距离测量装置、自动门系统、开闭系统以及距离测量方法与流程

1.本公开涉及一种测量与对象物的距离的距离测量装置等。


背景技术：

2.测量与对象物的距离的距离测量装置已得到广泛普及。此类距离测量装置中，有时要求尽可能缩短直至距离测量为止的时间。为了解决此类问题，专利文献1以及专利文献2中公开了削减用于距离测量的处理量(计算量)的技术。
3.[现有技术文献]
[0004]
[专利文献]
[0005]
专利文献1：日本专利特表2021-518535号公报
[0006]
专利文献2：日本专利特表2021-522730号公报


技术实现要素：

[0007]
[发明所要解决的问题]
[0008]
但是，关于专利文献1以及专利文献2的技术，存在进一步改良的空间。
[0009]
本公开的一形态的目的在于实现一种能够削减用于距离测量的处理量的距离测量装置以及距离测量方法。
[0010]
[解决问题的手段]
[0011]
为了解决所述问题，本公开的一形态所涉及的距离测量装置包括：一个以上的发光元件；以及二维地配置有具备所述受光元件的多个像素部的图像传感器，所述图像传感器具备位置输出部，所述位置输出部在所述受光元件中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素部在所述图像传感器中的位置，并且，所述距离测量装置包括：位置判定部，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出部，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。
[0012]
根据上述结构，仅关于受光量超过第一阈值的像素部进行距离导出处理。因此，能够削减用于距离导出的处理量。
[0013]
进一步地，仅在受光量超过第一阈值的受光元件中的所述受光元件的位置位于反射轨迹上的情况下，进行距离导出处理。因此，不需要对整个图像传感器进行扫描，因此能够进一步削减用于距离导出的处理量。
[0014]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，对于所述多个像素部分别配设有事件产生部，所述事件产生部在各受光元件中的受光量超过所述第一阈值时产生事件，所述位置输出部输出所述事件产生部产生了所述事件的所述像素部在所述图像传感器中的位置。
[0015]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，所述第一阈值以及第二阈值被设定为相对于基准受光量的比例，所述基准受光量在所述事件的产生后，被更新为该产生后的受光量，所述第一阈值所表示的受光量比所述基准受光量大所述基准受光量的第一比例量，所述第二阈值所表示的受光量比所述基准受光量小所述基准受光量的第二比例量，所述事件产生部除了在所述受光元件中的所述受光量超过所述第一阈值时，还在低于所述第二阈值时产生所述事件。
[0016]
根据上述结构，能够在反射光束不再成像而受光元件中的受光量成为事件产生前的受光量时，产生事件。
[0017]
本公开的一形态的距离测量装置中，也可为，所述事件产生部产生能够识别所述受光量是超过所述第一阈值还是低于所述第二阈值的事件。
[0018]
根据上述结构，能够识别是因受光量大产生了事件，还是因受光量小产生了事件。
[0019]
本公开的一形态的距离测量装置中，也可为，用于设定所述第一阈值的所述第一比例的绝对值大于用于设定所述第二阈值的所述第二比例的绝对值，所述距离测量装置包括同一像素事件判定部，所述同一像素事件判定部判定是否在规定时间内，同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值，所述位置判定部判定具备由所述同一像素事件判定部判定为同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值的受光元件的像素部的位置是否位于所述反射轨迹上。
[0020]
根据上述结构，能够确认受光量超过第一阈值的受光元件与随后低于第二阈值的受光元件是否相同。因此，能够确认因照射光束而所述受光元件中的受光量超过第一阈值的情况，从而能够准确识别因照射光束产生了事件的像素部的位置。另外，由于仅在因中止照射光束的照射而产生了事件时进行处理，因此能够削减处理量。
[0021]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，所述图像传感器具备时刻输出部，所述时刻输出部输出所述事件产生部产生所述事件的时刻。
[0022]
根据上述结构，能够识别产生了事件的时间。
[0023]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，所述图像传感器具备受光量输出部，所述受光量输出部输出表示所述事件产生部产生所述事件时的、所述受光元件的受光量的信息。
[0024]
根据上述结构，能够识别产生了事件时的亮度。
[0025]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为下述中的至少任一种情况：包括多个所述发光元件，以及包括将从所述发光元件照射的光分割为多个所述照射光束的分光器。
[0026]
根据上述结构，能够生成多个照射光束，因此能够扩大距离测量装置的测量区域。
[0027]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，所述发光元件的发光方向形成为，所述多个照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。
[0028]
根据上述结构，能够排除反射轨迹重叠导致多个反射光束在图像传感器上混在一起的现象，因此能够提高测量的精度。
[0029]
本公开的一形态所涉及的距离测量装置中，也可为，所述一个以上的发光元件的发光方向形成为，同时照射的所述多个照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。
[0030]
根据上述结构，能够排除反射轨迹重叠导致多个反射光束在图像传感器上混在一
起的现象，因此能够提高测量的精度。
[0031]
本公开的一形态所涉及的自动门系统包括：所述距离测量装置；检测装置，使用由所述距离测量装置所测量出的距离来检测通行者；以及自动门，基于所述检测部的检测结果来开闭。
[0032]
本公开的一形态所涉及的开闭系统包括：所述距离测量装置；检测装置，使用由所述距离测量装置所测量出的距离来检测通行者以及通行物；以及挡闸以及闸门中的至少任一个，基于所述检测装置的检测结果来开闭。
[0033]
为了解决所述问题，本公开的一形态所涉及的距离测量方法在距离测量装置中测量直至测量对象为止的距离，所述距离测量装置包括发光元件、以及二维地配置有具备受光元件的多个像素的图像传感器，所述距离测量方法包括：位置输出步骤，当所述多个受光元件各自中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素在所述图像传感器中的位置；位置判定步骤，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出步骤，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。
[0034]
根据上述结构，仅关于受光量超过第一阈值的受光元件进行距离导出处理。因此，能够削减用于距离导出的处理量。
[0035]
进一步地，仅在受光量超过第一阈值的受光元件中的所述受光元件的位置位于反射轨迹上的情况下进行距离导出处理。因此，不需要对整个图像传感器进行扫描，因此能够进一步削减用于距离导出的处理量。
[0036]
[发明的效果]
[0037]
根据本公开的一形态，能够削减用于距离测量的处理量。
附图说明
[0038]
图1是表示本公开的实施方式1的自动门系统的主要部分结构的框图。
[0039]
图2是上述自动门系统的外观图。
[0040]
图3是上述自动门系统所具备的图像传感器的正视图。
[0041]
图4是用于说明上述图像传感器所具备的事件产生部产生事件的一例的图。
[0042]
图5是用于说明本公开的实施方式1所涉及的反射轨迹的图。
[0043]
图6是表示本公开的实施方式1所涉及的、测量直至测量对象为止的距离的距离测量方法的处理的一例的流程图。
[0044]
图7是表示本公开的实施方式1所涉及的、测量直至测量对象为止的距离的距离测量方法的处理的另一例的流程图。
[0045]
图8是表示本公开的实施方式2所涉及的挡闸开闭系统的主要部分结构的框图。
[0046]
图9是表示照射至检测区域d的照射光束的发光图形的实例的图。
[0047]
图10是表示从自动门系统的上方观察检测装置以及检测区域时的、反射轨迹重叠的情况下的发光图形的图。
[0048]
图11是表示图10所示的发光图形下的、各照射光束的反射轨迹的图。
[0049]
图12是表示从自动门系统的上方观察检测装置以及检测区域时的、反射轨迹未重叠的情况下的发光图形的图。
[0050]
图13是表示图12所示的发光图形下的、各照射光束的反射轨迹的图。
具体实施方式
[0051]
〔实施方式1〕
[0052]
以下，详细说明本公开的一实施方式。图1是表示本实施方式中的自动门系统1的主要部分结构的框图。图2是自动门系统1的外观图。图2是从外部侧观察自动门10的图，示出了表示在后文所述的第一滑动门11以及第二滑动门12为关闭状态的样子的图。
[0053]
此外，以下例举检测装置30被配设在自动门系统1中的实例来进行说明，但检测装置30的用途并不限于此。检测装置30所具有的距离测量功能除了自动门系统1以外，还能够用于需要距离测量的系统。
[0054]
如图1以及图2所示，自动门系统1包括自动门10、检测装置30以及门开闭控制部40。
[0055]
自动门10具备第一滑动门11以及第二滑动门12。第一滑动门11以及第二滑动门12是由在后文所述的门开闭控制部40控制开闭动作。
[0056]
检测装置30具备一个以上的发光元件31、分光器32、图像传感器33以及控制部34。
[0057]
发光元件31是对检测装置30的检测区域照射作为照射光束的光的元件。发光元件31在规定时间，以脉冲方式来照射光。
[0058]
分光器32将从发光元件31照射的光分割为多个光(照射光束)。从发光元件31照射的光被分光器32分割，从而形成从检测装置30照射的照射光束的发光图形。关于该发光图形的详细内容将在后文叙述。由于能够通过分光器32将从发光元件31照射的光分割为多个照射光束，因此能够从1个发光元件31生成多个照射光束。由此，能够扩大检测装置30的检测区域。
[0059]
图像传感器33是使从发光元件31照射的照射光束被对象物反射的反射光束成像的传感器。图3是图像传感器33的正视图。如图3所示，图像传感器33具有二维地配置的多个像素部33a，各像素部33a具备受光元件33aa。由此，在图像传感器33中，二维地配置有多个受光元件33aa。多个受光元件33aa接收从发光元件31照射的照射光束被对象物反射的反射光束，由此，反射光束在图像传感器33中成像。多个受光元件33aa彼此被光学分离，并且时间动作被分离。
[0060]
如图1所示，对于多个像素部33a分别配设有阈值判定部33ab以及事件产生部33ac。为了简化，图1中仅图示了2个像素部33a。
[0061]
阈值判定部33ab判定各受光元件33aa中的受光量是否超过规定的阈值(以下称作第一阈值)。另外，阈值判定部33ab判定各受光元件33aa中的受光量是否低于规定的阈值(以下称作第二阈值)。
[0062]
事件产生部33ac在阈值判定部33ab判定为各受光元件33aa中的受光量超过第一阈值时、或者在阈值判定部33ab判定为各受光元件33aa中的受光量低于第二阈值时，产生事件。以下，有时将因受光元件33aa中的受光量超过第一阈值而产生的事件称作正事件，将因受光元件33aa中的受光量低于第二阈值而产生的事件称作负事件。
[0063]
图4是用于说明事件产生部33ac产生事件的一例的图。如图4所示，作为一例，假设在某受光元件33aa中，从时刻t0至时刻t1，反射光束未成像，从时刻t1至时刻t2，反射光束成像。在从时刻t0至时刻t1的期间，上述的某受光元件33aa中反射光束未成像，但由于接收了外来光(例如太阳光等)，因此有规定受光量(此处称为受光量ra)的光成像。
[0064]
此种情况下，阈值判定部33ab将从时刻t0至时刻t1的上述第一阈值(以下称作第一阈值p1)设定为相对于受光量ra的比例。即，阈值判定部33ab将受光量ra作为基准受光量，以大于基准受光量的方式，将受光量ra加上受光量ra的第一比例(例如20％)所得的受光量设定为第一阈值p1。
[0065]
另外，阈值判定部33ab将从时刻t0至时刻t1的上述第二阈值(以下称作第二阈值p2)设定为相对于受光量ra的比例。即，阈值判定部33ab将受光量ra作为基准受光量，以小于基准受光量的方式，将从受光量ra减去受光量ra的第二比例(例如10％)所得的受光量设定为第二阈值p2。
[0066]
阈值判定部33ab设定为，用于设定上述第一阈值的第一比例的绝对值大于用于设定上述第二阈值的第二比例的绝对值。上述第一阈值p1以及第二阈值p2的实例中，第一比例的绝对值为20，第二比例的绝对值为10，因此满足上述设定条件。
[0067]
事件产生部33ac在阈值判定部33ab判定为因反射光束成像而上述某受光元件33aa中的受光量成为大于第一阈值p1的受光量rb时，即，在时刻t1，产生正事件。
[0068]
阈值判定部33ab在产生了事件的情况下，更新第一阈值以及第二阈值。图4所示的实例中，阈值判定部33ab在产生了正事件的时刻t1更新第一阈值以及第二阈值。阈值判定部33ab将时刻t1以后的第一阈值(以下称作第一阈值p3)设定为相对于正事件后的受光量即受光量rb的比例。即，阈值判定部33ab将受光量rb作为基准受光量，以大于基准受光量的方式，将受光量rb加上受光量rb的上述第一比例所得的受光量设定为第一阈值p3。
[0069]
另外，阈值判定部33ab将时刻t1以后的第二阈值(以下称作第二阈值p4)设定为相对于受光量rb的比例。即，阈值判定部33ab将正事件后的受光量即受光量rb作为基准受光量，以小于基准受光量的方式，将从受光量rb减去受光量rb的上述第二比例所得的受光量设定为第二阈值p4。
[0070]
事件产生部33ac在阈值判定部33ab判定为反射光束不再成像而上述某受光元件33aa中的受光量成为小于第二阈值p4的受光量ra时，即，在时刻t2，产生负事件。
[0071]
此处，如上所述，第一阈值以及第二阈值被设定为，用于设定第一阈值的第一比例的绝对值大于用于设定第二阈值的第二比例的绝对值。因此，反射光束不再成像而上述某受光元件33aa中的受光量成为时刻t0至时刻t1的受光量ra的时刻t2的受光量ra低于第二阈值p4，事件产生部33ac能够产生负事件。
[0072]
事件产生部33ac以能够识别是因受光量超过第一阈值而产生的事件(即，正事件)，还是因受光量低于第二阈值而产生的事件(即，负事件)的方式来产生事件。
[0073]
图像传感器33还具备位置输出部33b、事件时刻输出部33c(时刻输出部)以及受光量输出部33d。
[0074]
位置输出部33b在多个受光元件33aa各自中的受光量超过第一阈值的情况下，输出具有上述受光元件33aa的像素部33a在图像传感器33中的位置。具体而言，位置输出部33b将事件产生部33ac产生了事件的像素部33a在图像传感器33中的位置输出至控制部34。
位置输出部33b输出二维坐标作为在图像传感器33中的位置。
[0075]
事件时刻输出部33c将事件产生部33ac产生了事件的时间输出至控制部34。控制部34能够根据来自事件时刻输出部33c的输出来识别产生了事件的时间。
[0076]
受光量输出部33d将表示事件产生部33ac产生了事件时的、产生了上述事件的像素部33a的受光元件33aa的受光量的信息输出至控制部34。根据来自受光量输出部33d的输出，能够识别产生了事件时的亮度。
[0077]
控制部34控制检测装置30的各部。控制部34具备同一像素事件判定部34a、位置判定部34b、距离导出部34c以及检测部34d。
[0078]
同一像素事件判定部34a在事件产生部33ac产生了多个事件的情况下，判定是否在同一受光元件33aa中，在规定时间内产生了正事件后产生了负事件。换言之，同一像素事件判定部34a判定是否在规定时间内，同一受光元件33aa中的受光量在超过了第一阈值后低于第二阈值。上述规定时间例如也可设为发光元件31所照射的照射光束的脉冲照射时间。由此，能够确定由同一像素事件判定部34a判定为在脉冲照射时间的期间内在同一像素部33a中产生了正事件后产生了负事件的像素部33a是反射光束成像的像素部33a。
[0079]
同一像素事件判定部34a将判定为产生了正事件后产生了负事件的像素部33a的位置信息输出至位置判定部34b。
[0080]
位置判定部34b判定位置输出部33b所输出的、事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置是否位于后述的反射轨迹上。
[0081]
图5是用于说明上述反射轨迹的图。如图5所示，在图像传感器33中，关于从发光元件31射出并被分光器32分割的各个照射光束，预先存储有一边改变与上述对象物的距离一边在图像传感器33上将照射光束被对象物反射的反射光束在图像传感器33上成像的点连结而成的线来作为反射轨迹。图5中表示了与多个照射光束中的2束照射光束相关的反射轨迹a1以及反射轨迹a2。
[0082]
此处，在从发光元件31同时射出的多个照射光束的照射区域近的情况下，多个照射光束的反射轨迹有时会重叠，此种情况下，无法判定是哪个照射光束所形成的反射轨迹，因此无法准确算出距离。
[0083]
因此，本公开的一形态中，优选通过调整从发光元件31照射的光，从而使一个以上的发光元件31的发光方向形成为，同时照射的多个照射光束所形成的反射轨迹不重叠。例如，当想要对在第一方向(例如水平方向)上接近的照射区域同时照射多个照射光束时，通过对在与上述第一方向不同的方向(例如铅垂方向)上彼此隔开规定距离以上的区域照射多个照射光束，能够避免多个照射光束所形成的反射轨迹发生重叠。其结果，能够确定产生了事件的像素部33a位于哪个照射光束所形成的反射轨迹上，因此能够提高测量的精度。此外，在以不同的时机照射多个照射光束的情况下，上述多个照射光束所形成的反射轨迹也能够不发生重叠。
[0084]
另外，本公开的一形态中，也可为，通过调整从发光元件31照射的光，从而使一个以上的发光元件31的发光方向形成为，任何照射光束所形成的反射轨迹均不彼此重叠。即，也可将从发光元件31照射的光调整为，多个照射光束所形成的所有反射轨迹不会重叠。由此，即便同时照射多个光束，也能够使上述多个照射光束所形成的反射轨迹不发生重叠，因此能够提高测量的精度。
[0085]
如上所述，位置判定部34b判定事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置是否位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上。位置判定部34b在像素部33a的位置位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上的情况下，将上述位置输出至距离导出部34c。
[0086]
本公开的一形态中，也可为，位置判定部34b仅关于由同一像素事件判定部34a判定为产生了正事件后产生了负事件的像素部33a，判定上述像素部33a是否位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上。此处，因照射光束而受光量超过第一阈值的受光元件33aa在上述照射光束的照射结束后，受光量应低于第二阈值。根据上述结构，能够判定受光量超过第一阈值的受光元件33aa与随后低于第二阈值的受光元件33aa是否相同。因此，能够确认因照射光束而上述受光元件33aa中的受光量超过了第一阈值的情况，从而能够准确地识别因照射光束产生了事件的像素部33a的位置。另外，仅在因中止照射光束的照射而产生了事件时进行处理，因此能够削减处理量。
[0087]
距离导出部34c使用由位置判定部34b所输出的位于任一反射轨迹上的像素部33a的位置来导出直至测量对象为止的距离。如上所述，反射轨迹是一边改变与上述对象物的距离一边将反射光束在图像传感器33上成像的点连结而成的线。距离导出部34c关于位于反射轨迹上的各个像素部33a，与像素部33a的位置对应地预先存储有图像传感器33与上述对象物的距离。此外，也可不仅存储图像传感器33与对象物的距离，还与像素部33a的位置对应地预先存储有配设着包含图像传感器33的检测装置30的自动门系统1与对象物的距离。
[0088]
距离导出部34c在从位置判定部34b收到像素部33a的位置时，读出与上述位置对应的、图像传感器33与上述对象物的距离，由此，导出从图像传感器33直至测量对象为止的距离。即，距离导出部34c在由位置判定部34b所输出的位于任一反射轨迹上的像素部33a的位置位于反射轨迹上的情况下，使用上述像素部33a的位置与直至对象物为止的距离的关系，导出从图像传感器33直至对象物为止的距离。距离导出部34c将所导出的从图像传感器33直至测量对象为止的距离输出至检测部34d。
[0089]
检测部34d使用从距离导出部34c输出的从图像传感器33直至测量对象为止的距离来检测通行者。换言之，检测部34d使用从距离导出部34c输出的从图像传感器33直至测量对象为止的距离来判定通行者的检测的有无。例如也可为，检测部34d在从图像传感器33直至测量对象为止的距离比规定距离近的情况下，视为检测到通行者。检测部34d将通行者的检测结果输出至门开闭控制部40。
[0090]
门开闭控制部40基于由检测部34d所检测出的、位于自动门10附近的通行者的检测结果，来控制自动门10的开闭动作。例如也可为，门开闭控制部40在从检测部34d收到有通行者位于自动门10附近这一检测结果时，使自动门10进行打开动作。
[0091]
如上所述，本实施方式中的自动门系统1中，发光元件31、分光器32、图像传感器33、同一像素事件判定部34a、位置判定部34b以及距离导出部34c作为距离测量装置发挥功能。另外，自动门系统1具备检测部34d，所述检测部34d使用由上述距离测量装置所测量出的距离来检测通行者。即，检测装置30具备作为测量从图像传感器33直至测量对象为止的距离的距离测量装置和检测通行者的检测装置的功能。另外，自动门系统1具备门开闭控制部40，所述门开闭控制部40基于由检测部34d所检测出的通行者的检测结果来控制自动门10的开闭动作。换言之，自动门系统1中，自动门10是基于使用由上述距离测量装置所测量
出的距离而判定的通行者的检测结果来开闭。
[0092]
接下来对通过检测装置30所进行的测量直至测量对象为止的距离的距离测量方法进行说明。以下，关于距离测量方法，对仅使用正事件的距离测量方法、与同时使用正事件和负事件的距离测量方法进行说明。
[0093]
图6是表示仅使用正事件的距离测量方法的处理的一例的流程图。如图6所示，在仅使用正事件的距离测量方法中，首先，根据控制部34的指示，从发光元件31照射光(步骤s1，照射步骤)。从发光元件31照射的光由分光器32分割为多个照射光束，以规定的发光图形照射至检测区域d。
[0094]
接下来，在各像素部33a中，阈值判定部33ab判定受光元件33aa的受光量是否超过第一阈值(步骤s2)。若受光量未超过第一阈值(步骤s2中的否)，则返回步骤s1。
[0095]
另一方面，若受光量超过第一阈值(步骤s2中的是)，事件产生部33ac在具备上述受光元件33aa的像素部33a中产生正事件(步骤s3，事件产生步骤)。当事件产生部33ac产生正事件时，位置输出部33b将产生了正事件的像素部33a的位置输出至位置判定部34b。
[0096]
接下来，位置判定部34b判定位置输出部33b所输出的像素部33a的位置，即，事件产生部33ac产生了正事件的像素部33a的位置是否位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上(步骤s4，位置判定步骤)。
[0097]
若事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置不位于多个反射轨迹中的任何反射轨迹上(步骤s4中的否)，则返回步骤s1。
[0098]
另一方面，若事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上(步骤s4中的是)，则距离导出部34c使用由位置判定部34b所输出的位于任一反射轨迹上的像素部33a的位置来导出直至测量对象为止的距离(步骤s5，距离导出步骤)。
[0099]
如上所述，本实施方式中的检测装置30中，仅关于事件产生部33ac产生了事件的像素部33a进行距离导出处理。因此，与关于所有像素进行距离导出处理的以往技术相比，能够削减用于距离导出的处理量。
[0100]
另外，检测装置30中，判定产生了事件的像素部33a的位置是否位于反射轨迹上，仅在上述像素部33a的位置位于反射轨迹上的情况下进行距离导出处理。因此，不需要对整个图像传感器33进行扫描，因此能够进一步削减用于距离导出的处理量。
[0101]
进一步地，检测装置30中，距离导出部34c通过读出预先存储的与像素部33a的位置对应的、图像传感器33与上述对象物的距离，从而导出从图像传感器33直至测量对象为止的距离。由此，能够进一步削减用于距离导出的处理量。
[0102]
图7是表示同时使用正事件与负事件的距离测量方法的处理的一例的流程图。如图7所示，在同时使用正事件与负事件的距离测量方法中，首先，根据控制部34的指示，从发光元件31照射光(步骤s11，照射步骤)。从发光元件31照射的光由分光器32分割为多个照射光束，以规定的发光图形照射至检测区域d。
[0103]
接下来，各像素部33a中，阈值判定部33ab判定受光元件33aa的受光量是否超过第一阈值(步骤s12)。若受光量未超过第一阈值(步骤s12中的否)，则返回步骤s11。
[0104]
另一方面，若受光量超过第一阈值(步骤s12中的是)，则事件产生部33ac在具备上述受光元件33aa的像素部33a中产生正事件(步骤s13，事件产生步骤)。当事件产生部33ac
产生正事件时，位置输出部33b将产生了正事件的像素部33a的位置输出至控制部34。
[0105]
接下来，位置判定部34b判定位置输出部33b所输出的像素部33a的位置，即，事件产生部33ac产生了正事件的像素部33a的位置是否位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上(步骤s14，位置判定步骤)。若事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置不位于多个反射轨迹中的任何反射轨迹上(步骤s4中的否)，则返回步骤s11。
[0106]
另一方面，若事件产生部33ac产生了事件的像素部33a的位置位于多个反射轨迹中的任一反射轨迹上(步骤s14中的是)，则控制部34存储上述像素部33a的位置(步骤s15)。
[0107]
接下来，当来自发光元件的光照射结束时(步骤s16)，在各像素部33a中，阈值判定部33ab判定受光元件33aa的受光量是否低于第二阈值(步骤s17)。若受光量不低于第二阈值(步骤s17中的否)，则返回步骤s11。
[0108]
另一方面，若受光量低于第二阈值(步骤s17中的是)，则事件产生部33ac在具备上述受光元件33aa的像素部33a中产生负事件(步骤s18，事件产生步骤)。当事件产生部33ac产生负事件时，位置输出部33b将产生了负事件的像素部33a的位置输出至控制部34。
[0109]
接下来，同一像素事件判定部34a判定从位置输出部33b输出的产生了负事件的像素部33a的位置与在步骤s15中存储的产生了正事件的像素部33a的位置是否相同(步骤s19)。若从位置输出部33b输出的产生了负事件的像素部33a的位置与在步骤s15中存储的产生了正事件的像素部33a的位置不同(步骤s19中的否)，则返回步骤s11。
[0110]
另一方面，若从位置输出部33b输出的产生了负事件的像素部33a的位置与在步骤s15中存储的产生了正事件的像素部33a的位置相同(步骤s19中的是)，则距离导出部34c使用由位置判定部34b所输出的位于任一反射轨迹上的像素部33a的位置来导出直至测量对象为止的距离(步骤s20，距离导出步骤)。
[0111]
在上述同时使用正事件与负事件的距离计算方法中，能够在同一像素部33a中判定同一像素部33a中的受光量是否在超过了第一阈值后低于第二阈值。因此，能够确认因照射光束而上述像素部33a中的受光量超过第一阈值，从而能够准确地识别因照射光束产生了事件的像素部33a的位置。另外，仅在因中止照射光束的照射产生了负事件时进行处理，因此能够削减处理量。
[0112]
〔实施方式2〕
[0113]
以下对本公开的另一实施方式进行说明。此外，为了方便说明，对于与在上述实施方式中说明的构件具有相同功能的构件，标注相同的符号，并不再重复其说明。
[0114]
实施方式1中，对将检测装置30适用于自动门系统的形态进行了说明，但在本实施方式中，对将检测装置30适用于挡闸开闭系统(开闭系统)的形态进行说明。
[0115]
图8是表示本实施方式中的挡闸开闭系统2的主要部分结构的框图。如图8所示，挡闸开闭系统2取代实施方式1中的自动门10以及门开闭控制部40，而具备挡闸50以及挡闸开闭控制部60。
[0116]
挡闸开闭控制部60基于由检测部34d所检测出的、位于挡闸50附近的通行者的检测结果，来控制挡闸50的开闭动作。例如也可为，挡闸开闭控制部60在从检测部34d收到有通行者或通行物位于挡闸50附近这一检测结果时，使挡闸50进行打开动作。
[0117]
本实施方式中的挡闸开闭系统2中，也与实施方式1中的自动门系统1同样地，基于检测装置30的检测结果来控制挡闸50的开闭动作。因此，与以往的挡闸开闭系统相比，能够
以较少的处理量来测量从通行者或通行物直至挡闸50为止的距离。
[0118]
上述的实施方式1以及实施方式2中，对将检测装置30适用于自动门系统或挡闸开闭系统的形态进行了说明，但检测装置30也能够适用于例如对闸门的开闭进行控制的闸门开闭系统等的其他门窗开闭系统。
[0119]
〔反射轨迹不重叠的结构例〕
[0120]
接下来，参照图9～图13，对反射轨迹不重叠的结构例进行说明。首先，参照图9，对从检测装置30照射的照射光束进行说明。图9是表示对检测区域d照射的照射光束的发光图形的实例的图。如上所述，从检测装置30的发光元件31照射的光由分光器32予以分割。经分割的光如图9所示成为多个照射光束并照射至检测区域d。图9所示的各点b表示检测区域d中的照射光束各自的照射位置。因而，各点b可以说是检测区域d中的照射光束的位置。图9所示的实例中，各点b在检测区域d中，沿与自动门10平行的方向隔开规定的间隔而配置，并且，隔开规定的间隔而与自动门10平行地排列的点b也配置在远离自动门10的方向上。此外，这是照射光束的发光图形的一例。
[0121]
接下来，参照图10以及图11来说明反射轨迹重叠时的实例。图10是表示从自动门系统1的上方观察检测装置30以及检测区域d的状态的发光图形的图。如图10所示，设沿自动门10的方向将检测区域d中的点b连结而成的直线为第一直线l1，连结发光元件31与图像传感器33的直线为第二直线l2。换言之，表示照射光束的位置的点b排列在第一直线l1上。另外，发光元件31以及图像传感器33排列在第二直线l2上。此外，图10所示的实例中，第一直线l1为第一直线l1a至第一直线l1g这6条。此处，将第一直线l1a至第一直线l1g统称为第一直线l1。
[0122]
图11表示图10所示的发光图形下的、各照射光束的反射轨迹。作为一例，图11表示使直至对象物为止的距离在0.5m至4m之间移动时的反射轨迹。图11中，分别示出了与图10所示的各点b对应的反射轨迹r。
[0123]
图11的1101是使直至对象物为止的距离从2m移动至4m时的反射轨迹r。1102是使直至对象物为止的距离从1.5m移动至4m时的反射轨迹r。1103是使直至对象物为止的距离从0.5m移动至4m时的反射轨迹r。
[0124]
如图11的1101所示，若直至对象物为止的距离处于2m至4m之间，则反射轨迹r各自不重叠。因而，此时能够准确地导出直至对象物为止的距离。另外，如图11的1102所示，在直至对象物为止的距离处于1.5m至4m之间，反射轨迹r也不重叠。因而，此时也能够导出直至对象物为止的距离。但如图11的1103所示，当直至对象物为止的距离从0.5m变为4m时，各自的反射轨迹r发生了重叠。因而，此时变得无法准确地导出直至对象物为止的距离。
[0125]
例如，与点b1(图10)的照射光束对应的反射轨迹r1(图11)的线段的延伸方向、和与点b2(图10)的照射光束对应的反射轨迹r2(图11)的线段的延伸方向相同，图11的1103所示的实例中，无法区分反射轨迹r1与反射轨迹r2。
[0126]
因此，可知的是，如图10所示的、表示照射光束的发光图形的第一直线l1与表示发光元件31及图像传感器33的位置关系的第二直线l2处于平行关系的情况下，反射轨迹r发生重叠，无法准确地导出直至对象物为止的距离。此外，即便是相同的移动距离，但若直至对象物为止的距离越远，则反射轨迹越短，距离越近则反射轨迹越长，因此越是要求导出直至距检测装置30的距离近的对象物为止的距离的情况下，反射轨迹r发生重叠的可能性越
高。
[0127]
为了解决上述问题，本技术发明人等专心研究发光元件31和图像传感器33的位置关系与照射光束的发光图形的位置关系，发现能够避免反射轨迹发生重叠。以下，对本技术发明人发现的结构进行说明。
[0128]
参照图12以及图13来说明本技术发明人等所发现的、发光元件31和图像传感器33的位置关系与照射光束的发光图形的位置关系。图12是表示从自动门系统1的上方观察检测装置30以及检测区域d的状态的发光图形的图。如图12所示，本结构例中，沿自动门10的方向将检测区域d中的点b连结而成的第一直线l1、与连结发光元件31和图像传感器33的第二直线l2并不平行，而是具有角度α。图13表示此结构例中的反射轨迹。
[0129]
图13与上述的图11同样，作为一例，表示使直至对象物为止的距离在0.5m至4m之间移动时的反射轨迹r。图13的1301是使直至对象物为止的距离从2m移动到4m时的反射轨迹r。1302是使直至对象物为止的距离从1.5m移动到4m时的反射轨迹r。1303是使直至对象物为止的距离从0.5m移动到4m时的反射轨迹r。
[0130]
图13的1301、1302、1303中，与上述的图11的实例不同，在直至对象物为止的距离为0.5m至4m之间的任一距离下，反射轨迹r均未发生重叠。
[0131]
例如，尽管与点b3(图12)的照射光束对应的反射轨迹r3(图13)的线段的延伸方向、和与点b4(图12)的照射光束对应的反射轨迹r4(图13)的线段的延伸方向相同，但未发生重叠。图13的1303所示的实例中，也能够区分反射轨迹r3与反射轨迹r4。
[0132]
因而可知的是，在表示照射光束的发光图形的第一直线l1、与表示发光元件31以及图像传感器33的位置关系的第二直线l2处于不平行的关系的本结构例的情况下，反射轨迹r不会发生重叠，能够准确地导出直至对象物为止的距离。
[0133]
另外，上述的角度α理想的是小于90度，也可小于45度。由于第二直线l2是连结发光元件31与图像传感器33的直线，因此角度α为90度则意味着发光元件31与图像传感器33相对于第一直线l1沿垂直方向排列。这会造成具备发光元件31以及图像传感器33的检测装置30变得庞大。因而，通过使角度α小于90度，进一步地小于45度，既能防止检测装置30变得庞大，又能准确地导出直至对象物为止的距离。
[0134]
如上所述，本技术发明人等发现的结构是如下所述的结构：当设将照射光束在检测区域d中的位置(点b)连结而成的直线，即，将照射光束的位置连结而成的直线为第一直线l1，连结发光元件31与图像传感器33的直线为第二直线l2时，第一直线l1与第二直线l2的方向不同，即，第一直线l1与第二直线l2不平行。
[0135]
换言之，是如下所述的结构：分割为多个的照射光束排列在多个平行的第一直线l1上，第一直线l1的方向与连结发光元件31和图像传感器33的第二直线l2的方向不同。
[0136]
通过此结构，在测量距离从近到远的任何情况下，均能够避免反射轨迹发生重叠。因而，在直至对象物为止的距离从近到远的任何情况下，检测装置30均能够准确地导出直至对象物为止的距离。
[0137]
〔总结〕
[0138]
本发明的形态1所涉及的距离测量装置包括：一个以上的发光元件；以及二维地配置有具备受光元件的多个像素部的图像传感器，所述图像传感器具备位置输出部，所述位置输出部在所述受光元件中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素
部在所述图像传感器中的位置，并且，所述距离测量装置包括：位置判定部，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出部，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。
[0139]
本发明的形态2所涉及的距离测量装置是在所述形态1中，对于所述多个像素部分别配设有事件产生部，所述事件产生部在各受光元件中的受光量超过所述第一阈值时产生事件，所述位置输出部输出所述事件产生部产生了所述事件的所述像素部在所述图像传感器中的位置。
[0140]
本发明的形态3所涉及的距离测量装置是在所述形态1或2中，所述第一阈值以及第二阈值被设定为相对于基准受光量的比例，所述基准受光量在所述事件的产生后，被更新为该产生后的受光量，所述第一阈值所表示的受光量比所述基准受光量大所述基准受光量的第一比例量，所述第二阈值所表示的受光量比所述基准受光量小所述基准受光量的第二比例量，所述事件产生部除了在所述受光元件中的所述受光量超过所述第一阈值时，还在低于所述第二阈值时产生所述事件。
[0141]
本发明的形态4所涉及的距离测量装置是在所述形态1～3的任一项中，所述事件产生部产生能够识别所述受光量是超过所述第一阈值还是低于所述第二阈值的事件。
[0142]
本发明的形态5所涉及的距离测量装置是在所述形态1～4的任一项中，用于设定所述第一阈值的所述第一比例的绝对值大于用于设定所述第二阈值的所述第二比例的绝对值，所述距离测量装置包括同一像素事件判定部，所述同一像素事件判定部判定是否在规定时间内，同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值，所述位置判定部判定具备由所述同一像素事件判定部判定为同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值的受光元件的像素部的位置是否位于所述反射轨迹上。
[0143]
本发明的形态6所涉及的距离测量装置是在所述形态1～5的任一项中，所述图像传感器具备时刻输出部，所述时刻输出部输出所述事件产生部产生所述事件的时刻。
[0144]
本发明的形态7所涉及的距离测量装置是在所述形态1～6的任一项中，所述图像传感器具备受光量输出部，所述受光量输出部输出表示所述事件产生部产生所述事件时的、所述受光元件的受光量的信息。
[0145]
本发明的形态8所涉及的距离测量装置是在所述形态1～7的任一项中，为下述中的至少任一种情况：包括多个所述发光元件，以及包括将从所述发光元件照射的光分割为多个所述照射光束的分光器。
[0146]
本发明的形态9所涉及的距离测量装置是在所述形态1～8的任一项中，所述发光元件的发光方向形成为，多个所述照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。
[0147]
本发明的形态10所涉及的距离测量装置是在所述形态1～9的任一项中，所述一个以上的发光元件的发光方向形成为，同时照射的多个所述照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。
[0148]
本发明的形态11所涉及的距离测量装置是在所述形态1～10的任一项中，所述多个发光元件所形成的多个照射光束或者由所述分光器分割为多个的照射光束排列在多个
平行的第一直线上，所述第一直线的方向、与连结所述发光元件和所述图像传感器的第二直线的方向不同。
[0149]
本发明的形态12所涉及的距离测量装置是在所述形态1～11的任一项中，所述第一直线与所述第二直线所成的角度小于90度。
[0150]
本发明的形态13所涉及的距离测量装置是在所述形态1～12的任一项中，所述第一直线与所述第二直线所成的角度小于45度。
[0151]
本发明的形态14所涉及的自动门系统包括：所述形态1～13的任一个距离测量装置；以及自动门，所述自动门基于使用由所述距离测量装置所测量出的距离而判定的通行者的检测结果来开闭。
[0152]
本发明的形态15所涉及的开闭系统包括：所述形态1～13的任一个距离测量装置；以及挡闸以及闸门中的至少任一个，所述挡闸以及闸门中的至少任一个基于使用由所述距离测量装置所测量出的距离而判定的通行者以及通行物的检测结果来开闭。
[0153]
本发明的形态16所涉及的距离测量方法是在距离测量装置中测量直至测量对象为止的距离的距离测量方法，所述距离测量装置包括发光元件、以及二维地配置有具备受光元件的多个像素部的图像传感器，所述距离测量方法包括：位置输出步骤，当所述受光元件中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素部在所述图像传感器中的位置；位置判定步骤，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出步骤，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。
[0154]
本公开并不限定于上述的各实施方式，可在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段适当组合所得的实施方式也包含在本公开的技术范围内。
[0155]
[符号的说明]
[0156]
1：自动门系统
[0157]
2：挡闸开闭系统
[0158]
10：自动门
[0159]
30：检测装置(距离测量装置)
[0160]
31：发光元件
[0161]
32：分光器
[0162]
33：图像传感器
[0163]
33a：像素部
[0164]
33aa：受光元件
[0165]
33ab：阈值判定部
[0166]
33ac：事件产生部
[0167]
33b：位置输出部
[0168]
33c：事件时刻输出部(时刻输出部)
[0169]
33d：受光量输出部
[0170]
34：控制部
[0171]
34a：同一像素事件判定部
[0172]
34b：位置判定部
[0173]
34c：距离导出部
[0174]
34d：检测部
[0175]
40：门开闭控制部
[0176]
50：挡闸
[0177]
60：挡闸开闭控制部

技术特征：
1.一种距离测量装置，其特征在于，包括：一个以上的发光元件；以及二维地配置有具备受光元件的多个像素部的图像传感器，所述图像传感器具备位置输出部，所述位置输出部在所述受光元件中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素部在所述图像传感器中的位置，并且所述距离测量装置包括：位置判定部，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出部，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。2.根据权利要求1所述的距离测量装置，其特征在于，对于所述多个像素部分别配设有事件产生部，所述事件产生部在各受光元件中的受光量超过所述第一阈值时产生事件，所述位置输出部输出所述事件产生部产生了所述事件的所述像素部在所述图像传感器中的位置。3.根据权利要求2所述的距离测量装置，其特征在于，所述第一阈值以及第二阈值被设定为相对于基准受光量的比例，所述基准受光量在所述事件的产生后，被更新为该产生后的受光量，所述第一阈值所表示的受光量比所述基准受光量大所述基准受光量的第一比例量，所述第二阈值所表示的受光量比所述基准受光量小所述基准受光量的第二比例量，所述事件产生部除了在所述受光元件中的所述受光量超过所述第一阈值时，还在低于所述第二阈值时产生所述事件。4.根据权利要求3所述的距离测量装置，其特征在于，所述事件产生部产生能够识别所述受光量是超过所述第一阈值还是低于所述第二阈值的事件。5.根据权利要求4所述的距离测量装置，其特征在于，用于设定所述第一阈值的所述第一比例的绝对值大于用于设定所述第二阈值的所述第二比例的绝对值，所述距离测量装置包括同一像素事件判定部，所述同一像素事件判定部判定是否在规定时间内，同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值，所述位置判定部判定具备由所述同一像素事件判定部判定为同一受光元件中的所述受光量在超过了所述第一阈值后低于所述第二阈值的受光元件的像素部的位置是否位于所述反射轨迹上。6.根据权利要求2所述的距离测量装置，其特征在于，所述图像传感器具备时刻输出部，所述时刻输出部输出所述事件产生部产生所述事件的时刻。7.根据权利要求2所述的距离测量装置，其特征在于，所述图像传感器具备受光量输出部，所述受光量输出部输出表示所述事件产生部产生
所述事件时的、所述受光元件的受光量的信息。8.根据权利要求1所述的距离测量装置，其特征在于，所述距离测量装置为下述中的至少任一种情况：包括多个所述发光元件，以及包括将从所述发光元件照射的光分割为多个所述照射光束的分光器。9.根据权利要求8所述的距离测量装置，其特征在于，所述发光元件的发光方向形成为，多个所述照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。10.根据权利要求8所述的距离测量装置，其特征在于，所述一个以上的发光元件的发光方向形成为，同时照射的多个所述照射光束所形成的所述反射轨迹不重叠。11.根据权利要求8所述的距离测量装置，其特征在于，所述多个发光元件所形成的多个照射光束或者由所述分光器分割为多个的照射光束排列在多个平行的第一直线上，所述第一直线的方向、与连结所述发光元件和所述图像传感器的第二直线的方向不同。12.根据权利要求11所述的距离测量装置，其特征在于，所述第一直线与所述第二直线所成的角度小于90度。13.根据权利要求12所述的距离测量装置，其特征在于，所述第一直线与所述第二直线所成的角度小于45度。14.一种自动门系统，其特征在于，包括：权利要求1至13中任一项所述的距离测量装置；以及自动门，所述自动门基于使用由所述距离测量装置所测量出的距离而判定的通行者的检测结果来开闭。15.一种开闭系统，其特征在于，包括：权利要求1至13中任一项所述的距离测量装置；以及挡闸以及闸门中的至少任一个，所述挡闸以及闸门中的至少任一个基于使用由所述距离测量装置所测量出的距离而判定的通行者以及通行物的检测结果来开闭。16.一种距离测量方法，其特征在于，其是在距离测量装置中测量直至测量对象为止的距离的距离测量方法，所述距离测量装置包括发光元件、以及二维地配置有具备受光元件的多个像素部的图像传感器，所述距离测量方法包括：位置输出步骤，当所述受光元件中的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件的所述像素部在所述图像传感器中的位置；位置判定步骤，将一边改变与所述对象物的距离，一边在所述图像传感器上将来自所述发光元件的照射光束被对象物反射的反射光束在所述图像传感器上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于所述反射轨迹上；以及距离导出步骤，当所述位置位于所述反射轨迹上时，使用所述位置与直至所述对象物为止的距离的关系，导出直至所述对象物为止的距离。

技术总结
本发明的目的是削减用于距离测量的处理量。本发明的检测装置(30)包括：发光元件(31)以及图像传感器(33)，所述图像传感器(33)二维地配置有具备受光元件(33Aa)的多个像素部(33A)。图像传感器(33)包括位置输出部，所述位置输出部在受光元件(33Aa)的受光量超过第一阈值时，输出具备所述受光元件(33Aa)的像素部(33A)在图像传感器(33)中的位置。检测装置(30)包括：位置判定部(34B)，将一边改变与对象物的距离，一边在图像传感器(33)上将照射光束被对象物反射的反射光束在图像传感器(33)上成像的点连结而成的线作为反射轨迹时，判定所述位置是否位于反射轨迹上；以及距离导出部(34C)，当所述位置位于反射轨迹上时，使用所述位置与直至对象物为止的距离的关系，导出直至对象物为止的距离。对象物为止的距离。对象物为止的距离。


技术研发人员：大庭浩之 平井和彦
受保护的技术使用者：欧宝士株式会社
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/8/4