JP2015200555A - Distance metrology device - Google Patents

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JP2015200555A
JP2015200555A JP2014079108A JP2014079108A JP2015200555A JP 2015200555 A JP2015200555 A JP 2015200555A JP 2014079108 A JP2014079108 A JP 2014079108A JP 2014079108 A JP2014079108 A JP 2014079108A JP 2015200555 A JP2015200555 A JP 2015200555A
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真悟 角
Shingo Sumi
真悟 角
今川 保美
Yasumi Imagawa
保美 今川
則明 朝岡
Noriaki Asaoka
則明 朝岡
福田 久哉
Hisaya Fukuda
久哉 福田
篤史 野尻
Atsushi Nojiri
篤史 野尻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance metrology device that can decompose even a wave having a desired wave and a clutter synthesized into two waves, and can meter distances of objects obscured by mists.SOLUTION: A distance metrology device according to the present invention comprises: a projection unit 200 that outputs a transmission wave to a surrounding of an own vehicle; a reception unit 300 that receives a reflection wave of the transmission wave output by the projection unit 200; a detection unit 400 that detects a desired wave corresponding to an object of measurement from the reflection wave received by the reception unit 300; a time counting unit 500 that counts a time when the desired wave is detected on the basis of the detection result of the detection unit 400; and a signal processing unit 100 that estimates a distance to the object of measurement on the basis of the counting result of the time counting unit 500. The detection unit 400 is configured to detect the desired wave corresponding to the object of measurement from the reflection wave on the basis of the reflection wave and an attenuation delay wave having the reflection wave attenuated and delayed by an attenuator 403 and a delay device 402.

Description

本発明は距離測定装置に関するものであって、特に、TDC(Time to Digital Converter)など時間計測器により実現するTOF(Time Of
Flight)方式のレーザレーダのうち、マルチエコーを測距するものに関する。
The present invention relates to a distance measuring device, and in particular, TOF (Time Of) realized by a time measuring device such as TDC (Time to Digital Converter).
The present invention relates to a multi-echo ranging type radar among the (Flight) type laser radars.

従来から、光源より照射した光が計測対象物体に反射して帰ってくるまでの往復時間を計測することにより測距するアクティブレーザ方式としてTOF(Time Of Flight)方式が知られている。このTOF方式では、光が照射されてから受光されるまでのわずかな時間を測定する手段として、時間というアナログ情報を量子化してデジタル出力するデバイスであるTDC(Time to Digital Converter)が用いられることがある。TDCではADC(Analog to Digital Converter)に対して、受光波形の振幅が得られない代わりに時間分解能に優れており、例えば数十psオーダでの出力も可能である。そして、一般に、レーザレーダのTOF方式においては、光パルスの投光タイミングと受光タイミングの時間差の計測結果に基づいて、以下の式によって距離が算出される。   Conventionally, a TOF (Time Of Flight) method is known as an active laser method for measuring a distance by measuring a round-trip time until light irradiated from a light source is reflected by an object to be measured and returns. In this TOF method, a time-to-digital converter (TDC), which is a device that quantizes analog information of time and digitally outputs it, is used as a means for measuring a short time from when light is irradiated until it is received. There is. The TDC is superior to the ADC (Analog to Digital Converter) in that it has excellent time resolution instead of obtaining the amplitude of the received light waveform, and can output in the order of several tens of ps, for example. In general, in the laser radar TOF method, the distance is calculated by the following equation based on the measurement result of the time difference between the light projection timing and the light reception timing.

(数1)
距離[m]=光速[m/s]×投光タイミングと受光タイミングの時間差(往復時間)[s]/2+(回路の遅延など)オフセット値[m]…(式1)
ここで、レーザレーダにおいては、雨や霧、雪などの天候の影響や光透過物質があると、1つの投光パルスに対して、それらの反射と、その先にある計測対象物体による反射によって、複数の受光パルス(エコー)を測距する状況が生じる。例えば図17に示すように、霧等による反射波(以下、クラッタと呼ぶ)をまず1stエコーとして検出し、この霧の奥に隠れた計測対象物体(先行車)による反射波(以下、所望波と呼ぶ)を2ndエコーとして検出することがある。ここで、図17に示すように、計測対象物体が自車両から十分に離れていると、図18(a)に示すように、1stエコーと2ndエコーとはそれぞれの波形として検出される。一方、計測対象物体が自車両の近距離に存在すると、図18(b)に示すように複数の受光パルスが合成されて1つの受光パルスとして検出されることがある。このとき、1stエコーは検出されるが、2ndエコーは検出されなくなる。
(Equation 1)
Distance [m] = speed of light [m / s] × time difference between light projection timing and light reception timing (round trip time) [s] / 2 + (circuit delay, etc.) offset value [m] (Expression 1)
Here, in the laser radar, if there is an influence of weather such as rain, fog, snow, or a light transmitting substance, the reflection of one projection pulse and the reflection by the object to be measured ahead of it are reflected. A situation occurs in which a range of a plurality of received light pulses (echoes) is measured. For example, as shown in FIG. 17, a reflected wave (hereinafter referred to as clutter) due to fog or the like is first detected as a 1st echo, and a reflected wave (hereinafter referred to as desired wave) from a measurement target object (preceding vehicle) hidden behind this fog. May be detected as a 2nd echo. Here, as shown in FIG. 17, when the measurement target object is sufficiently away from the host vehicle, the 1st echo and the 2nd echo are detected as respective waveforms as shown in FIG. On the other hand, when the measurement target object exists at a short distance from the host vehicle, a plurality of received light pulses may be combined and detected as one received light pulse as shown in FIG. At this time, the 1st echo is detected, but the 2nd echo is not detected.

TDCを用いたTOF方式では、ADCを用いたTOF方式に対して、そのデバイスの特性から、距離分解能に優れる傾向にあるが、受光パルスの振幅情報が得られない。このため、計測対象物体が自車両の近距離に存在して図18(b)のように、閾値(TDCの検出点)で、所望波とクラッタが2波合成された場合、受光パルスから所望波を検出できない場合が生じる。   The TOF method using TDC tends to be superior in distance resolution due to the characteristics of the device as compared with the TOF method using ADC, but the amplitude information of the received light pulse cannot be obtained. For this reason, when the object to be measured exists at a short distance from the host vehicle and two desired waves and clutter are synthesized at the threshold (TDC detection point) as shown in FIG. There are cases where waves cannot be detected.

そこで、従来の距離測定装置では、上下2つの閾値を用いて、投光タイミングと受光タイミングの時間差と、受光パルスのパルス幅を測定し、反射波の受信信号が上閾値に満たないにも関わらず下閾値における受光パルス幅が基準時間幅以上である場合は所望波とクラッタが2波合成された信号と判断して測距を行わないようにしている(例えば、特許文献1を参照)。   Therefore, in the conventional distance measuring apparatus, the time difference between the light projection timing and the light reception timing and the pulse width of the light reception pulse are measured using two upper and lower threshold values, and the received signal of the reflected wave is less than the upper threshold value. If the light receiving pulse width at the lower threshold is equal to or greater than the reference time width, it is determined that the desired wave and the clutter are combined signals of two waves, and distance measurement is not performed (see, for example, Patent Document 1).

特開2004−184333号公報JP 2004-184333 A

しかし、従来の距離測定装置では、2つの反射波が合成されていることは判別できるが、2つの反射波を分解できず、2つの反射波が合成された信号を測距対象から除外するのみであるため、依然として、霧等に隠れた計測対象物体を測距できないという問題があった。   However, in the conventional distance measuring device, it can be determined that the two reflected waves are combined, but the two reflected waves cannot be decomposed, and only the signal in which the two reflected waves are combined is excluded from the object to be measured. Therefore, there is still a problem that the object to be measured hidden in fog or the like cannot be measured.

本発明は、従来の課題を解決するものであって、所望波とクラッタとが合成された信号となっていても、所望波とクラッタを分解することができ、霧等に隠れた計測対象物体を測距することができる距離測定装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the conventional problem, and even if the signal is a signal in which the desired wave and the clutter are combined, the desired wave and the clutter can be decomposed and the measurement target object hidden in fog or the like An object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of measuring a distance.

上記目的を達成するために本発明は、自車両周囲に送信波を出力する投光手段と、投光手段が出力した送信波の反射波を受信する受光手段と、受光手段が受信した反射波から計測対象物体に対応する所望波を検出する検出手段と、検出手段の検出結果に基づいて所望波が検出された時間を計測する計測手段と、計測手段の計測結果に基づいて、計測対象物体までの距離を推定する推定手段とを備え、検出手段は、反射波と、反射波を減衰遅延させた減衰遅延波とに基づいて、反射波から計測対象物体に対応する所望波を検出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a light projecting means for outputting a transmission wave around the host vehicle, a light receiving means for receiving a reflected wave of the transmission wave output from the light projecting means, and a reflected wave received by the light receiving means. Detection means for detecting a desired wave corresponding to the measurement target object from, a measurement means for measuring the time when the desired wave is detected based on the detection result of the detection means, and a measurement target object based on the measurement result of the measurement means And detecting means for detecting a desired wave corresponding to the object to be measured from the reflected wave based on the reflected wave and the attenuated delayed wave obtained by attenuating and delaying the reflected wave. It is characterized by.

本発明によれば、所望波とクラッタとが合成された信号となっていても、所望波とクラッタを分解することができ、霧等に隠れた計測対象物体を測距することができるという効果を奏する。   According to the present invention, even if the desired wave and the clutter are combined signals, the desired wave and the clutter can be decomposed, and the measurement target object hidden in the fog or the like can be measured. Play.

本発明の第1の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the distance measuring device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1の時間計測部の動作をイメージで説明する図The figure explaining the operation | movement of the time measurement part of FIG. 1 with an image 図1の検出部における処理をイメージで説明する図The figure explaining the process in the detection part of FIG. 1 with an image 図1の検出部の変形例による処理をイメージで説明する図The figure explaining the process by the modification of the detection part of FIG. 1 with an image 本発明の第1の実施形態に係る距離測定装置による測定条件をイメージで説明する図The figure explaining the measurement conditions by the distance measuring device which concerns on the 1st Embodiment of this invention with an image 本発明の第2の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the distance measuring device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図6の検出部における処理をイメージで説明する図The figure explaining the process in the detection part of FIG. 6 with an image 本発明の第2の実施形態に係る距離測定装置による2波合成された受光パルスから所望波を選択する処理のフローチャート図The flowchart figure of the process which selects a desired wave from the two-wave synthetic | combination light reception pulse by the distance measuring device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the distance measuring device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図9の検出部における処理をイメージで説明する図The figure explaining the process in the detection part of FIG. 9 with an image 本発明の第3の実施形態に係る距離測定装置による2波合成された受光パルスから所望波を選択する処理のフローチャート図The flowchart figure of the process which selects a desired wave from the two-wave synthetic | combination light reception pulse by the distance measuring device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図9の検出部の変形例を示すブロック図The block diagram which shows the modification of the detection part of FIG. 本発明の第4の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the distance measuring device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係る距離測定装置による2波合成された受光パルスから所望波を選択する処理のフローチャート図The flowchart figure of the process which selects a desired wave from the two-wave synthetic | combination light reception pulse by the distance measuring device which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the distance measuring device which concerns on the 5th Embodiment of this invention. 図15の検出部における処理をイメージで説明する図The figure explaining the process in the detection part of FIG. 15 with an image マルチエコーの測距をイメージで説明する図Diagram explaining multi-echo ranging with an image 2波合成された受光パルスをイメージで説明する図The figure which explains the light reception pulse which is synthesized 2 waves with the image

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1の実施形態の距離測定装置の構成を示すブロック図である。図1において、距離測定装置は、信号処理部100と、投光部200と、受光部300と、検出部400と、時間計測部500とを有する。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the distance measuring device includes a signal processing unit 100, a light projecting unit 200, a light receiving unit 300, a detecting unit 400, and a time measuring unit 500.

本発明の第1の実施形態の距離測定装置では、信号処理部100の命令に従って、投光部200は自車両周囲に送信波(投光パルス)を出力する。投光部200が出力した送信波は、周囲の物体600に反射し、この反射物体600からの反射波(受光パルス)を受光部300が受信する。受光部300が受信した反射波は、検出部400に入力される。検出部400は、この入力された波形の振幅が、所定のLow閾値(第1の閾値)を超えるか否かを検出する。ここで、Low閾値は、通常の測距に用いられる閾値(図17や図18に示される従来の閾値に相当)であり、測距目標とする距離まで計測対象物体を検出でき、かつ、ノイズによる影響を受けない程度の所定の閾値に設定される。時間計測部500は、検出部400の検出結果から、受光部300が受信した反射波の振幅が所定のLow閾値を超えた時間を計測する。信号処理部100は、この計測結果やLow閾値を適宜用いて、反射物体600までの距離を推定する。反射物体600は、計測対象物体または雨や霧、雪等のクラッタを含む。なお、ここでLow閾値を超えた、の意味としては、Low閾値より大きいものであってもよいし、Low閾値以上であってもよい。すなわち、等号の有無は適宜選択可能な設計事項であり、発明の本質に影響するものではない。以下の説明についても同様である。   In the distance measuring device according to the first embodiment of the present invention, the light projecting unit 200 outputs a transmission wave (light projecting pulse) around the host vehicle in accordance with a command from the signal processing unit 100. The transmission wave output from the light projecting unit 200 is reflected by the surrounding object 600, and the light receiving unit 300 receives the reflected wave (light reception pulse) from the reflection object 600. The reflected wave received by the light receiving unit 300 is input to the detection unit 400. The detection unit 400 detects whether or not the amplitude of the input waveform exceeds a predetermined low threshold value (first threshold value). Here, the Low threshold value is a threshold value used for normal distance measurement (corresponding to the conventional threshold value shown in FIGS. 17 and 18), can detect a measurement target object up to a distance as a distance measurement target, and is noise. The predetermined threshold value is set so as not to be affected by. The time measurement unit 500 measures the time when the amplitude of the reflected wave received by the light receiving unit 300 exceeds a predetermined Low threshold from the detection result of the detection unit 400. The signal processing unit 100 estimates the distance to the reflective object 600 using the measurement result and the Low threshold as appropriate. The reflective object 600 includes a measurement target object or clutter such as rain, fog, and snow. Here, the meaning of exceeding the Low threshold may be greater than the Low threshold, or may be greater than or equal to the Low threshold. That is, the presence or absence of an equal sign is a design item that can be selected as appropriate, and does not affect the essence of the invention. The same applies to the following description.

次に、距離測定装置の内部構成について説明する。   Next, the internal configuration of the distance measuring device will be described.

信号処理部100は、例えばCPUやメモリを有し、各種演算処理を行う。信号処理部100は、投光部200や時間計測部500に投光パルスのタイミング信号を出力する。   The signal processing unit 100 includes, for example, a CPU and a memory, and performs various arithmetic processes. The signal processing unit 100 outputs a timing signal of the projection pulse to the projection unit 200 and the time measurement unit 500.

投光部200は、例えば広角にレーザ光を照射して3次元測距可能なレーザレーダであり、LD駆動回路201とLD(Laser Diode)202を有する。LD駆動回路201は、信号処理部100から入力された投光パルスのタイミング信号に基づいてLD202を駆動する。LD202は、LD駆動回路201の制御に従い回転する図示しないミラーにレーザ光(投光パルス)を反射させて、この反射光を自車両周囲に照射する。   The light projecting unit 200 is, for example, a laser radar capable of performing three-dimensional distance measurement by irradiating laser light at a wide angle, and includes an LD driving circuit 201 and an LD (Laser Diode) 202. The LD drive circuit 201 drives the LD 202 based on the timing signal of the light projection pulse input from the signal processing unit 100. The LD 202 reflects laser light (light projection pulse) to a mirror (not shown) that rotates according to the control of the LD drive circuit 201 and irradiates the reflected light around the host vehicle.

受光部300は、受光素子301と、電流・電圧変換部302とを有する。受光素子301は自車両周囲の物体600から反射されたレーザ光を取得して電流パルスに変換する。電流・電圧変換部302は例えばトランスインピーダンスアンプで構成され、受光素子301から入力された電流パルスを電圧パルスに変換する。   The light receiving unit 300 includes a light receiving element 301 and a current / voltage conversion unit 302. The light receiving element 301 acquires the laser beam reflected from the object 600 around the host vehicle and converts it into a current pulse. The current / voltage conversion unit 302 is composed of, for example, a transimpedance amplifier, and converts the current pulse input from the light receiving element 301 into a voltage pulse.

検出部400は、増幅部401と、第1の遅延器402と、第1の減衰器403と、第1の加算器404と、第1のゼロクロス検出器405と、第2の遅延器406と、第1のコンパレータ407と、第1のAND回路408とを有する。増幅部401は電流・電圧変換部302から入力された電圧パルスを増幅してこの増幅信号をブランチ1からブランチ3にそれぞれ出力する。ブランチ1からブランチ3にそれぞれ入力される信号は、物体600の反射波に相当する信号であるため、以下では入力信号として反射波と表現する場合もある。   The detection unit 400 includes an amplification unit 401, a first delay unit 402, a first attenuator 403, a first adder 404, a first zero cross detector 405, and a second delay unit 406. , A first comparator 407 and a first AND circuit 408. The amplifier 401 amplifies the voltage pulse input from the current / voltage converter 302 and outputs the amplified signal from the branch 1 to the branch 3. Since the signals input from the branch 1 to the branch 3 are signals corresponding to the reflected wave of the object 600, the input signal may be expressed as a reflected wave below.

ブランチ1では、まず、第1の遅延器402が反射波を遅延させて遅延波を出力する。ここで、遅延器としては例えば遅延線が用いられるがこれに限られず他の構成を用いても
よい。第1の減衰器403は、入力されたこの遅延波を減衰させて減衰遅延波を第1の加算器404に出力する。ここで、減衰器としては例えば抵抗が用いられるがこれに限られず他の構成を用いてもよい。
In branch 1, first, the first delay device 402 delays the reflected wave and outputs the delayed wave. Here, for example, a delay line is used as the delay device, but the present invention is not limited to this, and other configurations may be used. The first attenuator 403 attenuates the input delayed wave and outputs the attenuated delayed wave to the first adder 404. Here, for example, a resistor is used as the attenuator, but the present invention is not limited to this, and another configuration may be used.

ブランチ2では、反射波が第1の加算器404に入力される。第1の加算器404は、入力された減衰遅延波に、反射波を反転して加算する。この加算結果は第1のゼロクロス検出器405に出力される。第1のゼロクロス検出器405は、第1の加算器404から入力された波形がゼロクロスする点を検出する。特に、第1のゼロクロス検出器405は、負から正に向かってゼロクロスする点を検出する。また、第1のゼロクロス検出器405は、この波形がゼロクロスして正の値になっている区間を検出する。第1のゼロクロス検出器405は、この検出結果を第1のAND回路408に出力する。   In branch 2, the reflected wave is input to the first adder 404. The first adder 404 inverts and adds the reflected wave to the input attenuated delayed wave. The addition result is output to the first zero cross detector 405. The first zero cross detector 405 detects a point at which the waveform input from the first adder 404 zero-crosses. In particular, the first zero cross detector 405 detects a point at which zero crossing occurs from negative to positive. The first zero cross detector 405 detects a section where the waveform is zero crossed and has a positive value. The first zero cross detector 405 outputs this detection result to the first AND circuit 408.

ブランチ3では、第2の遅延器406が反射波を遅延させて遅延波を出力する。第1のコンパレータ407はこの遅延波と予め定められたLow閾値とを比較してLow閾値以上のパルス(Lowエコー)を検出する。第1のコンパレータ407は、この検出結果を第1のAND回路408に出力する。第1のAND回路408は、第1のゼロクロス検出器405から入力された検出結果と、第1のコンパレータ407から入力された検出結果とを比較して両方とも正となる信号を時間計測部500に出力する。   In branch 3, the second delay device 406 delays the reflected wave and outputs a delayed wave. The first comparator 407 compares this delayed wave with a predetermined Low threshold value, and detects a pulse (Low echo) that is equal to or higher than the Low threshold value. The first comparator 407 outputs this detection result to the first AND circuit 408. The first AND circuit 408 compares the detection result input from the first zero-crossing detector 405 with the detection result input from the first comparator 407 and outputs a signal that is both positive to the time measuring unit 500. Output to.

時間計測部500は、第1のゼロクロス時間計測部501を有する。第1のゼロクロス時間計測部501は、第1のAND回路408から入力されたパルスの立ち上がり(受光タイミング)と信号処理部100から入力された投光パルスの立ち上がり(投光タイミング)との時間差を信号処理部100にデジタル出力する。この時間差は、図2に示すように、LD202からレーザ光(投光パルス)が照射されて、計測対象物体としての物体600に反射して、この反射光(受光パルス)が受光素子301に受光されるまでの光パルスの往復時間を示す。信号処理部100は、この時間差に基づいて、前述の式(1)から自車両から物体までの距離を算出する。また、信号処理部100は、受光パルスの立ち上がりと立ち下がりの時間をパルス幅として算出する。 次に、所望波とクラッタが合成された受光パルスから所望波を分解する方法について説明する。図3は、図1の検出部400における処理をイメージで説明する図である。また、図4は、図1の検出部の変形例による処理をイメージで説明する図である。
以下では、検出部400の増幅部401で増幅された後のパルスを単に受光パルスと記す。
The time measuring unit 500 includes a first zero cross time measuring unit 501. The first zero cross time measuring unit 501 calculates a time difference between the rising edge (light reception timing) of the pulse input from the first AND circuit 408 and the rising edge (light projection timing) of the light projection pulse input from the signal processing unit 100. Digitally output to the signal processing unit 100. As shown in FIG. 2, this time difference is reflected by the laser beam (light projection pulse) from the LD 202 and reflected by the object 600 as the measurement target object, and the reflected light (light reception pulse) is received by the light receiving element 301. The round trip time of the optical pulse until it is performed is shown. Based on this time difference, the signal processing unit 100 calculates the distance from the host vehicle to the object from the above equation (1). Further, the signal processing unit 100 calculates the rising and falling times of the received light pulse as the pulse width. Next, a method for decomposing a desired wave from a received light pulse in which the desired wave and clutter are combined will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining the processing in the detection unit 400 of FIG. 1 with an image. FIG. 4 is a diagram for explaining the processing by the modification of the detection unit in FIG.
Hereinafter, the pulse after being amplified by the amplification unit 401 of the detection unit 400 is simply referred to as a light reception pulse.

図3に示すように、増幅部401から出力された受光パルスの波形(1)は、クラッタの後に所望波が合成された波形となっている。第1の加算器404から出力された波形(2)では、ブランチ1で第1の遅延器402と第1の減衰器403によって遅延、減衰された減衰遅延波と、ブランチ2の波形が反転された反転波とが加算された波形となっている。第1のゼロクロス検出器405から出力された波形(3)では、波形(2)で示された加算された波形のうちゼロ以上の正の部分が抽出されたパルス波形となっている。ここでは、本来、図示されたゼロクロス点を含む1パルスが出力されるが、特に、パルスが存在しない領域において、ノイズの影響で、波形がゼロ付近で振れている部分もパルスとして出力される場合がある。第1のコンパレータ407から出力された波形(4)では、第1のコンパレータ407によって、ブランチ3で第2の遅延器406によって遅延された遅延波から、Low閾値を超えた部分が抽出されたパルス波形となっている。第1のAND回路408から出力された波形(5)は、波形(3)のパルスと波形(4)のパルスの論理積によって得られるパルス波形となっている。これによって、波形(3)からノイズ成分を除去することができる。   As shown in FIG. 3, the waveform (1) of the received light pulse output from the amplifying unit 401 is a waveform in which a desired wave is synthesized after clutter. In the waveform (2) output from the first adder 404, the delayed delayed wave delayed and attenuated by the first delay unit 402 and the first attenuator 403 in the branch 1 and the waveform of the branch 2 are inverted. A waveform obtained by adding the inverted wave. The waveform (3) output from the first zero-cross detector 405 is a pulse waveform in which a positive portion of zero or more is extracted from the added waveform shown in the waveform (2). Here, one pulse including the zero cross point shown in the figure is output originally, but particularly in a region where no pulse exists, a portion where the waveform fluctuates near zero due to the influence of noise is also output as a pulse. There is. In the waveform (4) output from the first comparator 407, a pulse in which a portion exceeding the Low threshold is extracted from the delayed wave delayed by the second delay device 406 in the branch 3 by the first comparator 407. It has a waveform. The waveform (5) output from the first AND circuit 408 is a pulse waveform obtained by the logical product of the pulse of the waveform (3) and the pulse of the waveform (4). Thereby, a noise component can be removed from the waveform (3).

この際、ブランチ3の閾値判定波形と、ブランチ1、2のゼロクロス点とが重なりやす
いように、ブランチ3の第2の遅延器406の遅延時間は、ブランチ1の第1の遅延器402の遅延時間に対して略半分程度に設定するのが良い。一方、このような設定が行われると、遅延時間のばらつきによって検出精度が悪くなる場合も想定される。そこで、図4に示すような構成に変形してもよい。図4は、図1の検出部の変形例による処理をイメージで説明する図である。図4では、ブランチ1に第3の遅延器410を設けて、この第3の遅延器410をブランチ3と共用する。この第3の遅延器410は、ブランチ2に設けた第2の遅延器406に相当する。そして、この第2の遅延器406に相当する分だけブランチ1の第1の遅延器402の遅延の程度を下げる構成となっている。このように、第3の遅延器410をブランチ1とブランチ3とで共用化することで、遅延時間のばらつきへの耐性を改善することが出来る。
At this time, the delay time of the second delay unit 406 of the branch 3 is the delay time of the first delay unit 402 of the branch 1 so that the threshold judgment waveform of the branch 3 and the zero cross point of the branches 1 and 2 are likely to overlap. It is better to set it to about half of the time. On the other hand, when such a setting is performed, it may be assumed that the detection accuracy deteriorates due to variations in delay time. Therefore, the configuration shown in FIG. 4 may be modified. FIG. 4 is a diagram for explaining the processing according to the modification of the detection unit in FIG. 1 with an image. In FIG. 4, a third delay unit 410 is provided in the branch 1, and the third delay unit 410 is shared with the branch 3. The third delay unit 410 corresponds to the second delay unit 406 provided in the branch 2. Then, the degree of delay of the first delay unit 402 in the branch 1 is reduced by an amount corresponding to the second delay unit 406. As described above, by sharing the third delay unit 410 between the branch 1 and the branch 3, it is possible to improve resistance to variations in delay time.

なお、本実施形態では、ブランチ1に第1の減衰器403を設けたが、他の構成で代替してもよい。例えば、ブランチ1に第1の減衰器403を設けずに、ブランチ2に増幅部を設けるようにしてもよい。少なくとも、ブランチ1の入力波形がブランチ2の入力波形に対して、相対的に減衰される構成となっていればよい。以降の実施例でも同様に代替してもよい。   In the present embodiment, the first attenuator 403 is provided in the branch 1, but another configuration may be used. For example, the first attenuator 403 may not be provided in the branch 1 but an amplifying unit may be provided in the branch 2. It suffices that at least the input waveform of branch 1 is attenuated relative to the input waveform of branch 2. Subsequent embodiments may be similarly replaced.

ここで、本実施形態における測定条件について説明する。図5は、本発明の第1の実施形態に係る距離測定装置による測定条件をイメージで説明する図である。   Here, the measurement conditions in this embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating an image of measurement conditions by the distance measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention.

図3に示すように、受光パルスは、霧等のクラッタと計測対象物体の所望波の2波が合成した状態でブランチ1からブランチ3に入力される。   As shown in FIG. 3, the received light pulse is input from the branch 1 to the branch 3 in a state where the clutter such as fog and two desired waves of the measurement target object are combined.

ここで、一般にクラッタの反射率は計測対象物体の所望波の反射率よりも十分に低いため、2波合成されるほど計測対象物体とクラッタとの距離が近接している場合、計測対象物体のパルス振幅値がクラッタのパルス振幅値よりも十分に大きくなる。しかしながら、クラッタのパルス振幅値は、想定される雨や霧、雪などによる影響(以下、悪環境と呼ぶ)下であるほど大きくなる。例えば霧の場合、図5に示すように、濃霧で視程が悪くなるほど、クラッタの振幅は指数関数的に大きくなる。このため、次第に所望波との区別がつきにくくなり、計測対象物体の距離の推定精度も悪化する。そこで、図示しない悪環境検出手段を設ける。   Here, in general, the reflectivity of the clutter is sufficiently lower than the reflectivity of the desired wave of the measurement target object. Therefore, when the distance between the measurement target object and the clutter is so close that the two waves are combined, The pulse amplitude value becomes sufficiently larger than the pulse amplitude value of the clutter. However, the pulse amplitude value of the clutter increases as it is under the influence (hereinafter referred to as a bad environment) due to assumed rain, fog, snow, or the like. For example, in the case of fog, the amplitude of clutter increases exponentially as visibility decreases in dense fog as shown in FIG. For this reason, it becomes difficult to distinguish from the desired wave, and the estimation accuracy of the distance of the measurement target object also deteriorates. Therefore, a bad environment detection means (not shown) is provided.

悪環境検出手段は、例えば濃霧センサや降雨センサ、ワイパーやフォグランプの少なくとも1つの動作検出によって悪環境を検出してもよいし、カメラの画像解析やレーザレーダの走査計測結果からのパターン認識によって悪環境を検出してもよい。この悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあることを検出した場合には、信号処理部100は、計測対象物体までの距離の推定を行わず、悪環境検出手段が自車両が悪環境下にないことを検出した場合にのみ計測対象物体までの距離の推定を行うようにしてもよい。例えば、信号処理部100は、図5に示すように、悪環境閾値より高いクラッタ振幅値となるA領域については計測対象物体までの距離の推定を行わず、悪環境閾値より低いクラッタ振幅値となるB領域についてのみ計測対象物体までの距離の推定を行うようにしてもよい。この悪環境閾値またはこの悪環境閾値に所定のマージンを加算した値が、High閾値に設定される。   The bad environment detection means may detect the bad environment by detecting at least one operation of, for example, a dense fog sensor, a rain sensor, a wiper, or a fog lamp, or may be bad by detecting a pattern from a camera image analysis or a laser radar scanning measurement result. The environment may be detected. When the bad environment detection means detects that the host vehicle is in a bad environment, the signal processing unit 100 does not estimate the distance to the measurement target object, and the bad environment detection means detects that the host vehicle has a bad environment. The distance to the measurement target object may be estimated only when it is detected that it is not below. For example, as illustrated in FIG. 5, the signal processing unit 100 does not estimate the distance to the measurement target object for the A region having a clutter amplitude value higher than the bad environment threshold, and the clutter amplitude value lower than the bad environment threshold The distance to the measurement target object may be estimated only for the B region. This bad environment threshold or a value obtained by adding a predetermined margin to this bad environment threshold is set as the High threshold.

ここでは、High閾値は、Low閾値よりも大きい値であり、悪環境の強度、換言すると悪環境下でのクラッタ振幅値よりも高く設定される。なお、High閾値は、受光部300の機器の飽和レベルの値に設定されてもよい。悪環境の強度は、少なくとも環境の関数を有する。環境の関数は、例えば濃霧の場合は視程、降雨の場合は粒径や降雨強度を変数とする関数であるがこれに限られない。想定する環境によって環境の関数が切替えられてもよい。また、悪環境の強度は、距離測定装置の光学特性の関数を有していてもよい
。例えば、光学特性の関数は投光部200や受光部300の光学特性や回路特性に応じた関数であるがこれに限られない。
Here, the High threshold value is larger than the Low threshold value, and is set higher than the strength of the adverse environment, in other words, the clutter amplitude value in the adverse environment. Note that the high threshold value may be set to the value of the saturation level of the device of the light receiving unit 300. The strength of the bad environment has at least a function of the environment. The environmental function is, for example, a function having visibility as a variable in the case of dense fog and a particle size or rainfall intensity as a variable in the case of rain, but is not limited thereto. The environment function may be switched according to the assumed environment. Further, the strength of the bad environment may have a function of the optical characteristics of the distance measuring device. For example, the function of optical characteristics is a function according to the optical characteristics and circuit characteristics of the light projecting unit 200 and the light receiving unit 300, but is not limited thereto.

また、さらに、悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあることを検出した場合に自車両が悪環境下にあることを通知する通知手段をさらに備えてもよい。   Further, it may further comprise notification means for notifying that the host vehicle is in a bad environment when the bad environment detection unit detects that the host vehicle is in a bad environment.

以上のように、本発明の第1の実施形態によれば、ブランチ1の受光パルスを、遅延、減衰させ、ブランチ1にブランチ2を反転加算させることで、遅延減衰させた受光パルスが、通常の受光パルスに対して高くなる点を検出することができる。換言すると、所望波と霧のクラッタの2波が合成された波形のうち、後ろ側の所望波の波形を正の値として浮き出させることができる。したがって、所望波と霧のクラッタが2波合成された際でも、霧の後ろに隠れた所望波を確実に検出できる。また、本発明の第1の実施形態のように同一の波形を減衰遅延して比較する構成をとることで、測距の基準となるゼロクロス点が受光パルスの振幅の影響を受けなくなり、測距精度が向上する。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同様の構成や処理については詳細な説明を省略し、符号のみを付す。以下の実施形態でも同様である。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the received light pulse delayed and attenuated by delaying and attenuating the received light pulse of branch 1 and adding branch 2 to branch 1 is normally It is possible to detect a point that becomes higher with respect to the received light pulse. In other words, the waveform of the desired wave on the back side can be raised as a positive value out of the combined waveform of the desired wave and the fog clutter. Therefore, even when two waves of the desired wave and the fog clutter are combined, the desired wave hidden behind the fog can be reliably detected. Further, by adopting a configuration in which the same waveform is attenuated and compared as in the first embodiment of the present invention, the zero cross point serving as a reference for distance measurement is not affected by the amplitude of the received light pulse, and distance measurement is performed. Accuracy is improved.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. Note that detailed description of the same configuration and processing as those in the first embodiment is omitted, and only the reference numerals are given. The same applies to the following embodiments.

図6は、本発明の第2の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the distance measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図6に示すように、第2の実施形態の距離測定装置では、上述の第1の実施形態に加え、さらにブランチ4が設けられ、増幅部401が増幅した増幅信号をブランチ4に出力する。また、第2のコンパレータ411が設けられ、第2のコンパレータ411はブランチ4から入力された反射波を予め定められたHigh閾値と比較してHigh閾値以上のパルス(Highエコー)を検出する。   As shown in FIG. 6, the distance measuring device according to the second embodiment is further provided with a branch 4 in addition to the first embodiment described above, and outputs the amplified signal amplified by the amplifying unit 401 to the branch 4. Further, a second comparator 411 is provided, and the second comparator 411 detects a pulse (High echo) equal to or higher than the High threshold by comparing the reflected wave input from the branch 4 with a predetermined High threshold.

第2のコンパレータ411は、この検出結果を時間計測部500に出力する。時間計測部500は、さらにHigh閾値時間計測部502を有する。High閾値時間計測部502は、第2のコンパレータ411から入力されたパルスの立ち上がり(受光タイミング)と信号処理部100から入力された投光パルスの立ち上がり(投光タイミング)との時間差を信号処理部100にデジタル出力する。   The second comparator 411 outputs this detection result to the time measurement unit 500. The time measuring unit 500 further includes a high threshold time measuring unit 502. The high threshold time measuring unit 502 calculates a time difference between the rising edge of the pulse input from the second comparator 411 (light reception timing) and the rising edge of the light projection pulse input from the signal processing unit 100 (light projection timing). Digital output to 100.

ここで、High閾値は、第1の実施形態と同様の値であるが、例えば受光部300の飽和レベルに近い値に設定され、想定される悪環境下でのクラッタ振幅値よりも高く設定される。また、クラッタの最近接距離よりも近い位置にある計測対象物体の所望波の最低振幅値より低い値に設定されてもよい。クラッタの最近接距離は、クラッタ強度毎に計測したクラッタの発生位置のうち最も自車両に近接した計測結果として予め記憶されている距離である。この設定されたHigh閾値によって、第2のコンパレータ411は、クラッタより近距離に所望波がある場合にHigh閾値を超えたパルスを所望波として検出することができる。クラッタよりも近距離の計測対象物体の所望波はHigh閾値を超えたことで検出される。一方、High閾値を超えない低振幅の所望波はすべてクラッタよりも遠い距離に位置することになる。ここで、クラッタの反射率は計測対象物体の所望波の反射率に対して十分に小さいため、クラッタよりも近距離の所望波は、一般に常にクラッタよりも十分に高い振幅を有する。このため、High閾値は、悪環境下におけるクラッタ振幅値より高く、クラッタの最近接距離における所望波の最低振幅値より低い値に設定される。所望波の最低振幅値は、測距目標とする計測対象物体の反射率と、レーザ光のスポット光が計測対象物体に当たる範囲や入射角毎に、上述のクラッタの最近接距離に計測対象物体を置いた場合の所望波の計測結果のうち最低のものを予め記憶したものである。   Here, the high threshold value is the same value as in the first embodiment, but is set to a value close to the saturation level of the light receiving unit 300, for example, and higher than the assumed clutter amplitude value in a bad environment. The Alternatively, it may be set to a value lower than the minimum amplitude value of the desired wave of the measurement target object located at a position closer than the closest distance of the clutter. The closest distance of the clutter is a distance stored in advance as a measurement result closest to the host vehicle among the occurrence positions of the clutter measured for each clutter intensity. The second comparator 411 can detect a pulse that exceeds the high threshold as a desired wave when the desired wave is present at a shorter distance than the clutter by the set high threshold. The desired wave of the measurement target object at a shorter distance than the clutter is detected when the high threshold value is exceeded. On the other hand, all the desired waves with low amplitude that do not exceed the High threshold are located at a distance farther than the clutter. Here, since the reflectance of the clutter is sufficiently smaller than the reflectance of the desired wave of the measurement target object, the desired wave at a shorter distance than the clutter generally has an amplitude sufficiently higher than that of the clutter. For this reason, the High threshold value is set to a value higher than the clutter amplitude value in a bad environment and lower than the minimum amplitude value of the desired wave at the closest distance of the clutter. The minimum amplitude value of the desired wave is determined by setting the object to be measured at the closest distance of the above-mentioned clutter for each reflectance and the range and incident angle where the spot light of the laser beam hits the object to be measured. The lowest of the measurement results of the desired wave when placed is stored in advance.

次に、第2の実施形態に係る距離測定装置によって2波合成された波形から所望波を検
出する処理について説明する。図7は、図6の検出部における処理をイメージで説明する図である。なお、以下では、増幅部401出力後の各ブランチに受光パルスが入力される経路を経路A、第1のAND回路408から出力されて第1のゼロクロス時間計測部501に入力される経路を経路B、第2のコンパレータ411から出力されてHigh閾値時間計測部502に入力される経路を経路Cとして説明する。
Next, processing for detecting a desired wave from a waveform synthesized by two waves by the distance measuring apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 7 is a diagram for explaining the processing in the detection unit of FIG. 6 with an image. In the following description, a route through which the received light pulse is input to each branch after output from the amplification unit 401 is a route A, and a route through which the light is output from the first AND circuit 408 and input to the first zero cross time measurement unit 501 is a route. B, a path output from the second comparator 411 and input to the high threshold time measuring unit 502 will be described as a path C.

図7では、(1)所望波がクラッタより近くに発生し、所望波が高反射率のために飽和している場合、(2)所望波がクラッタより遠くに発生し、所望波が高反射率のために飽和している場合、(3)所望波がクラッタより遠くに発生し、所望波が低反射率で飽和していない場合、について、経路A〜Cでの処理について説明する。   In FIG. 7, (1) when the desired wave is generated near the clutter and the desired wave is saturated due to high reflectivity, (2) the desired wave is generated farther than the clutter and the desired wave is highly reflected. When the frequency is saturated due to the rate, (3) when the desired wave is generated farther than the clutter and the desired wave is not saturated with low reflectance, the processing in the paths A to C will be described.

まず、(1)の場合について説明する。経路Aでは所望波が間延びしてクラッタ全体を覆うようになっている。この場合、経路Bでは、間延びした所望波の影響で、ゼロクロス点が所望波の本来の位置から後ろに外れた状態で誤検出されたパルスが出力されている。この場合であっても、経路Cでは、High閾値以上のパルスが出力されており、所望波が検出されている。したがって、この場合は、信号処理部100は、High閾値時間計測部502によって計測された第2の計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体までの距離を精度よく推定することができる。   First, the case of (1) will be described. In the path A, a desired wave extends to cover the entire clutter. In this case, in the path B, a pulse erroneously detected is output in a state where the zero cross point deviates backward from the original position of the desired wave due to the influence of the extended desired wave. Even in this case, in the path C, a pulse equal to or higher than the High threshold is output, and a desired wave is detected. Therefore, in this case, the signal processing unit 100 can accurately estimate the distance to the measurement target object by performing distance measurement using the second measurement time measured by the High threshold time measurement unit 502. it can.

また、(2)の場合について説明する。経路Aでは、所望波が間延びしてクラッタの後ろ側を一部覆うようになっている。この場合の経路Bでも(1)と同じように、間延びした所望波の影響で、ゼロクロス点が所望波の本来の位置から後ろに外れた状態で誤検出されたパルスが出力されている。また、この場合であっても、経路Cでは(1)と同じように、High閾値以上のパルスが出力されており、所望波が検出されている。したがって、この場合も、信号処理部100は、High閾値時間計測部502によって計測された第2の計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体までの距離を精度よく推定することができる。   The case (2) will be described. In the path A, the desired wave extends so as to partially cover the rear side of the clutter. Also in the path B in this case, as in (1), a pulse erroneously detected is output under the influence of the extended desired wave and the zero cross point deviates backward from the original position of the desired wave. Even in this case, in the path C, as in (1), a pulse equal to or higher than the High threshold is output, and a desired wave is detected. Therefore, in this case as well, the signal processing unit 100 can accurately estimate the distance to the measurement target object by performing distance measurement using the second measurement time measured by the high threshold time measurement unit 502. it can.

また、(3)の場合について説明する。経路Aでは、所望波とクラッタが2波合成された波形となっている。この場合、経路Bでは、第1の実施の形態と同じように、ゼロクロス点によって所望波が検出されている。また、この場合、経路Cでは、High閾値以上のパルスは出力されていない。したがって、この場合は、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体までの距離を精度よく推定することができる。   The case (3) will be described. In the path A, the desired wave and the clutter have a combined waveform. In this case, in the path B, the desired wave is detected by the zero cross point as in the first embodiment. In this case, the path C does not output a pulse higher than the High threshold. Therefore, in this case, the signal processing unit 100 performs distance measurement using the first zero cross time measurement time measured by the first zero cross time measurement unit 501, thereby accurately estimating the distance to the measurement target object. can do.

このような関係から、信号処理部100は、以下の処理を行う。図8は、本発明の第2の実施形態に係る距離測定装置による所望波とクラッタの2波が合成された受光パルスから所望波を検出処理のフローチャート図である。   From such a relationship, the signal processing unit 100 performs the following processing. FIG. 8 is a flowchart of a process for detecting a desired wave from a received light pulse obtained by synthesizing two waves of the desired wave and the clutter by the distance measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.

図8に示すように、ステップS801で、信号処理部100は、第1のゼロクロス計測時間と第2の計測時間の差分が一定時間以内か否か判定する。換言すると、ゼロクロス点が検出されたエコーに紐付くHighエコーがあるか否かを判定する。具体的には、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間とHigh閾値時間計測部502によって計測された第2の計測時間とを比較して、計測時間の差が一定時間以内であるか否かを判定する。   As shown in FIG. 8, in step S801, the signal processing unit 100 determines whether or not the difference between the first zero-cross measurement time and the second measurement time is within a certain time. In other words, it is determined whether there is a high echo associated with the echo from which the zero cross point is detected. Specifically, the signal processing unit 100 compares the first zero-cross measurement time measured by the first zero-cross time measurement unit 501 with the second measurement time measured by the high threshold time measurement unit 502. Then, it is determined whether or not the difference in measurement time is within a certain time.

ステップS801でYESのとき、受光パルスが図7の(1)や(2)のような状態である可能性が高いため、ステップS802に示すように、信号処理部100は、Highエコーを選択する。具体的には、信号処理部100は、High閾値時間計測部502によって計測された計測時間を所望波の計測時間と推定する。 一方、ステップS801で
NOのとき、受光パルスが図7の(3)のような状態である可能性が高いため、ステップS803に示すように、信号処理部100は、ゼロクロス点が検出されたエコーを選択する。具体的には、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された計測時間を所望波の計測時間と推定する。
When YES is determined in the step S801, it is highly likely that the received light pulse is in a state as shown in (1) or (2) in FIG. 7, and therefore, the signal processing unit 100 selects the high echo as shown in the step S802. . Specifically, the signal processing unit 100 estimates the measurement time measured by the high threshold time measurement unit 502 as the measurement time of the desired wave. On the other hand, if NO in step S801, the light reception pulse is likely to be in the state as shown in (3) of FIG. 7, and therefore, as shown in step S803, the signal processing unit 100 performs an echo in which the zero cross point is detected. Select. Specifically, the signal processing unit 100 estimates the measurement time measured by the first zero cross time measurement unit 501 as the measurement time of the desired wave.

そして、ステップS804に示すように、信号処理部100は、ステップS802またはステップS803で推定された計測時間を用いて測距を行って、計測対象物体までの距離を推定する。   Then, as shown in step S804, the signal processing unit 100 performs distance measurement using the measurement time estimated in step S802 or step S803, and estimates the distance to the measurement target object.

本実施形態によれば、High閾値によって、所望波とクラッタが2波合成された場合でも、高振幅の所望波をクラッタと切り分けて検出することができる。また、クラッタよりも近距離にある所望波は、High閾値よりも高い振幅になるように閾値やダイナミックレンジが設定されるので、ブランチ4を設けることでクラッタよりも近距離にある所望波の検出精度を向上することができる。また、受光パルスが飽和して波形が間延びする場合があっても、ブランチ4を設けることで、所望波の誤検出を低減することができる。
(第3の実施形態)
上述の実施形態に加え、さらに第3の実施形態の距離測定装置について説明する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図である。
According to the present embodiment, even when the desired wave and the clutter are synthesized by the high threshold value, the desired wave having a high amplitude can be detected separately from the clutter. In addition, since the threshold and the dynamic range are set so that the desired wave at a shorter distance than the clutter has an amplitude higher than the High threshold, detection of the desired wave at a shorter distance than the clutter by providing the branch 4 Accuracy can be improved. Further, even if the received light pulse is saturated and the waveform may be extended, the provision of the branch 4 can reduce erroneous detection of the desired wave.
(Third embodiment)
In addition to the above-described embodiment, a distance measuring device according to a third embodiment will be described. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.

図9に示すように、第3の実施形態の距離測定装置では、上述の実施形態に加え、さらにブランチ5、6が設けられる。ブランチ5では、増幅部401が増幅した増幅信号が第4の遅延器412に入力される。第4の遅延器412が遅延させた遅延波は第2の加算器414に入力される。また、ブランチ6では、増幅部401が増幅した増幅信号が第2の減衰器413に入力される。第2の減衰器413が減衰させた減衰波は第2の加算器414に入力される。   As shown in FIG. 9, the distance measuring device according to the third embodiment is further provided with branches 5 and 6 in addition to the above-described embodiment. In the branch 5, the amplified signal amplified by the amplification unit 401 is input to the fourth delay device 412. The delayed wave delayed by the fourth delay unit 412 is input to the second adder 414. In branch 6, the amplified signal amplified by amplification section 401 is input to second attenuator 413. The attenuation wave attenuated by the second attenuator 413 is input to the second adder 414.

第2の加算器414は、第4の遅延器412から入力された遅延波に第2の減衰器413から入力された減衰波を反転して加算する。この加算結果は第2のゼロクロス検出器415に出力される。   The second adder 414 inverts and adds the attenuated wave input from the second attenuator 413 to the delayed wave input from the fourth delay unit 412. The addition result is output to the second zero cross detector 415.

第2のゼロクロス検出器415は、第2の加算器414から入力された波形がゼロクロスする点を検出する。特に、第2のゼロクロス検出器415は、負から正に向かってゼロクロスする点を検出する。また、第2のゼロクロス検出器415は、この波形がゼロクロスして正の値になっている区間を検出する。第2のゼロクロス検出器415は、この検出結果を第2のAND回路416に出力する。第2のAND回路416は、第2のゼロクロス検出器415から入力された検出結果と、第1のコンパレータ407から入力された検出結果とを比較して両方とも正となる信号を時間計測部500に出力する。   The second zero cross detector 415 detects a point at which the waveform input from the second adder 414 zero-crosses. In particular, the second zero cross detector 415 detects a point at which zero crossing occurs from negative to positive. The second zero cross detector 415 detects a section where the waveform is zero crossed and has a positive value. The second zero cross detector 415 outputs this detection result to the second AND circuit 416. The second AND circuit 416 compares the detection result input from the second zero-cross detector 415 with the detection result input from the first comparator 407 and outputs a signal that is both positive to the time measuring unit 500. Output to.

時間計測部500は、第2のゼロクロス時間計測部503をさらに有する。第2のゼロクロス時間計測部503は、第2のAND回路416から入力されたパルスの立ち上がり(受光タイミング)と信号処理部100から入力された投光パルスの立ち上がり(投光タイミング)との時間差を信号処理部100にデジタル出力する。   The time measuring unit 500 further includes a second zero cross time measuring unit 503. The second zero cross time measuring unit 503 calculates a time difference between the rising edge (light receiving timing) of the pulse input from the second AND circuit 416 and the rising edge (light emitting timing) of the light projection pulse input from the signal processing unit 100. Digitally output to the signal processing unit 100.

次に、第3の実施形態に係る距離測定装置によって2波合成された波形から所望波を検出する処理について説明する。図10は、図9の検出部における処理をイメージで説明する図である。なお、以下では、増幅部401出力後の各ブランチに受光パルスが入力される経路を経路A、第1のAND回路408から出力されて第1のゼロクロス時間計測部501に入力される経路を経路B、第2のAND回路416から出力されて第2のゼロクロス時間計測部503に入力される経路を経路Cとして説明する。   Next, processing for detecting a desired wave from a waveform synthesized by two waves by the distance measuring apparatus according to the third embodiment will be described. FIG. 10 is a diagram for explaining the processing in the detection unit of FIG. 9 with an image. In the following description, a route through which the received light pulse is input to each branch after output from the amplification unit 401 is a route A, and a route through which the light is output from the first AND circuit 408 and input to the first zero cross time measurement unit 501 is a route. B, a path output from the second AND circuit 416 and input to the second zero cross time measuring unit 503 will be described as a path C.

図10では、(1)所望波がクラッタより近くに発生し、所望波が高反射率のために飽和している場合、(2)所望波がクラッタより遠くに発生し、所望波が高反射率のために飽和している場合、(3)所望波がクラッタより遠くに発生し、所望波が低反射率で飽和していない場合、について、経路A〜Cでの処理について説明する。   In FIG. 10, (1) when the desired wave is generated near the clutter and the desired wave is saturated due to high reflectivity, (2) the desired wave is generated farther than the clutter and the desired wave is highly reflected. When the frequency is saturated due to the rate, (3) when the desired wave is generated farther than the clutter and the desired wave is not saturated with low reflectance, the processing in the paths A to C will be described.

まず、(1)の場合について説明する。経路Aでは所望波が間延びしてクラッタ全体を覆うようになっている。この場合、経路Bでは、間延びした所望波の影響で、ゼロクロス点が所望波の本来の位置から後ろに外れた状態で誤検出されたパルスが出力されている。一方、経路Cでは、遅延波に反転された減衰波が加算された波形のゼロクロス点が検出されており、所望波の本来の位置で検出されたパルスが出力されている。したがって、この場合は、信号処理部100は、第2のゼロクロス時間計測部503によって計測された第2のゼロクロス計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体の距離を精度よく推定することができる。また、(1)の場合では、経路Bの波形のゼロクロス点について計測された計測時間と経路Cの波形のゼロクロス点について計測された計測時間とは、所望波の飽和期間程度の大きな時間差がある。   First, the case of (1) will be described. In the path A, a desired wave extends to cover the entire clutter. In this case, in the path B, a pulse erroneously detected is output in a state where the zero cross point deviates backward from the original position of the desired wave due to the influence of the extended desired wave. On the other hand, in the path C, the zero cross point of the waveform obtained by adding the inverted attenuation wave to the delay wave is detected, and the pulse detected at the original position of the desired wave is output. Therefore, in this case, the signal processing unit 100 accurately estimates the distance of the measurement target object by performing distance measurement using the second zero cross time measurement unit 503 measured by the second zero cross time measurement unit 503. be able to. In the case of (1), the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path B and the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path C have a large time difference of about the saturation period of the desired wave. .

また、(2)の場合について説明する。経路Aでは、所望波が間延びしてクラッタの後ろ側を一部覆うようになっている。この場合の経路Bでも(1)と同じように、間延びした所望波の影響で、ゼロクロス点が所望波の本来の位置から後ろに外れた状態で誤検出されたパルスが出力されている。また、この場合であっても、経路Cでは(1)と同じように、遅延波に反転された減衰波が加算された波形のゼロクロス点が検出されており、所望波の本来の位置で検出されたパルスが出力されている。したがって、この場合は、信号処理部100は、第2のゼロクロス時間計測部503によって計測された第2のゼロクロス計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体の距離を精度よく推定することができる。また、(2)の場合も(1)の場合と同様に、経路Bの波形のゼロクロス点について計測された計測時間と経路Cの波形のゼロクロス点について計測された計測時間とは、所望波の飽和期間程度の大きな時間差がある。   The case (2) will be described. In the path A, the desired wave extends so as to partially cover the rear side of the clutter. Also in the path B in this case, as in (1), a pulse erroneously detected is output under the influence of the extended desired wave and the zero cross point deviates backward from the original position of the desired wave. Even in this case, in the path C, as in (1), the zero cross point of the waveform obtained by adding the inverted attenuation wave to the delay wave is detected, and is detected at the original position of the desired wave. Pulse is output. Therefore, in this case, the signal processing unit 100 accurately estimates the distance of the measurement target object by performing distance measurement using the second zero cross time measurement unit 503 measured by the second zero cross time measurement unit 503. be able to. In the case of (2), as in the case of (1), the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path B and the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path C There is a large time difference of about the saturation period.

次に、(3)の場合について説明する。経路Aでは、所望波とクラッタが2波合成された波形となっている。この場合、経路Bでは、第1の実施の形態と同じように、ゼロクロス点によって所望波が検出されている。また、この場合、経路Cでは、ゼロクロス点によってクラッタが検出されている。したがって、この場合は、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間を用いて測距を行うことで、計測対象物体の距離を精度よく推定することができる。また、(3)の場合では、経路Bの波形のゼロクロス点について計測された計測時間と経路Cの波形のゼロクロス点について計測された計測時間とは、(1)や(2)の場合に比べて時間差が小さい。   Next, the case of (3) will be described. In the path A, the desired wave and the clutter have a combined waveform. In this case, in the path B, the desired wave is detected by the zero cross point as in the first embodiment. In this case, on the path C, clutter is detected by the zero cross point. Therefore, in this case, the signal processing unit 100 accurately estimates the distance of the measurement target object by performing distance measurement using the first zero cross measurement time measured by the first zero cross time measurement unit 501. be able to. In the case of (3), the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path B and the measurement time measured for the zero-cross point of the waveform of the path C are compared with the cases of (1) and (2). The time difference is small.

このような関係から、信号処理部100は、以下の処理を行う。図11は、本発明の第3の実施形態に係る距離測定装置による所望波とクラッタの2波が合成された受光パルスから所望波を検出する処理のフローチャート図である。   From such a relationship, the signal processing unit 100 performs the following processing. FIG. 11 is a flowchart of processing for detecting a desired wave from a light reception pulse obtained by synthesizing two waves of the desired wave and the clutter by the distance measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.

図11に示すように、ステップS1101に示すように、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間と、第2のゼロクロス時間計測部503によって計測された第2のゼロクロス計測時間とのエコー(立ち上がり)の時間差を算出する。   As shown in FIG. 11, as shown in step S <b> 1101, the signal processing unit 100 measures the first zero cross measurement time measured by the first zero cross time measurement unit 501 and the second zero cross time measurement unit 503. The time difference of the echo (rise) from the measured second zero cross measurement time is calculated.

次にステップS1102に示すように、信号処理部100は、ステップS1101で算出した時間差が所定値以上であるか否かを判定する。   Next, as shown in step S1102, the signal processing unit 100 determines whether or not the time difference calculated in step S1101 is a predetermined value or more.

ステップS1102でYESのとき、受光パルスが図10の(1)や(2)のような状態である可能性が高いため、ステップS1103に示すように、信号処理部100は、第2のゼロクロス時間計測部503によって計測された第2のゼロクロス計測時間を所望波の計測時間と推定する。   When YES in step S1102, there is a high possibility that the received light pulse is in the state as shown in (1) or (2) of FIG. 10, and therefore, as shown in step S1103, the signal processing unit 100 performs the second zero crossing time. The second zero cross measurement time measured by the measurement unit 503 is estimated as the measurement time of the desired wave.

一方、ステップS1102でNOのとき、受光パルスが図10の(3)のような状態である可能性が高いため、ステップS1104に示すように、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間を所望波の計測時間と推定する。   On the other hand, when NO in step S1102, there is a high possibility that the received light pulse is in the state as shown in (3) of FIG. 10, and therefore, as shown in step S1104, the signal processing unit 100 includes the first zero-cross time measuring unit. The first zero cross measurement time measured by 501 is estimated as the measurement time of the desired wave.

そして、ステップS1105に示すように、信号処理部100は、ステップS1103またはステップS1104で推定された計測時間を用いて測距を行って、計測対象物体までの距離を推定する。   Then, as shown in step S1105, the signal processing unit 100 performs distance measurement using the measurement time estimated in step S1103 or step S1104, and estimates the distance to the measurement target object.

本実施形態によれば、所望波とクラッタが2波合成された場合でも、高振幅の所望波をクラッタと切り分けて検出することができる。また、クラッタよりも手前にある所望波は、High閾値よりも高振幅になるように閾値やダイナミックレンジが設定されるので、ブランチ5、6を設けることでクラッタよりも奥側にある所望波の検出精度を向上することができる。また、受光パルスが飽和して波形が間延びする場合があっても、ブランチ5、6を設けることで、所望波の誤検出を低減することができる。特に、第2の実施形態のように、High閾値を超えた場合にHigh閾値時間計測部502によって計測された計測時間を用いるのではなく、第1のゼロクロス計測時間と第2のゼロクロス計測時間との時間差の大小で、常にゼロクロス点を選択するようにしたため、第2の実施形態に対して測距精度を向上することができる。   According to the present embodiment, even when the desired wave and the clutter are combined, it is possible to detect the desired wave having a high amplitude separately from the clutter. Further, since the threshold value and the dynamic range are set so that the desired wave in front of the clutter has an amplitude higher than the High threshold value, by providing the branches 5 and 6, the desired wave located behind the clutter Detection accuracy can be improved. Even if the received light pulse is saturated and the waveform is extended, the erroneous detection of the desired wave can be reduced by providing the branches 5 and 6. In particular, as in the second embodiment, instead of using the measurement time measured by the high threshold time measurement unit 502 when the high threshold is exceeded, the first zero cross measurement time and the second zero cross measurement time are used. Since the zero cross point is always selected depending on the time difference, the distance measurement accuracy can be improved as compared with the second embodiment.

また、本発明の第3の実施形態に係る距離測定装置では第1のゼロクロス計測時間と第2のゼロクロス計測時間との時間差が算出されたが、第1のゼロクロス計測時間と第2のゼロクロス計測時間との選択に際しては、必ずしもこの時間差に限られず他の手法によって選択がなされてもよい。図12は、図9の検出部の変形例を示すブロック図である。   In the distance measuring device according to the third embodiment of the present invention, the time difference between the first zero-cross measurement time and the second zero-cross measurement time is calculated, but the first zero-cross measurement time and the second zero-cross measurement time are calculated. In selecting the time, the selection is not necessarily limited to this time difference, and may be made by another method. FIG. 12 is a block diagram illustrating a modification of the detection unit of FIG.

図12に示すように、第3の実施形態の距離測定装置では、さらにブランチ7が設けられてもよい。ブランチ7では、増幅部401が増幅した増幅信号が状態判定用コンパレータ417に入力される。状態判定用コンパレータ417は、受光パルスがHigh閾値を超えたか否かを判定する。信号処理部100は、状態判定用コンパレータ417からHigh閾値を超えた信号が入力されたときは、所望波に飽和が起こっていると推定して、第2のゼロクロス計測時間を選択し、High閾値を超えた信号が入力されないときは、所望波に飽和が起こっていないと推定して、第2のゼロクロス計測時間を選択するようにしてもよい。
(第4の実施形態)
上述の実施形態に加え、さらに第4の実施形態の距離測定装置について説明する。
As shown in FIG. 12, in the distance measuring apparatus according to the third embodiment, a branch 7 may be further provided. In the branch 7, the amplified signal amplified by the amplification unit 401 is input to the state determination comparator 417. The state determination comparator 417 determines whether or not the received light pulse exceeds the high threshold. When a signal exceeding the High threshold is input from the state determination comparator 417, the signal processing unit 100 estimates that the desired wave is saturated, selects the second zero-cross measurement time, and selects the High threshold. When a signal exceeding the threshold value is not input, the second zero cross measurement time may be selected by estimating that the desired wave is not saturated.
(Fourth embodiment)
In addition to the above-described embodiment, a distance measuring device according to a fourth embodiment will be described.

図13は、本発明の第4の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

図13に示すように、第4の実施形態の距離測定装置では、上述の実施形態に加え、さらにブランチ8が設けられ、増幅部401が増幅した増幅信号をさらに別な増幅部418に出力する。増幅部418によって他のブランチに比べてさらに高利得になるよう増幅された増幅信号が第2のコンパレータ411に出力される。第2のコンパレータ411はブランチ8から入力された反射波を予め定められたHigh閾値と比較してHigh閾値以上のパルス(Highエコー)を検出する。High閾値時間計測部502は、第2のコ
ンパレータ411が検出したパルスに基づいてHigh閾値を超えた時間を計測し、この第2の計測時間を信号処理部100に出力する。なお、ここでは増幅部418を設けたが、第2のコンパレータ411のHigh閾値をこれより低い閾値に設定するようにしてもよい。
As shown in FIG. 13, in the distance measuring device according to the fourth embodiment, in addition to the above-described embodiment, a branch 8 is further provided, and the amplified signal amplified by the amplification unit 401 is output to another amplification unit 418. . An amplified signal amplified by the amplifying unit 418 so as to have a higher gain than the other branches is output to the second comparator 411. The second comparator 411 compares the reflected wave input from the branch 8 with a predetermined high threshold value and detects a pulse (High echo) that is equal to or higher than the high threshold value. The high threshold time measuring unit 502 measures the time exceeding the high threshold based on the pulse detected by the second comparator 411, and outputs the second measurement time to the signal processing unit 100. Note that although the amplification unit 418 is provided here, the High threshold value of the second comparator 411 may be set to a lower threshold value.

次に、第4の実施形態に係る距離測定装置によって所望波とクラッタの2波が合成された波形から所望波を検出する処理について説明する。図14は、本発明の第4の実施形態に係る距離測定装置による2波合成された受光パルスから所望波を選択する処理のフローチャート図である。   Next, processing for detecting a desired wave from a waveform obtained by synthesizing two waves of the desired wave and the clutter by the distance measuring apparatus according to the fourth embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart of a process of selecting a desired wave from the two-wave synthesized light reception pulse by the distance measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

ステップS1401に示すように、信号処理部100は、まず第1のゼロクロス時間計測部501から入力された第1のゼロクロス計測時間に基づいて計測対象物体の距離を推定する。   As shown in step S1401, the signal processing unit 100 first estimates the distance of the measurement target object based on the first zero cross measurement time input from the first zero cross time measurement unit 501.

次にステップS1402に示すように、信号処理部100は、第1のゼロクロス計測時間が所定時間より大きいか判定する。換言すると、信号処理部100は、計測対象物体が所定以内の近距離にあるか否かを判定する。   Next, as shown in step S1402, the signal processing unit 100 determines whether the first zero-cross measurement time is longer than a predetermined time. In other words, the signal processing unit 100 determines whether or not the measurement target object is within a predetermined short distance.

ステップS1402でYESの場合、すなわち計測対象物体が遠距離にあると想定される場合、ステップS1403に示すように、信号処理部100は、第2の計測時間を選択する。そして、信号処理部100はこの第2の計測時間に基づいて計測対象物体の距離を推定する。   If YES in step S1402, that is, if it is assumed that the measurement target object is at a long distance, as shown in step S1403, the signal processing unit 100 selects the second measurement time. Then, the signal processing unit 100 estimates the distance of the measurement target object based on the second measurement time.

一方、ステップS1402でNOの場合、すなわち計測対象物体が近距離にあると想定される場合、ステップS1404に示すように、信号処理部100は、第1のゼロクロス計測時間を選択する。そして、信号処理部100はこの第1のゼロクロス計測時間に基づいて計測対象物体までの距離を推定する。   On the other hand, if NO in step S1402, that is, if it is assumed that the measurement target object is at a short distance, the signal processing unit 100 selects the first zero-cross measurement time as shown in step S1404. Then, the signal processing unit 100 estimates the distance to the measurement target object based on the first zero cross measurement time.

このように、計測対象物体の距離に応じて、第1のゼロクロス計測時間と第2の計測時間のいずれを用いて計測対象物体の距離を推定するかを選択することによって、加算器を用いて波形を正負に分けて合成することによるS/N比の悪化を抑制することができる。   As described above, according to the distance of the measurement target object, by using either the first zero cross measurement time or the second measurement time to estimate the distance of the measurement target object, the adder is used. It is possible to suppress the deterioration of the S / N ratio caused by combining the waveforms into positive and negative.

第1の加算器404では、所望波の検出に使う正側の振幅を相対的に減衰させるため、S/N比が悪化する可能性がある。これによって検出可能な距離も短くなる可能性がある。一方、反射率の低いクラッタは近距離に発生する可能性が高い。これらのことから、所望波とクラッタの2波合成が生じる可能性の高い近距離に関しては、第1のゼロクロス計測時間を用いて、所望波とクラッタの2波合成が生じる可能性の低い遠距離に関しては、第2の計測時間を用いてそれぞれ測距することで、S/N比の悪化を抑制することで検出可能な距離を維持することができる。
(第5の実施形態)
上述の実施形態に加え、さらに第5の実施形態の距離測定装置について説明する。図15は、本発明の第5の実施形態に係る距離測定装置の構成を示すブロック図である。一方、図16は、図15の検出部における処理をイメージで説明する図である。図15に示すように、第5の実施形態の距離測定装置では、上述の実施形態に加え、さらにブランチ9、10が設けられる。
Since the first adder 404 relatively attenuates the positive-side amplitude used for detecting the desired wave, the S / N ratio may be deteriorated. This can also reduce the detectable distance. On the other hand, clutter with low reflectivity is likely to occur at a short distance. For these reasons, with regard to the short distance where the two-wave synthesis of the desired wave and the clutter is likely to occur, the long distance where the two-wave synthesis of the desired wave and the clutter is unlikely to occur using the first zero cross measurement time. With respect to, by measuring each distance using the second measurement time, it is possible to maintain a detectable distance by suppressing the deterioration of the S / N ratio.
(Fifth embodiment)
In addition to the above-described embodiment, a distance measuring device according to a fifth embodiment will be described. FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a distance measuring apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. On the other hand, FIG. 16 is a diagram for explaining the processing in the detection unit of FIG. As shown in FIG. 15, in the distance measuring device of the fifth embodiment, branches 9 and 10 are further provided in addition to the above-described embodiment.

また、第3の加算器420は、第1の加算器404と正負が逆転した配置で設けられている。具体的には、第3の加算器420は、ブランチ2から入力された反射波に、ブランチ1から第1の遅延器402と第2の減衰器403を介して入力された減衰遅延波を反転して加算する。この加算結果は、第3のゼロクロス検出器421に入力されて、ゼロクロ
スする点が検出される。すなわち、上述の実施形態では、ブランチ1に対してブランチ2を減算(反転加算)していたのに対して、本実施形態では、ブランチ2に対してブランチ1を減算(反転加算)させることでゼロクロス点を検出している。
The third adder 420 is provided in an arrangement in which the positive and negative are reversed with respect to the first adder 404. Specifically, the third adder 420 inverts the attenuated delayed wave input from the branch 1 via the first delay unit 402 and the second attenuator 403 to the reflected wave input from the branch 2. And add. This addition result is input to the third zero cross detector 421 to detect a zero crossing point. That is, in the above-described embodiment, branch 2 is subtracted (inverted addition) from branch 1, whereas in this embodiment, branch 1 is subtracted (inverted addition) from branch 2. The zero cross point is detected.

ブランチ9では、ブランチ1の第1の遅延器402と第2の減衰器403との間から第1の遅延器402が遅延させた遅延波を出力する。この遅延波は、第4の加算器423に入力される。   In the branch 9, a delayed wave delayed by the first delay unit 402 is output from between the first delay unit 402 and the second attenuator 403 in the branch 1. This delayed wave is input to the fourth adder 423.

また、ブランチ10では、増幅部401が増幅した増幅信号が第4の減衰器422に入力される。第3の減衰器422が減衰させた減衰波は第4の加算器423に入力される。第4の加算器423は、第1の遅延器402から入力された遅延波に、第3の減衰器422から入力された減衰波を反転して加算する。そして、第4のゼロクロス検出器424は、この加算結果からゼロクロスする点を検出する。   In the branch 10, the amplified signal amplified by the amplification unit 401 is input to the fourth attenuator 422. The attenuation wave attenuated by the third attenuator 422 is input to the fourth adder 423. The fourth adder 423 inverts and adds the attenuated wave input from the third attenuator 422 to the delayed wave input from the first delay unit 402. Then, the fourth zero cross detector 424 detects a zero crossing point from the addition result.

そして、AND回路408は、第3のゼロクロス検出器421の検出結果と、第4のゼロクロス検出器424の検出結果とを比較して両方とも正となる信号を時間計測部500に出力する。第1のゼロクロス時間計測部501は、AND回路408から入力されたパルスの立ち上がり(受光タイミング)と信号処理部100から入力された投光パルスの立ち上がり(投光タイミング)との時間差を信号処理部100にデジタル出力する。   Then, the AND circuit 408 compares the detection result of the third zero cross detector 421 and the detection result of the fourth zero cross detector 424, and outputs a signal that is both positive to the time measurement unit 500. The first zero cross time measuring unit 501 is a signal processing unit that calculates a time difference between the rising edge of the pulse input from the AND circuit 408 (light reception timing) and the rising edge of the light projection pulse input from the signal processing unit 100 (light projection timing). Digital output to 100.

次に、第5の実施形態に係る距離測定装置によって所望波とクラッタの2波が合成された波形から所望波を検出する処理について説明する。図16は、図15の検出部における処理をイメージで説明する図である。なお、以下では、増幅部401から出力後の各ブランチに受光パルスが入力される経路を経路A、第3のゼロクロス検出器421から出力されて第1のAND回路に入力される経路を経路B、第4のゼロクロス検出器424から出力されて第1のAND回路に入力される経路を経路C、第1のAND回路408から出力されて第1のゼロクロス時間計測部501に入力される経路を経路D、として説明する。   Next, processing for detecting a desired wave from a waveform obtained by synthesizing two waves of the desired wave and the clutter by the distance measuring device according to the fifth embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining the processing in the detection unit of FIG. 15 with an image. In the following description, a path where a received light pulse is input to each branch after output from the amplification unit 401 is a path A, and a path output from the third zero cross detector 421 and input to the first AND circuit is a path B. , A path C output from the fourth zero cross detector 424 and input to the first AND circuit, and a path output from the first AND circuit 408 and input to the first zero cross time measuring unit 501. This will be described as route D.

図16に示すように、経路Aでは、所望波とクラッタが2波合成された波形となっている。この場合、経路Bでは、第3のゼロクロス点として第3の加算器420の加算結果のうち、正から負に切り替わる立下りの点が検出されている。また、経路Cでは、第4のゼロクロス点として第4の加算器423の加算結果のうち、負から正に切り替わる立上がりの点が検出されている。また、経路Dでは、経路Bから入力されるパルスと経路Cから入力されるパルスの論理積から得られるパルスが検出される。この経路Dの検出パルスの立ち上がりの点がクラッタの位置を示し、立下りの点が所望波の位置を示している。   As shown in FIG. 16, the path A has a waveform obtained by combining two desired waves and clutter. In this case, in the path B, a falling point that switches from positive to negative is detected as the third zero-crossing point from the addition result of the third adder 420. In the path C, a rising point that switches from negative to positive is detected from the addition results of the fourth adder 423 as the fourth zero cross point. In the path D, a pulse obtained from the logical product of the pulse input from the path B and the pulse input from the path C is detected. The rising point of the detection pulse of the path D indicates the position of the clutter, and the falling point indicates the position of the desired wave.

したがって、本発明の実施形態によれば、信号処理部100は、第1のゼロクロス時間計測部501によって計測された第1のゼロクロス計測時間を用いて測距を行うことで、クラッタと所望波とを切り分けて、計測対象物体までの距離を精度よく推定することができる。また、クラッタまでの距離を推定することもできる。   Therefore, according to the embodiment of the present invention, the signal processing unit 100 performs distance measurement using the first zero-cross measurement time measured by the first zero-cross time measurement unit 501, so that the clutter and the desired wave are detected. It is possible to accurately estimate the distance to the measurement target object. It is also possible to estimate the distance to the clutter.

また、信号処理部100は、経路Dから入力されるパルスのパルス幅の長さWで所望波が間延びしているか否かを判定することができる。信号処理部100は、例えばパルス幅が所定の閾値以上の場合に所望波が間延びしていると判定する。これによって、High閾値を超えているか否かを検出する第2のコンパレータ411や状態判定用コンパレータ417の機能を代替できるので、小型化や装置の簡略化を行うことができる。   Further, the signal processing unit 100 can determine whether or not the desired wave is extended by the length W of the pulse width of the pulse input from the path D. For example, when the pulse width is equal to or greater than a predetermined threshold, the signal processing unit 100 determines that the desired wave is extended. As a result, the functions of the second comparator 411 and the state determination comparator 417 for detecting whether or not the high threshold value is exceeded can be substituted, so that the size and the apparatus can be simplified.

このように、本実施形態によれば、簡易なシステムによって、所望波とクラッタの合成の有無を判定でき、所望波とクラッタが合成されている場合にクラッタに隠れた所望波を特定することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to determine whether or not the desired wave and the clutter are combined by a simple system, and when the desired wave and the clutter are combined, the desired wave hidden in the clutter can be specified. it can.

なお、本発明は、上述の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned structure, A various deformation | transformation is possible in the range which does not deviate from the summary of invention. Moreover, the said embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention.

本開示の距離測定装置は、自車両周囲に送信波を出力する投光手段と、前記投光手段が出力した送信波の反射波を受信する受光手段と、前記受光手段が受信した反射波から計測対象物体に対応する所望波を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記所望波が検出された時間を計測する計測手段と、前記計測手段の計測結果に基づいて、前記計測対象物体までの距離を推定する推定手段とを備え、前記検出手段は、前記反射波と、前記反射波を減衰遅延させた減衰遅延波とに基づいて、前記反射波から前記計測対象物体に対応する所望波を検出する。   The distance measuring device according to the present disclosure includes a light projecting unit that outputs a transmission wave around the host vehicle, a light receiving unit that receives a reflected wave of the transmission wave output from the light projecting unit, and a reflected wave received by the light receiving unit. A detection unit that detects a desired wave corresponding to a measurement target object; a measurement unit that measures a time when the desired wave is detected based on a detection result of the detection unit; and a measurement result of the measurement unit, Estimating means for estimating the distance to the measurement target object, and the detection means is based on the reflected wave and the attenuated delayed wave obtained by attenuating and delaying the reflected wave from the reflected wave to the measurement target object. A corresponding desired wave is detected.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記減衰遅延波に前記反射波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする点を検出するようにしてもよい。   Further, in the distance measuring apparatus, the detecting means may invert and add the reflected wave to the attenuated delayed wave and detect a point at which the addition result crosses zero.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記加算結果が負から正に向かってゼロクロスする点を検出するようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, the detecting unit may detect a point where the addition result zero-crosses from negative to positive.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記反射波を遅延させる第1の遅延器と、前記遅延器によって遅延された遅延波を減衰させる第1の減衰器と、前記第1の遅延器と第1の減衰器によって減衰遅延された減衰遅延波に前記反射波を反転して加算する第1の加算器と、前記第1の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第1のゼロクロス検出部とを有するようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, the detection means includes a first delay unit that delays the reflected wave, a first attenuator that attenuates a delayed wave delayed by the delay unit, and the first delay. A first adder that inverts and adds the reflected wave to the attenuated delayed wave that is attenuated and delayed by the first attenuator and a first point that detects a zero-crossing point of the addition result by the first adder. You may make it have a zero cross detection part.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、所定の第1の閾値を超えるか否かを検出する第1のコンパレータと、前記第1のコンパレータに入力される反射波を遅延させる第2の遅延器と、前記第1のコンパレータが検出した前記第1の閾値を超える範囲と、前記第1のゼロクロス検出部の検出結果との重複部分を出力する第1のフィルタ部とを有するようにしてもよい。   In the distance measuring device, the detection means includes a first comparator that detects whether or not a predetermined first threshold is exceeded, and a second delay that delays a reflected wave input to the first comparator. A delay unit, and a first filter unit that outputs an overlapping portion of the range exceeding the first threshold detected by the first comparator and the detection result of the first zero-cross detection unit. Also good.

また、上記距離測定装置において、前記第1の遅延器と前記第2の遅延器とは少なくとも一部が共用化されているようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, at least a part of the first delay device and the second delay device may be shared.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記第1の閾値よりも大きい所定の第2の閾値を超えるか否かを検出する第2のコンパレータを有し、前記第2の閾値は、悪環境下におけるクラッタ振幅値より高く設定され、前記計測手段は、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間を計測し、前記推定手段は、この計測結果に基づいて前記計測対象物体までの距離を推定するようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, the detection unit includes a second comparator that detects whether or not a predetermined second threshold value that is larger than the first threshold value is exceeded, and the second threshold value is It is set higher than the clutter amplitude value in a bad environment, the measurement means measures the time when the reflected wave exceeds the second threshold value, and the estimation means determines the measurement target object based on the measurement result. May be estimated.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記減衰遅延波に前記反射波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする第1のゼロクロス点と、前記反射波を遅延させた遅延波に前記反射波を減衰させた減衰波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする第2のゼロクロス点とを検出し、前記計測手段は、前記第1のゼロクロス点が検出された時間と前記第2のゼロクロス点が検出された時間を計測し、前記推定手段は、この計測結果に基づいて前記計測対象物体までの距離を推定するようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, the detection means inverts and adds the reflected wave to the attenuated delayed wave, and a first zero cross point where the addition result is zero-crossed and a delayed wave obtained by delaying the reflected wave The attenuation wave obtained by attenuating the reflected wave is inverted and added, and a second zero cross point at which the addition result zero-crosses is detected, and the measuring means detects the time at which the first zero cross point is detected. The time when the second zero cross point is detected may be measured, and the estimation unit may estimate the distance to the measurement target object based on the measurement result.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記反射波を遅延させる第3の遅延器と、前記反射波を減衰させる第2の減衰器と、前記第2の減衰器によって減衰された減衰波を反転して前記第3の遅延器によって遅延された遅延波に加算する第2の加算器と
、前記第2の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第2のゼロクロス検出部と、前記第1のコンパレータが検出した前記第1の閾値を超える範囲と、前記第2のゼロクロス検出部の検出結果との重複部分を出力する第2のフィルタ部とを有するようにしてもよい。
In the distance measuring apparatus, the detection means includes a third delay device that delays the reflected wave, a second attenuator that attenuates the reflected wave, and an attenuation attenuated by the second attenuator. A second adder that inverts the wave and adds it to the delayed wave delayed by the third delay unit; and a second zero-cross detection unit that detects a point at which the addition result by the second adder zero-crosses A range exceeding the first threshold detected by the first comparator and a second filter unit that outputs an overlapping portion of the detection result of the second zero-cross detection unit may be provided.

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記第1の閾値よりも大きい所定の第2の閾値を超えるか否かを検出する状態判定用コンパレータを有し、前記第2の閾値は、悪環境下におけるクラッタ振幅値より高く設定され、前記推定手段は、前記状態判定用コンパレータの検出結果に基づいて、前記第1のゼロクロス点が検出された時間と前記第2のゼロクロス点が検出された時間のいずれかを選択して前記計測対象物体までの距離を推定するようにしてもよい。   Further, in the distance measuring device, the detection unit includes a state determination comparator that detects whether or not a predetermined second threshold value that is larger than the first threshold value is exceeded, and the second threshold value is It is set higher than the clutter amplitude value in a bad environment, and the estimation means detects the time when the first zero cross point is detected and the second zero cross point based on the detection result of the state determination comparator. Alternatively, the distance to the measurement target object may be estimated by selecting any of the determined times.

また、上記距離測定装置において、前記第2のコンパレータに入力される反射波を増幅する増幅部をさらに有し、前記推定手段は、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間の計測結果に基づいて推定した距離が所定以上の遠距離である場合、この距離を前記計測対象物体までの距離と推定し、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間の計測結果に基づいて推定した距離が所定未満の近距離の場合、前記反射波と、前記反射波を減衰遅延させた減衰遅延波とに基づいて推定した距離を前記計測対象物体までの距離と推定するようにしてもよい。   The distance measuring apparatus may further include an amplifying unit that amplifies the reflected wave input to the second comparator, and the estimation unit is a measurement result of a time when the reflected wave exceeds the second threshold value. If the distance estimated based on is a predetermined distance or more, this distance is estimated as the distance to the measurement target object, and is estimated based on the measurement result of the time when the reflected wave exceeds the second threshold When the measured distance is a short distance less than a predetermined distance, the distance estimated based on the reflected wave and the attenuated delayed wave obtained by attenuating and delaying the reflected wave may be estimated as the distance to the measurement target object. .

また、上記距離測定装置において、前記検出手段は、前記反射波を遅延させる第1の遅延器と、前記遅延器によって遅延された遅延波を減衰させる第1の減衰器と、前記第1の遅延器と第1の減衰器によって減衰遅延された減衰遅延波を反転して前記反射波に加算する第3の加算器と、前記第3の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第3のゼロクロス検出部と、前記反射波を減衰させる第3の減衰器と、前記第3の減衰器によって減衰した減衰波を反転して前記第1の遅延器によって遅延させた遅延波に加算する第4の加算器と、前記第4の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第4のゼロクロス検出部と、前記第3のゼロクロス検出部の検出結果と前記第4のゼロクロス検出部の検出結果の重複部分を取得する第3のフィルタ部と、を有するようにしてもよい。   In the distance measuring apparatus, the detection means includes a first delay unit that delays the reflected wave, a first attenuator that attenuates a delayed wave delayed by the delay unit, and the first delay. A third adder for inverting the attenuated delayed wave attenuated and delayed by the first attenuator and adding it to the reflected wave, and a third for detecting a point where the addition result by the third adder crosses zero. A zero cross detector, a third attenuator for attenuating the reflected wave, a first attenuator attenuated by the third attenuator and added to the delayed wave delayed by the first delayer. 4, a fourth zero-cross detection unit that detects a point where the addition result by the fourth adder zero-crosses, a detection result of the third zero-cross detection unit, and detection of the fourth zero-cross detection unit Get duplicate result A third filter portion that, may have a.

また、上記距離測定装置において、自車両が悪環境下にあるか否かを検出する悪環境検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にないことを検出した場合に前記計測対象物体までの距離の推定を行い、前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあることを検出した場合に前記反射物体までの距離の推定を行わないことを特徴とするようにしてもよい。   The distance measuring apparatus further includes a bad environment detection means for detecting whether or not the host vehicle is in a bad environment, and the estimation means is such that the bad environment detection means is not in a bad environment. The distance to the object to be measured is detected, and when the bad environment detecting means detects that the host vehicle is in a bad environment, the distance to the reflecting object is not estimated. It may be a feature.

また、上記距離測定装置において、前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあることを検出した場合に自車両が悪環境下にあることを通知する通知手段をさらに備えるようにしてもよい。   The distance measurement device may further include a notification unit that notifies that the host vehicle is in a bad environment when the hostile environment detection unit detects that the host vehicle is in a hostile environment. .

本発明の距離測定装置は、TDC(Time to Digital Converter)など時間計測器により実現するTOF(Time Of Flight)方式のレーザレーダのうち、マルチエコーを測距する距離測定装置として有用である。   The distance measuring device of the present invention is useful as a distance measuring device that measures multi-echo among laser radars of TOF (Time Of Flight) system realized by a time measuring device such as TDC (Time to Digital Converter).

100 信号処理部
200 投光部
201 LD駆動回路
202 LD
300 受光部
301 受光素子
302 電流・電圧変換部
400 検出部
401、418 増幅部
402、406、410、412 遅延器
403、413、422 減衰器
404、414、420、423 加算器
405 第1のゼロクロス検出器
407 第1のコンパレータ
408、416 AND回路
411 第2のコンパレータ
415 第2のゼロクロス検出器
417 状態判定用コンパレータ
421 第3のゼロクロス検出器
424 第4のゼロクロス検出器
500 時間計測部
501 第1のゼロクロス時間計測部
502 High閾値時間計測部
503 第2のゼロクロス時間計測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Signal processing part 200 Light projection part 201 LD drive circuit 202 LD
300 light receiving unit 301 light receiving element 302 current / voltage converting unit 400 detecting unit 401, 418 amplifying unit 402, 406, 410, 412 delay unit 403, 413, 422 attenuator 404, 414, 420, 423 adder 405 first zero cross Detector 407 First comparator 408, 416 AND circuit 411 Second comparator 415 Second zero cross detector 417 State determination comparator 421 Third zero cross detector 424 Fourth zero cross detector 500 Time measurement unit 501 First Zero cross time measurement unit 502 High threshold time measurement unit 503 Second zero cross time measurement unit

Claims (14)

自車両周囲に送信波を出力する投光手段と、
前記投光手段が出力した送信波の反射波を受信する受光手段と、
前記受光手段が受信した反射波から計測対象物体に対応する所望波を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記所望波が検出された時間を計測する計測手段と、
前記計測手段の計測結果に基づいて、前記計測対象物体までの距離を推定する推定手段とを備え、
前記検出手段は、前記反射波と、前記反射波を減衰遅延させた減衰遅延波とに基づいて、前記反射波から前記計測対象物体に対応する所望波を検出することを特徴とする距離測定装置。
A light projecting means for outputting a transmission wave around the vehicle;
A light receiving means for receiving a reflected wave of the transmission wave output by the light projecting means;
Detecting means for detecting a desired wave corresponding to the object to be measured from the reflected wave received by the light receiving means;
Measuring means for measuring the time when the desired wave is detected based on the detection result of the detecting means;
An estimation unit that estimates a distance to the measurement target object based on a measurement result of the measurement unit;
The detection means detects a desired wave corresponding to the object to be measured from the reflected wave based on the reflected wave and an attenuated delayed wave obtained by attenuating and delaying the reflected wave. .
前記検出手段は、前記減衰遅延波に前記反射波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする点を検出することを特徴とする請求項1に記載の距離測定装置。   2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the detecting means inverts and adds the reflected wave to the attenuated delayed wave, and detects a point where the addition result crosses zero. 前記検出手段は、前記加算結果が負から正に向かってゼロクロスする点を検出することを特徴とする請求項2に記載の距離測定装置。   The distance measuring apparatus according to claim 2, wherein the detection unit detects a point where the addition result zero-crosses from negative to positive. 前記検出手段は、
前記反射波を遅延させる第1の遅延器と、
前記遅延器によって遅延された遅延波を減衰させる第1の減衰器と、
前記第1の遅延器と第1の減衰器によって減衰遅延された減衰遅延波に前記反射波を反転して加算する第1の加算器と、
前記第1の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第1のゼロクロス検出部とを有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の距離測定装置。
The detection means includes
A first delay device for delaying the reflected wave;
A first attenuator for attenuating the delayed wave delayed by the delay unit;
A first adder that inverts and adds the reflected wave to the attenuated delayed wave attenuated and delayed by the first delay unit and the first attenuator;
4. The distance measuring device according to claim 1, further comprising: a first zero-cross detection unit that detects a point at which the addition result obtained by the first adder zero-crosses. 5.
前記検出手段は、
所定の第1の閾値を超えるか否かを検出する第1のコンパレータと、
前記第1のコンパレータに入力される反射波を遅延させる第2の遅延器と、
前記第1のコンパレータが検出した前記第1の閾値を超える範囲と、前記第1のゼロクロス検出部の検出結果との重複部分を出力する第1のフィルタ部とを有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の距離測定装置。
The detection means includes
A first comparator for detecting whether a predetermined first threshold is exceeded;
A second delay device for delaying a reflected wave input to the first comparator;
The first filter unit that outputs an overlapping portion between a range exceeding the first threshold detected by the first comparator and a detection result of the first zero-cross detection unit. The distance measuring device according to any one of 1 to 4.
前記第1の遅延器と前記第2の遅延器とは少なくとも一部が共用化されていることを特徴とする請求項5に記載の距離測定装置。   6. The distance measuring apparatus according to claim 5, wherein at least a part of the first delay device and the second delay device are shared. 前記検出手段は、前記第1の閾値よりも大きい所定の第2の閾値を超えるか否かを検出する第2のコンパレータを有し、
前記第2の閾値は、悪環境下におけるクラッタ振幅値より高く設定され、
前記計測手段は、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間を計測し、
前記推定手段は、この計測結果に基づいて前記計測対象物体までの距離を推定することを特徴とする請求項5または請求項6に記載の距離測定装置。
The detection means includes a second comparator that detects whether or not a predetermined second threshold value greater than the first threshold value is exceeded,
The second threshold is set to be higher than the clutter amplitude value in a bad environment,
The measuring means measures a time when the reflected wave exceeds the second threshold;
The distance measuring device according to claim 5 or 6, wherein the estimating means estimates a distance to the measurement target object based on the measurement result.
前記検出手段は、前記減衰遅延波に前記反射波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする第1のゼロクロス点と、前記反射波を遅延させた遅延波に前記反射波を減衰させた減衰波を反転して加算し、この加算結果がゼロクロスする第2のゼロクロス点とを検出し、
前記計測手段は、前記第1のゼロクロス点が検出された時間と前記第2のゼロクロス点
が検出された時間を計測し、
前記推定手段は、この計測結果に基づいて前記計測対象物体までの距離を推定することを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の距離測定装置。
The detecting means inverts and adds the reflected wave to the attenuated delayed wave, and attenuates the reflected wave to a first zero cross point where the addition result zero-crosses and a delayed wave obtained by delaying the reflected wave Inverting and adding the attenuation wave, and detecting the second zero-crossing point where the addition result zero-crosses,
The measuring means measures the time when the first zero-cross point is detected and the time when the second zero-cross point is detected;
The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the estimating unit estimates a distance to the measurement target object based on the measurement result.
前記検出手段は、
前記反射波を遅延させる第3の遅延器と、
前記反射波を減衰させる第2の減衰器と、
前記第2の減衰器によって減衰された減衰波を反転して前記第3の遅延器によって遅延された遅延波に加算する第2の加算器と、
前記第2の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第2のゼロクロス検出部と、
前記第1のコンパレータが検出した前記第1の閾値を超える範囲と、前記第2のゼロクロス検出部の検出結果との重複部分を出力する第2のフィルタ部とを有することを特徴とする請求項8に記載の距離測定装置。
The detection means includes
A third delay device for delaying the reflected wave;
A second attenuator for attenuating the reflected wave;
A second adder for inverting the attenuated wave attenuated by the second attenuator and adding the inverted wave to the delayed wave delayed by the third delay device;
A second zero-cross detection unit that detects a point where the addition result by the second adder zero-crosses;
The second filter unit that outputs an overlapping portion between a range exceeding the first threshold detected by the first comparator and a detection result of the second zero-cross detection unit. 9. The distance measuring device according to 8.
前記検出手段は、前記第1の閾値よりも大きい所定の第2の閾値を超えるか否かを検出する状態判定用コンパレータを有し、
前記第2の閾値は、悪環境下におけるクラッタ振幅値より高く設定され、
前記推定手段は、前記状態判定用コンパレータの検出結果に基づいて、前記第1のゼロクロス点が検出された時間と前記第2のゼロクロス点が検出された時間のいずれかを選択して前記計測対象物体までの距離を推定することを特徴とする請求項8または9に記載の距離測定装置。
The detection means includes a state determination comparator that detects whether or not a predetermined second threshold value greater than the first threshold value is exceeded.
The second threshold is set to be higher than the clutter amplitude value in a bad environment,
The estimation means selects either the time when the first zero-cross point is detected or the time when the second zero-cross point is detected based on the detection result of the state determination comparator, and the measurement target The distance measuring apparatus according to claim 8, wherein a distance to the object is estimated.
前記第2のコンパレータに入力される反射波を増幅する増幅部をさらに有し、
前記推定手段は、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間の計測結果に基づいて推定した距離が所定以上の遠距離である場合、この距離を前記計測対象物体までの距離と推定し、前記反射波が前記第2の閾値を超えた時間の計測結果に基づいて推定した距離が所定未満の近距離の場合、前記反射波と、前記反射波を減衰遅延させた減衰遅延波とに基づいて推定した距離を前記計測対象物体までの距離と推定することを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載の距離測定装置。
An amplifying unit for amplifying the reflected wave input to the second comparator;
When the distance estimated based on the measurement result of the time when the reflected wave exceeds the second threshold is a predetermined distance or more, the estimation means estimates the distance as the distance to the measurement target object. When the distance estimated based on the measurement result of the time when the reflected wave exceeds the second threshold is a short distance less than a predetermined distance, the reflected wave and the attenuated delayed wave obtained by attenuating and delaying the reflected wave The distance measuring apparatus according to claim 7, wherein the distance estimated based on the estimated distance is a distance to the measurement target object.
前記検出手段は、
前記反射波を遅延させる第1の遅延器と、
前記遅延器によって遅延された遅延波を減衰させる第1の減衰器と、
前記第1の遅延器と第1の減衰器によって減衰遅延された減衰遅延波を反転して前記反射波に加算する第3の加算器と、
前記第3の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第3のゼロクロス検出部と、
前記反射波を減衰させる第3の減衰器と、
前記第3の減衰器によって減衰した減衰波を反転して前記第1の遅延器によって遅延させた遅延波に加算する第4の加算器と、
前記第4の加算器による加算結果がゼロクロスする点を検出する第4のゼロクロス検出部と、
前記第3のゼロクロス検出部の検出結果と前記第4のゼロクロス検出部の検出結果の重複部分を取得する第3のフィルタ部と、を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の距離測定装置。
The detection means includes
A first delay device for delaying the reflected wave;
A first attenuator for attenuating the delayed wave delayed by the delay unit;
A third adder that inverts the attenuated delayed wave attenuated and delayed by the first delay unit and the first attenuator and adds the inverted delayed wave to the reflected wave;
A third zero-cross detection unit for detecting a point where the addition result by the third adder zero-crosses;
A third attenuator for attenuating the reflected wave;
A fourth adder that inverts the attenuated wave attenuated by the third attenuator and adds the inverted wave to the delayed wave delayed by the first delay device;
A fourth zero-cross detection unit for detecting a point where the addition result by the fourth adder zero-crosses;
4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a third filter unit that obtains an overlapping portion of the detection result of the third zero-cross detection unit and the detection result of the fourth zero-cross detection unit. The described distance measuring device.
自車両が悪環境下にあるか否かを検出する悪環境検出手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にないことを検出した場合に前記計測対象物体までの距離の推定を行い、前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあ
ることを検出した場合に前記反射物体までの距離の推定を行わないことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれかに記載の距離測定装置。
It further includes a bad environment detection means for detecting whether or not the host vehicle is in a bad environment,
The estimation means estimates the distance to the measurement target object when the adverse environment detection means detects that the own vehicle is not in an adverse environment, and the adverse environment detection means causes the own vehicle to be in an adverse environment. 13. The distance measuring device according to claim 1, wherein when the presence is detected, the distance to the reflecting object is not estimated.
前記悪環境検出手段が自車両が悪環境下にあることを検出した場合に自車両が悪環境下にあることを通知する通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項13に記載の距離測定装置。   14. The distance according to claim 13, further comprising notification means for notifying that the host vehicle is in a bad environment when the bad environment detection unit detects that the host vehicle is in a bad environment. measuring device.
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