(57)【要約】【課題】照射する光の光量レベルを抑えることで、装置の大型化および外界に与える影響を抑えながらも、所定範囲の光量レベルが高い環境でも反射光を高い精度で検出することができる光検出装置を提供すること。【解決手段】コントロールユニットＣＵが、投光装置１により光の照射を行っていない状態で撮像を行わせて背景情報を取得し、一方、光の照射を行っている状態で撮像を複数回行わせて投光情報を複数取得し、さらに、背景情報の受光量Ｃ１および撮像時間Ｔ１と、投光情報の撮像時間Ｔ２および撮像回数ｎと、に基づいて、投光情報における背景の受光量の積算値に相当する補完受光量ＣＨを求め、複数の投光情報の受光量を積算した値Ｃ２から、補完受光量ＣＨを差し引いてパターン光を抽出する光検出装置とした。【選択図】図１
2008039746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投光手段から所定の光を照射し、この光の照射範囲を含む所定範囲を撮像手段により撮像し、その撮像情報に基づいて前記投光手段から照射された光を抽出する光検出方法であって、
前記撮像手段により、前記投光手段が光の照射を行っていない状態で前記所定範囲の撮像を行って背景情報を取得し、一方、前記投光手段が光の照射を行っている状態で前記所定範囲の撮像を複数回行って投光情報を複数取得し、
次に、前記背景情報の受光量および撮像時間と、前記投光情報の撮像時間および撮像回数と、に基づいて、前記投光情報における背景の受光量の積算値に相当する補完受光量を求め、
前記複数の投光情報の受光量の積算値から前記補完受光量を差し引いた受光量が存在する部分を前記投光手段から照射された光として抽出することを特徴とする光検出方法。
【請求項２】
所定範囲に向けて光を照射する投光手段と、前記光の照射範囲を含む前記所定範囲を撮像する撮像手段と、前記投光手段および撮像手段の作動を制御する作動制御手段と、前記撮像手段で得られた撮像情報の中から前記投光手段から照射された光を抽出する処理を行う受光処理手段と、を備えた光検出装置であって、
前記作動制御手段が、前記撮像手段により、前記投光手段が光の照射を行っていない状態で前記所定範囲の撮像を行わせて背景情報を取得し、一方、前記投光手段が光の照射を行っている状態で前記所定範囲の撮像を複数回行わせて投光情報を複数取得し、
前記受光処理手段が、前記背景情報の受光量および撮像時間と、前記投光情報の撮像時間および撮像回数とに基づいて、前記投光情報における背景の受光量の積算値に相当する補完受光量を求め、さらに、前記複数の投光情報の受光量の積算値から前記補完受光量を差し引いた受光量が存在する部分を前記投光手段から照射された光として抽出することを特徴とする光検出装置。
【請求項３】
前記作動制御手段が、
前記撮像手段を、あらかじめ設定された作動周期で前記背景情報を取得する撮像を実行させるとともに、１作動周期内において、前記背景情報の取得後に前記投光情報を取得する撮像を実行させ、
前記背景情報を取得する撮像を実行する時間である背景撮像時間を、前回取得した背景情報の受光量に応じ、画素が飽和しない範囲の時間であって、１作動周期の１／２以下の時間に設定し、
１作動周期内の背景撮像時間の経過後の余っている時間内に、前記投光手段による光の照射を実行させるとともに、前記撮像手段により前記投光情報を取得させ、
この投光情報を取得する撮像を実行する時間である投光撮像時間を、今回取得した背景情報の受光量に応じ、背景の光量により受光素子が飽和しない範囲の時間であって、投光時間内に複数回の撮像を実行できる時間に設定するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の光検出装置。
【請求項４】
前記作動制御手段は、前記投光撮像時間を、背景に前記投光手段から照射された光が重なった部分で、受光素子が飽和しない時間に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の光検出装置。
【請求項５】
前記投光手段、撮像手段、作動制御手段、信号処理手段が、車両に搭載され、
前記投光手段が、車両の前方に車両からの相対距離の基準となる光を投光し、
