JPH10253759A - 距離測定装置 - Google Patents
距離測定装置Info
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- JPH10253759A JPH10253759A JP9074498A JP7449897A JPH10253759A JP H10253759 A JPH10253759 A JP H10253759A JP 9074498 A JP9074498 A JP 9074498A JP 7449897 A JP7449897 A JP 7449897A JP H10253759 A JPH10253759 A JP H10253759A
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 近距離に存在する反射光量の大きな物体の像
が横に広がって認識されるため、遠距離に存在する物体
が陰に隠れて認識できなくなる問題を解決する。 【解決手段】 遅延時間計測部32では、発光信号aか
ら受光信号cまでの遅延時間τを計測し、距離演算部3
3では遅延時間τに基づいて対象物までの距離を演算す
る。受光レベル検出部30は受光レベル指定切替部31
によって指定されている受光レベルの信号を抽出して遅
延時間計測部32へ送る。受光レベル指定切替部31に
よって指定される受光信号の受光レベルは一定周期で切
替わるので、一定周期毎に異なる受光信号が遅延時間計
測用の信号として抽出される。
が横に広がって認識されるため、遠距離に存在する物体
が陰に隠れて認識できなくなる問題を解決する。 【解決手段】 遅延時間計測部32では、発光信号aか
ら受光信号cまでの遅延時間τを計測し、距離演算部3
3では遅延時間τに基づいて対象物までの距離を演算す
る。受光レベル検出部30は受光レベル指定切替部31
によって指定されている受光レベルの信号を抽出して遅
延時間計測部32へ送る。受光レベル指定切替部31に
よって指定される受光信号の受光レベルは一定周期で切
替わるので、一定周期毎に異なる受光信号が遅延時間計
測用の信号として抽出される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は距離測定装置に関す
る。特に、レーザーパルスを検知エリアに走査して対象
物までの距離を計測する距離測定装置に関する。
る。特に、レーザーパルスを検知エリアに走査して対象
物までの距離を計測する距離測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】対象物の距離と方向を検出し、例えば前
方車両との車間距離を計測する車載用の距離測定装置と
して、レーザー測距装置が用いられている。
方車両との車間距離を計測する車載用の距離測定装置と
して、レーザー測距装置が用いられている。
【0003】図1は従来のレーザー測距装置1の構成を
示す概略ブロック図である。このレーザー測距装置1
は、半導体レーザー素子(LD)2、半導体レーザー素
子2を駆動する半導体レーザー素子駆動回路(LD駆動
回路)3、半導体レーザー素子2から出射されたレーザ
ーパルスPを検知領域に向けて走査する光走査部(スキ
ャナ)4からなる投光部と、信号処理部5とを備えてい
る。半導体レーザー素子駆動回路3は、信号処理部5か
ら一定周期毎に出力される発光信号aと同期して半導体
レーザー素子2をパルス発光させる。光走査部4は、例
えば、サーボモータで回転するポリゴンミラーや圧電振
動子で回転振動するミラー付きの振動板などで構成され
ており、半導体レーザー素子2から出射されたレーザー
パルスPは、光走査部4で反射され、所定の検知領域を
走査される。
示す概略ブロック図である。このレーザー測距装置1
は、半導体レーザー素子(LD)2、半導体レーザー素
子2を駆動する半導体レーザー素子駆動回路(LD駆動
回路)3、半導体レーザー素子2から出射されたレーザ
ーパルスPを検知領域に向けて走査する光走査部(スキ
ャナ)4からなる投光部と、信号処理部5とを備えてい
る。半導体レーザー素子駆動回路3は、信号処理部5か
ら一定周期毎に出力される発光信号aと同期して半導体
レーザー素子2をパルス発光させる。光走査部4は、例
えば、サーボモータで回転するポリゴンミラーや圧電振
動子で回転振動するミラー付きの振動板などで構成され
ており、半導体レーザー素子2から出射されたレーザー
パルスPは、光走査部4で反射され、所定の検知領域を
走査される。
【0004】ここで、レーザー測距装置1における投光
動作を図2により具体的に説明する。半導体レーザー素
子2は、半導体レーザー素子駆動回路3により25μse
c毎にパルス発光させられている。一方、光走査部4
は、200mradの測定レンジにわたって50msecの周期
でレーザーパルスPを一方の向きに片掃引する。レーザ
ーパルスPは25μsec毎に発光しているので、この1
走査の50msecの間に半導体レーザー素子2は2000
回発光し、2000パルスの距離測定が実行される。こ
の1走査内における2000パルスのうち、201〜1
800番までの1600パルスは距離計測に使用され、
端点エリア(1〜200番パルスおよび1801〜20
00番パルス)では距離計測は行なわれない。距離計測
に使用される1600パルス(201〜1800番パル
ス)は20パルス毎の80領域に分割される。
動作を図2により具体的に説明する。半導体レーザー素
子2は、半導体レーザー素子駆動回路3により25μse
c毎にパルス発光させられている。一方、光走査部4
は、200mradの測定レンジにわたって50msecの周期
でレーザーパルスPを一方の向きに片掃引する。レーザ
ーパルスPは25μsec毎に発光しているので、この1
走査の50msecの間に半導体レーザー素子2は2000
回発光し、2000パルスの距離測定が実行される。こ
の1走査内における2000パルスのうち、201〜1
800番までの1600パルスは距離計測に使用され、
端点エリア(1〜200番パルスおよび1801〜20
00番パルス)では距離計測は行なわれない。距離計測
に使用される1600パルス(201〜1800番パル
ス)は20パルス毎の80領域に分割される。
【0005】走査方向検出部6は、端点エリアのレーザ
ーパルスPを基準として、光走査部4によるレーザーパ
ルスPの走査方向(光出射方向)を検出しており、走査
方向検出部6によって検出されたレーザーパルスPの走
査方向は走査方向情報bとして信号処理部5に伝えられ
る。
ーパルスPを基準として、光走査部4によるレーザーパ
ルスPの走査方向(光出射方向)を検出しており、走査
方向検出部6によって検出されたレーザーパルスPの走
査方向は走査方向情報bとして信号処理部5に伝えられ
る。
【0006】レーザー測距装置1は、さらに、フォトダ
イオード(PD)のような受光素子7と受光回路8から
なる受光部を備えている。半導体レーザー素子2から出
射され光走査部4により走査されたレーザーパルスP
は、前方に向けて投射され、対象物で反射された後、レ
ーザー測距装置1に向けて戻ってきて受光素子7で受光
される。受光素子7から出力される受光信号cは受光回
路8で増幅されて出力される。
イオード(PD)のような受光素子7と受光回路8から
なる受光部を備えている。半導体レーザー素子2から出
射され光走査部4により走査されたレーザーパルスP
は、前方に向けて投射され、対象物で反射された後、レ
ーザー測距装置1に向けて戻ってきて受光素子7で受光
される。受光素子7から出力される受光信号cは受光回
路8で増幅されて出力される。
【0007】信号処理部5は、受光回路8から出力され
た受光信号cを所定のしきい値Vthと比較し、受光信号
cがしきい値Vth以上であると、受光部がレーザーパル
スPを受光したと判断し、投光タイミングから受光タイ
ミングまでの遅延時間τに基づいて対象物までの距離を
算出する。すなわち、対象物までの距離をL、光速をc
とすると、遅延時間はτ=2L/cであるから、遅延時
間τより対象物までの距離Lが求められる。ついで、信
号処理部5は、20パルス分(1領域分)の測距結果を
平均して測距データを求め、方向データ(走査方向情報
b)と共に出力する。
た受光信号cを所定のしきい値Vthと比較し、受光信号
cがしきい値Vth以上であると、受光部がレーザーパル
スPを受光したと判断し、投光タイミングから受光タイ
