JPH0921873A - Distance measuring device - Google Patents
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- JPH0921873A JPH0921873A JP7168662A JP16866295A JPH0921873A JP H0921873 A JPH0921873 A JP H0921873A JP 7168662 A JP7168662 A JP 7168662A JP 16866295 A JP16866295 A JP 16866295A JP H0921873 A JPH0921873 A JP H0921873A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、発光素子からの
出射パルス光の発射タイミングと受光素子での受光パル
ス光の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物まで
の距離を測定する距離測定装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device for measuring the distance to an object based on the time difference between the emission timing of emitted pulsed light from a light emitting element and the light reception timing of received pulsed light at a light receiving element. It is a thing.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、この種の距離測定装置とし
て、半導体レーザを用いた車両前方監視装置が提案され
ている。この装置では、車両の前方からパルス光を出射
して先行車両の後部あるいは後部リフレクタで反射さ
せ、この反射して戻ってくるパルス光を受光し、出射パ
ルス光（放射ビーム光）の発射タイミングと受光パルス
光（受信ビーム光）の受光タイミングとの時間差から自
車両と先行車両との距離を測定し、この測定した距離が
所定の安全車間距離より小さくなったときに警報を出
す。2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle front monitoring device using a semiconductor laser has been proposed as a distance measuring device of this type. In this device, pulsed light is emitted from the front of the vehicle and is reflected by the rear or rear reflector of the preceding vehicle, the reflected pulsed light is received, and the emission timing of the emitted pulsed light (radiation beam light) The distance between the host vehicle and the preceding vehicle is measured from the time difference between the reception timing of the received pulse light (received beam light) and the alarm is issued when the measured distance becomes smaller than a predetermined safe inter-vehicle distance.
【０００３】この車両前方監視装置において、放射ビー
ム光は車両の前方に真っ直ぐ向かう１本のビーム形状に
形成されるが、その放射ビーム光の路面に対する水平方
向への拡がり角φt1は（図５参照）、通常、その放射ビ
ーム光が最大検知距離Ｒmax（例えば、７０ｍ）で一車
線幅Ｗになるように設定される。この場合、図６に示す
斜線部が死角となって、放射ビーム光の領域内に割り込
み車両１００が入るまで、これを検知することができな
い。In this vehicle front monitoring device, the radiation beam is formed into a single beam shape that goes straight ahead of the vehicle. The divergence angle φ t1 of the radiation beam in the horizontal direction with respect to the road surface is as shown in FIG. ), The radiation beam is usually set to have a one-lane width W at the maximum detection distance R max (for example, 70 m). In this case, the shaded area shown in FIG. 6 becomes a blind spot, which cannot be detected until the interrupting vehicle 100 enters the area of the radiated light beam.
【０００４】このような不都合を回避するために、放射
ビーム光の水平方向への拡がり角φt1を広くすることが
考えられる。例えば、図７に示すように、放射ビーム光
の水平方向への拡がり角をφt1からφt2へ広げ、Ｒcut
（例えば、４０ｍ）で一車線幅Ｗとすることが考えられ
る。しかし、これでは、最大検知距離Ｒmax ではビーム
が広がり過ぎて、隣の車線や不要物まで検知し、誤警報
につながる。In order to avoid such an inconvenience, it can be considered to widen the divergence angle φ t1 of the radiation beam light in the horizontal direction. For example, as shown in FIG. 7, the divergence angle of the radiation beam in the horizontal direction is expanded from φ t1 to φ t2 , and R cut
One lane width W can be considered (for example, 40 m). However, in this case, the beam spreads too much at the maximum detection distance R max , and the adjacent lane and unnecessary objects are detected, leading to a false alarm.
【０００５】そこで、車両前方の検知領域を３つのゾー
ンＩ，II，III に分割し、ゾーンＩ（主ゾーン）からの
反射ビーム光とゾーンII（第１の副ゾーン）からの反射
ビーム光とゾーンIII （第２の副ゾーン）からの反射ビ
ーム光とに分けて各受光素子にて受光し、主ゾーンＩで
は最大検知距離Ｒmax までの距離データを有効とし、副
ゾーンIIおよびIII では制限距離Ｒcut までの距離デー
タを有効とすることにより、図８に示されるような検知
領域Ｍ，ＳＢ１，ＳＢ２を作ることが考えられている。
このような検知領域とすることにより、すなわち中央ゾ
ーンＭに加えて右ゾーンＳＢ１および左ゾーンＳＢ２で
も前方監視を行うことにより、誤警報の虞れなく、前方
車割り込み時の死角を改善することができる。Therefore, the detection area in front of the vehicle is divided into three zones I, II, and III, and the reflected beam light from the zone I (main zone) and the reflected beam light from the zone II (first sub zone) are divided. The reflected light beam from the zone III (second sub-zone) is received separately by each light-receiving element, and the distance data up to the maximum detection distance R max is valid in the main zone I and limited in the sub-zones II and III. It is considered to make the detection areas M, SB1 and SB2 as shown in FIG. 8 by validating the distance data up to the distance R cut .
By setting such a detection area, that is, by performing forward monitoring not only in the central zone M but also in the right zone SB1 and the left zone SB2, it is possible to improve the blind spot at the time of interrupting the forward vehicle without fear of false alarm. it can.
【０００６】図９は、前方車割り込み時の死角改善の図
られた車両前方監視装置の一例を示すブロック回路構成
図である。同図において、１は半導体レーザ、２は送光
レンズ、３は受光レンズ、４−１〜４−３は受光素子
（フォトダイオード）である。半導体レーザ１は、トリ
ガ回路５より周期的に送出されるトリガパルスに基づき
駆動装置６を介し駆動され、このトリガパルスに同期し
たパルス光を送光レンズ２を介して出射する。この半導
体レーザ１からの出射パルス光（放射ビーム光）のビー
ム形状は、図１０のような指向性になっている。Ｓ１は
車両の水平方向（前方左右方向）の指向性、Ｓ２は垂直
方向（前方上下方向）の指向性である。FIG. 9 is a block circuit diagram showing an example of a vehicle front monitoring device in which a blind spot is improved when a front vehicle interrupts. In the figure, 1 is a semiconductor laser, 2 is a light transmitting lens, 3 is a light receiving lens, and 4-1 to 4-3 are light receiving elements (photodiodes). The semiconductor laser 1 is driven by the driving device 6 based on the trigger pulse periodically sent from the trigger circuit 5, and emits the pulsed light synchronized with this trigger pulse through the light sending lens 2. The beam shape of the emitted pulse light (radiation beam light) from the semiconductor laser 1 has a directivity as shown in FIG. S1 is a horizontal (front left and right) directivity of the vehicle, and S2 is a vertical (front up and down) directivity.
【０００７】指向性Ｓ１の中央部は主ゾーンＩへの放射
ビーム光ＢM 、右側部は副ゾーンIIへの放射ビーム光Ｂ
S1、左側部は副ゾーンIII への放射ビーム光ＢS2とな
る。すなわち、半導体レーザ１からの放射ビーム光は実
際には１本であるが、そのビーム形状としては主ゾーン
Ｉへの放射ビーム光ＢM と副ゾーンIIへの放射ビーム光
ＢS1と副ゾーンIII への放射ビーム光ＢS2とに分けて考
えることができる。The central portion of the directivity S1 is a radiation beam light B M to the main zone I, and the right portion is a radiation beam light B to the sub zone II.
S1 , the left side becomes the radiation beam light B S2 to the sub zone III. That is, although the number of radiation beams emitted from the semiconductor laser 1 is actually one, the beam shapes thereof are the radiation beam light B M to the main zone I, the radiation beam light B S1 to the sub zone II, and the sub zone III. It can be separately considered as the radiation beam light B S2 for the light.
【０００８】半導体レーザ１からの放射ビーム光は、前
方車両や割り込み車両等の対象物で反射され、反射され
て戻ってきた反射ビーム光は受光レンズ３で集光され
る。そして、主ゾーンＩからの反射ビーム光ＢM ，副ゾ
ーンIIからの反射ビーム光ＢS1，副ゾーンIII からの反
射ビーム光ＢS2が、それぞれ受光素子４−１，４−２，
４−３にて受光される。受光素子４−１，４−２，４−
３は受光したビーム光を電気信号に変換する。変換され
た各電気信号は増幅器７−１，７−２，７−３でそれぞ
れ増幅された後に、受信パルスとして信号処理装置８へ
送られる。The emitted beam light from the semiconductor laser 1 is reflected by an object such as a vehicle ahead or an interrupting vehicle, and the reflected beam light reflected and returned is collected by a light receiving lens 3. The main zone I reflected beam B M from, the reflected beam B S1 from the sub-zone II, the reflected beam B S2 from the sub-zone III, respectively receiving element 4-1, 4-2,
The light is received at 4-3. Light receiving element 4-1, 4-2, 4-
Reference numeral 3 converts the received light beam into an electric signal. The converted electric signals are respectively amplified by amplifiers 7-1, 7-2 and 7-3 and then sent to the signal processing device 8 as reception pulses.
【０００９】半導体レーザ１からの放射ビーム光はトリ
ガ回路５の送出するトリガパルスに同期して発生するの
で、トリガ回路５の送出するトリガパルス（放射ビーム
光の発射タイミング）を信号処理装置８へ与えることに
より、トリガパルスと各受信パルス（受信ビーム光の受
光タイミング）との時間差から、主ゾーンＩ，副ゾーン
II，副ゾーンIII に位置する対象物までの距離を測定す
ることができる。The radiation beam emitted from the semiconductor laser 1 is generated in synchronization with the trigger pulse transmitted from the trigger circuit 5, so that the trigger pulse transmitted from the trigger circuit 5 (the emission timing of the radiation beam) is sent to the signal processing device 8. By giving the time difference between the trigger pulse and each reception pulse (light reception timing of the reception beam light),
II, it is possible to measure the distance to the object located in the secondary zone III.