前記撮像手段が、車両の前方を前記所定範囲として撮像可能に搭載されていることを特徴とする光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の光を照射し、その照射光を含む領域を撮像して照射光を抽出する処理を行う、例えば、距離計測装置などに用いられる光検出方法および光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スリット光を所定範囲に向けて照射し、この照射した光をＣＣＤなどで撮像し、その撮像データを処理して所定範囲に存在する物体までの距離や物体の形状などを測定するのに使用する光検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来技術では、撮像手段の画素の受光量が、飽和量に満たない最適量となるように、光の照射時間あるいは受光する時間を、段階的に微調整するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−９７６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、照射する光の光量レベルが周囲環境の光量レベルに比べて低い場合、その照射光を検出することが困難であった。
すなわち、室内や夜間にスリット光を照射する場合は、照射した光の検出は容易であるが、例えば、太陽光が照りつける屋外などのように周囲環境の光量レベルが高い場所で測定を行う場合、照射されている光を検出することが難しいとともに、周囲環境の光量が変化した場合に、これに対応して光を検出するのが難しい。
【０００５】
また、明るい屋外で検出可能な光量レベルのスリット光を照射する場合、相当に高い光量レベルのスリット光を照射する必要があり、この場合、装置の大型化を招くとともに、照射するスリット光が外界に与える影響が大きくなる。
【０００６】
本発明は、上述の問題点に着目してなされたもので、照射する光の光量レベルを抑えることで、装置の大型化および外界に与える影響を抑えながらも、周囲環境の光量レベルが高い環境や光量レベルが変化しても反射光を高い精度で検出することができる光検出方法および光検出装置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】
上述の目的を達成するために、本発明は、投光手段が光の照射を行っていない状態で所定範囲の撮像を行って背景情報を取得し、一方、投光手段が光の照射を行っている状態で前記所定範囲の撮像を複数回行って投光情報を複数取得し、次に、前記背景情報の受光量および撮像時間、前記投光情報の撮像時間および撮像回数に基づいて、前記投光情報における背景の受光量の積算値に相当する補完受光量を求め、複数の投光情報の受光量の積算値から補完受光量を差し引いた受光量が存在する部分を照射光として抽出することを特徴とする光検出方法とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、投光手段が光の照射を行っていない状態で所定範囲を撮像手段により撮像して背景情報を取得し、一方、投光手段が光の照射を行っている状態で所定範囲の撮像を複数回行って投光情報を複数取得する。
【０００９】
次に、背景情報の受光量および撮像時間、投光情報の撮像時間および撮像回数に基づいて、投光情報における背景の受光量を積算した受光量に相当する補完受光量を求める。
さらに、複数の投光情報の受光量を積算した値から、前記補完受光量を差し引いた受光量が存在する部分を照射光として抽出する。
【００１０】
このように本発明では、抽出される光の照射状態で複数回撮像した投光情報において照射光相当分の受光量を撮像回数分だけ積算した受光量として抽出するようにしている。
【００１１】
したがって、背景の光量と比較して照射光の光量レベルが低い場合や、背景の光量レベルが変化した場合であっても、照射光を１回のみ撮像して照射光を抽出するのと比較して、照射光をより高い精度で抽出することが可能となる。
