DE19948398A1 - Abtast-Abstandsmessgerät - Google Patents

Abtast-Abstandsmessgerät

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Abstract

Ein Abstandsmeßgerät des Abtasttyps weist eine Laserstrahlaussendevorrichtung auf, welche gepulste Laserstrahlen von einer einzigen Lichtquelle aussendet, während sie den Abstrahlwinkel und die Abtastung ändert, und weist eine Abstandsmeßvorrichtung zum Detektieren des Abstands zu einem Gegenstand auf, aus der Zeit für das Hin- und Hergehen der von dem Gegenstand reflektierten, gepulsten Laserstrahlen, wobei die Abtastung so durchgeführt wird, daß die gepulsten Laserstrahlen für jede Abtastung verschoben werden, und das Ausmaß der Verschiebung der Strahlen einen Wert darstellt, der durch gleichmäßiges Unterteilen eines Intervalls der Strahlen in mehrere Teile erhalten wird, wodurch der Abstand von dem Gegenstand mit hoher Rate in zahlreichen Richtungen kostengünstig gemessen werden kann, und die Winkelauflösung in Horizontalrichtung, die Genauigkeit der Relativposition, und die Genauigkeit der Relativgeschwindigkeit des Gegenstands verbessert werden, und darüber hinaus eine Zeitverzögerung zur Feststellung eines Horizontalrichtungswinkels des Gegenstands minimiert werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abstandsmeßgerät des Abtasttyps, welches bei einem System verwendet wird, mit welchem vor Zusammenstößen eines Fahrzeugs gewarnt wird.
Ein herkömmliches Abstandsmeßgerät des Abtasttyps ist beispielsweise in der JP-A-7-84045 beschrieben. Dort wird ein Abstandsmeßgerät zum Aussenden von Laserstrahlen in mehreren Richtungen und zum Empfang des von Gegenständen reflektierten Lichts vorgeschlagen, die sich in der jeweiligen Aussenderichtung der Laserstrahlen befinden, um jeweils Abstände zu messen. Das Gerät führt eine gleichzeitige Abtastung mit den mehreren Laserstrahlen zur Messung des Abstandes gegenüber den Gegenständen durch, die sich in den jeweiligen Aussenderichtungen der Laserstrahlen befinden. Bei diesem Gerät ist der Abtastzeitraum verkleinert, nämlich nur noch so lang wie der Abtastzeitraum eines der mehreren Laserstrahlen, und ergeben sich erhöhte Freiheiten in Bezug auf die Konstruktion eines optischen Systems.
Eine derartige herkömmliche Vorgehensweise ist jedoch in der Hinsicht problematisch, daß mehrere Laserdioden erforderlich sind, wodurch der Kostenaufwand erhöht wird.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten, die bei der herkömmlichen Vorgehensweise auftreten, und in der Bereitstellung eines Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps, welches Abstände in zahlreichen Richtungen mit einer hohen Rate mißt, und die Winkelauflösung verbessert, bei einem kostengünstigen Aufbau.
Gemäß einer ersten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird ein Abstandsmeßgerät des Abtasttyps zur Verfügung gestellt, welches eine Vorrichtung zum Aussenden eines Laserstrahls aufweist, die Pulse eines Laserstrahls von einer einzigen Lichtquelle aussendet, begleitet von einer Abtastung durch Änderung des Vorwärtswinkels bei der Abstrahlung, und eine Abstandsmeßvorrichtung zum Detektieren des Abstandes gegenüber einem Gegenstand entsprechend einem Abtastwinkel auf der Grundlage des Zeitraums zwischen dem Aussenden der Impulse von der Vorrichtung zum Aussenden von Laserstrahlen und dem Empfang der von dem Gegenstand reflektierten Impulse, wobei die Vorrichtung zum Aussenden des Laserstrahls dadurch Strahlverschiebungen durchführt, daß der Abtastwinkel zum Zeitpunkt des Aussendens der Impulse für jede Abtastung gedreht wird.
Gemäß einer zweiten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Abstandsmeßgerät des Abtasttyps gemäß der ersten Zielrichtung der Erfindung zur Verfügung gestellt, wobei das Ausmaß der Strahlverschiebung in Bezug auf das Drehen des Abtastwinkels zum Zeitpunkt des Aussendens der Impulse bei jeder Abtastung ein Wert ist, der dadurch erhalten wird, daß Strahlintervalle beim Aussenden der Impulse gleichförmig mehrfach unterteilt werden.
Gemäß einer dritten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Abstandsmeßgerät des Abtasttyps gemäß der ersten oder zweiten Zielrichtung der Erfindung zur Verfügung gestellt, wobei ein Richtungswinkel des Gegenstands auf der Grundlage detektierter Information in mehreren durchgeführten Abtastungen beurteilt wird, entsprechend dem Abtastwinkel, der von der Abstandsmeßvorrichtung erhalten wird.
Gemäß einer vierten Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird das Abstandsmeßgerät gemäß der dritten Zielrichtung der Erfindung zur Verfügung gestellt, wobei der Richtungswinkel des Gegenstands auf der Grundlage der zuletzt detektierten Information beurteilt wird, welche die Zahl darstellt, die der Anzahl der Drehungen des Abtastwinkels zum Zeitpunkt des Aussendens der Impulse entsprechend dem Abtastwinkel darstellt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm von Abtastungen, die von dem in Fig. 1 dargestellten Abstandsmeßgerät des Abtasttyps durchgeführt werden;
Fig. 3 schematisch eine Beziehung zwischen Strahlintervallen und dem Ausmaß der Strahlverschiebung des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps von Fig. 1;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bearbeitung durch das in Fig. 1 gezeigte Abstandsmeßgerät;
Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs bei der Beurteilung von Horizontalrichtungswinkeln durch das in Fig. 1 gezeigte Abstandsmeßgerät des Abtasttyps;
Fig. 6 eine Erläuterung, wie die Strahlverschiebung in dem Abstandsmeßgerät des Abtasttyps durchgeführt wird, das in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps unter Verwendung einer Position eines Gegenstands;
Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahren zum Detektieren eines Gegenstands mit dem Abstandsmeßgerät des Abtasttyps, das in Fig. 1 dargestellt ist; und
Fig. 9 schematisch ein Verfahren zum Detektieren eines Gegenstands durch das in Fig. 1 gezeigte Abstandsmeßgerät.
Nachstehend erfolgt eine eingehende Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9, wobei gleiche Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Abschnitte verwendet werden, und derartige Abschnitte nicht unbedingt wiederholt beschrieben werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches den Aufbau eines Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine einzelne Laserdiode, die eine einzelne Lichtquelle darstellt; 2 bezeichnet eine Kondensorlinse zum Sammeln von Lichtimpulsen, die von der Laserdiode 1 erzeugt werden; das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen festen Spiegel zum Reflektieren von Strahlen, die von der Kondensorlinse gesammelt werden; das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Abtastspiegel zur weiteren Reflexion des Strahls, der von dem festen Spiegel 3 reflektiert wurde; und das Bezugszeichen 5 bezeichnet ein Abtastgerät zur Durchführung einer Abtastung mit dem Laserstrahl durch Verschwenkung des Abtastspiegels 4. Laserstrahlen werden von einer Vorrichtung ausgesandt, welche die Laserdiode 1, die Kondensorlinse 2, den ortsfesten Spiegel 3, den Abtastspiegel 4 und die Abtasteinheit 5 aufweist.
Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Lichtempfänger zum Empfang reflektierter Lichtimpulse, welche den Laserstrahl darstellen, der impulsförmig von der Laserdiode 1 ausgesandt wurde, und bei der Abtastung infolge der Reflexion durch einen Gegenstand (nicht gezeigt) zurückgeschickt wird, und zur Umwandlung dieser Impulse in elektrische Signale; und das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Bearbeitungseinheit zum Aktivieren der Laserdiode 1 und der Abtasteinheit 5, zum Messen des Zeitraums, der für das Hin- und Zurücklaufen zwischen dem Aussenden von Impulsen von der Laserdiode 1 und den Empfang der reflektierten Lichtimpulse durch die Empfangseinheit benötigt wird, und zur Berechnung von Abständen in verschiedenen Richtungen. Abstände werden durch eine Vorrichtung gemessen, die aus der Empfangseinheit 6 und der Bearbeitungseinheit 7 besteht.
Der Betriebsablauf des Geräts wird auf der Grundlage eines Beispiels beschrieben, bei welchem der Laserstrahl in Horizontalrichtungen abgetastet wird. In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen t0 ein Bezugspunkt für die Abtastungen bezeichnet, wobei der Absolutwinkel an diesem Punkt immer denselben Wert aufweist.
