JPH08122436A - 距離測定方法及びその装置 - Google Patents
距離測定方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH08122436A JPH08122436A JP6264062A JP26406294A JPH08122436A JP H08122436 A JPH08122436 A JP H08122436A JP 6264062 A JP6264062 A JP 6264062A JP 26406294 A JP26406294 A JP 26406294A JP H08122436 A JPH08122436 A JP H08122436A
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- JP
- Japan
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- light
- distance
- circuit
- emitting element
- light emitting
- Prior art date
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 前方物体との距離を測定環境に関係なく精度
よく測定できる方法及びその装置を提供する。 【構成】 発光タイミングと、光ビームの前方物体によ
る反射光の受光時の受光波形のピークが形成されるタイ
ミングとの時間差に基づいて前方物体との間の距離を算
出する。
よく測定できる方法及びその装置を提供する。 【構成】 発光タイミングと、光ビームの前方物体によ
る反射光の受光時の受光波形のピークが形成されるタイ
ミングとの時間差に基づいて前方物体との間の距離を算
出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばレーザ光線を
車両前方に発して前方車両との車間距離を測定して前方
車両に自車が接近した場合に警報を発することにより、
その前方車両との衝突を防止する衝突防止装置等に用い
られる距離測定方法及びその装置に関する。
車両前方に発して前方車両との車間距離を測定して前方
車両に自車が接近した場合に警報を発することにより、
その前方車両との衝突を防止する衝突防止装置等に用い
られる距離測定方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の距離測定方法及びその装置を、図
６に示す障害物検出装置を例にとって説明する。同図に
おいて、１はレーザダイオード（以下、ＬＤという）の
発光するレーザビームを用いて、自車両と障害物との間
の距離を検出する距離検出部であり、２は自車速度等の
自車両の走行状態を検知する走行状態検知部である。
６に示す障害物検出装置を例にとって説明する。同図に
おいて、１はレーザダイオード（以下、ＬＤという）の
発光するレーザビームを用いて、自車両と障害物との間
の距離を検出する距離検出部であり、２は自車速度等の
自車両の走行状態を検知する走行状態検知部である。
【０００３】３は距離検出部１に距離の検出指令を行っ
て、それに応答して返送される距離情報と、走行状態検
知部２で検知された自車速度情報を元に、自車両と、前
方車両等の障害物との相対速度を算出して障害物が停止
物か移動物かの判断を行い、また、自車速度、相対速
度、運転者がブレーキをかけるまでの空走時間の個人差
に応じて設定する距離設定などに応じて自車両と障害物
との衝突の可能性を判断する信号処理部である。
て、それに応答して返送される距離情報と、走行状態検
知部２で検知された自車速度情報を元に、自車両と、前
方車両等の障害物との相対速度を算出して障害物が停止
物か移動物かの判断を行い、また、自車速度、相対速
度、運転者がブレーキをかけるまでの空走時間の個人差
に応じて設定する距離設定などに応じて自車両と障害物
との衝突の可能性を判断する信号処理部である。
【０００４】４は信号処理部３からの情報に基づいて、
自車両と障害物との距離を表示するとともに、信号処理
部３によって障害物との衝突の可能性があると判断され
た場合には、警報を発生する警報報知部である。
自車両と障害物との距離を表示するとともに、信号処理
部３によって障害物との衝突の可能性があると判断され
た場合には、警報を発生する警報報知部である。
【０００５】次に上記構成の作用を説明する。走行状態
検知部２は車速センサ３１を備え、信号処理部３は演算
回路４１および距離設定スイッチ４２を備えている。車
速センサ３１にて検知された自車両の車速信号は演算回
路４１に送られ、演算回路４１は当該車速信号に基づい
て算出した車速が３５Ｋｍ／ｈ以上であると、距離検出
部１に距離検出指令信号を送出する。
検知部２は車速センサ３１を備え、信号処理部３は演算
回路４１および距離設定スイッチ４２を備えている。車
速センサ３１にて検知された自車両の車速信号は演算回
路４１に送られ、演算回路４１は当該車速信号に基づい
て算出した車速が３５Ｋｍ／ｈ以上であると、距離検出
部１に距離検出指令信号を送出する。
【０００６】距離検出部１ではその距離検出指令信号を
駆動信号発生回路１１で受け、駆動信号発生回路１１は
図７（ａ）に示す一定周波数のＬＤ発光信号をＬＤ切換
ドライバ１２に送出する。ＬＤ切換えドライバ１２は受
け取ったＬＤ発光信号（ａ）に基づいて、図７（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す信号を送出し、発光素子としての
ＬＤアレイ１３のＬＤ−Ｌ，ＬＤ−Ｃ，ＬＤ−Ｒを、常
時同一強度で順次発光させる。
駆動信号発生回路１１で受け、駆動信号発生回路１１は
図７（ａ）に示す一定周波数のＬＤ発光信号をＬＤ切換
ドライバ１２に送出する。ＬＤ切換えドライバ１２は受
け取ったＬＤ発光信号（ａ）に基づいて、図７（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示す信号を送出し、発光素子としての
ＬＤアレイ１３のＬＤ−Ｌ，ＬＤ−Ｃ，ＬＤ−Ｒを、常
時同一強度で順次発光させる。
【０００７】ＬＤアレイ１３のＬＤ−Ｌからのレーザビ
ームは自車両前方左寄りに、ＬＤ−Ｃからのレーザビー
ムは前方に、ＬＤ−Ｒからのレーザビームは前方右寄り
に、それぞれ投光レンズ１４を介して出射され、ＬＤ−
Ｃのレーザビームは前方障害物を、ＬＤ−Ｌのレーザビ
ームは左車線からの割り込み車両を、ＬＤ−Ｒのレーザ
ビームは右車線からの割り込み車両を検出するのに用い
られる。
ームは自車両前方左寄りに、ＬＤ−Ｃからのレーザビー
ムは前方に、ＬＤ−Ｒからのレーザビームは前方右寄り
に、それぞれ投光レンズ１４を介して出射され、ＬＤ−
Ｃのレーザビームは前方障害物を、ＬＤ−Ｌのレーザビ
ームは左車線からの割り込み車両を、ＬＤ−Ｒのレーザ
ビームは右車線からの割り込み車両を検出するのに用い
られる。
【０００８】障害物からの反射光は受光レンズ１５で集
光され、フォトダイオード（以下、ＰＤという）１６で
受光される。この受光信号は増幅回路１７に送られ、増
幅回路１７はそれを増幅して、図７（ｅ）の信号Ｂを出
力する。
光され、フォトダイオード（以下、ＰＤという）１６で
受光される。この受光信号は増幅回路１７に送られ、増
幅回路１７はそれを増幅して、図７（ｅ）の信号Ｂを出
力する。
【０００９】基準信号発生回路１８は、図７（ｅ）に示
す基準電圧Ｖ0 を比較回路１９に出力する。比較回路１
９は増幅回路１７の出力信号（ｅ）と、この基準電圧Ｖ
0 とのレベル比較を行なう事によって、障害物からの反
射信号を抽出し、図７（ｆ）に示す障害物検出パルス信
号を出力する。
す基準電圧Ｖ0 を比較回路１９に出力する。比較回路１
９は増幅回路１７の出力信号（ｅ）と、この基準電圧Ｖ
0 とのレベル比較を行なう事によって、障害物からの反
射信号を抽出し、図７（ｆ）に示す障害物検出パルス信
号を出力する。
【００１０】カウンタ２０は図７（ｇ）に示すようにＬ
Ｄ発光信号（ａ）の立上りで、基準パルス発生回路２１
から供給されるクロックパルス信号のカウントを開始
し、障害物からの反射信号に基づく障害物検出パルス信
号（ｆ）の立上りでカウントを停止して、そのカウント
アップ時間と光速度から障害物までの距離情報を求め、
それを信号処理部３の演算回路４１に送出する。
Ｄ発光信号（ａ）の立上りで、基準パルス発生回路２１
から供給されるクロックパルス信号のカウントを開始
し、障害物からの反射信号に基づく障害物検出パルス信
号（ｆ）の立上りでカウントを停止して、そのカウント
アップ時間と光速度から障害物までの距離情報を求め、
それを信号処理部３の演算回路４１に送出する。
【００１１】次に信号処理部３の演算回路４１における
衝突の可能性の判断方法について図８に示すフローチャ
ートを参照して説明する。まず電源が投入されると、Ｓ
ＴＡＲＴステップに進み、演算回路４１を構成するＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ等の初期設定が行われる。次に、ステップＳ
Ｔ１１で所定の周期毎に距離検出部１のカウンタ２０か
ら障害物との距離Ｒの情報を示す距離信号、及び走行状
態検出部２の車速センサ３１から自車速度Ｖf の情報を
示す車速信号を演算回路４１内に取り込む。
衝突の可能性の判断方法について図８に示すフローチャ
ートを参照して説明する。まず電源が投入されると、Ｓ
ＴＡＲＴステップに進み、演算回路４１を構成するＣＰ
Ｕ，ＲＡＭ等の初期設定が行われる。次に、ステップＳ
Ｔ１１で所定の周期毎に距離検出部１のカウンタ２０か
ら障害物との距離Ｒの情報を示す距離信号、及び走行状
態検出部２の車速センサ３１から自車速度Ｖf の情報を
示す車速信号を演算回路４１内に取り込む。
【００１２】そしてステップＳＴ１２で距離信号Ｒを表
示信号に変換して、距離表示器５１に送出し表示する。
次に、ステップＳＴ１３で車間距離Ｒを微分して先行車
両などの障害物と自車両との相対速度（ｄ／ｄｔ）Ｒ
を、最小二乗法などの演算手法を用いて算出し、また先
行車の車速Ｖa を自車速度Ｖf と相対速度（ｄ／ｄｔ）
Ｒとの和によって算出する。
示信号に変換して、距離表示器５１に送出し表示する。
次に、ステップＳＴ１３で車間距離Ｒを微分して先行車
両などの障害物と自車両との相対速度（ｄ／ｄｔ）Ｒ
を、最小二乗法などの演算手法を用いて算出し、また先
行車の車速Ｖa を自車速度Ｖf と相対速度（ｄ／ｄｔ）
Ｒとの和によって算出する。
【００１３】なお、この演算の中で（ｄ／ｄｔ）Ｒ＜０
の場合には距離が減少し、障害物に接近していること
を、また（ｄ／ｄｔ）Ｒ＞０の場合には距離が増加して
いることを、さらに（ｄ／ｄｔ）Ｒ＝０の場合には距離
に変化がないことをそれぞれ示している。
の場合には距離が減少し、障害物に接近していること
を、また（ｄ／ｄｔ）Ｒ＞０の場合には距離が増加して
いることを、さらに（ｄ／ｄｔ）Ｒ＝０の場合には距離
に変化がないことをそれぞれ示している。
【００１４】障害物との衝突の可能性を判断する上で自
車の初期速度をＶf （ｍ／ｓ）、障害物（先行車）の初
期速度をＶa （ｍ／ｓ）、双方の減速度性能をα（ｍ／
ｓ2）とすると、自車の停止距離Ｖf 2／２αと先行車の
停止距離Ｖa 2／２αとの差に、距離設定スイッチ４２で
設定された自車がブレーキをふむまでの時間Ｔd による
空走距離Ｖf ・Ｔd を加えた、数１に示す距離Ｒが衝突
判断の基準となる。
車の初期速度をＶf （ｍ／ｓ）、障害物（先行車）の初
期速度をＶa （ｍ／ｓ）、双方の減速度性能をα（ｍ／
ｓ2）とすると、自車の停止距離Ｖf 2／２αと先行車の
停止距離Ｖa 2／２αとの差に、距離設定スイッチ４２で
設定された自車がブレーキをふむまでの時間Ｔd による
空走距離Ｖf ・Ｔd を加えた、数１に示す距離Ｒが衝突
判断の基準となる。
【００１５】
【数１】
【００１６】そこで、まずステップＳＴ１４にて相対速
度（ｄ／ｄｔ）Ｒと自車速度Ｖf を比較して、−（ｄ／
ｄｔ）Ｒ≒Ｖf の場合、即ち障害物が路上停止物とみな
される場合にはステップＳＴ１５に進み、数１において
Ｖa ＝０であることから、次の数２による運転の法則に
より衝突の危険性を判定する。
度（ｄ／ｄｔ）Ｒと自車速度Ｖf を比較して、−（ｄ／
ｄｔ）Ｒ≒Ｖf の場合、即ち障害物が路上停止物とみな
される場合にはステップＳＴ１５に進み、数１において
Ｖa ＝０であることから、次の数２による運転の法則に
より衝突の危険性を判定する。
【００１７】
【数２】
【００１８】数２が成立する場合には、障害物に対して
衝突する危険が発生しており、ステップＳＴ１８に進ん
で警報信号を発生して警報報知部４に送り、その警報器
５２から危険回避のための警報を発する。
衝突する危険が発生しており、ステップＳＴ１８に進ん
で警報信号を発生して警報報知部４に送り、その警報器
５２から危険回避のための警報を発する。
【００１９】一方、ステップＳＴ１４での判定の結果、
−（ｄ／ｄｔ）Ｒ≒Ｖf でない場合には障害物は前方の
路上を走行する先行車であり、本来数１に従って危険判
断を行なうべきである。しかしながら、相対速度（ｄ／
ｄｔ）Ｒの算出精度が厳密にとれないこともあって算出
誤差に誤警報の恐れがあるため、障害物が移動する先行
車の場合にはステップＳＴ１６にて相対速度（ｄ／ｄ
ｔ）Ｒが所定の速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）以上かどうかの判
定をまず行う。
−（ｄ／ｄｔ）Ｒ≒Ｖf でない場合には障害物は前方の
路上を走行する先行車であり、本来数１に従って危険判
断を行なうべきである。しかしながら、相対速度（ｄ／
ｄｔ）Ｒの算出精度が厳密にとれないこともあって算出
誤差に誤警報の恐れがあるため、障害物が移動する先行
車の場合にはステップＳＴ１６にて相対速度（ｄ／ｄ
ｔ）Ｒが所定の速度Ｃ（ｍ／ｓｅｃ）以上かどうかの判
定をまず行う。
【００２０】その結果、（ｄ／ｄｔ）Ｒ≧Ｃの場合には
相対速度が速く、急接近中であることから、先行車は限
りなく停止物に近いとみなして、ステップＳＴ１５に進
み、以下停止障害物と同じ論理で、数２の判別式による
警報出力判断を行なう。
相対速度が速く、急接近中であることから、先行車は限
りなく停止物に近いとみなして、ステップＳＴ１５に進
み、以下停止障害物と同じ論理で、数２の判別式による
警報出力判断を行なう。
【００２１】また、ステップＳＴ１６の判定結果が（ｄ
／ｄｔ）Ｒ＜Ｃの場合には、相対速度が遅く、一定車間
距離での通常の追従走行中であるとみなし、自車速Ｖf
と先行車速Ｖa がほぼ等しいことから、数１は以下に示
す数３となり、ステップＳＴ１７ではこの数３により衝
突の危険性を判定し、以下同様にこの数３が成立する場
合にはＳＴ１８において警報を発する。
／ｄｔ）Ｒ＜Ｃの場合には、相対速度が遅く、一定車間
距離での通常の追従走行中であるとみなし、自車速Ｖf
と先行車速Ｖa がほぼ等しいことから、数１は以下に示
す数３となり、ステップＳＴ１７ではこの数３により衝
突の危険性を判定し、以下同様にこの数３が成立する場
合にはＳＴ１８において警報を発する。
【００２２】
【数３】
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな衝突防止装置に用いられている距離測定方法及びそ
の装置にあっては、図９に示すように前方物体との距離
が近い場合には光ビームの反射が強いために符号Ａで示
すように大きな受光波形を得られるが、遠い場合には光
ビームの反射が弱いために符号Ｂで示すように小さな受
光波形しか得られないので、同図中符号Ｔで示す時間の
誤差が発生して測定誤差を発生してしまうという問題点
があった。
うな衝突防止装置に用いられている距離測定方法及びそ
の装置にあっては、図９に示すように前方物体との距離
が近い場合には光ビームの反射が強いために符号Ａで示
すように大きな受光波形を得られるが、遠い場合には光
ビームの反射が弱いために符号Ｂで示すように小さな受
光波形しか得られないので、同図中符号Ｔで示す時間の
誤差が発生して測定誤差を発生してしまうという問題点
があった。
【００２４】また例えば、同一距離であっても晴天の時
には大きなピーク値（図９の符号Ａの波形のピーク）を
有する受光波形を得ることができるが、霧、雨等の時に
は受光波形のピーク値（図９の符号Ｂの波形のピーク）
が小さくなり、晴天時に比べて受光の時間誤差Ｔによっ
て距離が大きく算出されてしまうという問題点があっ
た。
には大きなピーク値（図９の符号Ａの波形のピーク）を
有する受光波形を得ることができるが、霧、雨等の時に
は受光波形のピーク値（図９の符号Ｂの波形のピーク）
が小さくなり、晴天時に比べて受光の時間誤差Ｔによっ
て距離が大きく算出されてしまうという問題点があっ
た。
【００２５】この発明は、上記の如く、受光波形の全体
形状はピーク値が異なるだけで、ピーク値が形成される
タイミングは、どのような測定環境であってもほとんど
ほぼ同一タイミングであるという点に着目してなされた
もので、前方物体との距離を測定環境に関係なく精度よ
く測定できる方法及びその装置を提供することを目的と
する。
形状はピーク値が異なるだけで、ピーク値が形成される
タイミングは、どのような測定環境であってもほとんど
ほぼ同一タイミングであるという点に着目してなされた
もので、前方物体との距離を測定環境に関係なく精度よ
く測定できる方法及びその装置を提供することを目的と
する。
【００２６】
【課題を解決するための手段】この第１の発明に係る距
離測定方法は、発光素子の発光タイミングと、前記発光
素子からの光ビームの前方物体による反射光を受光する
受光素子の受光波形のピークが形成されるタイミングと
の時間差に基づいて前記前方物体との間の距離を算出す
る方法である。
離測定方法は、発光素子の発光タイミングと、前記発光
素子からの光ビームの前方物体による反射光を受光する
受光素子の受光波形のピークが形成されるタイミングと
の時間差に基づいて前記前方物体との間の距離を算出す
る方法である。
【００２７】第２の発明に係る距離測定装置は、発光素
子と、該発光素子にトリガ信号を供給して駆動する駆動
信号発生手段と、前記発光素子から発せられ、前方物体
によって反射された反射光を受光する受光素子と、該受
光素子で受光される受光波形の中心を求める中心算出手
段と、該中心算出手段で求めた中心となる時間と前記駆
動信号発生手段からのトリガ信号の発生タイミングとに
基づいて前記前方物体までの距離を算出する距離算出手
段とを備えてなるものである。
子と、該発光素子にトリガ信号を供給して駆動する駆動
信号発生手段と、前記発光素子から発せられ、前方物体
によって反射された反射光を受光する受光素子と、該受
光素子で受光される受光波形の中心を求める中心算出手
段と、該中心算出手段で求めた中心となる時間と前記駆
動信号発生手段からのトリガ信号の発生タイミングとに
基づいて前記前方物体までの距離を算出する距離算出手
段とを備えてなるものである。
【００２８】第３の発明に係る距離測定装置は、発光素
子と、該発光素子にトリガ信号を供給して駆動する駆動
信号発生手段と、前記発光素子から発せられ、前方物体
によって反射された反射光を受光する受光素子と、該受
光素子からの受光信号に基づいて前記前方物体までの距
離を算出する距離算出手段とを備えた距離測定装置にお
いて、前記受光素子と距離算出手段との間に、前記受光
素子からの出力を加算する加算手段を設けると共に、前
記駆動信号発生手段から発生されるトリガ信号の発生タ
イミングが所定の分布を有するように設定され、かつ前
記距離算出手段は前記発光素子の発光タイミングから、
前記加算手段で加算された受光信号の波形の中心のタイ
ミングまでの時間に基づいて前記前方物体までの距離を
測定するものである。
子と、該発光素子にトリガ信号を供給して駆動する駆動
信号発生手段と、前記発光素子から発せられ、前方物体
によって反射された反射光を受光する受光素子と、該受
光素子からの受光信号に基づいて前記前方物体までの距
離を算出する距離算出手段とを備えた距離測定装置にお
いて、前記受光素子と距離算出手段との間に、前記受光
素子からの出力を加算する加算手段を設けると共に、前
記駆動信号発生手段から発生されるトリガ信号の発生タ
イミングが所定の分布を有するように設定され、かつ前
記距離算出手段は前記発光素子の発光タイミングから、
前記加算手段で加算された受光信号の波形の中心のタイ
ミングまでの時間に基づいて前記前方物体までの距離を
測定するものである。
【００２９】
【作用】この第１の発明による距離測定方法は、発光タ
イミングと、光ビームの前方物体による反射光の受光時
の受光波形のピークが形成されるタイミングとの時間差
に基づいて前方物体との間の距離を算出する。
イミングと、光ビームの前方物体による反射光の受光時
の受光波形のピークが形成されるタイミングとの時間差
に基づいて前方物体との間の距離を算出する。
【００３０】第２の発明による距離測定装置は、発光素
子からの光ビームが前方物体によって反射されてきた時
の受光波形の中心が形成されるタイミングと、発光素子
の発光タイミングとの時間差に基づいて距離を距離測定
回路で算出し、その前方物体との間の距離を算出する。
子からの光ビームが前方物体によって反射されてきた時
の受光波形の中心が形成されるタイミングと、発光素子
の発光タイミングとの時間差に基づいて距離を距離測定
回路で算出し、その前方物体との間の距離を算出する。
【００３１】第３の発明による距離測定装置は、所定の
分布を有する発生タイミングに基づき発光する発光素子
からの光ビームが前方物体によって反射されてきた時の
受光波形を加算した波形の中心が形成されるタイミング
と、発光素子の発光タイミングとの時間差に基づいて距
離を距離測定回路で算出し、その前方物体との間の距離
を算出する。
分布を有する発生タイミングに基づき発光する発光素子
からの光ビームが前方物体によって反射されてきた時の
受光波形を加算した波形の中心が形成されるタイミング
と、発光素子の発光タイミングとの時間差に基づいて距
離を距離測定回路で算出し、その前方物体との間の距離
を算出する。
【００３２】
［第１実施例］以下、この実施例による構成の説明を図
１に基づいて行う。図１において図６で説明したものと
同一構成のもの、または均等なものには同一符号を付し
てその説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説
明する。
１に基づいて行う。図１において図６で説明したものと
同一構成のもの、または均等なものには同一符号を付し
てその説明を省略し、異なる構成についてのみ以下に説
明する。
【００３３】すなわち、図１において、６１は受光波形
の中心を検出するピーク検出回路で、前記増幅回路１７
からの出力信号（ｂ）を入力して、その受光信号の波形
Ａ，ＢのピークＣをアナログ回路で検出し（図２ｂ参
照）、そのピーク検出時にピーク検出パルス（図２ｃ）
を出力する。６２は時間計測回路で、前記駆動信号発生
回路１１から出力される駆動パルス（図２ａ）を受けて
基準パルス発生回路２１から供給されるクロックパルス
の計数を開始し、また前記ピーク検出回路６１から出力
されるピーク検出パルス（図２ｃ）を受けてそのクロッ
クパルスの計数を終了して（図２ｄのＴ区間のパル
ス）、その計数結果を補正回路６３に供給する。補正回
路６３では、前記時間計測回路６２からの計数結果が図
２ｂに示したように時刻ｔ０で時間計測を停止すべきと
ころ、図２ｂでは時間Ｔだけ遅れ算出距離が大きくなる
のでその誤差分を算出距離から差し引くことによって補
正を行う。
の中心を検出するピーク検出回路で、前記増幅回路１７
からの出力信号（ｂ）を入力して、その受光信号の波形
Ａ，ＢのピークＣをアナログ回路で検出し（図２ｂ参
照）、そのピーク検出時にピーク検出パルス（図２ｃ）
を出力する。６２は時間計測回路で、前記駆動信号発生
回路１１から出力される駆動パルス（図２ａ）を受けて
基準パルス発生回路２１から供給されるクロックパルス
の計数を開始し、また前記ピーク検出回路６１から出力
されるピーク検出パルス（図２ｃ）を受けてそのクロッ
クパルスの計数を終了して（図２ｄのＴ区間のパル
ス）、その計数結果を補正回路６３に供給する。補正回
路６３では、前記時間計測回路６２からの計数結果が図
２ｂに示したように時刻ｔ０で時間計測を停止すべきと
ころ、図２ｂでは時間Ｔだけ遅れ算出距離が大きくなる
のでその誤差分を算出距離から差し引くことによって補
正を行う。
【００３４】次に、上記構成の作用を図２も参照しなが
ら説明する。すなわち、時間計測回路６２は駆動信号発
生回路１１からの出力（ａ）に基づいて計時動作を開始
する。一方、増幅回路１７からの出力信号（ｂ）は、ア
ナログ回路であるピーク検出回路６１に供給されて、そ
の供給された受信波形は図２ｂに示すようにピーク検出
回路６１でピークＣが検出され、その検出時にピーク検
出信号（ｃ）を時間計測回路６２に供給して、計時動作
を停止せしめる。その後、その計時結果は補正回路６３
に供給されて図２ｂのＴに相当する分だけ補正されて演
算回路４１’に供給される。
ら説明する。すなわち、時間計測回路６２は駆動信号発
生回路１１からの出力（ａ）に基づいて計時動作を開始
する。一方、増幅回路１７からの出力信号（ｂ）は、ア
ナログ回路であるピーク検出回路６１に供給されて、そ
の供給された受信波形は図２ｂに示すようにピーク検出
回路６１でピークＣが検出され、その検出時にピーク検
出信号（ｃ）を時間計測回路６２に供給して、計時動作
を停止せしめる。その後、その計時結果は補正回路６３
に供給されて図２ｂのＴに相当する分だけ補正されて演
算回路４１’に供給される。
【００３５】［第２実施例］以下、この実施例による構
成の説明を図３に基づいて行う。図３において図１及び
図６で説明したものと同一構成のもの、または均等なも
のには同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成
についてのみ以下に説明する。
成の説明を図３に基づいて行う。図３において図１及び
図６で説明したものと同一構成のもの、または均等なも
のには同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成
についてのみ以下に説明する。
【００３６】すなわち、図３において、４３は分散パル
ス発生回路で、図４（Ａ）に示すような駆動パルス（図
１、図６において演算回路４１から駆動信号発生回路１
１に供給される駆動パルスと同一）が演算回路４１’か
ら供給されると、その駆動パルスが供給される毎に、そ
の駆動パルスに一定の規則に従った時間遅れが与えらら
れ図４（Ｂ）に示すような駆動パルスが出力される。
ス発生回路で、図４（Ａ）に示すような駆動パルス（図
１、図６において演算回路４１から駆動信号発生回路１
１に供給される駆動パルスと同一）が演算回路４１’か
ら供給されると、その駆動パルスが供給される毎に、そ
の駆動パルスに一定の規則に従った時間遅れが与えらら
れ図４（Ｂ）に示すような駆動パルスが出力される。
【００３７】なお一定の規則に従った時間遅れとは、図
４（Ｂ）に示すように、同図（Ａ）に示すそれぞれの駆
動パルスの遅れ時間を時間ｔ０，ｔ１，ｔ３、……、ｔ
ｎの如く遅延させ、その遅延時間の統計的な値が正規分
布（他の分布でも良いことはいうまでもない）するよう
に設定されているものをいう。６２’は時間計測回路
で、ピーク検出回路６１からハイレベル信号が供給され
ている間のみ基準パルス発生回路２１からのパルスを計
数する。
４（Ｂ）に示すように、同図（Ａ）に示すそれぞれの駆
動パルスの遅れ時間を時間ｔ０，ｔ１，ｔ３、……、ｔ
ｎの如く遅延させ、その遅延時間の統計的な値が正規分
布（他の分布でも良いことはいうまでもない）するよう
に設定されているものをいう。６２’は時間計測回路
で、ピーク検出回路６１からハイレベル信号が供給され
ている間のみ基準パルス発生回路２１からのパルスを計
数する。
【００３８】６４は加算回路で、増幅回路１７とピーク
検出回路６１との間に介挿されて、前記増幅回路１７か
らのＳ／Ｎ比の非常に小さな受光信号（図５に示す複数
のピークの小さな波形の信号ａで、説明のうえ反射信号
のみを示しているが実際にはホワイトノイズに信号が埋
もれている）を、前記演算回路４１’から駆動パルスが
供給される毎に受光される受光信号を数千回繰り返し加
算してＳ／Ｎ比を改善した信号Ａを出力する。
検出回路６１との間に介挿されて、前記増幅回路１７か
らのＳ／Ｎ比の非常に小さな受光信号（図５に示す複数
のピークの小さな波形の信号ａで、説明のうえ反射信号
のみを示しているが実際にはホワイトノイズに信号が埋
もれている）を、前記演算回路４１’から駆動パルスが
供給される毎に受光される受光信号を数千回繰り返し加
算してＳ／Ｎ比を改善した信号Ａを出力する。
【００３９】次に、上記構成の作用を図４及び図５を参
照しながら説明する。すなわち、電源が投入されると、
分散パルス発生回路４３は演算回路（４１’）から図４
Ａに示すように駆動パルスが一定時間毎に供給される
と、それに応じて１つのパルスを出力するが、図４
（Ｂ）に示すような時間遅れ（ｔ０，ｔ１，ｔ２，……
ｔｎ）が与えられて出力される。
照しながら説明する。すなわち、電源が投入されると、
分散パルス発生回路４３は演算回路（４１’）から図４
Ａに示すように駆動パルスが一定時間毎に供給される
と、それに応じて１つのパルスを出力するが、図４
（Ｂ）に示すような時間遅れ（ｔ０，ｔ１，ｔ２，……
ｔｎ）が与えられて出力される。
【００４０】一方、この駆動パルスの立ち上がりに同期
して、加算回路６４は、増幅回路１７からの出力を、次
の駆動パルスの供給があるまで波形として加算すること
を開始すると共に、ＬＤ切換ドライバ１２が駆動され、
発光素子１３から光ビームが出力され、その光ビームに
よる反射光は、受光素子１６で受光されるが、その受光
波形はＳ／Ｎ比が極めて悪いので、加算回路６４で数１
０００回加算される。
して、加算回路６４は、増幅回路１７からの出力を、次
の駆動パルスの供給があるまで波形として加算すること
を開始すると共に、ＬＤ切換ドライバ１２が駆動され、
発光素子１３から光ビームが出力され、その光ビームに
よる反射光は、受光素子１６で受光されるが、その受光
波形はＳ／Ｎ比が極めて悪いので、加算回路６４で数１
０００回加算される。
【００４１】その結果の加算波形は分散パルス発生回路
４３の作用によって正規分布など確定された波形である
ため、詳細なデータサンプリングを行なわなくてもピー
ク検知が正確に行なえる、そして、図２に示すようにピ
ーク検出回路６１でピーク（符号Ｃで示される）が検出
され、その検出時にその検出までに要した時間だけ出力
を例えばハイレベルにして時間計測回路６２’に供給
し、時間計測回路６２’はハイレベル信号が供給されて
いる時間のみ基準パルス発生回路２１からのパルスを計
測する。その後、補正回路６３にて補正されて演算回路
４１’に供給される。なお、補正回路６３の補正を図４
に基づいて説明すると、加算回路６４では本来時間αを
測定したいが、回路では演算回路４１’から分散パルス
発生回路４３に供給される駆動パルスに同期して図４
（ｃ）のＴ１，Ｔ２，Ｔ３……を計測してしまうので、
図４（Ｂ）のｔ０，ｔ１，ｔ２……分の補正が必要にな
り、この場合、補正回路６３において、測定時間Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３……に基づく距離を、実験データ（記憶され
た）のテーブルをもとに補正を行なう。
４３の作用によって正規分布など確定された波形である
ため、詳細なデータサンプリングを行なわなくてもピー
ク検知が正確に行なえる、そして、図２に示すようにピ
ーク検出回路６１でピーク（符号Ｃで示される）が検出
され、その検出時にその検出までに要した時間だけ出力
を例えばハイレベルにして時間計測回路６２’に供給
し、時間計測回路６２’はハイレベル信号が供給されて
いる時間のみ基準パルス発生回路２１からのパルスを計
測する。その後、補正回路６３にて補正されて演算回路
４１’に供給される。なお、補正回路６３の補正を図４
に基づいて説明すると、加算回路６４では本来時間αを
測定したいが、回路では演算回路４１’から分散パルス
発生回路４３に供給される駆動パルスに同期して図４
（ｃ）のＴ１，Ｔ２，Ｔ３……を計測してしまうので、
図４（Ｂ）のｔ０，ｔ１，ｔ２……分の補正が必要にな
り、この場合、補正回路６３において、測定時間Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３……に基づく距離を、実験データ（記憶され
た）のテーブルをもとに補正を行なう。
【００４２】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、距離測定精度を向上でき、製品の信頼性を向上す
ることができるという効果が発揮される。
れば、距離測定精度を向上でき、製品の信頼性を向上す
ることができるという効果が発揮される。
【図１】この発明による第１実施例を示す回路ブロック
説明図である。
説明図である。
【図２】図１の作用説明をするための波形による説明図
である。
である。
【図３】この発明による第２実施例を示す回路ブロック
説明図である。
説明図である。
【図４】図３の作用説明の概要を説明するための説明図
である。
である。
【図５】図３の実施例の加算回路（６４）及びピーク検
出回路（６１）を説明するための説明図である。
出回路（６１）を説明するための説明図である。
【図６】従来装置の回路ブロック説明図である。
【図７】図６の回路説明を行うための波形説明図であ
る。
る。
【図８】図６における演算回路（４１）で距離算出を行
うためのフローチャートである。
うためのフローチャートである。
【図９】従来例の問題点を説明するための説明図であ
る。
る。
１１ 駆動信号発生回路 １３ 発光素子 １６ 受光素子 ２０ カウンタ ４１，４１’ 演算回路 ４３ 分散パルス発生回路 ６１ ピーク検出回路 ６２ 時間計測回路 ６３ 補正回路 ６４ 加算回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｃ 3/06 Ａ Ｇ０１Ｓ 17/93
Claims (3)
- 【請求項１】 発光素子（１３）の発光タイミングと、
前記発光素子からの光ビームの前方物体による反射光を
受光する受光素子（１６）の受光波形のピークが形成さ
れるタイミングとの時間差に基づいて前記前方物体との
間の距離を算出することを特徴とする距離測定方法。 - 【請求項２】 発光素子（１３）と、該発光素子にトリ
ガ信号を供給して駆動する駆動信号発生手段と、前記発
光素子（１３）から発せられ、前方物体によって反射さ
れた反射光を受光する受光素子（１６）と、該受光素子
で受光される受光波形の中心を求める中心算出手段（６
１）と、該中心算出手段で求めた中心となる時間と前記
駆動信号発生手段からのトリガ信号の発生タイミングと
に基づいて前記前方物体までの距離を算出する距離算出
手段（６２、６３）とを備えてなることを特徴とする距
離測定装置。 - 【請求項３】 発光素子（１３）と、該発光素子にトリ
ガ信号を供給して駆動する駆動信号発生手段と、前記発
光素子（１３）から発せられ、前方物体によって反射さ
れた反射光を受光する受光素子（１６）と、該受光素子
からの受光信号に基づいて前記前方物体までの距離を算
出する距離算出手段（６２、６３）とを備えた距離測定
装置において、前記受光素子（１６）と距離算出手段
（６２、６３）との間に、前記受光素子（１６）からの
出力を加算する加算手段（６４）を設けると共に、前記
駆動信号発生手段（１１、４３）から発生されるトリガ
信号の発生タイミングが所定の分布を有するように設定
され、かつ前記距離算出手段（６２、６３）は前記発光
素子（１３）の発光タイミングから、前記加算手段で加
算された受光信号の波形の中心のタイミングまでの時間
に基づいて前記前方物体までの距離を測定することを特
徴とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6264062A JPH08122436A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 距離測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6264062A JPH08122436A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 距離測定方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08122436A true JPH08122436A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17398004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6264062A Pending JPH08122436A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 距離測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08122436A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406594A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于双量估计法的单光子激光透雾方法 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP6264062A patent/JPH08122436A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406594A (zh) * | 2021-06-01 | 2021-09-17 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于双量估计法的单光子激光透雾方法 |
| CN113406594B (zh) * | 2021-06-01 | 2023-06-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于双量估计法的单光子激光透雾方法 |
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