JPH06186335A - Distance measuring equipment - Google Patents

Distance measuring equipment

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Publication number
JPH06186335A
JPH06186335A JP4355848A JP35584892A JPH06186335A JP H06186335 A JPH06186335 A JP H06186335A JP 4355848 A JP4355848 A JP 4355848A JP 35584892 A JP35584892 A JP 35584892A JP H06186335 A JPH06186335 A JP H06186335A
Authority
JP
Japan
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distance
group
weight
unit
projection
Prior art date
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Pending
Application number
JP4355848A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Yoshida
眞人 吉田
Satoru Arita
悟 有田
Yoshiro Tasaka
吉朗 田坂
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.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP4355848A priority Critical patent/JPH06186335A/en
Publication of JPH06186335A publication Critical patent/JPH06186335A/en
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Abstract

PURPOSE:To measure the distance between vehicles correctly while eliminating erroneous detection or measurement by means of software by sorting a plurality of values calculated by a distance calculating means into weighted groups and then deciding presence/absence of an object and calculating the distance upto the object. CONSTITUTION:A distance measuring section 3 comprises a distance calculating circuit 9 for calculating the distance R upto an object based on the light projection timing of a light projecting section 1 and the light reception timing of a light receiving section 2, and a control section 10 for performing predetermined processing using values calculated at the circuit 9 and finally calculating the distance R. The control section 10 sorts the distance R into a plurality of weighted groups and every time when the circuit 9 calculates a distance R, weight of the group to which the distance R belongs is decremented and every time when scanning finishes for each of a plurality of angular ranges, a group having smallest weight smaller than a threshold is extracted. When the distance R is calculated 9 for the group thus extracted, erroneous detection can be eliminated without requiring any modification of hardware.

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、たとえば自動車など
の車両に搭載される車載装置に関連し、殊にこの発明
は、走行中の先行車両や路側リフレクタなどの対象物と
の間の距離を計測するのに用いられる距離計測装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an on-vehicle device mounted on a vehicle such as an automobile, and more particularly, the invention relates to a distance between a moving vehicle and an object such as a roadside reflector. The present invention relates to a distance measuring device used for measuring.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば従来、車両の安全走行を実現する
ための装置として、自己の車両(以下「自車両」とい
う)と先行車両との車間距離を計測して先行車両との衝
突を防止したり、自車両と先行車両との車間距離を一定
に保ったりする装置や、自車両と路側までの距離を計測
して走行路の進行方向やカーブの状態を判別する装置な
どが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, as a device for realizing safe running of a vehicle, a vehicle-to-vehicle distance (hereinafter referred to as "own vehicle") and a preceding vehicle is measured to prevent a collision with the preceding vehicle. Or a device that maintains a constant vehicle-to-vehicle distance between the vehicle and the preceding vehicle, or a device that measures the distance between the vehicle and the roadside to determine the traveling direction of the road or the state of the curve. .

【0003】一般に、対象物までの距離を計測する距離
計測装置として、自車両が進行する方向へレーザ光のよ
うな電磁波を掃引しながら投射し、そのレーザ光を先行
車両の後面のリフレクタや路側のリフレクタで反射させ
てその反射光を受光し、レーザ光の投射から反射光の受
光に至るまでの伝播遅延時間に基づいて先行車両や路側
までの距離を算出する方式のものが用いられている。
Generally, as a distance measuring device for measuring a distance to an object, an electromagnetic wave such as a laser beam is swept and projected in a traveling direction of the vehicle, and the laser beam is reflected on a rear surface of a preceding vehicle or a roadside. Is used to calculate the distance to the preceding vehicle or the roadside based on the propagation delay time from the projection of the laser light to the reception of the reflected light .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の距
離計測装置では、ハード構成に起因するノイズの影響を
受け、対象物が存在しないにもかかわらず対象物が存在
するものとして距離計測を行ったり、対象物の存在場所
と異なる場所に対象物が存在するものとして計測動作を
行ったりする場合がある他、たとえ対象物を正しく検出
しても、距離の計測値が正確でない場合もある。対象物
までの距離を実際の距離より近いものとして計測した場
合はよいが、対象物までの距離を実際の距離より遠いも
のとして計測した場合には、衝突事故の発生につなが
り、致命的な欠陥となる。
However, in the conventional distance measuring device, the distance measurement is performed on the assumption that the object exists even though the object does not exist due to the influence of noise caused by the hardware configuration. In some cases, the measurement operation is performed assuming that the target object exists in a place different from the place where the target object exists, and even if the target object is correctly detected, the measured distance value may not be accurate. It is good if the distance to the object is measured as being closer than the actual distance, but if the distance to the object is measured as being farther than the actual distance, it may lead to a collision accident and cause a fatal defect. Becomes

【0005】さらにこの種の距離計測装置を定車間距離
走行装置などに応用する場合、対象物の検出精度や距離
の計測精度などの性能を向上させる必要があるが、ハー
ド構成上で性能の向上をはかるには限界があり、またコ
スト高を招くという問題がある。
Further, when this type of distance measuring device is applied to a fixed vehicle distance traveling device or the like, it is necessary to improve performances such as detection accuracy of an object and measurement accuracy of distance. There is a problem in that there is a limit to the measure and the cost increases.

