JPH06230133A - 車両用物体検出装置 - Google Patents

車両用物体検出装置

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JPH06230133A
JPH06230133A JP5039564A JP3956493A JPH06230133A JP H06230133 A JPH06230133 A JP H06230133A JP 5039564 A JP5039564 A JP 5039564A JP 3956493 A JP3956493 A JP 3956493A JP H06230133 A JPH06230133 A JP H06230133A
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JP
Japan
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distance
vehicle
light
reflectance
calculated
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Withdrawn
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JP5039564A
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English (en)
Inventor
Tomoko Saito
友子 斉藤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5039564A priority Critical patent/JPH06230133A/ja
Publication of JPH06230133A publication Critical patent/JPH06230133A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射物体の反射率が異なることによって反射
光強度が変化する場合にも、正確に自車両から反射物体
までの距離を求める。 【構成】 光レーザレーダ装置10の距離検出回路15
から、レーザ光送出から反射光受光までの伝搬遅延時間
を基に算出した距離Sが、演算回路20に入力される。
車両の前方を撮影する撮影装置26からの画像信号が、
画像処理装置27に入力され、画像信号の強度を基に反
射体の反射率が算出されて演算回路に送られる。演算回
路において、画像処理装置からの反射率を基に、補正量
ΔSが算出され、距離検出回路からの算出距離Sが補正
量ΔSで補正されて、物体検出距離として出力される。
これにより、反射率が異なる物体について、それぞれ正
確にその物体までの距離が求められる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、レーダを用いて自車両
に対する先行車両など他の物体の位置データを求める車
両用物体検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の車両用物体検出装置とし
て、例えば特開昭58−203524号公報には、常に
安全車間距離を保ち安全走行を確保するため、光レーザ
レーダ装置を車両に取り付け、前方を走行中の先行車両
と自車両間の車間距離を検出するものが開示されてい
る。
【0003】ところで、一般に光レーザレーダ装置で対
象物体までの距離を計測する際には、図7に示されるよ
うに、送出されたレーザ光の対象物体からの反射光の強
さが所定レベル以上であるとき、この反射光を受光した
時刻tcを求め、当該レーザ光が送出されたときの時刻
tsとの時間差、すなわち伝搬遅延時間Δtを基に、反
射物体、ここでは先行車両までの距離Lを算出するよう
にしている。この際の上記所定レベルは、例えば図8の
ように、レーザ光送出からの経過時間によって変化する
値とされ、距離によって受信強度が変化しても先行車両
の検出漏れがないようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光レー
ザレーダ装置を上記のような態様で用いる従来の車両用
物体検出装置においては、自車両から等距離の位置に存
在する物体でもその反射率に起因した反射光の強さの違
いにより、計測された距離が異なってくるという問題が
ある。 すなわち、図9に示されるように、先行車両か
らの反射光強度が強い場合には、反射光強度が低い場合
における受光時刻tcと比較して、反射光を検知した受
光時刻が前側進み方向へずれたtc’となる。この結
果、レーザ光送出からの遅延時間がΔt’と計測され、
その遅延時間のずれ、すなわち誤差Δeに対応する分だ
け算出距離がずれ、正確な車間距離の検出が確保されな
いという問題が生じる。
【0005】また、前後方向に連続して複数の物体が存
在するようなとき、これを正しく認識できるとは限ら
ず、反射率の高い物体からの反射との識別が困難である
という問題もある。したがって本発明は、上記従来の問
題点に鑑み、反射率が異なることによって反射光強度が
変化する場合にも、正確に反射物体との位置関係が求め
られる車両用物体検出装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、図
1に示すように、光を送出しその反射光を受光して反射
物体を検出し、該反射物体の自車両に対する距離を含む
位置データを出力する位置検出手段1と、自車両の走行
方向を撮影し画像信号を出力する撮影手段2と、その画
像信号を基に反射物体の反射率を算出する反射率算出手
段3と、算出された反射率に基づいて前記の距離を補正
する補正手段4とを有するものとした。
【0007】
【作用】位置検出手段では光送出から受光までの遅延時
間を基に自車両に対する反射物体の距離が算出される。
撮影手段により、位置検出手段から送出された光の反射
光が撮影され、その画像信号から反射率算出手段におい
て反射物体の反射率が算出される。この反射率に基づい
て、位置検出手段での算出距離が補正される。
【0008】
【実施例】図2は本発明の第1の実施例の構成を示すブ
ロック図である。光レーザレーダ装置10にその出力を
受ける演算回路20が接続されている。また、車両の前
方を撮影する撮影装置26が設けられ、レーザ光の波長
のみの映像を撮影する。この撮影装置26で撮影された
画像信号が画像処理装置27に入力され、ここで画像信
号の強度を基に入力信号の反射率が算出されて演算回路
20に送られる。
【0009】光レーザレーダ装置10は、クロック発生
器11、送光器12、受光器13、増幅器14、ならび
に距離検出回路15からなる。光レーザレーダ装置10
において、クロック発生器11は一定の時間間隔でクロ
ック信号を発生し、送光器12がこのクロック信号に同
期して駆動されて、レーザ光Ltが車両の前方に向け送
出される。送出されたレーザ光が先行車両などの反射物
体に当たって反射される反射光Lrは、受光器13で受
光されて電気信号に変換され、増幅器14で増幅されて
から距離検出回路15に供給される。
【0010】距離検出回路15には、さらにクロック発
生器11からクロック信号が入力されており、距離検出
回路15は、このクロック信号が入力された時点から、
増幅器14を介して受光器13から反射光電気信号が入
力された時点までの間の光伝搬遅延時間Tdを基に、次
式により、先行車両までの距離Sを算出する。 S=C×Td/2 ここで、Cは光の速度(3×108 m/sec)であ
る。
【0011】演算回路20は、詳細図示省略するが、C
PU、ROM、RAM、入出力インターフェースなどで
構成され、そのROM内に記憶されたプログラムにより
演算処理を行なう。演算回路20では、画像処理装置2
7からの反射率を基に、受光時の遅延時間の誤差Δeを
算出して、これから次式により補正量ΔSを算出する。 ΔS=C×Δe/2 そして、距離検出回路15から入力されるレーザ光の遅
延時間に基づく算出距離Sを補正量ΔSにより補正して
真の車間距離を算出する。
【0012】図3は、上記構成における処理の流れを示
すフローチャートである。まず、ステップ101におい
て、光レーザレーダ装置10を作動させ、クロック信号
に同期させて送光器12からレーザ光を送出し、ステッ
プ102で、反射光の存在の有無がチェックされる。反
射光信号があるときには、ステップ103に進んで、距
離検出回路15でレーザ光送出から反射光受光までの伝
搬遅延時間Δtが算出される。そして、次のステップ1
04で、遅延時間に基づいて距離Sが算出される。
【0013】ステップ105では、撮影装置26で車両
前方を撮影し、その画像信号が画像処理装置27に入力
される。続いてステップ106で、画像処理装置27に
おいて入力信号の強度を基に反射物体の反射率が算出さ
れる。ステップ107において、演算回路20では画像
処理装置27から入力された反射率を用いて遅延時間の
誤差Δeと、これにより補正量ΔSが算出される。この
あと、ステップ108で、光レーザレーダ装置の距離検
出回路15から入力された距離Sが補正量ΔSで補正さ
れ、これがステップ109で物体検出距離として出力さ
れる。上記の補正は、反射物体の反射率が低いときには
距離検出回路15で算出された距離Sより短くし、反射
率が高いときには距離Sより増大する方向に行なわれ
る。
【0014】ステップ102で反射光信号が検出されな
いときには、ステップ101に戻り、次のクロック信号
に基づいて新たなレーザ光送出に移る。ステップ101
〜104が発明の位置検出手段を構成し、ステップ10
5が撮影手段を、そしてステップ106が反射率算出手
段を、ステップ107〜108が補正手段を構成してい
る。
【0015】この実施例は以上のように構成され、撮影
装置26により、光レーザレーダ装置10から送出した
レーザ光の反射光を撮影し、その画像信号から反射物体
の反射率を求めて、これにより伝搬遅延時間のずれに対
応する分の補正を行なうようにしたから、車両によって
その反射率が異なる場合にも常に正確に先行車両との車
間距離を求めることができる。また、撮影装置による画
像信号を用いるから、反射物体が単独なのか複数の物標
が連続しているのかが画像上明確に判別され、それぞれ
の強度からその反射率が同時に求められるという効果も
有する。
【0016】図4は光レーザレーダ装置を走査型とした
第2の実施例を示すブロック図である。光レーザレーダ
装置10’にその出力を受ける演算回路20’が接続さ
れ、演算回路20’には光レーザレーダ装置10’の走
査を制御する走査装置22がD/A変換器21を介して
接続されている。
【0017】光レーザレーダ装置10’において、クロ
ック発生器11’は一定の時間間隔でクロック信号を発
生し、送光器12’がこのクロック信号に同期して駆動
されて、上下方向に広がる縦長の偏平なレーザ光Lt’
が車両の前方に向け送出される。送出されたレーザ光L
t’が先行車両などの反射物体に当たって反射される反
射光Lr’は、受光視野角Q’の受光器13で受光され
て電気信号に変換され、増幅器14で増幅されてから距
離検出回路15’に供給される。
【0018】距離検出回路15’には、さらにクロック
発生器11’からクロック信号が入力されており、距離
検出回路15’は、このクロック信号が入力された時点
から、増幅器14を介して受光器13から反射光電気信
号が入力された時点までの間の光伝搬遅延時間Tdを基
に、次式により、反射物体までの距離Sを算出する。 S=C×Td/2
【0019】演算回路20’は、送光器12’から送出
されるレーザ光を車両前方の探索領域内を照射角θを変
化させながら水平方向に走査させるための、走査角制御
信号をディジタル信号として出力する。 演算回路2
0’には、光レーザレーダ装置のクロック発生器11’
からクロック信号が入力されて、この走査制御のタイミ
ングを光レーザレーダ装置10’のタイミングと合わせ
てある。この走査角制御信号が、D/A変換器21を介
してアナログ信号に変換され、走査装置22に入力され
る。
【0020】走査装置22は、演算回路20’からの走
査角制御信号に基づいて送光器12’を角度Qの範囲で
制御駆動する。この探索領域の角度Qは、車両の前後方
向中心線に対して左方向に振り角θLおよび右方向にθ
Rの間として設定されている。したがって送光器12’
の走査角度は、(−θL〜θR)の範囲内となる。光レ
ーザレーダ装置における受光器13の受光視野角Q’
は、探索領域の角度Qと同じか若干大きく設定される。
【0021】また、車両の前方を撮影する撮影装置26
が設けられ、レーザ光の波長のみの映像を撮影する。こ
の撮影装置26で撮影された画像信号が画像処理装置2
7に入力され、ここで画像信号の強度を基に、そのとき
の照射角方向からの入力信号の反射率が算出されて演算
回路20’に送られる。演算回路20’ではレーザ光走
査の間上記反射率が照射角とともに逐次内部RAMに格
納される。
【0022】演算回路20’では、前実施例と同様に、
画像処理装置27からの反射率を基に、受光時の遅延時
間の誤差Δeを算出して、これから次式により補正量Δ
Sを算出する。 ΔS=C×Δe/2 そして、距離検出回路15’から入力されるレーザ光の
伝搬遅延時間に基づく算出距離Sを補正量ΔSにより補
正して真の車間距離を算出する。
【0023】上記構成における処理の流れが図5、図6
のフローチャートに示される。まず、ステップ201に
おいて、レーザ光の走査角度の初期設定が行なわれる。
ここでは、開始点の照射角θを−θL(左端)、走査
における単位増加角度Δθを+0.1°としてあり、ま
た、最大振り角θBがθR(右端)とされる。これによ
り、レーザ光の照射が−θL方向から開始され、0.1
°ずつ増加しながら振られ、θRまで走査されることに
なる。
【0024】次のステップ202で、反射光の存在の有
無の確認が行なわれる。 反射光信号があるときには、
ステップ203において、距離検出回路15’から距離
Sのデータが入力されて演算回路20’内のRAMに照
射角とともに格納される。そして、ステップ204で、
撮影装置26により車両前方が撮影されるとともに、ス
テップ205で撮影画像信号を画像処理装置27で処理
して反射物体の反射率が算出され、照射角とともにRA
Mに格納される。そして、ステップ206でカウンタk
がカウントアップされたあと、ステップ207に進む。
また、ステップ202で反射光信号が無いときには、直
接ステップ207に進む。
【0025】ステップ207では、照射角θがθB(=
θR)に達したかどうかがチェックされ、いまだ達して
いないときは、ステップ214で、照射角θの値をΔθ
(=0.1°)ずつ増大させながら上記ステップ202
〜206が繰り返される。ステップ207のチェックで
θ=θBとなったときには、ステップ208に進んでΔ
θの正負がチェックされ、Δθが正のときはステップ2
09に進み、またΔθが負のときにはステップ210に
進んで、それぞれΔθおよびθB目標値が反転される。
すなわち、ステップ209では、θB=θL、Δθ=−
0.1°に再設定され、ステップ210では、θB=θ
R、Δθ=+0.1°に設定される。
【0026】反転されたあと、ステップ211におい
て、カウンタkの値をもって信号の全総数Nkとすると
ともに、このカウンタkが初期値に戻される。そして、
ステップ212でカウンタnがカウントアップされる。
このカウンタnにより、走査範囲の一端から他端までを
1スキャンとするスキャン回数が計数されることにな
る。ステップ213でカウンタnの値がチェックされ、
nが5以下の間は、ステップ214を経てステップ20
2に戻り、上記フローが繰り返される。スキャン回数が
5より大きくなると、ステップ215に進んで、nがク
リアされるとともに、ステップ216において、カウン
タkのカウントアップが再開される。
【0027】ステップ217では、光レーザレーダ装置
10’から入力されRAMに格納されたデータを基に、
反射物体の自車両に対する位置Pk (S,θ)が順次読
み出される。ステップ218では、上記スキャンの間同
時に撮影した画像から求められ、RAMに格納されてい
た反射率データが読み出され、次のステップ219で、
上に読み出された位置Pk と同一の角度位置の反射率デ
ータがあるかチェックされる。同位置の反射率データが
ないときは直接ステップ223に進む。
【0028】ステップ219で、Pk と同一角度につい
て反射率データがあるときは、ステップ220に進ん
で、演算回路20’においてその反射率を用いて遅延時
間の誤差Δeと、これにより補正量ΔSが算出される。
そしてこのあと、ステップ221で、上記位置Pk の距
離データSが、補正量ΔSで補正され、ステップ222
で、物体検出距離として出力される。このあと、kが反
射光信号の総数Nkに達するまでの間はステップ223
からステップ216に戻って次の反射物体のデータの処
理に移る。Nkのすべてについてチェックが終わると、
ステップ224でkがクリアされ、ステップ201で新
たな走査に移る。
【0029】この実施例では、ステップ201〜20
3、206〜214が発明の位置検出手段を構成し、ス
テップ204が撮影手段を、そしてステップ205が反
射率算出手段を、ステップ215〜221が補正手段を
構成している。この実施例によれば、光レーザレーダ装
置を指向性の強い扁平レーザ光を用いて走査型としたの
で、先行車両その他の物体の位置がその方向まで含めて
より一層精度よく計測されるという利点がある。
【0030】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、光を用いたレ
ーダによる位置検出手段に加え、撮影手段による画像か
ら反射物体の反射率を求める手段を設け、位置検出手段
で求めた距離を反射率に基づいて補正するようにしたか
ら、反射率が異なる物について、それぞれ正確にその物
体までの距離が求められるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示すブロック図である。
【図2】発明の第1の実施例を示すブロック図である。
【図3】実施例における処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図4】第2の実施例を示すブロック図である。
【図5】第2の実施例における処理の流れを示すフロー
チャートである。
【図6】第2の実施例における処理の流れを示すフロー
チャートである。
【図7】従来のレーダ装置における距離計測の要領を示
す説明図である。
【図8】レーダ装置の物体検出レベルの例を示す図であ
る。
【図9】反射光強度による検出距離の変化を示す説明図
である。
【符号の説明】
1 位置検出手段 2 撮影手段 3 反射率算出手段 4 補正手段 10、10’ 光レーザレーダ装置 11、11’ クロック発生器 12、12’ 送光器 13 受光器 14 増幅器 15、15’ 距離検出回路 20、20’ 演算回路 21 D/A変換器 22 走査装置 26 撮影装置 27 画像処理装置 Lt、Lt’ レーザ光 Lr、Lr’ 反射光 Q 探索領域の角度 Q’ 受光視野角

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を送出しその反射光を受光して反射物
    体を検出し、該反射物体の自車両に対する距離を含む位
    置データを出力する位置検出手段と、自車両の走行方向
    を撮影し画像信号を出力する撮影手段と、前記画像信号
    を基に前記反射物体の反射率を算出する反射率算出手段
    と、前記反射率に基づいて前記距離を補正する補正手段
    とを有することを特徴とする車両用物体検出装置。
  2. 【請求項2】 前記位置検出手段は、前記光を所定角度
    範囲で走査して送出し、前記位置データが自車両に対す
    る前記反射物体の距離および角度を含むものであること
    を特徴とする請求項1記載の車両用物体検出装置。
JP5039564A 1993-02-03 1993-02-03 車両用物体検出装置 Withdrawn JPH06230133A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Effective date: 20000404