の前部との間には隙間Ｓが構成される。  
【００１５】
距離測定装置７は、隙間Ｓにおいて台部１Ｂの三角形部Ｔｒの頂点の前方位置に配置される。距離測定装置７は、レーザレンジファインダーとして構成され、レーザ光を走査しつつ計測対象物までの距離を計測する装置である。距離測定装置７は、後述するマップ情報作成、及び自己位置同定に用いられる。距離測定装置７自体の詳細な構成については後述する。  
【００１６】
支持部３Ｌは、基部１Ａの左方側に固定され、駆動モータ４Ｌを支持する。駆動モータ４Ｌは、一例としてＡＣサーボモータにより構成される。駆動モータ４Ｌは、減速機（不図示）を内蔵する。駆動輪５Ｌは、駆動モータ４Ｌの回転するシャフトに固定される。  
【００１７】
支持部３Ｒは、基部１Ａの右方側に固定され、駆動モータ４Ｒを支持する。駆動モータ４Ｒは、一例としてＡＣサーボモータにより構成される。駆動モータ４Ｒは、減速機（不図示）を内蔵する。駆動輪５Ｒは、駆動モータ４Ｒの回転するシャフトに固定される。  
【００１８】
従動輪６Ｆは、基部１Ａの前部に固定される。従動輪６Ｒは、基部１Ａの後部に固定される。従動輪６Ｆ、６Ｒは、駆動輪５Ｌ、５Ｒの回転に応じて受動的に回転する。  
【００１９】
駆動モータ４Ｌ、４Ｒにより駆動輪５Ｌ、５Ｒを回転駆動することで、無人搬送車１５を前進及び後進させることができる。また、駆動輪５Ｌ、５Ｒの回転速度に差を設けるように制御することで、無人搬送車１５を右回りまたは左回りに回転させ、方向転換させることができる。  
【００２０】
基部１Ａの内部には制御ユニットＵ、バッテリーＢ、及び通信部Ｔが収容される。制御ユニットＵは、距離測定装置７、駆動モータ４Ｌ、４Ｒ、及び通信部Ｔ等に接続される。  
【００２１】
制御ユニットＵは、後述するように距離測定装置７との間で種々の信号の通信を行う。制御ユニットＵは、駆動モータ４Ｌ、４Ｒの駆動制御も行う。通信部Ｔは、外部のタブレット端末（不図示）との間で通信を行い、例えばBluetooth（登録商標）に準拠する。このため、タブレット端末により無人搬送車１５を遠隔操作することができる。バッテリーＢは、例えばリチウムイオン電池により構成され、距離測定装置７、制御ユニットＵ、通信部Ｔ等の各部に電力を供給する。  
【００２２】
＜２．距離測定装置の構成＞  図４は、距離測定装置７の側面断面図である。レーザレンジファインダーとして構成される距離測定装置７は、外観視で上下方向に延びる略円柱状の筐体８０を有する。筐体８０の内部にはレーザ光源７１と、コリメートレンズ７２と、投光ミラー７３と、受光レンズ７４と、受光ミラー７５と、バンドパスフィルタ７６と、受光部７７と、回転筐体７８と、モータ７９と、基板８１と、配線８２と、外乱光検出センサ８３と、が収容される。  
【００２３】
レーザ光源７１は、筐体８０の上端部の下面に固定される基板８１の下面に実装される。レーザ光源７１は、例えば赤外領域（約９０５ｎｍ）のパルス光のレーザ光Ｌ１（投射光）を下方に出射する。本実施形態では、レーザ光源７１から出射されるレーザ光Ｌ１は、光軸に直交する面内における形状が矩形形状の光になる。  
【００２４】
コリメートレンズ７２は、レーザ光源７１の下方に配置される。コリメートレンズ７２は、レーザ光源７１から出射されるレーザ光Ｌ１を平行光として下方に出射する。  
【００２５】
コリメートレンズ７２の下方には、投光ミラー７３が配置される。投光ミラー７３は、回転筐体７８に固定される。回転筐体７８は、モータ７９のシャフト７９Ａに固定され、モータ７９によって回転軸Ｊ周りに回転駆動される。回転筐体７８の回転ととともに、投光ミラー７３も回転軸Ｊ周りに回転駆動される。投光ミラー７３は、コリメートレンズ７２を透過したレーザ光Ｌ１を反射面７３ａで反射し、反射されたレーザ光Ｌ１を筐体８０の外部に投射する。投光ミラー７３は上記のように回転駆動されるので、レーザ光Ｌ１は回転軸Ｊ周りの３６０度の範囲で出射方向を変えながら出射される。この時、レーザ光Ｌ１は、光軸に直交する面内における形状が矩形形状である。このため、回転筐体７８の回転に伴って無人搬送車１５の外部に出射されたレーザ光Ｌ１の上記形状は、縦長の状態及び横長の状態の一方から他方に回転する。  
【００２６】
レーザ光源７１及び投光ミラー７３により、パルス光であるレーザ光Ｌ１を計測対象物に向けて出射する投光部が構成される。  
【００２７】
筐体８０は上下方向の途中において、透過部８０１を有する。透過部８０１は、透光性の樹脂等から構成される。  
【００２８】
投光ミラー７３の反射面７３ａで反射されたレーザ光Ｌ１は、透過部８０１を透過して、隙間Ｓ（図２参照）を通り、無人搬送車１５より外側へ出射される。本実施形態では、所定の走査回転角度範囲θは、図３に示すように、一例として回転軸Ｊ周りの２７０度に設定される。２７０度の範囲は、より具体的には、前方１８０度と後方左右それぞれ４５度ずつを含む。レーザ光Ｌ１は、少なくとも回転軸Ｊ周り２７０度の範囲で透過部８０１を透過する。なお、後方の透過部８０１が配置されない範囲では、レーザ光Ｌ１は筐体８０の内壁または配線８２等により遮られる。  
【００２９】
受光ミラー７５は、投光ミラー７３より下方の位置で回転筐体７８に固定される。受光レンズ７４は、回転筐体７８の周方向側面に固定される。バンドパスフィルタ７６は誘電多層膜を有し、受光ミラー７５より下方に位置して回転筐体７８に固定される。受光部７７は、バンドパスフィルタ７６より下方に位置し、回転筐体７８に固定される。  
【００３０】
距離測定装置７から出射されたレーザ光Ｌ１は、計測対象物で反射して拡散光となる。拡散光の一部は、入射光Ｌ２として隙間Ｓ及び透過部８０１を順に透過して受光レンズ７４に入射する。すなわち、入射光Ｌ２は計測対象物で反射したレーザ光Ｌ１の一部である。受光レンズ７４を透過した入射光Ｌ２は、受光ミラー７５へ入射し、受光ミラー７５により下方へ反射される。受光ミラー７５により反射された入射光Ｌ２は、バンドパスフィルタ７６を透過して受光部７７により受光される。この時、バンドパスフィルタ７６は入射光Ｌ２の波長帯の光のみを透過させる。本実施形態では、バンドパスフィルタ７６は赤外領域の光のみを透過させる。  
【００３１】
受光部７７は、受光した入射光Ｌ２及び外乱光ＡＬを光電変換により電気信号に変換する。具体的には、受光部７７は受光した入射光２及び外乱光ＡＬの強度を電流値に変換する。  
【００３２】
外乱光検出センサ８３は受光部７７に
隣接し、外乱光ＡＬの強度を検出する。外乱光ＡＬは例えば太陽ＳＮからの光（太陽光）、または無人搬送車１５が移動する室内等の照明光等である。太陽光及び照明光は連続光である。ここで、連続光とは、その出力が時間に対して略一定であるような光を示し、パルス光とは、その出力のピークが所定周期で繰返し出現するような光を示す。  
【００３３】
なお、外乱光検出センサ８３の位置は受光部７７に隣接した位置に限定されず、外乱光の強度を検出できる位置であればよい。また、外乱光検出センサ８３は外乱光ＡＬの直流信号を検出できればよく、受光部７７よりも安価で構成することができる。  
【００３４】
モータ７９により回転筐体７８が回転駆動されると、受光レンズ７４、受光ミラー７５、バンドパスフィルタ７６、受光部７７及び外乱光検出センサ８３は、投光ミラー７３とともに回転駆動される。  
【００３５】
図３に示すように、走査回転角度範囲θ（＝２７０度）で回転軸Ｊ周りに所定半径にて回転して形成される範囲が測定範囲Ｒｓとして規定される。走査回転角度範囲θでレーザ光Ｌ１が出射され、測定範囲Ｒｓ内に位置する計測対象物でレーザ光Ｌ１が反射されると、反射されたレーザ光Ｌ１が入射光Ｌ２として透過部８０１を透過して受光レンズ７４に入射する。  
【００３６】
モータ７９は、配線８２によって基板８１に接続され、基板８１から通電されることで回転駆動される。モータ７９は、回転筐体７８を所定回転速度で回転させる。例えば、回転筐体７８は、３０００ｒｐｍ程度で回転駆動される。配線８２は、筐体８０の後方内壁に上下方向に沿って引き回される。  
【００３７】
＜３．距離測定装置の電気的構成＞  次に、距離測定装置７の電気的構成について説明する。図５は、距離測定装置７の電気的構成を示すブロック図である。  
【００３８】
