JPH0743466A - 距離計測装置 - Google Patents
距離計測装置Info
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- JPH0743466A JPH0743466A JP5187783A JP18778393A JPH0743466A JP H0743466 A JPH0743466 A JP H0743466A JP 5187783 A JP5187783 A JP 5187783A JP 18778393 A JP18778393 A JP 18778393A JP H0743466 A JPH0743466 A JP H0743466A
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Abstract
距離計測装置を提供する。 【構成】 制御回路29のクロックに従ってLD駆動回
路3がLD2を発光させる。このレーザ光は、制御回路
29に基づき順次スキャナ1により所定の走査方向に変
えられる。照射された光は対象物に反射し、その後PD
5により受光され、受光回路6を介して制御回路29に
入力される。この際、発光から受光までの経過時間が演
算され、それに基づいてスキャナ1から対象物19まで
の距離が求められる。ここで走査位置検出装置4による
走査方向の情報より開始・終点検出回路28は、走査開
始点付近および走査終点付近における人体に危険な電磁
波の照射を停止させることができる。
Description
を用いて対象物までの距離を計測する距離計測装置に関
し、特に装置の安全性の向上に関する。
ついて説明する。図11にこの距離計測装置を構成ブロ
ック図でを示す。
イオード(LD)駆動回路3がレーザダイオード(L
D)2を発光させる。電磁波の一つであるこのレーザ光
は、制御回路7に基づき順次スキャナ1により所定の走
査方向に変えられる。この様に照射された光のうちある
光は対象物(図示せず)に反射する。その後、その反射
光はフォトダイオード(PD)5により受光され、受光
回路6を介して制御回路7に入力される。なお、走査位
置検出装置4は、スキャナ1の走査方向および走査角速
度を検出し、制御回路7に出力する。
向に変えるスキャナ1についてさらに詳しく説明する。
図12にスキャナ1の構成図を示す。
から照射された光は、コリメートレンズ9により平行光
Pに変換される。この平行光Pが、固定ミラー11と走
査用ミラー13を介して所定方向に変えられ、照射され
る。この際、走査用ミラー13はモータ(図示せず)で
制御されており、順次走査方向を変える事ができる。な
お、照射された平行光Pの走査方向は、走査位置検出装
置であるスキャン制御用LD15および位置検出素子
(PSD)17により検出する事ができる。具体的に
は、スキャン制御用LD15から発した光が、両面鏡で
ある走査用ミラー13に介してPSD17のどの位置で
受光されるかにより走査方向は求められる。
反射し、その反射光が受光された後、制御回路7におい
て発光から受光までの経過時間T1が演算される。ま
た、その光の走査方向(ここでは走査角度)が検出され
る。これらの情報に基づいて距離算出回路8により以下
の距離が算出される。具体的には、対象物との直線距離
Dは、D= T1×299792458/2 [m/
s]の式に示すように光速に経過時間を乗じて二分の一
する事により求められる。さらに、垂直距離Dcおよび
平行距離Dsが以下の式により求められる(図13参
照)。
までの各種距離を得る事ができる。
や車等に用いられる。具体的には、車両のバンパーあた
りに取り付ける事により、自車両から周囲の車両までの
距離を求める事ができ、垂直距離Dcより車間距離を把
握する事ができたり、平行距離Dsから他車線の車両の
有無や車両間隔を把握する事ができる。
距離計測装置には、次の様な問題点があった。
は、順次スキャナ1により異なった所定の走査方向に照
射される。走査開始点から走査終点までの範囲27を図
14に示す。ところが、この走査方向の変更はモータを
用いた走査用ミラーの回転により行われることから、走
査開始点付近21および走査終点付近23における走査
用ミラーの角速度においてそれぞれ加速と減速を伴うも
のであった。すなわち、この走査開始点付近21および
走査終点付近23では走査用ミラーの角速度は、他の走
査領域25における各速度に比べ低速となっていた。
ミラーの角速度が低速になると単位面積あたりの光量が
大きくなる事となる。
ると安全面から考えて問題となる恐れがあった。
し、より安全性において優れた電磁波等を用いた距離計
測装置を提供することを目的とする。
装置では、走査開始点付近および走査終点付近における
電磁波の照射を停止させる照射減衰手段を備えたことを
特徴としている。
衰手段により電磁波の照射を停止させることを特徴とし
ている。
電磁波走査手段からの漏れ光を受光して、該漏れ光のレ
ベルから前記測定用電磁波走査手段の機能が正常かどう
か判断することを特徴としている。
電磁波走査手段は測定用電磁波の軌道内に設けられた第
一透光窓を備えるとともに、出力された測定用電磁波が
第一透光窓で反射した反射光を受光して、該反射光のレ
ベルから第一透光窓の汚れを検知し、汚れの程度に基づ
いて前記測定用電磁波走査手段の照射出力を調整するこ
とを特徴としている。
検出手段は前記測定用電磁波の軌道内に設けられた第二
透光窓を備えており、走査開始点付近および走査終点付
近における測定用電磁波の照射停止期間に検査用電磁波
を出力する検査用電磁波出力手段を設けるとともに、前
記電磁波検出手段は、検査用電磁波出力手段から出力さ
れ第二透光窓で反射された検査用電磁波を受光し、該受
光された検査用電磁波のレベルに基づいて、第二透光窓
の汚れを検知する動作を測定用電磁波の照射停止期間に
行うことを特徴としている。
検出手段は前記測定用電磁波の軌道内に設けられた第二
透光窓を備えており、走査開始点付近および走査終点付
近における測定用電磁波の照射停止期間に検査用電磁波
を出力する検査用電磁波出力手段を設けるとともに、前
記電磁波検出手段は、検査用電磁波出力手段から出力さ
れ第二透光窓で反射された検査用電磁波を受光し、該受
光された検査用電磁波のレベルに基づいて、前記電磁波
検出手段の機能が正常かどうか判断することを特徴とし
ている。
照射手段による照射のレベルを走査角速度の絶対値に比
例するように制御する照射レベル制御手段を備えたこと
を特徴としている。
衰手段によって走査開始点付近および走査終点付近での
危険性を有する電磁波の光量を制御できる。
射減衰手段によって走査開始点付近および走査終点付近
での危険性を有する電磁波の光量を停止できる。
電磁波走査手段の照射レベルを判断することができる。
光窓からの反射光のレベルから第一透光窓の汚れを検知
し、汚れの程度に基づいて前記測定用電磁波走査手段の
照射出力を調整することができる。
電磁波出力手段により検査用電磁波出力手段から出力さ
れ第二透光窓で反射された検査用電磁波のレベルから第
二透光窓の汚れを検知する動作を測定用電磁波の照射停
止期間に行うことができる。請求項6に係る距離計測装
置では、検査用電磁波出力手段により検査用電磁波出力
手段から出力され第二透光窓で反射された検査用電磁波
のレベルから前記電磁波検出手段の機能が正常かどうか
判断することできる。
射レベル制御手段によって危険性を有する照射点での電
磁波のレベルを制御できる。
いて以下に説明する。図1にこの距離計測装置を構成ブ
ロック図で示す。
ダイオード(LD)駆動回路3がレーザダイオード(L
D)2を発光させる。測定用電磁波の一つであるこのレ
ーザ光は、制御回路29に基づき順次測定用電磁波走査
手段であるスキャナ1により所定の走査方向に変えられ
る。この様に照射された光のうちある光は対象物(図示
せず)に反射する。その後、その反射光は電磁波検出手
段であるフォトダイオード(PD)5により受光され、
受光回路6を介して制御回路29に入力される。また、
走査位置検出装置4は、スキャナ1の走査方向および走
査角速度を検出し、照射減衰手段である開始・終点検出
回路28に出力する。開始・終点検出回路28は、この
情報に基づいて発光に関する情報を制御回路29に出力
する。さらに制御回路29はこの情報に基づきLD駆動
回路3を制御する。
向に変えるスキャナ1についてさらに詳しく説明する。
図2にスキャナ1の構成図を示す。また、図3に走査範
囲27を示す。
から照射された光は、コリメートレンズ9により平行光
Pに変換される。この平行光Pが、固定ミラー11と走
査用ミラー13を介して所定方向に変えられ、照射され
る。この際、走査用ミラー13はモータ(図示せず)で
制御されており、順次走査方向を変える事ができる。例
えば、走査開始点から走査終点までの走査範囲27は、
図3に示すようになる。
を用いた走査用ミラーの回転により行われることから、
走査開始点付近21および走査終点付近23における走
査用ミラーの角速度においてそれぞれ加速と減速を伴
う。すなわち、この走査開始点付近21および走査終点
付近23では走査用ミラーの角速度は、他の走査領域2
5における各速度に比べ低速である。
走査位置検出装置であるスキャン制御用LD15および
位置検出素子(PSD)17により検出する事ができ
る。具体的には、スキャン制御用LD15から発した光
が、両面鏡である走査用ミラー13に介してPSD17
のどの位置で受光されるかにより走査方向は求められ
る。
図1参照して図4のフローチャートに基づいて説明す
る。
る入力情報を用いて、走査方向が予め決められた走査開
始点付近21および走査終点付近23(図3参照)を向
いているかどうか判断する(ステップS1)。Yesの
場合はLD発光停止情報を出力し(ステップS2)、一
方Noの場合はLD発光継続情報を出力する(ステップ
S3)。なお、これらの情報は制御回路29に送られた
後、その情報に基づき制御回路29によりLD駆動回路
3が制御される。
なる走査開始点21および終点付近23での照射を停止
するようにしている。
光が対象物19に反射し、その反射光がを受光された
後、演算手段である制御回路29において発光から受光
までの経過時間T1が演算される。また、その光の走査
方向(ここでは走査角度)が検出される。これらの情報
に基づいて距離算出回路8により以下の距離が算出され
る。具体的には、対象物との直線距離Dは、D= T1
×299792458/2 [m/s]の式に示すよう
に光速に経過時間を乗じて二分の一する事により求めら
れる。さらに、垂直距離Dcおよび平行距離Dsが以下
の式により求められる(図5参照)。
までの各種距離を得る事ができる。
フ(FS)機能が備えられている。このフェールセーフ
機能について以下に説明する。
連するブロック図である図6に基づいて、透光側につい
て説明する。なお、第一透光窓である投光窓32がスキ
ャナ1の測定用レーザ光の軌道内に設けられている。
ロックに基づいたイネーブル信号に従ってLD駆動回路
3により駆動されて発光させられる。このレーザ光は、
投光レンズ9を介して投光窓32から照射される。この
際、LDパワー検知用PD34は、このレーザ光の若干
の漏れ光を受光することができる。この漏れ光を利用し
て投光機能を検査するようにしている。
変換器36より電流・電圧変換され、アンプ38により
増幅され受光信号としてコンパレータ40に入力され
る。コンパレータ40は、予め設定された閾値と受光信
号との比較を行いデータ(受光レベル)として制御回路
29に出力する。
光は投光窓32で一部反射されることになる。このこと
を利用して投光窓32の汚れを検知するようにしてい
る。投光窓32の汚れによる反射光は、汚れ検知用PD
42により受光される。PD42により受光された信号
は、I/V変換器44より電流・電圧変換され、アンプ
46により増幅され受光信号としてコンパレータ48に
入力される。コンパレータ48は、予め設定された閾値
と受光信号との比較を行いデータ(受光レベル)として
制御回路29に出力する。
連するブロック図を図7に示す。図7に基づいて、受光
側FS機能について説明する。なお、第二透光窓である
受光窓56が測定用レーザ光の軌道内に設けられてい
る。
査用LED50が設けられている。この検査用LED5
0は、制御回路29からのEDイネーブル信号に従った
タイミング生成器52からのタイミングに基づいてLE
D駆動回路54により駆動されて検査用電磁波の一つで
ある検査用光を発光させる。この検査用光は、受光窓5
6に向けて送出される。この検査用光を利用して受光機
能を検査するようにしている。この際、タイミング生成
器52は発光と同じタイミングでカウンタ58に対して
もスタート信号を送る。なお、送出された検査用光は、
透光窓56に到達し、大部分は透過するが若干は反射す
る。
を受光レンズ62を介して受光することができる。PD
5により受光された信号は、I/V変換器6aにより電
流・電圧変換され、アンプ6bにより増幅され受光信号
としてコンパレータ6cに入力される。コンパレータ6
cは、予め設定された複数の閾値と受光信号との比較を
行い、「その受光量の大きさに相当する受光レベルデー
タ」を制御回路29に出力する。同時に、カウンタ58
に対してストップ信号が送出されカウントがストップ
し、カウントデータとして制御回路29に送出される。
なお、前述の受光回路6が、I/V変換器6a、アンプ
6b、コンパレータ6cに対応する。
6の汚れを検知する事ができる。受光窓56からの反射
光は、汚れ検知用モードにおいてPD5により受光され
る。PD5により受光された信号は、I/V変換器6a
により電流・電圧変換され、アンプ6bにより増幅され
受光信号としてコンパレータ6cに入力される。コンパ
レータ6cは、予め設定された閾値と受光信号との比較
を行いデータとして制御回路29に出力する。
査する為には、測定用LD2の発光停止中に行うことが
必要であるが、上記一実施例に係る距離計測装置は、走
査開始点付近および走査終点付近における測定用電磁波
の照射を停止させるようにしている。従って、この発光
停止期間に、受光側のFS機能を作動させることができ
る。FS機能を説明する為のフローチャートを図8およ
び図9に示す。図8、9に基づいて、FS機能の処理の
流れについて説明する。
(P1)。この距離計測動作中に定期的に(例えば10
0msに一回)に以下のFS処理が行われる。
えられる(P2)。このモードでは、LDパワー検知用
PD34でLD2の漏れを受光し、その受光レベルを制
御回路29に取込む。この際、取込んだ受光レベルのパ
ワー判定(P4)を行い、予め設定されたレベル以上で
あれば正常に発光していると判断され、次のステップへ
進む。一方、そのパワーが設定レベルより以下の場合、
何等かの異常でLD2が正常に発光していないと判断さ
れ異常処理(P5)が行われる。この様にして、LD2
のパワーチャック、LD2の異常チェック、LD駆動回
路3の異常チェックを行い、投光部のFS機能として作
用させている。
れる(P6)。このモードでは、投光部汚れ検知用PD
42で投光窓32からの反射光を受光し、その受光レベ
ルをコンパレータ46に通し、設定された複数の閾値レ
ベルと比較する事により受光レベルに対応した閾値レベ
ルを得ることができる(P7)。この閾値レベルは、投
光窓32の汚れを示していることになり、ある設定閾値
レベル以上になると距離計測動作が正常に行えなくなる
ことから、この正常に動作できなくなる閾値レベルを投
光部汚れ限界レベルと呼ぶこととする。
が投光部汚れ限界レベル以上の場合には異常1と判断す
る(P8)。この場合異常処理が行われる(P9)。ま
た、投光部汚れ限界レベルほど大きくないが通常の反射
レベルより少し大きいレベル(パワーアップレベルと呼
ぶ)では異常2と判断する(P8)。すなわち、投光部
が少し汚れている場合にはLD2の発光パワーを上げる
よう行われる(P10)。
も測定性能を劣化させないようにしている。
うにLD2の発光が停止される(P11)。なお、この
LDの発光停止時期は、距離計測中の走査開始点付近お
よび走査終点付近になるようにしている。
れる(P12)。このモードでは、まずLED発光の為
のタイミングを生成する(P13)。このタイミングに
従って、LED50を発光する(P14)。LED50
により発光されたれ光は、受光窓56で若干反射され
る。この反射光を距離計測用のPD5で受光され、受光
量に対応した受光レベルが得られる。この受光レベル
は、受光データとして取込まれる(P15)。この受光
レベルは、受光窓56の汚れを示していることになり、
ある設定受光レベル以上になると距離計測動作が正常に
行えなくなることから、この正常に動作できなくなる受
光レベルを受光部汚れ限界レベルと呼ぶこととする。
を判断し(P16)、受光部汚れ限界レベル以上の場
合、異常処理(P17)が行われる。
(P18)。このモードでも、まずLED発光の為のタ
イミングを生成する(P13)。このタイミングに従っ
て、LED50を発光する(P20)。同時に、カウン
タ58をスタートさせる。LED50により発光された
レーザ光は、受光窓56で若干反射される。距離計測用
のPD5が、この反射光を受光するとともに、受光量に
対応した受光レベルを得、受光データとして取込まれる
(P21)。同時に、カウントをストップするととも
に、その受光データを制御回路29に送出する(P2
2)。
よびカウント値が予め設定されたレベルと比較され、設
定値外である場合には受光部レンズ、受光素子、受光回
路等のどこかに異常があると判断される(P23)。異
常であると判断した場合には制御回路29により異常処
理が行われる(P24)。
検出するカウントデータの変更を行い)、上述の受光側
FS処理を数回繰り返して行い(P25)、検出精度を
向上させるようにしている。
け位置のチェック、PDのチェック、受光回路の異常チ
ェック等を行い、受光部のFS機能として作用させてい
る。上述の一連のFS処理を行って、異常がなけらばさ
らに通常の距離計測動作を継続する為にLD発光ステッ
プ(P26)に進むことになる。
を測定動作ととに作動させることができる。
や車等に用いられる。具体的には、車両のバンパーあた
りに取り付ける事により、自車両から周囲の車両までの
距離を求める事ができ、垂直距離Dcより車間距離を把
握する事ができたり、平行距離Dsから他車線の車両の
有無や車両間隔を把握する事ができる。
査開始点21および終点付近23での照射を停止させて
いるが、他の実施例として照射減衰手段により走査開始
点21および終点付近23での照射のレベルを減衰させ
てもえよい。
らの走査方向の情報に基づいて開始・終点検出回路28
により照射の停止を制御するようにしているが、他の実
施例として照射レベル制御手段により走査角速度の絶対
値に比例するように照射のレベルを制御する様にしても
よい。具体的には、図10示すように上記の実施例の開
始・終点検出回路28の代りに、照射レベル制御手段で
ある照射レベル制御装置30を設け、照射レベル制御装
置30により走査位置検出回路4からの走査角速度の情
報に基づき走査角速度の絶対値に比例するようにLD駆
動回路3が制御される。
照射減衰手段によって走査開始点付近および走査終点付
近での危険性を有する電磁波の光量を制御できる。
近での走査角速度の減速に伴う光量増加に起因する危険
を回避する事ができる。
射減衰手段によって走査開始点付近および走査終点付近
での危険性を有する電磁波の光量を停止できる。
近での走査角速度の減速に伴う光量の増加に起因する危
険を回避する事ができる。
電磁波走査手段の照射レベルを判断することができる。
光窓からの反射光のレベルから第一透光窓の汚れを検知
し、汚れの程度に基づいて前記測定用電磁波走査手段の
照射出力を調整することができる。
電磁波出力手段により検査用電磁波出力手段から出力さ
れ第二透光窓で反射された検査用電磁波のレベルから第
二透光窓の汚れを検知する動作を測定用電磁波の照射停
止期間に行うことができる。請求項6に係る距離計測装
置では、検査用電磁波出力手段により検査用電磁波出力
手段から出力され第二透光窓で反射された検査用電磁波
のレベルから前記電磁波検出手段の機能が正常かどうか
判断することできる。
射レベル制御手段によって危険性を有する照射点での電
磁波のレベルを制御できる。
の増加に起因する危険を回避する事ができる。
成ブロック図である。
トである。
る。
ック図である。
ック図である。
ある。
ある。
す構成ブロック図である。
ある。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】走査開始点から走査終点にわたり測定用電
磁波を走査しつつ照射する測定用電磁波走査手段と、 前記照射された測定用電磁波が被検出物体の反射点にお
いて反射した測定用電磁波を検出する電磁波検出手段
と、 前記測定用電磁波が出力されてから検出されるまでに要
する時間を測定するとともに該時間に基づいて前記測定
用電磁波走査手段と前記反射点との距離を求める演算手
段と、 を備えた距離計測装置において、 走査開始点付近および走査終点付近における測定用電磁
波の照射を減衰させる照射減衰手段を備えたことを特徴
とする距離計測装置。 - 【請求項2】請求項1に係る距離計測装置において、 照射減衰手段により測定用電磁波の照射を停止させるこ
とを特徴とする距離計測装置。 - 【請求項3】請求項1に係る距離計測装置において、 測定用電磁波走査手段からの漏れ光を受光して、該漏れ
光のレベルから前記測定用電磁波走査手段の機能が正常
かどうか判断することを特徴とする距離計測装置。 - 【請求項4】請求項1に係る距離計測装置において、 測定用電磁波走査手段は測定用電磁波の軌道内に設けら
れた第一透光窓を備えるとともに、出力された測定用電
磁波が第一透光窓で反射した反射光を受光して、該反射
光のレベルから第一透光窓の汚れを検知し、汚れの程度
に基づいて前記測定用電磁波走査手段の照射出力を調整
することを特徴とする距離計測装置。 - 【請求項5】請求項2に係る距離計測装置において、 電磁波検出手段は前記測定用電磁波の軌道内に設けられ
た第二透光窓を備えており、 走査開始点付近および走査終点付近における測定用電磁
波の照射停止期間に検査用電磁波を出力する検査用電磁
波出力手段を設けるとともに、 前記電磁波検出手段は、検査用電磁波出力手段から出力
され第二透光窓で反射された検査用電磁波を受光し、該
受光された検査用電磁波のレベルに基づいて、第二透光
窓の汚れを検知する動作を測定用電磁波の照射停止期間
に行うこと、 を特徴とする距離計測装置。 - 【請求項6】請求項2に係る距離計測装置において、 電磁波検出手段は前記測定用電磁波の軌道内に設けられ
た第二透光窓を備えており、 走査開始点付近および走査終点付近における測定用電磁
波の照射停止期間に検査用電磁波を出力する検査用電磁
波出力手段を設けるとともに、 前記電磁波検出手段は、検査用電磁波出力手段から出力
され第二透光窓で反射された検査用電磁波を受光し、該
受光された検査用電磁波のレベルに基づいて、前記電磁
波検出手段の機能が正常かどうか判断することを特徴と
する距離計測装置。 - 【請求項7】走査角度を変える事により走査開始点から
走査終点にわたり測定用電磁波を走査しつつ照射する測
定用電磁波走査手段と、 前記照射された測定用電磁波が被検出物体の反射点にお
いて反射した測定用電磁波を検出する電磁波検出手段
と、 前記測定用電磁波が出力されてから検出されるまでに要
する時間を測定するとともに該時間に基づいて前記測定
用電磁波走査手段と前記反射点との距離を求める演算手
段と、 を備えた距離計測装置において、 電磁波照射手段による照射のレベルを走査角速度の絶対
値に比例するように制御する照射レベル制御手段を備え
た事を特徴とする距離計測装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18778393A JP3250203B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-07-29 | 距離計測装置 |
DE69413761T DE69413761T2 (de) | 1993-07-29 | 1994-07-25 | Sender für elektromagnetische Wellen und Entfernungsmesser |
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KR1019940019019A KR0142634B1 (ko) | 1993-07-29 | 1994-07-29 | 전자파 출력 장치 및 거리 계측 장치 |
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JP12259993 | 1993-05-25 | ||
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JP3250203B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10170221A (ja) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用距離測定装置 |
JPH11109030A (ja) * | 1997-10-01 | 1999-04-23 | Fujitsu Ten Ltd | 車載用レーダ装置 |
JP2002539434A (ja) * | 1999-03-11 | 2002-11-19 | フオルクスワーゲン・アクチエンゲゼルシヤフト | 少なくとも1つのレーザセンサーを有する装置およびレーザセンサーを作動するための方法 |
JP2008139213A (ja) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Olympus Imaging Corp | 光学系駆動装置 |
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Families Citing this family (1)
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-07-29 JP JP18778393A patent/JP3250203B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP3250203B2 (ja) | 2002-01-28 |
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