JPH06102343A - Detection method and device for state of body, and ranging method and device using the detection method - Google Patents

Detection method and device for state of body, and ranging method and device using the detection method

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JPH06102343A
JPH06102343A JP4247583A JP24758392A JPH06102343A JP H06102343 A JPH06102343 A JP H06102343A JP 4247583 A JP4247583 A JP 4247583A JP 24758392 A JP24758392 A JP 24758392A JP H06102343 A JPH06102343 A JP H06102343A
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JP
Japan
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light
vehicle
reflected
polygon mirror
distance
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Application number
JP4247583A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosaku Shimada
耕作 嶋田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To focus return light to a fixed position in a ranging device for scanning irradiation light in multidirections to measure a distance from a plurality of targets. CONSTITUTION:Irradiation light is reflected by one surface of a rotating a polygon mirror 3 and focused by a focus lens 4 and then applied to a target, the range of which is to be found. Return light reflected by a target, the range of which is to be found, is reflected by another surface of the polygon mirror 3 and then focused to a light-intercepting element 2. The focal point of return light, which mas varied in the past, can be fixed to one point, so that the area of a light-intercepting element may be reduced. Thereby, the response of the light-intercepting element itself can be increased. At the same time, since light giving disturbance to the light-intercepting element is not received, sensitivity can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は物体の状態検知方法とそ
の装置及びそれを用いた測距方法及び装置に関し、殊に
物体の存在,物体の状態、あるいは物体までの距離等を
光学的に検知する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a state of an object, an apparatus therefor, and a distance measuring method and apparatus using the same, and more particularly, to optically detect the presence of an object, the state of the object, or the distance to the object. Regarding detection technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種技術としては、例えば特開
昭61−259186号公報,米国特許第4632543 号明細書、あ
るいは特公昭51−7892号公報等で知られる測距技術が良
く知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional technique of this kind, a distance measuring technique known from, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-259186, U.S. Pat. No. 4,632,543 or Japanese Patent Publication No. 51-7892 is well known. ing.

【0003】この測距技術によれば、レーザから発する
パルス光やビーム光を自車の前方に走光し、前方の車両
やその他の物体に当たって戻ってきた反射光を受光素子
で受光し、その受光時間とそのパルス光の発光時間との
差から自車と先行する車両やその他の物体までの距離を
検知するように構成されている。
According to this distance-measuring technique, pulsed light or beam light emitted from a laser travels in front of the vehicle, and reflected light returned by hitting a vehicle or other object in front is received by a light-receiving element, and the received light is received. The distance between the vehicle and the preceding vehicle or other object is detected from the difference between the time and the emission time of the pulsed light.

【0004】そして、レーザから発するパルス光は前方
の車両やその他の物体を広範囲に検知できるようにする
ため、複数のレンズを用意して異なった方向にレーザ光
を走光したり、鏡で一旦反射させて走光するために構成
してこの鏡の角度を変えて異なった方向にレーザ光を走
光したり、所謂スキャンとか、スキャニングあるいは掃
引と呼ばれる技術が用いられている。
The pulsed light emitted from the laser is provided with a plurality of lenses to allow the laser light to travel in different directions or to be reflected once by a mirror in order to detect a vehicle or other object in front in a wide range. There are used techniques such as so-called scanning, scanning, or sweeping, which is configured to cause the light to travel and to make laser light travel in different directions by changing the angle of the mirror.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように光源から発
する光をスキャンすると対象物で反射して戻ってきた光
の受光位置が変化して場合によっては受光素子から外
れ、受光できなくなったりする問題がある。
As described above, when the light emitted from the light source is scanned, the light receiving position of the light reflected and returned by the object is changed, and in some cases, the light is moved out of the light receiving element and cannot be received. There is.

【0006】本発明の目的は、光源から発する光をスキ
ャンした場合にも、対象物に当たって戻ってきた光がで
きるだけ狭い範囲で受光できるようにする点にある。
An object of the present invention is to make it possible to receive the light which has returned to the object in a narrow range as much as possible even when the light emitted from the light source is scanned.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、対象物に当
たって戻ってきた光を受光素子に向かうように逆スキャ
ンすることによって達成される。
The above object is achieved by reversely scanning the light returning upon hitting the object toward the light receiving element.

【0008】具体的には光源から発する所定の光を回転
多面鏡の一面で反射させてスキャンするとともに、物体
に当たって反射して戻ってきた反射光を前記回転多面鏡
の別の面で反射させて受光手段に向けて逆スキャンする
ようにした。
Specifically, predetermined light emitted from the light source is reflected on one surface of the rotary polygon mirror for scanning, and reflected light returned after hitting an object is reflected on another surface of the rotary polygon mirror. Reverse scanning was performed toward the light receiving means.

【0009】[0009]

【作用】このように構成した本発明では、物体で反射し
て戻ってきた光が逆スキャンによって受光手段に確実に
受光されるので受光手段の受光面を小さくでき、受光手
段の大型化による応答速度の低下や受光系としての感度
の低下を防ぐことができる。
In the present invention thus constructed, the light reflected by the object and returned is surely received by the light receiving means by the reverse scanning, so that the light receiving surface of the light receiving means can be made small, and the response due to the size increase of the light receiving means. It is possible to prevent a decrease in speed and a decrease in sensitivity of the light receiving system.

【0010】従ってこの考えを自動車などの車間距離測
定装置、あるいは障害物検出装置に適用すると小型で且
つ広範囲にわたって、正確な車間距離あるいは障害物ま
での距離が検出できるの装置が得られる。
Therefore, if this idea is applied to an inter-vehicle distance measuring device such as an automobile or an obstacle detecting device, a small device capable of detecting an accurate inter-vehicle distance or a distance to an obstacle can be obtained.

【0011】もちろんこれらに限らず、文字の読み取り
装置,物体表面の凹凸検出装置,光学分析系等、光源か
ら発する光をスキャンして対象物に当て、対象物で反射
して戻ってきた光の受光状態に基づいて対象物の存在,
状態,位置等を検出するあらゆる装置に適用できる。
Of course, the light emitted from the light source, such as a character reading device, an object surface unevenness detecting device, and an optical analysis system, is not limited to these and is applied to an object, and the light reflected by the object and returned is returned. Presence of the object based on the light receiving state,
It can be applied to any device that detects the status, position, etc.

【0012】[0012]

【実施例】図1に本発明による測距装置の光学系配置図
を示す。ポリゴンミラー3は一定速度(例えば1000
RPM)で回転している。発光素子1が照射する光はポ
リゴンミラーの一面で反射し、集束レンズ4で発散角を
絞られ測距対象物に向かう。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an optical system layout of a distance measuring device according to the present invention. The polygon mirror 3 has a constant speed (for example, 1000
RPM). The light emitted from the light emitting element 1 is reflected on one surface of the polygon mirror, and the divergence angle is narrowed by the focusing lens 4 to travel toward the object to be measured.

【0013】図1にはポリゴンミラーの角度を光路を3
通り示した。発光素子から出る光は広がりを持っている
が、図には中心の光路のみあらわした。
In FIG. 1, the angle of the polygon mirror is set to the optical path 3
Showed the street. Although the light emitted from the light emitting element has a spread, only the central optical path is shown in the figure.

【0014】ここでは、実線で現わしたところをポリゴ
ンミラーの基準角度とすると2点鎖線で現わしたのが−
Δθ、点線で現わしたのが+Δθの角度とする。同時
に、ポリゴンミラーで反射した光も2点鎖線,実線,点
線で現わした。
Here, assuming that the solid line represents the reference angle of the polygon mirror, the two-dot chain line represents-
Δθ, and the angle represented by the dotted line is + Δθ. At the same time, the light reflected by the polygon mirror is also shown by a two-dot chain line, a solid line, and a dotted line.

【0015】ポリゴンミラー角度が−Δθのときのミラ
ー反射光は−2Δθずれ、+Δθのときのミラー反射光
は+2Δθずれる。それぞれの光は集束レンズ4で屈折
して測距対象物へと図のA,B,Cのように向かう。
The mirror reflected light when the polygon mirror angle is −Δθ is shifted by −2Δθ, and the mirror reflected light when it is + Δθ is shifted by + 2Δθ. Each light is refracted by the focusing lens 4 and travels toward the object to be measured as shown by A, B and C in the figure.

【0016】測距対象物で反射した戻り光は図1のA
r,Br,Crのように照射光と平行に帰ってきて集光
レンズ5で絞られポリゴンミラー3の一面で反射され受
光素子2に集束される。このときAr,Br,Crの光
路ではミラー面上の集光位置が異なるがミラー角度もΔ
θずつ違うため受光素子上の集光位置は変化しない。
The return light reflected by the object to be measured is A in FIG.
Like r, Br, and Cr, they return in parallel with the irradiation light, are focused by the condenser lens 5, are reflected by one surface of the polygon mirror 3, and are focused on the light receiving element 2. At this time, in the optical paths of Ar, Br, and Cr, the focusing positions on the mirror surface are different, but the mirror angle is also Δ.
Since it differs by θ, the focus position on the light receiving element does not change.

【0017】実際には、光を出した時刻と光を受光した
時刻に差があるので、その間ポリゴンミラーが回転して
初期のジオメトリーとずれるので誤差についてのべる。
ポリゴンミラーの回転数ωを6000deg/sec(100
0RPM)、対象物との距離Lを500mとすると発光
−受光時間差Tは光速C(=2.998*108m/sec
)を用いて次式で表わされる。
Actually, since there is a difference between the time when the light is emitted and the time when the light is received, the polygon mirror rotates during that time and shifts from the initial geometry, so an error will be described.
The rotation speed ω of the polygon mirror is 6000 deg / sec (100
0 RPM) and the distance L to the object is 500 m, the light emission-light reception time difference T is the speed of light C (= 2.998 * 10 8 m / sec).
) Is used to represent the following equation.

【0018】[0018]

【数1】 [Equation 1]

【0019】この間のポリゴンミラーのずれ角ΔθpはThe deviation angle Δθp of the polygon mirror during this period is

【0020】[0020]

【数2】 [Equation 2]

【0021】数値を代入するとSubstituting numerical values

【0022】[0022]

【数3】 [Equation 3]

【0023】と非常に小さく受光素子自体の取付誤差よ
り小さいと考えられ、発光−受光時間差Tに起因するポ
リゴンミラーのずれ角Δθpは無視できて受光位置は一
定と考えられる。
It is considered to be very small and smaller than the mounting error of the light receiving element itself, and the deviation angle Δθp of the polygon mirror due to the light emission-light receiving time difference T can be ignored and the light receiving position is considered to be constant.

【0024】以上述べてきた作用により、照射光をスキ
ャンしても定位置で受光できるので受光素子の面積を小
さくできる。また、受光素子の面積を小さくできること
により外乱の要素となる不要な光を受光しなくてもすむ
ので感度を向上させることが可能である。
With the above-described operation, even if the irradiation light is scanned, the light can be received at a fixed position, so that the area of the light receiving element can be reduced. Further, since the area of the light receiving element can be made small, it is not necessary to receive unnecessary light which becomes an element of disturbance, so that the sensitivity can be improved.

【0025】次に、測距装置の構成について図3のブロ
ック図をもとに説明する。
Next, the structure of the distance measuring device will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0026】測距装置6は発光素子1,受光素子2,ポ
リゴンミラー3,集束レンズ4,集光レンズ5,モータ
7,増幅器31,スレッショルドディテクタ32,クロ
ック33,UPカウンタ34,バッファ35,モータ制
御回路36,マイコン39,タイミング検出器38,ド
ライバ37によって構成されている。
The distance measuring device 6 includes a light emitting element 1, a light receiving element 2, a polygon mirror 3, a focusing lens 4, a focusing lens 5, a motor 7, an amplifier 31, a threshold detector 32, a clock 33, an UP counter 34, a buffer 35, and a motor. It is composed of a control circuit 36, a microcomputer 39, a timing detector 38, and a driver 37.

【0027】モータ制御回路36はONまたはOFFの
駆動信号によって回転または非回転が決定され、ONの
ときはモータ7を一定回転で回す。一定回転に制御する
ためにモータから1回転当たりnパルスの回転信号を取
り込み速度フィードバック制御を行い供給電流を決定す
る。
Rotation or non-rotation of the motor control circuit 36 is determined by an ON or OFF drive signal. When the motor control circuit 36 is ON, the motor 7 is rotated at a constant speed. In order to control to a constant rotation, a rotation signal of n pulses per rotation is taken in from the motor and speed feedback control is performed to determine the supply current.

【0028】マイコン39ではシステム異常時以外はモ
ータの回転指令である駆動信号をONとする。また、回
転信号のパルスを入力することによりポリゴンミラーの
位置を常時把握しておく。
The microcomputer 39 turns on the drive signal, which is a motor rotation command, except when the system is abnormal. Further, the position of the polygon mirror is always grasped by inputting the pulse of the rotation signal.

【0029】マイコン39では発光指令信号を出力す
る。発光指令信号のタイミングはモータ回転信号を基準
としてスキャン角に応じて時間をずらす。
The microcomputer 39 outputs a light emission command signal. The timing of the light emission command signal is shifted according to the scan angle with reference to the motor rotation signal.

【0030】ドライバ37では発光素子1を駆動するた
めの電源回路とスイッチング回路からなり、発光指令信
号に基づいて発光素子のスイッチングを行う。
The driver 37 comprises a power supply circuit for driving the light emitting element 1 and a switching circuit, and switches the light emitting element based on a light emission command signal.

【0031】タイミング検出回路38ではドライバが発
光素子に供給する電流を検出してレベル判定を行い、発
光検出信号(スタート信号)を出力する。スタート信号
を発光指令信号としなかったのは、発光指令信号と実際
に発光するタイミングに時間的ずれがあり照射光の往復
時間検出に誤差が出るためである。
The timing detection circuit 38 detects the current supplied to the light emitting element by the driver, determines the level, and outputs a light emission detection signal (start signal). The reason why the start signal is not used as the light emission command signal is that there is a time lag between the light emission command signal and the actual light emission timing, and there is an error in detecting the round-trip time of the irradiation light.

【0032】発光素子1はパルス状の発光信号により発
光するものであり、その出力光の方向はポリゴンミラー
3に向けられている。
The light emitting element 1 emits light in accordance with a pulsed light emitting signal, and the direction of its output light is directed to the polygon mirror 3.

【0033】発光素子1から発せられた光はポリゴンミ
ラー3の一面で反射し、集束レンズ4で絞られて測距対
象8または測距対象9へと向かう。測距対象8または9
にて反射した光は戻り光となって集光レンズ5によって
集光され受光素子2に入る。受光素子2は光電変換を行
う素子であり、その出力は増幅器31にて増幅されスレ
ッショルドディデクタ32では増幅された受光信号のレ
ベル判定が行われる。レベル判定の結果はストップ信号
として使われる。
The light emitted from the light emitting element 1 is reflected by one surface of the polygon mirror 3, is focused by the focusing lens 4, and travels toward the distance measuring object 8 or 9. Distance measurement object 8 or 9
The light reflected at becomes the return light and is condensed by the condenser lens 5 and enters the light receiving element 2. The light receiving element 2 is an element that performs photoelectric conversion, and its output is amplified by the amplifier 31 and the threshold detector 32 determines the level of the amplified light receiving signal. The result of level judgment is used as a stop signal.

【0034】UPカウンタ34はクロック33の基準パ
ルスをカウントアップするものでスタート,ストップは
各々スタート信号,ストップ信号によってトリガーされ
る。つまり、発光−受光の時間差をクロック33のパル
スでカウントしている。
The UP counter 34 counts up the reference pulse of the clock 33, and start and stop are triggered by a start signal and a stop signal, respectively. That is, the time difference between light emission and light reception is counted by the pulse of the clock 33.

【0035】カウント結果は2進数で一時バッファ35
にストアされる。バッファ35のリセット信号はストッ
プ信号と共通にすると受光した瞬間のカウンタ値がスト
アされることになる。
The counting result is a binary number in the temporary buffer 35.
Will be stored in. If the reset signal of the buffer 35 is shared with the stop signal, the counter value at the moment of receiving light is stored.

【0036】マイコン39ではバッファ35に一時スト
アされたカウント値を定期的に読み込み、距離換算す
る。
The microcomputer 39 periodically reads the count value temporarily stored in the buffer 35 and converts the count value.

【0037】クロックの周波数をF(Hz)としたとき
カウント値がNであったとき、距離L(m)は次式で表
わせる。
When the count value is N when the clock frequency is F (Hz), the distance L (m) can be expressed by the following equation.

【0038】[0038]

【数4】 [Equation 4]

【0039】ここで、Cは定数であり、Fが固定値であ
るから予め
Since C is a constant and F is a fixed value,

【0040】[0040]

【数5】 [Equation 5]

【0041】を計算しておき、マイコン上では[Mathematical formula-see original document]

【0042】[0042]

【数6】 [Equation 6]

【0043】の乗算だけを実行すればよい。Only the multiplication of need be performed.

【0044】次に、図4に示すタイミングチャートをも
とに各信号の関係を説明する。
Next, the relationship between the signals will be described with reference to the timing chart shown in FIG.

【0045】モータ回転信号41がt1でたちあがると
マイコンではT1遅らせてt2で発光指令信号42を出
力する。T1はスキャン角により次のように決まる。発
光する瞬間のポリゴンミラーの基準位置からのずれ角を
±Δθpとすると次式で表わされる。
When the motor rotation signal 41 rises at t1, the microcomputer delays T1 and outputs the light emission command signal 42 at t2. T1 is determined by the scan angle as follows. If the angle of deviation from the reference position of the polygon mirror at the moment of light emission is ± Δθp, it is expressed by the following equation.

【0046】[0046]

【数7】 [Equation 7]

【0047】ここで、T0は基準時間であり、t1から
T0後に発光するとポリゴンミラーからの反射光がちょ
うど集束レンズの中心を通って進むように設定する。
Here, T0 is a reference time, and it is set so that the light reflected from the polygon mirror advances exactly through the center of the focusing lens when light is emitted after t0 from t1.

【0048】発光信号43はスイッチング素子の遅れが
あることから発光指令信号42とは同じにならない。発
光信号43は発光素子1に供給される電流を検出して電
圧に変換したものでしきい値V1と比較して発光検出信
号(スタート信号)45とする。
The light emission signal 43 is not the same as the light emission command signal 42 due to the delay of the switching element. The light emission signal 43 is obtained by detecting the current supplied to the light emitting element 1 and converting it into a voltage, which is used as a light emission detection signal (start signal) 45 by comparison with the threshold value V1.

【0049】増幅した受光信号44は集光した戻り光を
光電変換したものでしきい値V2と比較して受光検出信
号(ストップ信号)46とする。
The amplified received light signal 44 is obtained by photoelectrically converting the collected return light, and compared with the threshold value V2 to form a received light detection signal (stop signal) 46.

【0050】UPカウンタ34でカウントされるのは時
間差信号47のHIレベルの時間であり、最小時間単位
はクロック信号48の周波数で決定される。検出距離の
分解能を上げるにはクロック周波数を高くすればよい。
The UP counter 34 counts the HI level time of the time difference signal 47, and the minimum time unit is determined by the frequency of the clock signal 48. The clock frequency may be increased to increase the resolution of the detection distance.

【0051】信号レベルで見たときには、UPカウンタ
で計数するのは時間差計数パルス49である。
In terms of signal level, it is the time difference counting pulse 49 that is counted by the UP counter.

【0052】図4の右半分にはスキャン角を変えた場合
のタイミングチャートを示すが、左側との差はΔθpが
大きくなったためT11>T1となっていることであ
る。時間差信号の長さがT12>T2となっているのは
図3のように測距対象物8をT2で検出したのに対し、
より遠い測距対象物9をT12にて検出したためであ
る。
The right half of FIG. 4 shows a timing chart when the scan angle is changed. The difference with the left side is that T11> T1 because Δθp becomes large. The length of the time difference signal is T12> T2, whereas the distance measurement object 8 is detected at T2 as shown in FIG.
This is because the distance measurement target 9 is detected at T12.

【0053】以上のようにして照射光をスキャンした場
合に複数の測距対象の距離を検出することが可能とな
る。
When the irradiation light is scanned as described above, it is possible to detect the distances of a plurality of distance measurement objects.

【0054】次に、測距装置6を車両に登載したときの
システムについて図5を用いて説明する。
Next, a system when the distance measuring device 6 is mounted on a vehicle will be described with reference to FIG.

【0055】測距装置6では照射光をスキャンすること
により、自車両の周囲を走る複数の他の車両との距離を
計測することができる。車速センサ59で得られる自車
両の速度Vを測距装置に入力すれば、周囲の車両との相
対速度Vcを得ることができる。
The distance measuring device 6 can measure the distance to a plurality of other vehicles running around the host vehicle by scanning the irradiation light. By inputting the speed V of the host vehicle obtained by the vehicle speed sensor 59 to the distance measuring device, the relative speed Vc with the surrounding vehicles can be obtained.

【0056】例えば、前方の車両との車間距離Lvと相
対速度Vcを得ることができるので次のようなシステム
に発展可能である。
For example, since it is possible to obtain the inter-vehicle distance Lv and the relative speed Vc with the vehicle ahead, the following system can be developed.

【0057】前方の車両が急に減速すれば相対速度Vc
にて検出可能であり、そのままのスビードで走行すると
何秒後に衝突するかというのも次式で表わせる。
If the vehicle ahead suddenly decelerates, the relative speed Vc
Can be detected by, and the number of seconds after which the vehicle will collide when traveling with the same speed can be expressed by the following equation.

【0058】[0058]

【数8】 [Equation 8]

【0059】Tcは衝突予測時刻である。Tc is a predicted collision time.

【0060】よって、測距装置のマイコン39(数8)
の演算で行い、Tcが規定値以下のときブザー51を鳴
らせば、測距装置6は衝突警報装置となり得る。
Therefore, the microcomputer 39 (Equation 8) of the distance measuring device
If the buzzer 51 is sounded when Tc is equal to or less than the specified value, the distance measuring device 6 can serve as a collision warning device.

【0061】さらに、衝突警報装置より進んで、ブザー
51を鳴らす代わりに自動的にブレーキをかければアク
ティブな衝突防止装置となりうる。この場合、測距装置
6のマイコン39から制動信号をブレーキ制御装置57
に出力し、ブレーキアクチュエータにより車両のブレー
キ58a〜58dを作動させるようにする。
Further, if the vehicle is advanced from the collision warning device and the brake is automatically applied instead of ringing the buzzer 51, it can be an active collision prevention device. In this case, the braking signal is sent from the microcomputer 39 of the distance measuring device 6 to the brake control device 57.
The brake actuators activate the brakes 58a to 58d of the vehicle.

【0062】また、スロットル55をアクチュエータ5
4で操作する定速制御装置52が実用化されているが、
前方を走行する車両との車間距離を一定値以上に保つた
めのシステムにも適用可能である。測距装置6のマイコ
ン39では前方車両との車間距離Lvが所定値より短く
なると速度指令を下げる。定速制御装置52では速度指
令と車速信号からスロットルに位置指令を決定する。ス
ロットル制御装置53では、スロットル弁55の位置を
スロットルセンサ56で計測した位置信号と位置指令の
差からモータ54に供給する電流を制御する。
Further, the throttle 55 is connected to the actuator 5
The constant speed control device 52 operated in 4 has been put into practical use,
It can also be applied to a system for keeping the inter-vehicle distance to a vehicle traveling ahead at a certain value or more. The microcomputer 39 of the distance measuring device 6 lowers the speed command when the inter-vehicle distance Lv with the preceding vehicle becomes shorter than a predetermined value. The constant speed control device 52 determines a position command for the throttle from the speed command and the vehicle speed signal. The throttle control device 53 controls the current supplied to the motor 54 based on the difference between the position signal measured by the throttle sensor 56 and the position command of the position of the throttle valve 55.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば検出用の照射光スキャン
のために従来ばらついていた受光部での集光点を一点に
集めることができたので受光素子の面積を大きくする必
要がなくなった。これにより、受光素子の応答速度を上
げることが可能になり検出精度が高くなった。同時に、
受光素子への外乱となる光を受光しにくくなったので検
出感度を上げることができた。
According to the present invention, it is possible to collect the converging points in the light receiving portion, which have conventionally been scattered, for scanning the irradiation light for detection, so that it is not necessary to increase the area of the light receiving element. . As a result, the response speed of the light receiving element can be increased and the detection accuracy is improved. at the same time,
Since it became difficult to receive the disturbance light to the light receiving element, the detection sensitivity could be increased.

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

【図1】本発明の一実施例となる自動車用測距装置の光
学系の原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram of an optical system of a distance measuring device for an automobile according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の測距装置の光学系配置図。FIG. 2 is a layout diagram of an optical system of a conventional distance measuring device.

【図3】本発明の一実施例の測距装置のブロック図。FIG. 3 is a block diagram of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本実施例の測距装置の各信号のタイミングチャ
ート。
FIG. 4 is a timing chart of each signal of the distance measuring apparatus according to the present embodiment.

【図5】車両用測距装置の応用システムを示す図面。FIG. 5 is a diagram showing an application system of a vehicle ranging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…発光素子、2…受光素子、2′…大型化した受光素
子、3…ポリゴンミラー、4,5…集束レンズ、6…測
距装置、7…モータ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting element, 2 ... Light receiving element, 2 '... Larger light receiving element, 3 ... Polygon mirror, 4, 5 ... Focusing lens, 6 ... Distance measuring device, 7 ... Motor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01S 17/88 A 4240−5J G08B 7/00 A 4234−5G G08G 1/16 E 2105−3H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical display location G01S 17/88 A 4240-5J G08B 7/00 A 4234-5G G08G 1/16 E 2105-3H

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から発する所定の光を回転多面鏡の一
面で反射させ、その鏡面で反射した反射光がその進路に
位置する物体に当たって反射して戻ってきたとき、その
反射光の状態に基づいて物体の存在,物体の状態、ある
いは物体までの距離等を検知する方法において、 前記物体からの反射光を前記回転多面鏡の別の面で反射
させて受け止めるようにしたことを特徴とする物体の状
態検知方法。
1. When a predetermined light emitted from a light source is reflected on one surface of a rotating polygon mirror and the reflected light reflected by the mirror surface hits an object located in its path and is reflected back, the state of the reflected light is changed. In the method of detecting the presence of an object, the state of the object, or the distance to the object based on the above, the reflected light from the object is reflected by another surface of the rotating polygon mirror and received. How to detect the state of an object.
【請求項2】請求項1において、前記回転多面鏡の回転
数を制御して前記光源からの光と前記鏡面との角度を調
整するようにした物体の状態検知方法。
2. A method for detecting the state of an object according to claim 1, wherein the number of revolutions of the rotary polygon mirror is controlled to adjust the angle between the light from the light source and the mirror surface.
【請求項3】請求項1において、前記回転多面鏡の回転
数を一定とし、前記光源からの光の発光タイミングを制
御して前記光源からの光と前記鏡面との角度を調整する
ようにした物体の状態検知方法。
3. The rotary polygon mirror according to claim 1, wherein the number of revolutions of the rotary polygon mirror is constant, and the light emission timing of the light from the light source is controlled to adjust the angle between the light from the light source and the mirror surface. How to detect the state of an object.
【請求項4】請求項1乃至3記載のものにおいて、前記
光源からの光が所定周期で発光するパルスレーザ光であ
ることを特徴とする物体の状態検知方法。
4. The method for detecting the state of an object according to claim 1, wherein the light from the light source is pulsed laser light emitted at a predetermined cycle.
【請求項5】光源から発する所定の光を物体に当て、反
射して戻ってきた反射光の状態に基づいて物体の存在,
物体の状態、あるいは物体までの距離等を検知する装置
において、 所定のタイミングで対象物に向けてパルスレーザ光を発
する発光手段、 前記対象物で反射した前記パルスレーザ光を受光する受
光手段、 モータによって回転駆動され、前記発光手段からのパル
スレーザ光を前記対象物に向けて反射させる面と、前記
対象物から反射して戻ってきた光を前記受光手段に向け
て反射させる別の面とを有する回転多面鏡とを備える物
体の状態検知装置。
5. Existence of an object on the basis of the state of reflected light that is reflected and returned by irradiating the object with predetermined light emitted from a light source.
In a device for detecting the state of an object or the distance to the object, a light emitting means for emitting a pulse laser beam toward an object at a predetermined timing, a light receiving means for receiving the pulse laser beam reflected by the object, a motor Is rotated and driven by a surface for reflecting the pulsed laser light from the light emitting means toward the object, and another surface for reflecting light returning from the object and returning toward the light receiving means. An apparatus for detecting a state of an object, comprising:
【請求項6】自車とその前方の物体との間の車間距離を
光学的に測定する測距装置であって、 所定周期で発光するパルスレーザ光をポリゴンミラーの
一面で反射させて前方の物体に当てるとともに、そこで
反射して戻ってきたレーザ光を前記ポリゴンミラーの別
の面で反射させて受光素子に受光させるように構成し、
前記パルスレーザ光の発生時点から前記受光時点までの
時間差に基づいて車間距離を測定することを特徴とする
測距装置。
6. A distance measuring device for optically measuring an inter-vehicle distance between an own vehicle and an object in front of the own vehicle, wherein pulse laser light emitted at a predetermined cycle is reflected on one surface of a polygon mirror to detect the distance from the front. Along with striking an object, the laser light reflected and returned there is reflected on another surface of the polygon mirror to be received by a light receiving element,
A distance measuring device which measures an inter-vehicle distance on the basis of a time difference from the generation time point of the pulsed laser light to the light reception time point.
【請求項7】光源から発する所定の光をスキャンして物
体に当て、反射して戻ってきた光を受光手段で受光して
その受光の状態に基づいて物体の存在,物体の状態、あ
るいは物体までの距離等を検知する装置において、 前記物体に当たって戻ってきた光を前記受光手段に向け
て逆スキャンする手段を設けたことを特徴とする物体の
状態検知装置。
7. A predetermined light emitted from a light source is scanned and applied to an object, the light reflected and returned is received by a light receiving means, and the existence of the object, the state of the object, or the object is determined based on the received light state. In the device for detecting the distance to the object etc., a device for detecting the state of the object is provided, which is provided with means for reversely scanning the light returning upon hitting the object toward the light receiving means.
【請求項8】発光素子と受光素子を備え、測距対象物に
向けて発光した光が反射して戻ってくるのを受光素子で
捕らえ、発光−受光の時間差を計測して対象物との距離
を測定する測距装置において、 モータ駆動により回転するポリゴンミラーを備え、発光
素子から発する光を該ポリゴンミラーの一面で反射して
対象物に照射し、戻り光を該ポリゴンミラーの他の一面
で反射して受光素子に入光することを特徴とするスキャ
ニング可能な測距装置。
8. A light emitting element and a light receiving element are provided, and when the light emitted toward the object to be measured is reflected and returned, the light receiving element is used to measure the time difference between light emission and light reception to obtain an object. In a distance measuring device for measuring a distance, a polygon mirror that is driven by a motor is provided, and light emitted from a light emitting element is reflected by one surface of the polygon mirror to illuminate an object, and return light is emitted on the other surface of the polygon mirror. A distance measuring device capable of scanning, which is reflected by the light and enters the light receiving element.
【請求項9】請求項1に記載の「ポリゴンミラーの一
面」と「他の一面」とはポリゴンミラーの回転中心と対
象物とを結ぶ直線に対称な面とすることを特徴とする測
距装置。
9. The distance measuring device according to claim 1, wherein the "one surface of the polygon mirror" and the "other surface" are surfaces symmetrical to a straight line connecting the rotation center of the polygon mirror and the object. apparatus.
【請求項10】請求項1において発光素子からの発光タ
イミングはポリゴンミラー回転用モータの回転信号を基
準とする。また、スキャニング角度を変えるためには、
回転速度を一定とした該モータの回転信号検出時から発
光開始時までの時間を増減することを特徴とする測距装
置。
10. The light emission timing from the light emitting element is based on a rotation signal of a polygon mirror rotation motor. Also, to change the scanning angle,
A distance measuring device which increases or decreases the time from the detection of a rotation signal of the motor to a constant rotation speed until the start of light emission.
【請求項11】請求項1に記載の発光素子とはパルスレ
ーザダイオードを使用し、受光素子とはフォトダイオー
ドを使用することを特徴とする測距装置。
11. A range finder according to claim 1, wherein a pulsed laser diode is used as the light emitting element and a photodiode is used as the light receiving element.
【請求項12】請求項1に記載のモータの回転検出パル
スは、n面のポリゴンミラーを使用する場合、1回転当
たりnパルスとすることを特徴とする測距装置。
12. The distance measuring device according to claim 1, wherein the rotation detection pulse of the motor is n pulses per rotation when an n-sided polygon mirror is used.
【請求項13】請求項1の測距装置を自動車に搭載し、
車両周辺の障害物を検知することを特徴とする車両用障
害物検知装置。
13. A vehicle equipped with the distance measuring device according to claim 1,
An obstacle detection device for a vehicle, which detects an obstacle around the vehicle.
【請求項14】請求項1の測距装置を自動車に搭載し、
車両前方の障害物を検知するとともに、障害物との距離
と車両の速度から前方の障害物に衝突することをソフト
的に予知すると運転者の視覚または聴覚に訴える警報を
発することを特徴とする車両用衝突警報装置。
14. A vehicle equipped with the distance measuring device according to claim 1,
It is characterized by detecting an obstacle in front of the vehicle and issuing a warning to the driver's visual or auditory sense if it predicts from a distance from the obstacle and the speed of the vehicle that the vehicle will collide with the obstacle in front. Collision warning device for vehicles.
【請求項15】請求項1の測距装置を自動車に搭載し、
車両前方の別の車両を検出するとともに、前車との車間
距離が所定値以下にならないようにスロットルアクチュ
エータの角度を制御する車両用定速走行装置。
15. The distance measuring device according to claim 1 is mounted in an automobile,
A vehicle constant-speed traveling device that detects another vehicle in front of the vehicle and controls the angle of the throttle actuator so that the distance between the vehicle and the front vehicle does not fall below a predetermined value.
【請求項16】請求項1の測距装置を自動車に搭載し、
車両前方の障害物を検知するとともに、障害物との距離
と車両の速度から前方の障害物に衝突することをソフト
的に予知するとブレーキアクチュエータを作動させ車両
が障害物に衝突することを未然に防ぐ車両用衝突防止装
置。
16. A vehicle equipped with the distance measuring device according to claim 1,
When detecting an obstacle in front of the vehicle and softly predicting that the vehicle will collide with the obstacle ahead based on the distance from the obstacle and the speed of the vehicle, the brake actuator is activated to prevent the vehicle from colliding with the obstacle. Collision prevention device for vehicles to prevent.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002054109A1 (en) * 2000-12-27 2002-07-11 Nikon Corporation Method for detecting emission timing, emission timing detector and distance measuring apparatus
US8035875B2 (en) 2007-06-04 2011-10-11 Nhk Spring Co., Ltd. Object detector
JP2014020889A (en) * 2012-07-18 2014-02-03 Ricoh Co Ltd Object detection device
CN104062690A (en) * 2013-03-19 2014-09-24 欧姆龙株式会社 Limited Reflection Type Photoelectric Sensor
US9304228B2 (en) 2012-08-06 2016-04-05 Ricoh Company, Ltd. Object detection apparatus with detection based on reflected light or scattered light via an imaging unit
US10031212B2 (en) 2014-03-19 2018-07-24 Ricoh Company, Ltd. Object detection device and remote sensing apparatus
KR20190023752A (en) * 2017-08-30 2019-03-08 주식회사 포스코 Measuring apparatus and method for bar
CN113189565A (en) * 2021-04-27 2021-07-30 广州大学 Laser radar control system based on rotary polygon mirror and implementation method thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002054109A1 (en) * 2000-12-27 2002-07-11 Nikon Corporation Method for detecting emission timing, emission timing detector and distance measuring apparatus
US8035875B2 (en) 2007-06-04 2011-10-11 Nhk Spring Co., Ltd. Object detector
JP2014020889A (en) * 2012-07-18 2014-02-03 Ricoh Co Ltd Object detection device
US9304228B2 (en) 2012-08-06 2016-04-05 Ricoh Company, Ltd. Object detection apparatus with detection based on reflected light or scattered light via an imaging unit
CN104062690A (en) * 2013-03-19 2014-09-24 欧姆龙株式会社 Limited Reflection Type Photoelectric Sensor
US10031212B2 (en) 2014-03-19 2018-07-24 Ricoh Company, Ltd. Object detection device and remote sensing apparatus
KR20190023752A (en) * 2017-08-30 2019-03-08 주식회사 포스코 Measuring apparatus and method for bar
CN113189565A (en) * 2021-04-27 2021-07-30 广州大学 Laser radar control system based on rotary polygon mirror and implementation method thereof
CN113189565B (en) * 2021-04-27 2024-02-13 广州大学 Laser radar control system based on rotary polygon mirror and implementation method thereof

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