JPH06109840A - 距離検出装置 - Google Patents

距離検出装置

Info

Publication number
JPH06109840A
JPH06109840A JP4254505A JP25450592A JPH06109840A JP H06109840 A JPH06109840 A JP H06109840A JP 4254505 A JP4254505 A JP 4254505A JP 25450592 A JP25450592 A JP 25450592A JP H06109840 A JPH06109840 A JP H06109840A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
light
intensity
peak
reflected light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4254505A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3151066B2 (ja
Inventor
Eiji Murao
英治 村尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP25450592A priority Critical patent/JP3151066B2/ja
Publication of JPH06109840A publication Critical patent/JPH06109840A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3151066B2 publication Critical patent/JP3151066B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 送出パルスと受光パルスの時間間隔から前方
物体までの距離を、受光光の強度の如何にかかわらず正
確に測定する。 【構成】 光ビームを送出し物体からの反射光を受光し
て、その反射光を受けるまでの時間に基づいて前記物体
までの距離を演算する距離検出装置において、前記反射
光の強度を検出し、検出された強度に応じて演算された
前記物体までの距離を補正することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、例えば、車両の前方
物体までの距離等を検出する距離検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、距離検出装置として、例えば
特開昭59−60271号のように、パルス光を前方に
送出して、その反射波を受けるまでの時間に基づいて前
方物体までの距離を求めることにより距離検出を行なう
のが一般的である。この場合、上記時間測定は、送出パ
ルスのピーク検出時刻から反射パルス光のピーク検出時
刻までの時間を測定するようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
車両においては、反射光はピークを検出するための理想
的な性質をもってはいないために、次のような問題点を
起こしていた。図1の1〜4の領域で示すように、光ビ
ームの強度は分布をもっており、光を反射する車両上の
リフレクタが図1のどの領域の光を反射するかによっ
て、反射光のパルス形状が変動する。
【0004】図2において、10は送出光のパルス強度
の時間変化であり、11、12、13は夫々、図1の
5、6、7の領域にリフレクタがあった場合における反
射光の強度変化を示す。図2の11は、受光したパルス
光の強度が強すぎて光電変換信号に飽和が発生している
場合を示し、13は逆に強度が弱すぎて光電変換信号の
レベルがかなり落ちていることを示す。
【0005】通常、前方物体までの距離検出は、前述し
たように送出パルスと受信パルスのピーク間の時間を検
出するが、このピークは図2に示すように、所定のスラ
イスレベルを信号レベルが越えたか否かにより判断され
る。図2の例では、スライスレベルは14、15として
示される。ここで、送出パルス10の強度は一定である
ために、そのピーク時刻の測定に誤差は発生しない。と
ころが、前述したように、受信光の強度は、車両上のリ
フレクタがどの領域の光を反射したかによって異なるか
ら、図2に示すように、受光ビームの光電変換信号が1
1の場合と13の場合とでは、20〜30ナノ秒の差が
発生し、これが測定距離で3〜4.5mの誤差となって
現われてしまう。
【0006】また、信号が飽和しないようにするために
は、光電変換器への入力を制御する必要があるものの、
その制御は機械系を制御する必要があるために、高速な
測定には向いていなかった。そこで、本発明は上記従来
技術の欠点を解消するために提案されたもので、その目
的は、受光パルスの強度の相違に起因した測定誤差を解
消した距離測定装置を提案することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明は、光ビームを送出し物体からの反射光を受光
して、その反射光を受けるまでの時間に基づいて前記物
体までの距離を演算する演算手段を備えた距離検出装置
において、前記反射光の強度を検出する手段と、検出さ
れた強度に応じて、前記演算手段により演算された前記
物体までの距離を補正する補正手段とを具備することを
特徴とする。
【0008】かかる構成によると、反射光を受ける時刻
は、その反射光の強度に応じて所定の相関関係があるの
で補正が可能である。上記課題を達成するための他の構
成になる本発明は、光ビームを送出し物体からの反射光
を受光して、その反射光を受けるまでの時間に基づいて
前記物体までの距離を演算する距離検出装置において、
送出される光ビームの強度を補正する強度補正手段と、
前記反射光の受光強度を検出する手段と、検出された反
射光の受光強度が所定値となるように、前記強度補正手
段を制御して送出光ビームの強度を補正する制御手段と
を具備することを特徴とする。
【0009】かかる構成によると、送出光の強度は受光
強度が適性になるまで補正される。上記課題を達成する
ための他の構成になる本発明は、光ビームを送出し物体
からの反射光を受光して、その反射光を受けるまでの時
間に基づいて前記物体までの距離を演算する距離検出装
置において、前記反射光の受光強度を電気信号に変換す
る変換手段と、前記変換手段の前に設けられ、この変換
手段に入光する光量を制御する光量制御手段とを具備す
ることを特徴とする。
【0010】反射光を電気信号に変換する変換手段に入
光する光量は、光量制御手段により制御されるので電気
信号は例えば飽和するとか、過度に低くなるなどの問題
がなくなる。
【0011】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の好適
な実施例を4つ挙げて説明する。 〈第1実施例〉図3は本発明の第1の実施例の距離測定
システムのブロック図である。同図において、レーザ1
02から発射された光ビームパルスは光学系103を介
して前方物体(物標)104に照射される。いつの時点
で照射するかは、コンピュータ100により制御され
る。即ち、コンピュータ100は送信回路101に対し
て、送信指令を送ると、送信回路101はレーザ102
を励起する。送信回路101は、カウンタ105に対し
て、時間計測のスタート命令を送る。
【0012】物体104に照射された光の反射波は受光
光学系107を介してフォトセンサ109などの光電変
換器により受光される。電気信号は対数圧縮増幅器11
0により対数変換されて広レンジ化が行なわれる。この
広レンジ化によりダイナミックレンジが拡大し、以降の
段での信号の飽和が防止される。低レベルカッタ113
は低レベル信号を除去することによりノイズを除去す
る。どの程度のレベルをカットするかはタイミング制御
回路106により距離に応じて制御される。
【0013】低レベル成分をカットされた信号は微分回
路111に送られる。この微分回路111は信号を微分
することにより、図4の(b)に示すようにピークを検
出する。検出されたピーク信号は、ヒステリシスコンパ
レータ112に送られ、ここで、十分に大きなピークだ
けが選別される。図5に、コンパレータ112のヒステ
リシス特性を示す。このようにしてピークが検出される
と、ストップ命令がカウンタ05に出されて、これによ
り距離測定のための時間測定が終了する。
【0014】かくして、微分回路によるピーク検出を行
なったうえで、さらに、ヒステリシスコンパレータによ
り所定以上の大きさのピークのみをもつものだけが反射
光として認識されるので測定制度が向上する。 〈第2実施例〉この図6に示した第2実施例は、図3の
第1実施例に対して、さらに、サンプルホールド回路1
14とA/D変換器115とを追加したものである。
【0015】図7にこの第2実施例の測定原理を示す。
第1実施例の手法によれば、微分回路111への入力信
号に既に飽和が発生していれば、図7のt1においてピ
ークがあると誤検出してしまう。しかしながら、実際の
ピークは図7の時刻のt2の筈である。この第2実施例
は、時刻t1とt2の間の時間が、飽和信号のピークレベ
ルの大きさpに関係している点に着目する。換言すれ
ば、前もって、この飽和レベルの大きさpと遅れ時間
(=t1−t2)との相関関係をコンピュータ100が所
定のメモリに記憶している。
【0016】そこで、図6のシステムでは、第1実施例
のコンパレータ112が所定の大きさのピークを検出し
直ちにストップ命令をカウンタ105に送ると同時に、
サンプルホールド回路114にホールド命令を送り、入
力信号をA/D変換するために、サンプルホールドす
る。ホールドされた信号は変換器115によりA/D変
換され、図7に示したようなデジタルデータがコンピュ
ータ100に送られる。コンピュータ100は、このデ
ジタルデータに基づいて、ピークレベルpとピーク時刻
1とから、時刻t2を前記メモリから読みだす。この時
刻t2により、コンピュータ100はカウンタ105に
ストップ命令を出すべきタイミングをコンパレータ11
2に知らせる。
【0017】かくして、この第2実施例によれば、飽和
が発生していても、ピークレベルの大きさにより飽和レ
ベルを推定し、それにより、飽和信号に基づいて演算し
た時刻t1を補正して正確な時刻t2を求めることがで
き、距離測定精度を改良することができる。 〈第3実施例〉この第3実施例のシステムは、受信信号
のレベルが適性となるように、送出光の強度を制御する
点に特徴がある。そのために、第1実施例に比して、図
8のシステムは、受信信号のレベルをデジタル的に把握
できるように、サンプルホールド回路114とA/D変
換器115が付加されている。
【0018】即ち、図8において、コンピュータ100
は、常時、サンプルホールド回路114とA/D変換器
115に対して受信信号の値をデジタル値に変換せしめ
て、そのレベルを監視する。もし、過度に低いレベルの
信号や過度に飽和した信号のレベルが検出されたなら
ば、コンピュータ100は送信回路201を介して送出
光レベル制御信号をレーザ02に送る。例えば、受信信
号レベルが低いときは、送出光強度を上げ、逆の場合は
下げるようにする。
【0019】これにより、送出光の強度は、受信信号が
飽和せず、また、過度に低くもならないように制御され
るので、正確な距離測定が可能となる。 〈第4実施例〉この第4実施例は受信信号が適性となる
ように、光電変換を行なう前段階において受光量の制御
を行なうものである。そのために、この第4実施例にか
かわるシステムは、図9に示すように、電気信号により
通過光量を制御できる電気光学変調器108を追加し
た。
【0020】この変調器108は、光を透過する時間と
遮断する時間の比率(デユーティ率)を制御する。図1
0にデユーティ率の変化特性を示す。この変化特性は、
基本的には、時間tの4乗に比例して増加する特性を有
する。理論的には、受光量は物体までの距離の4乗に反
比例する。距離と時間は比例するから、上記特性はt 4
に比例するようにした。尚、レーザ102が励起される
時刻(t0)におけるデユーティ率は、この時刻におけ
る光を透過する時間幅をゼロとするためにデユーティ率
がゼロとなるように初期設定する。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の距離検出
装置によれば、受けた反射光の強度の相違に影響される
ことなく、距離測定を正確に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例及び従来の装置に用いられている光ビ
ームの強度分布を示す図。
【図2】 従来技術の欠点を説明する図。
【図3】 本発明の第1の実施例の構成を説明する図。
【図4】 第1実施例における微分回路の動作を説明す
る図。
【図5】 第1実施例におけるヒステリシスコンパレー
タの動作を説明する図。
【図6】 本発明の第2の実施例の構成を説明する図。
【図7】 第2実施例の動作原理を説明する図。
【図8】 本発明の第3の実施例の構成を説明する図。
【図9】 本発明の第4の実施例の構成を説明する
図。。
【図10】 第4実施例のデユーティ特性を説明する
図。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ビームを送出し物体からの反射光を受
    光して、その反射光を受けるまでの時間に基づいて前記
    物体までの距離を演算する演算手段を備えた距離検出装
    置において、 前記反射光の強度を検出する手段と、 検出された強度に応じて、前記演算手段により演算され
    た前記物体までの距離を補正する補正手段とを具備する
    距離検出装置。
  2. 【請求項2】 光ビームを送出し物体からの反射光を受
    光して、その反射光を受けるまでの時間に基づいて前記
    物体までの距離を演算する距離検出装置において、 送出される光ビームの強度を補正する強度補正手段と、 前記反射光の受光強度を検出する手段と、 検出された反射光の受光強度が所定値となるように、前
    記強度補正手段を制御して送出光ビームの強度を補正す
    る制御手段とを具備する距離検出装置。
  3. 【請求項3】 光ビームを送出し物体からの反射光を受
    光して、その反射光を受けるまでの時間に基づいて前記
    物体までの距離を演算する距離検出装置において、 前記反射光の受光強度を電気信号に変換する変換手段
    と、 前記変換手段の前に設けられ、この変換手段に入光する
    光量を制御する光量制御手段とを具備する距離検出装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至4の距離検出装置におい
    て、前期光ビームはパルス光であり、前記物体までの距
    離は、送出光のパルスのピーク時刻から反射光のピーク
    の受信時刻までの時間に基づいて演算されることを特徴
    とする距離検出装置。
JP25450592A 1992-09-24 1992-09-24 距離検出装置 Expired - Fee Related JP3151066B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25450592A JP3151066B2 (ja) 1992-09-24 1992-09-24 距離検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25450592A JP3151066B2 (ja) 1992-09-24 1992-09-24 距離検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06109840A true JPH06109840A (ja) 1994-04-22
JP3151066B2 JP3151066B2 (ja) 2001-04-03

Family

ID=17265991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25450592A Expired - Fee Related JP3151066B2 (ja) 1992-09-24 1992-09-24 距離検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3151066B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1015847A1 (en) * 1996-08-22 2000-07-05 Laser Technology, Inc. Compact laser-based distance measuring apparatus
JP2000346941A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp 距離測定装置
JP2008267920A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Ihi Corp レーザ測距装置およびレーザ測距方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1015847A1 (en) * 1996-08-22 2000-07-05 Laser Technology, Inc. Compact laser-based distance measuring apparatus
EP1015847A4 (en) * 1996-08-22 2001-01-24 Laser Technology Inc LASER-BASED COMPACT DISTANCE MEASUREMENT APPARATUS
JP2000346941A (ja) * 1999-06-08 2000-12-15 Mitsubishi Electric Corp 距離測定装置
JP2008267920A (ja) * 2007-04-18 2008-11-06 Ihi Corp レーザ測距装置およびレーザ測距方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3151066B2 (ja) 2001-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008267920A (ja) レーザ測距装置およびレーザ測距方法
US5633706A (en) Optical distance measurement apparatus and method
JPH1123709A (ja) 距離測定装置
JP2941593B2 (ja) 距離測定装置
KR20180130381A (ko) 라이다 시스템
JPH06242240A (ja) 距離測定装置
JP3225682B2 (ja) 距離測定装置
JP3249592B2 (ja) 距離検出方法
JPH06109840A (ja) 距離検出装置
EP1474868B1 (en) Method and arrangement for performing triggering and timing of triggering
JPH07128438A (ja) レーダー測距装置の距離補正方法
US5204732A (en) Optical distance measuring apparatus
US6211505B1 (en) Method and apparatus for checking shape
JPH06249962A (ja) 車両用レーダ装置
JPH05264719A (ja) レーザレーダ装置
JP3249003B2 (ja) 距離計測装置
JP2500733B2 (ja) レ―ザ測距装置
JP2765291B2 (ja) レーザレーダ装置
JPH09281237A (ja) レーザ測距装置
JPH0769422B2 (ja) パルスレーザ測距装置
JP2743038B2 (ja) レーザー光による水中測距装置
JPH04307387A (ja) 測距装置
JPH05134042A (ja) 車載用測距装置および方法
JPH07198846A (ja) 距離測定装置
JPH06160523A (ja) 測距装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001218

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees