JPH06194447A - 車両搭載型レーザ警報装置 - Google Patents
車両搭載型レーザ警報装置Info
- Publication number
- JPH06194447A JPH06194447A JP4318717A JP31871792A JPH06194447A JP H06194447 A JPH06194447 A JP H06194447A JP 4318717 A JP4318717 A JP 4318717A JP 31871792 A JP31871792 A JP 31871792A JP H06194447 A JPH06194447 A JP H06194447A
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- JP
- Japan
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- light receiving
- obstacle
- distance
- light
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- Traffic Control Systems (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】車両に搭載して前方障害物を監視する車両搭載
型レーザ警報装置における、迅速かつ高Ｓ／Ｎの前方障
害物の検知。 【構成】送信部１のパルスレーザ発振器１１の出力する
パルスレーザ光は送信光学系１２を介して送光され、送
光視野領域（ａ）〜（ｎ）を含む前方照射視野を形成す
る。送光視野領域に出現する前方障害物による反射光
は、受光光学系２１を介してピンホトダイオードアレイ
２２を構成する高応答性のピンホトダイオードのいずれ
かに距離に対応して受光され、増幅器２３でピンホトダ
イオード別に増幅出力される。ＣＰＵ３０を有する信号
処理部３の距離照合器３２は、ＲＯＭ３１から受光ピン
ホトダイオードに対応する距離情報を読み出し、この距
離情報は障害物動向判定器３３でその時間経過動向を判
定され、障害物との近接，離隔が判定され、必要に応じ
て警報表示器３４から警報が出力される。
型レーザ警報装置における、迅速かつ高Ｓ／Ｎの前方障
害物の検知。 【構成】送信部１のパルスレーザ発振器１１の出力する
パルスレーザ光は送信光学系１２を介して送光され、送
光視野領域（ａ）〜（ｎ）を含む前方照射視野を形成す
る。送光視野領域に出現する前方障害物による反射光
は、受光光学系２１を介してピンホトダイオードアレイ
２２を構成する高応答性のピンホトダイオードのいずれ
かに距離に対応して受光され、増幅器２３でピンホトダ
イオード別に増幅出力される。ＣＰＵ３０を有する信号
処理部３の距離照合器３２は、ＲＯＭ３１から受光ピン
ホトダイオードに対応する距離情報を読み出し、この距
離情報は障害物動向判定器３３でその時間経過動向を判
定され、障害物との近接，離隔が判定され、必要に応じ
て警報表示器３４から警報が出力される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両搭載型レーザ警報装
置に関し、特にパルスレーザ光を進行方向前方に照射
し、前方障害物による反射光を受信して障害物を認識
し、必要に応じて警報を発する車両搭載型レーザ警報装
置に関する。
置に関し、特にパルスレーザ光を進行方向前方に照射
し、前方障害物による反射光を受信して障害物を認識
し、必要に応じて警報を発する車両搭載型レーザ警報装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の障害物の認識，警報は、
送信用にＣＷレーザ光もしくは発光ダイオードによる出
力光を利用し、受信用には送信光軸と異る光軸にポジシ
ョニングダイオードを配置して障害物の位置を知ること
によって行なわれていた。
送信用にＣＷレーザ光もしくは発光ダイオードによる出
力光を利用し、受信用には送信光軸と異る光軸にポジシ
ョニングダイオードを配置して障害物の位置を知ること
によって行なわれていた。
【０００３】図４は従来の車両搭載型レーザ警報装置の
代表例を示すブロック図である。
代表例を示すブロック図である。
【０００４】図４において、レーザ発振器１０１はＣＷ
形式の送信レーザ光を発生し、送信光学系１０２を介し
て障害物Ｐを照射する。
形式の送信レーザ光を発生し、送信光学系１０２を介し
て障害物Ｐを照射する。
【０００５】障害物Ｐによる反射光は、送信レーザ光の
光軸と異る光軸に配置した受信光学系１０３を介してポ
ジショニングダイオード１０４に受光される。
光軸と異る光軸に配置した受信光学系１０３を介してポ
ジショニングダイオード１０４に受光される。
【０００６】ポジショニングダイオード１０４は、Ｘ，
ＹおよびＧ（グランド）の３出力端子を有し、Ｘ，Ｙ端
子出力比が障害物Ｐの位置に対応する値を示す。
ＹおよびＧ（グランド）の３出力端子を有し、Ｘ，Ｙ端
子出力比が障害物Ｐの位置に対応する値を示す。
【０００７】ポジショニングダイオード１０４のＸ，Ｙ
端子出力はそれぞれ増幅器１０５ａおよび１０５ｂに供
給され、増幅後差分演算器１０６に送出される。
端子出力はそれぞれ増幅器１０５ａおよび１０５ｂに供
給され、増幅後差分演算器１０６に送出される。
【０００８】差分演算器１０６は、入力したＸ，Ｙ端子
出力の差分を求め、これを位置算出器１０７に送出す
る。
出力の差分を求め、これを位置算出器１０７に送出す
る。
【０００９】位置算出器１０７は、送信系と受信系の各
構成要素配置の幾何学的条件と運用条件にもとづいて、
障害物Ｐの位置データとポジショニングダイオード１０
４のＸ，Ｙ端子の出力差データとを対応させて格納し、
これにより差分演算器１０６の出力にもとづいて障害物
Ｐの位置を決定している。
構成要素配置の幾何学的条件と運用条件にもとづいて、
障害物Ｐの位置データとポジショニングダイオード１０
４のＸ，Ｙ端子の出力差データとを対応させて格納し、
これにより差分演算器１０６の出力にもとづいて障害物
Ｐの位置を決定している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車両搭
載型レーザ警報装置は、反射光の受信にポジショニング
ダイオードを利用している。このポジショニングダイオ
ードは、内部抵抗が高くて応答性が低いのでパルス受信
には不適なため、送信用光源は連続波としてこの応答性
の低さをカバーしている。
載型レーザ警報装置は、反射光の受信にポジショニング
ダイオードを利用している。このポジショニングダイオ
ードは、内部抵抗が高くて応答性が低いのでパルス受信
には不適なため、送信用光源は連続波としてこの応答性
の低さをカバーしている。
【００１１】このため、送信パワーはパルスに比して非
常に低く、受信信号も小さいので短時間の照射で信号成
分を抽出することが困難で、受信信号を積分して平均化
し、Ｓ／Ｎを改善して受信しているので信号成分抽出の
リアルタイム性に欠けるという問題点があった。
常に低く、受信信号も小さいので短時間の照射で信号成
分を抽出することが困難で、受信信号を積分して平均化
し、Ｓ／Ｎを改善して受信しているので信号成分抽出の
リアルタイム性に欠けるという問題点があった。
【００１２】本発明の目的は上述した問題点を解決し、
受信信号成分の抽出を著しく迅速化しうる車両搭載型レ
ーザ警報装置を提供することにある。
受信信号成分の抽出を著しく迅速化しうる車両搭載型レ
ーザ警報装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の車両搭載型レー
ザ警報装置は、パルスレーザ光を前方照射する送信部
と、前記パルスレーザ光の前方障害物による反射光を前
記送信部に対する前記前方障害物の位置に対応して分別
受信する受信部と、前記受信部の分別受信出力にもとづ
いて前記前方障害物に対する距離を求め、かつ前記距離
の時間的経過にもとづいて前記前方障害物との衝突の危
険性を判断して警報を送出する信号処理部とを備えた構
成を有する。
ザ警報装置は、パルスレーザ光を前方照射する送信部
と、前記パルスレーザ光の前方障害物による反射光を前
記送信部に対する前記前方障害物の位置に対応して分別
受信する受信部と、前記受信部の分別受信出力にもとづ
いて前記前方障害物に対する距離を求め、かつ前記距離
の時間的経過にもとづいて前記前方障害物との衝突の危