ミングまでの遅延時間τに基づいて対象物までの距離を
算出する。すなわち、対象物までの距離をL、光速をc
とすると、遅延時間はτ=2L/cであるから、遅延時
間τより対象物までの距離Lが求められる。ついで、信
号処理部5は、20パルス分(1領域分)の測距結果を
平均して測距データを求め、方向データ(走査方向情報
b)と共に出力する。
【0008】
(問題点)しかしながら、従来のレーザー測距装置で
は、反射光量の大きな物体が近距離に存在していると、
その近距離の物体は実際の大きさ以上に横に広がった像
として認識され、近距離に存在している反射光量の大き
な物体の大きさを誤判定するという問題があった。そし
て、このように近距離に存在している反射光量の大きな
物体の像が横に広がって実際よりも大きく認識される
と、その物体の像の向うに存在している遠距離の物体を
認識することができず、測距不能になるという問題があ
った。
は、反射光量の大きな物体が近距離に存在していると、
その近距離の物体は実際の大きさ以上に横に広がった像
として認識され、近距離に存在している反射光量の大き
な物体の大きさを誤判定するという問題があった。そし
て、このように近距離に存在している反射光量の大きな
物体の像が横に広がって実際よりも大きく認識される
と、その物体の像の向うに存在している遠距離の物体を
認識することができず、測距不能になるという問題があ
った。
【0009】例えば、図3に示すように、車両9のバン
パー下部などに取り付けられた車載用のレーザー測距装
置1で説明すると、車両9の前方を走行している前方車
両10のリフレクタ11で反射したレーザーパルスPを
受光することによって前方車両10までの距離を計測
し、その計測データに基づいて定車間追従走行している
とき、道路12の側部の路側リフレクタやデリニエー
タ、メタリック看板等の反射光量の大きな物体13が近
距離で視野内に入ることがある。この場合、理想的なレ
ーザー測距装置であれば、図4(a)に示すように、前
方の遠距離に前方車両10のリフレクタ11が認識さ
れ、道路12の側部の近距離に路側リフレクタ等の物体
13が認識される。
パー下部などに取り付けられた車載用のレーザー測距装
置1で説明すると、車両9の前方を走行している前方車
両10のリフレクタ11で反射したレーザーパルスPを
受光することによって前方車両10までの距離を計測
し、その計測データに基づいて定車間追従走行している
とき、道路12の側部の路側リフレクタやデリニエー
タ、メタリック看板等の反射光量の大きな物体13が近
距離で視野内に入ることがある。この場合、理想的なレ
ーザー測距装置であれば、図4(a)に示すように、前
方の遠距離に前方車両10のリフレクタ11が認識さ
れ、道路12の側部の近距離に路側リフレクタ等の物体
13が認識される。
【0010】しかし、実際には、図4(b)に示すよう
に、近距離に存在している路側リフレクタ等の物体13
の像が道路12の内側へも広がって道路12を塞ぐ状態
になり、その向うの遠距離に存在している筈の前方車両
10を認識できなくなってしまっていた。このため、車
両9が路側リフレクタ等の物体13を通過するまでの
間、定車間追従走行が不可能になったり、路側リフレク
タ等の物体13の配置から道路12のカーブを推定でき
なくなったりすることがあり、危険であった。
に、近距離に存在している路側リフレクタ等の物体13
の像が道路12の内側へも広がって道路12を塞ぐ状態
になり、その向うの遠距離に存在している筈の前方車両
10を認識できなくなってしまっていた。このため、車
両9が路側リフレクタ等の物体13を通過するまでの
間、定車間追従走行が不可能になったり、路側リフレク
タ等の物体13の配置から道路12のカーブを推定でき
なくなったりすることがあり、危険であった。
【0011】(現象の解明)そこで、本発明の発明者ら
は、このような現象の発生する理由を探求した結果、以
下に説明するような知見に達した。レーザーパルスPを
使用したレーザー測距装置1において、投光部から出射
されるレーザーパルスPは、図5(a)に示すように水
平方向(光走査方向)に対して光学的にコリメートさ
れ、水平方向では通常1mrad以下の広がり角θ、垂直方
向では通常50mradの広がり角となるよう水平方向に絞
られる。しかし、この微小な広がり角θは、図5(b)
に示すように、発光強度がそのピーク値に対して1/e
又は1/e2(eは自然対数の底)となる点での角度で
あって、その外側の領域にも、発光強度は小さいが、レ
ーザーパルスPは広がっている。
は、このような現象の発生する理由を探求した結果、以
下に説明するような知見に達した。レーザーパルスPを
使用したレーザー測距装置1において、投光部から出射
されるレーザーパルスPは、図5(a)に示すように水
平方向(光走査方向)に対して光学的にコリメートさ
れ、水平方向では通常1mrad以下の広がり角θ、垂直方
向では通常50mradの広がり角となるよう水平方向に絞
られる。しかし、この微小な広がり角θは、図5(b)
に示すように、発光強度がそのピーク値に対して1/e
又は1/e2(eは自然対数の底)となる点での角度で
あって、その外側の領域にも、発光強度は小さいが、レ
ーザーパルスPは広がっている。
【0012】このため、図6に示すように、距離L2に
ある物体14に中心方向を向けてレーザーパルスPを投
射している瞬間を考えると、その中心方向から外れた方
向に位置している物体15にもレーザーパルスPの発光
強度の小さな領域が投射される。このとき、レーザーパ
ルスPの中心方向に位置している物体14に投射されて
いるレーザーパルスPの領域が図7の斜線領域A1で、
中心から外れた方向に位置している物体15に投射され
ているレーザーパルスPの領域が図7の斜線領域A2で
あるとすると、中心方向に位置している物体14に投射
されているレーザーパルスPの光照射量と中心から外れ
た方向に位置している物体15に投射されているレーザ
ーパルスPの光照射量とは、それぞれの斜線領域A1,
A2の面積に比例しており、中心から外れた方向の物体
15に投射されている光照射量は、中心方向の物体14
に投射されている光照射量に比較して微少である。
ある物体14に中心方向を向けてレーザーパルスPを投
射している瞬間を考えると、その中心方向から外れた方
向に位置している物体15にもレーザーパルスPの発光
強度の小さな領域が投射される。このとき、レーザーパ
ルスPの中心方向に位置している物体14に投射されて
いるレーザーパルスPの領域が図7の斜線領域A1で、
中心から外れた方向に位置している物体15に投射され
ているレーザーパルスPの領域が図7の斜線領域A2で
あるとすると、中心方向に位置している物体14に投射
されているレーザーパルスPの光照射量と中心から外れ
た方向に位置している物体15に投射されているレーザ
ーパルスPの光照射量とは、それぞれの斜線領域A1,
A2の面積に比例しており、中心から外れた方向の物体
15に投射されている光照射量は、中心方向の物体14
に投射されている光照射量に比較して微少である。
【0013】ところが、レーザーパルスPの中心方向か
ら外れた位置で微少なレーザーパルスPを照射されてい
る物体15が、レーザーパルスPの中心方向に存在して
いる物体14に比較して近距離L1(<L2)に位置して
おり、しかも、その物体15の反射率が高くて物体15
からの反射光量が大きい場合には、近距離L1の物体1
5で反射したレーザーパルスPによる受光信号c1がし
きい値Vthを越える場合があり、その場合には、距離L
1にある物体15だけが認識され、距離L2にある物体1
4は認識されない。
ら外れた位置で微少なレーザーパルスPを照射されてい
る物体15が、レーザーパルスPの中心方向に存在して
いる物体14に比較して近距離L1(<L2)に位置して
おり、しかも、その物体15の反射率が高くて物体15
からの反射光量が大きい場合には、近距離L1の物体1
5で反射したレーザーパルスPによる受光信号c1がし
きい値Vthを越える場合があり、その場合には、距離L
1にある物体15だけが認識され、距離L2にある物体1
4は認識されない。
【0014】図8及び図9は距離L2の物体14が認識
されなくなる理由を説明するための図であって、図8は
従来の信号処理部5の要部を示す図、図9はその動作を
説明するためのタイムチャートである。信号処理部5
は、RS入力付きのD−FF(D−フリップフロップ)
16とカウンタ17によって構成されている。D−FF
16のセット入力S1はLレベルに、D入力D1はHレベ
ルに固定され、リセット入力R1には発光信号aが入力
される。D−FF16のクロック入力CK1は受光回路
8の出力に接続されていて受光信号cが入力されるよう
になっており、一定レベル(しきい値Vth)以上の受光
信号cがクロック入力CK1に入力されると出力Q1がH
レベルに変化する。また、D−FF16の出力Q1はカ
ウンタ17のストップ入力STOP(キャリ・インC
I)に接続されている。D−FF16のクロック入力C
K2には一定周波数のクロックパルス信号CP(図9
(a))が入力されており、リセット入力R2には発光
信号aが入力される。
されなくなる理由を説明するための図であって、図8は
従来の信号処理部5の要部を示す図、図9はその動作を
説明するためのタイムチャートである。信号処理部5
は、RS入力付きのD−FF(D−フリップフロップ)
16とカウンタ17によって構成されている。D−FF
16のセット入力S1はLレベルに、D入力D1はHレベ
ルに固定され、リセット入力R1には発光信号aが入力
される。D−FF16のクロック入力CK1は受光回路
8の出力に接続されていて受光信号cが入力されるよう
になっており、一定レベル(しきい値Vth)以上の受光
信号cがクロック入力CK1に入力されると出力Q1がH
レベルに変化する。また、D−FF16の出力Q1はカ
ウンタ17のストップ入力STOP(キャリ・インC
I)に接続されている。D−FF16のクロック入力C
K2には一定周波数のクロックパルス信号CP(図9
(a))が入力されており、リセット入力R2には発光
信号aが入力される。
【0015】しかして、発光信号aがカウンタ17のリ
セット入力R2に入力されると(図9(b))カウンタ
17が“0”にリセットされる。また、発光信号aがD
−FF16のリセット入力R1に入力されると、D−F
F16の出力Q1はLレベルに変化し、カウンタ17の
ストップ入力STOP2がLレベルになるから(図9
(d))、カウンタ17がクロックパルス信号CPのパ
ルス数をカウント開始する(図9(e))。この後、受
光回路8からD−FF16のクロック入力CK1に受光
信号cが入力されると(図9(b))、D入力D1がH
レベルに固定されているからD−FF16の出力Q1は
Hレベルに変化し(図9(d))、カウンタ17のスト
ップ入力STOPがHレベルとなってカウントを停止す
る(図9(e))。そして、カウンタ17によって計測
された発光から受光までの遅延時間τ(クロックパルス
信号CPのパルス数)に基づいて対象物までの距離が演
算される。
セット入力R2に入力されると(図9(b))カウンタ
17が“0”にリセットされる。また、発光信号aがD
−FF16のリセット入力R1に入力されると、D−F
F16の出力Q1はLレベルに変化し、カウンタ17の
ストップ入力STOP2がLレベルになるから(図9
(d))、カウンタ17がクロックパルス信号CPのパ
ルス数をカウント開始する(図9(e))。この後、受
光回路8からD−FF16のクロック入力CK1に受光
信号cが入力されると(図9(b))、D入力D1がH
レベルに固定されているからD−FF16の出力Q1は
Hレベルに変化し(図9(d))、カウンタ17のスト
ップ入力STOPがHレベルとなってカウントを停止す
る(図9(e))。そして、カウンタ17によって計測
された発光から受光までの遅延時間τ(クロックパルス
信号CPのパルス数)に基づいて対象物までの距離が演
算される。
【0016】近距離L1にある物体15による受光信号
c1は、レーザーパルスPの発光タイミングから2L1/
cだけ遅延して受信され、レーザーパルスPの発光タイ
ミングから2L2/cだけ遅延して受信される遠距離L2
の物体14による受光信号c 2よりも先に受信回路8で
受信されるので、微弱なレーザーパルスPを照射されて
いる近距離L1の物体15からの受光信号c1がしきい値
Vthを越えると、図9(c)(e)に示すように、近距
離L1の物体15からの受光信号c1が受信された時にカ
ウンタ17が停止する。この結果、遅延時間τ=2L1
/cに基づいて対象物までの距離が演算されるので、レ
ーザーパルスPの中心方向が距離L2にある物体14を
向いているにも拘らず、信号処理部5は遅延時間τ=2
L1/cに基づいて距離L1に対象物が存在していると判
断する。
c1は、レーザーパルスPの発光タイミングから2L1/
cだけ遅延して受信され、レーザーパルスPの発光タイ
ミングから2L2/cだけ遅延して受信される遠距離L2
の物体14による受光信号c 2よりも先に受信回路8で
受信されるので、微弱なレーザーパルスPを照射されて
いる近距離L1の物体15からの受光信号c1がしきい値
Vthを越えると、図9(c)(e)に示すように、近距
離L1の物体15からの受光信号c1が受信された時にカ
ウンタ17が停止する。この結果、遅延時間τ=2L1
/cに基づいて対象物までの距離が演算されるので、レ
ーザーパルスPの中心方向が距離L2にある物体14を
向いているにも拘らず、信号処理部5は遅延時間τ=2
L1/cに基づいて距離L1に対象物が存在していると判
断する。
【0017】この結果、図10(a)に示すように、1
走査分のレーザーパルスPが投光された場合を考える
と、近距離L1に反射光量の大きな物体15が存在する
と、その物体15の像は図10(c)のハッチングを施
した領域に相当する幅Wrであるにも拘らず、レーザー
パルスPの中心方向から外れた領域からの反射光によっ
て図10(c)に示すような幅Wpであると認識され、
当該物体15の幅が横に広がったように認識されること
になる。一方、遠距離L2にある物体14は、図10
(b)に示すように、広がった物体15の像に隠れて見
えなくなり、認識されないという現象が生じる。
走査分のレーザーパルスPが投光された場合を考える
と、近距離L1に反射光量の大きな物体15が存在する
と、その物体15の像は図10(c)のハッチングを施
した領域に相当する幅Wrであるにも拘らず、レーザー
パルスPの中心方向から外れた領域からの反射光によっ
て図10(c)に示すような幅Wpであると認識され、
当該物体15の幅が横に広がったように認識されること
になる。一方、遠距離L2にある物体14は、図10
(b)に示すように、広がった物体15の像に隠れて見
えなくなり、認識されないという現象が生じる。
【0018】なお、上記のような現象を防止するには、
レーザーパルスPの中心から外れた領域の光が、近距離
に位置する反射率の大きな物体15で反射されても受光
強度がしきい値Vthを越えないよう、レーザーパルスP
の発光強度を小さくすればよいが、投光部における発光
強度を小さくすると、遠距離にある物体14からの反射
レーザーパルスPもしきい値Vth以下の受光強度とな
り、レーザー測距装置の測距距離が短くなってしまう。
レーザーパルスPの中心から外れた領域の光が、近距離
に位置する反射率の大きな物体15で反射されても受光
強度がしきい値Vthを越えないよう、レーザーパルスP
の発光強度を小さくすればよいが、投光部における発光
強度を小さくすると、遠距離にある物体14からの反射
レーザーパルスPもしきい値Vth以下の受光強度とな
り、レーザー測距装置の測距距離が短くなってしまう。
【0019】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、近距離に反
射光量の大きな対象物が存在している場合でも、その近
距離に存在している対象物の大きさを正確に認識するこ
とができるようにすることにある。
れたものであり、その目的とするところは、近距離に反
射光量の大きな対象物が存在している場合でも、その近
距離に存在している対象物の大きさを正確に認識するこ
とができるようにすることにある。
【0020】
【発明の開示】請求項1に記載の距離測定装置は、投光
部から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受
光部により対象物で反射した光ビームを受光し、投光部
から光ビームを投光させるための発光信号によって測距
カウンタやタイマ等の計測手段をスタートさせ、受光部
での受光信号によって当該計測手段を停止させ、当該計
測手段の計測値に基づいて対象物までの距離を求める距
離測定装置において、1つの発光信号に対する複数の受
光信号のうち、何番目の受光信号によって前記計測手段
を停止させるかが、切り替わるようにしたことを特徴と
している。
部から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受
光部により対象物で反射した光ビームを受光し、投光部
から光ビームを投光させるための発光信号によって測距
カウンタやタイマ等の計測手段をスタートさせ、受光部
での受光信号によって当該計測手段を停止させ、当該計
測手段の計測値に基づいて対象物までの距離を求める距
離測定装置において、1つの発光信号に対する複数の受
光信号のうち、何番目の受光信号によって前記計測手段
を停止させるかが、切り替わるようにしたことを特徴と
している。
【0021】請求項1の距離測定装置にあっては、何番
目の受光信号によって測距カウンタやタイマ等の計測手
段を停止させるかが切り替わるようになっているので、
1つの発光信号に対して異なる受光信号までの遅延時間
等の計測値を知ることができる。従って、1回の光ビー
ムの投射に対して複数の対象物で反射した受光信号が得
られた場合でも、各対象物で反射した光ビームの受光ま
での遅延時間等の計測値を個々に求めることができる。
目の受光信号によって測距カウンタやタイマ等の計測手
段を停止させるかが切り替わるようになっているので、
1つの発光信号に対して異なる受光信号までの遅延時間
等の計測値を知ることができる。従って、1回の光ビー
ムの投射に対して複数の対象物で反射した受光信号が得
られた場合でも、各対象物で反射した光ビームの受光ま
での遅延時間等の計測値を個々に求めることができる。
【0022】請求項2に記載の距離測定装置は、投光部
から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受光
部により対象物で反射した光ビームを受光し、投光部か
ら光ビームを投光させるための発光信号によって測距カ
ウンタやタイマ等の計測手段をスタートさせ、受光部で
の受光信号によって当該計測手段を停止させ、当該計測
手段の計測値に基づいて対象物までの距離を求める距離
測定装置において、1つの発光信号に対する複数の受光
信号のうち、どの受光レベルの受光信号によって前記計
測手段を停止させるかが、切り替わるようにしたことを
特徴としている。
から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受光
部により対象物で反射した光ビームを受光し、投光部か
ら光ビームを投光させるための発光信号によって測距カ
ウンタやタイマ等の計測手段をスタートさせ、受光部で
の受光信号によって当該計測手段を停止させ、当該計測
手段の計測値に基づいて対象物までの距離を求める距離
測定装置において、1つの発光信号に対する複数の受光
信号のうち、どの受光レベルの受光信号によって前記計
測手段を停止させるかが、切り替わるようにしたことを
特徴としている。
【0023】請求項2の距離測定装置にあっては、どの
受光レベルの受光信号によって測距カウンタやタイマ等
の計測手段を停止させるかが切り替わるようになってい
るので、1つの発光信号に対して異なる受光信号までの
遅延時間等の計測値を知ることができる。従って、1回
の光ビームの投射に対して複数の対象物で反射した受光
信号が得られた場合でも、各対象物で反射した光ビーム
の受光までの遅延時間等の計測値を個々に求めることが
できる。
受光レベルの受光信号によって測距カウンタやタイマ等
の計測手段を停止させるかが切り替わるようになってい
るので、1つの発光信号に対して異なる受光信号までの
遅延時間等の計測値を知ることができる。従って、1回
の光ビームの投射に対して複数の対象物で反射した受光
信号が得られた場合でも、各対象物で反射した光ビーム
の受光までの遅延時間等の計測値を個々に求めることが
できる。
【0024】よって、請求項1及び2に記載の距離測定
装置にあっては、近距離にある反射光量の大きい対象物
の像が広がって、その後方にある別な対象物を認識でき
なくなることがなく、近距離にある対象物も遠距離にあ
る対象物も確実に認識して測距することができる。
装置にあっては、近距離にある反射光量の大きい対象物
の像が広がって、その後方にある別な対象物を認識でき
なくなることがなく、近距離にある対象物も遠距離にあ
る対象物も確実に認識して測距することができる。
【0025】
(第1の実施形態)図11は本発明の一実施形態による
レーザー測距装置21の構成を示すブロック図である。
このレーザー測距装置21は、半導体レーザー素子駆動
回路23によって半導体レーザー素子22を駆動してパ
ルス発光させ、半導体レーザー素子22から出射された
レーザーパルスPを光走査部24によって検知領域に向
けて走査する投光部を備えている。半導体レーザー素子
駆動回路23は、信号処理部25から一定周期毎に出力
される発光信号aと同期して半導体レーザー素子22を
パルス発光させている。なお、投光部から検知領域に投
光されるレーザーパルスPの投光の仕方は、図2で説明
したとおりである。
レーザー測距装置21の構成を示すブロック図である。
このレーザー測距装置21は、半導体レーザー素子駆動
回路23によって半導体レーザー素子22を駆動してパ
ルス発光させ、半導体レーザー素子22から出射された
レーザーパルスPを光走査部24によって検知領域に向
けて走査する投光部を備えている。半導体レーザー素子
駆動回路23は、信号処理部25から一定周期毎に出力
される発光信号aと同期して半導体レーザー素子22を
パルス発光させている。なお、投光部から検知領域に投
光されるレーザーパルスPの投光の仕方は、図2で説明
したとおりである。
【0026】走査方向検出部26は、端点エリアのレー
ザーパルスPを基準として、光走査部24によるレーザ
ーパルスPの走査方向を検出しており、走査方向検出部
26によって検出されたレーザーパルスPの走査方向は
走査方向情報bとして信号処理部25に伝えられる。
ザーパルスPを基準として、光走査部24によるレーザ
ーパルスPの走査方向を検出しており、走査方向検出部
26によって検出されたレーザーパルスPの走査方向は
走査方向情報bとして信号処理部25に伝えられる。
【0027】レーザー測距装置21は、さらに、フォト
ダイオード(PD)のような受光素子27と受光回路2
8からなる受光部を備えている。半導体レーザー素子2
2から出射され光走査部24により走査されたレーザー
パルスPは、前方に向けて投射され、対象物で反射され
た後、レーザー測距装置21に向けて戻ってきて受光素
子27で受光される。受光素子27から出力される受光
信号cは受光回路28で増幅されて出力される。
ダイオード(PD)のような受光素子27と受光回路2
8からなる受光部を備えている。半導体レーザー素子2
2から出射され光走査部24により走査されたレーザー
パルスPは、前方に向けて投射され、対象物で反射され
た後、レーザー測距装置21に向けて戻ってきて受光素
子27で受光される。受光素子27から出力される受光
信号cは受光回路28で増幅されて出力される。
【0028】信号処理部25は、発光信号生成部29、
受光レベル検出部30、受光レベル指定切替部31、遅
延時間計測部32、距離演算部33及びメモリ34によ
って構成されている。発光信号生成部29は、半導体レ
ーザー素子駆動回路23及び遅延時間計測部32へ発光
信号aを出力して半導体レーザー素子22を一定の発光
周期で発光させると共に、遅延時間計測部32に発光部
の発光タイミングを伝える。
受光レベル検出部30、受光レベル指定切替部31、遅
延時間計測部32、距離演算部33及びメモリ34によ
って構成されている。発光信号生成部29は、半導体レ
ーザー素子駆動回路23及び遅延時間計測部32へ発光
信号aを出力して半導体レーザー素子22を一定の発光
周期で発光させると共に、遅延時間計測部32に発光部
の発光タイミングを伝える。
【0029】受光レベル検出部30は、受光回路28か
ら送出された受光信号cを受け取ると、所定のしきい値
Vthと比較し、その受光信号cが対象物で反射したレー
ザーパルスPによるものか否か判定し、受光信号cがし
きい値Vth以上であれば、対象物で反射したレーザーパ
ルスPによるものであると判断し、その受光タイミング
情報を遅延時間計測部32へ送出する。
ら送出された受光信号cを受け取ると、所定のしきい値
Vthと比較し、その受光信号cが対象物で反射したレー
ザーパルスPによるものか否か判定し、受光信号cがし
きい値Vth以上であれば、対象物で反射したレーザーパ
ルスPによるものであると判断し、その受光タイミング
情報を遅延時間計測部32へ送出する。
【0030】受光レベル指定切替部31は、所定時間
毎、例えばレーザーパルスPの1走査毎に受光増幅率を
切り替えて受光信号レベルを変化させる。あるいは、受
光レベル検出部30のしきい値Vthを切り替えるように
してもよい。
毎、例えばレーザーパルスPの1走査毎に受光増幅率を
切り替えて受光信号レベルを変化させる。あるいは、受
光レベル検出部30のしきい値Vthを切り替えるように
してもよい。
【0031】遅延時間計測部32は、発光信号生成部2
9から発光信号aを受け取っており、受光レベル検出部
30でしきい値Vth以上の受光信号cが検出されると、
発光から受光までの遅延時間τを計測する。
9から発光信号aを受け取っており、受光レベル検出部
30でしきい値Vth以上の受光信号cが検出されると、
発光から受光までの遅延時間τを計測する。
【0032】距離演算部33は、遅延時間計測部32に
よって計測された遅延時間τに基づいて対象物までの距
離L=cτ/2を演算する。このとき距離演算部33
は、走査方向検出部26から走査方向情報bを受け取っ
ているので、対象物の距離及び方向が求められる。距離
演算部33は、受光レベル指定切替部31によって受光
信号レベル又はしきい値Vthを変化させた時の各場合に
ついて距離データ及び方向データをメモリ34に格納
し、両データを総合的に判断して距離及び方向を求め、
その結果を測距データとして出力する。
よって計測された遅延時間τに基づいて対象物までの距
離L=cτ/2を演算する。このとき距離演算部33
は、走査方向検出部26から走査方向情報bを受け取っ
ているので、対象物の距離及び方向が求められる。距離
演算部33は、受光レベル指定切替部31によって受光
信号レベル又はしきい値Vthを変化させた時の各場合に
ついて距離データ及び方向データをメモリ34に格納
し、両データを総合的に判断して距離及び方向を求め、
その結果を測距データとして出力する。
【0033】図12は上記信号処理部25の具体的構成
を示す図、図13は図12の信号処理部25の動作を具
体的に示すタイムチャートである。この信号処理部25
は、発光信号生成部29と、一定周波数のクロックパル
ス信号CPを発生する発振器39と、2つのRS入力付
きD−FF35,36、受光信号cを増幅する増幅器3
7、信号切替器38、カウンタ40、距離演算部33及
びメモリ34によって構成されている。
を示す図、図13は図12の信号処理部25の動作を具
体的に示すタイムチャートである。この信号処理部25
は、発光信号生成部29と、一定周波数のクロックパル
ス信号CPを発生する発振器39と、2つのRS入力付
きD−FF35,36、受光信号cを増幅する増幅器3
7、信号切替器38、カウンタ40、距離演算部33及
びメモリ34によって構成されている。
【0034】2つのD−FF35,36は、いずれもセ
ット入力S3,S4をLレベルに固定され、リセット入力
R3,R4に発光信号生成部29の出力を接続されてい
る。発光信号生成部29からは、図13(b)に示すよ
うなタイミングで発光信号aが出力されており、発光信
号生成部29から発光信号aが出力されてリセット入力
R3,R4がHレベルになると、両D−FF35,36の
出力Q3,Q4はLレベルにリセットされる。また、両D
−FF35,36のD入力D3,D4はHレベルに固定さ
れているので、クロック入力CK3,CK4に一定のしき
い値Vth以上の受光信号cが入力されると、受光信号c
の立上がりに同期してD−FF35,36の出力Q3,
Q4がHレベルに変化する。ここで、D−FF36のク
ロック入力CK4には、増幅器37によって増幅された
受光信号cが入力されている。
ット入力S3,S4をLレベルに固定され、リセット入力
R3,R4に発光信号生成部29の出力を接続されてい
る。発光信号生成部29からは、図13(b)に示すよ
うなタイミングで発光信号aが出力されており、発光信
号生成部29から発光信号aが出力されてリセット入力
R3,R4がHレベルになると、両D−FF35,36の
出力Q3,Q4はLレベルにリセットされる。また、両D
−FF35,36のD入力D3,D4はHレベルに固定さ
れているので、クロック入力CK3,CK4に一定のしき
い値Vth以上の受光信号cが入力されると、受光信号c
の立上がりに同期してD−FF35,36の出力Q3,
Q4がHレベルに変化する。ここで、D−FF36のク
ロック入力CK4には、増幅器37によって増幅された
受光信号cが入力されている。
【0035】図13(c)は、D−FF35のクロック
入力CK3に入力される受光信号cを示し、図13
(d)はD−FF35の出力Q3の変化を示しており、
近距離にある反射率の大きな物体15で反射したレーザ
ーパルスPの微弱な領域の光による受光信号をc1、遠
距離にある物体14で反射したレーザーパルスPの中心
部の光による受光信号をc2としている。このD−FF
35のしきい値Vthは、近距離に位置する反射率の大き
な物体15にレーザーパルスPの微弱な領域が当ったと
きの受光量c1よりも大きくなるように定めている。
入力CK3に入力される受光信号cを示し、図13
(d)はD−FF35の出力Q3の変化を示しており、
近距離にある反射率の大きな物体15で反射したレーザ
ーパルスPの微弱な領域の光による受光信号をc1、遠
距離にある物体14で反射したレーザーパルスPの中心
部の光による受光信号をc2としている。このD−FF
35のしきい値Vthは、近距離に位置する反射率の大き
な物体15にレーザーパルスPの微弱な領域が当ったと
きの受光量c1よりも大きくなるように定めている。
【0036】また、図13(e)は、増幅器37を通し
てD−FF36のクロック入力CK 4に入力される受光
信号cを示し、図13(f)はD−FF36の出力Q4
の変化を示している。増幅器37の増幅率は、近距離に
位置する反射率の大きな物体15にレーザーパルスPの
微弱な領域が当ったときの受光量c1が増幅器37によ
って増幅された後には、D−FF36のしきい値Vthよ
りも大きくなるように定めている。
てD−FF36のクロック入力CK 4に入力される受光
信号cを示し、図13(f)はD−FF36の出力Q4
の変化を示している。増幅器37の増幅率は、近距離に
位置する反射率の大きな物体15にレーザーパルスPの
微弱な領域が当ったときの受光量c1が増幅器37によ
って増幅された後には、D−FF36のしきい値Vthよ
りも大きくなるように定めている。
【0037】信号切替器38は、選択入力SELに入力
される信号の立上がり動作に同期してトグル動作し、出
力Q5から出力される信号を第1入力STOP_0と第
2入力STOP_1とに交互に切り替えるものである。
信号切替器38の第1入力STOP_0と第2入力ST
OP_1には、それぞれ各D−FF35,36の出力Q
3,Q4が接続されており、選択入力SELには、発光信
号生成部29の出力が接続されているので、信号切替器
38の出力Q5からは、D−FF35の出力Q3とD−F
F36の出力Q4とが発光信号aと同期して交互に切り
替えられる。
される信号の立上がり動作に同期してトグル動作し、出
力Q5から出力される信号を第1入力STOP_0と第
2入力STOP_1とに交互に切り替えるものである。
信号切替器38の第1入力STOP_0と第2入力ST
OP_1には、それぞれ各D−FF35,36の出力Q
3,Q4が接続されており、選択入力SELには、発光信
号生成部29の出力が接続されているので、信号切替器
38の出力Q5からは、D−FF35の出力Q3とD−F
F36の出力Q4とが発光信号aと同期して交互に切り
替えられる。
【0038】図13(g)は、信号切替器38の出力Q
5が、選択入力SELに入力される発光信号aと同期し
て第1入力STOP_0側のD−FF35と第2入力S
TOP_1側のD−FF36とに交互に切り替えられる
様子を示している。
5が、選択入力SELに入力される発光信号aと同期し
て第1入力STOP_0側のD−FF35と第2入力S
TOP_1側のD−FF36とに交互に切り替えられる
様子を示している。