【００１０】ここで、信号処理装置８は、主ゾーンＩで
は最大検知距離Ｒmax までの距離データを有効とし、副
ゾーンII，III では制限距離Ｒcut までの距離データを
有効とする。すなわち、信号処理装置８は、主ゾーンＩ
では最大検知距離Ｒmax 以遠の距離データを無効とし、
副ゾーンII，III では制限距離Ｒcut 以遠の距離データ
を無効とする。これにより、信号処理装置８は、図７に
示した中央ゾーンＭ，右ゾーンＳＢ１，左ゾーンＳＢ２
を受光素子４−１，４−２，４−３による検知領域とし
て、前方監視を行う。The signal processing device 8 validates the distance data up to the maximum detection distance R max in the main zone I and validates the distance data up to the limit distance R cut in the sub zones II and III. That is, the signal processing device 8 is
Then, invalidate the distance data beyond the maximum detection distance R max ,
In the sub zones II and III, the distance data beyond the limited distance R cut is invalid. As a result, the signal processing device 8 causes the central zone M, the right zone SB1, and the left zone SB2 shown in FIG.
Is used as a detection area by the light receiving elements 4-1, 4-2, and 4-3, and forward monitoring is performed.
【００１１】なお、信号処理装置８は、対象物までの距
離の変化率から対象物との相対速度を求めたり、相対速
度と車速センサ１１にて検出される自車速度から対象物
の速度を求めたり、対象物との距離が安全車間距離より
小さくなると警報器９から警報信号を発生したり、各測
定データを表示器１０に表示させたりする。The signal processing device 8 obtains the relative speed with respect to the object from the rate of change of the distance to the object, or calculates the speed of the object from the relative speed and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 11. An alarm signal is generated from the alarm device 9 or the measured data is displayed on the display device 10 when the distance to the object is smaller than the safe inter-vehicle distance.
【００１２】信号処理装置８での対象物までの距離の測
定は次のようにして行われる。今、図１１（ａ）に示す
ｔ１点で、放射ビーム光が発射されたとする。この時、
信号処理装置８は、トリガ回路５からのトリガパルスを
受け、クロックパルス発生器８−１からのクロックパル
ス（距離クロック：図１１（ｅ））ｆ１のカウンタ８−
２でのカウント動作を開始する。ここで、クロックパル
スｆ１の発生周期は、カウンタ８−２の動作限界である
８ｎｓ（１２５ＭHz）とされている。The distance to the object in the signal processing device 8 is measured as follows. Now, suppose that the radiation beam is emitted at the point t1 shown in FIG. This time,
The signal processing device 8 receives the trigger pulse from the trigger circuit 5, and receives the clock pulse (distance clock: FIG. 11 (e)) f1 counter 8-from the clock pulse generator 8-1.
The counting operation at 2 is started. Here, the generation cycle of the clock pulse f1 is set to 8 ns (125 MHz) which is the operation limit of the counter 8-2.
【００１３】そして、増幅器７−１からの受信パルスの
みを有効として、増幅器７−１から受信パルスを受けた
時点で、すなわち受光素子４−１が主ゾーンＩからの反
射ビーム光ＢM を受光したタイミングで（図１１（ｂ）
に示すｔ２点）、カウンタ８−２でのカウント動作を終
了する。これにより、カウンタ８−２でのカウント値
は、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢM
の受光タイミングとの時間差ΔＴ１を８ｎｓの分解能で
示す値となる。換言すれば、８ｎｓの間に光は１．２ｍ
を往復するので、カウンタ８−２でのカウント値は、対
象物までの距離を１．２ｍの分解能で示す値となる。そ
して、このカウント値をメモリにストアしたうえ、カウ
ンタ８−２でのカウント値を零に戻す。Then, only the received pulse from the amplifier 7-1 is validated, and when the received pulse is received from the amplifier 7-1, that is, the light receiving element 4-1 receives the reflected beam light B M from the main zone I. At the timing (Fig. 11 (b)
(T2 point), the counting operation of the counter 8-2 ends. As a result, the count value of the counter 8-2 is the emission timing of the radiation beam light and the reflected beam light B M.
Is a value indicating the time difference ΔT1 from the light receiving timing of 8 ns with a resolution of 8 ns. In other words, the light is 1.2m in 8ns.
The counter value of the counter 8-2 is a value indicating the distance to the object with a resolution of 1.2 m. Then, this count value is stored in the memory and the count value of the counter 8-2 is returned to zero.
【００１４】次の周期で放射ビーム光が発射されると
（図１１（ａ）に示すｔ３点）、信号処理装置８は、ト
リガ回路５からのトリガパルスを受け、クロックパルス
ｆ１のカウンタ８−２でのカウント動作を開始する。そ
して、増幅器７−２からの受信パルスのみを有効とし
て、増幅器７−２から受信パルスを受けた時点で、すな
わち受光素子４−２が副ゾーンIIからの反射ビーム光Ｂ
S1を受光したタイミングで（図１１（ｃ）に示すｔ４
点）、カウンタ８−２でのカウント動作を終了する。こ
れにより、カウンタ８−２でのカウント値は、放射ビー
ム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS1の受光タイミ
ングとの時間差ΔＴ２を８ｎｓ（１．２ｍ）の分解能で
示す値となる。そして、このカウント値をメモリにスト
アしたうえ、カウンタ８−２でのカウント値を零に戻
す。When the radiation beam is emitted in the next cycle (point t3 shown in FIG. 11A), the signal processing device 8 receives the trigger pulse from the trigger circuit 5 and receives the clock pulse f1 counter 8-. The counting operation at 2 is started. Then, only the reception pulse from the amplifier 7-2 is made effective, and at the time when the reception pulse is received from the amplifier 7-2, that is, the light receiving element 4-2 reflects the reflected beam light B from the sub zone II.
At the timing when S1 is received (t4 shown in FIG. 11C)
Point), and the counting operation of the counter 8-2 ends. As a result, the count value of the counter 8-2 becomes a value indicating the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S1 with a resolution of 8 ns (1.2 m). Then, this count value is stored in the memory and the count value of the counter 8-2 is returned to zero.
【００１５】次の周期で放射ビーム光が発射されると
（図１１（ａ）に示すｔ５点）、信号処理装置８は、ト
リガ回路５からのトリガパルスを受け、クロックパルス
ｆ１のカウンタ８−２でのカウント動作を開始する。そ
して、増幅器７−３からの受信パルスのみを有効とし
て、増幅器７−３から受信パルスを受けた時点で、すな
わち受光素子４−３が副ゾーンIII からの反射ビーム光
ＢS2を受光したタイミングで（図１１（ｃ）に示すｔ６
点）、カウンタ８−２でのカウント動作を終了する。こ
れにより、カウンタ８−２でのカウント値は、放射ビー
ム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS2の受光タイミ
ングとの時間差ΔＴ３を８ｎｓ（１．２ｍ）の分解能で
示す値となる。そして、このカウント値をメモリにスト
アしたうえ、カウンタ８−２でのカウント値を零に戻
す。When the radiation beam is emitted in the next cycle (point t5 shown in FIG. 11A), the signal processing device 8 receives the trigger pulse from the trigger circuit 5 and receives the clock pulse f1 counter 8-. The counting operation at 2 is started. Then, only the reception pulse from the amplifier 7-3 is validated, and at the time when the reception pulse is received from the amplifier 7-3, that is, at the timing when the light receiving element 4-3 receives the reflected beam light B S2 from the sub zone III. (T6 shown in FIG. 11 (c)
Point), and the counting operation of the counter 8-2 ends. As a result, the count value of the counter 8-2 becomes a value indicating the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S2 with a resolution of 8 ns (1.2 m). Then, this count value is stored in the memory and the count value of the counter 8-2 is returned to zero.
【００１６】信号処理装置８は、以下同様の動作を繰り
返し、すなわち時間差ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３を１回ず
つの発光で順次に測定する動作を繰り返し、カウンタ８
−２でのカウント値が各々１２０個（Ｎ＝１２０）揃っ
た時点でそれぞれの平均カウント値を求め、この平均カ
ウント値から中央ゾーンＩ，左ゾーンII，右ゾーンIII
に位置する対象物までの距離を求める。The signal processing device 8 repeats the same operation thereafter, that is, the operation of sequentially measuring the time differences ΔT1, ΔT2, and ΔT3 with each light emission, and repeats the operation.
At the time when the count values at -2 are 120 (N = 120) each, an average count value is obtained, and from the average count values, the central zone I, the left zone II, and the right zone III.
Find the distance to the object located at.
【００１７】[0017]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両前方監視装置によると、半導体レーザ１
の発光周期が１００μｓと短く、すなわち単位時間当た
りの発光回数が多く、寿命が短かった（例えば、２年毎
に半導体レーザ１を交換しなければならない）。このた
め、メンテナンスフリーとすることができず、手間がか
かる。また、半導体レーザ１を交換できるような構造と
しなければならず、装置の小型化を促進することができ
ない。However, according to such a conventional vehicle front monitoring device, the semiconductor laser 1 is used.
Has a short light emission cycle of 100 μs, that is, a large number of light emissions per unit time and a short life (for example, the semiconductor laser 1 must be replaced every two years). For this reason, maintenance cannot be performed, which is troublesome. In addition, the semiconductor laser 1 must be structured so that it can be replaced, and it is not possible to promote miniaturization of the device.
【００１８】なお、半導体レーザ１の寿命を延ばす方策
として、発光周期を長くすることが考えられる。発光周
期を１０倍にすれば寿命も１０倍に延びることが推定さ
れる。しかし、発光周期を長くすると、平均化回数であ
るＮを１２０として一定とした場合、測定スピードが落
ちる。測定スピードを現状のまま維持しようとすると、
平均化回数Ｎが少なくなり、距離精度が低下する。距離
精度の悪化は誤警報の原因となり、システムの性能を落
とすことになる。As a measure for extending the life of the semiconductor laser 1, it is conceivable to lengthen the light emitting period. It is estimated that if the light emission cycle is increased by 10 times, the life is extended by 10 times. However, when the light emission period is lengthened, the measurement speed is reduced when N, which is the number of times of averaging, is fixed to 120. If you try to keep the measurement speed as it is,
The number of averaging times N decreases and the distance accuracy decreases. Deterioration of the distance accuracy causes a false alarm and deteriorates the system performance.
【００１９】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、測定スピー
ドを落とすことなく、また距離精度を低下させることな
く、発光周期を長くして発光素子の寿命を延ばすことの
できる距離測定装置を提供することにある。The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to elongate the light emission period without decreasing the measurement speed and the distance accuracy. An object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of extending the life of the element.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、出射パ
ルス光が発生する毎に、その出射パルス光の発射タイミ
ングと受光パルス光の受光タイミングとの時間差を、周
期的に発生するクロックパルスに基づき、クロックパル
スの発生周期で定まる分解能よりも高い分解能で計測
し、この計測された時間差のＮ回の平均をとって平均時
間差を求め、この求めた平均時間差から対象物までの距
離を測定するようにしたものである。In order to achieve such an object, the first invention (the invention according to claim 1) is that the emitted pulse light is emitted every time the emitted pulse light is generated and the emitted light is received. The time difference from the light receiving timing of the pulsed light is measured with a resolution higher than the resolution determined by the clock pulse generation cycle based on the clock pulse that is generated periodically, and the measured time difference is averaged N times. The time difference is obtained, and the distance to the object is measured from the obtained average time difference.
【００２１】第２発明（請求項２に係る発明）は、第１
のクロックパルスの位相をずらして第２のクロックパル
スとし、出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光
の発射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの
時間差内に発生する第１のクロックパルスの数を第１の
カウンタでカウントし、また出射パルス光が発生する毎
にその出射パルス光の発射タイミングと受光パルス光の
受光タイミングとの時間差内に発生する第２のクロック
パルスの数を第２のカウンタでカウントし、第１のカウ
ンタでのカウント値と第２のカウンタでのカウント値と
を加算し、この加算値のＮ回の平均をとって平均加算値
を求め、この求めた平均加算値から対象物までの距離を
測定するようにしたものである。The second invention (the invention according to claim 2) is the first invention.
Of the first clock pulse generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received light pulse every time the emitted pulse light is generated. The number is counted by the first counter, and each time the emitted pulse light is generated, the number of the second clock pulse generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is counted by the second counter. The counter value is counted, the count value of the first counter and the count value of the second counter are added, the average of the added values is calculated N times, and the average added value is calculated. The distance from the value to the object is measured.
【００２２】第３発明（請求項３に係る発明）は、出射
パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発射タイミ
ングと受光パルス光の受光タイミングとの時間差内に発
生するクロックパルスの数を第１のカウンタでカウント
し、また出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光
の発射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの
時間差を所定時間シフトさせた時間差内に発生するクロ
ックパルスの数を第２のカウンタでカウントし、第１の
カウンタでのカウント値と第２のカウンタでのカウント
値とを加算し、この加算値のＮ回の平均をとって平均加
算値を求め、この求めた平均加算値から対象物までの距
離を測定するようにしたものである。In the third invention (the invention according to claim 3), the number of clock pulses generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulsed light is generated every time the emitted pulsed light is generated. The number of clock pulses is counted by the first counter, and each time the emitted pulse light is generated, the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is shifted by a predetermined time and the number of clock pulses generated within the time difference is calculated. Counting is performed by the second counter, the count value of the first counter and the count value of the second counter are added, the average addition value is calculated N times, and the average addition value is calculated. The distance from the average addition value to the object is measured.
【００２３】第４発明（請求項４に係る発明）は、第１
発明において、出射パルス光が発生する毎にその出射パ
ルス光の発射タイミングと受光パルス光の受光タイミン
グとの時間差を、クロックパルスの立ち上がりエッジお
よび立ち下がりエッジに基づき、このクロックパルスの
立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの発生周期で定
まる分解能よりも高い分解能で計測するようにしたもの
である。The fourth invention (the invention according to claim 4) is the first
In the invention, the time difference between the emission timing of the emitted pulsed light and the reception timing of the received pulsed light is calculated based on the rising edge and the falling edge of the clock pulse every time the emitted pulsed light is generated. The resolution is higher than the resolution determined by the generation cycle of the falling edge.
【００２４】第５発明（請求項５に係る発明）は、出射
パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の発射タイ
ミングと第１〜第ｎの受光パルス光の受光タイミングと
の時間差ΔＴ１〜ΔＴｎを、周期的に発生するクロック
パルスに基づき、このクロックパルスの発生周期で定ま
る分解能よりも高い分解能で同時に計測し、この計測さ
れた時間差ΔＴ１〜ΔＴｎのＮ回の平均をとって第１〜
第ｎの平均時間差を求め、この求めた第１〜第ｎの平均
時間差から第１〜第ｎの検知ゾーンに位置する対象物ま
での距離を測定するようにしたものである。In the fifth invention (the invention according to claim 5), every time the emitted pulse light is generated, the time difference ΔT1 between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the first to nth received pulse lights. ΔTn is simultaneously measured with a resolution higher than the resolution determined by the generation period of the clock pulse based on the clock pulse that is periodically generated, and the measured time differences ΔT1 to ΔTn are averaged N times to obtain the first to the first.
The nth average time difference is obtained, and the distance from the obtained first to nth average time difference to the object located in the first to nth detection zones is measured.
【００２５】第６発明（請求項６に係る発明）は、出射
パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の発射タイ
ミングと第１の受光パルス光の受光タイミングとの時間
差ΔＴ１、および第２の受光パルス光および第３の受光
パルス光の何れかその受光タイミングの早い方との時間
差ΔＴｘを、周期的に発生するクロックパルスに基づ
き、このクロックパルスの発生周期で定まる分解能より
も高い分解能で同時に計測し、この計測された時間差Δ
Ｔ１およびΔＴｘのＮ回の平均をとって第１および第２
の平均時間差を求め、この求めた第１および第２の平均
時間差から第１〜第３の検知ゾーンに位置する対象物ま
での距離を測定するようにしたものである。In the sixth invention (the invention according to claim 6), every time the emitted pulse light is generated, the time difference ΔT1 between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the first received light pulse, and the second Of the light-receiving pulsed light and the third light-receiving pulsed light whose time difference ΔTx is earlier than the light-receiving timing, based on a clock pulse that is periodically generated, with a resolution higher than the resolution determined by the generation cycle of this clock pulse. Measured at the same time, this measured time difference Δ
T1 and ΔTx are averaged N times to obtain the first and second
Is calculated, and the distance to the object located in the first to third detection zones is measured from the calculated first and second average time differences.
【００２６】したがってこの発明によれば、第１発明で
は、出射パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の
発射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時
間差が、クロックパルスの発生周期で定まる分解能（８
ｎｓ）よりも高い分解能（４ｎｓ）で計測され、この計
測された時間差のＮ（Ｎ＝１２０）回の平均をとって平
均時間差が求められ、この平均時間差から対象物までの
距離が測定される。Therefore, according to the first aspect of the invention, each time the emitted pulse light is generated, the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is determined by the clock pulse generation period. Resolution (8
is measured with a resolution (4 ns) higher than ns), the average time difference is obtained by averaging the measured time difference N (N = 120) times, and the distance to the object is measured from the average time difference. .
【００２７】第２発明では、出射パルス光が発生する毎
にその出射パルス光の発射タイミングと受光パルス光の
受光タイミングとの時間差内に発生する第１のクロック
パルス（８ｎｓ周期）の数が第１のカウンタでカウント
され、また出射パルス光が発生する毎にその出射パルス
光の発射タイミングと受光パルス光の受光タイミングと
の時間差内に発生する第２のクロックパルス（８ｎｓ周
期）の数が第２のカウンタでカウントされ、第１のカウ
ンタでのカウント値と第２のカウンタでのカウント値と
が加算され、この加算値のＮ（Ｎ＝１２０）回の平均を
とって平均加算値が求められ、この平均加算値から対象
物までの距離が測定される。In the second aspect of the invention, the number of the first clock pulses (8 ns cycle) generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is the number every time the emitted pulse light is generated. The number of the second clock pulse (8 ns cycle) which is counted by the counter of 1 and which is generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is counted every time the emitted pulse light is generated. The count value of the second counter is counted, the count value of the first counter and the count value of the second counter are added, and the average addition value is calculated by averaging N (N = 120) times of the addition value. Then, the distance from the average added value to the object is measured.
【００２８】第３発明では、出射パルス光が発生する毎
にその出射パルス光の発射タイミングと受光パルス光の
受光タイミングとの時間差内に発生するクロックパルス
の数（８ｎｓ周期）が第１のカウンタでカウントされ、
また出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発
射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間
差を所定時間シフトさせた時間差内に発生するクロック
パルス（８ｎｓ周期）の数が第２のカウンタでカウント
され、第１のカウンタでのカウント値と第２のカウンタ
でのカウント値とが加算され、この加算値のＮ（Ｎ＝１
２０）回の平均をとって平均加算値が求められ、この平
均加算値から対象物までの距離が測定される。In the third invention, the number of clock pulses (8 ns cycle) generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulsed light and the light reception timing of the received pulsed light is the first counter every time the emitted pulsed light is generated. Is counted in
Further, the number of clock pulses (8 ns cycle) generated within the time difference obtained by shifting the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light each time the emitted pulse light is generated is the second counter. The count value of the first counter and the count value of the second counter are added, and N (N = 1
20) times are averaged to obtain an average added value, and the distance from the average added value to the object is measured.
【００２９】第４発明では、第１発明において、出射パ
ルス光が発生する毎に、その出射パルス光の発射タイミ
ングと受光パルス光の受光タイミングとの時間差が、ク
ロックパルスの立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッ
ジに基づき、このクロックパルスの立ち上がりエッジと
立ち下がりエッジとの発生周期（８ｎｓ周期）で定まる
分解能よりも高い分解能（４ｎｓ）で計測される。In the fourth invention, in the first invention, the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulsed light is the rising edge and the falling edge of the clock pulse each time the emitted pulsed light is generated. Based on the above, the measurement is performed with a resolution (4 ns) higher than the resolution determined by the generation cycle (8 ns cycle) of the rising edge and the falling edge of this clock pulse.
【００３０】第５発明では、出射パルス光が発生する毎
に、その出射パルス光の発射タイミングと第１〜第ｎの
受光パルス光の受光タイミングとの時間差ΔＴ１〜ΔＴ
ｎが、クロックパルスの発生周期で定まる分解能（８ｎ
ｓ）よりも高い分解能（４ｎｓ）で同時に計測され、こ
の計測された時間差ΔＴ１〜ΔＴｎのＮ（Ｎ＝１２０）
回の平均をとって第１〜第ｎの平均時間差が求められ、
この第１〜第ｎの平均時間差から第１〜第ｎの検知ゾー
ンに位置する対象物までの距離が測定される。In the fifth aspect of the invention, each time the emitted pulse light is generated, the time difference ΔT1 to ΔT between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the first to nth received light pulse lights.
n is the resolution determined by the clock pulse generation period (8n
s) is simultaneously measured with a higher resolution (4 ns), and the measured time differences ΔT1 to ΔTn are N (N = 120).
The average of the times is taken to obtain the first to n-th average time differences,
From the first to n-th average time differences, the distance to the object located in the first to n-th detection zones is measured.
【００３１】第６発明では、出射パルス光が発生する毎
に、その出射パルス光の発射タイミングと第１の受光パ
ルス光（主ゾーンからの反射ビーム光）の受光タイミン
グとの時間差ΔＴ１、および第２の受光パルス光（第１
の副ゾーンからの反射ビーム光）および第３の受光パル
ス光（第２の副ゾーンからの反射ビーム光）の何れかそ
の受光タイミングの早い方との時間差ΔＴｘ（ΔＴ２あ
るいはΔＴ３）が、クロックパルスの発生周期で定まる
分解能（８ｎｓ）よりも高い分解能（４ｎｓ）で計測さ
れ、この計測された時間差ΔＴ１およびΔＴｘのＮ回の
平均をとって第１および第２の平均時間差が求められ、
この第１および第２の平均時間差から第１〜第３の検知
ゾーン（中央ゾーン，右ゾーン，左ゾーン）に位置する
対象物までの距離が測定される。In the sixth invention, each time the emitted pulse light is generated, a time difference ΔT1 between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the first received pulse light (reflected beam light from the main zone), and 2 received pulsed light (first
Of the reflected beam light from the sub-zone) and the third received pulse light (reflected beam light from the second sub-zone), which is the time difference ΔTx (ΔT2 or ΔT3) from the earlier receiving timing, is the clock pulse. Is measured with a resolution (4 ns) higher than the resolution (8 ns) determined by the generation period of the, and the first and second average time differences are obtained by averaging the measured time differences ΔT1 and ΔTx N times.
The distance to the object located in the first to third detection zones (center zone, right zone, left zone) is measured from the first and second average time differences.
【００３２】[0032]
〔実施形態１〕以下、本発明を実施形態に基づき詳細に
説明する。図１はこの発明の一実施形態を示す車両前方
監視装置のブロック回路構成図である。同図において、
図９と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その
説明は省略する。この実施形態では、従来の信号処理装
置８に代えて、対象物までの測距方式を変えた信号処理
装置１２を用いている。この信号処理装置１２を用いる
ことにより、測定スピードを落とすことなく、また距離
精度を低下させることなく、発光周期を長くして半導体
レーザ１の寿命を長くすることができる。これにより、
メンテナンスフリーとして半導体レーザ１の交換の手間
を省くことができ、半導体レーザ１の交換構造を不要と
して小型化を促進することができる。[Embodiment 1] Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment. FIG. 1 is a block circuit configuration diagram of a vehicle front monitoring device showing an embodiment of the present invention. In the figure,
9 that are the same as those in FIG. 9 indicate the same or similar components, and a description thereof will be omitted. In this embodiment, instead of the conventional signal processing device 8, a signal processing device 12 in which the distance measuring method to the object is changed is used. By using this signal processing device 12, the light emission cycle can be extended and the life of the semiconductor laser 1 can be extended without lowering the measurement speed and without lowering the distance accuracy. This allows
It is maintenance-free, and the labor of exchanging the semiconductor laser 1 can be omitted, and the exchanging structure of the semiconductor laser 1 is unnecessary and miniaturization can be promoted.
【００３３】信号処理装置１２は、８ｎｓ周期のクロッ
クパルスｆ１を発生するクロックパルス発生器１２−１
と、このクロックパルス発生器１２−１の発生するクロ
ックパルスｆ１の位相を４ｎｓずらしてクロックパルス
ｆ２として出力する位相調整器１２−２と、増幅器７−
１に対応して設けられた第１のカウンタ１２−３Ａおよ
び第２のカウンタ１２−３Ｂと、増幅器７−２に対応し
て設けられた第１のカウンタ１２−４Ａおよび第２のカ
ウンタ１２−４Ｂと、増幅器７−３に対応して設けられ
た第１のカウンタ１２−５Ａおよび第２のカウンタ１２
−５Ｂと、加算器１２−６〜１２−８とを有している。The signal processing device 12 includes a clock pulse generator 12-1 which generates a clock pulse f1 having a cycle of 8 ns.
And a phase adjuster 12-2 for shifting the phase of the clock pulse f1 generated by the clock pulse generator 12-1 by 4 ns and outputting it as a clock pulse f2, and an amplifier 7-
1 and a first counter 12-3A and a second counter 12-3B, which are provided corresponding to 1 and a first counter 12-4A and a second counter 12-, which are provided corresponding to the amplifier 7-2. 4B, a first counter 12-5A and a second counter 12 provided corresponding to the amplifier 7-3.
-5B and adders 12-6 to 12-8 are included.
【００３４】信号処理装置１２での中央ゾーンＩ，左ゾ
ーンII，右ゾーンIII に位置する対象物までの距離の測
定は次のようにして行われる。今、図２（ａ）に示すｔ
１点で、放射ビーム光が発射されたとする。この時、信
号処理装置１２は、トリガ回路５からのトリガパルスを
受け、クロックパルス発生器１２−１の発生するクロッ
クパルスｆ１（図２（ｅ））のカウンタ１２−３Ａ，１
２−４Ａ，１２−５Ａでのカウント動作、ならびに位相
調整器１２−３の出力するクロックパルスｆ２（図２
（ｆ））のカウンタ１２−３Ｂ，１２−４Ｂ，１２−５
Ｂでのカウント動作を開始する。The measurement of the distance to the objects located in the central zone I, the left zone II and the right zone III by the signal processing device 12 is performed as follows. Now, as shown in FIG.
It is assumed that the radiation beam light is emitted at one point. At this time, the signal processing device 12 receives the trigger pulse from the trigger circuit 5, and the counter 12-3A, 1 of the clock pulse f1 (FIG. 2 (e)) generated by the clock pulse generator 12-1.
2-4A and 12-5A, and the clock pulse f2 output from the phase adjuster 12-3 (see FIG. 2).
(F)) counters 12-3B, 12-4B, 12-5
The counting operation at B is started.
【００３５】そして、増幅器７−２から受信パルスを受
けた時点で、すなわち受光素子４−２が反射ビーム光Ｂ
S1を受光したタイミングで（図２（ｃ）に示すｔ２
点）、カウンタ１２−４Ａおよび１２−４Ｂでのカウン
ト動作を終了する。これにより、カウンタ１２−４Ａお
よび１２−４Ｂでのカウント値は、放射ビーム光の発射
タイミングと反射ビーム光ＢS1の受光タイミングとの時
間差ΔＴ２を８ｎｓ（１．２ｍ）の分解能で示す値とな
る。Then, at the time when the received pulse is received from the amplifier 7-2, that is, the light receiving element 4-2 reflects the reflected beam light B.
At the timing of receiving S1 (t2 shown in FIG. 2C)
Point), and the counting operation of the counters 12-4A and 12-4B is completed. As a result, the count values of the counters 12-4A and 12-4B are values indicating the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S1 with a resolution of 8 ns (1.2 m). .
【００３６】そして、カウンタ１２−４Ａでのカウント
値とカウンタ１２−４Ｂでのカウント値とを加算器１２
−７にて加算し、この加算値をメモリにストアしたう
え、カウンタ１２−４Ａ，１２−４Ｂのカウント値を零
に戻す。ここで、加算器１２−７での加算値は、放射ビ
ーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS1の受光タイ
ミングとの時間差ΔＴ２を４ｎｓ（０．６ｍ）の分解能
で示す値となる。すなわち、カウンタ１２−４Ａでのカ
ウント値とカウンタ１２−４Ｂでのカウント値とを加算
することにより、カウンタ１２−４Ａ単独でカウントす
る場合に対して分解能が２倍にアップする。The count value of the counter 12-4A and the count value of the counter 12-4B are added by the adder 12
Addition is performed at -7, the added value is stored in the memory, and the count values of the counters 12-4A and 12-4B are returned to zero. Here, the added value in the adder 12-7 is a value indicating the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S1 with a resolution of 4 ns (0.6 m). That is, by adding the count value of the counter 12-4A and the count value of the counter 12-4B, the resolution is doubled as compared with the case where the counter 12-4A alone counts.
【００３７】また、増幅器７−３から受信パルスを受け
た時点で、すなわち受光素子４−３が反射ビーム光ＢS2
を受光したタイミングで（図２（ｄ）に示すｔ３点）、
カウンタ１２−５Ａおよび１２−５Ｂでのカウント動作
を終了する。これにより、カウンタ１２−５Ａおよび１
２−４Ｂでのカウント値は、放射ビーム光の発射タイミ
ングと反射ビーム光ＢS2の受光タイミングとの時間差Δ
Ｔ３を８ｎｓ（１．２ｍ）の分解能で示す値となる。そ
して、カウンタ１２−５Ａでのカウント値とカウンタ１
２−５Ｂでのカウント値とを加算器１２−８にて加算
し、この加算値をメモリにストアしたうえ、カウンタ１
２−５Ａ，１２−５Ｂのカウント値を零に戻す。ここ
で、加算器１２−８での加算値は、放射ビーム光の発射
タイミングと反射ビーム光ＢS2の受光タイミングとの時
間差ΔＴ３を４ｎｓ（０．６ｍ）の分解能で示す値とな
る。When the received pulse is received from the amplifier 7-3, that is, when the light receiving element 4-3 receives the reflected beam light B S2.
At the timing of receiving the light (point t3 shown in FIG. 2D),
The counting operation of the counters 12-5A and 12-5B is completed. This allows counters 12-5A and 1
The count value in 2-4B is the time difference Δ between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B S2.
It is a value indicating T3 with a resolution of 8 ns (1.2 m). Then, the count value of the counter 12-5A and the counter 1
The count value at 2-5B is added by the adder 12-8, the added value is stored in the memory, and the counter 1
The count values of 2-5A and 12-5B are returned to zero. Here, the added value in the adder 12-8 is a value indicating the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B S2 with a resolution of 4 ns (0.6 m).
【００３８】また、増幅器７−１から受信パルスを受け
た時点で、すなわち受光素子４−１が反射ビーム光ＢM
を受光したタイミングで（図２（ｂ）に示すｔ４点）、
カウンタ１２−３Ａおよび１２−３Ｂでのカウント動作
を終了する。これにより、カウンタ１２−３Ａおよび１
２−３Ｂでのカウント値は、放射ビーム光の発射タイミ
ングと反射ビーム光ＢM の受光タイミングとの時間差Δ
Ｔ１を８ｎｓ（１．２ｍ）の分解能で示す値となる。そ
して、カウンタ１２−３Ａでのカウント値とカウンタ１
２−３Ｂでのカウント値とを加算器１２−６にて加算
し、この加算値をメモリにストアしたうえ、カウンタ１
２−３Ａ，１２−３Ｂのカウント値を零に戻す。ここ
で、加算器１２−６での加算値は、放射ビーム光の発射
タイミングと反射ビーム光ＢM の受光タイミングとの時
間差ΔＴ１を４ｎｓ（０．６ｍ）の分解能で示す値とな
る。When the received pulse is received from the amplifier 7-1, that is, when the light receiving element 4-1 receives the reflected beam light B M.
At the timing of receiving the light (point t4 shown in FIG. 2B),
The counting operation of the counters 12-3A and 12-3B is completed. This causes counters 12-3A and 1
The count value in 2-3B is the time difference Δ between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B M.
It is a value indicating T1 with a resolution of 8 ns (1.2 m). Then, the count value of the counter 12-3A and the counter 1
The count value in 2-3B is added by the adder 12-6, the added value is stored in the memory, and the counter 1
The count values of 2-3A and 12-3B are returned to zero. Here, the added value in the adder 12-6 is a value indicating the time difference ΔT1 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B M with a resolution of 4 ns (0.6 m).
【００３９】信号処理装置１２は、放射ビーム光が発射
される毎に同様の動作を繰り返し、すなわち時間差ΔＴ
１，ΔＴ２，ΔＴ３を１回の発光で同時に測定する動作
を繰り返し、加算器１２−６，１２−７，１２−８での
加算値が各々１２０個（Ｎ＝１２０）揃った時点でそれ
ぞれの平均加算値を求め、この平均加算値から中央ゾー
ンＩ，左ゾーンII，右ゾーンIII に位置する対象物まで
の距離を求める。The signal processing device 12 repeats the same operation each time the radiation beam is emitted, that is, the time difference ΔT.
The operation of simultaneously measuring 1, ΔT2 and ΔT3 by one light emission is repeated, and when the added values of the adders 12-6, 12-7, and 12-8 are 120 (N = 120), respectively. The average added value is obtained, and the distances to the objects located in the central zone I, the left zone II, and the right zone III are obtained from this average added value.
【００４０】ここで、半導体レーザ１の発光周期に着目
してみる。従来の車両前方監視装置では、時間差ΔＴ
１，ΔＴ２，ΔＴ３を１回ずつの発光で順次に測定する
動作を繰り返している。これに対して、本実施形態で
は、時間差ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３を１回の発光で同時
に測定する動作を繰り返している。これにより、本実施
形態では、従来の車両前方監視装置に対し、発光周期を
３倍（発光回数を１／３）にすることができる。Now, let us focus on the light emission period of the semiconductor laser 1. In the conventional vehicle front monitoring device, the time difference ΔT
The operation of sequentially measuring 1, ΔT2, and ΔT3 with each light emission is repeated. On the other hand, in this embodiment, the operation of simultaneously measuring the time differences ΔT1, ΔT2, and ΔT3 by one light emission is repeated. As a result, in the present embodiment, the light emission cycle can be tripled (the number of light emission times is 1/3) as compared with the conventional vehicle front monitoring device.
【００４１】また、本実施形態では、時間差ΔＴ１，Δ
Ｔ２，ΔＴ３を４ｎｓ（０．６ｍ）の分解能で計測して
いる。ここで、標準偏差をσとすると、距離精度±３σ
は、分解能をＡ，平均化回数をＮとした場合、±３σ＝
±３・（Ａ／２）／Ｎ1/2 で表される。従って、分解能
Ａを小さくすれば、距離精度は向上する。本実施形態で
は、分解能Ａが従来装置の２倍となることから、距離精
度は２倍に向上する。ここで、従来と同等の距離精度で
よいものとすれば、平均化回数Ｎは１／４に低減してよ
い。すなわち、従来においては平均化回数Ｎを１２０回
としていたが、本実施形態では３０回でよいことにな
る。これに加えて、本実施形態では、時間差ΔＴ１，Δ
Ｔ２，ΔＴ３を１回の発光で同時に測定する動作を繰り
返すことにより、発光周期を３倍にすることができるの
で、この結果として平均化回数Ｎは１０回でよく、測定
スピードを落とすことなく、また距離精度を低下させる
ことなく、従来装置に対して発光周期を１２倍にするこ
とができる。Further, in this embodiment, the time differences ΔT1, Δ
T2 and ΔT3 are measured with a resolution of 4 ns (0.6 m). Here, if the standard deviation is σ, the distance accuracy is ± 3σ
Is ± 3σ, where A is the resolution and N is the number of averagings.
It is represented by ± 3 · (A / 2) / N 1/2 . Therefore, if the resolution A is reduced, the distance accuracy is improved. In the present embodiment, the resolution A is double that of the conventional device, so the distance accuracy is doubled. Here, if the distance accuracy equivalent to the conventional one is sufficient, the averaging count N may be reduced to 1/4. That is, the averaging number N is 120 times in the past, but 30 times is sufficient in this embodiment. In addition to this, in the present embodiment, the time differences ΔT1, Δ
By repeating the operation of simultaneously measuring T2 and ΔT3 with one light emission, the light emission period can be tripled. As a result, the averaging count N can be 10 times, without reducing the measurement speed. Further, the light emission cycle can be increased to 12 times that of the conventional device without deteriorating the distance accuracy.
【００４２】なお、この実施形態では、クロックパルス
発生器１２−１の発生するクロックパルスｆ１の位相を
４ｎｓずらしてクロックパルスｆ２を得るようにした
が、クロックパルスｆ１とｆ２との位相のずれは必ずし
も４ｎｓとしなくてもよい。In this embodiment, the clock pulse f1 generated by the clock pulse generator 12-1 is shifted in phase by 4 ns to obtain the clock pulse f2. However, there is a phase shift between the clock pulses f1 and f2. It does not necessarily have to be 4 ns.
【００４３】〔実施形態２〕実施形態１では、クロック
パルスｆ１に対して位相のずれたクロックパルスｆ２を
作るようにして測距を行うようにしたが、クロックパル
スｆ２を用いない測距方式も考えられる。図３はクロッ
クパルスｆ２を用いない測距方式を採用した車両前方監
視装置の一例を示すブロック回路構成図である。同図に
おいて、図１と同一符号は同一或いは同等構成要素を示
し、その説明は省略する。[Second Embodiment] In the first embodiment, the distance measurement is performed by creating the clock pulse f2 whose phase is shifted with respect to the clock pulse f1, but a distance measurement method that does not use the clock pulse f2 is also possible. Conceivable. FIG. 3 is a block circuit configuration diagram showing an example of a vehicle front monitoring device adopting a distance measuring method which does not use the clock pulse f2. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or equivalent components, and a description thereof will be omitted.
【００４４】この実施形態において、信号処理装置１
２’は、８ｎｓ周期のクロックパルスｆ１を発生するク
ロックパルス発生器１２−１と、増幅器７−１に対応し
て設けられた第１のカウンタ１２−３Ａおよび第２のカ
ウンタ１２−３Ｂと、増幅器７−２に対応して設けられ
た第１のカウンタ１２−４Ａおよび第２のカウンタ１２
−４Ｂと、増幅器７−３に対応して設けられた第１のカ
ウンタ１２−５Ａおよび第２のカウンタ１２−５Ｂと、
加算器１２−６〜１２−８を有している。In this embodiment, the signal processing device 1
Reference numeral 2'denotes a clock pulse generator 12-1 for generating a clock pulse f1 having a cycle of 8 ns, a first counter 12-3A and a second counter 12-3B provided corresponding to the amplifier 7-1, A first counter 12-4A and a second counter 12 provided corresponding to the amplifier 7-2
-4B, a first counter 12-5A and a second counter 12-5B provided corresponding to the amplifier 7-3,
It has adders 12-6 to 12-8.
【００４５】信号処理装置１２’での対象物までの距離
の測定は次のようにして行われる。今、図２（ａ）に示
すｔ１点で、放射ビーム光が発射されたとする。この
時、信号処理装置１２’は、トリガ回路５からのトリガ
パルスを受け、クロックパルスｆ１（図２（ｅ））のカ
ウンタ１２−３Ａ，１２−４Ａ，１２−５Ａでのカウン
ト動作を開始する。そして、このカウンタ１２−３Ａ，
１２−４Ａ，１２−５Ａでのカウント動作を開始させて
から４ｎｓ経過した時点で、クロックパルスｆ１のカウ
ンタ１２−３Ｂ，１２−４Ｂ，１２−５Ｂでのカウント
動作を開始する。The measurement of the distance to the object by the signal processing device 12 'is performed as follows. Now, suppose that the radiation beam is emitted at the point t1 shown in FIG. At this time, the signal processing device 12 ′ receives the trigger pulse from the trigger circuit 5 and starts the counting operation of the counters 12-3A, 12-4A, 12-5A of the clock pulse f1 (FIG. 2 (e)). . And this counter 12-3A,
When 4 ns has elapsed after the counting operation at 12-4A and 12-5A was started, the counting operation at the counters 12-3B, 12-4B and 12-5B of the clock pulse f1 is started.
【００４６】そして、増幅器７−２から受信パルスを受
けた時点で、すなわち受光素子４−２が反射ビーム光Ｂ
S1を受光したタイミングで（図２（ｃ）に示すｔ２
点）、カウンタ１２−４Ａでのカウント動作を終了す
る。そして、増幅器７−２から受信パルスを受けてから
４ｎｓ経過した時点で、カウンタ１２−４Ｂでのカウン
ト動作を終了する。これにより、カウンタ１２−４Ａ
は、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS1
の受光タイミングとの時間差ΔＴ２内に発生するクロッ
クパルスｆ１の数をカウントする。また、カウンタ１２
−４Ｂは、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビーム
光ＢS1の受光タイミングとの時間差ΔＴ２を４ｎｓシフ
トさせた時間差ΔＴ２’内に発生するクロックパルスｆ
１の数をカウントする。When the received pulse is received from the amplifier 7-2, that is, the light receiving element 4-2 reflects the reflected light beam B.
At the timing of receiving S1 (t2 shown in FIG. 2C)
Point), the counting operation of the counter 12-4A is completed. Then, when 4 ns have elapsed after receiving the reception pulse from the amplifier 7-2, the counting operation of the counter 12-4B ends. As a result, the counter 12-4A
Is the emission timing of the emitted beam light and the reflected beam light B S1
The number of clock pulses f1 generated within the time difference ΔT2 from the light receiving timing of is counted. Also, the counter 12
-4B is a clock pulse f generated within a time difference ΔT2 ′ obtained by shifting the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S1 by 4 ns.
Count the number of ones.
【００４７】カウンタ１２−４Ａおよび１２−４Ｂでの
カウント値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビ
ーム光ＢS1の受光タイミングとの時間差ΔＴ２を８ｎｓ
（１．２ｍ）の分解能で示す値となる。そして、カウン
タ１２−４Ａでのカウント値とカウンタ１２−４Ｂでの
カウント値とを加算器１２−７にて加算し、この加算値
をメモリにストアしたうえ、カウンタ１２−４Ａ，１２
−４Ｂのカウント値を零に戻す。ここで、加算器１２−
７での加算値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射
ビーム光ＢS1の受光タイミングとの時間差ΔＴ２を４ｎ
ｓ（０．６ｍ）の分解能で示す値となる。The count values of the counters 12-4A and 12-4B are the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S1 of 8 ns.
The value is shown with a resolution of (1.2 m). Then, the count value of the counter 12-4A and the count value of the counter 12-4B are added by the adder 12-7, and the added value is stored in the memory.
-Return the count value of 4B to zero. Here, the adder 12-
The added value in 7 is 4n for the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B S1.
It is a value shown with a resolution of s (0.6 m).
【００４８】また、増幅器７−３から受信パルスを受け
た時点で、すなわち受光素子４−３が反射ビーム光ＢS2
を受光したタイミングで（図２（ｄ）に示すｔ３点）、
カウンタ１２−５Ａでのカウント動作を終了する。そし
て、増幅器７−３から受信パルスを受けてから４ｎｓ経
過した時点で、カウンタ１２−５Ｂでのカウント動作を
終了する。これにより、カウンタ１２−５Ａは、放射ビ
ーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS2の受光タイ
ミングとの時間差ΔＴ３内に発生するクロックパルスｆ
１の数をカウントする。また、カウンタ１２−５Ｂは、
放射ビーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢS2の受
光タイミングとの時間差ΔＴ３を４ｎｓシフトさせた時
間差ΔＴ３’内に発生するクロックパルスｆ１の数をカ
ウントする。When the received pulse is received from the amplifier 7-3, that is, when the light receiving element 4-3 receives the reflected beam light B S2.
At the timing of receiving the light (point t3 shown in FIG. 2D),
The counting operation of the counter 12-5A is completed. Then, when 4 ns have elapsed after receiving the reception pulse from the amplifier 7-3, the counting operation of the counter 12-5B ends. As a result, the counter 12-5A causes the clock pulse f generated within the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S2.
Count the number of ones. Also, the counter 12-5B is
The number of clock pulses f1 generated within a time difference ΔT3 ′ obtained by shifting the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S2 by 4 ns is counted.
【００４９】カウンタ１２−５Ａおよび１２−５Ｂでの
カウント値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビ
ーム光ＢS2の受光タイミングとの時間差ΔＴ３を８ｎｓ
（１．２ｍ）の分解能で示す値となる。そして、カウン
タ１２−５Ａでのカウント値とカウンタ１２−５Ｂでの
カウント値とを加算器１２−８にて加算し、この加算値
をメモリにストアしたうえ、カウンタ１２−５Ａ，１２
−５Ｂのカウント値を零に戻す。ここで、加算器１２−
８での加算値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射
ビーム光ＢS2の受光タイミングとの時間差ΔＴ３を４ｎ
ｓ（０．６ｍ）の分解能で示す値となる。The count values of the counters 12-5A and 12-5B are 8 ns when the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B S2 is 8 ns.
The value is shown with a resolution of (1.2 m). Then, the count value of the counter 12-5A and the count value of the counter 12-5B are added by the adder 12-8, and the added value is stored in the memory.
Return the count value of -5B to zero. Here, the adder 12-
In the addition value in 8, the time difference ΔT3 between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B S2 is 4n.
It is a value shown with a resolution of s (0.6 m).
【００５０】又、増幅器７−１から受信パルスを受けた
時点で、すなわち受光素子４−１が反射ビーム光ＢM を
受光したタイミングで（図２（ｂ）に示すｔ４点）、カ
ウンタ１２−３Ａでのカウント動作を終了する。そし
て、増幅器７−１から受信パルスを受けてから４ｎｓ経
過した時点で、カウンタ１２−３Ｂのカウント動作を終
了する。これにより、カウンタ１２−３Ａは、放射ビー
ム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢM の受光タイミ
ングとの時間差ΔＴ１内に発生するクロックパルスｆ１
の数をカウントする。また、カウンタ１２−３Ｂは、放
射ビーム光の発射タイミングと反射ビーム光ＢM の受光
タイミングとの時間差ΔＴ１を４ｎｓシフトさせた時間
差ΔＴ１’内に発生するクロックパルスｆ１の数をカウ
ントする。Further, at the time point when the received pulse is received from the amplifier 7-1, that is, at the timing when the light receiving element 4-1 receives the reflected beam light B M (point t4 shown in FIG. 2B), the counter 12- The counting operation at 3 A is completed. Then, when 4 ns have elapsed after receiving the reception pulse from the amplifier 7-1, the counting operation of the counter 12-3B ends. As a result, the counter 12-3A causes the clock pulse f1 generated within the time difference ΔT1 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B M.
To count the number of. Further, the counter 12-3B counts the number of clock pulses f1 generated within a time difference ΔT1 ′ obtained by shifting the time difference ΔT1 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B M by 4 ns.
【００５１】カウンタ１２−３Ａおよび１２−３Ｂでの
カウント値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射ビ
ーム光ＢM の受光タイミングとの時間差ΔＴ２を８ｎｓ
（１．２ｍ）の分解能で示す値となる。そして、カウン
タ１２−３Ａでのカウント値とカウンタ１２−３Ｂでの
カウント値とを加算器１２−６にて加算し、この加算値
をメモリにストアしたうえ、カウンタ１２−３Ａ，１２
−３Ｂのカウント値を零に戻す。ここで、加算器１２−
６での加算値は、放射ビーム光の発射タイミングと反射
ビーム光ＢM の受光タイミングとの時間差ΔＴ２を４ｎ
ｓ（０．６ｍ）の分解能で示す値となる。The count values of the counters 12-3A and 12-3B are the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam light and the reception timing of the reflected beam light B M , which is 8 ns.
The value is shown with a resolution of (1.2 m). Then, the count value of the counter 12-3A and the count value of the counter 12-3B are added by the adder 12-6, the added value is stored in the memory, and the counters 12-3A, 12
Return the count value of -3B to zero. Here, the adder 12-
The added value in 6 is 4n for the time difference ΔT2 between the emission timing of the radiation beam and the reception timing of the reflected beam B M.
It is a value shown with a resolution of s (0.6 m).
【００５２】信号処理装置１２’は、放射ビーム光が発
射される毎に同様の動作を繰り返し、すなわち時間差Δ
Ｔ１，ΔＴ２，ΔＴ３を１回の発光で同時に測定する動
作を繰り返し、加算器１２−６，１２−７，１２−８で
の加算値が各々１２０個（Ｎ＝１２０）揃った時点でそ
れぞれの平均加算値を求め、この平均加算値から中央ゾ
ーンＩ，左ゾーンII，右ゾーンIII に位置する対象物ま
での距離を求める。The signal processing device 12 'repeats the same operation each time the radiation beam is emitted, that is, the time difference Δ.
The operation of simultaneously measuring T1, ΔT2, and ΔT3 with one light emission is repeated, and when the added values of the adders 12-6, 12-7, and 12-8 are 120 (N = 120), respectively. The average added value is obtained, and the distances to the objects located in the central zone I, the left zone II, and the right zone III are obtained from this average added value.
【００５３】〔実施形態３〕上述した実施形態１，２で
は、受光素子４−１，４−２，４−３に対して増幅器７
−１，７−２，７−３を設けるようにしたが、図４に示
すように受光素子４−２，４−３に対して増幅器７−２
を共通に用いるものとしてもよい。このようにすること
によって、増幅器７−３、カウンタ１２−５Ａ，１２−
５Ｂ、加算器１２−８を省略することができる。この場
合、その放射ビーム光の発射タイミングと受光素子４−
２での反射ビーム光ＢS1および受光素子４−３での反射
ビーム光ＢS2の何れかその受光タイミングの早い方との
時間差をカウンタ１２−４Ａ，１２−４Ｂでカウントさ
せるようにする。[Third Embodiment] In the above-described first and second embodiments, the amplifier 7 is provided for the light receiving elements 4-1, 4-2 and 4-3.
Although -1, 7-2 and 7-3 are provided, the amplifier 7-2 is provided for the light receiving elements 4-2 and 4-3 as shown in FIG.
May be commonly used. By doing so, the amplifier 7-3 and the counters 12-5A, 12-
5B, the adder 12-8 can be omitted. In this case, the emission timing of the radiation beam and the light receiving element 4-
The time difference between the earlier and the one that received timing of the reflected beam B S2 in the reflected beam B S1 and the light receiving element 4-3 in 2 counter 12-4A, so as to count in 12-4B.
【００５４】また、上述した各実施形態では、１２５Ｍ
Hzのクロックパルスを用いたが、クロックパルスの立ち
上がりエッジおよび立ち下がりエッジで各カウンタのカ
ウント動作を行わせるようにすれば、６５ＭHzのクロッ
クパルスを用いることができる。また、上述した各実施
形態では、前方車割り込み時の死角改善を図った車両前
方監視装置への適用例として示したが、すなわち受光素
子４−１〜４−３を設けた例で説明したが、受光素子を
１つしか設けない従来の車両前方監視装置へ適用するも
のとしてもよい。In each of the above-mentioned embodiments, 125M
Although the clock pulse of Hz is used, the clock pulse of 65 MHz can be used if the counting operation of each counter is performed at the rising edge and the falling edge of the clock pulse. Further, in each of the above-described embodiments, an example of application to a vehicle front monitoring device for improving a blind spot at the time of a front vehicle interruption is shown, that is, an example in which the light receiving elements 4-1 to 4-3 are provided has been described. Alternatively, it may be applied to a conventional vehicle front monitoring device in which only one light receiving element is provided.
【００５５】[0055]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、測定スピードを落とすことなく、また距
離精度を低下させることなく、発光周期を長くして発光
素子の寿命を延ばすことができる。これにより、メンテ
ナンスフリーとして発光素子の交換の手間を省くことが
でき、発光素子の交換構造を不要として小型化を促進す
ることができるようになる。As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to extend the light emitting period and extend the life of the light emitting element without lowering the measurement speed and lowering the distance accuracy. it can. As a result, it is possible to save the trouble of exchanging the light emitting element as maintenance-free, and to reduce the size without requiring the exchanging structure of the light emitting element.
【図１】 本発明の一実施形態（実施形態１）を示す車
両前方監視装置のブロック回路構成図である。FIG. 1 is a block circuit configuration diagram of a vehicle front monitoring device showing an embodiment (Embodiment 1) of the present invention.
【図２】 この車両前方監視装置における信号処理装置
の動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the signal processing device in the vehicle front monitoring device.
【図３】 本発明の他の実施形態（実施形態２）を示す
車両前方監視装置のブロック回路構成図である。FIG. 3 is a block circuit configuration diagram of a vehicle front monitoring device showing another embodiment (second embodiment) of the present invention.
【図４】 本発明の他の実施形態（実施形態３）の要部
を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a main part of another embodiment (Embodiment 3) of the present invention.
【図５】 放射ビーム光の路面に対する水平方向への拡
がり角を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a divergence angle of radiation beam light in a horizontal direction with respect to a road surface.
【図６】 従来の車両前方監視装置において前方に割り
込み車両がある場合の死角を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a blind spot in the case where there is an interrupting vehicle ahead in the conventional vehicle front monitoring device.
【図７】 放射ビーム光の路面に対する水平方向への拡
がり角をさらに広げた場合を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a case where the divergence angle of the radiation beam light in the horizontal direction with respect to the road surface is further widened.
【図８】 死角改善を図ることのできる等価放射ビーム
光を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing equivalent radiation beam light capable of improving blind spots.
【図９】 死角改善の図られた従来の車両前方監視装置
を示すブロック回路構成図である。FIG. 9 is a block circuit configuration diagram showing a conventional vehicle front monitoring device with improved blind spots.
【図１０】 この車両前方監視装置に用いる半導体レー
ザの指向性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the directivity of a semiconductor laser used in this vehicle front monitoring device.
【図１１】 この車両前方監視装置における信号処理装
置の動作を説明するためのタイムチャートである。FIG. 11 is a time chart for explaining the operation of the signal processing device in the vehicle front monitoring device.
１…半導体レーザ、２…送光レンズ、３…受光レンズ、
４−１〜４−３…受光素子（フォトダイオード）、５…
トリガ回路、６…駆動装置、７−１〜７−３…増幅器、
１２…信号処理装置、１２−１…クロックパルス発生
器、１２−２…位相調整器、１２−３Ａ，１２−３Ｂ〜
１２−５Ａ，１２−５Ｂ…カウンタ、１２−６〜１２−
７…加算器。1 ... Semiconductor laser, 2 ... Light transmitting lens, 3 ... Light receiving lens,
4-1 to 4-3 ... Light receiving element (photodiode), 5 ...
Trigger circuit, 6 ... Driving device, 7-1 to 7-3 ... Amplifier,
12 ... Signal processing device, 12-1 ... Clock pulse generator, 12-2 ... Phase adjuster, 12-3A, 12-3B ...
12-5A, 12-5B ... Counter, 12-6 to 12-
7 ... Adder.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 道夫 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 矢敷 哲 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 藤ケ谷 武敏 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 (72)発明者 山ノ井 誠 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Michio Arai, 500 Kitawaki, Shimizu, Shizuoka Prefecture, Koito Manufacturing Co., Ltd.Shizuoka Plant (72) Inventor, Satoshi Yashiki, 500, Kitawaki, Shimizu City, Shizuoka Prefecture Koito Manufacturing, Shizuoka Plant ( 72) Inventor Taketoshi Fujitani 500 Kitawaki, Shimizu, Shizuoka Prefecture Koito Manufacturing Co., Ltd.Shizuoka Plant (72) Inventor Makoto Yamanoi 500, Kitawaki Shimizu City, Shizuoka Koito Manufacturing Shizuoka Plant
Claims (6)
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し受光素子にて受光し、前記発光素子からの出射パル
ス光の発射タイミングと前記受光素子での受光パルス光
の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物までの距
離を測定する距離測定装置において、 前記出射パルス光を周期的に発生させる出射パルス光発
生手段と、 クロックパルスを周期的に発生するクロックパルス発生
手段と、 前記出射パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の
発射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時
間差を、前記クロックパルス発生手段の発生するクロッ
クパルスに基づき、このクロックパルスの発生周期で定
まる分解能よりも高い分解能で計測する時間差計測手段
と、 この時間差計測手段によって計測された時間差のＮ回の
平均をとって平均時間差を求め、この求めた平均時間差
から対象物までの距離を測定する距離測定手段とを備え
たことを特徴とする距離測定装置。1. A timing of emitting pulsed light emitted from a light emitting element through a light transmitting lens, reflected and returned by a light receiving element through a light receiving lens, and emitting pulsed light from the light emitting element. In the distance measuring device for measuring the distance to the object based on the time difference between the light receiving timing of the received light pulse and the light receiving timing of the light receiving element, an output pulse light generating means for periodically generating the output pulse light, and a clock pulse And a time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulsed light, each time the emitted pulsed light is generated. Based on the pulse, a time difference measuring means for measuring with a resolution higher than that determined by the generation period of this clock pulse, and this time Taking the average of N times of the time difference measured by the measuring means to determine the average time difference, the distance measuring apparatus characterized by comprising a distance measuring means for measuring a distance to the object from the average time difference thus determined.
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し受光素子にて受光し、前記発光素子からの出射パル
ス光の発射タイミングと前記受光素子での受光パルス光
の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物までの距
離を測定する距離測定装置において、 前記出射パルス光を周期的に発生させる出射パルス光発
生手段と、 第１のクロックパルスを周期的に発生するクロックパル
ス発生手段と、 このクロックパルス発生手段の発生する第１のクロック
パルスの位相をずらして第２のクロックパルスとする位
相調整手段と、 前記出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発
射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間
差内に発生する前記第１のクロックパルスの数をカウン
トする第１のカウンタと、 前記出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発
射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間
差内に発生する前記第２のクロックパルスの数をカウン
トする第２のカウンタと、 前記第１のカウンタでのカウント値と前記第２のカウン
タでのカウント値とを加算する加算手段と、 この加算手段によって得られる加算値のＮ回の平均をと
って平均加算値を求め、この求めた平均加算値から対象
物までの距離を測定する距離測定手段とを備えたことを
特徴とする距離測定装置。2. A timing of emitting pulsed light emitted from a light emitting element through a light transmitting lens, reflected and returned by a light receiving element through a light receiving lens, and emitting pulsed light from the light emitting element. In the distance measuring device for measuring the distance to the object based on the time difference between the light receiving timing of the received light pulse and the light receiving timing of the light receiving element, an output pulse light generating means for periodically generating the output pulse light; Clock pulse generating means for periodically generating the clock pulse, phase adjusting means for shifting the phase of the first clock pulse generated by the clock pulse generating means to the second clock pulse, and the emitted pulse light The number of the first clock pulses generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light each time they are generated. A first counter for counting, and a first counter for counting the number of the second clock pulses generated within a time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light each time the emitted pulse light is generated. No. 2 counter, addition means for adding the count value of the first counter and the count value of the second counter, and the average of the addition values obtained by the addition means N times. A distance measuring device comprising a distance measuring means for obtaining a value and measuring a distance to an object from the obtained average added value.
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し受光素子にて受光し、前記発光素子からの出射パル
ス光の発射タイミングと前記受光素子での受光パルス光
の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物までの距
離を測定する距離測定装置において、 前記出射パルス光を周期的に発生させる出射パルス光発
生手段と、 クロックパルスを周期的に発生するクロックパルス発生
手段と、 前記出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発
射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間
差内に発生する前記クロックパルスの数をカウントする
第１のカウンタと、 前記出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発
射タイミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間
差を所定時間シフトさせた時間差内に発生する前記クロ
ックパルスの数をカウントする第２のカウンタと、 前記第１のカウンタでのカウント値と前記第２のカウン
タでのカウント値とを加算する加算手段と、 この加算手段によって得られる加算値のＮ回の平均をと
って平均加算値を求め、この求めた平均加算値から対象
物までの距離を測定する距離測定手段とを備えたことを
特徴とする距離測定装置。3. A timing of emitting pulsed light from a light emitting element, which emits pulsed light through a light-sending lens, is reflected and returned by a light-receiving element through a light-receiving lens, and emits pulsed light from the light-emitting element. In the distance measuring device that measures the distance to the object based on the time difference between the light receiving timing of the received light pulse and the light receiving timing of the light receiving element, an output pulse light generating means for periodically generating the output pulse light, and a clock pulse And a number of the clock pulses generated within the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulsed light each time the emitted pulsed light is generated. A first counter, each time the emitted pulse light is generated, the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light A second counter for counting the number of clock pulses generated within the time difference obtained by shifting the time difference by a predetermined time, and an addition for adding the count value of the first counter and the count value of the second counter Means and distance measuring means for obtaining an average addition value by averaging N times of the addition values obtained by the addition means and measuring a distance from the obtained average addition value to an object. And distance measuring device.
出射パルス光が発生する毎にその出射パルス光の発射タ
イミングと受光パルス光の受光タイミングとの時間差
を、クロックパルス発生手段の発生するクロックパルス
の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに基づき、
このクロックパルスの立ち上がりエッジと立ち下がりエ
ッジとの発生周期で定まる分解能よりも高い分解能で計
測することを特徴とする距離測定装置。4. The time difference measuring means according to claim 1,
Each time the emitted pulse light is generated, the time difference between the emission timing of the emitted pulse light and the light reception timing of the received pulse light is determined based on the rising edge and the falling edge of the clock pulse generated by the clock pulse generation means.
A distance measuring device which measures with a higher resolution than the resolution determined by the generation cycle of the rising edge and the falling edge of the clock pulse.
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し第１〜第ｎの受光素子にて受光し、前記発光素子か
らの出射パルス光の発射タイミングと前記第１〜第ｎの
受光素子での第１〜第ｎの受光パルス光の受光タイミン
グとの時間差に基づいて第１〜第ｎの検知ゾーンに位置
する対象物までの距離を測定する距離測定装置におい
て、 前記出射パルス光を周期的に発生させる出射パルス光発
生手段と、 クロックパルスを周期的に発生するクロックパルス発生
手段と、 前記出射パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の
発射タイミングと第１〜第ｎの受光パルス光の受光タイ
ミングとの時間差ΔＴ１〜ΔＴｎを、前記クロックパル
ス発生手段の発生するクロックパルスに基づき、このク
ロックパルスの発生周期で定まる分解能よりも高い分解
能で同時に計測する時間差計測手段と、 この時間差計測手段によって計測された時間差ΔＴ１〜
ΔＴｎのＮ回の平均をとって第１〜第ｎの平均時間差を
求め、この求めた第１〜第ｎの平均時間差から前記第１
〜第ｎの検知ゾーンに位置する対象物までの距離を測定
する距離測定手段とを備えたことを特徴とする距離測定
装置。5. A light emitting element emits pulsed light through a light-sending lens, and the reflected and returning pulsed light is received by the first to nth light-receiving elements through a light-receiving lens, and the pulsed light Objects located in the 1st to nth detection zones based on the time difference between the emission timing of the emitted pulsed light and the reception timings of the 1st to nth received light pulsed lights in the 1st to nth light receiving elements In the distance measuring device for measuring the distance, the output pulse light generating means for periodically generating the output pulse light, the clock pulse generating means for periodically generating a clock pulse, and the output pulse light each time the output pulse light is generated. , The time difference ΔT1 to ΔTn between the emission timing of the emitted pulsed light and the light reception timings of the first to nth received light pulsed lights, based on the clock pulse generated by the clock pulse generation means. And time difference measuring means for measuring time at a higher resolution than the resolution determined by the generation period of the clock pulse, the time difference measured by the time difference measuring means ΔT1~
ΔTn is averaged N times to obtain the first to n-th average time differences, and the first to n-th average time differences thus obtained are used to determine the first time.
A distance measuring device for measuring a distance to an object located in the nth detection zone.
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し第１〜第３の受光素子にて受光し、前記発光素子か
らの出射パルス光の発射タイミングと前記第１〜第３の
受光素子での第１〜第３の受光パルス光の受光タイミン
グとの時間差に基づいて第１〜第３の検知ゾーンに位置
する対象物までの距離を測定する距離測定装置におい
て、 前記出射パルス光を周期的に発生させる出射パルス光発
生手段と、 クロックパルスを周期的に発生するクロックパルス発生
手段と、 前記出射パルス光が発生する毎に、その出射パルス光の
発射タイミングと第１の受光パルス光の受光タイミング
との時間差ΔＴ１、および第２の受光パルス光および第
３の受光パルス光の何れかその受光タイミングの早い方
との時間差ΔＴｘを、前記クロックパルス発生手段の発
生するクロックパルスに基づき、このクロックパルスの
発生周期で定まる分解能よりも高い分解能で同時に計測
する時間差計測手段と、 この時間差計測手段によって計測された時間差ΔＴ１お
よびΔＴｘのＮ回の平均をとって第１および第２の平均
時間差を求め、この求めた第１および第２の平均時間差
から前記第１〜第３の検知ゾーンに位置する対象物まで
の距離を測定する距離測定手段とを備えたことを特徴と
する距離測定装置。6. The light emitting element emits pulsed light through a light transmitting lens, and the pulsed light reflected and returned is received by the first to third light receiving elements through a light receiving lens, and the pulsed light is emitted from the light emitting element. Objects located in the first to third detection zones based on the time difference between the emission timing of the emitted pulsed light and the light reception timings of the first to third light receiving pulsed lights in the first to third light receiving elements In the distance measuring device for measuring the distance, the output pulse light generating means for periodically generating the output pulse light, the clock pulse generating means for periodically generating a clock pulse, and the output pulse light each time the output pulse light is generated. , The time difference ΔT1 between the emission timing of the emitted pulsed light and the reception timing of the first received light pulse, and the early reception timing of either the second received light pulse or the third received light pulse. The time difference ΔTx between the two is measured by the time difference measuring means and the time difference measuring means for simultaneously measuring the time difference ΔTx with a higher resolution than the resolution determined by the generation cycle of the clock pulse based on the clock pulse generated by the clock pulse generating means. The first and second average time differences are obtained by averaging N times of the time differences ΔT1 and ΔTx, and the first and second average time differences thus obtained are determined until the object located in the first to third detection zones. And a distance measuring means for measuring the distance of the distance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7168662A JPH0921873A (en) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | Distance measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7168662A JPH0921873A (en) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | Distance measuring device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0921873A true JPH0921873A (en) | 1997-01-21 |
Family
ID=15872182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7168662A Pending JPH0921873A (en) | 1995-07-04 | 1995-07-04 | Distance measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0921873A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181180A (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Tdk Corp | Radar system |
| WO2021010176A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Measurement device, measurement method, and program |
-
1995
- 1995-07-04 JP JP7168662A patent/JPH0921873A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005181180A (en) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Tdk Corp | Radar system |
| US7280069B2 (en) | 2003-12-22 | 2007-10-09 | Tdk Corporation | Range-finding radar apparatus with high-resolution pulse-width calculation unit |
| WO2021010176A1 (en) * | 2019-07-16 | 2021-01-21 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Measurement device, measurement method, and program |
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