JP2002162470A - 物体検出装置及びその基準軸設定方法 - Google Patents
物体検出装置及びその基準軸設定方法Info
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- JP2002162470A JP2002162470A JP2000360550A JP2000360550A JP2002162470A JP 2002162470 A JP2002162470 A JP 2002162470A JP 2000360550 A JP2000360550 A JP 2000360550A JP 2000360550 A JP2000360550 A JP 2000360550A JP 2002162470 A JP2002162470 A JP 2002162470A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常に適正な情報を得ることが可能な物
体検出装置及びその基準軸設定方法を提供する。 【解決手段】 探査波を走査してその反射波を受信
し、物体を検出するための物体検出装置を被取付部材に
取付けられた状態で装置毎に設定された走査基準軸を記
憶手段に記憶させることで、取付け作業効率及び信頼性
が向上する。また、被取付体の状態を検出し、これに応
じて走査基準軸を変更する構造とすることで、探査方向
の物体の検出精度が向上する。更に、受信部と基準位置
信号を送信する送信部とを有する基準軸調整装置を、物
体検出装置に対して、その受信部が物体検出装置の探査
波送信手段に正対するように位置決めし、物体検出装置
の探査波を走査し、基準軸調整装置で受信した探査波の
強度が最大となった位置にて基準位置信号を両装置間で
授受して走査基準軸を設定し、これを物体検出装置の記
憶手段に記憶させることで、基準軸調整が自動化され、
設定作業が簡便になる。
体検出装置及びその基準軸設定方法を提供する。 【解決手段】 探査波を走査してその反射波を受信
し、物体を検出するための物体検出装置を被取付部材に
取付けられた状態で装置毎に設定された走査基準軸を記
憶手段に記憶させることで、取付け作業効率及び信頼性
が向上する。また、被取付体の状態を検出し、これに応
じて走査基準軸を変更する構造とすることで、探査方向
の物体の検出精度が向上する。更に、受信部と基準位置
信号を送信する送信部とを有する基準軸調整装置を、物
体検出装置に対して、その受信部が物体検出装置の探査
波送信手段に正対するように位置決めし、物体検出装置
の探査波を走査し、基準軸調整装置で受信した探査波の
強度が最大となった位置にて基準位置信号を両装置間で
授受して走査基準軸を設定し、これを物体検出装置の記
憶手段に記憶させることで、基準軸調整が自動化され、
設定作業が簡便になる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、探査領域に向けて
探査波を発してその反射波を受信し、該反射波から探査
方向の物体の有無及び状態等を検出する物体検出装置に
関し、特に移動体に取り付けてその移動方向の物体を検
知するのに適した物体検出装置に関するものである。
探査波を発してその反射波を受信し、該反射波から探査
方向の物体の有無及び状態等を検出する物体検出装置に
関し、特に移動体に取り付けてその移動方向の物体を検
知するのに適した物体検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、光や電波を応用した技術が様々な
分野で利用されており、その一つに車両用物体検出装置
がある。例えば、特開平7−92270号公報に開示さ
れているように、光からなる探査波を進行方向左右にア
クチュエータにより回動するミラーで走査させて車両進
行方向前方の情報を幅広く収集するようにしたものや、
特開平5−11051号公報に開示されているように、
車両用物体検出装置としてのレーザレーダの光軸が車両
の進行方向と一致するようにレーザレーダ本体をハンド
ル操作角に応じてアクチュエータにて駆動することによ
り、カーブに於いても常に精度良く前車を検出するもの
がある。
分野で利用されており、その一つに車両用物体検出装置
がある。例えば、特開平7−92270号公報に開示さ
れているように、光からなる探査波を進行方向左右にア
クチュエータにより回動するミラーで走査させて車両進
行方向前方の情報を幅広く収集するようにしたものや、
特開平5−11051号公報に開示されているように、
車両用物体検出装置としてのレーザレーダの光軸が車両
の進行方向と一致するようにレーザレーダ本体をハンド
ル操作角に応じてアクチュエータにて駆動することによ
り、カーブに於いても常に精度良く前車を検出するもの
がある。
【0003】上記したような物体検出装置にあっては、
車両進行方向前方の物体を精度良く検知するために、装
置自体を車両前部に精度良く取付け、かつ車両直進方向
と探査波の走査範囲中心(走査基準軸)とが一致するよ
うに微調整する必要がある。
車両進行方向前方の物体を精度良く検知するために、装
置自体を車両前部に精度良く取付け、かつ車両直進方向
と探査波の走査範囲中心(走査基準軸)とが一致するよ
うに微調整する必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したような微調整
を行うには、従来は、例えば特開平7−225271号
公報に開示されているように、上下、左右の角度調整ネ
ジ(最低2本)等を装置に付加する方法があるが、これ
らを手作業により調整するのは極めて煩雑であった。ま
た、調整ネジのゆるみ等に対する対策にもかなり工夫が
必要である。更に、上記探査波にはミリ波もしくは近赤
外光が一般的に使用されるが、この探査波は、目視する
ことができないため、上記微調整時に物体検知装置の探
査波の出射方向を確認する装置等を一時的に付設する必