距離測定装置７は、レーザ発光部７０１と、レーザ受光部７０２と、距離計測部７０３と、演算処理部７０４と、データ通信インタフェース７０５と、駆動部７０６と、モータ７９と、外乱光検出センサ８３と、記憶部７１２と、を有する。演算処理部７０４には、レーザ発光部７０１、レーザ受光部７０２、距離計測部７０３、データ通信インタフェース７０５、駆動部７０６、外乱光検出センサ８３及び記憶部７１２が接続される。また、距離計測部７０３にはレーザ受光部７０２が接続され、駆動部７０６にはモータ７９が接続される。  
【００３９】
レーザ発光部７０１は、レーザ光源７１（図４参照）と、レーザ光源７１を駆動するＬＤドライバ（不図示）等を有する。ＬＤドライバは、基板８１（図４参照）に実装される。  
【００４０】
レーザ受光部７０２は、受光部７７と、直流成分カット部７０７と、電流電圧変換部７０８と、増幅部７０９と、比較部７１０と、を有する。  
【００４１】
直流成分カット部７０７は例えばコンデンサにより構成され、受光部７７の光電変換により生成された電気信号（電流）の直流成分（ＤＣ成分）をカットする。電流電圧変換部７０８は、例えばトランスインピーダンスアンプを有し、受光部７７の光電変換により生成された電流を電圧に変換する。  
【００４２】
増幅部７０９は、オートゲインコントロールアンプを有し、電気信号（電圧）を増幅する。比較部７１０は、コンパレータを有し、入射光Ｌ２の電気信号（電圧）のレベルを所定の閾値ＳＬと比較してＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルとに二値化する。そして、比較部７１０は二値化した計測パルスを距離計測部７０３へ出力する。  
【００４３】
距離計測部７０３は、比較部７１０から出力される計測パルスを入力される。レーザ発光部７０１は、演算処理部７０４から出力されるレーザ発光パルスをトリガとしてレーザ光Ｌ１を発光する。出射されたレーザ光Ｌ１が計測対象物ＯＪにより反射されると、入射光Ｌ２がレーザ受光部７０２により受光される。レーザ受光部７０２の受光量に応じて計測パルスが生成され、計測パルスが距離計測部７０３に出力される。  
【００４４】
ここで、距離計測部７０３には、演算処理部７０４によりレーザ発光パルスとともに出力される基準パルスが入力される。距離計測部７０３は、基準パルスの立ち上りタイミングから計測パルスの立ち上りタイミングまでの経過時間を計測することで、計測対象物ＯＪまでの距離を取得することができる。すなわち、距離計測部７０３は、所謂ＴＯＦ（Time Of Flight）方式によって距離を計測する。距離の計測結果は計測データとして距離計測部７０３から出力される。以上のように、距離計測部７０３は、比較部７１０の比較結果に基づいて計測対象物ＯＪまでの距離を計測する。  
【００４５】
駆動部７０６は、モータ７９を回転駆動制御する。モータ７９は、駆動部７０６によって所定の回転速度で回転駆動される。演算処理部７０４は、モータ７９が所定単位角度回転するたびにレーザ発光パルスを出力する。例えば、上記所定単位角度は１度とする。これにより、回転筐体７８及び投光ミラー７３が所定単位角度回転するたびにレーザ発光部７０１が発光し、レーザ光Ｌ１が出射される。  
【００４６】
演算処理部７０４は、レーザ発光パルスを出力したタイミングでのモータ７９の回転角度位置と、レーザ発光パルスに対応して得られる計測データに基づいて、距離測定装置７を基準とする直交座標系上の位置情報を生成する。すなわち、投光ミラー７３の回転角度位置と計測された距離に基づき、計測対象物ＯＪの位置が取得される。上記取得される位置情報は、測定距離データとして演算処理部７０４より出力される。このようにして、走査回転角度範囲θでのレーザ光Ｌ１による走査により、計測対象物ＯＪの距離画像を取得することができる。  
【００４７】
なお、計測対象物ＯＪでの光の反射率によって、レーザ受光部７０２における受光量が変化する。例えば計測対象物ＯＪが黒い物体で光の反射率が低下する場合、受光量が低下し、計測パルスの立ち上がりが遅くなる。すると、距離計測部７０３により距離が長めに計測されることになる。このように、計測対象物ＯＪでの光の反射率によって、実際には同じ距離であっても、計測された距離が変化することが生じる。ここで、受光量が低下すると、計測パルスの長さは短くなる。そこで、演算処理部７０４は、計測パルスの長さに応じて計測データを補正することで、距離の計測精度を向上させる。演算処理部７０４は、測定距離データの生成時に、上記補正した計測データを用いる。  
【００４８】
演算処理部７０４から出力された測定距離データは、データ通信インタフェース７０５を介して後述する図６に示す無人搬送車１５側に伝送される。  
【００４９】
また、演算処理部７０４は閾値可変部７１１を有する。閾値可変部７１１は、外乱光ＡＬの強度に応じて閾値ＳＬを可変する。  
【００５０】
記憶部７１２は外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとを関連付けたテーブルを記憶する。例えば、テーブルでは外乱光ＡＬの強度が高くなるほど閾値ＳＬが高くなっている。  
【００５１】
＜４．距離測定装置の動作＞  上記構成の距離測定装置７において、レーザ光源７１（図４参照）からレーザ光Ｌ１が出射されるとコリメートレンズ７２を透過し、平行光になったレーザ光Ｌ１は投光ミラー７３の反射面７３ａで反射する。反射面７３ａで反射したレーザ光Ｌ１は筐体８０の外部に投射される。  
【００５２】
計測対象物ＯＪで反射したレーザ光Ｌ１は入射光Ｌ２となって受光レンズ７４を透過した後に受光ミラー７５で反射され、バンドパスフィルタ７６を透過して受光部７７に入射する。また、外乱光ＡＬも受光レンズ７４を透過した後に受光ミラー７５で反射され、バンドパスフィルタ７６を透過して受光部７７に入射する。この時、受光ミラー７５で反射された外乱光ＡＬの一部は外乱光検出センサ８３に入射する。これにより、外乱光ＡＬの強度が検出される。  
【００５３】
受光部７７に入射した入射光Ｌ２及び外乱光ＡＬは、受光部７７によって電気信号（電流）に変換される。次に、直流成分カット部７０７により電気信号（電流）の直流成分がカットされる。ここで、連続光である外乱光ＡＬの電気信号（電流）は直流成分に相当する。このため、直流成分カット部７０７により、外乱光ＡＬに相当する電気信号（電流）のレベルを著しく小さくすることができる。  
【００５４】
次に、電流電圧変換部７０８により、受光部７７の光電変換によって生成された電流（電気信号）が電圧（電気信号）に変換される。その後に、増幅部７０９により電圧が増幅される。  
【００５５】
図６は、増幅部７０９により増幅された電気信号（電圧）を示す波形図である。縦軸は振幅（単位：ｍＶ）を示し、横軸は時間（単位：ｎｓ）を示す。０ｎｓの時に図示しない基準パルスが入力され、６０〜７０ｎｓの時に計測パルスＰａが発生している。また、本実施形態では、外乱光ＡＬの強度が十分小さい時の閾値ＳＬ（低設定値ＳＬ１）は約５０ｍＶに設定される。すなわち、受光部７７に外乱光ＡＬがほとんど入射しない場合の閾値ＳＬは約５０ｍＶに設定される。  
【００５６】
図６に示すように、計測パルスＰａの振幅は約５２０ｍＶである。一方、電気信号（電流）の直流成分をカット後に電気信号（電圧値）を増幅すると、外乱光に起因する電気信号の振幅は平均して約１８０ｍＶである。このため、比較部７１０が、入射光Ｌ２の電気信号のレベルを低設定値ＳＬ１と比較すると、入射光Ｌ２のみならず外乱光ＡＬもＨｉｇｈレベルと判断される。このため、正確な二値化ができなくなり、距離測定装置７による距離計測が不正確になる。  
【００５７】
そこで、本実施形態では、閾値可変部７１１は外乱光ＡＬの強度に応じて閾値ＳＬを可変する。具体的には、閾値可変部７１１は閾値ＳＬを低設定値ＳＬ１（約５０ｍＶ）から高設定値ＳＬ２（約２００ｍＶ）に上昇させる。これにより、外乱光ＡＬの電気信号及び入射光Ｌ２の電気信号はそれぞれＬｏｗレベル及びＨｉｇｈレベルと明確に判断され、正確な二値化が行われる。したがって、距離測定装置７は距離計測を正確に行うことができる。  
【００５８】
この時、距離測定装置７は、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとを関連付けたテーブルを記憶する記憶部７１２（図５参照）を備えるため、閾値可変部７１１は閾値ＳＬを容易に変更することができる。  
【００５９】
図７は、直流成分をカットせずに、電流電圧変換部７０８により電流を電圧に変換した場合の入射光Ｌ２及び外乱光ＡＬに相当する電気信号の波形を示す図である。直流成分Ｄに相当する振幅は約３００ｍＶである。これに対し、計測パルスＰａのピークの振幅は約５１０ｍＶである。直流成分Ｄをカットした場合には、外乱光ＡＬの電気信号の振幅は０ｍＶ近くまで低下するとともに、計測パルスＰａのピークの振幅も約２００ｍＶまで低下する。そして、計測パルスＰａのピークの振幅が再び約５１０ｍＶになるように電気信号（電圧）を増幅部７０９により増幅すると、図７の状態になる。  
【００６０】
なお、外乱光ＡＬの強度が入射光Ｌ２よりも十分に小さい場合には、直流成分カット部７０７による直流成分Ｄのカットのみを行い、閾値可変部７１１による閾値ＳＬの変動を行わなくてもよい。  
【００６１】
＜５．無人搬送車の電気的構成＞  先述のように距離測定装置７側の電気的構成を説明したが、ここでは、図８を用いて無人搬送車１５側の電気的構成について説明する。図８は、無人搬送車１５の電気的構成を示すブロック図である。  
【００６２】
無人搬送車１５は、距離測定装置７と、制御部８と、駆動部９と、電源ボタン１０と、通信部Ｔと、を有する。制御部８には、距離測定装置７、駆動部９、通信部Ｔ、及び電源ボタン１０が接続される。  
【００６３】
制御部８は、制御ユニットＵ（図１参照）に設けられる。駆動部９は、モータドライバ（不図示）と、駆動モータ４Ｌ、４Ｒなどを有する。モータドライバは、制御ユニットＵに設けられる。制御部８は、駆動部９に対して指令を行い制御する。駆動部９は、駆動輪５Ｌ、５Ｒの回転速度及び回転方向を駆動制御する。  
【００６４】
制御部８は、通信部Ｔを介してタブレット端末（不図示）と通信を行う。例えば、タブレット端末において操作された内容に応じた操
作信号を通信部Ｔを介して制御部８が受信することができる。  
【００６５】
電源ボタン１０は、無人搬送車１５に電源を投入して起動させるための操作ボタンである。  
【００６６】
制御部８は、距離測定装置７から出力される測定距離データを入力される。制御部８は、測定距離データに基づいてマップ情報を作成することが可能である。マップ情報とは、無人搬送車１５の自己の位置を特定する自己位置同定を行うために生成される情報であり、無人搬送車１５が走行する場所における静止物の位置情報として生成される。例えば、無人搬送車１５が走行する場所が倉庫である場合は、静止物は倉庫の壁、倉庫内に配列された棚などである。  
【００６７】
マップ情報は、例えばタブレット端末により無人搬送車１５の手動操作が行われる際に生成される。この場合、タブレット端末の例えばジョイスティックの操作に応じた操作信号が通信部Ｔを介して制御部８に送信されることで、制御部８は操作信号に応じて駆動部９に指令を行い、無人搬送車１５を走行制御する。この時、制御部８は、距離測定装置７から入力される測定距離データと、無人搬送車１５の位置に基づき、無人搬送車１５が走行する場所における計測対象物の位置をマップ情報として特定する。無人搬送車１５の位置は、駆動部９の駆動情報に基づき特定される。  
【００６８】
上記のように生成されたマップ情報は、制御部８の記憶部８５により記憶される。制御部８は、距離測定装置７から入力される測定距離データと、記憶部８５に予め記憶されたマップ情報とを比較することにより、無人搬送車１５の自己の位置を特定する自己位置同定を行う。自己位置同定を行うことで、制御部８は、予め定められた経路に沿った無人搬送車１５の自律的な走行制御を行うことができる。  
【００６９】
＜６．無人搬送車の動作＞  次に、無人搬送車１５及び距離測定装置７の動作について説明する。電源ボタン１０の操作がされると、制御部８は、バッテリーＢからの電力を図５に示す距離測定装置７を除く各部に供給するよう制御し、無人搬送車１５を起動させる。これにより、無人搬送車１５の走行が開始される。それとともに、制御部８は、バッテリーＢからの電力を距離測定装置７に供給するよう制御し、距離測定装置７を起動させる。  
【００７０】
マップ情報の作成時には、先述したように例えばタブレット端末における手動操作に応じて制御部８が駆動部９に指令を行うことで、無人搬送車１５の走行制御が行われる。直進移動をさせる手動操作がされるときは、制御部８は、無人搬送車１５を所定速度及び所定方向（前進または後進）で直進移動させるよう駆動部９に指令を行う。また、回転動作をさせる手動操作がされるときは、制御部８は、無人搬送車１５を所定回転速度、所定回転角度、及び所定回転方向（右回りまたは左回り）で回転させるよう駆動部９に指令を行う。  
【００７１】
また、作成後のマップ情報に基づき自己位置同定しつつ自律的に無人搬送車１５が走行する際には、制御部８は、自律的に駆動部９に指令を行うことで、無人搬送車１５を上記と同様に直進移動または回転動作させる。  
【００７２】
距離測定装置７においては、演算処理部７０４がデータ通信インタフェース７０５を介して測定距離データを無人搬送車１５へ出力することを開始する。マップ情報作成時には、制御部８は、距離測定装置７から取得した測定距離データに基づいてマップ情報を作成する。また、自己位置同定時には、制御部８は、距離測定装置７から取得した測定距離データと既存のマップ情報との比較に基づき、無人搬送車１５の位置を特定する。  
【００７３】
＜７．本実施形態の変形例＞  図９は、本実施形態の変形例に係る距離測定装置７の電気的構成を示すブロック図である。距離測定装置７は記憶部７１２に替えて導出部７１３を有してもよい。導出部７１３は演算処理部７０４に接続され、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとの関係を近似する近似曲線を導出する。導出された近似曲線は演算処理部７０４に記憶される。これにより、外乱光ＡＬの強度から補間により閾値ＳＬを導出でき、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとを関連付けたテーブルを予め作成する手間を省くことができる。また、テーブル保持のための記憶部等の容量の増大を低減することができる。  
【００７４】
また、比較部７１０で二値化された入射光Ｌ２のピーク値が所定値よりも低い場合に、閾値可変部７１１は閾値ＳＬを可変してもよい。例えば、閾値可変部７１１が閾値ＳＬを上昇させたが、二値化が不十分の場合に閾値ＳＬを再度上昇させる。  
【００７５】
＜８．本実施形態の作用効果＞  本実施形態の距離測定装置７によると、パルス光であるレーザ光Ｌ１（投射光）を計測対象物ＯＪに向けて出射する投光部と、レーザ光Ｌ１とは異なる外乱光ＡＬの強度を検出する外乱光検出センサ８３と、外乱光ＡＬ及び計測対象物ＯＪで反射したレーザ光Ｌ１を受光して電気信号に変換する受光部７７と、入射光Ｌ２の電気信号のレベルを所定の閾値ＳＬと比較して二値化する比較部７１０と、比較部７１０の比較結果に基づいて計測対象物ＯＪまでの距離を計測する距離計測部７０３と、外乱光ＡＬの強度に応じて閾値ＳＬを可変する閾値可変部７１１と、を備える。  
【００７６】
これにより、レーザ光Ｌ１と異なる外乱光ＡＬ（例えば太陽光または照明光）が受光部７７に入射した場合でも外乱光ＡＬの強度に応じて閾値ＳＬを可変することにより、外乱光ＡＬによるノイズの影響を低減できる。また、外乱光ＡＬの強度が小さい場合に、閾値ＳＬを高く設定することもないため、入射光Ｌ２の電気信号を相対的に低く評価するおそれもない。したがって、距離測定装置７は計測対象物ＯＪまでの距離を正確に測定することができ、距離測定装置の信頼性を向上させることができる。  
【００７７】
閾値可変部７１１は、外乱光ＡＬの強度が大きいほど閾値ＳＬを高くする。これにより、距離測定装置７の距離計測において太陽光または照明光による影響を低減することができる。  
【００７８】
距離測定装置７は、受光部７７の光電変換により生成された電気信号の直流成分（ＤＣ成分）をカットする直流成分カット部７０７と、電気信号（電圧）を増幅する増幅部７０９と、を備える。これにより、外乱光ＡＬのノイズによる影響をより除去することができる。  
【００７９】
外乱光検出センサ８３は受光部７７に隣接する。これにより、外乱光検出センサ８３は、受光部７７に入射する外乱光ＡＬの強度をより正確に検出することができる。  
【００８０】
比較部７１０で二値化された入射光Ｌ２のピーク値が所定値よりも低い場合に、閾値可変部７１１は閾値ＳＬを可変してもよい。これにより、より明確に二値化を行うことができ、計測対象物ＯＪまでの距離をより正確に計測することができる。  
【００８１】
距離測定装置７は、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとを関連付けたテーブルを記憶する記憶部７１２を備える。これにより、距離測定装置７は、閾値ＳＬの可変を容易に行うことができる。  
【００８２】
なお、距離測定装置７は、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとの関係を近似する近似曲線を導出する導出部７１３を備えてもよい。これにより、距離測定装置７は、閾値ＳＬの可変を容易に行うことができる。また、補間により外乱光ＡＬの強度に対応する閾値ＳＬを容易に導出することができ、外乱光ＡＬの強度と閾値ＳＬとを関連付けたテーブルを予め作成する手間を省くことができる。また、テーブル保持のための記憶部等の容量の増大を低減することができる。  
【００８３】
無人搬送車１５（移動体）は距離測定装置７を備える。これにより、信頼性を向上できる距離測定装置７を備えた無人搬送車１５を容易に実現することができる。  
【００８４】
＜９．その他＞  以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変更が可能である。  
【００８５】
例えば、上記実施形態では、移動体として無人搬送車１５を例に挙げて説明したが、これに限定されず、移動体は掃除ロボット、監視ロボットなど、運搬用途以外の装置に適用してもよい。また、移動体は乗用自動車により構成されてもよい。この場合、乗用自動車の前面下部に距離測定装置７を搭載し、距離測定装置７は乗用自動車の前方の障害物等までの距離を計測してもよい。  
【００８６】
また、本実施形態からバンドパスフィルタ７６を省いてもよい。これにより、入射光Ｌ２に相当する電気信号のパルス幅の増大を抑制することができ、距離測定装置７は距離をより正確に測定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、例えば距離測定装置及びこれを備えた移動体に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１・・・車体、１Ａ・・・基部、１Ｂ・・・台部、２・・・荷台、３Ｌ、３Ｒ・・・支持部、４Ｌ、４Ｒ・・・駆動モータ、５Ｌ、５Ｒ・・・駆動輪、６Ｆ、６Ｒ・・・従動輪、７・・・距離測定装置、７１・・・レーザ光源、７２・・・コリメートレンズ、７３・・・投光ミラー、７３ａ・・・反射面、７４・・・受光レンズ、７５・・・受光ミラー、７６・・・バンドパスフィルタ、７７・・・受光部、７８・・・回転筐体、７９・・・モータ、７０１・・・レーザ発光部、７０２・・・レーザ受光部、７０３・・・距離計測部、７０４・・・演算処理部、７０５・・・データ通信インタフェース、７０６・・・駆動部、７０７・・・直流成分カット部、７０８・・・電流電圧変換部、７０９・・・増幅部、７１０・・・比較部、７１１・・・閾値可変部、７１２・・・記憶部、７１３・・・導出部、８０・・・筐体、８０１・・・透過部、８１・・・基板、８２・・・配線、８３・・・外乱光検出センサ、８・・・制御部、８５・・・記憶部、９・・・駆動部、１０・・・電源ボタン、１５・・・無人搬送車、Ｕ・・・制御ユニット、Ｂ・・・バッテリー、Ｔ・・・通信部、Ｓ・・・隙間、Ｒｓ・・・測定範囲、θ・・・走査回転角度範囲、Ｊ・・・回転軸、Ｌ１・・・レーザ光（投射光）、Ｌ２・・・入射光、ＡＬ・・・外乱光、ＯＪ・・・計測対象物、Ｐａ・・・計測パルス、ＳＬ・・・閾値、ＳＬ１・・・低設定値、ＳＬ２・・・高設定値、Ｄ・・・直流成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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