JPH0735863A - パルス・エコー型車間距離計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光タイミングを表すスロット番号を調節し
て干渉光による誤計測を防止する。 【構成】 ＣＰＵ10によって設定されたのスロット番号
に基づいて発光タイミングを表す発光信号がスロット生
成回路12によって生成され、この発光信号に応答してパ
ルス・レーザ光が発光回路13によって発光される。発光
されたパルス・レーザ光は、タイミング発生回路11から
与えられるスキャナ制御信号に基づいてスキャンニング
を行うスキャナ14によって投光される。発光タイミング
から、投光されたパルス・レーザ光の先行車両による反
射光を受光した受光タイミングまでの時間をカウンタ16
によって計数し、その計数値に基づいて先行車両との車
間距離がＣＰＵ10によって算出される。受光回路15の受
光信号に基づいて干渉光の有無が受光監視回路17によっ
て検知される。干渉光を検出するとスロット番号がＣＰ
Ｕ10によって変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】この発明は、レーザ光等のパルス光を用い
て先行車両との車間距離を計測するパルス・エコー型車
間距離計測装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】パルス・エコー型車間距離計
測装置は、パルス・レーザ光を投光し、先行車両による
その反射光を受光し、レーザ光の投光時点からその反射
光の受光時点までの時間差に基づいて先行車両との車間
距離を算出するものである。しかしながら、このような
車間距離計測装置を備えた車両が複数が存在する場合、
たとえば図１に示されるように片側２車線の道路上を車
両１，２，３が同一方向に走行している場合には、次の
ような問題がある。車両１がパルス・レーザ光を投光し
て車両３との車間距離を計測するとき、車両２から投光
されたパルス・レーザ光が車両３によって反射され、こ
の反射光を車両１が受光するという干渉が発生し、車両
１が車両３との車間距離を誤計測する。

【０００３】このような問題点を解決するために、複数
の異なる波長のレーザ光を発光するレーザ・ダイオード
を車間距離計測装置に複数設け、これらのレーザ・ダイ
オードの中から一つを選択的に駆動し、選択したレーザ
・ダイオードがもつ波長の反射光を光学的に選択して受
光することによって他の距離計測装置との干渉を防止す
る装置がある。このような従来の車間距離測定装置にお
いては、複数のレーザ・ダイオードと、所定の波長をも
つレーザ光を透過させる光学フィルタとが必要となるた
め車間距離計測装置が高価格になるという問題点があっ
た。

【０００４】また、レーザ光の代わりに電波を用いた装
置も存在するが、このような装置は高価である。

【０００５】

【発明の開示】この発明は、パルス光を用いて先行車両
との車間距離を計測するパルス・エコー型車間距離計測
装置において、他の装置からの干渉光による計測誤差を
防止できるようにすることを目的としている。

【０００６】この発明によるパルス・エコー型車間距離
計測装置は、複数のスロットからなるスロット群の基準
を表すスロット群基準信号を発生するタイミング発生回
路、上記タイミング発生回路から出力されるスロット群
基準信号に基づいて、あらかじめ与えられたスロット番
号をもつスロットの開始時点で発光タイミングを表す発
光信号を生成するスロット生成回路、上記スロット生成
回路によって生成された発光信号に応答して、パルス光
を発光する発光回路、受光した光を電気的信号に変換し
て受光信号として出力する受光回路、上記スロット生成
回路によって生成された発光信号の時点から、上記受光
回路から出力される受光信号の時点までの時間を計時す
る計時回路、上記受光信号が発生したスロット内におい
て、上記受光回路から２つ以上の受光信号が出力されて
いるかどうかにより、干渉光の有無を検出する受光監視
回路、および上記計時回路によって計時された時間に基
づいて距離を算出し、上記受光監視回路が干渉光を検出
すると、上記スロット生成回路のスロット番号以外のス
ロット番号を選定して上記スロット生成回路に設定する
計測処理回路を備えている。

【０００７】このの発明によると、スロット生成回路に
よって生成された発光信号に応答して、パルス光が発光
回路によって発光される。受光回路によって受光された
光が電気的信号に変換されて受光信号として出力され
る。スロット生成回路によって生成された発光信号の時
点から、上記受光回路から出力される受光信号の時点ま
での時間が計時回路によって計時され、その時間に基づ
いて距離が計測処理回路によって算出される。受光信号
が発生したスロット内において、受光回路から２つの以
上の受光信号が出力されているかどうかにより、干渉光
の有無が受光監視回路によって検出される。受光監視回
路が干渉光を検出すると、スロット生成回路のスロット
番号以外のスロット番号が計測処理回路によって選定さ
れてスロット生成回路に設定される。