これにより、投光手段の小型化を図るとともに、照射光が外界に与える影響を小さくしながらも、照射光を高い精度で抽出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の光検出装置は、所定範囲に向けて光（ＰＬ）を照射する投光手段（１）と、この投光手段（１）から照射された光を含む前記所定範囲を撮像する撮像手段と（２）と、前記投光手段（１）および撮像手段（２）の作動を制御する作動制御手段（ＣＵ）と、前記撮像手段（２）で得られた撮像情報の中から照射光（ＰＬ）を抽出する処理を行う受光処理手段（ＣＵ）と、を備えた光検出装置であって、前記作動制御手段（ＣＵ）が、前記撮像手段（２）により、前記投光手段（１）が光の照射を行っていない状態で前記所定範囲の撮像を行わせて背景情報を取得し、一方、前記投光手段（１）が光の照射を行っている状態で前記所定範囲の撮像を複数回行わせて投光情報を複数取得し、前記受光処理手段（ＣＵ）が、背景情報の受光量および撮像時間と、投光情報の撮像時間および撮像回数と、に基づいて、前記投光情報における背景の受光量の積算値に相当する補完受光量（ＣＨ）を求め、さらに、前記複数の投光情報の受光量の積算値（Ｃ２）から前記補完受光量（ＣＨ）を差し引いた受光量が存在する部分を照射光（ＰＬ）として抽出することを特徴とする光検出装置とした。
【実施例１】
【００１３】
図１〜図１０に基づいて本発明の最良の実施の形態の実施例１の光検出装置について説明する。
【００１４】
実施例１の光検出装置は、図２に示すように、車両ＭＢに搭載された距離計測装置Ａに適用されている。
【００１５】
この距離計測装置Ａは、車両前方を検出対象領域（所定範囲）として、検出対象領域に存在する物体Ｍ（図５参照）との距離を計測するもので、車両ＭＢのフロントバンパ３の下部左右に搭載された一対の投光装置（投光手段）１，１と、車両ＭＢのルーフ４の前端部中央裏側の図示を省略したルームミラーの近傍に取り付けられたカメラ（撮像手段）２とを備えている。
【００１６】
投光装置１は、複数のスリット状の光から成る図３に示すパターン光ＰＬを車両前方へ向けて照射可能に構成されており、例えば、図４に示すように、光源１１とレンズ１２とスリット板１３とレンズ１４を順に配列して構成することができる。
【００１７】
なお、スリット板１３は、図３に示す形状のパターン光ＰＬを照射可能に、図４に示すように、縦方向に延在された縦スリット１３ａと、これに直交して延在された複数の横スリット１３ｂ，１３ｂ，１３ｂ，１３ｂと、縦横の両スリット１３ａ，１３ｂに斜めに交差する斜めスリット１３ｃ，１３ｃ，１３ｃ，１３ｃと、を有している。
【００１８】
したがって、１つの投光装置１から、図３に示すように、車両前方に延在された縦照射光ＰＬ１と、車両前方において略水平に延在された４本の横照射光ＰＬ２，ＰＬ２，ＰＬ２，ＰＬ２と、縦照射光ＰＬ１と交差するように斜め方向に照射された４本の斜め照射光ＰＬ３，ＰＬ３，ＰＬ３，ＰＬ３とが照射されて、パターン光ＰＬが形成される。また、左右の投光装置１，１からそれぞれ照射された横照射光ＰＬ２，ＰＬ２は、車両ＭＢから等距離で、それぞれ一直線上に連続するように照射されるように設定されている。
【００１９】
図２に戻り、カメラ２は、図示を省略したＣＣＤ（Charge Coupled Devices）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子（画素）を用いた輝度画像を撮像するもので、検出対象領域である車両前方を撮像する。
このカメラ２による撮像例を図５に示しており、図示の例では画像ＰＣ撮像された道路ＲＤの上に、パターン光ＰＬが照射され、かつ、物体Ｍが存在している状態を示している。なお、図示のようにパターン光ＰＬが照射された状態で撮像された画像ＰＣを、以下、パターン光画像と称する。
【００２０】
カメラ２を撮像して得られた情報は、図１に示す受光処理手段としてのコントロールユニットＣＵに入力される。コントロールユニットＣＵは、カメラ２を含む図外の車載センサから信号を入力して、物体を検出し、その物体までの距離を計測するもので、図示を省略したＲＡＭ（Random Access Memory），ＲＯＭ（Read Only Memory），ＣＰＵ（Central Processing Unit）などを備えた周知のものである。
【００２１】
図１では、コントロールユニットＣＵにおいて、投光装置１およびカメラ２の作動を制御する作動制御手段に相当する部分と、車両前方を撮像した画像からパターン光ＰＬを抽出する受光処理手段に相当する部分と、を機能別に表している。
【００２２】
この図に示すように、コントロールユニットＣＵは、投光装置１の照射作動およびカメラ２の撮像作動を制御するセンサ駆動制御手段３１を有している。このセンサ駆動制御手段３１は、時間制御手段３２による時間制御に基づいて、投光装置１による光の照射開始タイミングと光照射時間を制御し、かつ、カメラ２による撮像を実行するタイミングおよび撮像時間を制御する。
【００２３】
ここで、時間制御手段３２による、投光作動と撮像作動の実行タイミングの制御について簡単に説明する。
撮像作動は、あらかじめ設定された周期により行われる。本実施例１では、カメラ２として、例えば、３０〜１０００／秒の周期で（言い換えると、毎秒３０〜１０００フレーム）の撮像が可能ないわゆる高速フレーム式のカメラを用いている。
【００２４】
図６は、１フレーム中の背景撮像時間Ｔ１およびパターン光撮像時間（投光撮像時間）Ｔ２と受光量Ｌとの関係を示しており、図示のように、受光量Ｌは各撮像時間Ｔ１，Ｔ２に比例して上昇する。そこで、時間制御手段３２は、撮像時に、図示を省略した撮像素子が飽和する受光量である飽和受光量ＬＭに達しない受光量で撮像を行うように各撮像時間Ｔ１，Ｔ２の長さを設定する。
【００２５】
ここで、背景撮像時間Ｔ１は、背景画像を撮像する時間のことであり、パターン光撮像時間Ｔ２は、パターン光画像ＰＬを撮像する時間のことである。
なお、背景画像とは、パターン光ＰＬを照射していない状態で検出対象領域を撮像したときの画像のことであり、この背景画像を撮像して得られた撮像情報を、本明細書では背景情報と称する。
【００２６】
一方、パターン光画像ＰＣは、前述のように、パターン光ＰＬを照射した状態で検出対象領域を撮像したときの画像、すなわち、背景画像にパターン光ＰＬが重なった画像のことであり（図５参照）、このパターン光画像ＰＣを撮像して得られた撮像情報を、本明細書では投光情報と称する。図６に示す例では、パターン光撮像時間Ｔ２が、３回設定されており、パターン光画像ＰＣが３回撮像されている。
【００２７】
なお、１フレーム中において、背景撮像時間Ｔ１が経過後の時間ＬＴは、投光装置１からパターン光ＰＬが照射されており、このパターン光ＰＬが照射されている時間ＬＴを、本明細書では、投光時間と称する。
【００２８】
背景撮像時間Ｔ１の設定は、前フレームにおける背景撮像時間Ｔ１と、その背景画像の受光量Ｌとに基づいて、受光量Ｌが飽和受光量ＬＭを下回るように行われる。また、背景撮像時間Ｔ１は、最大で１フレームの１／２を越えないように設定されている。
【００２９】
一方、パターン光撮像時間Ｔ２の設定は、背景画像の受光量（外界の明るさ（ｌｘ））Ｌに基づいて行われる。すなわち、本実施例１では、あらかじめ、図７に示す撮像回数特性に示すように、外界の明るさ（ｌｘ）に応じたパターン光画像ＰＣの撮像回数ｎが設定されている。したがって、時間制御手段３２は、１フレーム中の投光時間ＬＴを、図７に示す撮像回数特性に基づいて得られた撮像回数ｎで割った時間をパターン光撮像時間Ｔ２とする。
なお、撮像回数特性は、図示のように、撮像回数ｎが、外界の明るさ（ｌｘ）が明るいほど多く、暗いほど少なくなるように設定されており、最も暗い状態でｎ＝１、最も明るい状態でｎ＝６となるように設定されている。また、撮像回数ｎは、背景画像にパターン光ＰＬを加えた受光量が、飽和受光量ＬＭを越えないようなパターン光撮像時間Ｔ２が算出されるように設定されている。
【００３０】
図１に戻り、カメラ２で撮像（受光）して得られた背景情報および投光情報は、背景情報が第１保持部３３に、投光情報が第２保持部３４に、それぞれ一時的に保持される。
そして、これらの情報が、補完処理手段３５および信号処理手段３６で処理され、パターン光ＰＬが抽出される。
【００３１】
補完処理手段３５では、１フレーム中で、パターン光画像ＰＣにおける、背景画像相当の受光量である補完受光量ＣＨを算出する。
すなわち、図６に示す例のように、パターン光画像ＰＣを３回撮像した場合、各パターン光画像ＰＣの受光量ＣＰ１を積算した受光量Ｃ２は、背景画像に相当する受光量Ｃ２ｈと、パターン光ＰＬに相当する受光量Ｃ２ｐと、をそれぞれ３倍して加算した値となる。
【００３２】
そこで、補完処理手段３５では、この背景画像に相当する受光量Ｃ２ｈを３倍したのに相当する受光量を補完受光量ＣＨとして算出する。
ここで、パターン光撮像時間Ｔ２における背景画像分の受光量Ｃ２ｈは、背景撮像時間Ｔ１の受光量Ｃ１に基づいて求めることができる。すなわち、Ｔ１：Ｔ２＝Ｃ１：Ｃｈの関係であるから、Ｃ２ｈ＝Ｔ２×Ｃ１／Ｔ１により求めることができる。したがって、補完受光量ＣＨは、Ｃ２ｈ×ｎから求めることができる。
このように、補完処理手段３５では、両撮像時間Ｔ１，Ｔ２とパターン光画像ＰＣの撮像回数ｎと受光量Ｃ１とに基づいて、補完受光量ＣＨを求める。
【００３３】
信号処理手段３６は、補完処理手段３５で得られた補完受光量ＣＨと、第２保持部３４に保持されているパターン光画像情報とに基づいて、パターン光画像ＰＣの受光量を積算した受光量Ｃ２から補完受光量ＣＨを差し引いたパターン光受光量ＣＰを求める。
【００３４】
以上の処理は、撮像素子単位で実行され、パターン光受光量ＣＰが存在する画素を抽出することで、パターン光ＰＬの照射箇所を抽出することができる。
【００３５】
コントロールユニットＣＵでは、このようにして抽出された画像上のパターン光ＰＬと画像上に検出した物体Ｍとの相対位置に基づいて、実際の車両に対する物体Ｍの距離を含む相対位置の測定を行う。
なお、この相対位置の測定については、本発明の要旨とする部分ではないので詳細な説明は省略するが、これを簡単に説明すると、投光装置１とカメラ２とがあらかじめ設定された位置に配置されており、図５に示すように、車両前方にパターン光ＰＬを照射したときの各照射光ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３の車両ＭＢに対する相対位置があらかじめ分かっている。そこで、画像上の物体Ｍとパターン光ＰＬとの相対位置に基づいて、実際の物体Ｍの存在位置を測定することができる。
【００３６】
次に、実施例１の作動を図８のフローチャートを参照しつつ簡単に説明する。
まず、第１保持部３３に保持されている前フレームの背景画像情報に基づいて、時間制御手段３２において背景撮像時間Ｔ１を算出する（ステップＳ１）。
【００３７】
次に、センサ駆動制御手段３１の制御に基づいて、カメラ２により背景撮像時間Ｔ１だけ背景画像を撮像し、その背景画像情報を第１保持部３３に保持する（ステップＳ２）。
【００３８】
この場合、背景画像の光量レベルが低い場合には、背景撮像時間Ｔ１が長くなり、最長で、図９に示すように、１フレームの１／２となる。
一方、背景画像の光量レベルが高い場合には、図６に示すように、背景撮像時間Ｔ１が短くなる。
【００３９】
次に、時間制御手段３２において、１周期（１フレーム）における残りの撮像時間（＝投光時間ＬＴ）を算出し、さらに、パターン光撮像時間Ｔ２を算出する（ステップＳ４）。なお、パターン光撮像時間Ｔ２は、第１保持部３３に保持されている背景画像情報の受光量Ｃ１に応じ、図７の撮像回数特性に基づいて、パターン光画像ＰＣの撮像回数ｎを求め、この投光時間ＬＴを撮像回数ｎで除算して求める。
【００４０】
次に、センサ駆動制御手段３１により投光装置１を作動させて、１フレーム中において、背景画像を撮像した残り時間に、ステップＳ３で得られた投光時間ＬＴだけパターン光ＰＬを照射させる（ステップＳ５）。
【００４１】
さらに、パターン光ＰＬが照射されている状態で、センサ駆動制御手段３１により、カメラ２を作動させて、パターン光撮像時間Ｔ２の撮像を撮像回数ｎだけ行って、ｎ個のパターン光画像を撮像し、その投光情報を第２保持部３４に保持する（ステップＳ６）。
【００４２】
次に、時間制御手段３２から背景撮像時間Ｔ１、パターン光撮像時間Ｔ２、撮像回数ｎのデータを補完処理手段３５に転送する（ステップＳ７）。
【００４３】
次に、補完処理手段３５では、両撮像時間Ｔ１，Ｔ２の比率に基づいて、第１保持部３３に保持された背景情報における受光量Ｃ１を補完して補完受光量ＣＨを求める（ステップＳ８）。
【００４４】
次に、信号処理手段３６により、補完処理手段３５で得られた補完受光量ＣＨと、第２保持部３４に保持されたパターン光画像ＰＣの受光量Ｃ２と、の差分であるパターン光受光量ＣＰを求める（ステップＳ９）。
【００４５】
そして、パターン光受光量ＣＰが存在する撮像画素に基づいてパターン光ＰＬの照射箇所を抽出し（ステップＳ１０）、かつ、投光装置１によるパターン光ＰＬの照射を終了する（ステップＳ１１）。
【００４６】
以上説明してきたように、本実施例１では、背景画像の光量レベルが高い（明るい）場合には、パターン光画像ＰＣを複数取得し、これら複数のパターン光画像ＰＣにおけるパターン光ＰＬに相当する受光量Ｃ２ｐを積算して、画像上のパターン光ＰＬを抽出するようにした。
したがって、背景の光量レベルと比較してパターン光ＰＬの光量レベルが低い場合や、背景の光量レベルが変化した場合であっても、パターン光画像ＰＣを１回のみ撮像してパターン光ＰＬを抽出するのと比較して、パターン光ＰＬの光量レベルを高くすることなしに、パターン光ＰＬを高い精度で抽出することが可能となる。
これにより、投光装置１の小型化を図ることが可能となるとともに、パターン光ＰＬが外界に与える影響を小さくしながらも、画像上のパターン光ＰＬを高い精度で抽出することが可能となる。
【００４７】
さらに、本実施例１では、パターン光画像ＰＣの撮像を、１フレーム中で、背景画像の撮像を行わない無駄な時間を利用して行うようにしている。すなわち、図１０に示すように、背景の光量レベルが低い場合には、１フレームの全てを使って撮像を行っても、受光量Ｌが飽和受光量ＬＭに達しないが、背景の光量レベルが高い場合には、撮像時間を短くしないと、受光量Ｌが飽和受光量ＬＭに達してしまう。この場合、撮像を行わない時間が無駄になる。
本実施例１では、背景の光量レベルが高い場合には、この無駄な時間を利用してパターン光画像ＰＣの撮像を行うため、背景画像の撮像とパターン光画像ＰＣの撮像とをそれぞれ別のフレームで行う場合に比べて、短時間に効率的に両画像情報を得ることができる。
また、このように短時間で両画像情報を得ることは、時々刻々と移動する車両ＭＢにおいて、その前方に存在する物体Ｍの検出を行うのにあたり、より有効である。
なお、背景の光量レベルが低い場合には、背景撮像時間Ｔ１が１フレームの１／２であっても、パターン光ＰＬに相当する受光量Ｃ２ｐは、識別するのに充分な量が得られる。
【００４８】
しかも、本実施例１では、背景が明るいほど、背景撮像時間Ｔ１が短い時間となり投光時間ＬＴが長く設定されるため、パターン光画像ＰＣの撮像回数ｎを多くして、パターン光ＰＬ相当分の光量を多く蓄積することができる。よって、背景の光量レベルが高い場合や背景の光量レベルが変化する場合であっても、高い精度でパターン光ＰＬの抽出が可能となる。
これは、昼夜を問わず走行して、周囲環境が短時間に変化する車両ＭＢにおいて、その前方に存在する物体Ｍの検出を行うのにあたり、より有効である。
【００４９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１ないし実施例７を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１ないし実施例７に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００５０】
すなわち、実施例１では、本発明の光検出装置および光検出装置として、車両に搭載して実行するものを示したが、これに限定されない。例えば、鉄道や船舶などの他の乗り物や、産業ロボット・警備ロボット・介護ロボットなどのロボットあるいは産業機器などの移動する装置に適用できる他、固定して測定する機器にも適用することができる。
【００５１】
また、投光手段から照射する光は、実施例１で示した形態のパターン光ＰＬに限定されるものではなく、適用された機器および所定範囲および検知対象物に応じて最適の形態の光を照射すればよい。例えば、単に縦横の格子状のパターン光を照射するようにしてもよい。
【００５２】
また、実施例１では、１フレーム中で、背景情報の取得と投光情報の取得とを行う例を示したが、これに限定されず、別個のフレームでそれぞれ背景情報と投光情報との取得を行うようにしてもよい。さらに、この場合、背景情報と投光情報とは、いずれを先に取得してもよい。
【００５３】
また、実施例１では、投光撮像時間Ｔ２を、今回取得した背景情報の受光量に応じて決定する例を示したが、背景撮像時間Ｔ１と同様に、前回の背景情報の受光量に応じて決定するようにしてもよい。さらに、投光撮像時間Ｔ２は、実施例１では、パターン光ＰＬを照射した受光量ＣＰ１が飽和受光量ＬＭを越えないように設定した例を示したが、その背景分の受光量Ｃ２ｈが飽和受光量ＬＭを超えない範囲であれば、受光量ＣＰ１が飽和受光量ＬＭを越える受光量に設定することもできる。すなわち、この場合でも、パターン光撮像時間Ｔ２で撮像して得られたパターン光画像情報には、パターン光分の受光量の一部が上乗せされている。したがって、これを積算することで、パターン光受光量ＣＰを抽出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置に相当する部分を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置を適用した距離計測装置Ａおよびこれを搭載した車両ＭＢを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置から照射するパターン光ＰＬを示す平面図である。
【図４】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置の投光装置１の構造の概略を示す構造説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置のカメラ２で撮像したパターン光画像ＰＣを示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置における背景の光量レベルが高いときの、背景撮像時間Ｔ１，パターン光撮像時間Ｔ２と、その受光量Ｃ１，Ｃ２および補完受光量ＣＨの関係を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置におけるパターン光画像の撮像回数特性図である。
【図８】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置のコントロールユニットＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置における背景の光量レベルが低い場合の撮像例の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態の実施例１の光検出装置との比較例であって、１フレームで１回の撮像を行う場合の説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１     投光装置（投光手段）
２     カメラ（撮像手段）
３１   センサ駆動制御手段（作動制御手段）
３２   時間制御手段（作動制御手段）
３３   第１保持部（受光処理手段）
３４   第２保持部（受光処理手段）
３５   補完処理手段（受光処理手段）
３６   信号処理手段（受光処理手段）
Ｃ１   （背景撮像時間Ｔ１の）受光量
Ｃ２   （各パターン光画像ＰＣの受光量ＣＰ１を積算した）受光量
ＣＨ   補完受光量
ＣＰ   パターン光受光量
ＣＵ   コントロールユニット（作動制御手段、受光処理手段）
ＬＭ   飽和受光量
ＬＴ   投光時間
ｎ     撮像回数
ＰＬ   パターン光（照射光）
Ｔ１   背景撮像時間
Ｔ２   パターン光撮像時間
【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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【図１０】
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