険性を判断して警報を送出する信号処理部とを備えた構
成を有する。
【００１４】また本発明の車両搭載型レーザ警報装置
は、パルスレーザ光に対して応答性の優れた受光素子を
直線配列した受光アレイの各受光素子の入力受光にもと
づいて、前記分別受信による前記前方障害物の距離把握
を確保するものとした構成を有する。
は、パルスレーザ光に対して応答性の優れた受光素子を
直線配列した受光アレイの各受光素子の入力受光にもと
づいて、前記分別受信による前記前方障害物の距離把握
を確保するものとした構成を有する。
【００１５】また本発明の車両搭載型レーザ警報装置
は、前記送信部および前記受信部によって形成する送受
信視野の幾何学的条件にもとづいて、前記受光アレイを
構成する各受光素子による受信レーザ光のそれぞれにつ
いて前記送信部から前記前方障害物までの距離をあらか
じめ算出して前記信号処理部に記憶し、前記受光アレイ
の入力受光素子をアドレスとして読み出して距離を求め
るものとした構成を有する。
は、前記送信部および前記受信部によって形成する送受
信視野の幾何学的条件にもとづいて、前記受光アレイを
構成する各受光素子による受信レーザ光のそれぞれにつ
いて前記送信部から前記前方障害物までの距離をあらか
じめ算出して前記信号処理部に記憶し、前記受光アレイ
の入力受光素子をアドレスとして読み出して距離を求め
るものとした構成を有する。
【００１６】また本発明の車両搭載型レーザ警報装置
は、前記信号処理部における前記距離の時間的経過は、
前記受光アレイにおける反射光受光の受光素子の遷移状
態にもとづて求める前記前方障害物の近接および離隔と
その相対速度とを含むものとした構成を有する。
は、前記信号処理部における前記距離の時間的経過は、
前記受光アレイにおける反射光受光の受光素子の遷移状
態にもとづて求める前記前方障害物の近接および離隔と
その相対速度とを含むものとした構成を有する。
【００１７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１８】図１は、本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００１９】図１に示す実施例は、パルスレーザ光を前
方に照射する送信部１と、送信部１によるパルスレーザ
光の障害物による反射光を障害物の位置に対応して分別
受信する受信部２と、受信部２の受信出力にもとづいて
障害物との距離を求め、障害物との衝突の危険性を判断
する信号処理部３とを備えた構成を有する。
方に照射する送信部１と、送信部１によるパルスレーザ
光の障害物による反射光を障害物の位置に対応して分別
受信する受信部２と、受信部２の受信出力にもとづいて
障害物との距離を求め、障害物との衝突の危険性を判断
する信号処理部３とを備えた構成を有する。
【００２０】次に、本実施例の動作の説明に先立ち、本
発明の基本的特徴について、図２の原理図を参照して説
明する。
発明の基本的特徴について、図２の原理図を参照して説
明する。
【００２１】図２に示す如く、パルスレーザ発振器１０
１はパルスレーザ光を出力し、この出力光は送信光学系
１０２で所定の送光特性を付与されたパルスレーザ光１
０３として送出される。
１はパルスレーザ光を出力し、この出力光は送信光学系
１０２で所定の送光特性を付与されたパルスレーザ光１
０３として送出される。
【００２２】一方、受光系にあっては、送光軸と異る方
向の受光軸に配置した受光光学系１０４を介して受光ア
レイ１０５に反射光を受光する。
向の受光軸に配置した受光光学系１０４を介して受光ア
レイ１０５に反射光を受光する。
【００２３】受光アレイ１０５は、たとえばピンホトダ
イオードの如く内部抵抗が非常に低く、応答性が極めて
高い受光素子ａ〜ｎを直線上に配列し、受光光学系１０
４と組み合せて送光視野領域（ａ）〜（ｎ）からの反射
光をそれぞれ受光素子ａ〜ｎに距離に対応した分別受光
するように設定されている。
イオードの如く内部抵抗が非常に低く、応答性が極めて
高い受光素子ａ〜ｎを直線上に配列し、受光光学系１０
４と組み合せて送光視野領域（ａ）〜（ｎ）からの反射
光をそれぞれ受光素子ａ〜ｎに距離に対応した分別受光
するように設定されている。
