JPH05107359A - 移動体用距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他の移動体（例えば、車等）から光を受けて
も誤動作することのない距離測定装置を提供する。 【構成】 コード発生器３は、自らが搭載されている車
を特定するコードを電気光学変調器４に出力する。電気
光学変調器４は、光の強さをコードの「０」および
「１」によって変調し、変調光を投光レンズ５を介して
車の障害物等である測定対象物に射出する。光電変換器
７は、受けた光を電気信号に変換して遅延相関器８に供
給する。遅延相関器８は、コード発生器３が出力するコ
ードと、光電変換器７が出力する電気信号に含まれるコ
ードとの相関をとり、両者が一致したときには、測定有
効信号を測定制御装置１に出力し、両者が不一致のとき
には、測定無効信号を測定制御装置１に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自己の車と、
障害物等の測定対象物との距離を測定する車搭載用レー
ザレーダ等の距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車搭載用レーザレーダは、単一光
パルスを測定対象物に対して射出し、測定対象物からの
反射光パルスを受光するまでに要する時間を計測し、こ
の時間と光速度とから測定対象物までの距離を求めてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
車が、上述のレーザレーダを搭載している場合には、自
己の車が受けた光が測定対象物からの反射光ではなく、
他の車が射出した光であるときには、誤った距離測定を
行ってしまうという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、他の移動体（例えば、車等）から光を受
けても誤動作することのない距離測定装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の移動体用距離測
定装置は、少なくとも、光を射出する投光手段と、光を
受ける受光手段とが移動体に搭載され、測定対象物に投
光手段から光を射出し、受光手段が受ける光を使用して
測定対象物までの距離を測定する距離測定装置であっ
て、移動体を特定するコードを発生するコード発生手段
と、投光手段から射出する光を上記コードで変調する変
調手段と、受光手段が受けた光に含まれるコードと、コ
ード発生手段が発生するコードとの相関をとって、受光
手段が受けた光に含まれるコードが移動体を特定するコ
ードか否かを判断する相関手段とを備えることを特徴と
する。

【０００６】

【作用】上記構成の本発明の移動体用距離測定装置にお
いては、受光手段が光を受けると、相関手段が、その光
に含まれているコードと、コード発生手段が発生するコ
ードとの相関をとって、受光手段が受けた光に含まれる
コードが移動体を特定するコードか否かを判断する。従
って、受光手段が他の移動体から射出された光を受けて
も、誤った距離測定を行ってしまうことがない。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の移動体用距離測定装置の一
実施例の構成を示す。測定制御装置１、レーザ光源２、
ＮビットＭ系列（最長符号系列）コード発生器３、電気
光学変調器４、投光レンズ５、受光レンズ６、光電変換
器７、および遅延相関器８は、車に搭載されている。

【０００８】測定制御装置１は、図１に示された移動体
用距離測定装置全体を制御する装置であり、距離測定を
開始するときには、測定指令をレーザ光源２に出力する
とともに、車特定コード発生指令をＮビットＭ系列コー
ド発生器３に出力する。レーザ光源２は、測定指令を受
けると、ＣＷ（連続）光を電気光学変調器４に射出す
る。ＮビットＭ系列コード発生器３は、車特定コード発
生指令を受けると、自らが搭載されている車を特定する
ＮビットＭ系列コードを示す電気信号を電気光学変調器
４に出力する。電気光学変調器４は、ＣＷ光の強さをＭ
系列コードの「０」および「１」によって変調し、変調
光を投光レンズ５を介して車の障害物等である測定対象
物（図示せず）に射出する。 受光レンズ６は、受けた
光を光電変換器７に集光させる。光電変換器７は、受け
た光を電気信号に変換して遅延相関器８に供給する。

【０００９】遅延相関器８は、例えば、図２のよう構成
できる。図２において、遅延相関器８は、コード発生器
３が発生したコードを示す電気信号を受けるＮビットの
第１直列入力並列出力シフトレジスタ８１と、光電変換
器７からの電気信号を受ける（Ｎ＋Ｓ）ビット（Ｓは正
の整数）の第２直列入力並列出力シフトレジスタ８２
と、第１シフトレジスタ８１のＮビット並列出力と、第
２シフトレジスタ８２の最初のビット位置８２ＦからＮ
ビット分の並列出力とを比較し、両並列出力が一致した
ときに一致信号（測定有効信号）を出力する比較器８３
と、２つのシフトレジスタ８１および８２にシフト用ク
ロックパルスを供給するクロック発生器８４と、第１シ
フトレジスタ８１の最初のビット位置８１ＦまでＮビッ
トのコードの入力が完了したことを検出してリセット指
令を出力する入力完了検出器８５と、この入力完了検出
器８５からリセット指令を受けてから比較器８３が一致
信号を出力するまでにクロック発生器８４が発生するシ
フトパルスの数を計数するカウンタ８６とを備えてい
る。第２シフトレジスタ８２が第１シフトレジスタ８１
より多く有しているＳビットは、予想される測定対象物
までの光の往復時間、すなわち、コード発生器３が第１
シフトレジスタ８１にコードを出力し始める時刻に対し
て光電変換器７が第２シフトレジスタ８２に対してコー
ドを出力し始める時刻の予想される遅延時間を考慮して
決定される。

【００１０】比較器８３が出力する一致信号は、測定が
有効であったことを意味し、一致信号は、測定有効信号
として測定制御装置１に供給される。比較器８３が出力
する不一致信号は測定が無効であることを意味し、不一
致信号は、測定無効信号として測定制御装置１に供給さ
れる。測定制御装置１は、測定有効信号を受けたときに
は、そのとき行われた距離測定を有効とし、測定無効信
号を受けたときには、そのとき行われた距離測定を無効
とする。なお、距離測定自体は、従来と同様に、光を射
出したときから光を受けたときまでの時間を使用して行
うこともできるが、遅延相関器８を図２のように構成す
れば、比較器８３が一致信号を出力したときのカウンタ
８６の計数値を距離に換算することにより測定対象物ま
での距離を求めることができる。

【００１１】次に、上述のように構成された図１の実施
例の動作を説明する。測定制御装置１が、測定指令およ
びコード発生指令を出力して距離測定を開始させると、
レーザ光源２は、ＣＷ光を射出し、コード発生器３は、
ＮビットのＭ系列コードを出力し、電気光学変調器４
は、ＣＷ光の強さをＭ系列コードの「０」および「１」
によって変調し、投光レンズ５を介して測定対象物に射
出する。

【００１２】測定対象物体から反射された光が、受光レ
ンズ６を介して光電変換器７に集光させられ、光電変換
器７によって電気信号に変換されると、遅延相関器８
は、この光電変換器７が出力する電気信号に含まれるコ
ードと、コード発生器３が出力するＮビットのＭ系列コ
ードとの相関をとる。すなわち、図２において、コード
発生器３が出力したコードが、クロック発生器８４が出
力するシフトクロックに応じて第１シフトレジスタ８１
に入力する。その後、光電変換器７が出力する電気信号
に含まれるコードが、クロック発生器８４が出力するシ
フトクロックに応じて第２シフトレジスタ８２に入力す
る。第１シフトレジスタ８１の最初のビット位置８１Ｆ
にコードの入力が完了すると、検出器８５がリセット指
令を出力する。カウンタ８６は、このリセット指令を受
けたのちクロック発生器８４が出力するシフトクロック
を計数する。光電変換器７の出力コードが第２シフトレ
ジスタ８２に入力を開始する時点が、コード発生器３の
出力コードが第１シフトレジスタ８１に入力を開始する
時点より遅れた時間分の数のシフトクロックが発生した
とき、比較器８３は、一致信号を出力する（ここでは、
距離測定装置が射出した光が測定対象物に反射して戻っ
てきたものとしている）。測定対象物までの距離が短い
場合には、比較的少ない数のシフトクロック数すなわち
カウンタ８６の小さな計数値で、比較器８３は一致信号
を発生し、測定対象物までの距離が長いと、比較器８３
が一致信号を発生するまでのシフトクロック数は多くな
る。比較器８３が出力する一致信号は、測定有効信号と
して扱われる。これにより、測定制御装置１は、今行わ
れた距離測定を有効なものとして扱う。

【００１３】他車から射出された光が、受光レンズ６を
介して光電変換器７に集光させられ、光電変換器７によ
って電気信号に変換されると、遅延相関器８は、前述と
同様に、光電変換器７が出力する電気信号に含まれるコ
ードと、コード発生器３が出力するＮビットのＭ系列コ
ードとの相関をとる。両者は一致しないので、遅延相関
器８は、測定無効信号を出力する。これにより、測定制
御装置１は、今行われた距離測定を無効なものとして扱
う。従って、他の移動体から射出された光を受けても、
誤った距離測定を行ってしまうことがない。

【００１４】上記実施例において、コード発生器３が出
力するコードを例えば２０ビットとすれば、１００万台
以上の車を識別することが可能となる。

【００１５】なお、遅延相関器８を図２のように構成す
るかわりに、測定対象物に光を射出してから光を受ける
までの時間を測定する時間測定手段を設けておき（一般
的な距離測定装置はこれを有している）、相関器８が、
時間測定手段が測定した時間を使用してコード発生器３
が発生したコードと光電変換器７が出力するコードとの
位置合わせを行う位置合わせ手段を備えるようにしても
よい。

【００１６】また、上記実施例においては、車を特定す
るコードとしてＭ系列コードを使用したが、他の種々の
コードを使用できることはもちろんである。

【００１７】また、上記実施例においては、距離測定装
置を車に搭載するものとしたが、他の移動体例えばロボ
ット等に搭載することもできる。

【００１８】また、上記実施例においては、すべての構
成要素すなわち測定制御装置１乃至遅延相関器８を移動
体に搭載するものとしたが、例えば、測定制御装置１を
管理センターに配置し、レーザ光源２乃至遅延相関器８
を移動体に配置し、測定制御装置１と、レーザ光源２、
コード発生器３および遅延相関器８との間を無線または
光ファイバ等で接続するようにしてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の移動体用距離測定装置によれば、距離測定用に射出す
る光を、移動体特定コードによって変調するようにした
ので、自己の移動体から射出した光の反射光と、他の移
動体が射出した光とを区別できるので、受光手段が他の
移動体から射出された光を受けても、誤った距離測定を
行ってしまうことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体用距離測定装置の一実施例の構
成を示すブロック図である。

【図２】図１の遅延相関器８の一構成例を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１ 測定制御装置 ３ ＮビットＭ系列コード発生器 ４ 電気光学変調器 ８ 遅延相関器 ８１ シフトレジスタ ８２ シフトレジスタ ８３ 比較器 ８５ カウンタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、光を射出する投光手段と、
   光を受ける受光手段とが移動体に搭載され、測定対象物
   に前記投光手段から光を射出し、前記受光手段が受ける
   光を使用して前記測定対象物までの距離を測定する距離
   測定装置において、 前記移動体を特定するコードを発生するコード発生手段
   と、 前記投光手段から射出する光を前記コードで変調する変
   調手段と、 前記受光手段が受けた光に含まれるコードと、前記コー
   ド発生手段が発生するコードとの相関をとって、前記受
   光手段が受けた光に含まれるコードが前記移動体を特定
   するコードか否かを判断する相関手段とを備えることを
   特徴とする移動体用距離測定装置。
2. 【請求項２】 前記コード発生手段が、Ｎ（Ｎは正の整
   数）ビットのコードを発生するコード発生手段であり、
   前記相関手段が、前記コード発生手段が発生したコード
   を受けるＮビットの第１直列入力並列出力シフトレジス
   タと、前記受光手段が受けた光に含まれるコードを受け
   る少なくともＮビットの第２直列入力並列出力シフトレ
   ジスタと、前記第１シフトレジスタのＮビット並列出力
   と、前記第２シフトレジスタの最初のビット位置からＮ
   ビット分の並列出力とを比較し、両並列出力が一致した
   ときに一致信号を出力する比較器と、前記２つのシフト
   レジスタにシフト用クロックパルスを供給するクロック
   発生器と、前記第１シフトレジスタに前記Ｎビットのコ
   ードの入力が完了してから前記比較器が一致信号を出力
   するまでに発生する前記シフトパルスの数を計数するカ
   ウンタとを備え、前記カウンタの計数出力を前記測定対
   象物までの距離を示す値として使用することを特徴とす
   る請求項１記載の移動体用距離測定装置。
3. 【請求項３】 前記測定対象物に前記投光手段から光を
   射出し、前記受光手段が光を受けるまでの時間を測定す
   る時間測定手段をさらに備え、前記相関手段は、前記時
   間測定手段が測定した時間を使用して前記コード発生手
   段が発生したコードと前記受光手段が受けた光に含まれ
   るコードとの位置合わせを行う位置合わせ手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の移動体用距離測定装
   置。