【０００８】したがって、干渉光を検知すると、干渉光
があるスロット番号と異なるスロット番号のスロットで
距離計測が行われるので、干渉光による誤計測を回避す
ることができる。また、この発明のパルス・エコー型車
間距離計測装置は、複数の発光回路、および光学フィル
タ等を必要しないので低価格に実現できる

【０００９】

【実施例の説明】図２は、パルス・エコー型車間距離計
測装置の全体的構成を示すブロック図である。また、図
３は、各種信号およびスロットを示すタイム・チャート
である。

【００１０】１回の車間距離計測のために必要な時間間
隔をスロットとする。この時間間隔は、この車間距離計
測装置が計測可能な車間距離によって決まり、あらかじ
め設定されている。たとえば、スロットの最小時間間隔
は、計測可能な車間距離が 150ｍであれば、この距離を
レーザ光が往復に要する時間すなわち、（ 150［ｍ］×
2 ）／3 ×10⁸ ［ｍ／ｓ］＝１［μｓ］になる。

【００１１】スロット１からスロットＮ（Ｎは２以上の
正の整数）までのＮ個のスロットによって、スロット群
が構成される。１スロット群に含まれる複数のスロット
にそれぞれ、あらかじめスロット番号が設定されてい
る。１スロット群において、指定されたスロット番号を
もつスロットの開始タイミングで、１つのパルス・レー
ザ光が投光される。投光されたパルス・レーザ光の反射
光は、そのパルス・レーザ光が投光されたのスロットの
時間内に受光される。パルス・レーザ光の投光時点か
ら、そのパルス・レーザ光が先行車両によって反射され
て戻ってくる反射光の受光時点までの時間差に基づいて
先行車両との車間距離が計測される。

【００１２】距離測定角度範囲はあらかじめ定められて
おり、投光されるパルス・レーザ光がこの距離測定角度
範囲でスキャンニングされる距離測定角度範囲を１スキ
ャンする時間内に複数個（Ｍ個）のスロット群が設定さ
れる。

【００１３】パルス・レーザ光を投光したスロットにお
いて、他の装置からのレーザ光（干渉光）を検出した場
合には、干渉光を検出していない他のスロットを選択
し、この選択したスロットにおいて計測を実行するよう
にすれば、干渉光による車間距離の誤計測を回避するこ
とができる。

【００１４】ＣＰＵ10は、詳細については後述するが、
車間距離の計測処理を開始するための起動信号をタイミ
ング発生回路10に出力すること、スロット番号を選定し
てそのスロット番号をスロット生成回路12に設定するこ
と、車間距離を算出すること、等の処理を行う。

【００１５】タイミング発生回路11は、ＣＰＵ10からの
起動信号によって起動されると、スキャナ制御信号、発
光制御信号およびスロット群基準信号を発生する。

【００１６】スキャナ制御信号は、スキャナ14における
スキャン角度を表す信号であり、ＣＰＵ10およびスキャ
ナ14に与えられる。

【００１７】発光制御信号は、発光回路13に与えられ、
発光時間帯を定める。発光制御信号は、１〜Ｍのスロッ
ト群ではレーザ光の発光を許可するＨレベルの信号とな
り、測定角度範囲の両端部においては発光を停止させる
Ｌレベルの信号となる。

【００１８】スロット群基準信号は、各スロット群のス
タート時点および計測角度範囲の両端（端点）のスター
ト時点を表す信号であり、ＣＰＵ10およびスロット生成
回路12に与えられる。

【００１９】スロット生成回路12にはＣＰＵ10によって
スロット番号があらかじめ設定されている。スロット生
成回路12はタイミング発生回路11から与えられたスロッ
ト群基準信号の時点からスロット番号を計数し、計数し
たスロット番号がＣＰＵ10によって設定されたスロット
番号と一致したときに発光タイミングを表す発光信号を
発生する。発光信号はスロット生成回路11から発光回路
13およびカウンタ16に与えられる。

【００２０】発光回路13は、タイミング発生回路11から
与えられた発光制御信号がＨレベルのとき、スロット生
成回路12から与えられた発光信号の発光タイミングに応
答して、パルス・レーザ光を発光する。発光回路13は、
発光制御信号がＬレベルのときは、発光信号が与えられ
てもレーザ光を発光しない。

【００２１】スキャナ14は、発光回路13から発光された
パルス・レーザ光を、タイミング発生回路11から与えら
れたスキャナ制御信号に応じてスキャンニングするもの
で、パルス・レーザ光をその時点のスキャン角度に対応
する方向に投光する。

【００２２】受光回路15は、受光した光を電気的信号に
変換し、この電気的信号を増幅して受光信号として出力
する。受光信号は、受光回路15からカウンタ16および受
光監視回路17に与えられる。

【００２３】カウンタ16にはクロック・パルスが与えら
れており、スロット生成回路12から与えられた発光信号
に応答してクロック・パルスの計数を開始し、受光回路
15から与えられた受光信号に応答して計数を停止する。
カウンタ16は計数を停止するとそのときの計数値をＣＰ
Ｕ10に出力し、その後計数値をクリアする。計数値はパ
ルス・レーザ光の発光から受光までの時間を表す。

【００２４】受光監視回路17は、スロット生成回路12か
ら与えられた発光信号から始まる１スロット（スロット
番号がＣＰＵ10によって設定されたもの）内に、２つ以
上の受光が入力した場合には他の装置からのレーザ光
（干渉光）を受光していると判定する。受光監視回路17
は、干渉光を検知すると検知信号をＣＰＵ10に出力す
る。

【００２５】図４は、パルス・エコー型車間距離測定装
置のＣＰＵ10における処理手順を示すフロー・チャート
である。

【００２６】ＣＰＵ10は、１〜Ｎの数の乱数を発生し
て、初期スロット番号を決定し（ステップ21）、この初
期スロット番号をスロット生成回路12に設定する（ステ
ップ22）。

【００２７】スロット番号を設定すると、距離計測を開
始する起動信号をタイミング発生回路11に出力してタイ
ミング生成回路11を起動し、距離計測処理を開始する
（ステップ23）。

【００２８】受光監視回路17から与えられる検知信号に
基づいて、設定したスロットに干渉光があるかどうかを
判定する（ステップ24）。

【００２９】干渉光が検知されていなければ（ステップ
24でＮＯ）、ステップ25に進みタイミング発生回路11か
ら与えられるスロット群基準信号があるかどうかを判定
する（ステップ25）。

【００３０】スロット群基準信号があると（ステップ25
でＹＥＳ）、カウンタ16から計数値を取り込み、その計
数値に基づいて先行車両との車間距離を算出する（ステ
ップ26）。また、タイミング発生回路11から与えられる
スキャナ制御信号に基づいて、先行車両の方向を算出す
ることができる。

【００３１】干渉光が受光監視回路17によって検知され
ていると（ステップ24でＹＥＳ）、ＣＰＵ10は、スロッ
ト番号を干渉光を検出したスロット番号以外のスロット
番号に変更する（ステップ27）。たとえば、再び乱数を
発生させ、発生した乱数が先のスロット番号以外の番号
であれば、これを採用する。変更したスロット番号をス
ロット生成回路12に設定する（ステップ28）。その後、
ステップ24に戻る。

【００３２】以上のようにして、干渉光による誤計測す
ることなく先行車両の車間距離の計測が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】片側２車線の道路を３台の車両が同一方向に走
行している様子を示す。

【図２】車間距離測定装置の全体的な電気的構成を示す
ブロック図である。

【図３】各種信号およびスロットを示すタイム・チャー
トである。

【図４】パルス・エコー型車間距離測定装置のＣＰＵに
おける処理手順を示すフロー・チャートである。

【符号の説明】

１，２，３ 車両 10 ＣＰＵ 11 タイミング発生回路 12 スロット生成回路 13 発光回路 14 スキャナ 15 受光回路 16 カウンタ 17 受光監視回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のスロットからなるスロット群の基
   準を表すスロット群基準信号を発生するタイミング発生
   回路、 上記タイミング発生回路から出力されるスロット群基準
   信号に基づいて、あらかじめ与えられたスロット番号を
   もつスロットの開始時点で発光タイミングを表す発光信
   号を生成するスロット生成回路、 上記スロット生成回路によって生成された発光信号に応
   答して、パルス光を発光する発光回路、 受光した光を電気的信号に変換して受光信号として出力
   する受光回路、 上記スロット生成回路によって生成された発光信号の時
   点から、上記受光回路から出力される受光信号の時点ま
   での時間を計時する計時回路、 上記受光信号が発生したスロット内において、上記受光
   回路から２つ以上の受光信号が出力されているかどうか
   により、干渉光の有無を検出する受光監視回路、および
   上記計時回路によって計時された時間に基づいて距離を
   算出し、上記受光監視回路が干渉光を検出すると、上記
   スロット生成回路のスロット番号以外のスロット番号を
   選定して上記スロット生成回路に設定する計測処理回
   路、 を備えたパルス・エコー型車間距離計測装置。