【００２４】送受信光学系全体の幾何学的配置条件と送
受信レベル等の運用条件から、送光視野領域（ａ）〜
（ｎ）の位置（距離，方向）は占有幅を含んで予め既知
であり、この既知情報と受光素子位置との照合にもとづ
いて障害物の距離を把握することができる。こうして得
られる障害物の距離情報の時間的経過の増大もしくは減
少傾向にもとづいて障害物に対する離隔，近接傾向を知
り、危険度を判定する。
受信レベル等の運用条件から、送光視野領域（ａ）〜
（ｎ）の位置（距離，方向）は占有幅を含んで予め既知
であり、この既知情報と受光素子位置との照合にもとづ
いて障害物の距離を把握することができる。こうして得
られる障害物の距離情報の時間的経過の増大もしくは減
少傾向にもとづいて障害物に対する離隔，近接傾向を知
り、危険度を判定する。
【００２５】図３の（ａ）は、障害物が近接状態にあ
り、従って受光位置が受光素子ａからｎに遷移していく
状態を示す。この場合近接速度はθ１、すなわち障害物
との相対速度に依存する。
り、従って受光位置が受光素子ａからｎに遷移していく
状態を示す。この場合近接速度はθ１、すなわち障害物
との相対速度に依存する。
【００２６】図３の（ｂ）は障害物が離隔状態にある場
合の遷移状態を示す。
合の遷移状態を示す。
【００２７】再び図１に戻って、実施例の動作について
説明する。
説明する。
【００２８】送信部１は、パルスレーザ発振器１１から
一定強度のパルスレーザ光を出力し、送信光学系１２を
介して進行方向前方の送光視野領域（ａ）〜（ｎ）を照
射する。
一定強度のパルスレーザ光を出力し、送信光学系１２を
介して進行方向前方の送光視野領域（ａ）〜（ｎ）を照
射する。
【００２９】送光視野領域（ａ）〜（ｎ）からの障害物
による反射光は、受信部２の受信光学系２１を介してピ
ンホトダイオードを受光素子として直線配列されたピン
ホトダイオードアレイ２２の障害物の位置に対応したい
ずれかの受光素子によって集光され、増幅器２３で増幅
されて信号処理部３に送出される。
による反射光は、受信部２の受信光学系２１を介してピ
ンホトダイオードを受光素子として直線配列されたピン
ホトダイオードアレイ２２の障害物の位置に対応したい
ずれかの受光素子によって集光され、増幅器２３で増幅
されて信号処理部３に送出される。
【００３０】増幅器２３は、ピンホトダイオードアレイ
２２を構成する各ピンホトダイオードに対応した増幅素
子を備え、これによりいずれのピンホトダイオードの受
光出力なるかを知ることができる。
２２を構成する各ピンホトダイオードに対応した増幅素
子を備え、これによりいずれのピンホトダイオードの受
光出力なるかを知ることができる。
【００３１】信号処理部３は、プログラムを内蔵し全体
動作を制御するＣＰＵ３０と、予め既知の送光視野領域
（ａ）〜（ｎ）までの距離情報をピンホトダイオードア
レイ２２の各ピンホトダイオードをアドレスとして格納
するＲＯＭ３１と、受信部２で受光したピンホトダイオ
ードアレイ２２の各ピンホトダイオードを指定する情報
を増幅器２３から得てＲＯＭ３１の格納データから障害
物までの距離を読み出す距離照合器３２と、距離照合器
３２の出力の時系列的動向にもとづいて衝突の危険度を
判定する障害物動向判定器３３の出力にもとづいて警報
を発生する警報表示器３４とを備えて衝突の危険性を次
のようにしてリアルタイムで迅速に判定する。
動作を制御するＣＰＵ３０と、予め既知の送光視野領域
（ａ）〜（ｎ）までの距離情報をピンホトダイオードア
レイ２２の各ピンホトダイオードをアドレスとして格納
するＲＯＭ３１と、受信部２で受光したピンホトダイオ
ードアレイ２２の各ピンホトダイオードを指定する情報
を増幅器２３から得てＲＯＭ３１の格納データから障害
物までの距離を読み出す距離照合器３２と、距離照合器
３２の出力の時系列的動向にもとづいて衝突の危険度を
判定する障害物動向判定器３３の出力にもとづいて警報
を発生する警報表示器３４とを備えて衝突の危険性を次
のようにしてリアルタイムで迅速に判定する。
【００３２】距離照合器３２は、増幅器３２からの出力
を受けて受光したピンホトダイオードがいずれであるか
を確認し、ＲＯＭ３１からピンホトダイオードに対応さ
せて格納した距離データを読み出し障害物までの距離を
知る。
を受けて受光したピンホトダイオードがいずれであるか
を確認し、ＲＯＭ３１からピンホトダイオードに対応さ
せて格納した距離データを読み出し障害物までの距離を
知る。
【００３３】障害物動向判定器３３は、距離照合器３２
の出力する距離情報の時間経過履歴をパルスレーザ光送
出の都度図３に示す如く求め、障害物との距離の時間的
変化率にもとづく相対速度と、距離の時間的増大もしく
は減少傾向にもとづく離隔もしくは近接状態を知り、衝
突の危険性を判定すれば警報表示器３４に警報を発生さ
せ、かくしてリアルタイムでの迅速な警報出力を可能と
する。
の出力する距離情報の時間経過履歴をパルスレーザ光送
出の都度図３に示す如く求め、障害物との距離の時間的
変化率にもとづく相対速度と、距離の時間的増大もしく
は減少傾向にもとづく離隔もしくは近接状態を知り、衝
突の危険性を判定すれば警報表示器３４に警報を発生さ
せ、かくしてリアルタイムでの迅速な警報出力を可能と
する。
【００３４】なお、上述した実施例では、ピンホトダイ
オードを直線配列した受光アレイを利用しているが、ピ
ンホトダイオードと同等以上の応答性を有する他の受光
素子を利用しても差支えなく、また受光アレイと出力増
幅器とを一体化構造とすることも容易に実施しうること
は明らかである。
オードを直線配列した受光アレイを利用しているが、ピ
ンホトダイオードと同等以上の応答性を有する他の受光
素子を利用しても差支えなく、また受光アレイと出力増
幅器とを一体化構造とすることも容易に実施しうること
は明らかである。
【００３５】また、障害物としては、移動型、固定型い
ずれであってもよく、以上はすべて本発明の主旨を損な
うことなく容易に実施しうる。
ずれであってもよく、以上はすべて本発明の主旨を損な
うことなく容易に実施しうる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、パルスレ
ーザ光と高応答性の受光素子を直接配列した受光アレイ
とを組み合せ、レーザ光照射領域を送信位置からの距離
に対応させて受光アレイ構成の各受光素子で分別受信
し、各受光素子に対応させて予め記憶した距離と照合し
つつ障害物の時間的経過動向を把握することにより、障
害物の動向をリアルタイムかつ高Ｓ／Ｎで知り、危険性
を迅速に検知することができる効果がある。
ーザ光と高応答性の受光素子を直接配列した受光アレイ
とを組み合せ、レーザ光照射領域を送信位置からの距離
に対応させて受光アレイ構成の各受光素子で分別受信
し、各受光素子に対応させて予め記憶した距離と照合し
つつ障害物の時間的経過動向を把握することにより、障
害物の動向をリアルタイムかつ高Ｓ／Ｎで知り、危険性
を迅速に検知することができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の車両搭載型レーザ警報装置
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】本発明の基本的特徴を示す原理図である。
【図３】本発明における障害物の時間経過履歴が近接を
示す場合（ａ）と、離隔を示す場合（ｂ）の説明図であ
る。
示す場合（ａ）と、離隔を示す場合（ｂ）の説明図であ
る。
【図４】従来の車両搭載型レーザ警報装置のブロック図
である。
である。
１ 送信部 ２ 受信部 ３ 信号処理部 １１ パルスレーザ発振器 １２ 送信光学系 ２１ 受信光学系 ２２ ピンホトダイオードアレイ ２３ 増幅器 ３０ ＣＰＵ ３１ ＲＯＭ ３２ 距離照合器 ３３ 障害物動向判定器 ３４ 警報表示器
Claims (4)
- 【請求項１】 パルスレーザ光を前方照射する送信部
と、前記パルスレーザ光の前方障害物による反射光を前
記送信部に対する前記前方障害物の位置に対応して分別
受信する受信部と、前記受信部の分別受信出力にもとづ
いて前記前方障害物に対する距離を求め、かつ前記距離
の時間的経過にもとづいて前記前方障害物との衝突の危
険性を判断して警報を送出する信号処理部とを備えるこ
とを特徴とする車両搭載型レーザ警報装置。 - 【請求項２】 パルスレーザ光に対して応答性の優れた
受光素子を直線配列した受光アレイの各受光素子の入力
受光にもとづいて、前記分別受信による前記前方障害物
の距離把握を確保するものとしたことを特徴とする請求
項１記載の車両搭載型レーザ警報装置。 - 【請求項３】 前記送信部および前記受信部によって形
成する送受信視野の幾何学的条件にもとづいて、前記受
光アレイを構成する各受光素子による受信レーザ光のそ
れぞれについて前記送信部から前記前方障害物までの距
離をあらかじめ算出して前記信号処理部に記憶し、前記
受光アレイの入力受光素子をアドレスとして読み出して
距離を求めるものとしたことを特徴とする請求項１記載
の車両搭載型レーザ警報装置。 - 【請求項４】 前記信号処理部における前記距離の時間
的経過は、前記受光アレイにおける反射光受光の受光素
子の遷移状態にもとづて求める前記前方障害物の近接お
よび離隔とその相対速度とを含むものであることを特徴
とする請求項１記載の車両搭載型レーザ警報装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4318717A JPH06194447A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 車両搭載型レーザ警報装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4318717A JPH06194447A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 車両搭載型レーザ警報装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194447A true JPH06194447A (ja) | 1994-07-15 |
Family
ID=18102188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4318717A Pending JPH06194447A (ja) | 1992-11-27 | 1992-11-27 | 車両搭載型レーザ警報装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06194447A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017126365A (ja) * | 2007-06-18 | 2017-07-20 | レッダーテック インコーポレイテッド | 運転者支援機能付きの照明システム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5848884A (ja) * | 1981-09-17 | 1983-03-22 | Aisin Seiki Co Ltd | 物体検知装置 |
| JPS5958307A (ja) * | 1982-08-18 | 1984-04-04 | イ−ストマン コダック カンパニ− | 距離計 |
| JPS59126273A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Fujitsu Ten Ltd | 障害物検出装置 |
| JPH02267048A (ja) * | 1989-04-05 | 1990-10-31 | Nissan Motor Co Ltd | 衝突防止警報装置 |
| JPH03217340A (ja) * | 1990-01-20 | 1991-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 走行制御装置 |
-
1992
- 1992-11-27 JP JP4318717A patent/JPH06194447A/ja active Pending
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017126365A (ja) * | 2007-06-18 | 2017-07-20 | レッダーテック インコーポレイテッド | 運転者支援機能付きの照明システム |
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