JP3156473B2 - Vehicle distance measuring device - Google Patents

Vehicle distance measuring device

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JP3156473B2
JP3156473B2 JP32259493A JP32259493A JP3156473B2 JP 3156473 B2 JP3156473 B2 JP 3156473B2 JP 32259493 A JP32259493 A JP 32259493A JP 32259493 A JP32259493 A JP 32259493A JP 3156473 B2 JP3156473 B2 JP 3156473B2
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light transmission
distance
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電磁波、特にパルス光
を照射し、このパルス光が物体に当たって反射された反
射光を受光し、パルス光の送受光間の時間差により物体
までの距離を求める車両用距離測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle for irradiating an electromagnetic wave, particularly a pulse light, receiving a reflected light reflected by the pulse light hitting an object, and obtaining a distance to the object based on a time difference between transmission and reception of the pulse light. The present invention relates to a distance measuring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の車両用距離測定装置としては、
送受光間の時間を単純に測定するものや、例えば特開平
2−228579号公報等で開示されているいわゆるサ
ンプリング方式によって測距するものなどがある。ここ
では上記公報で説明されている距離測定装置を図8に基
づき説明する。図8において、1は送光手段である発光
器であり、レーザーのパルス光を照射する。2はクロッ
クパルスを発生するクロックパルス発生器2であり、ク
ロックパルスの発生に同期して発光器1はパルス光を照
射する。3は発光器1から照射されたパルス光が物体7
に当たって反射された反射光を受光する受光手段である
受光器である。4はサンプルパルス発生器、5はサンプ
ルホールド回路、6は物体7までの距離などを検出する
処理手段であるCPUである。
2. Description of the Related Art As this type of vehicle distance measuring device,
There are those that simply measure the time between transmission and reception, and those that measure the distance by a so-called sampling method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-228579. Here, the distance measuring device described in the above publication will be described with reference to FIG. In FIG. 8, reference numeral 1 denotes a light emitting device as a light transmitting means, which irradiates laser pulse light. Reference numeral 2 denotes a clock pulse generator 2 that generates a clock pulse, and the light emitter 1 emits pulse light in synchronization with the generation of the clock pulse. Reference numeral 3 denotes a pulse light emitted from the light emitting device 1
Is a light receiving device that is a light receiving unit that receives the reflected light reflected by the light receiving device. 4 is a sample pulse generator, 5 is a sample and hold circuit, and 6 is a CPU as processing means for detecting the distance to the object 7 and the like.

【0003】次にこのように構成された車両用距離測定
装置の動作を説明する。クロックパルス発生器2から発
生したクロックパルスによって発光器1からパルス光が
発生される。パルス光を発生したときに前方に物体7が
あればこの物体7からの反射光が受光器3によって受け
られ、受光信号がサンプルホールド回路5に入力され
る。ここで、サンプルパルス発生器4はクロックパルス
発生器2から発生するクロックパルスが何回発生された
か、つまり発光器1から何回発光されたかを数え、この
パルスの発生回数にΔt時間を乗じた時間だけ前記クロ
ックパルスよりも遅延させた時間にサンプルパルスを発
生する。このサンプルパルスは前記サンプルホールド回
路5に入力され、サンプルホールド回路5ではサンプル
パルスが入ってくる毎に受光器3での受光信号をホール
ドする。そしてCPU6では距離を検出するのに必要な
受光信号の所定のしきい値と前記サンプルホールド回路
5でサンプルされた受光信号の値とを比較し、前記しき
い値以上の受光信号になったらその受光信号になるまで
に発生したクロックパルスの数を数え、このクロックパ
ルス数Nに距離分解能に相当する前記遅延時間Δtと光
が1秒間に進む距離とを乗じ、その積を2で除すれば
(前記積は物体と距離測定装置間の往復距離だから)物
体7までの距離Rが求められる。これを式で表すと下式
(1)の通りである。 R=N*Δt*c/2…(式1)
Next, the operation of the thus configured vehicle distance measuring device will be described. The pulse light is generated from the light emitting device 1 by the clock pulse generated from the clock pulse generator 2. If there is an object 7 ahead when the pulsed light is generated, the reflected light from this object 7 is received by the light receiver 3, and the light receiving signal is input to the sample and hold circuit 5. Here, the sample pulse generator 4 counts how many clock pulses generated from the clock pulse generator 2 are generated, that is, how many times the light is emitted from the light emitting device 1, and multiplies the number of generated pulses by Δt time. A sample pulse is generated at a time delayed from the clock pulse by a time. The sample pulse is input to the sample and hold circuit 5, and the sample and hold circuit 5 holds the light receiving signal in the light receiver 3 every time a sample pulse is input. Then, the CPU 6 compares a predetermined threshold value of the light receiving signal necessary for detecting the distance with a value of the light receiving signal sampled by the sample and hold circuit 5, and when the light receiving signal exceeds the threshold value, Counting the number of clock pulses generated until the light receiving signal is obtained, multiplying the number of clock pulses N by the delay time Δt corresponding to the distance resolution and the distance that light travels for 1 second, and dividing the product by 2 (Since the product is the reciprocating distance between the object and the distance measuring device), the distance R to the object 7 is obtained. This is represented by the following equation (1). R = N * Δt * c / 2 (Equation 1)

【0004】以上のサンプリング方式についてもう少し
説明する。まず一定の時間を設定しておく。そして、こ
の一定の時間毎に自車の前方等の物体の有無と物体が有
る場合はその物体までの距離が求められる。そして前記
一定の時間内では発光器1から一定間隔のクロックパル
スによってその間隔でパルス光が発生される。ここで前
記一定の時間はパルス光の発生間隔に比べて遥かに長く
設定され、この時間内でクロックパルス発生毎にサンプ
ルパルスがΔt時間ずつ遅れて発生され、そのサンプル
パルスがサンプルホールドされる。そして、サンプルホ
ールド回路6でサンプルパルスを受ける毎に受光器3か
らの受光信号をサンプルする。前記時間Δtは前記した
ように距離分解能に相当し、例えば前記一定の時間内で
の最初のクロックパルスによって発生されたパルス光に
対する受光レベルが前記しきい値を越えておれば、光が
Δt時間に進む距離が装置と物体7までの往復距離にな
る。このように前記一定の時間内で何回目のクロックパ
ルスで受光レベルがしきい値を越えたかによって物体ま
での距離が判る。このクロックパルスはその発生回数が
最大検出距離に相当する値になると0に戻る。以上の一
定の時間毎の動作を一周期として、これを繰返し、各周
期毎に測距値を求めることとなる。
[0004] The above sampling method will be described a little more. First, set a certain time. Then, the presence / absence of an object such as in front of the vehicle and the distance to the object, if any, are determined at regular intervals. Then, within the above-mentioned fixed time, pulsed light is generated from the light-emitting device 1 at regular intervals by clock pulses at regular intervals. Here, the predetermined time is set to be much longer than the pulse light generation interval. Within this time, a sample pulse is generated with a delay of Δt every time a clock pulse is generated, and the sample pulse is sampled and held. Then, each time the sample and hold circuit 6 receives a sample pulse, the light reception signal from the light receiver 3 is sampled. The time Δt corresponds to the distance resolution as described above. For example, if the light receiving level with respect to the pulse light generated by the first clock pulse within the certain time exceeds the threshold value, the light becomes Δt time. Is the reciprocating distance between the apparatus and the object 7. In this way, the distance to the object can be determined by the number of clock pulses within which the light receiving level has exceeded the threshold value within the predetermined time. This clock pulse returns to 0 when the number of occurrences reaches a value corresponding to the maximum detection distance. The above-described operation at regular time intervals is defined as one cycle, and this operation is repeated to determine the distance measurement value for each cycle.

【0005】ところで、上記のような距離測定装置は上
記しきい値以上にならなければ測距不能であり、遠距離
の物体を検出するにはそれだけ大きな送光パワーが必要
である。ところが、一方で、人間(特に目)に対する安
全性を考えた場合には送光パワーの低減が望ましい。こ
のため、例えば特開昭49−16463号公報や特開昭
63−106587号公報に記載された距離測定装置が
提案されている。
[0005] Incidentally, the distance measuring apparatus as described above cannot perform distance measurement unless the distance exceeds the threshold value, and a large light transmission power is required to detect a distant object. However, on the other hand, when considering safety for humans (especially eyes), it is desirable to reduce the light transmission power. For this reason, distance measuring devices described in, for example, JP-A-49-16463 and JP-A-63-106587 have been proposed.

【0006】まず特開昭49−16463号公報では車
速が大きい程、悪天候程、或は昼程照射するレーザ光を
強くし、低速や晴天や夜の場合にはレーザ光を前記の場
合より弱くして人体に対する安全性を図っている。また
特開昭63−106587号公報には、レーザ光の光出
力を当初は弱くしておき、障害物がなければある一定値
まで光出力を徐々に強めていき、障害物が検出された
ら、その物までの距離を求め、光出力が求められた距離
に対して送光が強すぎれば、光出力を弱め、逆に光出力
が距離に対して弱ければ、強めることが記載されてい
る。ここで測定距離に応じた光出力は人体に対する最大
許容露光量MPEを越えないように設定されている。こ
れにより、人体に悪影響を及ぼさない程度で光出力が発
せられる。
First, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-16463, the laser light to be irradiated is increased when the vehicle speed is high, when the weather is bad, or during the daytime. To ensure safety for the human body. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-106587 discloses that the light output of a laser beam is initially weakened, and if there is no obstacle, the light output is gradually increased to a certain value. It describes that the distance to the object is determined, and if the light transmission is too strong relative to the distance at which the optical output is determined, the optical output is reduced, and if the optical output is weak relative to the distance, the output is increased. Here, the light output according to the measurement distance is set so as not to exceed the maximum allowable exposure MPE for the human body. As a result, light output is generated to such an extent that the human body is not adversely affected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報で開示された距離測定装置には次に述べる課題があっ
た。すなわち、特開昭49−16463号公報で示され
ているような車速等によるレーザ光の強さの制御の仕方
では物体の有無に拘らず送光パワーを下げているため、
物体検出に必要な送光パワーが必要以上に低く抑えら
れ、検出範囲が制限されてしまうという問題点があっ
た。
However, the distance measuring device disclosed in the above publication has the following problems. That is, in the method of controlling the intensity of the laser beam by the vehicle speed or the like as disclosed in JP-A-49-16463, the light transmission power is reduced regardless of the presence or absence of an object.
There is a problem in that the light transmission power required for object detection is suppressed lower than necessary, and the detection range is limited.

【0008】また特開昭63−106587号公報で示
された装置は物体までの検出距離によって送光パワーが
制御されるものであるため、人間への安全性の確保のた
め低く抑えられており、車両などの物体を検出するのに
必要な送光パワーが得られないことがあった。このため
測距誤差が生じやすかった。さらに対象物の反射率によ
って受光パワーに強弱が生じるため、例えば車両のリフ
レクタと他の車体部分からの反射光がミックスされた場
合に、元々送光パワーが弱ければ反射光も弱いため、受
光パワーもあまり強い値が得られず、本来、検出範囲に
ある車両からの光を受けても受光パワーがしきい値付近
にしかならない場合があり、このため測距値がばらつく
ことがあった。
In the device disclosed in JP-A-63-106587, the light transmission power is controlled according to the detection distance to an object, so that it is kept low to ensure safety for humans. In some cases, light transmission power required for detecting an object such as a vehicle cannot be obtained. For this reason, a ranging error was likely to occur. Furthermore, since the received light power varies depending on the reflectivity of the object, for example, when the reflected light from the reflector of the vehicle and other body parts is mixed, if the transmitted light power is originally low, the reflected light is also weak. In some cases, a very strong value cannot be obtained, and even when light from a vehicle within the detection range is received, the received light power may be only near the threshold value, and thus the distance measurement value may vary.

【0009】この発明は、上記のような問題点を解決す
べく、人間の特に目に対する安全性を確保しながら、測
距値のばらつきを抑え、且つ測定距離範囲の長い車両用
距離測定装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vehicle distance measuring device that suppresses variations in distance measurement values and has a long measurement distance range while ensuring safety for humans, particularly eyes. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明では、パルス光
を送光する送光手段と、この送光手段からのパルス光が
物体に照射された反射光を受光する受光手段と、パルス
光の送受光の時間差に基づいて物体までの距離を求める
処理手段とを備えた距離測定装置において、検出された
物体の種類を前記処理手段で求められた距離と前記受光
手段での受光パワーに基づいて推測する手段と、この手
段で推測された物体の種類に応じて送光パワーを制御す
る送光制御手段を有することを特徴とする車両用距離測
定装置によって上記課題を解決する。また、パルス光を
送光する送光手段と、この送光手段からのパルス光が物
体に照射された反射光を受光する受光手段と、パルス光
の送受光の時間差に基づいて物体までの距離を求める処
理手段とを備えた距離測定装置において、ブレーキ操作
の有無を検出するブレーキ作動検知手段と、この検知手
段によってブレーキが操作されたことが検知されれば送
光手段からの送光パワーを低下させる送光制御手段を有
することを特徴とする車両用距離測定装置によっても上
記課題を解決する。
According to the present invention, there is provided a light transmitting means for transmitting a pulse light, a light receiving means for receiving a reflected light of an object irradiated with the pulse light from the light transmitting means, and a light receiving means for receiving the pulse light. Processing means for obtaining the distance to the object based on the time difference between the transmission and reception of light .
The type of the object and the distance determined by the processing means and the light reception
Means for estimating based on the received light power of the means,
Control the light transmission power according to the type of object estimated at the step
The above problem is solved by a vehicle distance measuring device having light transmission control means . A light transmitting means for transmitting the pulsed light; a light receiving means for receiving the reflected light irradiated on the object with the pulsed light from the light transmitting means; And a processing means for determining the brake operation.
Brake operation detection means for detecting the presence or absence of
If it is detected that the brake has been operated by the gear,
Light transmission control means for reducing the light transmission power from optical means
The above problem is also solved by a vehicle distance measuring device characterized by performing the above.

【0011】た、パルス光を送光する送光手段と、こ
の送光手段からのパルス光が物体に照射された反射光を
受光する受光手段と、パルス光の送受光の時間差に基づ
いて物体までの距離を求める処理手段とを備えた距離測
定装置において、地図上の自車の走行位置を検出する手
段と、この手段で検出された走行位置が自動車専用道路
でなければ、自動車専用道路の場合に比べて送光手段か
らの送光パワーを下げる送光制御手段を有することを特
徴とする車両用距離測定装置によっても上記課題を解決
する。
[0011] Also, a light-sending means for sending a pulsed light, a light receiving means for the pulsed light from the light-sending means for receiving the reflected light applied to the object, based on the time difference between transmission and reception light of the pulsed light A distance measuring device comprising a processing means for obtaining a distance to an object, a means for detecting a traveling position of the own vehicle on a map, and an automobile exclusive road if the traveling position detected by the means is not an automobile exclusive road. The above problem is also solved by a vehicle distance measuring device having a light transmission control means for lowering the light transmission power from the light transmission means as compared with the case of (1).

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【作用】請求項1の発明では、検出された物体の種類を
処理手段で求められた距離と受光手段での受光パワーに
基づいて推測するとともに、推測された物体の種類に応
じて送光パワーが制御されるので、その検出物に応じた
必要な送光パワーにて距離測定がなされる。 請求項2の
発明では、請求項1において、特に検出された物体が人
の場合は検出した際の受光パワーに所定の受光パワーを
加えた値に対応する送光パワーにて送光手段からパルス
光を送光し、検出された物体が車両の場合は、検出した
際の受光パワーにて送光手段からパルス光を送光する。
請求項3の発明では、ブレーキ作動検知手段で、ブレー
キが操作されたことを検知すれば、送光制御手段によっ
て送光手段からの送光パワーを低減させる。
According to the first aspect of the invention, the type of the detected object is
To the distance obtained by the processing means and the received light power by the light receiving means
Guess based on the type of the guessed object.
Light transmission power is controlled in
The distance is measured at the required light transmission power. Claim 2
In the present invention, in claim 1, the detected object is a person.
In the case of, the specified received power is added to the detected light power.
Pulse from the light transmitting means at the light transmitting power corresponding to the added value
Transmits light and, if the detected object is a vehicle, detects
The pulse light is transmitted from the light transmitting means at the received light power at that time.
According to the third aspect of the present invention, the brake operation detecting means includes
When it detects that the key has been operated, the light transmission control means
To reduce the light transmission power from the light transmission means.

【0014】請求項4の発明では、地図上の自車位置を
検出し、その自車位置が自動車専用道でない場合は、自
動車専用道路を走行している場合よりも送光パワーを減
少させる。請求項5の発明では、請求項4において、
に自動車専用道路を走行中はその時の受光パワーに基づ
いた送光パワーを送光手段から照射する。
According to the fourth aspect of the present invention, the position of the own vehicle on the map is detected, and when the position of the own vehicle is not a dedicated road, the light transmission power is reduced as compared with the case where the vehicle is running on a dedicated road. According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, particularly when the vehicle is traveling on a motorway , the light transmitting means emits light transmitting power based on the received light power at that time.

【0015】[0015]

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【実施例】この発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 実施例1 図1に実施例1の構成を示す。図1において、1は送光
手段である発光器、2はクロックパルス発生器、3は受
光手段である受光器、4はサンプルパルス発生器、5は
サンプルホールド回路、6は従来例の説明部分で述べた
サンプリング方式を採用して前記式1によって物体7ま
での距離を求める処理手段であるCPUであり、この構
成および距離測定動作は従来例と同様である。この距離
測定装置は自動車の前部などに取り付けられる。この実
施例ではCPU6に送光制御手段としての機能も備わっ
ている。そして、この送光制御手段によって受光パワー
を基に送光パワーが調節される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First Embodiment FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light emitting unit as a light transmitting unit, 2 denotes a clock pulse generator, 3 denotes a light receiving unit as a light receiving unit, 4 denotes a sample pulse generator, 5 denotes a sample and hold circuit, and 6 denotes a conventional example. This is a CPU which is a processing means for obtaining the distance to the object 7 by the above-mentioned equation 1 by employing the sampling method described above, and its configuration and distance measuring operation are the same as those of the conventional example. This distance measuring device is attached to the front of a car or the like. In this embodiment, the CPU 6 also has a function as light transmission control means. The light transmission power is adjusted by the light transmission control means based on the received light power.

【0018】その具体的内容を図2、3に基づき説明す
る。図2に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、縦方向は受光パルスの強さ(受光
パワー)、横方向はサンプルパルス発生器4のクロック
パルス計数値Nを表す。Lは受光されたパルス光の検出
のしきい値であり、受光パワーがLを越えなければCP
U6によって物体からの反射光として検知されない。受
光パワーがしきい値Lを越えれば測距可能となるが、C
PU6のはこのあと受光パワーがピークとなるピーク点
Pでの値LPをホールドする。この受光パワーLPを基
に図3に示すグラフによって、送光制御手段としての機
能を持ったCPU6は受光パワーLPに応じた送光パワ
ーLMにて発光器1から次回の送光をさせる。
The specific contents will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an output signal of the sample-and-hold circuit 5, that is, a light receiving signal. The vertical direction represents the intensity of the light receiving pulse (light receiving power), and the horizontal direction represents the clock pulse count value N of the sample pulse generator 4. L is a threshold for detecting the received pulsed light, and if the received light power does not exceed L, CP
It is not detected as reflected light from the object by U6. If the received light power exceeds the threshold L, distance measurement becomes possible.
PU6 holds the value LP at the peak point P at which the received light power thereafter peaks. According to the graph shown in FIG. 3 based on the received light power LP, the CPU 6 having the function as the light transmission control means causes the light emitting device 1 to transmit the next light with the light transmission power LM corresponding to the received light power LP.

【0019】図3から判るように、今回の受光パワーが
高ければ、次回の送光パワーは低くなり、今回の受光パ
ワーが低ければ、次回の送光パワーは高くなる。すなわ
ち、その時の受光パワーに応じた送光パワーとなるよう
にCPU6で送光パワーが調節されるのである。図3の
送受光パワーの関係は、或る受光パワーに対して、次回
は適度な受光パワーとなるような送光パワーが実験的に
求められたもので、これがCPU6内に設定されてい
る。このようにすると、例えばしきい値L付近の受光パ
ワーしかない微弱な反射光しか得られない物体に対して
も次回は十分な送光パワーを照射してより確実な測距値
が得られる。
As can be seen from FIG. 3, the higher the current light receiving power, the lower the next light transmitting power, and the lower the current light receiving power, the higher the next light transmitting power. That is, the light transmission power is adjusted by the CPU 6 so as to be a light transmission power corresponding to the light reception power at that time. The relationship between the transmission and reception powers in FIG. 3 is obtained by experimentally obtaining a transmission power that will be an appropriate reception power next time for a certain reception power, and this is set in the CPU 6. In this way, for example, a sufficient light transmission power is applied next time to an object that can obtain only a weak reflected light having only a light reception power near the threshold value L, and a more reliable distance measurement value can be obtained.

【0020】実施例2 実施例2において、基本的な構成、距離演算の基本的な
手法は従来例と同様である。ここではしきい値検出後、
送光器1からパルス光を発光させる際にCPU6で行な
う処理が異なり、距離と受光パワーを用いて、例えば車
両と人間のように反射率の差が大きい物体を識別し、そ
の物体に応じた送光パワー制御を行なう。すなわち、こ
の例では物体の種類を推測する手段としての機能がCP
U6内に備わっており、具体的には検出された距離とそ
の際の受光パワーから物体の種類を推測する。そして、
送光制御手段としての機能を備えたCPU6によって前
記距離と受光パワーの関係、つまり検出された物体の種
類に応じて、基本となる受光パワーを決定し、この基本
受光パワーに応じた送光パワーを発光器1から送光させ
る。
Embodiment 2 In Embodiment 2, the basic configuration and the basic method of distance calculation are the same as those of the conventional example. Here, after detecting the threshold,
The processing performed by the CPU 6 when the pulse light is emitted from the light transmitter 1 is different. For example, an object having a large difference in reflectance, such as a vehicle and a human, is identified using the distance and the received light power, and the object is determined according to the object. Light transmission power control is performed. That is, in this example, the function of estimating the type of the object is CP
It is provided in U6. Specifically, the type of the object is estimated from the detected distance and the received light power at that time. And
The CPU 6 having a function as a light transmission control means determines a basic light reception power according to the relationship between the distance and the received light power, that is, a type of the detected object, and determines a light transmission power according to the basic light reception power. Is transmitted from the light emitting device 1.

【0021】その具体例を図4のマップにしたがって説
明する。図4において、横軸は測定された距離、縦軸は
受光パワーを示す。この図で、領域(ア)は検出物体が
反射鏡の場合の距離と受光パワーの関係、領域(イ)は
同じく車両の場合、領域(ウ)は人の場合、領域(エ)
はノイズの場合である。CPU6では距離測定の際に、
その距離と受光パワーの関係から物体の種類を推測し、
次回の送光パワーの強さに反映させる。
A specific example will be described with reference to the map of FIG. 4, the horizontal axis represents the measured distance, and the vertical axis represents the received light power. In this figure, the area (A) is the relationship between the distance and the received light power when the detection object is a reflecting mirror, the area (A) is a vehicle, the area (C) is a person, and the area (D).
Is the case of noise. In the distance measurement by the CPU 6,
Infer the type of object from the relationship between the distance and the received light power,
This is reflected in the intensity of the next light transmission power.

【0022】ここで物体が反射鏡の場合は、検出距離に
対して受光パワーが強すぎるので、実際の受光パワーL
Pに所定のパワーΔW1を加算して求めた値を基準受光
パワーWとして設定する。物体が車両の場合は実際の受
光パワーLPをそのまま基準受光パワーとし、物体が人
間の場合には安全性を考えて実際の受光パワーLPに所
定のパワーΔW2を加えた値を基準受光パワーとする。
さらに物体がノイズ、つまり検出値は前記しきい値Lを
越えているものの誤検出によるものか何らかの物体なの
か不明瞭な場合にはもっと確実に物体を把握したいの
で、実際の受光パワーLPから所定のパワーΔW3を差
し引いた値を基準受光パワーとする。これを式で表すと
以下のようになる。 (ア)の場合: W=LP+ΔW1(式2) (イ)の場合: W=LP (式3) (ウ)の場合: W=LP+ΔW2(式4) (エ)の場合: W=LP−ΔW3(式5) 以上のような基準受光パワーは予め実験によって求めら
れ、これがCPU6に記憶されているのものである。
If the object is a reflecting mirror, the received light power is too strong with respect to the detection distance.
A value obtained by adding a predetermined power ΔW1 to P is set as the reference light receiving power W. When the object is a vehicle, the actual received power LP is used as it is as the reference received power. When the object is a human, the value obtained by adding a predetermined power ΔW2 to the actual received power LP is considered as the reference received power in consideration of safety. .
Further, if the object is noise, that is, if the detected value exceeds the threshold value L and it is not clear whether the object is due to erroneous detection or is any object, it is necessary to grasp the object more reliably. The value obtained by subtracting the power ΔW3 of the above is set as the reference light receiving power. This is represented by the following equation. (A): W = LP + ΔW1 (Equation 2) (A): W = LP (Equation 3) (C): W = LP + ΔW2 (Equation 4) (D): W = LP−ΔW3 (Equation 5) The reference light receiving power as described above is obtained in advance by an experiment and is stored in the CPU 6.

【0023】その後、実施例と同様の処理を行なう。す
なわち、上記の手順に分類して求めた基準受光パワーW
を入力として図3を基に説明したグラフに応じた送光パ
ワーを次回に出力する。このように実施例2では、検出
した物体の種類を推測して、その物体の特性から予め定
めた補正量を加減した基準受光パワーWを基に送光パワ
ーを制御するため、安全性と測距精度が向上する。
Thereafter, the same processing as in the embodiment is performed. That is, the reference light receiving power W obtained by classifying the above procedure
, And the light transmission power corresponding to the graph described with reference to FIG. 3 is output next time. As described above, in the second embodiment, the type of the detected object is estimated, and the light transmission power is controlled based on the reference light reception power W obtained by adding or subtracting a predetermined correction amount from the characteristics of the object. Distance accuracy is improved.

【0024】実施例3 実施例3において、基本的な構成、距離演算の基本的な
手法は従来例と同様である。ここではしきい値検出後、
送光器1からパルス光を発光させる際にCPU6で行な
う処理が異なる。すなわち、最初、送光制御手段である
機能を有するCPU6において所定の送光パターンで送
光パワーを変化させていき、次に物体を検知したらその
際の受光パワーに応じた送光パワーで発光器1から送光
させることとしている。具体的にはCPU6は図5に示
すようなのこぎり波形状のパターンで送光パワーを制御
する。つまり送光パルスを最初は小さいパワーで発生さ
せ、次に前回のパワーより少し高いパワーで発生させる
というように、一連の送光パルスの変化の仕方を図5に
示すようにリニアに徐々に上がるようにし、送光パルス
が、設定された最高のパワーになったら次回は送光パワ
ーを例えば最初の小さいパワーまで急減させる。そし
て、この一連の送光パターンを繰り返すような送光制御
をする。
Third Embodiment In the third embodiment, the basic configuration and the basic method of distance calculation are the same as those in the conventional example. Here, after detecting the threshold,
The processing performed by the CPU 6 when emitting pulsed light from the light transmitter 1 is different. That is, first, the CPU 6 having the function of the light transmission control means changes the light transmission power in a predetermined light transmission pattern, and then, when an object is detected, emits light with the light transmission power corresponding to the light reception power at that time. The light is transmitted from 1. Specifically, the CPU 6 controls the light transmission power in a sawtooth waveform pattern as shown in FIG. In other words, the light transmission pulse is generated with a small power at first, and then with a power slightly higher than the previous power, so that a series of light transmission pulses gradually change linearly as shown in FIG. Then, when the light transmission pulse reaches the set maximum power, the next time the light transmission power is rapidly reduced to, for example, the first small power. Then, light transmission control is performed so as to repeat this series of light transmission patterns.

【0025】この繰返しパターンの途中、例えば図5の
X点で物体が検知されたなら、送光制御手段によってそ
の時の受光パワーを入力として実施例1で述べた図3の
ようなグラフでの受光パワーに応じた送光パワーのパル
ス光を次回に発光器1から出力する。このようにすれ
ば、できるだけ弱い送光パワーで物体を検知でき、また
物体検知後も、実施例1と同様、しきい値L付近の微弱
な反射光しか得られない物体に対しても十分な送光パワ
ーにてパルス光を照射してより正確な測距値が得られ
る。
If an object is detected in the middle of this repetitive pattern, for example, at the point X in FIG. 5, the light receiving control means inputs the received light power at that time and receives the received light in the graph shown in FIG. Next, pulse light having a light transmission power corresponding to the power is output from the light emitting device 1 next time. In this manner, the object can be detected with the light transmission power as weak as possible, and even after the object is detected, as in the first embodiment, it is sufficient for an object that can obtain only weak reflected light near the threshold value L. By irradiating pulse light with the light transmission power, a more accurate distance measurement value can be obtained.

【0026】実施例4 実施例4において、基本的な構成、距離演算の基本的な
手法は従来例と同様である。ここでは図6に示すように
自車両のブレーキが作動したか否かまたはその作動状態
を検知する手段であるブレーキ作動検知器8と、自車両
のハンドルの操舵角度を検出する手段であるハンドル角
検出器9と、自車両の車速を検出する手段である車速セ
ンサ10とが付加され、これらが送光制御手段としての
機能をも有するCPU6に接続されている。そして、前
記ブレーキ作動検知器8、ハンドル角検知器9、車速セ
ンサ10によって走行モードを検出し、これによって自
動車の実際の走行の仕方、状況に応じた送光制御をす
る。具体的には、まずブレーキ作動検知器8の出力から
ブレーキが作動していることを検出した場合は、前方に
物体がある場合など、ドライバーが何らかの危険性があ
ると判断したための行動と解釈してよく、この場合、危
険な状態から脱するまでCPU6によって発光器1から
の送光パワーを下げておくこととしている。特に、ブレ
ーキを踏む原因となるのは自車の前に人間が存在してい
る場合のことが多く、この場合に送光パワーを下げるこ
とは、その人間へ強いパルス光が照射されるのを防ぐと
いう利点がある。
Fourth Embodiment In the fourth embodiment, the basic configuration and the basic method of distance calculation are the same as in the conventional example. Here, as shown in FIG. 6, a brake operation detector 8 which is a means for detecting whether or not the brake of the own vehicle is operated or an operation state thereof, and a steering wheel angle which is a means for detecting a steering angle of a steering wheel of the own vehicle. A detector 9 and a vehicle speed sensor 10 for detecting the vehicle speed of the host vehicle are added, and these are connected to the CPU 6 which also has a function as a light transmission control unit. Then, the traveling mode is detected by the brake operation detector 8, the steering wheel angle detector 9, and the vehicle speed sensor 10, whereby the light transmission control is performed according to the actual traveling method of the automobile and the situation. Specifically, first, when it is detected from the output of the brake actuation detector 8 that the brake is actuated, it is interpreted as an action for the driver to judge that there is some danger, such as when there is an object ahead. In this case, the light transmission power from the light emitter 1 is reduced by the CPU 6 until the dangerous state is eliminated. In particular, it is often the case that a person is present in front of the vehicle that causes the brake to be depressed.In this case, reducing the light transmission power reduces the possibility that the person is irradiated with a strong pulse light. There is the advantage of preventing.

【0027】次に、ハンドル角検出器9の出力が、例え
ば車速センサ10で検出された車速に応じて定まる所定
時間と所定角度を越える状態となれば、車両はカーブ走
行中であると推定され、この場合はCPU6によって発
光器1からのパルス光の送光パワーを下げて、自車線内
を走行する車両のみを測距対象とすることにより、それ
以外への照射を回避し、不必要に強いパルス光を照射し
ないようにする。このように本実施例では、ドライバー
の操作を検出して走行モードを判断し、遠距離データが
必要でない場面では送光パワーを下げることにより、安
全性の高い距離測定ができる装置が実現される。また、
この実施例4でも実施例1で説明した図3のグラフを用
いて受光パワーに応じた送光パワー制御をしてもよい。
Next, when the output of the steering wheel angle detector 9 exceeds a predetermined time and a predetermined angle determined according to the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 10, for example, it is estimated that the vehicle is traveling on a curve. In this case, the transmission power of the pulse light from the light emitting device 1 is reduced by the CPU 6 so that only the vehicle traveling in the own lane is targeted for distance measurement, thereby avoiding irradiation to other portions, and unnecessary. Avoid irradiating strong pulsed light. As described above, in the present embodiment, a device capable of detecting a driver's operation, determining a traveling mode, and lowering the light transmission power in a case where long-distance data is not necessary, can realize a highly safe distance measurement. . Also,
In the fourth embodiment as well, light transmission power control according to the received light power may be performed using the graph of FIG. 3 described in the first embodiment.

【0028】実施例5 実施例5において、基本的な構成、距離演算の基本的な
手法は従来例と同様である。ここでは一般にナビゲーシ
ョンシステムという自車位置検出システムを本距離測定
装置に連動させた装置としている。具体的には図7に示
すように、自車位置を検出する検出する手段であるGP
S(global positioning syst
em)11と、CD−ROMなどの記憶媒体から地図情
報を読み出す地図データ再生器12と、自車位置や地図
などのデータを表示するCRTや液晶ディスプレイなど
の表示器13とが付加され、これらが送光制御手段とし
ての機能をも有するCPU6に接続されている。前記地
図データ再生器12には自動車専用道路か否かの情報が
記憶されている。
Fifth Embodiment In the fifth embodiment, the basic configuration and the basic method of distance calculation are the same as in the conventional example. Here, in general, a vehicle position detecting system called a navigation system is linked to the distance measuring device. More specifically, as shown in FIG.
S (global positioning system)
em) 11, a map data reproducer 12 for reading map information from a storage medium such as a CD-ROM, and a display 13 such as a CRT or a liquid crystal display for displaying data such as a vehicle position and a map. Are connected to the CPU 6 which also has a function as light transmission control means. The map data reproducer 12 stores information as to whether or not the road is a motorway.

【0029】次にこの実施例5での動作を説明する。ま
ず、GPS11と、地図データ再生器12の道路データ
をCPU6に入力して、これを表示器13に表示する。
この時、上記の地図情報により自車両が一般道内にある
場合は、自動車専用道路の場合よりも、CPU6によっ
てパルス光の送光パワーを下げる。これは、一般道では
低車速で走行することが多く、もともと遠距離まで測距
する必要がなく、人間の飛び出し、横切りなどの危険性
も高いことから、送光パワーをなるべく抑えた方が良い
からである。一方、自動車専用道路では高速で走行する
ことが多く、一般道に比べれば遠距離まで測距する必要
があるので、一般道に比べ、CPU6で送光パワーを上
げる。このように、実施例5では、車両の走行する道路
の種類によって異なるニーズに対応した測距範囲をカバ
ーできる。また、この実施例5において、道路の種類と
同時に、受光パワーなどのデータを入力としてもよい。
例えば、まず自車両が自動車専用道路を走行中の場合
に、上記の手順で送光パワーを調整し、次に実施例1で
説明した図3のようなグラフにより、その時の受光パワ
ーが小さければCPU6によって送光パワーを上げ、大
きければ送光パワーを下げるようにすれば、より安全な
装置が得られる。
Next, the operation of the fifth embodiment will be described. First, the GPS 11 and the road data of the map data reproducer 12 are input to the CPU 6 and displayed on the display 13.
At this time, when the own vehicle is on a general road according to the above map information, the CPU 6 lowers the light transmission power of the pulse light by the CPU 6 as compared with the case of the automobile exclusive road. This is because it is common to drive at low vehicle speeds on general roads, and it is not necessary to measure the distance to a long distance, and there is a high risk of people jumping out and crossing.Therefore, it is better to suppress the light transmission power as much as possible Because. On the other hand, on an automobile-only road, the vehicle often travels at a high speed, and it is necessary to measure the distance to a long distance as compared with a general road. As described above, in the fifth embodiment, it is possible to cover the ranging range corresponding to different needs depending on the type of the road on which the vehicle travels. In the fifth embodiment, data such as the received light power may be input together with the type of road.
For example, first, when the own vehicle is traveling on a motorway, the light transmission power is adjusted by the above-described procedure. Next, according to the graph shown in FIG. 3 described in the first embodiment, if the light reception power at that time is small, If the light transmission power is increased by the CPU 6 and the light transmission power is decreased if it is large, a safer device can be obtained.

【0030】以上の各実施例では既に述べた利点の他
に、送光パワーを、必要なときにパワーアップし、不必
要な場合はパワーカットしているため、発光器1の寿命
が長くなるという利点もある。以上述べた実施例におい
ては、発光器1が一つであって、しかも固定されたレー
ザレーダとされているが、発光器1が送光方向を複数方
向、もしくは放射方向に順次照射するスキャン方式のレ
ーザ光照射によるレーダであってもよい。また発光器1
が複数個あるマルチ方式レーザレーダであっても良い。
また、上記実施例1〜5の手法を複数個組み合せて、さ
らにきめ細かい送光制御も可能である。さらに上記実施
例では、距離測定にサンプリング方式を用いているが、
これに限らず、各送受光毎にパルス光の往復時間から距
離を求めたり、あるいはこれらの距離の複数測距回数の
平均値から距離を求める方式を用いてもよい。また、上
記実施例で、送受光のパワーとは、W(ワット)/m
(平方メートル)だけでなく、Joul/mといった
エネルギーとして表される露光量の場合も含んだ概念と
する。また、上記実施例では、距離測定媒体として、レ
ーザ光のパルスが用いられているが、これ以外の電磁波
であってもよい。
In each of the above embodiments, in addition to the advantages already described, the light transmission power is increased when necessary, and cut off when unnecessary, so that the life of the light emitter 1 is extended. There is also an advantage. In the embodiment described above, the number of the light emitters 1 is one, and the laser radar is a fixed laser radar. However, the scan method in which the light emitters 1 sequentially emit light in a plurality of directions or in a radiation direction. May be a radar by laser beam irradiation. Light emitting device 1
May be a multi-system laser radar having a plurality of laser radars.
Further, by combining a plurality of the methods of the first to fifth embodiments, more detailed light transmission control is possible. Further, in the above embodiment, the sampling method is used for the distance measurement,
The present invention is not limited to this, and a method may be used in which the distance is obtained from the round trip time of the pulse light for each transmission and reception, or the distance is obtained from the average value of a plurality of distance measurement times of these distances. Further, in the above embodiment, the power of transmitting and receiving light is W (watt) / m 2
(Square meter) as well as the exposure amount expressed as energy such as Joule / m 2 . In the above embodiment, a pulse of laser light is used as the distance measuring medium, but other electromagnetic waves may be used.

【0031】[0031]

【発明の効果】請求項1の発明では、物体の種類を処理
手段で求められた距離と受光手段での受光パワーに基づ
いて推測するものであり、この構成によれば特別な付加
回路等を必要とせず、検出された距離と受光パワーとを
用いる簡単な構成で確実に物体の種類を特定でき、更に
推測された物体の種類に応じて送光パワーが制御される
のでその検出物に応じた必要な送光パワーを安全性を確
保した上で出力することが可能となる。 請求項2の発明
では、請求項1において、検出された物体が車両の場合
は通常の送光パワーで測距し、人間の場合には通常より
弱い送光パワーにすることができるので、他車両までの
距離検出の確実さと、人間への安全性がより両立でき、
請求項1の効果がより具体的に得られる。 請求項3の発
明では、ブレーキが作動すれば送光パワーを下げるの
で、ブレーキ作動時に自車両近傍に存在する人間へ強い
送光が照射されるのが防がれる。
According to the first aspect of the present invention, the type of the object is processed.
Based on the distance obtained by the
This configuration is extraordinary.
No circuit is required, and the detected distance and received light power
With the simple configuration used, the type of object can be reliably specified,
Light transmission power is controlled according to the guessed type of object
As a result, the necessary light transmission power according to the detected
It is possible to output it while maintaining it. The invention of claim 2
Then, in claim 1, when the detected object is a vehicle
Measures the distance with normal light transmission power,
Since the light transmission power can be reduced,
The reliability of distance detection and the safety to humans can be more compatible,
The effect of claim 1 is more specifically obtained. Claim 3
In the light, if the brake is activated, the transmitted light power will be reduced.
Strong against humans near the vehicle when the brakes are applied
Irradiation of light transmission is prevented.

【0032】請求項4の発明では、自動車専用道路以外
では、自動車専用道路走行時よりも送光パワーを減らす
ので、一般道での人間への安全性が充分確保できると共
に自動車専用道路では比較的、遠距離までの測距がで
き、高速で走行することが多い自動車専用道路でより確
実に先行車を捉えることができ、走行安全性に寄与でき
る。請求項5の発明では、請求項4において、自動車専
用道路の場合、受光パワーに基づいて送光パワーを制御
するので、物体を捉えるのに必要な送光パワーを確実に
得ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the light transmission power is reduced on a road other than an automobile exclusive road as compared with the case of driving on an automobile exclusive road, safety to humans on a general road can be sufficiently ensured, and the vehicle is relatively free on an automobile exclusive road. This makes it possible to measure distances to long distances, and to more reliably catch the preceding vehicle on a motorway that often travels at high speed, thereby contributing to driving safety. According to the fifth aspect of the present invention, in the case of the fourth aspect, in the case of an automobile exclusive road, the light transmission power is controlled based on the received light power, so that the light transmission power necessary for capturing an object can be reliably obtained.

【0033】[0033]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明に係る車両用距離測定装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle distance measuring device according to the present invention.

【図2】 この発明に係る車両用距離測定装置での受光
態様を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a light receiving mode in the vehicle distance measuring device according to the present invention.

【図3】 この発明に係る車両用距離測定装置での受光
パワーに基づいた送光パワーを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing light transmission power based on light reception power in the vehicle distance measuring device according to the present invention.

【図4】 この発明の実施例2に係る車両用距離測定装
置での測定距離と受光パワーとの関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a measured distance and a received light power in a vehicle distance measuring device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施例3に係る車両用距離測定装
置での送光パターンを例示するための図である。
FIG. 5 is a diagram for illustrating a light transmission pattern in a vehicle distance measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施例4に係る車両用距離測定装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a vehicle distance measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施例5に係る車両用距離測定装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a vehicle distance measuring device according to Embodiment 5 of the present invention.

【図8】 従来の車両用距離測定装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional vehicle distance measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光器(送光手段) 3 受光器(受光手段) 6 CPU(処理手段、送光制御手段、物体の種
類を推測する手段を含む) 8 ブレーキ作動検知器 9 ハンドル角検出器 11 GPS(自車位置を検出する手段) 12 地図データ再生器
Reference Signs List 1 light emitting device (light transmitting means) 3 light receiving device (light receiving means) 6 CPU (including processing means, light transmitting control means, means for estimating the type of object) 8 brake operation detector 9 steering wheel angle detector 11 GPS (self Means for detecting car position) 12 Map data regenerator

───────────────────────────────────────────────────── 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 G01S 13/93 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 7 /48-7/51 G01S 17/00-17/95 G01S 13/93

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 パルス光を送光する送光手段と、この送
光手段からのパルス光が物体に照射された反射光を受光
する受光手段と、パルス光の送受光の時間差に基づいて
物体までの距離を求める処理手段とを備えた距離測定装
置において、検出された物体の種類を前記処理手段で求
められた距離と前記受光手段での受光パワーに基づいて
推測する手段と、この手段で推測された物体の種類に応
じて送光パワーを制御する送光制御手段を有することを
特徴とする車両用距離測定装置。
1. A light transmitting means for transmitting pulsed light, a light receiving means for receiving reflected light emitted from the light transmitting means onto an object, and an object based on a time difference between the transmission and reception of the pulsed light. In a distance measuring device comprising processing means for obtaining a distance to, a means for estimating the type of the detected object based on the distance obtained by the processing means and the light receiving power at the light receiving means, A distance measuring device for a vehicle, comprising: a light transmission control unit that controls light transmission power according to an estimated type of an object.
【請求項2】 物体の種類を推測する手段で推測された
物体が車両の場合は、送光制御手段によってその際の受
光パワーに基づいた送光パワーにて送光手段からパルス
光を送光し、前記推測された物体が人の場合は前記送光
制御手段によってその際の受光パワーに所定の受光パワ
ーを加えたものに応じた送光パワーにて送光手段からパ
ルス光を送光する請求項1に記載の車両用距離測定装
置。
2. When the object estimated by the means for estimating the type of the object is a vehicle, the light transmission control means transmits pulse light from the light transmission means at a light transmission power based on the received light power at that time. If the inferred object is a person, the light transmission control means transmits pulse light from the light transmission means at a light transmission power corresponding to the sum of the received light power and the predetermined received light power. The vehicle distance measuring device according to claim 1.
【請求項3】 パルス光を送光する送光手段と、この送
光手段からのパルス光が物体に照射された反射光を受光
する受光手段と、パルス光の送受光の時間差に基づいて
物体までの距離を求める処理手段とを備えた距離測定装
置において、ブレーキ操作の有無を検出するブレーキ作
動検知手段と、この検知手段によってブレーキが操作さ
れたことが検知されれば送光手段からの送光パワーを低
下させる送光制御手段を有することを特徴とする車両用
距離測定装置。
3. A light transmitting means for transmitting pulsed light, a light receiving means for receiving reflected light of the object irradiated with the pulsed light from the light transmitting means, and an object based on a time difference between the transmission and reception of the pulsed light. In a distance measuring device having processing means for obtaining a distance to the vehicle, a brake actuation detecting means for detecting the presence or absence of a brake operation, and a light transmitting means for transmitting light when the brake operation is detected by the detecting means. A distance measuring device for a vehicle, comprising a light transmission control means for reducing light power.
【請求項4】 パルス光を送光する送光手段と、この送
光手段からのパルス光が物体に照射された反射光を受光
する受光手段と、パルス光の送受光の時間差に基づいて
物体までの距離を求める処理手段とを備えた距離測定装
置において、地図上の自車の走行位置を検出する手段
と、この手段で検出された走行位置が自動車専用道路で
なければ、自動車専用道路の場合に比べて送光手段から
の送光パワーを下げる送光制御手段を有することを特徴
とする車両用距離測定装置。
4. A light transmitting means for transmitting pulsed light, a light receiving means for receiving reflected light of the object irradiated with the pulse light from the light transmitting means, and an object based on a time difference between the transmission and reception of the pulsed light. A means for detecting the travel position of the vehicle on the map, and a travel position detected by this means, if the travel position detected by the means is not a motorway, A distance measuring device for a vehicle, comprising: a light transmission control means for lowering a light transmission power from a light transmission means as compared with a case.
【請求項5】 走行位置が自動車専用道路の場合に、受
光パワーに応じて送光パワーを制御する送光制御手段に
よって送光パワーを調節する請求項4に記載の車両用距
離測定装置。
5. The vehicle distance measuring device according to claim 4, wherein, when the traveling position is on a motorway, the light transmission power is adjusted by light transmission control means for controlling the light transmission power according to the received light power.
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