【0006】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、たとえノイズの影響を受けて対象物の誤検出や
距離の誤計測があっても、それを区別して適正な距離計
測を行うことができ、しかもハード構成上の性能向上に
よらずソフト的に性能を大幅に向上し得る安価な距離計
測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems. Even if there is an erroneous detection of an object or an erroneous measurement of a distance due to the influence of noise, an appropriate distance measurement is performed by distinguishing them. It is an object of the present invention to provide an inexpensive distance measuring device which can be improved in performance by software, regardless of the improvement in performance in hardware configuration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、電磁波を所
定の角度範囲にわたって掃引しつつ一定周期毎に投射す
る投射部と、前記投射部による投射波の対象物からの反
射波を受波する受波部と、対象物までの距離を計測する
距離計測部とを備えた距離測定装置であって、前記距離
計測部は、前記投射部による投射タイミングと前記受波
部による受波タイミングとから対象物までの距離を電磁
波の投射毎に算出する距離算出手段と、対象物までの距
離をグループ分けして各グループ毎に所定の重みを設定
するための重み設定手段と、前記距離算出手段が距離を
算出する毎にその算出値が属するグループの前記重み設
定手段に設定された重みを変更する重み変更手段と、前
記角度範囲の掃引が完了した時点での各グループの重み
に基づきいずれかグループを抽出するグループ抽出手段
と、前記グループ抽出手段により抽出されたグループに
属する前記距離算出手段による算出値を用いて対象物ま
での距離を算定する距離算定手段とを備えたものであ
る。
According to the present invention, a projection unit for sweeping an electromagnetic wave over a predetermined angle range and projecting it at regular intervals, and a reflected wave from a target object of the projection wave by the projection unit are received. A distance measuring device including a wave receiving unit and a distance measuring unit that measures a distance to an object, wherein the distance measuring unit is configured by a projection timing of the projection unit and a reception timing of the wave receiving unit. The distance calculation means for calculating the distance to the object for each projection of electromagnetic waves, the weight setting means for dividing the distance to the object into groups and setting a predetermined weight for each group, and the distance calculation means One of the weight changing means for changing the weight set in the weight setting means of the group to which the calculated value belongs every time the distance is calculated, and the weight of each group at the time when the sweep of the angular range is completed. A group extraction means for extracting a loop, in which a distance calculating means to calculate the distance to the object using the calculated value by the distance calculation means belonging to the group extracted by the group extraction unit.

【0008】また請求項2にかかる発明では、先行車両
や路側との距離計測を行うために、前記投射部,受波部
および,計測部を車両に搭載したものである。
Further, in the invention according to claim 2, the projection unit, the wave receiving unit, and the measuring unit are mounted on the vehicle in order to measure the distance to the preceding vehicle or the roadside.

【0009】さらに請求項3にかかる発明では、距離計
測精度を一層高めるために、前記重み設定手段は、対象
物までの距離を重なりをもたせてグループ分けして各グ
ループ毎に所定の重みが設定されている。
Further, in the invention according to claim 3, in order to further improve the accuracy of distance measurement, the weight setting means divides the distances to the objects into groups with overlapping, and sets a predetermined weight for each group. Has been done.

【0010】[0010]

【作用】距離算出手段による算出値から直ちに対象物ま
での距離を決定するのではなく、距離算出手段による複
数の算出値を重みが設定されたグループに分類した上で
対象物の有無の検出や対象物までの距離の算定を行うの
で、たとえノイズの影響を受けても、対象物の誤検出や
距離の誤計測を判別して、適正な対象物の検出および距
離の計測を行うことが可能である。しかもソフト的に各
構成を実現できるので、ハード構成により性能が左右さ
れることがなく、また性能を向上するためにハード構成
の変更が不要であり、コスト高を招く虞がない。
The distance to the object is not immediately determined from the value calculated by the distance calculating means, but the plurality of calculated values by the distance calculating means are classified into weighted groups to detect the presence or absence of the object. Since the distance to the target is calculated, even if affected by noise, it is possible to detect incorrect detection of the target or erroneous measurement of the distance and perform proper detection of the target and measurement of the distance. Is. In addition, since each configuration can be realized by software, the performance is not influenced by the hardware configuration, and the hardware configuration does not need to be changed to improve the performance, so that the cost is not likely to increase.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、この発明の一実施例である距離計測
装置の概略構成を示す。図示例は、自動車などの車両に
搭載される車載装置としての距離計測装置を示すが、こ
の発明の距離計測装置は、車載装置に限らず、例えば監
視用ロボットなどの視覚に適用することも可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a schematic configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention. Although the illustrated example shows a distance measuring device as an in-vehicle device mounted in a vehicle such as an automobile, the distance measuring device of the present invention is not limited to the in-vehicle device, and can be applied to, for example, the visual sense of a monitoring robot or the like. Is.

【0012】図示例の距離計測装置は、投光部1と受光
部2と距離計測部3とから成り、投光部1には投光器
4,スキャン機構5および,駆動回路6が、また受光部
2には受光器7および受光回路8が、それぞれ設けられ
ている。
The distance measuring device in the illustrated example comprises a light projecting section 1, a light receiving section 2 and a distance measuring section 3. The light projecting section 1 includes a light projector 4, a scanning mechanism 5 and a drive circuit 6, and a light receiving section. 2 is provided with a light receiver 7 and a light receiving circuit 8.

【0013】前記投光部1の投光器4は例えばレーザダ
イオードであって、この投光器4が出力するレーザ光1
1はスキャン機構5により所定のスキャン角度θにわた
り一定速度でスキャンされつつ自車両が走行する方向へ
投射される。前記スキャン機構5は投光器4からのレー
ザ11を反射させる反射鏡,この反射鏡を首振り動作さ
せる回動機構などで構成されるが、これに限らず、投光
器4に回動機構を直接接続して首振り動作させるような
構成であってもよい。
The projector 4 of the projector 1 is, for example, a laser diode, and the laser beam 1 output by the projector 4
1 is projected by the scanning mechanism 5 in a traveling direction of the host vehicle while being scanned at a constant speed over a predetermined scan angle θ. The scanning mechanism 5 is composed of a reflecting mirror for reflecting the laser 11 from the projector 4, a rotating mechanism for swinging the reflecting mirror, and the like. However, the scanning mechanism 5 is not limited to this, and the rotating mechanism is directly connected to the projector 4. It may be configured such that the swinging motion is performed.

【0014】前記駆動回路6は、投光器4をパルス駆動
するためのトリガパルス信号p1を一定周期毎に出力す
る。この実施例ではトリガパルス信号p1の周期Tを1
00マイクロ秒(μs)に、またスキャン機構5のスキ
ャン角度θを100ミリラディアン(mrad)に、そ
れぞれ設定すると共に、前記スキャン角度θを100ミ
リ秒(ms)でスキャンするようスキャン機構5のスキ
ャン速度が設定してある。
The drive circuit 6 outputs a trigger pulse signal p1 for pulse-driving the light projector 4 at regular intervals. In this embodiment, the period T of the trigger pulse signal p1 is 1
The scanning angle θ of the scanning mechanism 5 is set to 00 microseconds (μs), and the scanning angle θ of the scanning mechanism 5 is set to 100 milliradians (mrad). The speed is set.

【0015】図2は、前記トリガパルス信号p1の周期
Tとスキャン機構5のスキャン角度θとスキャン速度と
の関係を示すもので、同図中、11は前記投光部1より
一定周期で出力されるレーザ光を表している。同図によ
れば、1スキャンに必要な時間(100ms)の間に1
00μs毎にレーザ光が出力されるから、レーザ光11
の1スキャンにおける出力回数は1000回となる。
FIG. 2 shows the relationship between the cycle T of the trigger pulse signal p1, the scan angle θ of the scan mechanism 5 and the scan speed. In FIG. 2, 11 is output from the light projecting section 1 at a constant cycle. Represents the laser light emitted. According to the figure, 1 time is required during 1 scan (100 ms).
Since the laser beam is output every 00 μs, the laser beam 11
The number of outputs in one scan is 1000 times.

【0016】図1に戻って、前記受光部2の受光器7は
例えばフォトダイオードであって、この受光器7にて受
光された対象物からの反射光12は電気信号に変換され
て受光回路8へ与えられ、増幅,波形整形などの信号処
理がなされる。前記投光器4をパルス駆動させるトリガ
パルス信号p1,受光回路8より出力される増幅信号p
2,スキャン機構5のスキャン角度信号などは距離計測
部8に与えられ、対象物の距離や方向が計測される。
Returning to FIG. 1, the light receiver 7 of the light receiving unit 2 is, for example, a photodiode, and the reflected light 12 from the object received by the light receiver 7 is converted into an electric signal to receive the light. Then, the signal processing such as amplification and waveform shaping is performed. Trigger pulse signal p1 for pulse-driving the projector 4 and amplified signal p output from the light receiving circuit 8
2. The scan angle signal of the scan mechanism 5 is given to the distance measuring unit 8 to measure the distance and direction of the object.

【0017】前記距離計測部8は、前記投光部1による
投光タイミングと前記受光部2による受光タイミングと
から対象物までの距離Rをレーザ光の投射毎に算出する
ための距離算出回路9と、この距離算出回路9による各
算出値を用いて後述する所定の処理を行って対象物まで
の距離を最終的に算定するための制御回路10とを含
む。
The distance measuring unit 8 calculates a distance R to the object from the light projecting timing of the light projecting unit 1 and the light receiving timing of the light receiving unit 2 for each projection of the laser light. And a control circuit 10 for finally calculating the distance to the object by performing a predetermined process described later using each calculated value by the distance calculating circuit 9.

【0018】前記距離算出回路9は、図3に示すよう
に、前記トリガパルス信号p1の立ち上がりから増幅信
号p2の立ち上がりに至るまでの時間、すなわち伝播遅
延時間Δtからパルスエコー方式により距離Rを算出す
るもので、その算出式はつぎの(1) 式のとおりである。
なお同式中、cは光速(c=3×108 m/秒)であ
る。
As shown in FIG. 3, the distance calculating circuit 9 calculates the distance R by the pulse echo method from the time from the rising of the trigger pulse signal p1 to the rising of the amplified signal p2, that is, the propagation delay time Δt. The calculation formula is as shown in the following formula (1).
In the formula, c is the speed of light (c = 3 × 10 8 m / sec).

【0019】[0019]

【数1】 [Equation 1]

【0020】なお距離Rの算出は、このパルスエコー方
式に限らず、他の方式によってもよい。
The calculation of the distance R is not limited to this pulse echo method, and other methods may be used.

【0021】前記制御回路10は、対象物までの距離を
図5および図6に例示するように複数のグループG0〜
G14にグループ分けして各グループ毎に所定の重みを
設定するための重み設定手段,前記距離算出回路9が距
離Rを算出する毎にその算出値が属するグループの前記
重みをデクリメントしてゆく重み変更手段,図4に例示
するように複数(図示例では50)に分割された各角度
範囲θ0〜θ49のスキャンが完了する毎に所定のしき
い値THより小さい重みをもちかつ最小の重みをもつい
ずれかグループを抽出するグループ抽出手段,このグル
ープ抽出手段により抽出されたグループに属する前記距
離算出回路9による算出値を用いて対象物までの距離R
T を算定する距離算定手段を構成する。この制御回路1
0および前記距離算出回路9は、具体的には、ハード構
成としてのマイクロコンピュータおよびROMやRAM
などのメモリと、ソフト構成としての前記ROMに格納
されたプログラム(図8にその制御手順を示す)とで実
現される。
The control circuit 10 has a plurality of groups G0 to G0 as shown in FIGS.
A weight setting means for grouping into G14 and setting a predetermined weight for each group, and a weight for decrementing the weight of the group to which the calculated value belongs every time the distance calculating circuit 9 calculates the distance R Changing means, a weight having a weight smaller than a predetermined threshold value TH and a minimum weight each time a scan of each of the angular ranges θ0 to θ49 divided into a plurality (50 in the illustrated example) is completed as illustrated in FIG. A group extracting means for extracting any one of the groups, and a distance R to the object using the calculated value by the distance calculating circuit 9 belonging to the group extracted by the group extracting means.
It constitutes a distance calculation means for calculating T. This control circuit 1
0 and the distance calculation circuit 9 are, specifically, a microcomputer and ROM or RAM as a hardware configuration.
And a program stored in the ROM (a control procedure is shown in FIG. 8) as a software configuration.

【0022】図4は、対象物を検出することが可能な角
度範囲、すなわち前記投光部1によるレーザ光11のス
キャン角度θを示している。この実施例では、レーザ光
11のスキャン角度θが100mrad、レーザ光11
の投射間隔が100μsであるから、レーザ光11の1
スキャンにおける出力回数は1000回となり、従って
1000方向の検出能力(分解能)をもつことになる。
FIG. 4 shows an angular range in which an object can be detected, that is, a scan angle θ of the laser beam 11 by the light projecting unit 1. In this embodiment, the scanning angle θ of the laser light 11 is 100 mrad, and the laser light 11 is
The projection interval of 100 μs is 100 μs.
The number of outputs in scanning is 1000, and therefore, the detection capability (resolution) in 1000 directions is obtained.

【0023】またこの実施例では、対象物を検出するこ
とが可能な角度範囲を50の角度領域θ0〜θ49に分
割し、各角度領域についてレーザ光のスキャンが完了す
る毎に、すなわちちレーザ光11の出力回数が20に達
する毎に、前記したグループ抽出および距離算定の各処
理を行っている。なお前記角度範囲の分割は必ずしも均
等である必要はなく、スキャンのリアリティ性能やアプ
リケーションに応じて適宜設定してもよい。
In this embodiment, the angular range in which the object can be detected is divided into 50 angular regions θ0 to θ49, and each time the scanning of the laser light is completed, that is, the laser light is scanned. Each time the number of outputs of 11 reaches 20, the above-described group extraction processing and distance calculation processing are performed. The division of the angle range does not necessarily have to be even, and may be appropriately set depending on the reality performance of the scan and the application.

【0024】図5は、対象物までの距離を15のグルー
プG0〜G14に均等にグループ分けした具体例を示し
ている。この実施例では、対象物を検出することが可能
な距離を0〜150mとしており、0m〜10mを第0
グループG0、10m〜20mを第1グループG1、以
下同様に、140m〜150mを第14のグループG1
4に、それぞれグループ分けしてある。
FIG. 5 shows a specific example in which the distance to the object is divided into 15 groups G0 to G14 evenly. In this embodiment, the distance at which the object can be detected is 0 to 150 m, and 0 m to 10 m is the 0th.
Groups G0, 10m to 20m are the first group G1, and similarly, 140m to 150m are the 14th group G1.
They are divided into four groups.

【0025】図6は、各グループG0〜G14に対する
重みの設定例を具体的に示したものである。同図によれ
ば、前記重みは距離が近いグループについては大きく、
遠いグループについては小さく設定してある。距離に応
じて重みの大きさに差異を設けるのは、同じ大きさの対
象物であっても、距離が近い場合はサンプル数が多く、
距離が遠い場合はサンプル数が少ないことを考慮したた
めである。
FIG. 6 specifically shows an example of setting weights for the groups G0 to G14. According to the figure, the weight is large for groups with a short distance,
The far group is set small. The difference in the size of the weight depending on the distance is that even if the objects have the same size, the number of samples is large when the distance is short,
This is because when the distance is long, the number of samples is small.

【0026】例えば横方向の長さが4cmである対象物
(例えば先行車両のリフレクタ)を前記した計測条件
(スキャン角度θ,スキャン速度,レーザ光の出力周期
T)で観測した場合、対象物が距離10mの地点に存在
しておれば、サンプル数は40であるのに対し、距離1
00mの地点に存在しておれば、サンプル数は4とな
る。この距離によるサンプル数の偏りを緩和するために
前記重みを大小設定するものである。
For example, when an object having a lateral length of 4 cm (for example, a reflector of a preceding vehicle) is observed under the above-described measurement conditions (scan angle θ, scan speed, laser light output period T), the object is If it exists at a distance of 10 m, the number of samples is 40, while the distance is 1
If it exists at the point of 00m, the number of samples will be four. The weight is set to a large or small value in order to reduce the deviation of the number of samples due to this distance.

【0027】この重みの大きさは、距離に応じて経験的
に適宜決定する他、ノイズの発生場所や発生頻度などを
考慮して決定することもできる。例えばノイズが頻出す
る距離のグループについては、その重みを大きくするの
である。これにより大きな重みが設定されたグループに
ついては、その重みの大きさに応じたサンプル数が得ら
れなければ、距離算定の対象として抽出されない。
The magnitude of this weight may be determined empirically in accordance with the distance, or may be determined in consideration of the place where noise is generated, the frequency of noise generation, and the like. For example, the weight is increased for a group of distances in which noise frequently appears. As a result, a group for which a large weight is set cannot be extracted as a distance calculation target unless the number of samples corresponding to the weight is obtained.

【0028】図7は、図6の重み設定例をヒストグラム
で表したものであり、横軸にグループG0〜G14が、
縦軸に重みが、それぞれとってある。同図中、点線は重
みの初期設定値であって、前記距離算出回路9が距離R
を算出する毎にその算出値が属するグループの前記重み
がデクリメントされてゆく。なおグループ毎に設定され
た重みや距離算出回路9で算出された距離RはRAMな
どの所定の記憶領域に記憶させておくことは勿論であ
る。
FIG. 7 shows a histogram of the weight setting example of FIG. 6, in which groups G0 to G14 are plotted on the horizontal axis.
The vertical axis represents the weight. In the figure, the dotted line indicates the initial setting value of the weight, and the distance calculating circuit 9 indicates the distance R
Each time the is calculated, the weight of the group to which the calculated value belongs is decremented. Of course, the weight set for each group and the distance R calculated by the distance calculation circuit 9 are stored in a predetermined storage area such as a RAM.

【0029】図7の実線はひとつの角度範囲(例えば角
度範囲θ0)のスキャンが完了した時点での重みの分布
状態を示している。この時点で所定のしきい値THより
小さい重みをもつグループであって、しかもその中で最
小の重みをもつグループが抽出される。図示例の場合、
しきい値THより小さな重みをもつグループはG1,G
4,G5,G7,G11の5グループである。また最小
の重みをもつグループはG5,G11の2グループ存在
するから、この場合、距離の小さい方のグループG5を
抽出することになる。
The solid line in FIG. 7 shows the weight distribution state at the time when the scanning of one angle range (for example, the angle range θ0) is completed. At this point, a group having a weight smaller than a predetermined threshold value TH and a group having a minimum weight among them is extracted. In the example shown,
Groups with weights smaller than the threshold TH are G1, G
There are five groups of 4, G5, G7 and G11. Since there are two groups G5 and G11 having the smallest weight, in this case, the group G5 having the smaller distance is extracted.

【0030】このグループ抽出が行われると、つぎに抽
出されたグループに属する前記距離算出回路9による算
出値を記憶領域より読み出してその平均値を算出し、こ
の平均値を対象物までの距離の算定値RT とする。この
ような処理が各角度領域θ0〜θ49毎に順次実行され
ることになる。
When this group extraction is performed, the value calculated by the distance calculation circuit 9 belonging to the next extracted group is read from the storage area and the average value thereof is calculated, and this average value is calculated as the distance to the object. Let it be the calculated value R T. Such processing is sequentially executed for each of the angular regions θ0 to θ49.

【0031】図8には、上記した距離計測方法を実施す
るための前記制御回路10による制御手順をステップ1
(図中「ST1」で示す)〜ステップ14で示してあ
る。まず同図のステップ1において、測定回数k,各グ
ループGi(図5〜図7の例ではi=0,1,……,1
4)毎の算出距離のサンプル個数N(i), 距離算出値
の各グループGi毎の総和S(i)をそれぞれゼロクリ
アした後、つぎのステップ2で各グループGiの重みW
(i)を初期値に設定する。これらの各値のゼロクリア
や設定は、RAMなどの所定の記憶領域に対して行われ
ることは勿論である。
FIG. 8 shows a control procedure by the control circuit 10 for carrying out the distance measuring method described above in step 1.
(Indicated by "ST1" in the figure) to step 14. First, in step 1 of the figure, the number of measurements k, each group Gi (i = 0, 1, ..., 1 in the example of FIGS.
4) After the number of samples N (i) for each calculated distance and the total sum S (i) of the calculated distances for each group Gi are zero-cleared, the weight W of each group Gi is calculated in the next step 2.
Set (i) to the initial value. Of course, zero-clearing and setting of each of these values are performed in a predetermined storage area such as a RAM.

【0032】つぎに投光部1を作動させてレーザ光をス
キャンしつつ一定周期毎に投射するもので、つぎのステ
ップ3でタイマをスタートさせ、つぎのステップ4,5
で前記タイマに設定された一定時間内に対象物からの反
射光を受光部2で受光したか否かを判定する。もし一定
時間内に受光部2が反射光を受光すると、ステップ4が
「YES」となってステップ6へ進み、距離計測部8の
制御回路10は投射光の投射タイミング(トリガパルス
信号P1の立ち上がり)から反射光の受光タイミング
(増幅信号P2の立ち上がり)に至るまでの伝播遅延時
間Δtから対象物までの距離Rを前記(1)式により算
出する。
Next, the light projecting unit 1 is operated to scan the laser beam and project the laser beam at regular intervals. The timer is started in the next step 3, and the next steps 4, 5 are performed.
Then, it is determined whether or not the reflected light from the object is received by the light receiving unit 2 within the fixed time set by the timer. If the light receiving unit 2 receives the reflected light within a certain period of time, Step 4 becomes "YES" and the process proceeds to Step 6, and the control circuit 10 of the distance measuring unit 8 causes the projection timing of the projection light (the rise of the trigger pulse signal P1). ) To the reception timing of the reflected light (the rising edge of the amplified signal P2), the distance R from the propagation delay time Δt to the object is calculated by the equation (1).

【0033】つぎにステップ7で制御回路10は、算出
された距離Rが前記したいずれのグループG0 〜G14
に属するかを検索し、続くステップ8,9で検索された
グループについて、サンプル回数N(i)をインクリメ
ントし、距離算出値の総和S(i)に前記距離Rを加算
して記憶すると共に、このグループに付与された重みW
(i)を1だけデクリメントする。
Next, at step 7, the control circuit 10 causes the calculated distance R to be any of the groups G0 to G14 described above.
Whether or not it belongs to the group, the number of samples N (i) is incremented for the groups searched in the following steps 8 and 9, and the distance R is added to the sum S (i) of the calculated distance values and stored. Weight W given to this group
Decrement (i) by 1.

【0034】もし一定時間内に受光部2が反射光を受光
しないとき、ステップ4の判定が「NO」、ステップ5
の判定が「YES」となってステップ10へ移行する。
If the light receiving section 2 does not receive the reflected light within a certain period of time, the determination in step 4 is "NO", step 5
The determination is “YES” and the process proceeds to step 10.

【0035】つぎにステップ10では測定回数kがイン
クリメントされ、続くステップ11で測定回数kが20
回に達したか否かが判定される。その判定が「NO」で
あれば、ステップ3へ戻り、ステップ11の判定が「Y
ES」となるまで同様の手順が繰り返し実行される。こ
の繰返し手順において、実際の対象物からの反射光を受
光する場合は、連続的に反射光を受光しかつ距離の算出
値も大きくばらつくことはないが、ハード構成などに起
因するノイズの影響を受けて増幅信号P2が立ち上がっ
た場合は、同様の現象が連続することがなく、また距離
の算出値も大きくばらつくことになる。
Next, in step 10, the number of measurements k is incremented, and in the following step 11, the number of measurements k is 20.
It is determined whether the number of times has been reached. If the determination is “NO”, the process returns to step 3, and the determination in step 11 is “Y
The same procedure is repeatedly executed until it becomes “ES”. In this repeating procedure, when the reflected light from the actual object is received, the reflected light is continuously received and the calculated value of the distance does not vary greatly, but the influence of noise due to the hardware configuration etc. When the amplified signal P2 rises in response to this, the same phenomenon does not continue, and the calculated value of the distance also greatly varies.

【0036】かくしてステップ11の判定が「YES」
になると、つぎのステップ12へ進み、つぎに制御回路
10は各グループG0〜G14のうち、所定のしきい値
THより小さな重みをもつグループが存在するか否かを
判定する。もしその判定が「YES」であれば、つぎに
ステップ13で最小の重みをもつグループを検索して抽
出し、距離算出値の総和S(i)をサンプル個数N
(i)で割って距離の平均値を求め、この平均値を対象
物の距離の算定値RT とする。
Thus, the determination in step 11 is "YES".
If so, the process proceeds to the next step 12, and the control circuit 10 next determines whether or not there is a group having a weight smaller than a predetermined threshold value TH among the groups G0 to G14. If the determination is “YES”, then in step 13, the group having the smallest weight is searched and extracted, and the sum S (i) of the distance calculation values is calculated as the sample number N.
Divide by (i) to obtain the average value of the distances, and use this average value as the calculated value R T of the distance to the object.

【0037】もし前記ステップ12の判定が「NO」の
とき、この角度領域には対象物が存在しないと判断す
る。そして前記ステップ14の処理が完了するか、また
はステップ12の判定が「NO」であるとき、つぎの角
度領域についての計測手順へ移行する。
If the judgment in step 12 is "NO", it is judged that there is no object in this angular region. When the processing in step 14 is completed or when the determination in step 12 is "NO", the procedure proceeds to the measurement procedure for the next angular region.

【0038】図9および図10は、他のグループ分けの
方法および各グループに対する重みの設定方法を具体的
に示している。図示例のグループ分けの方法は、前記距
離算出回路9による算出値が隣合うグループの境界付近
でばらついて計測精度が低下する虞のある場合を想定
し、対象物までの距離を重なりをもたせるよう2個のグ
ループ群AG,BGを設定してグループ分けしている。
9 and 10 concretely show another grouping method and a weight setting method for each group. In the grouping method of the illustrated example, assuming that the calculated value by the distance calculating circuit 9 may vary near the boundary between the adjacent groups and the measurement accuracy may deteriorate, the distances to the objects are overlapped. Two group groups AG and BG are set and divided into groups.

【0039】たとえば第1グループ群AGでは0m〜1
0mを第1グループAG1、10m〜20mを第2グル
ープAG2とするのに対し、第2グループ群BGの第1
グループAG1は第1グループ群AGにおける第1グル
ープAG1と第2グループAG2との境界値10mを中
間値とするようなグループ分けを行っている。
For example, in the first group AG, 0 m to 1
0m is the first group AG1 and 10m to 20m is the second group AG2, while the first group AG of the second group BG is
The group AG1 is divided into groups such that the boundary value 10m between the first group AG1 and the second group AG2 in the first group group AG is an intermediate value.

【0040】図9および図10に示すようなグループ分
けを行った場合は、2個のグループ群AG,BGについ
て、図8のステップ7〜ステップ9の手順が実行される
もので、ステップ11の判定が「YES」になったと
き、各グループ群AG,BGについて、しきい値より小
さくかつ最小の重みを持つグループを抽出し、抽出され
たグループについての平均距離を求めることになる。
When the grouping shown in FIGS. 9 and 10 is performed, the procedure from step 7 to step 9 in FIG. 8 is executed for the two group groups AG and BG. When the determination is “YES”, for each group group AG and BG, the group having a weight smaller than the threshold and having the minimum weight is extracted, and the average distance for the extracted group is obtained.

【0041】[0041]

【発明の効果】この発明は上記の如く、対象物までの距
離をグループ分けして各グループ毎に所定の重みを設定
し、距離算出手段が距離を算出する毎にその算出値が属
するグループの重みを変更してゆき、所定の角度範囲の
掃引が完了した時点で各グループの重みに基づきいずれ
かグループを抽出して、そのグループに属する距離の算
出値を用いて対象物までの距離を算定するようにしたか
ら、たとえノイズの影響を受けても、対象物の誤検出や
距離の誤計測を判別して、適正な対象物の検出および距
離の計測を行うことが可能である。しかもソフト的に各
構成を実現することが可能であるので、ハード構成によ
り性能が左右されることがなく、また性能を向上するた
めにハード構成の変更が不要であり、コスト高を招く虞
がない。
As described above, according to the present invention, the distances to the object are divided into groups, a predetermined weight is set for each group, and each time the distance calculation means calculates the distance, the calculated value belongs to the group. The weight is changed, and when the sweep of a predetermined angle range is completed, one of the groups is extracted based on the weight of each group, and the distance to the object is calculated using the calculated value of the distance belonging to that group. Therefore, even if affected by noise, it is possible to properly detect the target and measure the distance by determining the erroneous detection of the target or the erroneous measurement of the distance. Moreover, since each configuration can be realized by software, the performance is not affected by the hardware configuration, and the hardware configuration does not need to be changed to improve the performance, which may lead to high cost. Absent.

【0042】また請求項2にかかる発明では、前記投射
部,受波部および,計測部を車両に搭載するようにした
から、先行車両や路側との距離計測が可能であり、また
衝突防止装置や定車間距離走行装置にも適用できる。
Further, in the invention according to claim 2, since the projecting portion, the wave receiving portion and the measuring portion are mounted on the vehicle, it is possible to measure the distance to the preceding vehicle or the roadside, and the collision preventing device. It can also be applied to fixed distance driving devices.

【0043】さらに請求項3にかかる発明では、前記重
み設定手段は、対象物までの距離を重なりをもたせてグ
ループ分けして各グループ毎に所定の重みを設定するよ
うにしたから、距離計測精度を一層高めることができる
という効果がある。
Further, in the invention according to claim 3, the weight setting means divides the distances to the object into groups with overlapping, and sets a predetermined weight for each group. The effect is that it can be further increased.

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

【図1】この発明の一実施例である距離計測装置の概略
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.

【図2】トリガパルス信号の周期とスキャン角度とスキ
ャン速度との関係を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship among a cycle of a trigger pulse signal, a scan angle, and a scan speed.

【図3】距離算出方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a distance calculation method.

【図4】対象物を検出することが可能な角度範囲を複数
に分割した例を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example in which an angular range in which an object can be detected is divided into a plurality of parts.

【図5】グループ分けの具体例を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a specific example of grouping.

【図6】各グループに対する重みの設定方法を具体的に
示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram specifically showing a weight setting method for each group.

【図7】図6の重みの設定例をヒストグラムに表した説
明図である。
7 is an explanatory diagram showing a histogram of an example of setting weights in FIG.

【図8】制御回路による距離計測の制御手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing a control procedure of distance measurement by a control circuit.

【図9】他のグループ分けの方法を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing another grouping method.

【図10】各グループに対する重みの設定方法を具体的
に示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram specifically showing a weight setting method for each group.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 投光部 2 受光部 3 距離計測部 9 距離算出回路 10 制御回路 1 Light emitting unit 2 Light receiving unit 3 Distance measuring unit 9 Distance calculating circuit 10 Control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電磁波を所定の角度範囲にわたって掃引
しつつ一定周期毎に投射する投射部と、 前記投射部による投射波の対象物からの反射波を受波す
る受波部と、 対象物までの距離を計測する距離計測部とを備え、 前記距離計測部は、 前記投射部による投射タイミングと前記受波部による受
波タイミングとから対象物までの距離を電磁波の投射毎
に算出する距離算出手段と、 対象物までの距離をグループ分けして各グループ毎に所
定の重みを設定するための重み設定手段と、 前記距離算出手段が距離を算出する毎にその算出値が属
するグループの前記重み設定手段に設定された重みを変
更する重み変更手段と、 前記角度範囲の掃引が完了した時点での各グループの重
みに基づきいずれかグループを抽出するグループ抽出手
段と、 前記グループ抽出手段により抽出されたグループに属す
る前記距離算出手段による算出値を用いて対象物までの
距離を算定する距離算定手段とからなる距離計測装置。
1. A projection unit that sweeps an electromagnetic wave over a predetermined angle range and projects the electromagnetic wave at regular intervals; a wave reception unit that receives a reflected wave of a projection wave of the projection unit from an object; and an object. And a distance measurement unit that measures the distance, the distance measurement unit calculates the distance from the projection timing of the projection unit and the reception timing of the wave reception unit to the object for each projection of the electromagnetic wave. Means, a weight setting means for dividing the distance to the object into groups and setting a predetermined weight for each group, and each time the distance calculating means calculates the distance, the weight of the group to which the calculated value belongs A weight changing means for changing the weight set in the setting means; a group extracting means for extracting one of the groups based on the weight of each group at the time when the sweep of the angular range is completed; Distance measuring apparatus comprising a distance calculating means to calculate the distance to the object using the calculated value by the distance calculation means belonging to the group extracted by the-loop extraction means.
【請求項2】 前記投射部,受波部および,計測部は、
車両に搭載されている請求項1に記載された距離計測装
置。
2. The projection unit, the wave receiving unit, and the measuring unit,
The distance measuring device according to claim 1, which is mounted on a vehicle.
【請求項3】 前記重み設定手段には、対象物までの距
離を重なりをもたせてグループ分けして各グループ毎に
所定の重みが設定されている請求項1または請求項2に
記載された距離計測装置。
3. The distance according to claim 1 or 2, wherein the weight setting means divides the distances to the object into groups with overlapping and sets a predetermined weight for each group. Measuring device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0980153A (en) * 1995-09-08 1997-03-28 Mitsubishi Electric Corp Distance measuring apparatus
JP2012132917A (en) * 2010-12-21 2012-07-12 Sick Ag Photoelectronic sensor, and method for object detection and distance measurement

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