JP3044146B2 - 距離測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はパルス光を物体に向け
照射し、その物体による反射パルス光を受光し、パルス
光の照射時間から受光時間までの遅延時間より物体まで
の距離を求める距離測定装置に関するものである。
照射し、その物体による反射パルス光を受光し、パルス
光の照射時間から受光時間までの遅延時間より物体まで
の距離を求める距離測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の距離測定装置としては、
例えば特開平２−２２８５７９号公報等で開示されてい
るような装置が知られている。図３はその構成を示すブ
ロック図であり、１はレーザダイオード等の発光素子を
駆動してパルス光を発生させる送光装置、２は送光装置
１に接続され、パルス光の発生タイミングとなるクロッ
クパルスを発生するクロック発生器、３はパルス光を照
射された物体７からの反射パルス光を受光して電気信号
に変換する受光装置、４はクロック発生器２に接続され
たサンプルパルス発生器、５はサンプルパルス発生器４
に接続されたサンプルホールド回路、６は送光装置１、
クロック発生器４及びサンプルホールド回路５に接続さ
れ、物体７までの距離等を検出する処理装置である。
例えば特開平２−２２８５７９号公報等で開示されてい
るような装置が知られている。図３はその構成を示すブ
ロック図であり、１はレーザダイオード等の発光素子を
駆動してパルス光を発生させる送光装置、２は送光装置
１に接続され、パルス光の発生タイミングとなるクロッ
クパルスを発生するクロック発生器、３はパルス光を照
射された物体７からの反射パルス光を受光して電気信号
に変換する受光装置、４はクロック発生器２に接続され
たサンプルパルス発生器、５はサンプルパルス発生器４
に接続されたサンプルホールド回路、６は送光装置１、
クロック発生器４及びサンプルホールド回路５に接続さ
れ、物体７までの距離等を検出する処理装置である。
【０００３】次に、このように構成された従来装置の動
作を図４、図５を用いて説明する。図４はクロック発生
器２のクロックパルス周期内での動作波形を示す図、図
５はこの距離測定装置が１回の距離測定を行う時間間隔
での動作波形を示す図である。なお、図４，図５におい
て１０ａ，１１ａはクロックパルス、１０ｂ，１１ｂは
パルス光波形、１０ｃ，１１ｃはサンプルホールド回路
５の出力信号である。クロック発生器２は最大測定距離
に相当する時間以上の時間間隔Ｔのクロックパルスを発
生し（図４−１０ａ）、このクロックパルスは送光装置
１に入力される。送光装置１はこのクロックパルスに同
期してパルス光を発生させる（図４−１０ｂ）。このパ
ルス光は物体７により反射され受光装置３により受光さ
れる。受光装置３は光電変換により反射パルス光を電気
信号に変換して高周波増幅し、その出力信号はサンプル
ホールド回路５に入力される（図４−１０ｄ）。一方サ
ンプルパルス発生器４はクロック発生器２からのクロッ
クパルスを計数して、最大測定距離を距離分解能で除し
た値Ｍ以上のクロックパルス計数値を１周期（図５−１
１ａ）として計数を繰り返し、距離分解能に相当する微
小時間△ｔにクロックパルス計数値Ｎを乗じた時間分上
記クロックパルスを遅延させた遅延時間を有するサンプ
ルパルスを発生する（図４−１０ｃ）。サンプルホール
ド回路５は反射光のパルス信号を上記サンプルパルスで
サンプルし、次のサンプルパルスまでその信号レベルを
ホールドする（図４−１０ｅ）。このホールドされた信
号は高周波の反射パルス光の波形を低周波信号に周波数
変換した信号となっている（図５−１１ｅ）。処理装置
６はサンプルホールド回路５の低周波出力信号を反射パ
ルス光検出のしきい値と比較してしきい値以上の信号を
検出し（図５−ＡおよびＢ）、サンプルパルス発生器４
のクロックパルス計数値から距離測定装置と物体の間の
距離を下式（１）により求める。
作を図４、図５を用いて説明する。図４はクロック発生
器２のクロックパルス周期内での動作波形を示す図、図
５はこの距離測定装置が１回の距離測定を行う時間間隔
での動作波形を示す図である。なお、図４，図５におい
て１０ａ，１１ａはクロックパルス、１０ｂ，１１ｂは
パルス光波形、１０ｃ，１１ｃはサンプルホールド回路
５の出力信号である。クロック発生器２は最大測定距離
に相当する時間以上の時間間隔Ｔのクロックパルスを発
生し（図４−１０ａ）、このクロックパルスは送光装置
１に入力される。送光装置１はこのクロックパルスに同
期してパルス光を発生させる（図４−１０ｂ）。このパ
ルス光は物体７により反射され受光装置３により受光さ
れる。受光装置３は光電変換により反射パルス光を電気
信号に変換して高周波増幅し、その出力信号はサンプル
ホールド回路５に入力される（図４−１０ｄ）。一方サ
ンプルパルス発生器４はクロック発生器２からのクロッ
クパルスを計数して、最大測定距離を距離分解能で除し
た値Ｍ以上のクロックパルス計数値を１周期（図５−１
１ａ）として計数を繰り返し、距離分解能に相当する微
小時間△ｔにクロックパルス計数値Ｎを乗じた時間分上
記クロックパルスを遅延させた遅延時間を有するサンプ
ルパルスを発生する（図４−１０ｃ）。サンプルホール
ド回路５は反射光のパルス信号を上記サンプルパルスで
サンプルし、次のサンプルパルスまでその信号レベルを
ホールドする（図４−１０ｅ）。このホールドされた信
号は高周波の反射パルス光の波形を低周波信号に周波数
変換した信号となっている（図５−１１ｅ）。処理装置
６はサンプルホールド回路５の低周波出力信号を反射パ
ルス光検出のしきい値と比較してしきい値以上の信号を
検出し（図５−ＡおよびＢ）、サンプルパルス発生器４
のクロックパルス計数値から距離測定装置と物体の間の
距離を下式（１）により求める。
【０００４】 距離＝計算値Ｎ×△ｔ×光速／２ ・・・（１）
【０００５】すなわちクロックパルス計数値から求めら
れた送受光の時間差に光の速度を乗じ、物体までの往復
距離を求め、その半分が求める距離となる。クロックパ
ルスの計数値Ｎは、計数値が最大検出距離に相当する値
になると０に戻る。以上の動作を測定１周期とし、繰り
返すことで連続的に距離を得る。
れた送受光の時間差に光の速度を乗じ、物体までの往復
距離を求め、その半分が求める距離となる。クロックパ
ルスの計数値Ｎは、計数値が最大検出距離に相当する値
になると０に戻る。以上の動作を測定１周期とし、繰り
返すことで連続的に距離を得る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この種の距離測定装置
の問題点を図６を用いて説明する。図６に示す波形はサ
ンプルホールド回路５の出力信号であり、ＬＴは反射パ
ルス光検出の所定のしきい値を示す。従来装置の処理回
路は物体からの反射パルス光による受光信号をしきい値
ＬＴと比較することで検出し、その時のクロックパルス
の計数値Ｎを用いて距離を算出していた。そのため図で
示すように、受光信号のレベルの強弱によってクロック
パルスの計数値に誤差△Ｎが生じ、それによって測定距
離に△Ｎ×△ｔ×光速／２の誤差が生じていた。そのた
め測定対象物となる物体の反射率が違えば、たとえ同じ
距離に存在しても、その反射光の強弱は異なり、上記の
理由から異なった距離を計測し、測定距離に誤差が生じ
てしまうという問題点があった。例えば、この種の距離
測定装置を車両に装着し、先行車との車間距離を測定し
て、安全車間距離を保つようなシステムに利用した場
合、先行車の車種によって安全車間距離が異なり危険で
ある。すなわち、対象物の反射率によって生じる測定距
離のこの誤差は、この種の装置を組み込んだシステムに
とって、その安全性、信頼性に関わる重要な問題点とな
る。
の問題点を図６を用いて説明する。図６に示す波形はサ
ンプルホールド回路５の出力信号であり、ＬＴは反射パ
ルス光検出の所定のしきい値を示す。従来装置の処理回
路は物体からの反射パルス光による受光信号をしきい値
ＬＴと比較することで検出し、その時のクロックパルス
の計数値Ｎを用いて距離を算出していた。そのため図で
示すように、受光信号のレベルの強弱によってクロック
パルスの計数値に誤差△Ｎが生じ、それによって測定距
離に△Ｎ×△ｔ×光速／２の誤差が生じていた。そのた
め測定対象物となる物体の反射率が違えば、たとえ同じ
距離に存在しても、その反射光の強弱は異なり、上記の
理由から異なった距離を計測し、測定距離に誤差が生じ
てしまうという問題点があった。例えば、この種の距離
測定装置を車両に装着し、先行車との車間距離を測定し
て、安全車間距離を保つようなシステムに利用した場
合、先行車の車種によって安全車間距離が異なり危険で
ある。すなわち、対象物の反射率によって生じる測定距
離のこの誤差は、この種の装置を組み込んだシステムに
とって、その安全性、信頼性に関わる重要な問題点とな
る。
【０００７】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、距離測定装置から発生するパルス
光による物体からの反射光のレベルの強弱に関係なく、
距離を測定できるようにした距離測定装置を得ることを
目的としている。
めになされたもので、距離測定装置から発生するパルス
光による物体からの反射光のレベルの強弱に関係なく、
距離を測定できるようにした距離測定装置を得ることを
目的としている。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】 この発明の請求項１に係
る距離測定装置は、パルス光を送光する送光装置と、こ
の照射された上記パルス光の物体からの反射パルス光を
受光して受光信号を発生する受光装置と、上記受光装置
の出力信号のレベルを所定のレベルと比較して上記物体
の検出を判断する物体検出判断手段と、この物体検出判
断手段により上記物体を検出した場合に、受光信号のレ
ベルが所定時刻に所定レベルに至った後に、受光信号レ
ベルの時間変化率である傾きを算出すると共に、この傾
きから上記受光信号が上記所定レベルに至る時間を算出
し、上記所定時刻より上記算出された時間を減算して上
記受光信号の到達時刻を算出し、上記パルス光の送光時
より到達時刻に至る時間に基づいて上記物体までの距離
を演算する演算手段と、この演算手段により演算した距
離が所定の距離より近く、且つ、受光信号の傾きが所定
値と比較して小さいと判断された場合に、上記物体を大
気中の微少散乱物と判断する判断手段と、を備えたもの
である。
る距離測定装置は、パルス光を送光する送光装置と、こ
の照射された上記パルス光の物体からの反射パルス光を
受光して受光信号を発生する受光装置と、上記受光装置
の出力信号のレベルを所定のレベルと比較して上記物体
の検出を判断する物体検出判断手段と、この物体検出判
断手段により上記物体を検出した場合に、受光信号のレ
ベルが所定時刻に所定レベルに至った後に、受光信号レ
ベルの時間変化率である傾きを算出すると共に、この傾
きから上記受光信号が上記所定レベルに至る時間を算出
し、上記所定時刻より上記算出された時間を減算して上
記受光信号の到達時刻を算出し、上記パルス光の送光時
より到達時刻に至る時間に基づいて上記物体までの距離
を演算する演算手段と、この演算手段により演算した距
離が所定の距離より近く、且つ、受光信号の傾きが所定
値と比較して小さいと判断された場合に、上記物体を大
気中の微少散乱物と判断する判断手段と、を備えたもの
である。
【００１０】また、発明の請求項２に係る距離測定装置
は、パルス光を送光する送光装置と、この照射された上
記パルス光の物体からの反射パルス光を受光して受光信
号を発生する受光装置と、上記パルス光の発光タイミン
グをとるためのクロックパルスを発生するクロック発生
器と、複数回のパルス光発生期間を掃引周期として、こ
の１回の掃引周期の中で上記クロックパルスの発生時か
ら、所定の測定距離に相当する微小時間間隔づつ遅延さ
せた時期にサンプルパルスを発生するサンプルパルス発
生器と、このサンプルパルス信号により上記受光装置の
出力信号をサンプリングするサンプルホールド回路と、
このサンプルホールド回路の出力信号のレベルを所定の
レベルと比較して上記物体の検出を判断する物体検出判
断手段と、この物体検出判断手段により上記物体を検出
した場合に、受光信号のレベルが所定時刻に所定レベル
に至った後に、受光信号レベルの時間変化率である傾き
を算出すると共にこの傾きから上記所定レベルに至る時
間を算出し、上記所定時刻より上記算出された時間を減
算して上記受光信号の到達時刻を算出し、上記パルス光
の送光時より到達時刻に至る時間に基づいて上記物体ま
での距離を演算する演算手段と、この演算手段により演
算した距離が所定の距離より近く、且つ、受光信号の傾
きが所定値と比較して小さいと判断された場合に、上記
物体を大気中の微少散乱物と判断し、上記１掃引周期内
で上記演算手段による演算を再度行なわせる判断手段と
を備えたものである。
は、パルス光を送光する送光装置と、この照射された上
記パルス光の物体からの反射パルス光を受光して受光信
号を発生する受光装置と、上記パルス光の発光タイミン
グをとるためのクロックパルスを発生するクロック発生
器と、複数回のパルス光発生期間を掃引周期として、こ
の１回の掃引周期の中で上記クロックパルスの発生時か
ら、所定の測定距離に相当する微小時間間隔づつ遅延さ
せた時期にサンプルパルスを発生するサンプルパルス発
生器と、このサンプルパルス信号により上記受光装置の
出力信号をサンプリングするサンプルホールド回路と、
このサンプルホールド回路の出力信号のレベルを所定の
レベルと比較して上記物体の検出を判断する物体検出判
断手段と、この物体検出判断手段により上記物体を検出
した場合に、受光信号のレベルが所定時刻に所定レベル
に至った後に、受光信号レベルの時間変化率である傾き
を算出すると共にこの傾きから上記所定レベルに至る時
間を算出し、上記所定時刻より上記算出された時間を減
算して上記受光信号の到達時刻を算出し、上記パルス光
の送光時より到達時刻に至る時間に基づいて上記物体ま
での距離を演算する演算手段と、この演算手段により演
算した距離が所定の距離より近く、且つ、受光信号の傾
きが所定値と比較して小さいと判断された場合に、上記
物体を大気中の微少散乱物と判断し、上記１掃引周期内
で上記演算手段による演算を再度行なわせる判断手段と
を備えたものである。
【００１１】
【００１２】
【作用】 この発明の請求項１に係る距離測定装置によれ
ば、判断手段により、霧などの散乱物までの距離を測定
した場合を判断することができる。
ば、判断手段により、霧などの散乱物までの距離を測定
した場合を判断することができる。
【００１３】この発明の請求項２に係る距離測定装置に
よれば、霧などの散乱物までの距離を測定した場合は、
更に測定を繰り返して求める物体までの距離を測定する
ことができる。
よれば、霧などの散乱物までの距離を測定した場合は、
更に測定を繰り返して求める物体までの距離を測定する
ことができる。
【００１４】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１において、１〜５は図６に示したものと同じ
である。６Ａはサンプルホールド回路５の出力信号のレ
ベルを所定のレベルと比較し物体を検出するとともに、
この出力信号波形を取り込み、距離を演算する処理装置
である。
する。図１において、１〜５は図６に示したものと同じ
である。６Ａはサンプルホールド回路５の出力信号のレ
ベルを所定のレベルと比較し物体を検出するとともに、
この出力信号波形を取り込み、距離を演算する処理装置
である。
【００１５】この処理装置６Ａは、送光装置１に接続さ
れ、受光装置１を駆動制御するための送光装置駆動制御
手段６ａと、サンプルパルス発生器４に接続され、サン
プルパルス発生器４を駆動制御するためのサンプルパル
ス発生器駆動制御手段６ｂと、サンプルホールド回路５
に接続され、このサンプルホールド回路５の出力信号に
基づいて受光信号のレベルを所定のレベルと比較するこ
とで物体検出の判断を行う物体検出判断手段６ｃと、こ
の物体検出判断手段６ｃ及びサンプルホールド回路５と
の出力側に接続されるとともに、送光装置駆動制御手段
６ａの出力側に接続され、検出物体までの距離を求める
演算手段６ｄと、この演算手段６ｄに接続された判断手
段６ｅとを備えている。
れ、受光装置１を駆動制御するための送光装置駆動制御
手段６ａと、サンプルパルス発生器４に接続され、サン
プルパルス発生器４を駆動制御するためのサンプルパル
ス発生器駆動制御手段６ｂと、サンプルホールド回路５
に接続され、このサンプルホールド回路５の出力信号に
基づいて受光信号のレベルを所定のレベルと比較するこ
とで物体検出の判断を行う物体検出判断手段６ｃと、こ
の物体検出判断手段６ｃ及びサンプルホールド回路５と
の出力側に接続されるとともに、送光装置駆動制御手段
６ａの出力側に接続され、検出物体までの距離を求める
演算手段６ｄと、この演算手段６ｄに接続された判断手
段６ｅとを備えている。
【００１６】次に、このように構成された実施例１の動
作を説明する。クロック発生器２はクロックパルスを発
生し、それと同期して送光装置１はパルス光を発光させ
る。このパルス光は物体７により反射され受光装置３に
より受光される。受光装置３はこのパルス光を光電変換
し電気信号にした後、高周波増幅し、サンプルホールド
回路５に出力する。一方、サンプルパルス発生器４はク
ロック発生器２からのクロックパルスを計数して、その
計数値Ｎに距離分解能に相当する△ｔを乗じた時間だけ
クロックパルスより遅延させたサンプルパルスを発生す
る。サンプルホールド回路５は、このサンプルパルスに
より受光装置３から出力された受光信号をサンプルし、
次のサンプルパルス発生までホールドする。処理装置６
Ａにおける物体検出判断手段６ｃはこのサンプルホール
ド回路５の出力信号を反射パルス光検出のしきい値と比
較し、しきい値以上の信号を検出することで物体の検出
を判断する。
作を説明する。クロック発生器２はクロックパルスを発
生し、それと同期して送光装置１はパルス光を発光させ
る。このパルス光は物体７により反射され受光装置３に
より受光される。受光装置３はこのパルス光を光電変換
し電気信号にした後、高周波増幅し、サンプルホールド
回路５に出力する。一方、サンプルパルス発生器４はク
ロック発生器２からのクロックパルスを計数して、その
計数値Ｎに距離分解能に相当する△ｔを乗じた時間だけ
クロックパルスより遅延させたサンプルパルスを発生す
る。サンプルホールド回路５は、このサンプルパルスに
より受光装置３から出力された受光信号をサンプルし、
次のサンプルパルス発生までホールドする。処理装置６
Ａにおける物体検出判断手段６ｃはこのサンプルホール
ド回路５の出力信号を反射パルス光検出のしきい値と比
較し、しきい値以上の信号を検出することで物体の検出
を判断する。
【００１７】物体検出後における演算手段６ｅの動作を
図２を用いて説明する。なお、図の波形はサンプルホー
ルド回路５の出力信号、すなわち受光信号を示し、ＬＴ
は反射パルス光の検出のためのしきい値、Ｎはそのとき
のサンプルパルス発生器４のクロックパルス計数値を示
す。演算手段６ｄは物体検出判断手段６ｃによる物体の
検出後、クロックパルスでＮＣ回分の受光信号の各レベ
ルからその変化分ＬＣを算出し、波形の傾きＫをＫ＝Ｌ
Ｃ／ＮＣの式によって得る。この傾きＫを用いて、受光
信号がＬＴまで達するに要する時間ＮＴをＮＴ＝ＬＴ／
Ｋなる式によって得る。上記のＮからこのＮＴを差し引
いたＮＳ＝Ｎ−ＮＴは受光信号の開始点までのクロック
パルス計数値であり、これを下式（２）に代入して距離
を求める。
図２を用いて説明する。なお、図の波形はサンプルホー
ルド回路５の出力信号、すなわち受光信号を示し、ＬＴ
は反射パルス光の検出のためのしきい値、Ｎはそのとき
のサンプルパルス発生器４のクロックパルス計数値を示
す。演算手段６ｄは物体検出判断手段６ｃによる物体の
検出後、クロックパルスでＮＣ回分の受光信号の各レベ
ルからその変化分ＬＣを算出し、波形の傾きＫをＫ＝Ｌ
Ｃ／ＮＣの式によって得る。この傾きＫを用いて、受光
信号がＬＴまで達するに要する時間ＮＴをＮＴ＝ＬＴ／
Ｋなる式によって得る。上記のＮからこのＮＴを差し引
いたＮＳ＝Ｎ−ＮＴは受光信号の開始点までのクロック
パルス計数値であり、これを下式（２）に代入して距離
を求める。
【００１８】 距離＝ＮＳ×△ｔ×光速／２ ・・・（２）
【００１９】クロックパルスの計数値は、計数値が最大
検出距離に相当する値になると０に戻る。以上の動作を
測定１周期とし、繰り返すことで連続的に距離を得る。
検出距離に相当する値になると０に戻る。以上の動作を
測定１周期とし、繰り返すことで連続的に距離を得る。
【００２０】次に、判断手段６ｅの動作について説明す
る。演算手段６ｄにより距離を測定した結果、測定距離
が所定の距離より近く、かつ物体検出後に読み込んだ受
光信号の波形の傾きが所定の値と比較して小さい場合、
判断手段６ｅは比較的受光波レベルの弱いものが近距離
にあることから、対象物は霧などの散乱物質からの反射
によるものであると判断する。
る。演算手段６ｄにより距離を測定した結果、測定距離
が所定の距離より近く、かつ物体検出後に読み込んだ受
光信号の波形の傾きが所定の値と比較して小さい場合、
判断手段６ｅは比較的受光波レベルの弱いものが近距離
にあることから、対象物は霧などの散乱物質からの反射
によるものであると判断する。
【００２１】更に、この判断手段６ｅは上述のように散
乱物質を検出した場合は、１掃引周期内で所定の期間を
おいて、再び、演算手段６ｄに上述した距離測定を行な
わせ、こうして再度得られた測定距離を有効として出力
する。
乱物質を検出した場合は、１掃引周期内で所定の期間を
おいて、再び、演算手段６ｄに上述した距離測定を行な
わせ、こうして再度得られた測定距離を有効として出力
する。
【００２２】
【００２３】
【発明の効果】この発明の請求項１に係る距離測定装置
によれば、パルス光を送光する送光装置と、この照射さ
れた上記パルス光の物体からの反射パルス光を受光して
受光信号を発生する受光装置と、上記受光装置の出力信
号のレベルを所定のレベルと比較して上記物体の検出を
判断する物体検出判断手段と、この物体検出判断手段に
より上記物体を検出した場合に、受光信号のレベルが所
定時刻に所定レベルに至った後に、受光信号レベルの時
間変化率である傾きを算出すると共に、この傾きから上
記受光信号が上記所定レベルに至る時間を算出し、上記
所定時刻より上記算出された時間を減算して上記受光信
号の到達時刻を算出し、上記パルス光の送光時より到達
時刻に至る時間に基づいて上記物体までの距離を演算す
る演算手段と、この演算手段により演算した距離が所定
の距離より近く、且つ、受光信号の傾きが所定値と比較
して小さいと判断された場合に、上記物体を大気中の微
少散乱物と判断する判断手段とを備えたため、物体から
の反射光のレベルの強弱に関係なく正確に距離測定を行
う距離測定装置を実現することができるとともに、霧な
どの散乱物質が測定された場合をも判断することができ
るという効果を奏する。
によれば、パルス光を送光する送光装置と、この照射さ
れた上記パルス光の物体からの反射パルス光を受光して
受光信号を発生する受光装置と、上記受光装置の出力信
号のレベルを所定のレベルと比較して上記物体の検出を
判断する物体検出判断手段と、この物体検出判断手段に
より上記物体を検出した場合に、受光信号のレベルが所
定時刻に所定レベルに至った後に、受光信号レベルの時
間変化率である傾きを算出すると共に、この傾きから上
記受光信号が上記所定レベルに至る時間を算出し、上記
所定時刻より上記算出された時間を減算して上記受光信
号の到達時刻を算出し、上記パルス光の送光時より到達
時刻に至る時間に基づいて上記物体までの距離を演算す
る演算手段と、この演算手段により演算した距離が所定
の距離より近く、且つ、受光信号の傾きが所定値と比較
して小さいと判断された場合に、上記物体を大気中の微
少散乱物と判断する判断手段とを備えたため、物体から
の反射光のレベルの強弱に関係なく正確に距離測定を行
う距離測定装置を実現することができるとともに、霧な
どの散乱物質が測定された場合をも判断することができ
るという効果を奏する。
【００２４】また、この発明の請求項２に係る距離測定
装置によれば、パルス光を送光する送光装置と、この照
射された上記パルス光の物体からの反射パルス光を受光
して受光信号を発生する受光装置と、上記パルス光の発
光タイミングをとるためのクロックパルスを発生するク
ロック発生器と、複数回のパルス光発生期間を掃引周期
として、この１回の掃引周期の中で上記クロックパルス
の発生時から、所定の測定距離に相当する微小時間間隔
づつ遅延させた時期にサンプルパルスを発生するサンプ
ルパルス発生器と、このサンプルパルス信号により上記
受光装置の出力信号をサンプリングするサンプルホール
ド回路と、このサンプルホールド回路の出力信号のレベ
ルを所定のレベルと比較して上記物体の検出を判断する
物体検出判断手段と、この物体検出判断手段により上記
物体を検出した場合に、受光信号のレベルが所定時刻に
所定レベルに至った後に、受光信号レベルの時間変化率
である傾きを算出すると共にこの傾きから上記所定レベ
ルに至る時間を算出し、上記所定時刻より上記算出され
た時間を減算して上記受光信号の到達時刻を算出し、上
記パルス光の送光時より到達時刻に至る時間に基づいて
上記物体までの距離を演算する演算手段と、この演算手
段により演算した距離が所定の距離より近く、且つ、受
光信号の傾きが所定値と比較して小さいと判断された場
合に、上記物体を大気中の微少散乱物と判断し、上記１
掃引周期内で上記演算手段による演算を再度行なわせる
判断手段とを備えたため、物体からの反射光のレベルの
強弱に関係なく正確に距離測定を行う距離測定装置を実
現することができるとともに、霧などの散乱物質までの
距離が測定された場合をも判断することができ、このよ
うな散乱物質を通して、より遠方の対象物を検知するこ
とができるという効果を奏する。したがって例えば、こ
の距離測定装置を車両に装着し、先行車との車間距離を
測定して、安全車間距離を保つようなシステムに利用し
た場合、先行車の車種の違いによって測距誤差を生じる
ことがなく、また、霧などによる誤検知もないので、シ
ステムにとって、その安全性、信頼性を向上させること
ができるという効果を奏する。
装置によれば、パルス光を送光する送光装置と、この照
射された上記パルス光の物体からの反射パルス光を受光
して受光信号を発生する受光装置と、上記パルス光の発
光タイミングをとるためのクロックパルスを発生するク
ロック発生器と、複数回のパルス光発生期間を掃引周期
として、この１回の掃引周期の中で上記クロックパルス
の発生時から、所定の測定距離に相当する微小時間間隔
づつ遅延させた時期にサンプルパルスを発生するサンプ
ルパルス発生器と、このサンプルパルス信号により上記
受光装置の出力信号をサンプリングするサンプルホール
ド回路と、このサンプルホールド回路の出力信号のレベ
ルを所定のレベルと比較して上記物体の検出を判断する
物体検出判断手段と、この物体検出判断手段により上記
物体を検出した場合に、受光信号のレベルが所定時刻に
所定レベルに至った後に、受光信号レベルの時間変化率
である傾きを算出すると共にこの傾きから上記所定レベ
ルに至る時間を算出し、上記所定時刻より上記算出され
た時間を減算して上記受光信号の到達時刻を算出し、上
記パルス光の送光時より到達時刻に至る時間に基づいて
上記物体までの距離を演算する演算手段と、この演算手
段により演算した距離が所定の距離より近く、且つ、受
光信号の傾きが所定値と比較して小さいと判断された場
合に、上記物体を大気中の微少散乱物と判断し、上記１
掃引周期内で上記演算手段による演算を再度行なわせる
判断手段とを備えたため、物体からの反射光のレベルの
強弱に関係なく正確に距離測定を行う距離測定装置を実
現することができるとともに、霧などの散乱物質までの
距離が測定された場合をも判断することができ、このよ
うな散乱物質を通して、より遠方の対象物を検知するこ
とができるという効果を奏する。したがって例えば、こ
の距離測定装置を車両に装着し、先行車との車間距離を
測定して、安全車間距離を保つようなシステムに利用し
た場合、先行車の車種の違いによって測距誤差を生じる
ことがなく、また、霧などによる誤検知もないので、シ
ステムにとって、その安全性、信頼性を向上させること
ができるという効果を奏する。
【図１】この発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施例１の動作を示す波形図であ
る。
る。
【図３】従来の距離測定装置を示すブロック図である。
【図４】従来の距離測定装置の動作を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図５】従来の距離測定装置の動作を示すタイムチャー
トである。
トである。
【図６】従来の距離測定装置の動作を示す波形図であ
る。
る。
１ 送光装置 ２ クロック発生器 ３ 受光装置 ４ サンプルパルス発生器 ５ サンプルホールド回路 ６Ａ 処理装置 ６ｃ 物体検出判断手段 ６ｄ 演算手段 ６ｅ 判断手段 ７ 物体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95
Claims (2)
- 【請求項１】 パルス光を送光する送光装置と、 この照射された上記パルス光の物体からの反射パルス光
を受光して受光信号を発生する受光装置と、 上記受光装置の出力信号のレベルを所定のレベルと比較
して上記物体の検出を判断する物体検出判断手段と、 この物体検出判断手段により上記物体を検出した場合
に、受光信号のレベルが所定時刻に所定レベルに至った
後に、受光信号レベルの時間変化率である傾きを算出す
ると共に、この傾きから上記受光信号が上記所定レベル
に至る時間を算出し、上記所定時刻より上記算出された
時間を減算して上記受光信号の到達時刻を算出し、上記
パルス光の送光時より到達時刻に至る時間に基づいて上
記物体までの距離を演算する演算手段と、この演算手段により演算した距離が所定の距離より近
く、且つ、受光信号の傾きが所定値と比較して小さいと
判断された場合に、上記物体を大気中の微少散乱物と判
断する判断手段と、 を備えた距離測定装置。 - 【請求項２】 パルス光を送光する送光装置と、 この照射された上記パルス光の物体からの反射パルス光
を受光して受光信号を発生する受光装置と、上記パルス光の発光タイミングをとるためのクロックパ
ルスを発生するクロック発生器と、 複数回のパルス光発生期間を掃引周期として、この１回
の掃引周期の中で上記クロックパルスの発生時から、所
定の測定距離に相当する微小時間間隔づつ遅延させた時
期にサンプルパルスを発生するサンプルパルス発生器
と、このサンプルパルス信号により上記受光装置の出力
信号をサンプリングするサンプルホールド回路と、 このサンプルホールド回路 の出力信号のレベルを所定の
レベルと比較して上記物体の検出を判断する物体検出判
断手段と、 この物体検出判断手段により上記物体を検出した場合
に、受光信号のレベルが所定時刻に所定レベルに至った
後に、受光信号レベルの時間変化率である傾きを算出す
ると共にこの傾きから上記所定レベルに至る時間を算出
し、上記所定時刻より上記算出された時間を減算して上
記受光信号の到達時刻を算出し、上記パルス光の送光時
より到達時刻に至る時間に基づいて上記物体までの距離
を演算する演算手段と、 この演算手段により演算した距離が所定の距離より近
く、且つ、受光信号の傾きが所定値と比較して小さいと
判断された場合に、上記物体を大気中の微少散乱物と判
断し、上記１掃引周期内で上記演算手段による演算を再
度行なわせる判断手段と、 を備えた距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049282A JP3044146B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049282A JP3044146B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 距離測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258434A JPH06258434A (ja) | 1994-09-16 |
| JP3044146B2 true JP3044146B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=12826526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049282A Expired - Fee Related JP3044146B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 距離測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3044146B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108139481A (zh) * | 2015-09-29 | 2018-06-08 | 高通股份有限公司 | 具有反射信号强度测量的lidar系统 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5049282A patent/JP3044146B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108139481A (zh) * | 2015-09-29 | 2018-06-08 | 高通股份有限公司 | 具有反射信号强度测量的lidar系统 |
| US11131756B2 (en) | 2015-09-29 | 2021-09-28 | Qualcomm Incorporated | LIDAR system with reflected signal strength measurement |
| CN108139481B (zh) * | 2015-09-29 | 2022-03-01 | 高通股份有限公司 | 具有反射信号强度测量的lidar系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06258434A (ja) | 1994-09-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |