JP2002181937A - 距離測定装置 - Google Patents

距離測定装置

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JP2002181937A JP2000377205A JP2000377205A JP2002181937A JP 2002181937 A JP2002181937 A JP 2002181937A JP 2000377205 A JP2000377205 A JP 2000377205A JP 2000377205 A JP2000377205 A JP 2000377205A JP 2002181937 A JP2002181937 A JP 2002181937A
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    • G01S7/4868—Controlling received signal intensity or exposure of sensor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予備検出で障害物の有無を判定し、障害物が
ない場合に、予備検出よりもエネルギの大きな信号を用
いて本測距を行う走査型の距離測定装置において、予備
検出と本測距との間での時間的なずれを小さくすること
で、本測距での検出感度を応答性良く切り換えることが
できるようにする。 【解決手段】 スキャナによりレーザ光を走査させて障
害物検出を行う車両用距離測定装置において、一走査当
たりに複数回の割でプリ発光（Ｓ１２０）と本発光（Ｓ
１５０）との２回の発光を交互に行うことで、各発光の
時間的なずれを小さくする。そして、プリ発光では人間
の目に影響を与えることのない低レベルのレーザ光を出
射させて障害物の有無を判定し（Ｓ１３０）、距離演算
（Ｓ１６０）のための本発光では、障害物が有れば低レ
ベルのレーザ光を出射させ、障害物が無ければ遠距離の
障害物を検出可能な高レベルのレーザ光を出射させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電磁波を送信し、
この電磁波が障害物に当たって反射してくる反射波を受
信することにより、電磁波を送信してから反射波を受信
するまでの時間を計測し、その計測時間から障害物まで
の距離を測定する距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の距離測定装置は、例
えば、自動車等の移動体に搭載されて、先行車両や他の
障害物までの距離を測定するのに使用されている。また
こうした移動体に搭載される距離測定装置には、距離測
定用の電磁波として、鋭い指向特性を実現し得る光（一
般にレーザー光）を用い、所謂スキャナによりその光の
送信方向を周期的に変化（所謂光走査）させつつ、その
光走査に同期して一周期当たりに複数回測距動作（所謂
スキャン測距）を行うことで、障害物までの距離に加え
て、障害物の方向を検知できるようにしたものも知られ
ている。
【０００３】ところで、この種の距離測定装置におい
て、障害物を検出可能な距離を長くするために（換言す
れば、障害物の検出感度を高めるために）、送信する光
パルスのパワーを上げると、その光が付近にいる人間の
目に入って悪影響を与えることがある。特に、車両が渋
滞等で低速走行しているときには、高速走行時に比べ
て、測距用の光が付近の人間の目に入り易くなるため、
人間に与える悪影響も大きくなる。
【０００４】またこのように、測距用の光パルスのパワ
ーを上げると、光を発生する発光素子の劣化も早くなる
ので、距離測定装置の寿命が短くなるという問題もあ
る。そこで、近年では、こうした問題を解決するため
に、特開平７−１３４１７８号公報に開示されているよ
うに、移動体の移動速度に応じて、移動速度が低いほど
光パワーが小さくなるように、測距に用いる光パルスの
パワーを制御するとか、或いは、特開平９ー１９７０４
５号公報に開示されているように、最初の光走査時に
は、低パワーで光パルスを出力することで、一走査当た
りの全測距ポイントで予備測距を行い、次の光走査時に
は、障害物を検出しなかった測距ポイント（測距方向）
にだけ、大きいパワーで光パルスを出力して本測距を行
い、予備測距で障害物を検出した方向に向けては光を送
信しないようにする、といったことが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者のように移動体の移動速度に応じて光パルスのパワー
を制御するようにした場合には、車両の低速走行時には
付近に人間が存在しないときにまで光パルスのパワーが
絞られることになるため、車両低速時の障害物の検出感
度が低下するという問題が生じる。
【０００６】一方、上記後者のように、予備測距と本測
距とを２段階に分けて行うようにした場合には、障害物
の検出感度を確保しつつ、付近の人間に向けてパワーの
大きい光パルスを送信してしまうのを防止できるので、
上記前者の装置に比べて、障害物迄の距離や障害物の方
向を良好に検出できることになる。
【０００７】ところが、上記後者の装置では、最初の光
走査で予備測距を行い、各測距ポイントでの測距結果を
メモリ等の記憶媒体に記憶し、次の光走査で本測距を行
う際には、予備測距での測距結果を記憶媒体から読み出
し、各測距ポイントで本測距が必要かどうかを判断しつ
つ、本測距のための光パルスの出力・停止を切り換える
ことから、予備測距と本測距との間で時間的なずれが生
じるとか、予備測距での全ての測距データを一旦メモリ
等の記憶媒体に記憶する必要があるという問題がある。
【０００８】そして、特に、予備測距と本測距との間で
時間的なずれが生じると、予備測距で障害物を検知して
から本測距のための光パルスを停止させるまでに時間が
かかると共に、逆に予備測距で検知されていた障害物が
いなくなった時に、応答性良く本測距のための光パルス
を出力させることができないという問題が発生する。
【０００９】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、予備検出で障害物の有無を判定し、障害物が
ない場合に、予備検出よりもエネルギの大きな信号を用
いて本測距を行う走査型の距離測定装置において、予備
検出と本測距との間での時間的なずれを小さくすること
で、本測距での検出感度を応答性良く切り換えることが
できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】かかる目
的を達成するためになされた請求項１に記載の距離測定
装置においては、走査手段が、電磁波発生手段からの電
磁波の送信方向を周期的に変化（所謂走査；スキャン）
させ、第１駆動手段が、その走査に同期して、一走査当
たりに複数回の割で電磁波発生手段から測距用電磁波を
発生させる。また、電磁波発生手段からの電磁波が障害
物に当たり、反射波として戻ってくると、受信手段が、
その反射波を受信する。そして、第１駆動手段が電磁波
発生手段から測距用電磁波を発生させる度に、第１演算
手段が、その後受信手段が測距用電磁波の反射波を受信
するまでの時間を計測し、その計測時間から障害物まで
の距離を演算する。つまり、本発明では、これら各手段
の動作によって、障害物までの距離及び方向を検出する
所謂スキャン測距を行う。
【００１１】また、本発明の距離測定装置には、第１駆
動手段の駆動動作に同期して、第１駆動手段が前記電磁
波発生手段を駆動する前に電磁波発生手段を駆動し、電
磁波発生手段から、測距用電磁波よりもエネルギの小さ
い判定用電磁波を発生させる第２駆動手段が設けられて
いる。そして、第２駆動手段が電磁波発生手段から判定
用電磁波を発生させる度に、障害物判定手段が、その後
の受信手段による判定用電磁波の反射波の受信状態から
障害物の有無を判定し、障害物が無い場合には、第１駆
動手段の次の駆動動作を通常通り実行させ、障害物が有
る場合には、第１駆動手段の次の駆動動作を禁止する。
【００１２】つまり、本発明では、走査手段が電磁波発
生手段からの電磁波の送信方向を周期的に変化させる一
走査の間に、第２駆動手段の駆動動作による電磁波発生
手段からの判定用電磁波の送信と、第１駆動手段の駆動
動作による電磁波発生手段からの測距用電磁波の送信と
が複数回繰り返し実行され、しかも、判定用電磁波の送
信に伴い、障害物判定手段にて障害物が存在すると判定
されると、その次の測距用電磁波の送信（詳しくは、判
定用電磁波の送信によって障害物が検出された測距ポイ
ントでの測距動作）が禁止される。
【００１３】この結果、本発明を、電磁波発生手段がレ
ーザ光等の光を発生する発光素子にて構成された光走査
型の距離測定装置に適用すれば、測距用の光パルスより
も低エネルギの判定用光パルスを用いて近距離に存在す
る障害物が検出された際に、測定用光パルスを送信する
のを禁止して、その光送信によって装置付近にいる人間
に悪影響を与えるのを防止することができる。
【００１４】また、本発明では、特開平９ー１９７０４
５号公報に開示された従来装置のように、光走査を一回
行う度に、送信する光パルスのパワーを切り換えるので
はなく、一回の光走査の間に、判定用光パルスと測距用
光パルスとを交互に送信するので、判定用光パルスの送
信時（換言すれば障害物の予備検出時）と測距用光パル
スの送信時（換言すれば本測距時）との間での時間的な
ずれを極めて小さくすることができ、障害物有無の判定
結果に応じた測距用光パルスの送信・停止の切り換え
（換言すれば本測距時の検出感度の切り換え）を、応答
遅れなく実行できる。
【００１５】よって、本発明によれば、上記公報に開示
された装置のように、予備検出と本測距との間での時間
的なずれによって、本測距での障害物の検出感度を最適
に切り換えることができなくなるといったことはなく、
本測距時には、障害物までの距離及びその方向を確実に
測定することができる。
【００１６】また、本発明によれば、判定用光パルスを
送信する度に障害物の有無を判定し、障害物が無けれ
ば、続けて測距用光パルスを送信することから、上記公
報に開示された装置のように、判定用光パルスの送信に
伴う障害物の有無の判定結果を一走査分記憶する必要が
ない。よって、本発明によれば、判定用光パルスを用い
た障害物の判定結果を一走査分記憶するための記憶容量
を削減することができる。
【００１７】尚、本発明の距離測定装置は、電磁波発生
手段がレーザ光等の光を発生する発光素子にて構成され
た光走査型の距離測定装置だけではなく、電磁波発生手
段として指向性の鋭いアンテナを備え、そのアンテナか
らビーム状に送信される電波の送信方向を変化させて、
その反射波から距離測定を行う電波走査型の距離測定装
置であっても適用できる。
【００１８】つまり、本発明を光走査型の距離測定装置
に適用した場合には、周囲の人間の目に光が入って悪影
響を与えるのを防止できるが、本発明を、電波走査型の
距離測定装置に適用した場合には、こうした効果を得る
ことができない。しかし、本発明によれば、距離測定に
用いる高エネルギの電磁波の送信回数が、距離測定感度
を低下させない範囲内で少なくなるので、距離測定装置
が距離測定に用いる電磁波が光であっても電波であって
も、その送信によって消費される電力を必要最小限に抑
えることができるようになる。よって、上記のように本
発明を電波走査型の距離測定装置に適用した場合には、
従来装置に比べて消費電力を低減できるという効果を発
揮することができるようになるのである。
【００１９】次に、請求項２に記載の発明は、障害物判
定手段を、請求項１に記載のように、受信手段による判
定用電磁波の反射波の受信状態から障害物が有ると判断
した場合に、第１駆動手段による次の駆動動作を禁止す
るように構成するのに代えて、第１駆動手段が次の駆動
動作によって電磁波発生手段から発生させる電磁波を通
常時の測距用電磁波よりも低エネルギの電磁波に変更す
るように構成したことを特徴とする。
【００２０】つまり、請求項２に記載の距離測定装置に
おいては、障害物判定手段にて障害物が存在する旨を判
定した場合に、次の測距用電磁波の送信を禁止する（換
言すれば測距時の検出感度を零にする）のではなく、第
１駆動手段が次の駆動動作で電磁波発生手段から発生さ
せる電磁波を、通常時の測距用電磁波よりも低エネルギ
の電磁波に変更することで、障害物までの距離測定（換
言すれば本測距）を通常時よりも低感度で実行するよう
にしているのである。よって、本発明によれば、請求項
１に記載の装置と同様の効果が得られるだけでなく、電
磁波の一走査内に、全ての測距ポイントで障害物までの
距離を確実に測定することができるようになる。
【００２１】ここで、障害物判定手段を請求項２に記載
のように構成する場合、より具体的には、請求項３に記
載のように、障害物判定手段を、障害物無しを判定した
際に第１駆動手段が電磁波発生手段から発生させる測距
用電磁波の信号レベル（換言すれば光又は電磁波の振
幅）を通常時よりも低くするように構成してもよく、或
いは、請求項４に記載のように、障害物判定手段を、障
害物無しを判定した際に第１駆動手段が電磁波発生手段
から測距用電磁波を発生させる時間（換言すれば光又は
電磁波の送信時間）を、通常時よりも短くするように構
成してもよい。
【００２２】また、障害物判定手段を請求項４に記載の
ように構成するに当たって、例えば、請求項５に記載の
ように、第１駆動手段が、測距用電磁波として、電磁波
発生手段から所定パルス幅の電磁波を１又は複数回発生
させるように構成されている場合には、障害物判定手段
を、障害物無しを判定した際に第１駆動手段が電磁波発
生手段から発生させる電磁波のパルス幅を、通常時より
も短くするように構成するとよい。
【００２３】また同様に、請求項６に記載のように、第
１駆動手段が、測距用電磁波として、電磁波発生手段か
ら所定パルス幅の電磁波を所定周期で複数回連続して発
生させるように構成されている場合には、障害物判定手
段を、障害物無しを判定した際に第１駆動手段が電磁波
発生手段から発生させる電磁波の発生回数を、通常時よ
りも減らすように構成してもよい。
【００２４】また、例えば、距離測定装置がスペクトラ
ム拡散方式の距離測定装置であり、第１駆動手段が電磁
波発生手段から所定ビット長の擬似ランダム雑音符号に
従い変調した電磁波を発生させる場合には、請求項７に
記載のように、障害物判定手段を、障害物無しを判定し
た際に第１駆動手段が電磁波発生手段から測距用電磁波
を発生させるのに用いる擬似ランダム雑音符号を、通常
時よりも短いビット長の擬似ランダム雑音符号に変更す
るように構成するとよい。
【００２５】一方、本発明において、障害物判定手段と
しては、単に、受信手段により判定用電磁波が受信され
たかどうかを判定することにより、障害物の有無を判定
するように構成してもよいが、例えば、請求項８に記載
のように、障害物判定手段に対して、更に、第２駆動手
段が電磁波発生手段から判定用電磁波を発生させた後、
その反射波が受信手段にて受信されるまでの時間を計測
し、その計測時間から障害物までの距離を演算する第２
演算手段を設け、障害物判定手段においては、この第２
演算手段の演算結果に基づき、障害物が所定の離隔距離
内に存在するか否かを判定するように構成してもよい。
【００２６】そして、障害物判定手段を、請求項８に記
載のように構成すれば、障害物判定手段において、判定
用電磁波を用いて近距離に存在する障害物までの距離を
測定できることになるので、例えば、請求項１に記載の
ように、判定手段にて障害物の存在が判定されて第１駆
動手段による電磁波発生手段の駆動を禁止した場合であ
っても、送信する電磁波の走査範囲内に存在する全ての
障害物までの距離を、確実に測定することができるよう
になる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は本発明が適用された実施例の距離測
定装置の構成を表すブロック図である。
【００２８】図１に示す如く、本実施例の距離測定装置
は、例えば、自動車に搭載されて、前方を走行する他の
車両や障害物までの距離を測定するためのものであり、
測距用の電磁波であるレーザ光を車両前方に向けて出射
する発光部１０と、発光部１０から出射されたレーザ光
が外部の障害物（先行車両を含む障害物）に当たって反
射してくる反射光を受光する受光部２０とが備えられて
いる。
【００２９】ここで、発光部１０は、レーザ光を発生す
る電磁波発生手段としての発光素子（例えばレーザダイ
オード）１１と、これを駆動するＬＤ駆動回路１２と、
発光素子１１が発光したレーザ光を光走査用のミラーで
反射させるスキャナ１６と、このスキャナ１６からのレ
ーザ光を車両前方に向けてビーム状に出射させる発光レ
ンズ１５と、スキャナ１６に設けられた図示しないモー
タを駆動することにより光走査用ミラーを鉛直軸を中心
に揺動させてレーザ光を水平方向に走査させる走査手段
としてのモータ駆動回路１８とを備え、発光素子１１が
発光したレーザ光を所定の角度範囲で水平方向に走査で
きるようになっている。
【００３０】また、受光部２０は、レーザ光を受光し、
その光強度に応じた受信信号を発生する受信手段として
の受光素子（例えばフォトダイオード）２１と、障害物
からの反射光を集光して受光素子２１に導く受光レンズ
２５とから構成されている。そして、この受光素子２１
にて光電変換された受光信号（電圧信号）は、増幅回路
３１にて増幅された後、コンパレータ３５に入力され、
コンパレータ３５にて、障害物判定用の基準電圧と比較
される。
【００３１】コンパレータ３５は、非判定入力端子
（＋）に受光信号を、反転入力端子（−）に基準電圧
を、夫々受けて、受光信号が基準電圧よりも大きいとき
に、障害物からの反射光を受光した旨を表すHighレベル
の判定信号を出力するように構成されており、その判定
信号は、時間計測回路５０及び距離演算用のマイクロコ
ンピュータ（図に示すＣＰＵ）９０に入力される。
【００３２】マイクロコンピュータ９０は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ等を中心に構成された周知のものであり、
距離測定時には、モータ駆動回路１８にモータ駆動信号
を出力することにより、モータ駆動回路１８に対してス
キャナ１６に設けられた光走査用の図示しないモータを
駆動させ、これによって、スキャナ１６の反射ミラーを
一定の走査周期で揺動させる。
【００３３】また、マイクロコンピュータ９０は、モー
タ駆動信号の出力に同期して、レーザ光の一走査当たり
に複数回の割で、送信信号発生回路４０に対して、発光
開始要求信号及び発光パルスのパルス幅を制御するパル
ス幅制御信号を出力することにより、送信信号発生回路
４０からＬＤ駆動回路１２に対して、発光素子１１を駆
動してレーザ光を送信させる送信信号を出力させる。
【００３４】この結果、発光部１０からは、スキャナ１
６による一走査当たりに、出射方向が異なる測距用のレ
ーザ光が複数回が出射され、その出射方向に車両等の障
害物が存在すると、発光部１０から出射されたレーザ光
がその障害物で反射し、その反射光が、受光部２０の受
光素子２１で光電変換され、コンパレータ３５からは受
光素子２１にて反射光が受光された旨を表すHighレベル
の判定信号が出力されることになる。
【００３５】また、この判定信号を受ける時間計測回路
５０には、送信信号発生回路からＬＤ駆動回路１２に出
力される送信信号も入力され、時間計測回路５０は、こ
の送信信号を受けると、その後、コンパレータ３５から
判定信号が入力される迄の時間を計測し、その計測時間
を、マイクロコンピュータ９０に入力する。
【００３６】そして、マイクロコンピュータ９０は、こ
の計測時間と光速度とに基づき障害物までの距離を演算
し、その演算の結果得られた距離が短く、現在の走行状
態では車両が障害物に衝突する危険があるときには、そ
の旨を車両乗員に報知し、場合によっては、車両の制動
装置を強制的に動作させて車速を低下させる。
【００３７】以上が、本実施例の距離測定装置の構成及
びその動作の概要であるが、本実施例の距離測定装置で
は、発光部１０から出射したレーザ光が人間の目に入っ
て悪影響を与えるのを防止するために、スキャナ１６に
よるレーザ光の一走査当たりに複数回の割で行う通常の
測距動作に加えて、低レベルのレーザ光を用いた障害物
有無の判定動作を行い、この判定動作で、近距離に障害
物が存在することが判定された際には、次の測距動作の
際に発光部１０から出射させるレーザ光の信号レベル
を、通常時よりも低レベルに設定するようにしている。
【００３８】そこで、以下に、このような制御のために
マイクロコンピュータ９０にて実行される制御処理につ
いて、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
尚、この処理を実行するために、ＬＤ駆動回路１２は、
マイクロコンピュータ９０から出力される発光パワー制
御信号に応じて、発光素子１１を駆動する際に発光素子
１１に供給する電力を調整できるように構成されてい
る。つまり、本実施例では、発光素子１１が発するレー
ザ光の信号レベル（振幅）、換言すれば発光素子１１の
発光パワーを、マイクロコンピュータ９０が出力する発
光パワー制御信号によって任意に設定できるようにされ
ている。
【００３９】図２に示す制御処理は、マイクロコンピュ
ータ９０がモータ駆動回路１８に出力するモータ駆動信
号の一周期（換言すればレーザ光の一走査）に複数回の
割で繰り返し実行される処理である。そして、この処理
が開始されると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）
にて、ＬＤ駆動回路１２に出力する発光パワー制御信号
を、発光素子１１の発光パワーが通常の測距時よりもレ
ーザ光の信号レベルが低い「Low 」となるようにセット
し、続くＳ１２０にて、一定時間だけ発光素子１１を発
光させるための制御信号（詳しくは発光開始要求信号及
びパルス幅制御信号）を送信信号発生回路４０に出力す
ることにより、発光素子１１を通常の測距時よりも低い
パワーでプリ発光させる。
【００４０】この結果、発光部１０からは、通常の測距
時よりも低レベルのレーザ光が出射される。そして、こ
の場合には、レーザ光の信号レベルが低いことから、通
常時の測距可能距離よりも近距離に障害物が存在する場
合にだけ、コンパレータ３５にて反射光の受光が判定さ
れることになる。
【００４１】次に、Ｓ１３０では、コンパレータ３５か
ら判定信号が出力されたか否かを、プリ発光で障害物を
検出可能な距離に対応した時間分だけ監視し、その監視
中にコンパレータ３５から判定信号（Highレベル）が出
力されたか否かによって、プリ発光で近距離内にある障
害物が検出されたか否かを判断する。
【００４２】そして、Ｓ１３０にて、プリ発光で近距離
内にある障害物が検出されたと判断されると、そのまま
Ｓ１５０に移行し、逆に、プリ発光では障害物が検出さ
れなかったと判断されると、続くＳ１４０にて、ＬＤ駆
動回路１２に出力する発光パワー制御信号を、発光素子
１１の発光パワーが測距用に設定された「Normal」とな
るように（換言すればレーザ光の信号レベルがプリ発光
時よりも高くなるように）セットした後、Ｓ１５０に移
行する。
【００４３】また次に、Ｓ１５０では、一定時間だけ発
光素子１１を発光させるための制御信号（詳しくは発光
開始要求信号及びパルス幅制御信号）を送信信号発生回
路４０に出力することにより、発光素子１１を本発光さ
せる。そして、続くＳ１６０では、本発光後に時間計測
回路５０にて計測される時間に基づき障害物までの距離
を算出する距離算出処理を実行し、当該処理を一旦終了
する。
【００４４】このように、本実施例の距離測定装置で
は、図３に例示するように、モータ駆動されるスキャナ
１６の一走査当たりに複数回の割で、発光部１０のプリ
発光と本発光とからなる２回の発光を繰り返し行い、プ
リ発光により近距離に存在する障害物が検出された場合
（図の右側に示す「障害物：有」の場合）には、本発光
でのレーザ光の信号レベルを、プリ発光と同じ低レベル
（パワー「Low 」）のままとし、プリ発光により近距離
に存在する障害物が検出されない場合（図の左側に示す
「障害物：無」の場合）にのみ、本発光でのレーザ光の
信号レベルを、プリ発光よりも高レベル（パワー「Hig
h」）に設定するようにしている。
【００４５】このため、本実施例によれば、一走査当た
りに複数回行う本発光によって、レーザ光の出射方向が
異なる全測距ポイントで障害物までの距離を正確に測定
できると共に、本発光の際に、レーザ光の出射方向に人
間がいる場合に、レーザ光の信号レベルを小さくして、
レーザ光が人間の目に入り、悪影響を与えるのを防止で
きる。
【００４６】また特に、本実施例では、レーザ光が一走
査される間に、プリ発光と本発光ととを繰り返し交互に
実行するので、プリ発光と本発光との間の時間的なずれ
を小さくして、本発光時の発光パワー（換言すれば測距
時の検出感度）を応答性良く切り換えることができる。
【００４７】よって本実施例によれば、特開平９ー１９
７０４５号公報に開示された従来装置のように、プリ発
光と本発光との間の時間的なずれによって、本発光時の
発光パワー（延いては検出感度）が誤って設定されるよ
うなことはなく、本発光による測距動作を、最適な検出
感度が得られる適正レベルのレーザ光を用いて行うこと
が可能となる。
【００４８】尚、本実施例においては、図２に示した制
御処理のうち、Ｓ１１０及びＳ１２０の処理が、本発明
の第２駆動手段として機能し、Ｓ１３０及びＳ１４０の
処理が、本発明（特に請求項２，請求項３に記載）の障
害物判定手段として機能し、Ｓ１５０の処理が、本発明
の第１駆動手段として機能し、Ｓ１６０の処理及び時間
計測回路５０が、本発明の第１演算手段として機能す
る。
【００４９】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、プリ発光によって人間等の障害物が近距離内に存在
することを判定した際（Ｓ１３０−ＹＥＳ）には、発光
パワー「Low 」の状態で本発光を行い（Ｓ１５０）、障
害物までの距離を算出する（Ｓ１６０）ようにしたが、
プリ発光によって近距離内に障害物が存在することを判
定した際（Ｓ１３０−ＹＥＳ）には、Ｓ１５０及びＳ１
６０による本発光及び距離演算の処理を実行するのを禁
止し、上記制御処理を一旦終了するようにしてもよい。
【００５０】つまり、このように構成された距離測定装
置では、近距離に障害物が存在する場合に本発光が禁止
されることから、本測距時の障害物の検出感度は零とな
り、障害物までの距離を測定することはできないもの
の、プリ発光により、近距離内に障害物が存在すること
を検出できることから、その旨を運転者に報知するか或
いは車両に制動をかけることにより、車両が障害物に衝
突するのを防止できる。
【００５１】また、上記実施例と同様に、プリ発光で検
出できない障害物までの距離だけでなく、プリ発光で検
出可能な障害物までの距離についても、確実に測定でき
るようにするには、必ずしも本発光を行う必要はない。
具体的には、上記実施例にて説明した図２に示した制御
処理を、例えば、図４に示す如く変更し、Ｓ１１０にて
発光パワーを「Low 」にセットし、続くＳ１２０にて、
発光部１０をプリ発光させた後、Ｓ１２５にて、時間計
測回路５０による計測時間からプリ発光にて検出可能な
障害物までの距離を算出し、続くＳ１３１では、その算
出結果から、障害物が所定の離隔距離内（近距離内）に
存在するか否かを判断し、障害物が予め設定された近距
離内に存在しない場合にのみ、続くＳ１４０〜Ｓ１６０
の処理を実行し、障害物が所定の離隔距離内に存在する
場合には、Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行することな
く、制御処理を終了するように構成するのである。
【００５２】つまり、図４に示した制御処理によれば、
図５に例示するように、プリ発光後にＳ１２５にて実行
される距離算出処理によって、プリ発光にて検出可能な
近距離内の障害物までの距離を測定できることから、プ
リ発光により検出可能な障害物までの距離を測定するた
めに、上記実施例のように発光パワーを「Low 」に設定
した状態で発光部１０を発光（本発光）させる必要がな
く、測距のための本発光については、プリ発光により障
害物を検出できなかった場合（図の左側に示す障害物：
無の場合）にだけ実行すればよいことになる。
【００５３】そして、この場合、プリ発光にて検出可能
な障害物までの距離を算出するために、上記実施例のよ
うに、レーザ光の一走査当たりに全ての測距ポイントで
本発光を実行する必要が無いため、上記実施例に比べ
て、発光素子１１の駆動回数を減らすことができ、これ
によって、発光素子１１の劣化を抑え、距離測定装置の
寿命を延ばすことができるようになる。
【００５４】尚、図４に示した制御処理において、Ｓ１
２５で実行される距離算出処理は、本発明（詳しくは請
求項８に記載）の第２演算手段として機能し、続くＳ１
３１で実行される判定処理は、請求項１に記載の障害物
判定手段として機能することになる。
【００５５】また次に、発光部１０から出射されるレー
ザ光が車両付近にいる人間の目に入って悪影響を与える
のを防止するには、発光部１０から出射させるレーザ光
のエネルギを、遠距離の障害物までの距離を測定可能な
通常測距時よりも低下させればよい。
【００５６】このため、上記実施例のように、必ずし
も、プリ発光による障害物有無の判定結果に応じて、本
発光時に発光部１０から出射されるレーザ光の信号レベ
ルを切り換える必要はなく、例えば、図７（ａ）に示す
ように、プリ発光での障害物有無の判定結果に応じて、
本発光時に発光部１０から出射させるレーザ光のパルス
幅（換言すればレーザ光の送信時間）を切り換えるよう
にしてもよい。
【００５７】具体的には、例えば、図４に示した制御処
理を、図６に示す如く変更し、Ｓ１３１で所定の離隔距
離内（近距離内）には障害物が存在しないと判断された
場合には、Ｓ１３３にて、本発光パルス幅を、遠距離の
障害物までの距離を高感度で測定可能なパルス幅「大」
に設定した後、Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行し、逆
に、Ｓ１３１で障害物が所定の離隔距離内（近距離内）
に存在すると判断された場合には、Ｓ１３５にて、本発
光パルス幅を、Ｓ１３３で設定されるパルス幅よりも小
さいパルス幅「小」に設定した後、Ｓ１４０〜Ｓ１６０
の処理を実行するように構成する。
【００５８】そして、マイクロコンピュータ９０におい
て、このような制御処理を実行するようすれば、図７
（ａ）に示すように、本発光時に発光部１０から出射さ
せるレーザ光のパルス幅（換言すれば測距時の検出感
度）を、プリ発光での障害物有無の判定結果に応じて速
やかに切り換えることができ、プリ発光で近距離内に存
在する障害物が検出された際には、本発光でのレーザ光
のパルス幅を小さくして、そのレーザ光の人間の目に入
るエネルギを低減し、人間の目に与える悪影響を少なく
することができる。
【００５９】尚、図６に示す制御処理では、図４に示し
たものと同様、Ｓ１２０にてプリ発光を行った後、Ｓ１
２５にて第２演算手段としての距離算出処理を実行する
ようにしているが、このＳ１２５の距離算出処理は、必
ずしも実行する必要はなく、図２に示した制御処理のよ
うに、Ｓ１２０でプリ発光を行った後、そのまま、Ｓ１
３０の判定処理を実行し、Ｓ１３０での判定結果に応じ
てＳ１３３又はＳ１３５で本発光パルス幅を設定した
後、Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行するようにしても
よい。
【００６０】また次に、以上の説明では、測距のための
本発光時に、発光部１０からレーザ光を１回だけ出射さ
せる場合について説明したが、距離測定装置としては、
例えば、送信信号発生回路４０から、送信信号として、
所定時間間隔で複数のパルス信号を出力させることによ
り、発光部１０から、距離測定のためのレーザ光（光パ
ルス）を複数回出射させ、受光部２０でその複数のレー
ザ光の反射光が受光されるまでの時間を時間計測回路５
０で計測することにより、距離測定を高精度に実行でき
るようにした距離測定装置や、或いは、距離測定をより
高精度に実行できるようにするために、送信信号発生回
路４０から、送信信号として、所定ビット長の擬似ラン
ダム雑音符号（例えば１２７チップのＭ系列符号）を出
力させることにより、発光部１０から、擬似ランダム雑
音符号によって変調されたレーザ光（換言すれば光パル
ス列）を出射させ、時間計測回路５０では、受光部２０
からの受光信号と擬似ランダム雑音符号との相関値を計
算して、その相関値のピークが発生するタイミングに基
づき、レーザ光の障害物までの往復時間を計測するよう
にしたスペクトラム拡散方式の距離測定装置が知られて
いる。
【００６１】そして、これらの距離測定装置において
は、測距のための本発光時に、発光部１０から、複数の
光パルス、若しくは、所定ビット長の擬似ランダム雑音
符号に対応した光パルス列、が出射される。このため、
これらの距離測定装置において、１パルスのプリ発光に
よって近距離内での障害物が検出された際に、測距のた
めの本発光時に出射するレーザ光のエネルギを低下させ
て、そのレーザ光が人間の目に与える影響を抑制するに
は、例えば、図７（ｂ）若しくは図７（ｃ）に示すよう
にするとよい。
【００６２】即ち、図７（ｂ）は、プリ発光時に障害物
が検出されなかった場合（図の左側に示す「障害物：
無」の場合）には、次の本発光の際に、発光部１０から
複数回（図では５回）パルス状のレーザ光を出射させ
て、距離測定を行うように構成された距離測定装置の動
作を表しているが、この装置において、プリ発光時に障
害物が検出された場合（図の右側に示す「障害物：有」
の場合）には、次の本発光の際に、発光部１０からのレ
ーザ光を出射させる回数を通常時よりも少ない回数（図
では１回）に制限して、距離測定を行うようにするとよ
い。
【００６３】また、図７（ｃ）は、プリ発光時に障害物
が検出されなかった場合（図の左側に示す「障害物：
無」の場合）には、次の本発光の際に、発光部１０から
１２７チップのＭ系列符号を用いて変調したレーザ光を
出射させて、距離測定を行うように構成されたスペクト
ラム拡散方式の距離測定装置の動作を表しているが、こ
の装置において、プリ発光時に障害物が検出された場合
（図の右側に示す「障害物：有」の場合）には、次の本
発光の際に用いる擬似ランダム雑音符号を、通常時より
もビット長の短い擬似ランダム雑音符号（例えば１５チ
ップのＭ系列符号）に変更して、距離測定を行うように
するとよい。
【００６４】尚、図７（ｂ）及び図７（ｃ）では、上記
実施例と同様に、発光素子１１の発光パワーを、プリ発
光時には「Low 」にセットし、本発光時には「Normal」
にセットするようにされているが、上記のように、本発
光時に発光部１０から複数の光パルスを出射させる場合
や、或いは、本発光時に発光部１０から擬似ランダム雑
音符号にて変調した光パルス列を出射させる場合には、
必ずしも、発光素子１１の発光パワーをプリ発光時と本
発光時とで変化させる必要はなく、図７（ｄ）或いは図
７（ｅ）に示す如く、発光素子１１の発光パワーについ
ては、予め設定された固定値に保持するようにしてもよ
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の距離測定装置の構成を表すブロック
図である。
【図２】 距離測定のためにマイクロコンピュータにて
実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図３】 図２の制御処理により実現される距離測定動
作を表すタイムチャートである。
【図４】 図２の制御処理の変形例を表すフローチャー
トである。
【図５】 図４の制御処理により実現される距離測定動
作を表すタイムチャートである。
【図６】 図４の制御処理の変形例を表すフローチャー
トである。
【図７】 図６の制御処理により実現される距離測定動
作及び距離測定動作の他の例を表すタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
１０…発光部、１１…発光素子、１２…ＬＤ駆動回路、
１５…発光レンズ、１６…スキャナ、１８…モータ駆動
回路、２０…受光部、２１…受光素子、２５…受光レン
ズ、３１…増幅回路、３５…コンパレータ、４０…送信
信号発生回路、５０…時間計測回路、９０…マイクロコ
ンピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森川 勝博 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 小坂 克治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 木村 裕治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5J070 AB01 AC02 AD02 AE01 AF03 AK22 5J084 AA05 AB01 AC02 AD01 BA04 BA11 BA36 BB21 CA03 CA23 CA31 CA70 EA04 EA22

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電磁波を発生する電磁波発生手段と、 該電磁波発生手段からの電磁波の送信方向を周期的に変
    化させる走査手段と、 前記電磁波が障害物に当たって反射してくる反射波を受
    信する受信手段と、 前記走査手段による前記電磁波の送信方向の変化に同期
    して、一周期当たりに複数回の割で、前記電磁波発生手
    段を駆動し、前記電磁波発生手段から測距用電磁波を発
    生させる第１駆動手段と、 該第１駆動手段が前記電磁波発生手段から測距用電磁波
    を発生させる度に、その後、前記受信手段が該測距用電
    磁波の反射波を受信するまでの時間を計測し、該計測時
    間から前記障害物までの距離を演算する第１演算手段
    と、 を備えた距離測定装置において、 前記第１駆動手段の駆動動作に同期して、該第１駆動手
    段が前記電磁波発生手段を駆動する前に該電磁波発生手
    段を駆動し、該電磁波発生手段から、前記測距用電磁波
    よりもエネルギの小さい判定用電磁波を発生させる第２
    駆動手段と、 該第２駆動手段が前記電磁波発生手段から前記判定用電
    磁波を発生させる度に、その後の前記受信手段による該
    判定用電磁波の反射波の受信状態から前記障害物の有無
    を判定し、前記障害物が無い場合には、前記第１駆動手
    段の次の駆動動作を通常通り実行させ、前記障害物が有
    る場合には、前記第１駆動手段の次の駆動動作を禁止す
    る障害物判定手段と、 を備えたことを特徴とする距離測定装置。
  2. 【請求項２】 前記障害物判定手段は、前記受信手段に
    よる判定用電磁波の反射波の受信状態から前記障害物が
    有ると判断した場合に、前記第１駆動手段による次の駆
    動動作を禁止するのに代えて、前記第１駆動手段が次の
    駆動動作によって前記電磁波発生手段から発生させる電
    磁波を、通常時の測距用電磁波よりも低エネルギの電磁
    波に変更することを特徴とする請求項１記載の距離測定
    装置。
  3. 【請求項３】 前記障害物判定手段は、前記受信手段に
    よる判定用電磁波の反射波の受信状態から前記障害物が
    有ると判断した場合に、前記第１駆動手段が前記電磁波
    発生手段から発生させる前記測距用電磁波の信号レベル
    を通常時よりも低くすることを特徴とする請求項２記載
    の距離測定装置。
  4. 【請求項４】 前記障害物判定手段は、前記受信手段に
    よる判定用電磁波の反射波の受信状態から前記障害物が
    有ると判断した場合に、前記第１駆動手段が前記電磁波
    発生手段から前記測距用電磁波を発生させる時間を通常
    時よりも短くすることを特徴とする請求項２記載の距離
    測定装置。
  5. 【請求項５】 前記第１駆動手段は、前記測距用電磁波
    として、前記電磁波発生手段から所定パルス幅の電磁波
    を１又は複数回発生させるように構成され、 前記障害物判定手段は、前記受信手段による判定用電磁
    波の反射波の受信状態から前記障害物が有ると判断した
    場合に、前記第１駆動手段が前記電磁波発生手段から発
    生させる電磁波のパルス幅を通常時よりも短くすること
    を特徴とする請求項４記載の距離測定装置。
  6. 【請求項６】 前記第１駆動手段は、前記測距用電磁波
    として、前記電磁波発生手段から所定パルス幅の電磁波
    を所定周期で複数回連続して発生させるように構成さ
    れ、 前記障害物判定手段は、前記受信手段による判定用電磁
    波の反射波の受信状態から前記障害物が有ると判断した
    場合に、前記第１駆動手段が前記電磁波発生手段から発
    生させる電磁波の発生回数を通常時よりも減らすことを
    特徴とする請求項４記載の距離測定装置。
  7. 【請求項７】 前記第１駆動手段は、前記測距用電磁波
    として、前記電磁波発生手段から、所定ビット長の擬似
    ランダム雑音符号に従い変調した電磁波を発生させるよ
    うに構成され、 前記障害物判定手段は、前記受信手段による判定用電磁
    波の反射波の受信状態から前記障害物が有ると判断した
    場合に、前記第１駆動手段が前記電磁波発生手段から前
    記測距用電磁波を発生させるのに用いる擬似ランダム雑
    音符号を、通常時よりも短いビット長の擬似ランダム雑
    音符号に変更することを特徴とする請求項４記載の距離
    測定装置。
  8. 【請求項８】 前記障害物判定手段は、 前記第２駆動手段が前記電磁波発生手段から前記判定用
    電磁波を発生させると、その後、前記受信手段が該判定
    用電磁波の反射波を受信するまでの時間を計測し、該時
    間から前記障害物までの距離を演算する第２演算手段を
    備え、 該第２演算手段による演算結果に基づき、前記障害物が
    所定の離隔距離内に存在するか否かを判定することを特
    徴とする請求項１〜請求項７何れか記載の距離測定装
    置。
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