要があり、これが上記微調整作業を一層煩雑にしてい
た。
を行うには、従来は、例えば特開平7−225271号
公報に開示されているように、上下、左右の角度調整ネ
ジ(最低2本)等を装置に付加する方法があるが、これ
らを手作業により調整するのは極めて煩雑であった。ま
た、調整ネジのゆるみ等に対する対策にもかなり工夫が
必要である。更に、上記探査波にはミリ波もしくは近赤
外光が一般的に使用されるが、この探査波は、目視する
ことができないため、上記微調整時に物体検知装置の探
査波の出射方向を確認する装置等を一時的に付設する必
要があり、これが上記微調整作業を一層煩雑にしてい
た。
【0005】一方、上記物体検出装置の搭載された車両
が実際に走行する際には、乗員数や積載量により、走査
基準軸が特に上下方向に傾いてしまい、適切な走査が行
えなくなる不具合がある。その解決策として、特開平5
−87929号公報には、上下方向のずれを検知する手
段と、走査基準軸を修正するべく装置を駆動するモータ
等とを用いて、走査基準軸を自動修正する旨開示されて
いる。
が実際に走行する際には、乗員数や積載量により、走査
基準軸が特に上下方向に傾いてしまい、適切な走査が行
えなくなる不具合がある。その解決策として、特開平5
−87929号公報には、上下方向のずれを検知する手
段と、走査基準軸を修正するべく装置を駆動するモータ
等とを用いて、走査基準軸を自動修正する旨開示されて
いる。
【0006】しかしながら、この走査基準軸を自動修正
する機構は、装置全体を駆動するため、その構造が複雑
であり、かつ装置全体が大型化・重量化し、コストも高
騰するという問題がある。
する機構は、装置全体を駆動するため、その構造が複雑
であり、かつ装置全体が大型化・重量化し、コストも高
騰するという問題がある。
【0007】本発明は、上記したような従来技術の問題
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、常に適
正な情報を得ることが可能な物体検出装置及びその基準
軸設定方法を提供することにある。
点に鑑みなされたものであり、その主な目的は、常に適
正な情報を得ることが可能な物体検出装置及びその基準
軸設定方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記した目的は、本発明
によれば、探査領域に向けて探査波を発してその反射波
を受信し、該反射波から探査方向の物体の有無及び状態
等を検出するべく被取付体に取付けられた物体検出装置
であって、探査波の送信手段と、探査領域内で上下及び
左右の任意の位置に探査波を走査させるためのアクチュ
エータと、前記被取付部材に取付けられた状態で装置毎
に設定された探査波の走査基準軸を記憶する手段とを有
することを特徴とする物体検出装置を提供することによ
り達成される。特に、前記被取付体の状態を検出する手
段を更に有し、前記被取付体の状態に応じて前記走査基
準軸を変更するようになっていると良い。また、前記被
取付体が移動体からなり、前記物体検出装置が、前記移
動体の移動方向前方の物体を検出するべくその前端部分
に設けられ、前記被取付体の状態を検出する手段が、前
記移動体の移動方向に対する傾きを検出する手段からな
ると一層良い。また、当該物体検出装置の受信手段が所
定の信号を受信することにより、前記探査波の走査基準
軸を設定するモードと物体検出モードとの間でモードが
切り替わるようになっていると良い。また、その基準軸
設定方法として、前記物体検出装置の探査波を受信部に
て受信し、その受信強度が最大となる位置で基準位置信
号を前記物体検出装置の受信部に向けて送信部にて送信
する基準軸調整装置を、前記物体検出装置に対して、前
記受信部が前記物体検出装置の探査波送信手段に正対
し、かつ前記送信部からの基準位置信号を前記物体検出
装置の受信部で受信可能な位置に位置決めし、前記物体
検出装置の探査波を走査し、前記基準軸調整装置で受信
した探査波の強度が最大となった位置にて基準位置信号
を授受することにより前記物体検出装置の走査基準軸を
設定し、これを前記記憶手段に記憶させると良い。
によれば、探査領域に向けて探査波を発してその反射波
を受信し、該反射波から探査方向の物体の有無及び状態
等を検出するべく被取付体に取付けられた物体検出装置
であって、探査波の送信手段と、探査領域内で上下及び
左右の任意の位置に探査波を走査させるためのアクチュ
エータと、前記被取付部材に取付けられた状態で装置毎
に設定された探査波の走査基準軸を記憶する手段とを有
することを特徴とする物体検出装置を提供することによ
り達成される。特に、前記被取付体の状態を検出する手
段を更に有し、前記被取付体の状態に応じて前記走査基
準軸を変更するようになっていると良い。また、前記被
取付体が移動体からなり、前記物体検出装置が、前記移
動体の移動方向前方の物体を検出するべくその前端部分
に設けられ、前記被取付体の状態を検出する手段が、前
記移動体の移動方向に対する傾きを検出する手段からな
ると一層良い。また、当該物体検出装置の受信手段が所
定の信号を受信することにより、前記探査波の走査基準
軸を設定するモードと物体検出モードとの間でモードが
切り替わるようになっていると良い。また、その基準軸
設定方法として、前記物体検出装置の探査波を受信部に
て受信し、その受信強度が最大となる位置で基準位置信
号を前記物体検出装置の受信部に向けて送信部にて送信
する基準軸調整装置を、前記物体検出装置に対して、前
記受信部が前記物体検出装置の探査波送信手段に正対
し、かつ前記送信部からの基準位置信号を前記物体検出
装置の受信部で受信可能な位置に位置決めし、前記物体
検出装置の探査波を走査し、前記基準軸調整装置で受信
した探査波の強度が最大となった位置にて基準位置信号
を授受することにより前記物体検出装置の走査基準軸を
設定し、これを前記記憶手段に記憶させると良い。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して本
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0010】図1は、本発明が適用された車両用物体検
出装置1の構成を示すブロック図である。この物体検出
装置1は、投光部2と、受光部3と、これら投光部2及
び受光部3に接続され、受光部3の検出結果に応じて別
途車両に設けられた警報装置等により障害物等の物体が
あることを運転者に知らせると共に投光部2を制御する
ためのCPU4と、予め設定された投光部2の基準軸を
記憶するためのオフセット位置記憶回路5とを有してい
る。また、CPU4は、図2に示すような、当該車両用
物体検出装置1が取付けられた車両Mにおける4つの車
輪近傍に各々設けられた傾きセンサ6にも接続されてい
る。この傾きセンサ6は、少なくとも進行方向に対する
傾きを検出するセンサであれば良く、例えば車両の前端
部と後端部との車高の差からその傾きを求めるようなも
のであって良い。CPU4も、例えば単に坂を走行して
いる場合には、走行面に対して平行であれば、傾いてい
るとは判断せず、逆に例えば後部トランク等に重い荷物
を載せ、やや上向きに走行する場合には水平な道でも傾
いていると判断するようになっている。
出装置1の構成を示すブロック図である。この物体検出
装置1は、投光部2と、受光部3と、これら投光部2及
び受光部3に接続され、受光部3の検出結果に応じて別
途車両に設けられた警報装置等により障害物等の物体が
あることを運転者に知らせると共に投光部2を制御する
ためのCPU4と、予め設定された投光部2の基準軸を
記憶するためのオフセット位置記憶回路5とを有してい
る。また、CPU4は、図2に示すような、当該車両用
物体検出装置1が取付けられた車両Mにおける4つの車
輪近傍に各々設けられた傾きセンサ6にも接続されてい
る。この傾きセンサ6は、少なくとも進行方向に対する
傾きを検出するセンサであれば良く、例えば車両の前端
部と後端部との車高の差からその傾きを求めるようなも
のであって良い。CPU4も、例えば単に坂を走行して
いる場合には、走行面に対して平行であれば、傾いてい
るとは判断せず、逆に例えば後部トランク等に重い荷物
を載せ、やや上向きに走行する場合には水平な道でも傾
いていると判断するようになっている。
【0011】投光部2は、レーザダイオード、LED等
からなる発光素子21と、発光素子21から発せられた
光を車両進行方向に投光するための光学素子としてのレ
ンズ22と、このレンズ22を車両の上下左右に2自由
度をもって駆動するためのアクチュエータ23と、CP
U4に接続され、発光素子21を発振するための発振回
路24と、アクチュエータ23をCPU4からの指令に
応じて作動させるアクチュエータ駆動回路25とを有し
ている。
からなる発光素子21と、発光素子21から発せられた
光を車両進行方向に投光するための光学素子としてのレ
ンズ22と、このレンズ22を車両の上下左右に2自由
度をもって駆動するためのアクチュエータ23と、CP
U4に接続され、発光素子21を発振するための発振回
路24と、アクチュエータ23をCPU4からの指令に
応じて作動させるアクチュエータ駆動回路25とを有し
ている。
【0012】ここで、図3(a)及び図3(b)に示す
ように、アクチュエータ23は、側方から見てU字状を
なし、車体前部に搭載されるベース231と、レンズ2
2を保持するレンズホルダ234と、このレンズホルダ
234をベース231に対して水平方向(左右)及び鉛
直方向(上下)に略平行移動可能なように、即ち2自由
度をもって支持するべく、両者間に設けられた互いに平
行な4本の線状または薄板状のばね233と、レンズホ
ルダ234に左右一対ずつ計2対設けられ、各々アクチ
ュエータ駆動回路25に接続された左右駆動用コイル2
35と、同じくレンズホルダ234に左右一対ずつ計2
対設けられ、各々アクチュエータ駆動回路25に接続さ
れた上下駆動用コイル236と、ベース231にステイ
237を介して保持されると共に左右駆動用コイル23
5の中央孔に突入する左右一対のヨーク238及び磁石
239とを有している。尚、図3(a)に於いてはベー
ス231の前面部分231a、ステイ237、ヨーク2
38及び磁石239を想像線で示す。
ように、アクチュエータ23は、側方から見てU字状を
なし、車体前部に搭載されるベース231と、レンズ2
2を保持するレンズホルダ234と、このレンズホルダ
234をベース231に対して水平方向(左右)及び鉛
直方向(上下)に略平行移動可能なように、即ち2自由
度をもって支持するべく、両者間に設けられた互いに平
行な4本の線状または薄板状のばね233と、レンズホ
ルダ234に左右一対ずつ計2対設けられ、各々アクチ
ュエータ駆動回路25に接続された左右駆動用コイル2
35と、同じくレンズホルダ234に左右一対ずつ計2
対設けられ、各々アクチュエータ駆動回路25に接続さ
れた上下駆動用コイル236と、ベース231にステイ
237を介して保持されると共に左右駆動用コイル23
5の中央孔に突入する左右一対のヨーク238及び磁石
239とを有している。尚、図3(a)に於いてはベー
ス231の前面部分231a、ステイ237、ヨーク2
38及び磁石239を想像線で示す。
【0013】CPU4からの指令によりアクチュエータ
駆動回路25から選択的に左右駆動用コイル235、上
下駆動用コイル236に通電されることにより、レンズ
ホルダ234を上下左右に移動させ、2次元的に走査さ
せることができる。その周期及び捜査範囲もその能力範
囲で自在に設定可能である。また、特定の位置で停止さ
せることもできる。
駆動回路25から選択的に左右駆動用コイル235、上
下駆動用コイル236に通電されることにより、レンズ
ホルダ234を上下左右に移動させ、2次元的に走査さ
せることができる。その周期及び捜査範囲もその能力範
囲で自在に設定可能である。また、特定の位置で停止さ
せることもできる。
【0014】一方、受光部3は、投光部2から投光され
た光の反射光を受光レンズ32を介して受光し、その受
光強度は電流値に変換するためのフォトダイオード等か
らなる受光素子31と、受光強度の電流値を処理してC
PU4に伝える検出回路33とを有している。
た光の反射光を受光レンズ32を介して受光し、その受
光強度は電流値に変換するためのフォトダイオード等か
らなる受光素子31と、受光強度の電流値を処理してC
PU4に伝える検出回路33とを有している。
【0015】CPU4は、受光部2から送られてきた情
報から外環境、障害物等を統合的に判定し、投射光の走
査範囲や走査周期を最適に選択するようにプログラムさ
れている。
報から外環境、障害物等を統合的に判定し、投射光の走
査範囲や走査周期を最適に選択するようにプログラムさ
れている。
【0016】以下に、本構成による車両用物体検出装置
1の走査光の基準軸を設定する手順について図4及び図
5を参照して説明する。
1の走査光の基準軸を設定する手順について図4及び図
5を参照して説明する。
【0017】この車両用物体検出装置1の基準軸を設定
するには、図4に示すような基準軸調整装置11を用い
る。この基準軸調整装置11は、投光部12と、受光部
13と、これら投光部12及び受光部13に接続された
CPU14とを有している。
するには、図4に示すような基準軸調整装置11を用い
る。この基準軸調整装置11は、投光部12と、受光部
13と、これら投光部12及び受光部13に接続された
CPU14とを有している。
【0018】投光部12は、レーザダイオード、LED
等からなる発光素子121と、発光素子121から発せ
られた光を車両用物体検出装置1の受光部3に向けて投
光するためのレンズ122と、CPU14に接続され、
発光素子121を発振するための発振回路124とを有
している。
等からなる発光素子121と、発光素子121から発せ
られた光を車両用物体検出装置1の受光部3に向けて投
光するためのレンズ122と、CPU14に接続され、
発光素子121を発振するための発振回路124とを有
している。
【0019】また、受光部13は、投光部2から投光さ
れた光を比較的小さな窓133から光導波路132を介
して受光し、その受光強度を電流値に変換するためのフ
ォトダイオード等からなる受光素子131と、受光強度
の電流値を処理してCPU14に伝える検出回路134
とを有している。
れた光を比較的小さな窓133から光導波路132を介
して受光し、その受光強度を電流値に変換するためのフ
ォトダイオード等からなる受光素子131と、受光強度
の電流値を処理してCPU14に伝える検出回路134
とを有している。
【0020】まず、上記基準軸調整装置11を、車両用
物体検出装置1に対して、受光部13が車両用物体検出
装置1の投光部2に正対し、かつ投光部12から送信す
る基準位置信号を車両用物体検出装置1の受光部3で受
光可能な位置に機械的に位置決めする(図5)。ここ
で、車両用物体検出装置1自体は予め当該車両の直進方
向に対して位置決めされているものとする。
物体検出装置1に対して、受光部13が車両用物体検出
装置1の投光部2に正対し、かつ投光部12から送信す
る基準位置信号を車両用物体検出装置1の受光部3で受
光可能な位置に機械的に位置決めする(図5)。ここ
で、車両用物体検出装置1自体は予め当該車両の直進方
向に対して位置決めされているものとする。
【0021】そして、車両用物体検出装置1を基準軸設
定モードとする。ここで、車両用物体検出装置1を基準
軸設定モードとするのに、基準軸調整装置11の投光部
12から所定のパルス光を出力し、これを受光部3で受
光することによりモード変更する。これにより、別途機
械的なスイッチを設ける必要がなく、部品点数を削減で
きる。
定モードとする。ここで、車両用物体検出装置1を基準
軸設定モードとするのに、基準軸調整装置11の投光部
12から所定のパルス光を出力し、これを受光部3で受
光することによりモード変更する。これにより、別途機
械的なスイッチを設ける必要がなく、部品点数を削減で
きる。
【0022】次に、基準軸設定モードとなった車両用物
体検出装置1は、投光部2から探査光(探査波)を送信
し、走査する。この探査光を基準軸調整装置11の受光
部13で受光し、探査光の強度が最大となった位置にて
投光部12から基準位置信号を送信する。この基準位置
信号を受光部3で授受することにより、この位置を車両
用物体検出装置1の走査基準軸として設定する。車両用
物体検出装置1ではこの走査基準軸をオフセット位置記
憶回路5に記憶させ、その後の車両用物体検出装置1の
作動時に用いることとなる。
体検出装置1は、投光部2から探査光(探査波)を送信
し、走査する。この探査光を基準軸調整装置11の受光
部13で受光し、探査光の強度が最大となった位置にて
投光部12から基準位置信号を送信する。この基準位置
信号を受光部3で授受することにより、この位置を車両
用物体検出装置1の走査基準軸として設定する。車両用
物体検出装置1ではこの走査基準軸をオフセット位置記
憶回路5に記憶させ、その後の車両用物体検出装置1の
作動時に用いることとなる。
【0023】上記した作業は、例えば車両のヘッドライ
ト等の光軸調整やホイールアライメントの調整時等、タ
ーンテーブル等に車両が位置決めされた状態でこれらと
平行して同時に、または前後して行うことで、その作業
効率が向上する。
ト等の光軸調整やホイールアライメントの調整時等、タ
ーンテーブル等に車両が位置決めされた状態でこれらと
平行して同時に、または前後して行うことで、その作業
効率が向上する。
【0024】以下に、本構成による車両用物体検出装置
1の作動要領について図6のフローチャートに沿って説
明する。まず、この物体検出装置1が搭載された自動車
の始動時等に電源が投入されると初期条件の設定がなさ
れる(ステップ1)。これは、予め、車両進行方向に合
わせて調整された基準軸をオフセット位置記憶回路5か
ら読み出すと共に投射光の走査範囲や走査周期を初期設
定するための条件を設定するものである。ここで、通常
は早期に適正な走査範囲及び走査周期を決定するために
多くの収集情報を得るべく走査範囲や走査周期がその最
大範囲及び最短周期となるような条件が設定される。。
そして、これら設定値に基づき走査範囲が設定され(ス
テップ2)、走査周期が設定される(ステップ3)。
1の作動要領について図6のフローチャートに沿って説
明する。まず、この物体検出装置1が搭載された自動車
の始動時等に電源が投入されると初期条件の設定がなさ
れる(ステップ1)。これは、予め、車両進行方向に合
わせて調整された基準軸をオフセット位置記憶回路5か
ら読み出すと共に投射光の走査範囲や走査周期を初期設
定するための条件を設定するものである。ここで、通常
は早期に適正な走査範囲及び走査周期を決定するために
多くの収集情報を得るべく走査範囲や走査周期がその最
大範囲及び最短周期となるような条件が設定される。。
そして、これら設定値に基づき走査範囲が設定され(ス
テップ2)、走査周期が設定される(ステップ3)。
【0025】次に、アクチュエータ23は、CPU4か
らの指令により、レンズ22の位置を所定の位置に駆動
し(ステップ4)、実際にCPU4から発振回路24に
図7(a)に示すようなトリガがかけられる(T1)。
その結果、発光素子21から図7(b)に示すような光
が出力され(T2:ステップ5)、アクチュエータ23
に駆動されるレンズ22を介して前方に出射される。
らの指令により、レンズ22の位置を所定の位置に駆動
し(ステップ4)、実際にCPU4から発振回路24に
図7(a)に示すようなトリガがかけられる(T1)。
その結果、発光素子21から図7(b)に示すような光
が出力され(T2:ステップ5)、アクチュエータ23
に駆動されるレンズ22を介して前方に出射される。
【0026】そして、この投射光が前方車両もしくは障
害物に照射されるとそこで反射し光が返ってくる。例え
ば車両に照射された場合には車両の後部に装着されてい
るリフレクタにより強い反射光が返ってくる。またガー
ドレール等に装着された反射板からも同様に強い反射光
が返ってくる。この反射光は受光レンズ32を介して受
光素子31に受光され、検出回路33にて図7(c)に
示すような波形に変換されて電流値情報としてCPU4
に伝えられる(T3:ステップ6)。CPU4では、こ
の情報を基に距離Lを例えば以下の式によって算出する
(ステップ7)。
害物に照射されるとそこで反射し光が返ってくる。例え
ば車両に照射された場合には車両の後部に装着されてい
るリフレクタにより強い反射光が返ってくる。またガー
ドレール等に装着された反射板からも同様に強い反射光
が返ってくる。この反射光は受光レンズ32を介して受
光素子31に受光され、検出回路33にて図7(c)に
示すような波形に変換されて電流値情報としてCPU4
に伝えられる(T3:ステップ6)。CPU4では、こ
の情報を基に距離Lを例えば以下の式によって算出する
(ステップ7)。
【0027】L(距離)=C(光速)×(T3(受光時
間)−T2(投光時間))/2そして、ステップ8にて
走査が例えば1サイクル完了したか否かが判定され、完
了していなければ、ステップ4に戻り、この走査サイク
ルの次の位置にレンズ22を移動させ、ステップ5〜ス
テップ7を実行する。即ち、ステップ4〜ステップ8を
走査が例えば1サイクル完了するまで繰り返す。尚、実
際に繰り返すサイクル数は1サイクルに限らず、設定に
応じて任意である。
間)−T2(投光時間))/2そして、ステップ8にて
走査が例えば1サイクル完了したか否かが判定され、完
了していなければ、ステップ4に戻り、この走査サイク
ルの次の位置にレンズ22を移動させ、ステップ5〜ス
テップ7を実行する。即ち、ステップ4〜ステップ8を
走査が例えば1サイクル完了するまで繰り返す。尚、実
際に繰り返すサイクル数は1サイクルに限らず、設定に
応じて任意である。
【0028】ステップ8にて走査が例えば1サイクル完
了したらステップ9に進み、4つの車輪近傍に各々設け
られた傾きセンサ6からの検出値に基づき当該車両M
の、特に前後方向の傾きが求められ、傾きがある場合、
その傾きに応じて上記走査基準軸が設定修正される(ス
テップ10)。そして、上記走査に於いて取得した情報
を基に外環境、障害物等の判定をし、これとステップ1
0にて必要に応じて設定修正された走査基準軸とから走
査範囲や走査周期を再設定する(ステップ11)。その
後ステップ2に戻り、処理を繰り返すこととなる。
了したらステップ9に進み、4つの車輪近傍に各々設け
られた傾きセンサ6からの検出値に基づき当該車両M
の、特に前後方向の傾きが求められ、傾きがある場合、
その傾きに応じて上記走査基準軸が設定修正される(ス
テップ10)。そして、上記走査に於いて取得した情報
を基に外環境、障害物等の判定をし、これとステップ1
0にて必要に応じて設定修正された走査基準軸とから走
査範囲や走査周期を再設定する(ステップ11)。その
後ステップ2に戻り、処理を繰り返すこととなる。
【0029】次に、CPU4にて行われる走査範囲及び
走査周期の設定の具体例について説明する。まず、動作
初期状態もしくは外環境が不明瞭と判断された場合(後
述)は走査範囲を最大、走査周期を最短(周波数を最
大)とし、走査方向に関しては水平、垂直の比を8:1
とした走査モード1を選択する。この走査モード1は走
査範囲内において障害物の存在する領域を取得すること
を目的としており、外環境の障害物情報を大まかに把握
することを目的とするモードである。
走査周期の設定の具体例について説明する。まず、動作
初期状態もしくは外環境が不明瞭と判断された場合(後
述)は走査範囲を最大、走査周期を最短(周波数を最
大)とし、走査方向に関しては水平、垂直の比を8:1
とした走査モード1を選択する。この走査モード1は走
査範囲内において障害物の存在する領域を取得すること
を目的としており、外環境の障害物情報を大まかに把握
することを目的とするモードである。
【0030】このモード1を数回継続して各計測毎の障
害物の存在する或る領域Aの相関がある一定以上得られ
た場合には、この領域Aに走査範囲を限定し、走査方向
に関しては水平、垂直の比を4:1とした走査モード2
が選択される。走査周期は通常最短が選択されるが、領
域Aがある一定値よりも狭い場合は大きくなるようにな
っている。この走査モード2は障害物の詳細な情報の取
得を目的としており、走査範囲内の障害物の判定を行い
自車走行範囲内に障害物がある場合は距離計測情報を取
得する。この走査モード2は数回継続された後、数回行
って随時領域Aの修正を行う。このときに領域Aの相関
がある一定以上得られない場合は外環境が不明瞭と判断
し、走査モード1に戻るようになっている。尚、必要に
応じて当該車両に傾きが生じた場合、随時走査範囲の基
準となる走査基準軸を修正するようになっている。
害物の存在する或る領域Aの相関がある一定以上得られ
た場合には、この領域Aに走査範囲を限定し、走査方向
に関しては水平、垂直の比を4:1とした走査モード2
が選択される。走査周期は通常最短が選択されるが、領
域Aがある一定値よりも狭い場合は大きくなるようにな
っている。この走査モード2は障害物の詳細な情報の取
得を目的としており、走査範囲内の障害物の判定を行い
自車走行範囲内に障害物がある場合は距離計測情報を取
得する。この走査モード2は数回継続された後、数回行
って随時領域Aの修正を行う。このときに領域Aの相関
がある一定以上得られない場合は外環境が不明瞭と判断
し、走査モード1に戻るようになっている。尚、必要に
応じて当該車両に傾きが生じた場合、随時走査範囲の基
準となる走査基準軸を修正するようになっている。
【0031】例として道路両端がガードレールに囲まれ
た道路を走行する場合を想定する。まず走査モード1を
行い、外環境の障害物情報を大まかに把握する。この場
合にはガードレールの反射板と道路内の走行他車のリフ
レクタから強い反射光とが受光部において検知されるた
め、領域Aは道路内の走行他車を含むガードレールを両
端とする領域と判定される。そして走査モード1を数回
繰り返して領域Aの相関がある一定以上になると走査モ
ード2に移行する。この走行モード2に於いてガードレ
ールの反射板はその位置情報の経過と自車の速度とを比
較することから固定物と判定される。
た道路を走行する場合を想定する。まず走査モード1を
行い、外環境の障害物情報を大まかに把握する。この場
合にはガードレールの反射板と道路内の走行他車のリフ
レクタから強い反射光とが受光部において検知されるた
め、領域Aは道路内の走行他車を含むガードレールを両
端とする領域と判定される。そして走査モード1を数回
繰り返して領域Aの相関がある一定以上になると走査モ
ード2に移行する。この走行モード2に於いてガードレ
ールの反射板はその位置情報の経過と自車の速度とを比
較することから固定物と判定される。
【0032】一方、走行他車のリフレクタは同様に走行
中のものであると判定される。そして自車の状況(速
度、方向)等を別途車載されたECU等から取得し、こ
の結果より必要な対象物を限定する。そしてこの対象物
について距離情報の取得を行う。
中のものであると判定される。そして自車の状況(速
度、方向)等を別途車載されたECU等から取得し、こ
の結果より必要な対象物を限定する。そしてこの対象物
について距離情報の取得を行う。
【0033】そして、この走査モード2を数回繰り返し
た後に上記走査モード1を数回行う。これは、モード変
更の必要性を確認するためである。この際に例えば車線
が増えて道路が広くなった場合はガードレール情報等を
参考にしながら領域Aの修正を行う、また交差点など大
きく状況が変わる場合には完全に走査モード1に切り替
わる。
た後に上記走査モード1を数回行う。これは、モード変
更の必要性を確認するためである。この際に例えば車線
が増えて道路が広くなった場合はガードレール情報等を
参考にしながら領域Aの修正を行う、また交差点など大
きく状況が変わる場合には完全に走査モード1に切り替
わる。
【0034】このように走査モード(走査範囲と、走査
方向、周期等の走査パターン)を状況に応じて切り替え
ることにより、CPU等の負担が大きくなることなく、
全体情報により物体の有無、大まかな情報を得ることが
でき、詳細情報により、物体の特定、距離等の情報を得
ることができ、常に所望の適正な情報を得ることが可能
となる。また、車両の傾きに走査基準軸を修正すること
によってその精度は一層向上する。
方向、周期等の走査パターン)を状況に応じて切り替え
ることにより、CPU等の負担が大きくなることなく、
全体情報により物体の有無、大まかな情報を得ることが
でき、詳細情報により、物体の特定、距離等の情報を得
ることができ、常に所望の適正な情報を得ることが可能
となる。また、車両の傾きに走査基準軸を修正すること
によってその精度は一層向上する。
【0035】尚、上記例ではガードレールの特定や(前
方の)走行他車の特定及び距離の測定を行ったが、これ
以外に固定物として看板や壁、塀、電柱等を更に詳細に
特定したり、移動物として歩行者、自転車、動物等を特
定し、その進行方向や速度等を検出することも可能であ
る。また、例えば地面の位置から登り坂の手前であるこ
とを検知したら走査基準軸を一時的に上向きにしたり、
下り坂の手前や丘を越える手前であることを検知したら
走査基準軸を一時的に下向きにし、更に情報の信頼性を
向上することも可能である。更に、当該車両にヘッドラ
イトを上下に傾動させる機構を設け、上記傾きセンサ6
からの検出値に基づきヘッドライトを傾動させ、その照
射範囲を適正化する構造としても良い。その場合、その
構造全体を別途設けるのに対して傾きセンサを兼用でき
るため、部品点数が削減され、コストが低廉になる。
方の)走行他車の特定及び距離の測定を行ったが、これ
以外に固定物として看板や壁、塀、電柱等を更に詳細に
特定したり、移動物として歩行者、自転車、動物等を特
定し、その進行方向や速度等を検出することも可能であ
る。また、例えば地面の位置から登り坂の手前であるこ
とを検知したら走査基準軸を一時的に上向きにしたり、
下り坂の手前や丘を越える手前であることを検知したら
走査基準軸を一時的に下向きにし、更に情報の信頼性を
向上することも可能である。更に、当該車両にヘッドラ
イトを上下に傾動させる機構を設け、上記傾きセンサ6
からの検出値に基づきヘッドライトを傾動させ、その照
射範囲を適正化する構造としても良い。その場合、その
構造全体を別途設けるのに対して傾きセンサを兼用でき
るため、部品点数が削減され、コストが低廉になる。
【0036】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明による物体検出装置によれば、探査領域に向けて探査
波を上下及び左右に走査してその反射波を受信し、探査
方向の物体の有無及び状態等を検出するための物体検出
装置に被取付部材に取付けられた状態で装置毎に設定さ
れた探査波の走査基準軸を記憶手段に記憶させることに
より、ねじ等による機械的な調整の必要がなくなり、取
り付け作業効率が向上すると共に調整位置の経時変化も
殆どない。また、被取付体の状態を検出する手段を更に
有し、被取付体の状態に応じて走査基準軸を変更する構
造とすることで、探査方向の物体の有無及び状態等の検
出精度が向上する。また、当該物体検出装置の受信手段
が所定の信号を受信することにより、前記探査波の走査
基準軸を設定するモードと物体検出モードとの間でモー
ドが切り替わるようにすることで、別途機械的なスイッ
チを設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
明による物体検出装置によれば、探査領域に向けて探査
波を上下及び左右に走査してその反射波を受信し、探査
方向の物体の有無及び状態等を検出するための物体検出
装置に被取付部材に取付けられた状態で装置毎に設定さ
れた探査波の走査基準軸を記憶手段に記憶させることに
より、ねじ等による機械的な調整の必要がなくなり、取
り付け作業効率が向上すると共に調整位置の経時変化も
殆どない。また、被取付体の状態を検出する手段を更に
有し、被取付体の状態に応じて走査基準軸を変更する構
造とすることで、探査方向の物体の有無及び状態等の検
出精度が向上する。また、当該物体検出装置の受信手段
が所定の信号を受信することにより、前記探査波の走査
基準軸を設定するモードと物体検出モードとの間でモー
ドが切り替わるようにすることで、別途機械的なスイッ
チを設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
【0037】更に、物体検出装置毎に上記走査基準軸を
設定する方法として、物体検出装置の探査波を受信部に
て受信し、その受信強度が最大となる位置で基準位置信
号を物体検出装置の受信部に向けて送信部にて送信する
基準軸調整装置を、物体検出装置に対して、その受信部
が物体検出装置の探査波送信手段に正対し、かつ送信部
からの基準位置信号を物体検出装置の受信部で受信可能
な位置に位置決めし、物体検出装置の探査波を走査し、
基準軸調整装置で受信した探査波の強度が最大となった
位置にて基準位置信号を授受することにより物体検出装
置の走査基準軸を設定し、これを物体検出装置の記憶手
段に記憶させるようにすることで、基準軸調整が自動化
され、設定作業が簡便になる。
設定する方法として、物体検出装置の探査波を受信部に
て受信し、その受信強度が最大となる位置で基準位置信
号を物体検出装置の受信部に向けて送信部にて送信する
基準軸調整装置を、物体検出装置に対して、その受信部
が物体検出装置の探査波送信手段に正対し、かつ送信部
からの基準位置信号を物体検出装置の受信部で受信可能
な位置に位置決めし、物体検出装置の探査波を走査し、
基準軸調整装置で受信した探査波の強度が最大となった
位置にて基準位置信号を授受することにより物体検出装
置の走査基準軸を設定し、これを物体検出装置の記憶手
段に記憶させるようにすることで、基準軸調整が自動化
され、設定作業が簡便になる。
【図1】本発明が適用された車両用物体検出装置1の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図2】本発明が適用された車両用物体検出装置1本体
及び傾きセンサ6の車両Mにおける配置を示す模式的平
面図。
及び傾きセンサ6の車両Mにおける配置を示す模式的平
面図。
【図3】(a)は本発明が適用された車両用物体検出装
置1のうちのアクチュエータ23のみを詳細に示す斜視
図、(b)はそのb−b線について見た断面図。
置1のうちのアクチュエータ23のみを詳細に示す斜視
図、(b)はそのb−b線について見た断面図。
【図4】車両用物体検出装置1の基準軸を設定するため
の基準軸調整装置11の構成を示すブロック図。
の基準軸調整装置11の構成を示すブロック図。
【図5】車両用物体検出装置1と基準軸調整装置11と
の基準軸設定時の位置関係を示す図。
の基準軸設定時の位置関係を示す図。
【図6】本発明が適用された車両用物体検出装置1の作
動要領を説明するフローチャート。
動要領を説明するフローチャート。
【図7】(a)、(b)、(c)は本発明が適用された
車両用物体検出装置1の検出手順を説明するタイムチャ
ート。
車両用物体検出装置1の検出手順を説明するタイムチャ
ート。
1 車両用物体検出装置 2 投光部 21 発光素子 22 レンズ 23 アクチュエータ 231 ベース 231a 前面部分 233 ばね 234 レンズホルダ 235 左右駆動用コイル 236 上下駆動用コイル 237 ステイ 238 ヨーク 239 磁石 24 発振回路 25 アクチュエータ駆動回路 3 受光部 31 受光素子 32 受光レンズ 33 検出回路 4 CPU 5 オフセット位置記憶回路 6 傾きセンサ 11 基準軸調整装置 12 投光部 121 発光素子 122 レンズ 124 発振回路 13 受光部 131 受光素子 132 光導波路 133 窓 134 検出回路 14 CPU M 車両
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G01C 3/06 G01S 17/88 A Fターム(参考) 2F112 AD01 BA05 BA11 BA12 CA05 DA15 FA03 FA21 FA45 2G005 DA04 5J070 AB01 AC02 AE01 AE20 AF03 AK32 BF10 5J083 AA02 AC26 AD04 AE01 AF05 BA01 BD11 BE12 5J084 AA05 AB01 AB20 AC02 AD01 BA04 BA11 BA36 BA50 BB02 BB04 BB40 DA01 DA03 DA07 DA08 EA19 EA34
Claims (7)
- 【請求項1】 探査領域に向けて探査波を発してその
反射波を受信し、該反射波から探査方向の物体の有無及
び状態等を検出するべく被取付体に取付けられた物体検
出装置であって、 探査波の送信手段と、 探査領域内で上下及び左右の任意の位置に探査波を走査
させるためのアクチュエータと、 前記被取付部材に取付けられた状態で装置毎に設定され
た探査波の走査基準軸を記憶する手段とを有することを
特徴とする物体検出装置。 - 【請求項2】 前記被取付体の状態を検出する手段を
更に有し、 前記被取付体の状態に応じて前記走査基準軸を変更する
ようになっていることを特徴とする請求項1に記載の物
体検出装置。 - 【請求項3】 前記被取付体が移動体からなり、 前記物体検出装置が、前記移動体の移動方向前方の物体
を検出するべくその前端部分に設けられていることを特
徴とする請求項1または請求項2に記載の物体検出装
置。 - 【請求項4】 前記被取付体の状態を検出する手段
が、前記移動体の移動方向に対する傾きを検出する手段
からなることを特徴とする請求項2及び請求項3に記載
の物体検出装置。 - 【請求項5】 当該物体検出装置の受信手段が所定の
信号を受信することにより、前記探査波の走査基準軸を
設定するモードと物体検出モードとの間でモードが切り
替わるようになっていることを特徴とする請求項1乃至
請求項4のいずれかに記載の物体検出装置。 - 【請求項6】 探査領域に向けて探査波を発してその
反射波を受信し、該反射波から探査方向の物体の有無及
び状態等を検出するべく被取付体に取付けられた探査波
の送信手段と、探査領域内で上下及び左右の任意の位置
に探査波を走査させるためのアクチュエータと、予め装
置毎に設定された探査波の走査基準軸を記憶する手段と
を有する物体検出装置の基準軸設定方法であって、 前記物体検出装置の探査波を受信部にて受信し、その受
信強度が最大となる位置で基準位置信号を前記物体検出
装置の受信部に向けて送信部にて送信する基準軸調整装
置を、前記物体検出装置に対して、前記受信部が前記物
体検出装置の探査波送信手段に正対し、かつ前記送信部
からの基準位置信号を前記物体検出装置の受信部で受信
可能な位置に位置決めし、 前記物体検出装置の探査波を走査し、前記基準軸調整装
置で受信した探査波の強度が最大となった位置にて基準
位置信号を授受することにより前記物体検出装置の走査
基準軸を設定し、これを前記記憶手段に記憶させること
を特徴とする物体検出装置の基準軸設定方法。 - 【請求項7】 前記被取付体が移動体からなると共に
移動方向の物体を検出するべくその移動方向前端部分に
前記物体検出装置が設けられることを特徴とする請求項
6に記載の物体検出装置の基準軸設定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000360550A JP2002162470A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 物体検出装置及びその基準軸設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000360550A JP2002162470A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 物体検出装置及びその基準軸設定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002162470A true JP2002162470A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18832130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000360550A Pending JP2002162470A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 物体検出装置及びその基準軸設定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002162470A (ja) |
Cited By (8)
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-
2000
- 2000-11-28 JP JP2000360550A patent/JP2002162470A/ja active Pending
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