Die Bearbeitungseinheit 7 setzt die Laserdiode 1 in Gang, zum Aussenden von Impulsen mit einem Zeitraum T, damit die Laserdiode Pulse mit sehr geringer zeitlicher Breite von etwa 30 ns aussendet, wie dies durch T1 in Fig. 2 gezeigt ist. Der so ausgesandte, gepulste Laserstrahl wird durch die Kondensorlinse 2 gesammelt. Daraufhin wird er durch den ortsfesten Spiegel 3 reflektiert, und darüber hinaus durch den Abtastspiegel 4, der für die Abtastung verschwenkt wird. Der Abtastlaserstrahl wird durch einen Gegenstand reflektiert, und in der Lichtempfangseinheit 6 als reflektierte Lichtimpulse empfangen. In Fig. 2 ist mit dem Bezugszeichen R1 eine Empfangsimpulssignalform bezeichnet. Die reflektierten Lichtimpulse werden photoelektrisch durch die Lichtempfangseinheit 6 umgewandelt, und die umgewandelten Impulse werden der Bearbeitungseinheit 7 zugeführt. Die Bearbeitungseinheit 7 mißt eine Zeit Δt zwischen dem Aussenden von der Laserdiode 1 und dem Empfang und der Eingabe der reflektierten Lichtimpulse in die Lichtempfangseinheit 6, und berechnet einen Abstand gegenüber dem Gegenstand durch Multiplikation der Hälfte der gemessenen Zeit Δt mit der Lichtgeschwindigkeit von 3 × 108 m/s.
Die Impulse werden so ausgestrahlt, daß zuerst ein erster Strahl ausgestrahlt wird, und nach Ablauf einer Zeit T daraufhin ein zweiter Strahl ausgestrahlt wird. Links in Fig. 3 ist diese Abfolge dargestellt. Das Bezugszeichen θ bezeichnet ein Strahlintervall, welches einen Winkel entsprechend der Zeit T repräsentiert.
Nach der Durchführung einer derartigen ersten Abtastung veranlaßt die Abtasteinheit 5 den Abtastspiegel 4 dazu, daß er in die Bezugsposition zurückkehrt, um mit einer zweiten Abtastung zu beginnen. Bei der zweiten Abtastung werden Impulse mit einer Zeitverzögerung Δτ gegenüber dem Punkt des Aussendens bei der ersten Abtastung T1 ausgesandt, wie dies in Fig. 2 mit T2 bezeichnet ist, wodurch ein Abstand berechnet wird, nachdem ein Abstandsmeßvorgang wie voranstehend geschildert beendet wurde. Infolge dieser Zeitverzögerung Δτ beim Aussenden von Impulsen werden Laserstrahlen um einen Winkel Δθ verschoben, also ein Ausmaß an Strahlverschiebung, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Durch Verschiebung der Strahlen für jede Abtastung, um so einen Strahlwinkel θ auszufüllen, werden Strahlen in zahlreichen Richtungen abgestrahlt. Gepunktete Linien rechts in Fig. 3 geben die Winkel der Laserstrahlen bei der ersten Abtastung an.
Entsprechend werden hintereinander eine dritte Abtastung, mit T3 bezeichnet, und eine vierte Abtastung, mit T4 bezeichnet, bearbeitet. Nach Beendigung einer Folge von Abtastungen wird die erste Abtastung erneut durchgeführt, damit dann wieder die darauffolgende Verarbeitung wie voranstehend geschildert durchgeführt werden kann.
Als nächstes wird ein Bearbeitungsverfahren durch die Bearbeitungseinheit 7 unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 dargestellte Flußdiagramm geschildert. Als Beispiel wird ein Fall genommen, in welchem N Abtastungen mit den Strahlverschiebungen durchgeführt werden. Zuerst wird das Ausmaß der Strahlverschiebung Δθ eingestellt; Laserstrahlen werden abgetastet, um Abstände für jeden Laserstrahl zu messen; und es werden Daten gespeichert. Daraufhin wird Information in Bezug auf Strahlen bei den unmittelbar vergangenen N Malen bearbeitet, um einen Horizontalwinkel eines Gegenstands zu beurteilen. Hierbei bezeichnet das Bezugszeichen N einen Wert, der dadurch erhalten wird, daß das Strahlintervall θ durch das Ausmaß der Strahlverschiebungen Δθ geteilt wird, und repräsentiert die Anzahl von Unterteilungen des Strahlintervalls. Anders ausgedrückt ist das Ausmaß der Strahlverschiebungen Δθ jenes Ausmaß, welches man dadurch erhält, daß man das Strahlintervall θ gleichmäßig in N Teile unterteilt.
In Fig. 5 ist ein Verarbeitungsablauf dargestellt, mit welchem ein Horizontalrichtungswinkel beurteilt wird, durch Bearbeitung von Daten für die letzten N Male. Ein erster Schritt führt zu einem Bezugswinkel für die Strahlverschiebung; ein zweiter Schritt führt zu einem Winkel, der dadurch erhalten wird, daß das Ausmaß der Strahlverschiebung Δθ zum Bezugswinkel hinzuaddiert wird; und ein dritter Schritt führt zu einem Winkel, der dadurch erhalten wird, daß das Ausmaß der Strahlverschiebung Δθ zu jenem addiert wird, welches bei dem zweiten Schritt erhalten wurde. Der Begriff "Schritt" bedeutet daher eine Messung in jedem Verschiebungswinkel.
Nunmehr wird angenommen, daß Daten der ersten bis N-ten Abtastung Daten der unmittelbar vorhergehenden N Male sind. Ein Horizontalrichtungswinkel, in welchem der Gegenstand vorhanden ist, wird aus diesen Daten ermittelt. Wenn das Ergebnis einer nächsten, neuen ersten Abtastung erhalten wird, werden die Daten der neuen ersten Abtastung anstelle der Daten der vorherigen ersten Abtastung verwendet. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend ein Horizontalrichtungswinkel aus Daten in Bezug auf die zweite bis N-te Abtastung sowie die neue erste Abtastung beurteilt, also in Bezug auf die unmittelbar vorhergehenden N Male. Da Daten für jede einzelne Abtastung ausgegeben werden, wird daher der Zeitraum für die Beurteilung und die Ausgabe verkürzt, und werden Strahlen in zahlreichen Richtungen abgestrahlt. Darüber hinaus kann die Zeitverzögerung zum Erhalten des Ergebnisses der Ermittlung des Horizontalrichtungswinkels minimiert werden, wobei die Meßgenauigkeit dadurch verbessert wird, daß Information in Bezug auf die unmittelbar vorhergehenden N Male verwendet wird, wobei N die Anzahl an Unterteilungen des Strahlintervalls θ darstellt, so daß daher die effektive, minimale vergangene Information eingesetzt wird.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Ermittlung des Horizontalrichtungswinkels beschrieben. Fig. 6 zeigt, wie die Strahlen im Falle von N = 4 verschoben werden. Wie dargestellt wird eine Verschiebung von θ/4 mit den Strahlen für eine erste bis vierte Abtastung durchgeführt. Als Beispiel wird ein Fall beschrieben, in welchem ein Gegenstand vorhanden ist, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 100 den Gegenstand. Wenn ein linkes Ende des Gegenstands zwischen einem n-ten Strahl und einem (n+1)-ten Strahl vorhanden ist, so erfolgt ein Detektieren bzw. kein Detektieren so, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Nach Beendigung der sechsten Abtastung T6 ist bei dem n-ten Strahl in Bezug auf das Detektieren bzw. kein Detektieren der letzten vier Male einschließlich dieses Males folgende Situation vorhanden: Detektiert wird bei T3; nicht detektiert wird bei T4; detektiert wird bei T5; und detektiert wird bei T6. Auf der Grundlage dieser Information wird festgestellt, daß ein linkes Ende des Gegenstands an dem dritten Schritt in T6 vorhanden ist.
Das Verfahren zur Feststellung des Horizontalrichtungswinkels im Falle von N = 4 ist in Fig. 9 zusammengefaßt. Wenn der Gegenstand nur in dem ersten Schritt detektiert wird, auf der Grundlage der Information für die vergangenen vier Male, wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ, wobei δ der Absolutwinkel des ersten Schrittes des n-ten Strahls ist. In jenem Fall, in welchem der Gegenstand in dem ersten und zweiten Schritt detektiert wird, wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (θ/4). Falls der Gegenstand in dem ersten, zweiten, und dritten Schritt detektiert wird, wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (θ/2). Falls der Gegenstand in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Schritt detektiert wird, und die vorherige Position gleich δ + (θ/2) ist, so ist der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (3 θ/4). Falls der Gegenstand in dem ersten, zweiten, dritten und vierten Schritt detektiert wird, und die vorherige Position gleich δ + (θ/4) ist, so wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ. Falls der Gegenstand in dem zweiten, dritten und vierten Schritt detektiert wird, so wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (θ/4). Falls der Gegenstand in dem dritten und vierten Schritt detektiert wird, so wird der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (θ/2). Weiterhin wird in jenem Fall, in welchem der Gegenstand nur in dem vierten Schritt detektiert wird, der Horizontalrichtungswinkel zu diesem Zeitpunkt gleich δ + (3 θ/4).
Zwar werden bei dem voranstehend geschilderten Beispiel die Laserstrahlen nacheinander in derselben Richtung wie jener der Abtastung verschoben, jedoch können Strahlen beispielsweise auch in der entgegengesetzten Richtung zur Abtastrichtung verschwenkt werden, oder statistisch.
Der erste Vorteil des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Lichtaussendesystem, nämlich die Vorrichtung zum Aussenden eines Laserstrahls, kostengünstig realisiert werden kann, unter Verwendung einer einzelnen Laserdiode, und daß Abstände in zahlreichen Richtungen mit hoher Rate gemessen werden können.
Der zweite Vorteil des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Winkelauflösung in Horizontalrichtung verbessert werden kann.
Der dritte Vorteil des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Genauigkeit der Beurteilung einer Relativposition eines Gegenstands und die Genauigkeit der Relativgeschwindigkeit verbessert werden, die aus einer Änderung von Abständen in Bezug auf die Relativposition in Bezug auf die Zeit erhalten wird, und daher die Fähigkeit zur Erkennung des Gegenstands verbessert werden kann.
Der vierte Vorteil des Abstandsmeßgeräts des Abtasttyps gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Zeitverzögerung minimiert werden kann, die auftritt, bis ein Ergebnis in Bezug auf die Bestimmung eines Horizontalrichtungswinkels erhalten wird, da wirksame und minimale vergangene Information eingesetzt wird.
Offensichtlich lassen sich angesichts der voranstehend geschilderten technischen Lehre zahlreiche Modifikationen und Abänderungen bei der vorliegenden Erfindung vornehmen. Daher läßt sich die Erfindung auch anders verwirklichen, als dies hier in Bezug auf die Ausführungsbeispiele beschrieben wurde. Wesen und Umfang der Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen und sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein.

Claims (4)

1. Abstandsmeßgerät des Abtasttyps, welches aufweist:
eine Laserstrahlaussendevorrichtung (1, 2, 3, 4, 5), welche aus einer einzigen Lichtquelle Laserstrahlen als Impulse aussendet, während ein Abstrahlwinkel und eine Abtastung geändert werden; und
eine Abstandsmeßvorrichtung (6, 7) zum Detektieren eines Abstands zu einem Gegenstand, aus der Zeit für das Hin- und Herlaufen zwischen dem Aussenden der gepulsten Laserstrahlen durch die Laserstrahlaussendevorrichtung und dem Empfang der gepulsten Laserstrahlen, die von dem Gegenstand reflektiert werden, und entsprechend dem Abtastwinkel zurückkehren;
wobei δie Laserstrahlaussendevorrichtung die Laserstrahlen verschiebt, um die Abtastwinkel für jede Abtastung zu den Zeitpunkten des Aussendens der gepulsten Laserstrahlen zu ändern.
2. Abstandsmeßgerät des Abtasttyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Verschiebung der Laserstrahlen ein Wert ist, der durch gleichmäßige Unterteilung eines Intervalls der gepulsten Laserstrahlen in mehrere Teile erhalten wird.
3. Abstandsmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Richtungswinkel des Gegenstands aus detektierter Information erhalten wird, die von der Abstandsmeßvorrichtung in mehreren vorherigen Abtastungen in Reaktion auf die Abtastwinkel erhalten wird.
4. Abstandsmeßgerät des Abtasttyps nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungswinkel des Gegenstands aus unmittelbar vorher detektierter Information ermittelt wird, in einer Anzahl entsprechend der Anzahl der Verschiebung des Abtastwinkels zum Zeitpunkt des Aussendens der gepulsten Laserstrahlen.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016169914A1 (de) * 2015-04-22 2016-10-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum betreiben eines optoelektronischen sensors für ein kraftfahrzeug mit anpassung des aussendens der sendesignale, optoelektronischer sensor, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
DE112007000792B4 (de) 2006-03-29 2019-05-23 Trimble Ab Verfahren, eine Szene abzutasten und dazugehörige Scanvorrichtung
WO2020020865A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum betreiben eines optoelektronischen sensors zur erfassung eines objekts und optoelektronischer sensor

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4810763B2 (ja) * 2001-06-20 2011-11-09 株式会社デンソー 距離測定装置
JP3730956B2 (ja) * 2002-12-11 2006-01-05 本田技研工業株式会社 移動体用送受信機の軸調整装置
DE102004033212A1 (de) * 2004-07-09 2006-02-02 Hella Kgaa Hueck & Co. Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Einbautoleranzen eines Abstandssensors
JP4484835B2 (ja) * 2006-03-15 2010-06-16 三洋電機株式会社 ビーム照射装置
JP5660429B2 (ja) * 2009-09-18 2015-01-28 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
JP2013156138A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Ihi Corp 移動物体検出装置
JP2013156139A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Ihi Corp 移動物体検出装置及び移動物体検出方法
JP2014052336A (ja) * 2012-09-10 2014-03-20 Mitsubishi Electric Corp 信号処理装置およびレーダ観測方法
JP6135120B2 (ja) * 2012-12-19 2017-05-31 富士通株式会社 距離測定装置、距離測定方法及びプログラム
JP6447400B2 (ja) * 2015-07-24 2019-01-09 コニカミノルタ株式会社 レーザレーダ装置及びその制御方法
JP6644348B2 (ja) * 2015-11-06 2020-02-12 株式会社リコー 物体検出装置、センシング装置及び移動体装置
RU172856U1 (ru) * 2017-03-10 2017-07-28 Публичное акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" Устройство пеленгации точечного источника лазерного излучения
JP7005994B2 (ja) * 2017-08-03 2022-01-24 株式会社リコー 距離測定装置及び距離測定方法
EP3460520B1 (de) 2017-09-25 2023-07-19 Hexagon Technology Center GmbH Mehrstrahllaserscanner
US11567175B2 (en) * 2017-09-29 2023-01-31 Infineon Technologies Ag Apparatuses and method for light detection and ranging
KR102650443B1 (ko) * 2017-10-03 2024-03-21 레다테크 인크. 완전 파형 다중-펄스 광학 레인지 파인더 기기
CN110703223B (zh) * 2019-11-07 2023-06-30 上海禾赛科技有限公司 应用于激光雷达的调节方法和电子设备
WO2022244273A1 (ja) * 2021-05-21 2022-11-24 パイオニア株式会社 光源装置及びセンサ装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59203975A (ja) * 1983-05-06 1984-11-19 Nissan Motor Co Ltd 車両用光レ−ダ装置
US5114226A (en) * 1987-03-20 1992-05-19 Digital Optronics Corporation 3-Dimensional vision system utilizing coherent optical detection
JP3042278B2 (ja) 1993-09-17 2000-05-15 三菱電機株式会社 距離測定装置
US5760886A (en) * 1994-07-29 1998-06-02 Miyazaki; Hidenori Scanning-type distance measurement device responsive to selected signals
US5682229A (en) * 1995-04-14 1997-10-28 Schwartz Electro-Optics, Inc. Laser range camera
JP3446466B2 (ja) * 1996-04-04 2003-09-16 株式会社デンソー 車間距離制御装置用の反射測定装置及びこれを利用した車間距離制御装置
JPH11142520A (ja) * 1997-11-06 1999-05-28 Omron Corp 測距装置の軸調整方法及び軸ずれ検出方法並びに測距装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112007000792B4 (de) 2006-03-29 2019-05-23 Trimble Ab Verfahren, eine Szene abzutasten und dazugehörige Scanvorrichtung
WO2016169914A1 (de) * 2015-04-22 2016-10-27 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum betreiben eines optoelektronischen sensors für ein kraftfahrzeug mit anpassung des aussendens der sendesignale, optoelektronischer sensor, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
WO2020020865A1 (de) * 2018-07-24 2020-01-30 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum betreiben eines optoelektronischen sensors zur erfassung eines objekts und optoelektronischer sensor

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