特開 2023-113553 距離測定装置、自動ドアシステム、開閉システムおよび距離測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023113553

(43)【公開日】2023-08-16

(54)【発明の名称】距離測定装置、自動ドアシステム、開閉システムおよび距離測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 3/06 20060101AFI20230808BHJP

【ＦＩ】

G01C3/06 110B

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022170949

(22)【出願日】2022-10-25

(31)【優先権主張番号】P 2022015898

(32)【優先日】2022-02-03

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】317006258

【氏名又は名称】オプテックス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】大庭 浩之

(72)【発明者】

【氏名】平井 和彦

【テーマコード（参考）】

2F112

【Ｆターム（参考）】

2F112AA09

2F112BA05

2F112CA12

2F112DA25

2F112DA28

2F112FA03

2F112FA07

2F112FA21

2F112FA35

2F112FA45

(57)【要約】

【課題】距離測定のための処理量を削減する。
【解決手段】検出装置（３０）は、発光素子（３１）と、受光素子（３３Ａａ）を備える複数の画素部（３３Ａ）が２次元に配置された画像センサ（３３）と、を備える。画像センサ（３３）は、受光素子（３３Ａａ）の受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子（３３Ａａ）を備える画素部（３３Ａ）の画像センサ（３３）における位置を出力する位置出力部を備える。検出装置（３０）は、照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが画像センサ（３３）上で結像する点を、対象物との距離を変えながら画像センサ（３３）上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定部（３４Ｂ）と、前記位置が反射軌跡上にある場合、前記位置と対象物までの距離との関係を用いて、対象物までの距離を導出する距離導出部（３４Ｃ）と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１以上の発光素子と、
受光素子を備える複数の画素部が２次元に配置された画像センサと、を備え、
前記画像センサは、前記受光素子において、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力部を備え、
前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定部と、
前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出部と、を備えた距離測定装置。

【請求項2】

前記複数の画素部のそれぞれには、各受光素子における受光量が前記第１閾値を上回った場合、イベントを発生させるイベント発生部が備えられ、
前記位置出力部は、前記イベント発生部が前記イベントを発生した前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する、請求項１に記載の距離測定装置。

【請求項3】

前記第１閾値および第２閾値は、基準受光量に対する割合として設定され、前記基準受光量は、前記イベントの発生後、該発生後の受光量に更新されるものであり、
前記第１閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第１割合分大きく、前記第２閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第２割合分小さく、
前記イベント発生部は、前記受光素子における前記受光量が前記第１閾値を上回った場合に加え、前記第２閾値を下回った場合、前記イベントを発生させる、請求項２に記載の距離測定装置。

【請求項4】

前記イベント発生部は、前記受光量が前記第１閾値を上回ったのか、または前記第２閾値を下回ったのかを識別可能なイベントを発生させる、請求項３に記載の距離測定装置。

【請求項5】

前記第１閾値を設定するための前記第１割合の絶対値は、前記第２閾値を設定するための前記第２割合の絶対値よりも大きく、
所定の時間内に、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったかを判定する同一画素イベント判定部を備え、
前記位置判定部は、前記同一画素イベント判定部が、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったと判定した受光素子を備える画素部の位置について、前記反射軌跡上にあるか否かを判定する、請求項４に記載の距離測定装置。

【請求項6】

前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させた時刻を出力する時刻出力部を備える、請求項２に記載の距離測定装置。

【請求項7】

前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させたときの、前記受光素子の受光量を示す情報を出力する受光量出力部を備える、請求項２に記載の距離測定装置。

【請求項8】

前記発光素子を複数備える、および、前記発光素子から照射された光を複数の前記照射ビームに分割する光分割機を備える、の少なくとも何れかである、請求項１に記載の距離測定装置。

【請求項9】

複数の前記照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記発光素子の発光方向が形成される、請求項８に記載の距離測定装置。

【請求項10】

同時に照射される複数の前記照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記１以上の発光素子の発光方向が形成される、請求項８に記載の距離測定装置。

【請求項11】

前記複数の発光素子による複数の照射ビーム、または、前記光分割機により複数に分割された照射ビームは、複数の平行な第１直線上に並んでおり、
前記第１直線の方向と、前記発光素子と前記画像センサとを結んだ第２直線の方向とは異なる、請求項８に記載の距離測定装置。

【請求項12】

前記第１直線と前記第２直線とがなす角度は９０度よりも小さい、請求項１１に記載の距離測定装置。

【請求項13】

前記第１直線と前記第２直線とがなす角度は４５度よりも小さい、請求項１２に記載の距離測定装置。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の距離測定装置と、
自動ドアと、を含み、
前記自動ドアは、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて判定された通行者の検出結果に基づいて開閉される、自動ドアシステム。

【請求項15】

請求項１～１３のいずれか１項に記載の距離測定装置と、
シャッターおよびゲートの少なくとも何れかと、を含み、
前記シャッターおよびゲートの少なくとも何れかは、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて判定された通行者および通行物の検出結果に基づいて開閉される、開閉システム。

【請求項16】

発光素子と、受光素子を備える複数の画素部が２次元に配置された画像センサとを備えた距離測定装置において、測定対象までの距離を測定する距離測定方法であって、
前記受光素子において、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力ステップと、
前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定ステップと、
前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出ステップと、を含む距離測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象物との距離を測定する距離測定装置などに関する。

【背景技術】

【0002】

対象物との距離を測定する距離測定装置が広く普及している。このような距離測定装置では、距離測定までの時間をできるだけ短縮することが要求される場合がある。このような課題を解決するために、距離測定のための処理量（計算量）を削減する技術が、特許文献１および特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０２１－５１８５３５号公報

【特許文献2】特表２０２１－５２２７３０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および特許文献２の技術については、さらなる改良の余地がある。

【0005】

本開示の一態様は、距離測定のための処理量を削減することができる距離測定装置および距離測定方法を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る距離測定装置は、１以上の発光素子と、前記受光素子を備える複数の画素部が２次元に配置された画像センサと、を備え、前記画像センサは、前記受光素子において、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力部を備え、前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定部と、前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出部と、を備える。

【0007】

上記の構成によれば、受光量が第１閾値を上回った画素部についてのみ、距離導出処理を行う。そのため、距離導出のための処理量を削減することができる。

【0008】

さらに、受光量が第１閾値を上回った受光素子のうち当該受光素子の位置が反射軌跡上にある場合にのみ、距離導出処理を行う。そのため、画像センサの全体を走査する必要がないので、距離導出のための処理量をさらに削減することができる。

【0009】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記複数の画素部のそれぞれには、各受光素子における受光量が前記第１閾値を上回った場合、イベントを発生させるイベント発生部が備えられ、前記位置出力部は、前記イベント発生部が前記イベントを発生した前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力してもよい。

【0010】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記第１閾値および第２閾値は、基準受光量に対する割合として設定され、前記基準受光量は、前記イベントの発生後、該発生後の受光量に更新されるものであり、前記第１閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第１割合分大きく、前記第２閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第２割合分小さく、前記イベント発生部は、前記受光素子における前記受光量が前記第１閾値を上回った場合に加え、前記第２閾値を下回った場合、前記イベントを発生させてもよい。

【0011】

上記の構成によれば、反射ビームが結像されなくなり受光素子における受光量がイベント発生前の受光量となったときに、イベントを発生させることができる。

【0012】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記イベント発生部は、前記受光量が前記第１閾値を上回ったのか、または前記第２閾値を下回ったのかを識別可能なイベントを発生させてもよい。

【0013】

上記の構成によれば、受光量が大きいことによりイベントが発生したのか、受光量が小さいことによりイベントが発生したのかを認識することができる。

【0014】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記第１閾値を設定するための前記第１割合の絶対値は、前記第２閾値を設定するための前記第２割合の絶対値よりも大きく、所定の時間内に、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったかを判定する同一画素イベント判定部を備え、前記位置判定部は、前記同一画素イベント判定部が、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったと判定した受光素子を備える画素部の位置について、前記反射軌跡上にあるか否かを判定してもよい。

【0015】

上記の構成によれば、受光量が第１閾値を上回った受光素子と、その後に第２閾値を下回った受光素子が同じであるかどうかを確認できる。そのため、照射ビームにより当該受光素子において受光量が第１閾値を上回ったことを確認でき、照射ビームによりイベントが発生した画素部の位置を正確に認識することができる。また、照射ビームの照射を中止したことによりイベントが発生したときのみ処理を行うので、処理量を削減できる。

【0016】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させた時刻を出力する時刻出力部を備えてもよい。

【0017】

上記の構成によれば、イベントが発生した時間を認識することができる。

【0018】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させたときの、前記受光素子の受光量を示す情報を出力する受光量出力部を備えてもよい。

【0019】

上記の構成によれば、イベントが発生したときの明るさを認識することができる。

【0020】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記発光素子を複数備える、および、前記発光素子から照射された光を複数の前記照射ビームに分割する光分割機を備える、の少なくとも何れかであってもよい。

【0021】

上記の構成によれば、複数の照射ビームを生成できるので、距離測定装置の測定領域を広げることができる。

【0022】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、前記複数の照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記発光素子の発光方向が形成されてもよい。

【0023】

上記の構成によれば、反射軌跡が重なって画像センサ上で複数の反射ビームが混同してしまうことを排除することができるので、測定の精度を向上させることができる。

【0024】

本開示の一態様に係る距離測定装置では、同時に照射される前記複数の照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記１以上の発光素子の発光方向が形成されてもよい。

【0025】

上記の構成によれば、反射軌跡が重なって画像センサ上で複数の反射ビームが混同してしまうことを排除することができるので、測定の精度を向上させることができる。

【0026】

本開示の一態様に係る自動ドアシステムは、前記距離測定装置と、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて、通行者を検出する検出装置と、前記検出部の検出結果に基づいて開閉される自動ドアと、を含む。

【0027】

本開示の一態様に係る開閉システムは、前記距離測定装置と、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて、通行者および通行物を検出する検出装置と、前記検出装置の検出結果に基づいて開閉されるシャッターおよびゲートの少なくとも何れかと、を含む。

【0028】

前記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る距離測定方法は、発光素子と、受光素子を備える複数の画素が２次元に配置された画像センサとを備えた距離測定装置において、測定対象までの距離を測定する距離測定方法であって、前記複数の受光素子それぞれにおいて、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力ステップと、前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定ステップと、前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出ステップと、を含む。

【0029】

上記の構成によれば、受光量が第１閾値を上回った受光素子についてのみ、距離導出処理を行う。そのため、距離導出のための処理量を削減することができる。

【0030】

さらに、受光量が第１閾値を上回った受光素子のうち当該受光素子の位置が反射軌跡上にある場合にのみ、距離導出処理を行う。そのため、画像センサの全体を走査する必要がないので、距離導出のための処理量をさらに削減することができる。

【発明の効果】

【0031】

本開示の一態様によれば、距離測定のための処理量を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本開示の実施形態１に係る自動ドアシステムの要部構成を示すブロック図である。

【図2】上記自動ドアシステムの外観図である。

【図3】上記自動ドアシステムが備える画像センサの正面図である。

【図4】上記画像センサが備えるイベント発生部によるイベントの発生の一例を説明するための図である。

【図5】本開示の実施形態１に係る反射軌跡を説明するための図である。

【図6】本開示の実施形態１に係る測定対象までの距離を測定する距離測定方法の処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】本開示の実施形態１に係る測定対象までの距離を測定する距離測定方法の処理の他の一例を示すフローチャートである。

【図8】本開示の実施形態２に係るシャッター開閉システムの要部構成を示すブロック図である。

【図9】検出領域Ｄに照射される照射ビームの発光パターンの例を示す図である。

【図10】自動ドアシステムの上方から検出装置および検出領域を見たときの、反射軌跡が重なる場合の発光パターンを示す図である。

【図11】図１０に示す発光パターンにおける、各照射ビームの反射軌跡を示す図である。

【図12】自動ドアシステムの上方から検出装置および検出領域を見たときの、反射軌跡が重ならない場合の発光パターンを示す図である。

【図13】図１２に示す発光パターンにおける、各照射ビームの反射軌跡を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

〔実施形態１〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。図１は、本実施形態における自動ドアシステム１の要部構成を示すブロック図である。図２は、自動ドアシステム１の外観図である。図２は、自動ドア１０を外部側から見た図であり、後述する第１スライドドア１１および第２スライドドア１２が閉状態となっている様子を示す図を示している。

【0034】

なお、以下では、検出装置３０が自動ドアシステム１に備えられている例を挙げて説明するが、検出装置３０の用途はこれに限られるものではない。検出装置３０が有する距離測定機能は、自動ドアシステム１以外にも、距離測定が必要なシステムに用いることができる。

【0035】

図１および図２に示すように、自動ドアシステム１は、自動ドア１０と、検出装置３０と、ドア開閉制御部４０とを備える。

【0036】

自動ドア１０は、第１スライドドア１１および第２スライドドア１２を備えている。第１スライドドア１１および第２スライドドア１２は、後述するドア開閉制御部４０によって開閉動作が制御される。

【0037】

検出装置３０は、１以上の発光素子３１と、光分割機３２と、画像センサ３３と、制御部３４を備えている。

【0038】

発光素子３１は、検出装置３０の検出領域に照射ビームとしての光を照射する素子である。発光素子３１は、所定の時間、光をパルス照射する。

【0039】

光分割機３２は、発光素子３１から照射された光を複数の光（照射ビーム）に分割する。発光素子３１から照射された光は、光分割機３２によって分割されることにより、検出装置３０から照射される照射ビームの発光パターンが形成される。当該発光パターンの詳細については後述する。光分割機３２によって発光素子３１から照射された光を複数の照射ビームに分割することができるので、１つの発光素子３１から複数の照射ビームを生成できる。これにより、検出装置３０の検出領域を広げることができる。

【0040】

画像センサ３３は、発光素子３１から照射された照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが結像するセンサである。図３は、画像センサ３３の正面図である。図３に示すように、画像センサ３３は、２次元に配置された複数の画素部３３Ａを有しており、各画素部３３Ａは、受光素子３３Ａａを備えている。これにより、画像センサ３３には、複数の受光素子３３Ａａが２次元に配置されている。複数の受光素子３３Ａａは、発光素子３１から照射された照射ビームが対象物にて反射された反射ビームを受光し、これにより画像センサ３３において反射ビームが結像する。複数の受光素子３３Ａａは、互いに光学的に分離されているとともに、時間的動作が分離されている。

【0041】

図１に示すように、複数の画素部３３Ａのそれぞれには、閾値判定部３３Ａｂおよびイベント発生部３３Ａｃが備えられている。簡略化のため、図１には２つの画素部３３Ａのみを図示している。

【0042】

閾値判定部３３Ａｂは、各受光素子３３Ａａにおける受光量が所定の閾値（以降では、第１閾値と称する）を上回ったか否かを判定する。また、閾値判定部３３Ａｂは、各受光素子３３Ａａにおける受光量が所定の閾値（以降では、第２閾値と称する）を下回ったか否かを判定する。

【0043】

イベント発生部３３Ａｃは、閾値判定部３３Ａｂが各受光素子３３Ａａにおける受光量が第１閾値を上回ったと判定した場合、または、閾値判定部３３Ａｂが各受光素子３３Ａａにおける受光量が第２閾値を下回ったと判定した場合にイベントを発生させる。以降では、受光素子３３Ａａにおける受光量が第１閾値を上回ったことにより発生するイベントをポジティブイベントと称し、受光素子３３Ａａにおける受光量が第２閾値を下回ったことにより発生するイベントをネガティブイベントと称する場合がある。

【0044】

図４は、イベント発生部３３Ａｃによるイベントの発生の一例を説明するための図である。図４に示すように、一例として、或る受光素子３３Ａａにおいて、時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけて反射ビームが結像されず、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、反射ビームが結像されたとする。時刻ｔ０から時刻ｔ１の間においては、上記の或る受光素子３３Ａａにおいて反射ビームが結像されていないが、外光（例えば、太陽光など）を受光しているため、所定の受光量（ここでは、受光量ＲＡとする）の光が結像される。

【0045】

このような場合、閾値判定部３３Ａｂは、時刻ｔ０から時刻ｔ１における上記第１閾値（以降では、第１閾値Ｐ１と称する）を、受光量ＲＡに対する割合として設定する。すなわち、閾値判定部３３Ａｂは、受光量ＲＡを基準受光量として、基準受光量よりも大きくなるように、受光量ＲＡに受光量ＲＡの第１割合（例えば、２０％）を加えた受光量を第１閾値Ｐ１として設定する。

【0046】

また、閾値判定部３３Ａｂは、時刻ｔ０から時刻ｔ１における上記第２閾値（以降では、第２閾値Ｐ２と称する）を、受光量ＲＡに対する割合として設定する。すなわち、閾値判定部３３Ａｂは、受光量ＲＡを基準受光量として、基準受光量よりも小さくなるように、受光量ＲＡから受光量ＲＡの第２割合（例えば、１０％）を減じた受光量を第２閾値Ｐ２として設定する。

【0047】

閾値判定部３３Ａｂは、上記第１閾値を設定するための第１割合の絶対値が、上記第２閾値を設定するための第２割合の絶対値よりも大きくなるように設定する。上記の第１閾値Ｐ１および第２閾値Ｐ２の例では、第１割合の絶対値が２０であり、第２割合の絶対値が１０であるため、上記の設定条件を満たしている。

【0048】

イベント発生部３３Ａｃは、反射ビームが結像されたことにより上記或る受光素子３３Ａａにおける受光量が第１閾値Ｐ１よりも大きい受光量ＲＢとなったと閾値判定部３３Ａｂが判定したとき、すなわち、時刻ｔ１において、ポジティブイベントを発生させる。

【0049】

閾値判定部３３Ａｂは、イベントが発生した場合、第１閾値および第２閾値を更新する。図４に示す例では、閾値判定部３３Ａｂは、ポジティブイベントが発生した時刻ｔ１に第１閾値および第２閾値を更新する。閾値判定部３３Ａｂは、時刻ｔ１以降の第１閾値（以降では、第１閾値Ｐ３と称する）を、ポジティブイベント後の受光量である受光量ＲＢに対する割合として設定する。すなわち、閾値判定部３３Ａｂは、受光量ＲＢを基準受光量として、基準受光量よりも大きくなるように、受光量ＲＢに受光量ＲＢの上記第１割合を加えた受光量を第１閾値Ｐ３として設定する。

【0050】

また、閾値判定部３３Ａｂは、時刻ｔ１以降の第２閾値（以降では、第２閾値Ｐ４と称する）を、受光量ＲＢに対する割合として設定する。すなわち、閾値判定部３３Ａｂは、ポジティブイベント後の受光量である受光量ＲＢを基準受光量として、基準受光量よりも小さくなるように、受光量ＲＢから受光量ＲＢの上記第２割合を減じた受光量を第２閾値Ｐ４として設定する。

【0051】

イベント発生部３３Ａｃは、反射ビームが結像されなくなり上記或る受光素子３３Ａａにおける受光量が第２閾値Ｐ４よりも小さい受光量ＲＡとなったと閾値判定部３３Ａｂが判定したとき、すなわち、時刻ｔ２において、ネガティブイベントを発生させる。

【0052】

ここで、上記のように、第１閾値および第２閾値は、第１閾値を設定するための第１割合の絶対値が、第２閾値を設定するための第２割合の絶対値よりも大きくなるように設定されている。このため、反射ビームが結像されなくなり上記或る受光素子３３Ａａにおける受光量が時刻ｔ０から時刻ｔ１における受光量ＲＡになった時刻ｔ２における受光量ＲＡが第２閾値Ｐ４を下回り、イベント発生部３３Ａｃがネガティブイベントを発生させることができる。

【0053】

イベント発生部３３Ａｃは、受光量が第１閾値を上回ったことにより発生したイベント（すなわち、ポジティブイベント）なのか、受光量が第２閾値を下回ったことによって発生したイベント（すなわち、ネガティブイベント）なのかを識別可能となるようにイベントを発生させる。

【0054】

画像センサ３３は、さらに、位置出力部３３Ｂと、イベント時刻出力部３３Ｃ（時刻出力部）と、受光量出力部３３Ｄとを備えている。

【0055】

位置出力部３３Ｂは、複数の受光素子３３Ａａのそれぞれにおいて、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子３３Ａａを有する画素部３３Ａの画像センサ３３における位置を出力する。具体的には、位置出力部３３Ｂは、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの、画像センサ３３における位置を制御部３４に出力する。位置出力部３３Ｂは、画像センサ３３における位置として２次元座標を出力する。

【0056】

イベント時刻出力部３３Ｃは、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた時間を制御部３４に出力する。制御部３４は、イベント時刻出力部３３Ｃからの出力により、イベントが発生した時間を認識することができる。

【0057】

受光量出力部３３Ｄは、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させたときの、当該イベントを発生させた画素部３３Ａの受光素子３３Ａａの受光量を示す情報を制御部３４に出力する。受光量出力部３３Ｄからの出力により、イベントが発生したときの明るさを認識することができる。

【0058】

制御部３４は、検出装置３０の各部を制御する。制御部３４は、同一画素イベント判定部３４Ａと、位置判定部３４Ｂと、距離導出部３４Ｃと、検出部３４Ｄとを備えている。

【0059】

同一画素イベント判定部３４Ａは、イベント発生部３３Ａｃが複数のイベントを発生させた場合、同一の受光素子３３Ａａにおいて、所定の時間内に、ポジティブイベントが発生した後、ネガティブイベントが発生したか否かを判定する。換言すれば、同一画素イベント判定部３４Ａは、所定の時間内に、同一の受光素子３３Ａａにおいて、受光量が、第１閾値を上回った後、第２閾値を下回ったかを判定する。上記所定の時間は、例えば、発光素子３１が照射する照射ビームのパルス照射時間としてもよい。これにより、パルス照射時間の間に、同一の画素部３３Ａにおいて、ポジティブイベントが発生した後、ネガティブイベントが発生したと同一画素イベント判定部３４Ａが判定した画素部３３Ａが、反射ビームが結像した画素部３３Ａであると特定することができる。

【0060】

同一画素イベント判定部３４Ａは、ポジティブイベントが発生した後、ネガティブイベントが発生したと判定した画素部３３Ａの位置情報を位置判定部３４Ｂに出力する。

【0061】

位置判定部３４Ｂは、位置出力部３３Ｂが出力したイベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が後述する反射軌跡上にあるか否かを判定する。

【0062】

図５は、上記の反射軌跡を説明するための図である。図５に示すように、画像センサ３３には、予め、発光素子３１から出射され、光分割機３２によって分割された照射ビームのそれぞれについて、照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが画像センサ３３上で結像する点を、上記対象物との距離を変えながら画像センサ３３上で結んだ線が反射軌跡として記憶されている。図５には、複数の照射ビームのうち２本の照射ビームに関する反射軌跡Ａ１および反射軌跡Ａ２を示している。

【0063】

ここで、発光素子３１から同時に出射される複数の照射ビームの照射領域が近い場合、複数の照射ビームの反射軌跡が重なってしまう場合があり、このような場合にはいずれの照射ビームによる反射軌跡であるかが判定することができないため、距離を正確に算出することができなくなってしまう。

【0064】

そこで、本開示の一態様では、発光素子３１から照射された光を調整することにより、同時に照射される複数の照射ビームによる反射軌跡が重ならないように、１以上の発光素子３１の発光方向が形成されていることが好ましい。例えば、第１方向（例えば、水平方向）において近い照射領域に複数の照射ビームを同時に照射したい場合には、上記第１方向と異なる方向（例えば、鉛直方向）において所定の距離以上互いに離間した領域に複数の照射ビームを照射することにより、複数の照射ビームによる反射軌跡が重ならないようにすることができる。その結果、いずれの照射ビームによる反射軌跡上に、イベントが発生した画素部３３Ａが位置しているのかを特定することができるので、測定の精度を向上させることができる。なお、複数の照射ビームが異なるタイミングで照射される場合には、当該複数の照射ビームによる反射軌跡は重なっていてもよい。

【0065】

また、本開示の一態様では、発光素子３１から照射された光を調整することにより、いずれの照射ビームによる反射軌跡も互いに重ならないように、１以上の発光素子３１の発光方向が形成されていてもよい。すなわち、複数の照射ビームによるすべての反射軌跡が重ならないように発光素子３１から照射された光を調整してもよい。これにより、同時に複数のビームが照射されても、当該複数の照射ビームによる反射軌跡が重ならないようにできるため、測定の精度を向上させることができる。

【0066】

位置判定部３４Ｂは、上記のように、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にあるか否かを判定する。位置判定部３４Ｂは、画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にある場合、当該位置を距離導出部３４Ｃへ出力する。

【0067】

本開示の一態様では、位置判定部３４Ｂは、ポジティブイベントが発生した後、ネガティブイベントが発生したと同一画素イベント判定部３４Ａが判定した画素部３３Ａについてのみ、当該画素部３３Ａが複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にあるか否かを判定してもよい。ここで、照射ビームによって受光量が第１閾値を上回った受光素子３３Ａａは、当該照射ビームの照射が終わった後、受光量が第２閾値を下回るはずである。上記の構成によれば、受光量が第１閾値を上回った受光素子３３Ａａと、その後に第２閾値を下回った受光素子３３Ａａが同じであるかどうかを判定できる。そのため、照射ビームにより当該受光素子３３Ａａにおいて受光量が第１閾値を上回ったことを確認でき、照射ビームによりイベントが発生した画素部３３Ａの位置を正確に認識することができる。また、照射ビームの照射を中止したことによりイベントが発生したときのみ処理を行うので、処理量を削減できる。

【0068】

距離導出部３４Ｃは、位置判定部３４Ｂにより出力された何れかの反射軌跡上にある画素部３３Ａの位置を用いて測定対象までの距離を導出する。上記のように、反射軌跡は、反射ビームが画像センサ３３で結像する点を上記対象物との距離を変えながら結んだ線である。距離導出部３４Ｃは、反射軌跡上にある画素部３３Ａのそれぞれについて、画像センサ３３と上記対象物との距離を画素部３３Ａの位置と対応させて予め記憶している。なお、画像センサ３３と対象物との距離ではなく、画像センサ３３を含む検出装置３０が備えられている自動ドアシステム１と対象物との距離を画素部３３Ａの位置と対応させて予め記憶していてもよい。

【0069】

距離導出部３４Ｃは、位置判定部３４Ｂにより画素部３３Ａの位置を受け取ると、当該位置に対応する、画像センサ３３と上記対象物との距離を読み出すことにより、画像センサ３３から測定対象までの距離を導出する。すなわち、距離導出部３４Ｃは、位置判定部３４Ｂにより出力された何れかの反射軌跡上にある画素部３３Ａの位置が反射軌跡上にある場合、当該画素部３３Ａの位置と対象物までの距離との関係を用いて、画像センサ３３から対象物までの距離を導出する。距離導出部３４Ｃは、導出したから画像センサ３３から測定対象までの距離を検出部３４Ｄに出力する。

【0070】

検出部３４Ｄは、距離導出部３４Ｃから出力された画像センサ３３から測定対象までの距離を用いて、通行者を検出する。換言すれば、検出部３４Ｄは、距離導出部３４Ｃから出力された画像センサ３３から測定対象までの距離を用いて、通行者の検出の有無を判定する。例えば、検出部３４Ｄは、画像センサ３３から測定対象までの距離が所定の距離よりも近い場合に、通行者を検出したとしてもよい。検出部３４Ｄは、通行者の検出結果をドア開閉制御部４０に出力する。

【0071】

ドア開閉制御部４０は、検出部３４Ｄによって検出された、自動ドア１０の近傍に存在する通行者の検出結果に基づいて、自動ドア１０の開閉動作を制御する。例えば、ドア開閉制御部４０は、検出部３４Ｄから自動ドア１０の近傍に通行者が存在するとの検出結果を受け取った場合、自動ドア１０を開動作させてもよい。

【0072】

上記のように、本実施形態における自動ドアシステム１では、発光素子３１、光分割機３２、画像センサ３３、同一画素イベント判定部３４Ａ、位置判定部３４Ｂおよび距離導出部３４Ｃが距離測定装置として機能する。また、自動ドアシステム１は、上記距離測定装置によって測定された距離を用いて、通行者を検出する検出部３４Ｄを備えている。すなわち、検出装置３０は、画像センサ３３から測定対象までの距離を測定する距離測定装置と、通行者を検出する検出装置としての機能を備えている。また、自動ドアシステム１は、検出部３４Ｄによって検出された通行者の検出結果に基づいて、自動ドア１０の開閉動作を制御するドア開閉制御部４０を備えている。換言すれば、自動ドアシステム１では、自動ドア１０は、上記距離測定装置によって測定された距離を用いて判定された通行者の検出結果に基づいて開閉される。

【0073】

次に、検出装置３０による測定対象までの距離を測定する距離測定方法について説明する。以下では、距離測定方法について、ポジティブイベントのみを用いた距離測定方法と、ポジティブイベントとネガティブイベントとを共に用いた距離測定方法とについて説明する。

【0074】

図６は、ポジティブイベントのみを用いた距離測定方法の処理の一例を示すフローチャートである。図６に示すように、ポジティブイベントのみを用いた距離測定方法では、まず、制御部３４の指示により、発光素子３１から光が照射される（ステップＳ１、照射ステップ）。発光素子３１から照射された光は、光分割機３２によって複数の照射ビームに分割され、所定の発光パターンで検出領域Ｄに照射される。

【0075】

次に、各画素部３３Ａにおいて、閾値判定部３３Ａｂが受光素子３３Ａａの受光量が第１閾値を上回った否かを判定する（ステップＳ２）。受光量が第１閾値を上回っていない場合（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ１に戻る。

【0076】

一方で、受光量が第１閾値を上回った場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、イベント発生部３３Ａｃは、当該受光素子３３Ａａを備える画素部３３Ａにおいてポジティブイベントを発生させる（ステップＳ３、イベント発生ステップ）。イベント発生部３３Ａｃがポジティブイベントを発生させると、位置出力部３３Ｂが、ポジティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置を位置判定部３４Ｂに出力する。

【0077】

次に、位置判定部３４Ｂが、位置出力部３３Ｂが出力した画素部３３Ａの位置、すなわち、イベント発生部３３Ａｃがポジティブイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にあるか否かを判定する（ステップＳ４、位置判定ステップ）。

【0078】

イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうちのいずれの反射軌跡上にもない場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１に戻る。

【0079】

一方で、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にある場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、距離導出部３４Ｃが、位置判定部３４Ｂにより出力された何れかの反射軌跡上にある画素部３３Ａの位置を用いて測定対象までの距離を導出する（ステップＳ５、距離導出ステップ）。

【0080】

以上のように、本実施形態における検出装置３０では、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａについてのみ、距離導出処理を行う。そのため、全ての画素について距離導出処理を行う従来の技術と比べて、距離導出のための処理量を削減することができる。

【0081】

また、検出装置３０では、イベントが発生した画素部３３Ａの位置が反射軌跡上にあるか否かを判定し、当該画素部３３Ａの位置が反射軌跡上にある場合にのみ、距離導出処理を行う。そのため、画像センサ３３の全体を走査する必要がないので、距離導出のための処理量をさらに削減することができる。

【0082】

さらに、検出装置３０では、距離導出部３４Ｃが、予め記憶していた、画素部３３Ａの位置に対応する、画像センサ３３と上記対象物との距離を読み出すことにより、画像センサ３３から測定対象までの距離を導出する。これにより、距離導出のための処理量をさらに削減することができる。

【0083】

図７は、ポジティブイベントとネガティブイベントとを共に用いた距離測定方法の処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、ポジティブイベントとネガティブイベントとを共に用いた距離測定方法では、まず、制御部３４の指示により、発光素子３１から光が照射される（ステップＳ１１、照射ステップ）。発光素子３１から照射された光は、光分割機３２によって複数の照射ビームに分割され、所定の発光パターンで検出領域Ｄに照射される。

【0084】

次に、各画素部３３Ａにおいて、閾値判定部３３Ａｂが受光素子３３Ａａの受光量が第１閾値を上回った否かを判定する（ステップＳ１２）。受光量が第１閾値を上回っていない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。

【0085】

一方で、受光量が第１閾値を上回った場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、イベント発生部３３Ａｃは、当該受光素子３３Ａａを備える画素部３３Ａにおいてポジティブイベントを発生させる（ステップＳ１３、イベント発生ステップ）。イベント発生部３３Ａｃがポジティブイベントを発生させると、位置出力部３３Ｂが、ポジティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置を制御部３４に出力する。

【0086】

次に、位置判定部３４Ｂが、位置出力部３３Ｂが出力した画素部３３Ａの位置、すなわち、イベント発生部３３Ａｃがポジティブイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にあるか否かを判定する（ステップＳ１４、位置判定ステップ）。イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうちのいずれの反射軌跡上にもない場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ１１に戻る。

【0087】

一方で、イベント発生部３３Ａｃがイベントを発生させた画素部３３Ａの位置が複数の反射軌跡のうち何れかの反射軌跡上にある場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、制御部３４が当該画素部３３Ａの位置を記憶する（ステップＳ１５）。

【0088】

次に、発光素子からの光照射が終了すると（ステップＳ１６）、各画素部３３Ａにおいて、閾値判定部３３Ａｂが受光素子３３Ａａの受光量が第２閾値を下回った否かを判定する（ステップＳ１７）。受光量が第２閾値を下回っていない場合（ステップＳ１７でＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。

【0089】

一方で、受光量が第２閾値を下回った場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、イベント発生部３３Ａｃは、当該受光素子３３Ａａを備える画素部３３Ａにおいてネガティブイベントを発生させる（ステップＳ１８、イベント発生ステップ）。イベント発生部３３Ａｃがネガティブイベントを発生させると、位置出力部３３Ｂが、ネガティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置を制御部３４に出力する。

【0090】

次に、同一画素イベント判定部３４Ａが、位置出力部３３Ｂから出力されたネガティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置が、ステップＳ１５において記憶したポジティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置と同じかどうかを判定する（ステップＳ１９）。位置出力部３３Ｂから出力されたネガティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置が、ステップＳ１５において記憶したポジティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置と異なる場合（ステップＳ１９でＮｏ）、ステップＳ１１に戻る。

【0091】

一方で、位置出力部３３Ｂから出力されたネガティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置が、ステップＳ１５において記憶したポジティブイベントが発生した画素部３３Ａの位置と同じ場合（ステップＳ１９でＹｅｓ）、距離導出部３４Ｃが、位置判定部３４Ｂにより出力された何れかの反射軌跡上にある画素部３３Ａの位置を用いて測定対象までの距離を導出する（ステップＳ２０、距離導出ステップ）。

【0092】

上記のポジティブイベントとネガティブイベントとを共に用いた距離算出方法では、同一の画素部３３Ａにおいて、同一の画素部３３Ａにおいて受光量が第１閾値を上回った後に第２閾値を下回ったかどうかを判定することができる。そのため、照射ビームにより当該画素部３３Ａにおいて受光量が第１閾値を上回ったことを確認でき、照射ビームによりイベントが発生した画素部３３Ａの位置を正確に認識することができる。また、照射ビームの照射を中止したことによりネガティブイベントが発生したときのみ処理を行うので、処理量を削減できる。

【0093】

〔実施形態２〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0094】

実施形態１では、検出装置３０を自動ドアシステムに適用する態様について説明したが、本実施形態では、検出装置３０をシャッター開閉システム（開閉システム）に適用する態様について説明する。

【0095】

図８は、本実施形態におけるシャッター開閉システム２の要部構成を示すブロック図である。図８に示すように、シャッター開閉システム２は、実施形態１における自動ドア１０およびドア開閉制御部４０に代えて、シャッター５０およびシャッター開閉制御部６０を備えている。

【0096】

シャッター開閉制御部６０は、検出部３４Ｄによって検出された、シャッター５０の近傍に存在する通行者の検出結果に基づいて、シャッター５０の開閉動作を制御する。例えば、シャッター開閉制御部６０は、検出部３４Ｄからシャッター５０の近傍に通行者又は通行物が存在するとの検出結果を受け取った場合、シャッター５０を開動作させてもよい。

【0097】

本実施形態におけるシャッター開閉システム２においても、実施形態１における自動ドアシステム１と同様に、検出装置３０の検出結果に基づいてシャッター５０の開閉動作を制御する。そのため、従来のシャッター開閉システムと比べて、通行者または通行物からシャッター５０までの距離を少ない処理量で測定することができる。

【0098】

上述の実施形態１および実施形態２では、検出装置３０を自動ドアシステムまたはシャッター開閉システムに適用する態様について説明したが、検出装置３０は、例えば、ゲートの開閉を制御するゲート開閉システムなどの他の戸開閉システムに適用することもできる。

【0099】

〔反射軌跡が重ならない構成例〕
次に、図９～図１３を参照して、反射軌跡が重ならない構成例について説明する。まず、図９を参照して、検出装置３０から照射される照射ビームについて説明する。図９は、検出領域Ｄに照射される照射ビームの発光パターンの例を示す図である。上述したように、検出装置３０の発光素子３１から照射された光は光分割機３２により分割される。分割された光は、図９に示すように複数の照射ビームとなって検出領域Ｄに照射される。図９に示す各ドットＢは、検出領域Ｄにおける照射ビームそれぞれの照射位置を示す。よって、各ドットＢは、検出領域Ｄにおける照射ビームの位置ということができる。図９に示す例では、各ドットＢは、検出領域Ｄにおいて、自動ドア１０と並行な方向に所定の間隔をあけて配置されているとともに、所定の間隔を開けて自動ドア１０と並行に並んでいるドットＢが自動ドア１０から離れる方向にも配置されている。なお、これは、照射ビームの発光パターンの一例である。

【0100】

次に、図１０および図１１を参照して、反射軌跡が重なる場合の例について説明する。図１０は、自動ドアシステム１の上方から検出装置３０および検出領域Ｄを見た状態における発光パターンを示す図である。図１０に示すように、検出領域ＤにおけるドットＢを自動ドア１０の方向に結ぶ直線を第１直線Ｌ１、発光素子３１と画像センサ３３とを結ぶ直線を第２直線Ｌ２とする。換言すれば、照射ビームの位置を示すドットＢは第１直線Ｌ１上に並んでいる。また、発光素子３１および画像センサ３３は、第２直線Ｌ２上に並んでいる。なお、図１０に示す例では、第１直線Ｌ１は、第１直線Ｌ１Ａから第１直線Ｌ１Ｇまでの６本ある。ここでは、第１直線Ｌ１Ａから第１直線Ｌ１Ｇまでをまとめて第１直線Ｌ１と呼ぶ。

【0101】

図１１に、図１０に示す発光パターンにおける、各照射ビームの反射軌跡を示す。図１１は、一例として、対象物までの距離を０．５ｍから４ｍまでの間で移動させたときの反射軌跡を示す。図１１では、図１０に示す各ドットＢに対応する反射軌跡Ｒがそれぞれ示されている。

【0102】

図１１の１１０１は、対象物までの距離を２ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。１１０２は、対象物までの距離を１．５ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。１１０３は、対象物までの距離を０．５ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。

【0103】

図１１の１１０１に示すように、対象物までの距離が２ｍから４ｍまでの間であれば、反射軌跡Ｒは、それぞれ重なることはない。よって、この場合は、対象物までの距離を正確に導出することができる。また、図１１の１１０２に示すように、対象物までの距離が１．５ｍから４ｍまでの間であっても、反射軌跡Ｒは、重ならない。よって、この場合も対象物までの距離を導出できる。しかし、図１１の１１０３に示すように、対象物までの距離が０．５ｍから４ｍとなった場合、それぞれの反射軌跡Ｒが重なってしまう。よって、この場合、対象物までの距離を正確に導出することができなくなる。

【0104】

例えば、ドットＢ１（図１０）の照射ビームに対応する反射軌跡Ｒ１（図１１）の線分の伸びる方向と、ドットＢ２（図１０）の照射ビームに対応する反射軌跡Ｒ２（図１１）の線分の伸びる方向とが同じとなり、図１１の１１０３に示す例では、反射軌跡Ｒ１と反射軌跡Ｒ２との区別がつかなくなる。

【0105】

したがって、図１０に示すような、照射ビームの発光パターンを示す第１直線Ｌ１と発光素子３１および画像センサ３３の位置関係を示す第２直線Ｌ２とが平行になるような関係にある場合、反射軌跡Ｒが重なり、対象物までの距離を正確に導出できないことが分かる。なお、反射軌跡は、同じ移動距離であっても、対象物までの距離が遠くなるほど短く、距離が近くなるほど長くなるため、検出装置３０からの距離が近い対象物までの距離の導出が求められる場合ほど、反射軌跡Ｒが重なる可能性が高くなる。

【0106】

上述した課題を解決するために、本願発明者らは、発光素子３１と画像センサ３３との位置関係と、照射ビームの発光パターンの位置関係とを工夫することにより、反射軌跡を重ならないようにするができることを見出した。以下に、本願発明者が見出した構成について説明する。

【0107】

図１２および図１３を参照して、本願発明者らが見出した、発光素子３１と画像センサ３３との位置関係と、照射ビームの発光パターンの位置関係とについて説明する。図１２は、自動ドアシステム１の上方から検出装置３０および検出領域Ｄを見た状態における発光パターンを示す図である。図１２に示すように、本構成例では、検出領域ＤにおけるドットＢを自動ドア１０の方向に結ぶ第１直線Ｌ１と、発光素子３１と画像センサ３３とを結ぶ第２直線Ｌ２とが平行ではなく、角度αを有している。この構成例における反射軌跡を図１３に示す。

【0108】

図１３は、上述した図１１と同様に、一例として、対象物までの距離を０．５ｍから４ｍまでの間で移動させたときの反射軌跡Ｒを示す。図１３の１３０１は、対象物までの距離を２ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。１３０２は、対象物までの距離を１．５ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。１３０３は、対象物までの距離を０．５ｍから４ｍまで移動させたときの反射軌跡Ｒである。

【0109】

図１３の１３０１、１３０２、１３０３では、上述した図１１の例と異なり、対象物までの距離が０．５ｍから４ｍまでの間の何れにおいても反射軌跡Ｒが重なっていない。

【0110】

例えば、ドットＢ３（図１２）の照射ビームに対応する反射軌跡Ｒ３（図１３）の線分の伸びる方向と、ドットＢ４（図１２）の照射ビームに対応する反射軌跡Ｒ４（図１３）の線分の伸びる方向とは同じであるが、重なることはしない。図１３の１３０３に示す例でも、反射軌跡Ｒ３と反射軌跡Ｒ４との区別は可能である。

【0111】

よって、照射ビームの発光パターンを示す第１直線Ｌ１と、発光素子３１および画像センサ３３の位置関係を示す第２直線Ｌ２とが平行にならない関係にある本構成例の場合、反射軌跡Ｒが重なることはなく、対象物までの距離を正確に導出できることが分かる。

【0112】

また、上述した角度αは、９０度より小さいことが望ましく、４５度よりも小さくてもよい。第２直線Ｌ２は、発光素子３１と画像センサ３３とを結ぶ直線であるので、角度αが９０度であるということは、第１直線Ｌ１に対して、発光素子３１と画像センサ３３とが垂直方向に並んでいることになる。これは、発光素子３１および画像センサ３３を備える検出装置３０の巨大化につながる。よって、角度αを９０度より小さく、さらには４５度より小さくすることで、検出装置３０の巨大化を防ぎつつ、対象物までの距離を正確に導出することが可能となる。

【0113】

以上のように、本願発明者ら見出した構成は、照射ビームの検出領域Ｄにおける位置であるドットＢを結ぶ直線、すなわち照射ビームの位置を結ぶ直線を第１直線Ｌ１とし、発光素子３１と画像センサ３３を結ぶ直線を第２直線Ｌ２としたとき、第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２との方向が異なる、すなわち第１直線Ｌ１と第２直線Ｌ２とが平行でない構成である。

【0114】

換言すれば、複数に分割された照射ビームは、複数の平行な第１直線Ｌ１上に並んでおり、第１直線Ｌ１の方向と、発光素子３１と画像センサ３３とを結んだ第２直線Ｌ２の方向とは異なる構成である。

【0115】

この構成により、測定距離が近い場合から遠い場合までのどのような場合であっても、反射軌跡が重ならないようにすることができる。よって、検出装置３０は対象物までの距離が近い場合から遠い場合までのどのような場合でも対象物までの距離を正確に導出することができる。

【0116】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る距離測定装置は、１以上の発光素子と、受光素子を備える複数の画素部が２次元に配置された画像センサと、を備え、前記画像センサは、前記受光素子において、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力部を備え、前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定部と、前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出部と、を備える。

【0117】

本発明の態様２に係る距離測定装置は、前記態様１において、前記複数の画素部のそれぞれには、各受光素子における受光量が前記第１閾値を上回った場合、イベントを発生させるイベント発生部が備えられ、前記位置出力部は、前記イベント発生部が前記イベントを発生した前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する。

【0118】

本発明の態様３に係る距離測定装置は、前記態様１または２において、前記第１閾値および第２閾値は、基準受光量に対する割合として設定され、前記基準受光量は、前記イベントの発生後、該発生後の受光量に更新されるものであり、前記第１閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第１割合分大きく、前記第２閾値が示す受光量は前記基準受光量よりも前記基準受光量の第２割合分小さく、前記イベント発生部は、前記受光素子における前記受光量が前記第１閾値を上回った場合に加え、前記第２閾値を下回った場合、前記イベントを発生させる。

【0119】

本発明の態様４に係る距離測定装置は、前記態様１～３の何れかにおいて、前記イベント発生部は、前記受光量が前記第１閾値を上回ったのか、または前記第２閾値を下回ったのかを識別可能なイベントを発生させる。

【0120】

本発明の態様５に係る距離測定装置は、前記態様１～４の何れかにおいて、前記第１閾値を設定するための前記第１割合の絶対値は、前記第２閾値を設定するための前記第２割合の絶対値よりも大きく、所定の時間内に、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったかを判定する同一画素イベント判定部を備え、前記位置判定部は、前記同一画素イベント判定部が、同一の受光素子において、前記受光量が、前記第１閾値を上回った後、前記第２閾値を下回ったと判定した受光素子を備える画素部の位置について、前記反射軌跡上にあるか否かを判定する。

【0121】

本発明の態様６に係る距離測定装置は、前記態様１～５の何れかにおいて、前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させた時刻を出力する時刻出力部を備える。

【0122】

本発明の態様７に係る距離測定装置は、前記態様１～６の何れかにおいて、前記画像センサは、前記イベント発生部が前記イベントを発生させたときの、前記受光素子の受光量を示す情報を出力する受光量出力部を備える。

【0123】

本発明の態様８に係る距離測定装置は、前記態様１～７の何れかにおいて、前記発光素子を複数備える、および、前記発光素子から照射された光を複数の前記照射ビームに分割する光分割機を備える、の少なくとも何れかである。

【0124】

本発明の態様９に係る距離測定装置は、前記態様１～８の何れかにおいて、複数の前記照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記発光素子の発光方向が形成される。

【0125】

本発明の態様１０に係る距離測定装置は、前記態様１～９の何れかにおいて、同時に照射される複数の前記照射ビームによる前記反射軌跡が重ならないように、前記１以上の発光素子の発光方向が形成される。

【0126】

本発明の態様１１に係る距離測定装置は、前記態様１～１０の何れかにおいて、前記複数の発光素子による複数の照射ビーム、または、前記光分割機により複数に分割された照射ビームは、複数の平行な第１直線上に並んでおり、前記第１直線の方向と、前記発光素子と前記画像センサとを結んだ第２直線の方向とは異なる。

【0127】

本発明の態様１２に係る距離測定装置は、前記態様１～１１の何れかにおいて、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度は９０度よりも小さい。

【0128】

本発明の態様１３に係る距離測定装置は、前記態様１～１２の何れかにおいて、前記第１直線と前記第２直線とがなす角度は４５度よりも小さい。

【0129】

本発明の態様１４に係る自動ドアシステムは、前記態様１～１３の何れかの距離測定装置と、自動ドアと、を含み、前記自動ドアは、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて判定された通行者の検出結果に基づいて開閉される。

【0130】

本発明の態様１５に係る開閉システムは、前記態様１～１３の何れかの距離測定装置と、シャッターおよびゲートの少なくとも何れかと、を含み、前記シャッターおよびゲートの少なくとも何れかは、前記距離測定装置によって測定された距離を用いて判定された通行者および通行物の検出結果に基づいて開閉される。

【0131】

本発明の態様１６に係る距離測定方法は、発光素子と、受光素子を備える複数の画素部が２次元に配置された画像センサとを備えた距離測定装置において、測定対象までの距離を測定する距離測定方法であって、前記受光素子において、受光量が第１閾値を上回った場合、当該受光素子を備える前記画素部の前記画像センサにおける位置を出力する位置出力ステップと、前記発光素子からの照射ビームが対象物にて反射された反射ビームが前記画像センサ上で結像する点を、前記対象物との距離を変えながら前記画像センサ上で結んだ線を反射軌跡としたとき、前記位置が前記反射軌跡上にあるか否かを判定する位置判定ステップと、前記位置が前記反射軌跡上にある場合、前記位置と前記対象物までの距離との関係を用いて、前記対象物までの距離を導出する距離導出ステップと、を含む。

【0132】

本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0133】

１ 自動ドアシステム
２ シャッター開閉システム
１０ 自動ドア
３０ 検出装置（距離測定装置）
３１ 発光素子
３２ 光分割機
３３ 画像センサ
３３Ａ 画素部
３３Ａａ 受光素子
３３Ａｂ 閾値判定部
３３Ａｃ イベント発生部
３３Ｂ 位置出力部
３３Ｃ イベント時刻出力部（時刻出力部）
３３Ｄ 受光量出力部
３４ 制御部
３４Ａ 同一画素イベント判定部
３４Ｂ 位置判定部
３４Ｃ 距離導出部
３４Ｄ 検出部
４０ ドア開閉制御部
５０ シャッター
６０ シャッター開閉制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】