【0039】カウンタ40のリセット入力R6には、発
光信号生成部29の出力が接続されているので、発光信
号生成部29から発光信号aが出力されると、カウンタ
出力Q6は“0”にリセットされる。発振器39は、図
13(a)に示すように一定周波数のクロックパルス信
号CPを発生している。このクロックパルス信号CP
は、カウンタ40のクロック入力CK6に入力されてお
り、カウントイネーブル端子CE(又は、キャリ・イン
CI)がLレベルの間はクロックパルス信号CPの立上
がりに同期してカウンタ40のカウント値が1ずつ繰り
上がり、カウントイネーブル端子CEがHレベルになる
とカウンタ40のカウント値はホールドされる。カウン
タ40のカウント値はカウンタ出力Q6から出力され
る。
光信号生成部29の出力が接続されているので、発光信
号生成部29から発光信号aが出力されると、カウンタ
出力Q6は“0”にリセットされる。発振器39は、図
13(a)に示すように一定周波数のクロックパルス信
号CPを発生している。このクロックパルス信号CP
は、カウンタ40のクロック入力CK6に入力されてお
り、カウントイネーブル端子CE(又は、キャリ・イン
CI)がLレベルの間はクロックパルス信号CPの立上
がりに同期してカウンタ40のカウント値が1ずつ繰り
上がり、カウントイネーブル端子CEがHレベルになる
とカウンタ40のカウント値はホールドされる。カウン
タ40のカウント値はカウンタ出力Q6から出力され
る。
【0040】従って、図13(h)(i)に示すよう
に、カウンタ40は、発光タイミングに同期してカウン
ト値を“0”にリセットされると同時にカウントを開始
し、信号切替器38を通して接続されている側のD−F
F35又は36がしきい値Vth以上の受光信号cを受光
してカウントイネーブル端子CEがHレベルになるとカ
ウントを停止するので、カウンタ40では発光タイミン
グから受光タイミングまでのクロックパルス数、すなわ
ち遅延時間τを計測する。
に、カウンタ40は、発光タイミングに同期してカウン
ト値を“0”にリセットされると同時にカウントを開始
し、信号切替器38を通して接続されている側のD−F
F35又は36がしきい値Vth以上の受光信号cを受光
してカウントイネーブル端子CEがHレベルになるとカ
ウントを停止するので、カウンタ40では発光タイミン
グから受光タイミングまでのクロックパルス数、すなわ
ち遅延時間τを計測する。
【0041】距離演算部33は、信号切替器38の出力
Q5がHレベルに変化してカウンタ40のカウントが停
止すると、遅延時間計測部32で計測されたクロックパ
ルス数又は遅延時間τに基づいて対象物までの距離を演
算し、走査方向情報bと合わせて対象物までの距離及び
方向を求めメモリ34に格納する。この結果、メモリ3
4には、図13(c)のような受光信号cに基づいて求
められた距離及び方向の情報と、図13(e)のような
増幅された受光信号cに基づいて求められた距離及び方
向の情報とが格納される。
Q5がHレベルに変化してカウンタ40のカウントが停
止すると、遅延時間計測部32で計測されたクロックパ
ルス数又は遅延時間τに基づいて対象物までの距離を演
算し、走査方向情報bと合わせて対象物までの距離及び
方向を求めメモリ34に格納する。この結果、メモリ3
4には、図13(c)のような受光信号cに基づいて求
められた距離及び方向の情報と、図13(e)のような
増幅された受光信号cに基づいて求められた距離及び方
向の情報とが格納される。
【0042】距離演算部33は、メモリ34に格納され
た2種の情報に基づいて対象物の位置を認識し、測距デ
ータとして出力する。具体的にいうと、カウンタ40が
受光レベルの低い受光信号cに基づいて対象物を検出し
たときの情報からは、近距離の物体15に隠されること
なく遠距離の物体14を検出することができる。また、
カウンタ40が受光レベルを増幅された受光信号cに基
づいて対象物を検出したときの情報からは、近距離の物
体15の広がった像の後ろの物体14は見えないが、受
光レベルを小さくしていたときには見えなかった遠距離
の対象物を検出できる。よって、両データを総合的に判
断することによって、近距離の物体も遠距離の物体も確
実に認識して測距できるようになる。
た2種の情報に基づいて対象物の位置を認識し、測距デ
ータとして出力する。具体的にいうと、カウンタ40が
受光レベルの低い受光信号cに基づいて対象物を検出し
たときの情報からは、近距離の物体15に隠されること
なく遠距離の物体14を検出することができる。また、
カウンタ40が受光レベルを増幅された受光信号cに基
づいて対象物を検出したときの情報からは、近距離の物
体15の広がった像の後ろの物体14は見えないが、受
光レベルを小さくしていたときには見えなかった遠距離
の対象物を検出できる。よって、両データを総合的に判
断することによって、近距離の物体も遠距離の物体も確
実に認識して測距できるようになる。
【0043】なお、この実施形態では、受光信号の受光
レベル(増幅率)を変えることによって、どの受光レベ
ルの受光信号によってカウンタ40を停止させるかを切
り替得たが、図12の信号処理部25における増幅器3
7は、D−FF36のしきい値Vthを変化させていると
考えることもできるから、信号処理部25のしきい値V
thを変えることによって、どの受光レベルの受光信号に
よってカウンタ40を停止させるかを切り替えるように
してもよいことは明らかである。
レベル(増幅率)を変えることによって、どの受光レベ
ルの受光信号によってカウンタ40を停止させるかを切
り替得たが、図12の信号処理部25における増幅器3
7は、D−FF36のしきい値Vthを変化させていると
考えることもできるから、信号処理部25のしきい値V
thを変えることによって、どの受光レベルの受光信号に
よってカウンタ40を停止させるかを切り替えるように
してもよいことは明らかである。
【0044】なお、上記実施形態においては、同じしき
い値を有する2つのD−FFと増幅器37を用いたが、
しきい値の異なる2つのD−FFを用いても同様な動作
を行なわせることができる。
い値を有する2つのD−FFと増幅器37を用いたが、
しきい値の異なる2つのD−FFを用いても同様な動作
を行なわせることができる。
【0045】(第2の実施形態)図14は本発明の別な
実施形態によるレーザー測距装置41の構成を示すブロ
ック図である。第1の実施形態における信号処理部25
では、1つの発光信号aに伴って受光された複数の受光
信号cを、各受光信号の受光信号レベルの違いに着目し
て区別し、どの受光信号レベルの受光信号でカウンタ4
0を停止させるかを切り替えたが、この実施形態では、
1つの発光信号aに伴って受光された複数の受光信号c
を、各受光信号cの番数(受光順序)によって区別し、
指定した番数の受光信号cによってカウンタ40を停止
させると共にその指定番数を切り替えるようにしてい
る。
実施形態によるレーザー測距装置41の構成を示すブロ
ック図である。第1の実施形態における信号処理部25
では、1つの発光信号aに伴って受光された複数の受光
信号cを、各受光信号の受光信号レベルの違いに着目し
て区別し、どの受光信号レベルの受光信号でカウンタ4
0を停止させるかを切り替えたが、この実施形態では、
1つの発光信号aに伴って受光された複数の受光信号c
を、各受光信号cの番数(受光順序)によって区別し、
指定した番数の受光信号cによってカウンタ40を停止
させると共にその指定番数を切り替えるようにしてい
る。
【0046】すなわち、このレーザー測距装置41にあ
っては、受光信号番数指定切替部42によってしきい値
Vth以上の受光信号のうち、何番目の受光信号でカウン
タ40を停止させるかを指定すると共に、その指定番数
を順次変化させるようにしている。従って、2番目の受
光信号cまでの遅延時間も計測でき、近距離の物体15
によって隠れていた遠距離の物体14までの遅延時間、
ひいては距離を求めることができる。
っては、受光信号番数指定切替部42によってしきい値
Vth以上の受光信号のうち、何番目の受光信号でカウン
タ40を停止させるかを指定すると共に、その指定番数
を順次変化させるようにしている。従って、2番目の受
光信号cまでの遅延時間も計測でき、近距離の物体15
によって隠れていた遠距離の物体14までの遅延時間、
ひいては距離を求めることができる。
【0047】図15に示すものは、この信号処理部25
の具体的構成を示す図、図16は図15の信号処理部2
5の動作を具体的に示すタイムチャートである。図15
の信号処理部25の構成と、図12の信号処理部25の
構成を比較すると、図15の信号処理部25では、同じ
しきい値Vthの2つのD−FF35,36のクロック入
力CK3,CK4には同じ受光信号cが入力されており
(つまり、増幅器37が存在していない)、D−FF3
5の出力Q3がD−FF36のD入力D4に入力されてい
る点で異なっている。
の具体的構成を示す図、図16は図15の信号処理部2
5の動作を具体的に示すタイムチャートである。図15
の信号処理部25の構成と、図12の信号処理部25の
構成を比較すると、図15の信号処理部25では、同じ
しきい値Vthの2つのD−FF35,36のクロック入
力CK3,CK4には同じ受光信号cが入力されており
(つまり、増幅器37が存在していない)、D−FF3
5の出力Q3がD−FF36のD入力D4に入力されてい
る点で異なっている。
【0048】図16は上記信号処理部25の動作を示す
タイムチャートであって、図16(a)は発振器39か
ら出力されるクロックパルス信号CPを示し、図16
(b)は発光信号生成部29から出力される発光信号a
を示す。図16(c)(d)は1つの発光信号に対して
D−FF35のクロック入力CK3に入力される2つの
受光信号c1,c2と、D−FF35の出力Q3を示す。
図16(e)はD−FF36のD入力D4を示す。図1
6(f)(g)は1つの発光信号に対してD−FF36
のクロック入力CK4に入力される2つの受光信号c1,
c2と、D−FF36の出力Q4を示す。図16(h)
は、信号切替器38の出力Q5が、選択入力SELに入
力される発光信号aと同期して第1入力STOP_0側
のD−FF35と第2入力STOP_1側のD−FF3
6とに交互に切り替えられる様子を示す。図16(i)
は、信号切替器38からカウンタ40のカウントイネー
ブル端子CEに送られる信号を示し、図16(j)はカ
ウンタ40のカウント動作を示している。
タイムチャートであって、図16(a)は発振器39か
ら出力されるクロックパルス信号CPを示し、図16
(b)は発光信号生成部29から出力される発光信号a
を示す。図16(c)(d)は1つの発光信号に対して
D−FF35のクロック入力CK3に入力される2つの
受光信号c1,c2と、D−FF35の出力Q3を示す。
図16(e)はD−FF36のD入力D4を示す。図1
6(f)(g)は1つの発光信号に対してD−FF36
のクロック入力CK4に入力される2つの受光信号c1,
c2と、D−FF36の出力Q4を示す。図16(h)
は、信号切替器38の出力Q5が、選択入力SELに入
力される発光信号aと同期して第1入力STOP_0側
のD−FF35と第2入力STOP_1側のD−FF3
6とに交互に切り替えられる様子を示す。図16(i)
は、信号切替器38からカウンタ40のカウントイネー
ブル端子CEに送られる信号を示し、図16(j)はカ
ウンタ40のカウント動作を示している。
【0049】この実施形態では、発光信号aが出力され
た後、受光回路28から2つのD−FF35,36へ2
つの受光信号c1,c2が入力されると、D−FF35の
D入力はHレベルであるから、D−FF35の出力Q3
は1番目の受光信号c1の立上がり動作によってHレベ
ルに変化する(図16(c)(d))。しかし、1番目
の受光信号c1の立上がり時には、D−FF36のD入
力D4はLレベルであるから、D−FF36の出力Q4は
1番目の受光信号c1ではLレベルのまま変化しない。
また、D−FF35の出力Q3は1番目の受光信号c1で
既にHレベルに変化しているから、2番目の受光信号c
2によっては変化しない。これに対し、2番目の受光信
号c2の立上がり時には、D−FF36のD入力D4はH
レベルに変化しているから、D−FF36の出力Q4は
2番目の受光信号c2でHレベルに変化する。従って、
信号切替器38によってカウンタ40が走査毎にD−F
F35とD−FF36とに交互に切り替えられると、カ
ウンタ40がD−FF35と接続されている期間では、
1番目の受光信号c1の遅延時間τ=2L1/cが計測さ
れ、距離演算部33では近距離にある物体15までの距
離L1が求められる。また、カウンタ40がD−FF3
6と接続されている期間では、2番目の受光信号c2の
遅延時間τ=2L2/cが計測され、距離演算部33で
は長距離にある物体までの距離L2が求められる。
た後、受光回路28から2つのD−FF35,36へ2
つの受光信号c1,c2が入力されると、D−FF35の
D入力はHレベルであるから、D−FF35の出力Q3
は1番目の受光信号c1の立上がり動作によってHレベ
ルに変化する(図16(c)(d))。しかし、1番目
の受光信号c1の立上がり時には、D−FF36のD入
力D4はLレベルであるから、D−FF36の出力Q4は
1番目の受光信号c1ではLレベルのまま変化しない。
また、D−FF35の出力Q3は1番目の受光信号c1で
既にHレベルに変化しているから、2番目の受光信号c
2によっては変化しない。これに対し、2番目の受光信
号c2の立上がり時には、D−FF36のD入力D4はH
レベルに変化しているから、D−FF36の出力Q4は
2番目の受光信号c2でHレベルに変化する。従って、
信号切替器38によってカウンタ40が走査毎にD−F
F35とD−FF36とに交互に切り替えられると、カ
ウンタ40がD−FF35と接続されている期間では、
1番目の受光信号c1の遅延時間τ=2L1/cが計測さ
れ、距離演算部33では近距離にある物体15までの距
離L1が求められる。また、カウンタ40がD−FF3
6と接続されている期間では、2番目の受光信号c2の
遅延時間τ=2L2/cが計測され、距離演算部33で
は長距離にある物体までの距離L2が求められる。
【0050】よって、このレーザー測距装置41にあっ
ても、反射率の大きな近距離の物体15の像の広がりに
よって長距離の物体14を認識できなくなる不都合を解
消することができ、近距離の物体も遠距離の物体も確実
に認識して測距できるようになる。
ても、反射率の大きな近距離の物体15の像の広がりに
よって長距離の物体14を認識できなくなる不都合を解
消することができ、近距離の物体も遠距離の物体も確実
に認識して測距できるようになる。
【0051】なお、上記実施形態では、増幅率の異なる
2つの受光信号を信号切替器38で切り替えるようにし
たが、例えば受光回路28の増幅率をレーザーパルスP
の走査毎に変化させるようにしてもよい。もっとも、増
幅率を変化させる方法では、増幅率を変化させた直後に
増幅率が安定するまで時間を要する場合があるので、増
幅率の異なる2つの受光信号を信号切替器38で切り替
えるようにすることによって検出精度を安定させること
ができる。
2つの受光信号を信号切替器38で切り替えるようにし
たが、例えば受光回路28の増幅率をレーザーパルスP
の走査毎に変化させるようにしてもよい。もっとも、増
幅率を変化させる方法では、増幅率を変化させた直後に
増幅率が安定するまで時間を要する場合があるので、増
幅率の異なる2つの受光信号を信号切替器38で切り替
えるようにすることによって検出精度を安定させること
ができる。
【0052】また、上記実施形態では、受光信号の増幅
率を変化させるか、受光レベル検出部のしきい値を変化
させる方法について説明したが、投光部側におけるレー
ザーパルスPの発光パワーを所定周期毎に切り替えるよ
うにしてもよい。
率を変化させるか、受光レベル検出部のしきい値を変化
させる方法について説明したが、投光部側におけるレー
ザーパルスPの発光パワーを所定周期毎に切り替えるよ
うにしてもよい。
【図1】従来のレーザー測距装置の構成を示す概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】投光部からのレーザーパルスの投光動作を説明
する図である。
する図である。
【図3】前方車両に対して定車間追従走行している車両
を示す図である。
を示す図である。
【図4】(a)は理想的なレーザー測距装置により認識
される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の像
を示す図、(b)は従来例のレーザー測距装置により認
識される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の
像を示す図である。
される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の像
を示す図、(b)は従来例のレーザー測距装置により認
識される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の
像を示す図である。
【図5】投光部から投射されるレーザーパルスのビーム
断面と発光強度の分布を示す図である。
断面と発光強度の分布を示す図である。
【図6】遠距離にある物体にレーザーパルスを投射して
いるときに、近距離の物体にもレーザーパルスの一部が
照射されている様子を示す図である。
いるときに、近距離の物体にもレーザーパルスの一部が
照射されている様子を示す図である。
【図7】レーザーパルスのうち、遠距離の物体に照射さ
れている領域と近距離の物体に照射されている領域とを
示す図である。
れている領域と近距離の物体に照射されている領域とを
示す図である。
【図8】信号処理部の構成の一部を示す図である。
【図9】同上の信号処理部の働きを説明するタイムチャ
ートである。
ートである。
【図10】(a)は1走査分のレーザーパルスを示す
図、(b)は遠距離にある物体で反射したレーザパルス
による受光信号とその物体の像を示す図、(c)は近距
離にある物体で反射したレーザパルスによる受光信号と
その物体の像を示す図である。
図、(b)は遠距離にある物体で反射したレーザパルス
による受光信号とその物体の像を示す図、(c)は近距
離にある物体で反射したレーザパルスによる受光信号と
その物体の像を示す図である。
【図11】本発明の一実施形態によるレーザー測距装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図12】同上のレーザー測距装置の信号処理部の具体
的構成を示す図である。
的構成を示す図である。
【図13】同上の信号処理部の動作を説明するためのタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図14】本発明の別な実施形態によるレーザー測距装
置の構成を示すブロック図である。
置の構成を示すブロック図である。
【図15】同上のレーザー測距装置の信号処理部の具体
的構成を示す図である。
的構成を示す図である。
【図16】同上の信号処理部の動作を説明するためのタ
イムチャートである。
イムチャートである。
22 半導体レーザー素子 24 光走査部 25 信号処理部 26 走査方向検出部 27 受光素子 29 発光信号生成部 30 受光レベル検出部 31 受光レベル指定切替部 32 遅延時間計測部 35,36 D−FF 37 増幅器 38 信号切替器 40 カウンタ 42 受光信号番数指定切替部
Claims (2)
- 【請求項1】 投光部から検知領域に向けて光ビームを
投光及び走査し、受光部により対象物で反射した光ビー
ムを受光し、投光部から光ビームを投光させるための発
光信号によって測距カウンタやタイマ等の計測手段をス
タートさせ、受光部での受光信号によって当該計測手段
を停止させ、当該計測手段の計測値に基づいて対象物ま
での距離を求める距離測定装置において、 1つの発光信号に対する複数の受光信号のうち、何番目
の受光信号によって前記計測手段を停止させるかが、切
り替わるようにしたことを特徴とする距離測定装置。 - 【請求項2】 投光部から検知領域に向けて光ビームを
投光及び走査し、受光部により対象物で反射した光ビー
ムを受光し、投光部から光ビームを投光させるための発
光信号によって測距カウンタやタイマ等の計測手段をス
タートさせ、受光部での受光信号によって当該計測手段
を停止させ、当該計測手段の計測値に基づいて対象物ま
での距離を求める距離測定装置において、 1つの発光信号に対する複数の受光信号のうち、どの受
光レベルの受光信号によって前記計測手段を停止させる
かが、切り替わるようにしたことを特徴とする距離測定
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9074498A JPH10253759A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9074498A JPH10253759A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 距離測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10253759A true JPH10253759A (ja) | 1998-09-25 |
Family
ID=13549045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9074498A Pending JPH10253759A (ja) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10253759A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006266801A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 衝突防止装置及び衝突防止装置搭載車両 |
JP2010249668A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 車両用物体検知装置 |
JP2011089879A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Honda Motor Co Ltd | 物体検出装置 |
WO2021010176A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測定装置および測定方法、並びにプログラム |
JP2021018231A (ja) * | 2019-07-16 | 2021-02-15 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測定装置および測定方法、並びにプログラム |
WO2022195669A1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | パイオニア株式会社 | 測定装置 |
-
1997
- 1997-03-10 JP JP9074498A patent/JPH10253759A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006266801A (ja) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 衝突防止装置及び衝突防止装置搭載車両 |
JP2010249668A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Honda Motor Co Ltd | 車両用物体検知装置 |
US8633832B2 (en) | 2009-04-16 | 2014-01-21 | Honda Motor Co. Ltd. | Obstacle detection apparatus for vehicle |
JP2011089879A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Honda Motor Co Ltd | 物体検出装置 |
WO2021010176A1 (ja) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測定装置および測定方法、並びにプログラム |
JP2021018231A (ja) * | 2019-07-16 | 2021-02-15 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | 測定装置および測定方法、並びにプログラム |
WO2022195669A1 (ja) * | 2021-03-15 | 2022-09-22 | パイオニア株式会社 | 測定装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |