JPH05134042A - 車載用測距装置および方法 - Google Patents
車載用測距装置および方法Info
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- JPH05134042A JPH05134042A JP3295555A JP29555591A JPH05134042A JP H05134042 A JPH05134042 A JP H05134042A JP 3295555 A JP3295555 A JP 3295555A JP 29555591 A JP29555591 A JP 29555591A JP H05134042 A JPH05134042 A JP H05134042A
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- sampling
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数の送光ビームを使用した場合に、広範囲
の検知領域を短時間で測距でき、かつ複数の検知方向を
区別して測距できる。 【構成】 パルス発生器１で発生したパルス信号をタイ
ミング制御手段７で複数の送光器２１〜２３とサンプリ
ング手段５１〜５３の複数の駆動パルスに変換し、この
駆動パルスにより送光手段２１〜２３より順次所定時間
毎に反射体に送光パルスを送光し、反射体からの反射パ
ルス光を受光器３で受光して電気信号に変換され、送光
器２１〜２３に対応する複数のサンプリング手段５１〜
５３に送出する。このサンプリング手段５１〜５３で受
信信号をサンプルホールドし、距離検出手段６でサンプ
リング手段５１〜５３から出力される受信信号ｃ1 〜ｃ
3 が所定レベル以上のときに送信タイミング信号ａ1 〜
ａ3 とサンプリングタイミング信号ｂ1 〜ｂ3 からそれ
ぞれの反射体までの距離を検出する。 【効果】 短時間に広範囲の測距と複数の検知方向を区
別して測距できる。
の検知領域を短時間で測距でき、かつ複数の検知方向を
区別して測距できる。 【構成】 パルス発生器１で発生したパルス信号をタイ
ミング制御手段７で複数の送光器２１〜２３とサンプリ
ング手段５１〜５３の複数の駆動パルスに変換し、この
駆動パルスにより送光手段２１〜２３より順次所定時間
毎に反射体に送光パルスを送光し、反射体からの反射パ
ルス光を受光器３で受光して電気信号に変換され、送光
器２１〜２３に対応する複数のサンプリング手段５１〜
５３に送出する。このサンプリング手段５１〜５３で受
信信号をサンプルホールドし、距離検出手段６でサンプ
リング手段５１〜５３から出力される受信信号ｃ1 〜ｃ
3 が所定レベル以上のときに送信タイミング信号ａ1 〜
ａ3 とサンプリングタイミング信号ｂ1 〜ｂ3 からそれ
ぞれの反射体までの距離を検出する。 【効果】 短時間に広範囲の測距と複数の検知方向を区
別して測距できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パルス光を反射体に
送光し、この反射体からの反射パルス光を受光すること
によって反射体までの距離を検出する車載用測距装置お
よび方法に関するものである。
送光し、この反射体からの反射パルス光を受光すること
によって反射体までの距離を検出する車載用測距装置お
よび方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３はたとえば特開平１−２２８５７９
号公報に示された従来の車載用測距装置を示すブロック
図である。この図３において、１はパルス発生器、２は
このパルス発生器１からの電気信号を光信号に変換する
ための発光素子（レーザダイオードなど）とその駆動回
路とレンズ系で構成される送光器、３は反射光を受光す
るためのレンズ系と光信号を電気信号に変換するための
受光素子（ホトダイオードなど）で構成される受光器、
４は受光器３から出力されるパルス信号を増幅する広帯
域増幅器、５は受信パルス信号をサンプルパルスでサン
プリングするサンプリング手段、６は距離検出手段であ
る。
号公報に示された従来の車載用測距装置を示すブロック
図である。この図３において、１はパルス発生器、２は
このパルス発生器１からの電気信号を光信号に変換する
ための発光素子（レーザダイオードなど）とその駆動回
路とレンズ系で構成される送光器、３は反射光を受光す
るためのレンズ系と光信号を電気信号に変換するための
受光素子（ホトダイオードなど）で構成される受光器、
４は受光器３から出力されるパルス信号を増幅する広帯
域増幅器、５は受信パルス信号をサンプルパルスでサン
プリングするサンプリング手段、６は距離検出手段であ
る。
【０００３】次に、動作について説明する。パルス発生
器１は送信パルスを発生して、送光器２へ駆動パルスと
して送出する。これにより、送光器２は送信パルスを光
信号に変換して、パルス光を反射体（図示せず）に送出
する。反射体から反射してきた反射パルス光は受光器３
で受光され、この受光器３で光電変換して、電気信号に
変換された後、広帯域増幅器４によって、必要レベルま
で増幅されて、受信パルスとなる。
器１は送信パルスを発生して、送光器２へ駆動パルスと
して送出する。これにより、送光器２は送信パルスを光
信号に変換して、パルス光を反射体（図示せず）に送出
する。反射体から反射してきた反射パルス光は受光器３
で受光され、この受光器３で光電変換して、電気信号に
変換された後、広帯域増幅器４によって、必要レベルま
で増幅されて、受信パルスとなる。
【０００４】この受信パルスは高周波のパルス信号であ
るが、サンプリング手段５によってサンプリングされ、
時間軸が変換された低周波の受信パルス信号ｃになる。
るが、サンプリング手段５によってサンプリングされ、
時間軸が変換された低周波の受信パルス信号ｃになる。
【０００５】また、サンプリング手段５では、送信タイ
ミング信号ａとサンプリングタイミング信号ｂが作られ
る。距離検出手段６では、この低周波に変換されたサン
プリング後の受信パルス信号ｃをレベル判定し、一定の
しきい値を越えたときに、受信信号を検出したとして、
そのときの送信タイミング信号ａとサンプリングタイミ
ング信号ｂから反射体までの距離を検出する。
ミング信号ａとサンプリングタイミング信号ｂが作られ
る。距離検出手段６では、この低周波に変換されたサン
プリング後の受信パルス信号ｃをレベル判定し、一定の
しきい値を越えたときに、受信信号を検出したとして、
そのときの送信タイミング信号ａとサンプリングタイミ
ング信号ｂから反射体までの距離を検出する。
【０００６】また、図４に、上記従来装置の１回の測距
サイクルにおけるタイミング（１ビーム）を示す。この
図４によって、測距サイクルの説明を行う。たとえば、
図４（ａ）に示すように、１０KHz の繰り返し（周期１
００μｓ）の送光パルスＡに対して、図４（ｂ）に示す
ような受光パルスＢは、反射体までの往復の距離に相当
する光の伝搬時間ｔｄだけ逆光パルスの各パルスから遅
延した信号となる。
サイクルにおけるタイミング（１ビーム）を示す。この
図４によって、測距サイクルの説明を行う。たとえば、
図４（ａ）に示すように、１０KHz の繰り返し（周期１
００μｓ）の送光パルスＡに対して、図４（ｂ）に示す
ような受光パルスＢは、反射体までの往復の距離に相当
する光の伝搬時間ｔｄだけ逆光パルスの各パルスから遅
延した信号となる。
【０００７】ここで、この受信パルス信号を広帯域増幅
器４で増幅後、図４（ｃ）に示すサンプルパルスＣでサ
ンプリングするわけであるが、サンプルパルスＣは送光
パルスＡからの遅延時間がｔ1 ，ｔ2 ，…ｔnのごと
く、サンプルパルスの送光パルスからパルス送信ごと
に、徐々に増加して行くように発生する。
器４で増幅後、図４（ｃ）に示すサンプルパルスＣでサ
ンプリングするわけであるが、サンプルパルスＣは送光
パルスＡからの遅延時間がｔ1 ，ｔ2 ，…ｔnのごと
く、サンプルパルスの送光パルスからパルス送信ごと
に、徐々に増加して行くように発生する。
【０００８】ただし、この遅延時間の変化範囲は、たと
えば、検出距離０ｍに相当する時間から最大検出距離に
相当する時間まで（たとえば、１００ｍの距離の場合
は、約６６７ｎｓ）をカバーする範囲であり、この範囲
を１回掃引して、１回測距サイクルとする。これが繰り
返されることになる。ここでは、測距サイクルの周期を
１００ｍｓとしている。
えば、検出距離０ｍに相当する時間から最大検出距離に
相当する時間まで（たとえば、１００ｍの距離の場合
は、約６６７ｎｓ）をカバーする範囲であり、この範囲
を１回掃引して、１回測距サイクルとする。これが繰り
返されることになる。ここでは、測距サイクルの周期を
１００ｍｓとしている。
【０００９】ところで、この１回の測距サイクル期間で
得られる図４で示すサンプリング後の受信パルス信号Ｄ
は、サンプリング前の高周波の受信パルス信号に対し
て、時間軸を引き伸ばしただけの低周波の受信パルス信
号となっている。この低周波の受信パルス信号を検出し
ているので、距離データは測距サイクルごと（１００ｍ
ｓごと）に得られるわけである。
得られる図４で示すサンプリング後の受信パルス信号Ｄ
は、サンプリング前の高周波の受信パルス信号に対し
て、時間軸を引き伸ばしただけの低周波の受信パルス信
号となっている。この低周波の受信パルス信号を検出し
ているので、距離データは測距サイクルごと（１００ｍ
ｓごと）に得られるわけである。
【００１０】しかしながら、実際の測距動作は、毎回の
送出したパルス光について行っており、そのパルス光が
帰ってくるまでの時間を掃引サンプルパルスで監視して
いる。ここでは、この時間、すなわち、検出しようとす
る距離範囲に相当する時間ｔn ｛図４（ｃ）｝を送出し
たパルス光の測距時間と以下呼ぶことにする。
送出したパルス光について行っており、そのパルス光が
帰ってくるまでの時間を掃引サンプルパルスで監視して
いる。ここでは、この時間、すなわち、検出しようとす
る距離範囲に相当する時間ｔn ｛図４（ｃ）｝を送出し
たパルス光の測距時間と以下呼ぶことにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の車載用測距装置
は以上のように構成されているので、受信信号の検出を
このようなサンプリング手段で行う方法は、一つの距離
データが得られるまでには、１回の掃引に要する時間
（この場合、１回の測距サイクルである１００ｍｓ）は
必要であるが、高感度に受信信号が検出できるという優
れた特徴がある。
は以上のように構成されているので、受信信号の検出を
このようなサンプリング手段で行う方法は、一つの距離
データが得られるまでには、１回の掃引に要する時間
（この場合、１回の測距サイクルである１００ｍｓ）は
必要であるが、高感度に受信信号が検出できるという優
れた特徴がある。
【００１２】ところで、上記送光器２が一つ（送光ビー
ムが一つ）の場合の動作を説明したが、検知領域を広げ
るためには、複数の送光ビームを使用して測距を行う場
合が考えられる。このような場合は、従来装置を単純に
複数個の送光器（送光ビームが複数）で置き換え、１個
の受光器（以下の受信系統も１系統）で受信する構成に
すると、以下のような課題があった。
ムが一つ）の場合の動作を説明したが、検知領域を広げ
るためには、複数の送光ビームを使用して測距を行う場
合が考えられる。このような場合は、従来装置を単純に
複数個の送光器（送光ビームが複数）で置き換え、１個
の受光器（以下の受信系統も１系統）で受信する構成に
すると、以下のような課題があった。
【００１３】その第１の課題は複数の送光ビームについ
て順番に測距をすると、複数個の測距データを得るまで
に時間がかかってしまう（たとえば、３ビームであれ
ば、３倍の時間がかかる）。
て順番に測距をすると、複数個の測距データを得るまで
に時間がかかってしまう（たとえば、３ビームであれ
ば、３倍の時間がかかる）。
【００１４】第２の課題は、第１の課題を避けるため
に、複数送光ビーム同時に送受光して測距すると、複数
ビームの区別ができなくなる。
に、複数送光ビーム同時に送受光して測距すると、複数
ビームの区別ができなくなる。
【００１５】請求項１に記載の発明は、上記のような課
題を解消するためになされたもので、複数の走行ビーム
を使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間で測距で
きるとともに、複数の検知方向を区別して、測距できる
車載用測距装置を得ることを目的とする。
題を解消するためになされたもので、複数の走行ビーム
を使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間で測距で
きるとともに、複数の検知方向を区別して、測距できる
車載用測距装置を得ることを目的とする。
【００１６】また、請求項２に記載の発明は、複数の送
光ビームを使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間
で測距でき、かつ複数の検知方向を区別して簡単な方法
で測距できる車載用測距方法を得ることを目的とする。
光ビームを使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間
で測距でき、かつ複数の検知方向を区別して簡単な方法
で測距できる車載用測距方法を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る車載用測距装置は、複数の送光手段と、この複数の
送光手段から送光したパルス光の反射体からの反射パル
ス光を受光して電気信号に変換する受光手段と、この受
光手段の出力を各送光手段の送光パルスに対応してサン
プリングする複数のサンプリング手段と、複数の送光手
段から送光したパルス光の毎回の測距時間が互いに重な
らないように送光タイミングと複数のサンプリング手段
のサンプリングタイミングを制御するタイミング制御手
段とを設けたものである。
係る車載用測距装置は、複数の送光手段と、この複数の
送光手段から送光したパルス光の反射体からの反射パル
ス光を受光して電気信号に変換する受光手段と、この受
光手段の出力を各送光手段の送光パルスに対応してサン
プリングする複数のサンプリング手段と、複数の送光手
段から送光したパルス光の毎回の測距時間が互いに重な
らないように送光タイミングと複数のサンプリング手段
のサンプリングタイミングを制御するタイミング制御手
段とを設けたものである。
【００１８】また、請求項２に記載の発明に係る車載用
測距方法は、タイミング制御手段により毎回の測距時間
が互いに重ならないように複数の送光手段からパルス光
の送光制御を行い、反射体からの反射パルス光を受光手
段で受光して電気信号に変換し、この電気信号を複数の
サンプリング手段でタイミング制御手段のタイミング制
御に基づきサンプリングするようにしたものである。
測距方法は、タイミング制御手段により毎回の測距時間
が互いに重ならないように複数の送光手段からパルス光
の送光制御を行い、反射体からの反射パルス光を受光手
段で受光して電気信号に変換し、この電気信号を複数の
サンプリング手段でタイミング制御手段のタイミング制
御に基づきサンプリングするようにしたものである。
【００１９】
【作用】請求項１の発明における複数の送光手段は、タ
イミング制御手段の制御のもとに順次送光タイミングを
ずらして反射体に向けてパルス光を送光し、反射体から
反射されたパルス光を受光手段で順次受光して電気信号
に変換し、この電気信号を複数の送光手段に対応する複
数のサンプリング手段に入力し、タイミング制御手段の
タイミング制御の基に、送光手段に対応したサンプリン
グ手段が受光手段の出力信号をサンプリングして、送光
パルス光の毎回の測距時間が互いに重ならないような送
光タイミングとサンプリングタイミングから反射体まで
の距離の測距に供する。
イミング制御手段の制御のもとに順次送光タイミングを
ずらして反射体に向けてパルス光を送光し、反射体から
反射されたパルス光を受光手段で順次受光して電気信号
に変換し、この電気信号を複数の送光手段に対応する複
数のサンプリング手段に入力し、タイミング制御手段の
タイミング制御の基に、送光手段に対応したサンプリン
グ手段が受光手段の出力信号をサンプリングして、送光
パルス光の毎回の測距時間が互いに重ならないような送
光タイミングとサンプリングタイミングから反射体まで
の距離の測距に供する。
【００２０】また、請求項２に記載の発明においては、
複数の送光手段からタイミング制御手段の制御のもと
に、順次送光パルスの発生時間を変えて重ならないよう
に反射体にパルス光を送光し、反射体から順次反射され
てくる反射パルス光を受光手段で順次受光して電気信号
に変換する。この電気信号は送光手段に対応した複数の
サンプリング手段に送られる。各サンプリング手段はタ
イミング制御手段のタイミング制御の基に受光手段の出
力信号をサンプリングして、送光パルス光の毎回の測距
時間が互いに重ならないような送光タイミングとサンプ
リングタイミングから反射体までの距離を検出する測距
に供する。
複数の送光手段からタイミング制御手段の制御のもと
に、順次送光パルスの発生時間を変えて重ならないよう
に反射体にパルス光を送光し、反射体から順次反射され
てくる反射パルス光を受光手段で順次受光して電気信号
に変換する。この電気信号は送光手段に対応した複数の
サンプリング手段に送られる。各サンプリング手段はタ
イミング制御手段のタイミング制御の基に受光手段の出
力信号をサンプリングして、送光パルス光の毎回の測距
時間が互いに重ならないような送光タイミングとサンプ
リングタイミングから反射体までの距離を検出する測距
に供する。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の車載用測距装置および方法
の実施例について図面に基づき説明する。図１はその一
実施例の構成を示すブロック図である。この図１におい
て、図３と同一部分には同一符号を付してその重複説明
を避ける。
の実施例について図面に基づき説明する。図１はその一
実施例の構成を示すブロック図である。この図１におい
て、図３と同一部分には同一符号を付してその重複説明
を避ける。
【００２２】この図１を図３と比較しても明らかなよう
に、図１における符号１，４，６で示す部分、すなわ
ち、パルス発生器１、受光手段としての受光器３、広帯
域増幅器４、距離検出手段６は図３と同じである。
に、図１における符号１，４，６で示す部分、すなわ
ち、パルス発生器１、受光手段としての受光器３、広帯
域増幅器４、距離検出手段６は図３と同じである。
【００２３】また、２１〜２３は送光手段としての送光
器であり、この発明では複数個使用され、図１の実施例
では、３個の場合を例示している。この送光器２１〜２
３はタイミング制御手段７のタイミング制御の基に、パ
ルス発生器１で発生された送信パルスを送光パルスに変
換されて順次送光パルスの発生時期を変えて、反射体
（図示せず）に送光するようになっている。すなわち、
送光パルスの毎回の測距時間が互いに重ならないよう
に、タイミング制御手段７によりタイミング制御するこ
とにより、送光器２１〜２３から順次送光パルスを発生
するようになっている。
器であり、この発明では複数個使用され、図１の実施例
では、３個の場合を例示している。この送光器２１〜２
３はタイミング制御手段７のタイミング制御の基に、パ
ルス発生器１で発生された送信パルスを送光パルスに変
換されて順次送光パルスの発生時期を変えて、反射体
（図示せず）に送光するようになっている。すなわち、
送光パルスの毎回の測距時間が互いに重ならないよう
に、タイミング制御手段７によりタイミング制御するこ
とにより、送光器２１〜２３から順次送光パルスを発生
するようになっている。
【００２４】また、広帯域増幅器４の出力信号は複数個
（図１では、送光器２１〜２３に対応して３個）のサン
プリング手段５１〜５３に送出するようになっている。
このサンプリング手段５１〜５３は、送光器２１〜２３
から送光された送光パルスの受光信号をタイミング制御
手段７のタイミング制御の基にサンプリングするように
なっている。
（図１では、送光器２１〜２３に対応して３個）のサン
プリング手段５１〜５３に送出するようになっている。
このサンプリング手段５１〜５３は、送光器２１〜２３
から送光された送光パルスの受光信号をタイミング制御
手段７のタイミング制御の基にサンプリングするように
なっている。
【００２５】これらのサンプリング手段５１〜５３の出
力信号は測距に供するものであり、距離検出手段６に送
出するようになっている。
力信号は測距に供するものであり、距離検出手段６に送
出するようになっている。
【００２６】次に動作について説明する。図２はこの動
作を説明するためのタイミングチャートである。このタ
イミングチャートを参照しながら動作説明を行う。ま
ず、図２（ａ）に示すように、パルス発生器１は送信パ
ルス（基準タイミング４０KHz)を発生する。この送信パ
ルスはタイミング制御手段７によって、複数の送光器２
１〜２３、サンプリング手段５１〜５３の複数の駆動パ
ルスに変換される。この駆動パルスは後に詳述するが、
送光器２１〜２３から発生する各送光ビームの送光タイ
ミングを送光パルスの送光毎の測距時間が重ならないよ
うに制御されている。
作を説明するためのタイミングチャートである。このタ
イミングチャートを参照しながら動作説明を行う。ま
ず、図２（ａ）に示すように、パルス発生器１は送信パ
ルス（基準タイミング４０KHz)を発生する。この送信パ
ルスはタイミング制御手段７によって、複数の送光器２
１〜２３、サンプリング手段５１〜５３の複数の駆動パ
ルスに変換される。この駆動パルスは後に詳述するが、
送光器２１〜２３から発生する各送光ビームの送光タイ
ミングを送光パルスの送光毎の測距時間が重ならないよ
うに制御されている。
【００２７】このようにして、送信パルスから駆動パル
スに変換された駆動パルスが送光器２１〜２３に入力さ
れることにより、それぞれ図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示
すように、タイミングを異ならせた送光パルスＡ１〜Ａ
３を発生する。
スに変換された駆動パルスが送光器２１〜２３に入力さ
れることにより、それぞれ図２（ｂ）〜図２（ｄ）に示
すように、タイミングを異ならせた送光パルスＡ１〜Ａ
３を発生する。
【００２８】すなわち、図２（ａ）に示す送信パルスを
発生するごとに、図２（ｂ）に示すように、第１ビーム
の送光パルスＡ１が送光器２１から発生して反射体に向
けて送光され、次いで、２５μsec 経過して、図２
（ｃ）に示すように、第２ビームの送光パルスＡ２が送
光器２２から送光され、さらに２５μsec 経過して、図
２（ｄ）に示すように、第３ビームの送光パルスＡ３が
送光器２３から送光される。
発生するごとに、図２（ｂ）に示すように、第１ビーム
の送光パルスＡ１が送光器２１から発生して反射体に向
けて送光され、次いで、２５μsec 経過して、図２
（ｃ）に示すように、第２ビームの送光パルスＡ２が送
光器２２から送光され、さらに２５μsec 経過して、図
２（ｄ）に示すように、第３ビームの送光パルスＡ３が
送光器２３から送光される。
【００２９】これらの図２（ｂ）〜図２（ｄ）からも明
らかなように、パルス発生器１で発生した基準タイミン
グ４０KHz の送信パルス（図２（ａ））の発生ごとに、
送光器２１〜２３が順次２５μsec の間隔をおいて、送
光パルスＡ１〜Ａ３を発生するようにしており、これら
の送光パルスＡ１〜Ａ３は互いに時間的に重ならないよ
うになっている。
らかなように、パルス発生器１で発生した基準タイミン
グ４０KHz の送信パルス（図２（ａ））の発生ごとに、
送光器２１〜２３が順次２５μsec の間隔をおいて、送
光パルスＡ１〜Ａ３を発生するようにしており、これら
の送光パルスＡ１〜Ａ３は互いに時間的に重ならないよ
うになっている。
【００３０】このようにして、送光器２１〜２３から送
光された送光パルスＡ１〜Ａ３は反射体に照射して、順
次反射体から反射して反射パルス光となり、受光器３で
受光され、そこで光電変換されて、電気信号に変換され
た後、広帯域増幅器４に入力され、そこで必要なレベル
まで増幅されて、受信パルスとなる。
光された送光パルスＡ１〜Ａ３は反射体に照射して、順
次反射体から反射して反射パルス光となり、受光器３で
受光され、そこで光電変換されて、電気信号に変換され
た後、広帯域増幅器４に入力され、そこで必要なレベル
まで増幅されて、受信パルスとなる。
【００３１】このとき、受信パルスは複数のサンプリン
グ手段５１〜５３の入力信号となり、それぞれのサンプ
リング手段５１〜５３でタイミング制御手段７のタイミ
ング制御の基に、サンプルホールドされ、複数の低周波
受信パルス信号に変換される。
グ手段５１〜５３の入力信号となり、それぞれのサンプ
リング手段５１〜５３でタイミング制御手段７のタイミ
ング制御の基に、サンプルホールドされ、複数の低周波
受信パルス信号に変換される。
【００３２】また、サンプリング手段５１〜５３では、
それぞれの送信タイミング信号ａとサンプルタイミング
信号ｂが作られ、サンプリング後の低周波の受信パルス
信号ｃとともに距離検出手段６に送出する。この距離検
出手段６では、受信パルス信号ｃをレベル判定し、一定
のしきい値を越えたときに、受信信号を検出したとし
て、そのときの送信タイミング信号とサンプリングタイ
ミング信号から各々の反射体までの距離を検出する。
それぞれの送信タイミング信号ａとサンプルタイミング
信号ｂが作られ、サンプリング後の低周波の受信パルス
信号ｃとともに距離検出手段６に送出する。この距離検
出手段６では、受信パルス信号ｃをレベル判定し、一定
のしきい値を越えたときに、受信信号を検出したとし
て、そのときの送信タイミング信号とサンプリングタイ
ミング信号から各々の反射体までの距離を検出する。
【００３３】ここで、図２により、さらにタイミング制
御について説明を加えることにする。各ビーム単独の測
距タイミングについては、従来例の図４で説明したのと
同じである。第１ビームの送光パルスＡ１に関して例を
とって説明すると、送光パルスＡ１は１０KHz の繰り返
し（周期１００μsec)で送出される。
御について説明を加えることにする。各ビーム単独の測
距タイミングについては、従来例の図４で説明したのと
同じである。第１ビームの送光パルスＡ１に関して例を
とって説明すると、送光パルスＡ１は１０KHz の繰り返
し（周期１００μsec)で送出される。
【００３４】距離データは測距サイクルごとに得られる
のであるが、送光パルスＡ１が送出される毎に、反射パ
ルス光が帰ってくるまでの時間を掃引サンプルパルスで
監視しているので、この期間（すなわち、検出しようと
する距離範囲に相当する時間ｔn ）が第１ビームの測距
時間範囲となる。第２ビーム、第３ビームに対しても同
様である。
のであるが、送光パルスＡ１が送出される毎に、反射パ
ルス光が帰ってくるまでの時間を掃引サンプルパルスで
監視しているので、この期間（すなわち、検出しようと
する距離範囲に相当する時間ｔn ）が第１ビームの測距
時間範囲となる。第２ビーム、第３ビームに対しても同
様である。
【００３５】ここで、発光素子は高出力のレーザダイオ
ードなどを使用するが、素子の性能や寿命などにより、
送光の繰り返し周波数には限界がある。たとえば、ここ
で述べたように、１０KHz 程度となる。それぞれの送光
パルスＡ１〜Ａ３の繰り返し周波数が１０KHz 、すなわ
ち、周期が１００μｓであるのに対し、測距時間範囲
は、たとえば、最大検出距離を１００ｍとすると、約６
６７ｎｓとなり、送光繰り返しの周期に対しておよそ１
／１００以下の時間幅である。したがって、送光繰り返
しの１周期の間に、複数の測距時間範囲を含むように、
送光のタイミングを制御すれば、無駄なく、測光を行う
ことができる。
ードなどを使用するが、素子の性能や寿命などにより、
送光の繰り返し周波数には限界がある。たとえば、ここ
で述べたように、１０KHz 程度となる。それぞれの送光
パルスＡ１〜Ａ３の繰り返し周波数が１０KHz 、すなわ
ち、周期が１００μｓであるのに対し、測距時間範囲
は、たとえば、最大検出距離を１００ｍとすると、約６
６７ｎｓとなり、送光繰り返しの周期に対しておよそ１
／１００以下の時間幅である。したがって、送光繰り返
しの１周期の間に、複数の測距時間範囲を含むように、
送光のタイミングを制御すれば、無駄なく、測光を行う
ことができる。
【００３６】たとえば、図２（ａ）に示す基準タイミン
グを４０KHz ( 周期２５μsec)として、第１ビームの送
光パルスＡ１に対して第２ビームの送光パルスＡ２を基
準タイミングの１／４周期（２５μsec)遅延させて送出
する。また、第３ビームの送光パルスＡ３は同じく基準
タイミングの２／４周期遅延させて送出する。残りの１
／４周期の期間は休み（この期間はデータの処理に使う
など）とする。
グを４０KHz ( 周期２５μsec)として、第１ビームの送
光パルスＡ１に対して第２ビームの送光パルスＡ２を基
準タイミングの１／４周期（２５μsec)遅延させて送出
する。また、第３ビームの送光パルスＡ３は同じく基準
タイミングの２／４周期遅延させて送出する。残りの１
／４周期の期間は休み（この期間はデータの処理に使う
など）とする。
【００３７】このように、送光のタイミングを設定する
と、各第１ビーム〜第３ビームの測距時間範囲は図２
（ｅ）〜図２（ｇ）に示すように、１０KHz（周期１０
０μｓ）の１周期の中で時分割され、重なることはな
い。したがって、各ビームによる測距が独立に行える。
と、各第１ビーム〜第３ビームの測距時間範囲は図２
（ｅ）〜図２（ｇ）に示すように、１０KHz（周期１０
０μｓ）の１周期の中で時分割され、重なることはな
い。したがって、各ビームによる測距が独立に行える。
【００３８】ところで、上記実施例では、３ビームと
し、一つのビームの送光繰り返しを１０KHz 、タイミン
グ制御を２５μｓずつ遅延させて行った場合を例にとっ
て説明したが、勿論これに限るものではない。
し、一つのビームの送光繰り返しを１０KHz 、タイミン
グ制御を２５μｓずつ遅延させて行った場合を例にとっ
て説明したが、勿論これに限るものではない。
【００３９】また、送光パルスの測距時間が重ならない
ように、上記実施例では、送光パルス間の時間差を２５
μｓ以上にしたが、これは検出しようとする距離範囲に
相当する時間ｔn 以上あればよく、たとえば、遠方から
の反射（受信可能な最小レベルの反射）がかえってくる
までの時間以上としてもよい。このようにすると、一つ
前の送光パルスの反射が次の送光パルスの測距に干渉し
なくなる。
ように、上記実施例では、送光パルス間の時間差を２５
μｓ以上にしたが、これは検出しようとする距離範囲に
相当する時間ｔn 以上あればよく、たとえば、遠方から
の反射（受信可能な最小レベルの反射）がかえってくる
までの時間以上としてもよい。このようにすると、一つ
前の送光パルスの反射が次の送光パルスの測距に干渉し
なくなる。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の発明に
よれば、送光手段およびサンプリング手段をそれぞれ複
数個設け、毎回の送光パルスの測距時間がそれぞれ重な
らないように制御するようにしたので、複数ビームによ
って、広範囲の検知領域を短時間で測距できるととも、
複数の検知方向を区別して測距できるという効果があ
る。
よれば、送光手段およびサンプリング手段をそれぞれ複
数個設け、毎回の送光パルスの測距時間がそれぞれ重な
らないように制御するようにしたので、複数ビームによ
って、広範囲の検知領域を短時間で測距できるととも、
複数の検知方向を区別して測距できるという効果があ
る。
【００４１】また、請求項２に記載の発明によれば、複
数の送光手段からタイミング制御手段により送光パルス
の毎回の測距時間が互いに重ならないように送光タイミ
ングを制御し、反射体からの反射パルス光を受光して送
光手段に対応する複数のサンプリング手段でサンプリン
グして測距に供するようにしたので、複数の測距データ
が得られる時間は１個の送光手段とサンプリング手段と
による測距の場合と変わらずにでき、かつ時分割の処理
によってそれぞれが区別して測距でき、しかも、簡単に
広範囲の検知領域を短時間でかつ容易にでき、さらに複
数の検知方向を区別して測距できる効果がある。
数の送光手段からタイミング制御手段により送光パルス
の毎回の測距時間が互いに重ならないように送光タイミ
ングを制御し、反射体からの反射パルス光を受光して送
光手段に対応する複数のサンプリング手段でサンプリン
グして測距に供するようにしたので、複数の測距データ
が得られる時間は１個の送光手段とサンプリング手段と
による測距の場合と変わらずにでき、かつ時分割の処理
によってそれぞれが区別して測距でき、しかも、簡単に
広範囲の検知領域を短時間でかつ容易にでき、さらに複
数の検知方向を区別して測距できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例による車載用測距装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】同上実施の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図３】従来の車載用測距装置の構成を示すブロック図
である。
である。
【図４】図３の車載用測距装置の動作を説明するための
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
１ パルス発生器 ３ 受光器 ４ 広帯域増幅器 ６ 距離検出手段 ７ タイミング制御手段 ２１ 送光器 ２２ 送光器 ２３ 送光器 ５１ サンプリング手段 ５２ サンプリング手段 ５３ サンプリング手段
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】図３はたとえば特開平２−２２８５７９
号公報に示された従来の車載用測距装置を示すブロック
図である。この図３において、１はパルス発生器、２は
このパルス発生器１からの電気信号を光信号に変換する
ための発光素子（レーザダイオードなど）とその駆動回
路とレンズ系で構成される送光器、３は反射光を受光す
るためのレンズ系と光信号を電気信号に変換するための
受光素子（ホトダイオードなど）で構成される受光器、
４は受光器３から出力されるパルス信号を増幅する広帯
域増幅器、５は受信パルス信号をサンプルパルスでサン
プリングするサンプリング手段、６は距離検出手段であ
る。
号公報に示された従来の車載用測距装置を示すブロック
図である。この図３において、１はパルス発生器、２は
このパルス発生器１からの電気信号を光信号に変換する
ための発光素子（レーザダイオードなど）とその駆動回
路とレンズ系で構成される送光器、３は反射光を受光す
るためのレンズ系と光信号を電気信号に変換するための
受光素子（ホトダイオードなど）で構成される受光器、
４は受光器３から出力されるパルス信号を増幅する広帯
域増幅器、５は受信パルス信号をサンプルパルスでサン
プリングするサンプリング手段、６は距離検出手段であ
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】また、図４に、上記従来装置の１回の測距
サイクルにおけるタイミング（１ビーム）を示す。この
図４によって、測距サイクルの説明を行う。たとえば、
図４（ａ）に示すように、１０KHz の繰り返し（周期１
００μｓ）の送光パルスＡに対して、図４（ｂ）に示す
ような受光パルスＢは、反射体までの往復の距離に相当
する光の伝搬時間ｔｄだけ送光パルスの各パルスから遅
延した信号となる。
サイクルにおけるタイミング（１ビーム）を示す。この
図４によって、測距サイクルの説明を行う。たとえば、
図４（ａ）に示すように、１０KHz の繰り返し（周期１
００μｓ）の送光パルスＡに対して、図４（ｂ）に示す
ような受光パルスＢは、反射体までの往復の距離に相当
する光の伝搬時間ｔｄだけ送光パルスの各パルスから遅
延した信号となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】ここで、この受信パルス信号を広帯域増幅
器４で増幅後、図４（ｃ）に示すサンプルパルスＣでサ
ンプリングするわけであるが、サンプルパルスＣは送光
パルスＡからの遅延時間がｔ1 ，ｔ2 ，…ｔnのごと
く、パルス送信ごとに、徐々に増加して行くように発生
する。
器４で増幅後、図４（ｃ）に示すサンプルパルスＣでサ
ンプリングするわけであるが、サンプルパルスＣは送光
パルスＡからの遅延時間がｔ1 ，ｔ2 ，…ｔnのごと
く、パルス送信ごとに、徐々に増加して行くように発生
する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】請求項１に記載の発明は、上記のような課
題を解消するためになされたもので、複数の送光ビーム
を使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間で測距で
きるとともに、複数の検知方向を区別して、測距できる
車載用測距装置を得ることを目的とする。
題を解消するためになされたもので、複数の送光ビーム
を使用した場合に、広範囲の検知領域を短時間で測距で
きるとともに、複数の検知方向を区別して、測距できる
車載用測距装置を得ることを目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】この図１を図３と比較しても明らかなよう
に、図１における符号１，３，４，６で示す部分、すな
わち、パルス発生器１、受光手段としての受光器３、広
帯域増幅器４、距離検出手段６は図３と同じである。
に、図１における符号１，３，４，６で示す部分、すな
わち、パルス発生器１、受光手段としての受光器３、広
帯域増幅器４、距離検出手段６は図３と同じである。
Claims (2)
- 【請求項１】 パルス光を送出する複数の送光手段と、
反射体からの反射パルス光を受光して電気信号に変換す
る受光手段と、この受光手段によって得られた受信信号
と上記複数の送光手段から送出されたパルス光のそれぞ
れの受信光をサンプルパルスによってサンプリングする
複数のサンプリング手段と、送光タイミングから上記反
射体までの距離を検出する距離検出手段と、上記複数の
送光手段から送光したパルス光の毎回の測距時間が互い
に重ならないように送光タイミングおよび上記複数のサ
ンプリング手段のサンプリングタイミングを制御するタ
イミング制御手段とを備えた車載用測距装置。 - 【請求項２】 タイミング制御手段により複数の送光手
段から反射体に対してパルス光の送光タイミングを異な
らせて送光し、上記反射体から反射してきた反射パルス
光を受光手段で受光して電気信号に変換して受信信号を
出力し、上記複数の送光手段に対応した複数のサンプリ
ング手段の各サンプリングタイミングを上記タイミング
制御手段により制御して上記各送光手段から送光するパ
ルス光の毎回の測距時間が互いに重ならないように制御
し、この複数のサンプリング手段の出力により送光タイ
ミングとサンプリングタイミングから反射体までの距離
を距離検出手段で検出することを特徴とする車載用測距
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295555A JPH05134042A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 車載用測距装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3295555A JPH05134042A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 車載用測距装置および方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134042A true JPH05134042A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17822161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3295555A Pending JPH05134042A (ja) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | 車載用測距装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05134042A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007240516A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Leica Geosystems Ag | 伝播時間測定装置における測定速度の増大 |
| US8908156B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-12-09 | Kabushiki Kaisha Topcon | Electro-optical distance measuring device |
| JP2018059831A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 京セラ株式会社 | 測距装置、車両、及び測距方法 |
| JP2021520498A (ja) * | 2018-04-10 | 2021-08-19 | イベオ オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハーＩｂｅｏ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＧｍｂＨ | Ｌｉｄａｒ測定システムのセンサ素子の制御方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309883A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用障害物検出装置 |
| JPS6425082A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Optical radar apparatus |
-
1991
- 1991-11-12 JP JP3295555A patent/JPH05134042A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63309883A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-16 | Stanley Electric Co Ltd | 車両用障害物検出装置 |
| JPS6425082A (en) * | 1987-07-22 | 1989-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Optical radar apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US8908156B2 (en) | 2010-01-12 | 2014-12-09 | Kabushiki Kaisha Topcon | Electro-optical distance measuring device |
| JP2018059831A (ja) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | 京セラ株式会社 | 測距装置、車両、及び測距方法 |
| JP2021520498A (ja) * | 2018-04-10 | 2021-08-19 | イベオ オートモーティブ システムズ ゲーエムベーハーＩｂｅｏ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＧｍｂＨ | Ｌｉｄａｒ測定システムのセンサ素子の制御方法 |
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