JPH10239432A

JPH10239432A - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH10239432A
Application number: JP9056892A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Shimizu; 和久清水; Kazuhiro Kubo; 一裕窪
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】近距離に存在する反射光量の大きな物体の像
が横に広がって認識されるため、遠距離に存在する物体
が陰に隠れて認識できなくなる問題を解決する。【解決手段】投光部の発光パワーを小にして対象物を
検出し、そのときのデータをメモリ３２に格納する。つ
いで、投光部の発光パワーを大に切り替えて対象物を検
出し、そのときのデータをメモリ３２に格納する。この
後、両データを比較することにより、発光パワーの強度
が大きいときに像の幅が広がって見えている対象物が存
在するか否か判定し、存在している場合には、像の幅が
広がって見えている部分のデータを抽出し、メモリ３２
に格納する。再度、発光パワーを大にして対象物を検出
し、像の幅が広がって見えている部分のデータを除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は距離測定装置に関す
る。特に、レーザーパルスを検知エリアに走査して対象
物までの距離を計測する距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】対象物の距離と方向を検出し、例えば前
方車両との車間距離を計測する車載用の測距センサとし
て、レーザー測距装置が用いられている。

【０００３】図１は従来のレーザー測距装置１の構成を
示す概略ブロック図である。このレーザー測距装置１
は、半導体レーザー素子（ＬＤ）２、半導体レーザー素
子２を駆動する半導体レーザー素子駆動回路（ＬＤ駆動
回路）３、半導体レーザー素子２から出射されたレーザ
ーパルスＰを検知領域に向けて走査する光走査部（スキ
ャナ）４からなる投光部と、信号処理部５とを備えてい
る。半導体レーザー素子駆動回路３は、信号処理部５か
ら一定周期毎に出力される発光タイミング信号ａと同期
して半導体レーザー素子２をパルス発光させる。光走査
部４は、例えば、サーボモータで回転するポリゴンミラ
ーや圧電振動子で回転振動するミラー付きの振動板など
で構成されており、半導体レーザー素子２から出射され
たレーザーパルスＰは、光走査部４で反射され、所定の
検知領域を走査される。

【０００４】ここで、レーザー測距装置１における投光
動作を図２により具体的に説明する。半導体レーザー素
子２は、半導体レーザー素子駆動回路３により２５μse
c毎にパルス発光させられている。一方、光走査部４
は、２００mradの測定レンジにわたって５０msecの周期
でレーザーパルスＰを一方の向きに片掃引する。レーザ
ーパルスＰは２５μsec毎に発光しているので、この１
走査の５０msecの間に半導体レーザー素子２は２０００
回発光し、２０００パルスの距離測定が実行される。こ
の１走査内における２０００パルスのうち、２０１〜１
８００番までの１６００パルスは距離計測に使用され、
端点エリア（１〜２００番パルスおよび１８０１〜２０
００番パルス）では距離計測は行なわれない。距離計測
に使用される１６００パルス（２０１〜１８００番パル
ス）は２０パルス毎の８０領域に分割される。

【０００５】走査方向検出部６は、端点エリアのレーザ
ーパルスＰを基準として、光走査部４によるレーザーパ
ルスＰの走査方向（光出射方向）を検出しており、走査
方向検出部６によって検出されたレーザーパルスＰの走
査方向は走査方向情報ｂとして信号処理部５に伝えられ
る。

【０００６】レーザー測距装置１は、さらに、フォトダ
イオード（ＰＤ）のような受光素子７と受光回路８から
なる受光部を備えている。半導体レーザー素子２から出
射され光走査部４により走査されたレーザーパルスＰ
は、前方に向けて投射され、対象物で反射された後、レ
ーザー測距装置１に向けて戻ってきて受光素子７で受光
される。受光素子７から出力される受光信号ｃは受光回
路８で増幅されて出力される。

【０００７】信号処理部５は、受光回路８から出力され
た受光信号ｃを所定のしきい値Ｖthと比較し、受光信号
ｃがしきい値以上であると、受光部がレーザーパルスＰ
を受光したと判断し、投光タイミングから受光タイミン
グまでの遅延時間τに基づいて対象物までの距離を算出
する。すなわち、対象物までの距離をＬ、光速をｃとす
ると、遅延時間はτ＝２Ｌ／ｃであるから、遅延時間τ
より対象物までの距離Ｌが求められる。ついで、信号処
理部５は、２０パルス分（１領域分）の測距結果を平均
して測距データを求め、方向データ（走査方向情報ｂ）
と共に出力する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】

（問題点）しかしながら、従来のレーザー測距装置で
は、反射光量の大きな物体が近距離に存在していると、
その近距離の物体は実際の大きさ以上に横に広がった像
として認識され、近距離に存在している反射光量の大き
な物体の大きさを誤判定するという問題があった。そし
て、このように近距離に存在している反射光量の大きな
物体の像が横に広がって実際よりも大きく認識される
と、その物体の像の向うに存在している遠距離の物体を
認識することができず、測距不能になるという問題があ
った。

【０００９】例えば、図３に示すように、車両９のバン
パー下部などに取り付けられた車載用のレーザー測距装
置１で説明すると、車両９の前方を走行している前方車
両１０のリフレクタ１１で反射したレーザーパルスＰを
受光することによって前方車両１０までの距離を計測
し、その計測データに基づいて定車間追従走行している
とき、道路１２の側部の路側リフレクタやデリニエー
タ、メタリック看板等の反射光量の大きな物体１３が近
距離で視野内に入ることがある。この場合、理想的なレ
ーザー測距装置であれば、図４（ａ）に示すように、前
方の遠距離に前方車両１０のリフレクタ１１が認識さ
れ、道路１２の側部の近距離に路側リフレクタ等の物体
１３が認識される。

【００１０】しかし、実際には、図４（ｂ）に示すよう
に、近距離に存在している路側リフレクタ等の物体１３
の像が道路１２の内側へも広がって道路１２を塞ぐ状態
になり、その向うの遠距離に存在している筈の前方車両
１０を認識できなくなってしまっていた。このため、車
両９が路側リフレクタ等の物体１３を通過するまでの
間、定車間追従走行が不可能になったり、路側リフレク
タ等の物体１３の配置から道路１２のカーブを推定でき
なくなったりすることがあり、危険であった。

【００１１】（現象の解明）そこで、本発明の発明者ら
は、このような現象の発生する理由を探求した結果、以
下に説明するような知見に達した。レーザーパルスＰを
使用したレーザー測距装置１において、投光部から出射
されるレーザーパルスＰは、図５（ａ）に示すように水
平方向（光走査方向）に対して光学的にコリメートさ
れ、水平方向で通常１mrad以下の広がり角θ、垂直方向
で通常５０mradの広がり角となるよう水平方向に絞られ
る。しかし、この微小な広がり角θは、図５（ｂ）に示
すように、発光強度がそのピーク値に対して１／ｅ又は
１／ｅ²（ｅは自然対数の底）となる点での角度であっ
て、その外側の領域にも、発光強度は小さいが、レーザ
ーパルスＰは広がっている。

【００１２】このため、図６に示すように、距離Ｌ₂に
ある物体１４に中心方向を向けてレーザーパルスＰを投
射している瞬間を考えると、その中心方向から外れた方
向に位置している物体１５にもレーザーパルスＰの発光
強度の小さな領域が投射される。このとき、レーザーパ
ルスＰの中心方向に位置している物体１４に投射されて
いるレーザーパルスＰの領域が図７の斜線領域Ａ１で、
中心から外れた方向に位置している物体１５に投射され
ているレーザーパルスＰの領域が図７の斜線領域Ａ２で
あるとすると、中心方向に位置している物体１４に投射
されているレーザーパルスＰの光照射量と中心から外れ
た方向に位置している物体１５に投射されているレーザ
ーパルスＰの光照射量とは、それぞれの斜線領域Ａ１，
Ａ２の面積に比例しており、中心から外れた方向の物体
１５に投射されている光照射量は、中心方向の物体１４
に投射されている光照射量に比較して微少である。

【００１３】ところが、レーザーパルスＰの中心方向か
ら外れた位置で微少なレーザーパルスを照射されている
物体１５が、レーザーパルスＰの中心方向に存在してい
る物体１４に比較して近距離Ｌ₁（＜Ｌ₂）に位置してお
り、しかも、その物体１５の反射率が高くて物体１５か
らの反射光量が大きい場合には、図８に示すように、近
距離Ｌ₁の物体１５で反射したレーザーパルスＰによる
受光信号ｃ₁がしきい値Ｖthを越える場合がある。その
場合には、近距離Ｌ₁にある物体１５による受光信号ｃ₁
は、レーザーパルスＰの発光タイミングからτ＝２Ｌ₁
／ｃだけ遅延して受信されるので、レーザーパルスＰの
発光タイミングからτ＝２Ｌ₂／ｃだけ遅延して受信さ
れる遠距離Ｌ₂の物体１４による受光信号ｃ₂よりも先に
受信回路８で受信される。信号処理部５は、受光信号ｃ
₁，ｃ₂を所定のしきい値Ｖthと比較し、しきい値Ｖth以
上の受光信号ｃ₁又はｃ₂を検出すると対象物で反射した
レーザーパルスＰによる受光信号であると判断し、発光
タイミングからその受光タイミングまでの遅延時間τに
基づいて対象物までの距離を求めるので、図８のような
場合には、レーザーパルスＰの中心方向が距離Ｌ₂にあ
る物体１４を向いているにも拘らず、信号処理部５は遅
延時間τ＝２Ｌ₁／ｃに基づいて距離Ｌ₁に対象物が存在
していると判断する。

【００１４】この結果、図９（ａ）に示すように、１走
査分のレーザーパルスＰが投光された場合を考えると、
近距離Ｌ₁に反射光量の大きな物体１５が存在すると、
その物体１５の像は図９（ｃ）のハッチングを施した領
域に相当する幅Ｗrであるにも拘らず、レーザーパルス
Ｐの中心方向から外れた領域からの反射光によって図９
（ｃ）に示すような幅Ｗpであると認識され、当該物体
１５の幅が横に広がったように認識されることになる。
一方、遠距離Ｌ₂にある物体１４は、図９（ｂ）に示す
ように、広がった物体１５の像に隠れて見えなくなり、
認識されないという現象が生じる。

【００１５】なお、上記のような現象を防止するには、
レーザーパルスＰの中心から外れた領域の光が、近距離
に位置する反射率の大きな物体１５で反射されても受光
強度がしきい値Ｖthを越えないよう、レーザーパルスＰ
の発光強度を小さくすればよいが、投光部における発光
強度を小さくすると、遠距離にある物体１４からの反射
レーザーパルスＰもしきい値Ｖth以下の受光強度とな
り、レーザー測距装置の測距距離が短くなってしまう。

【００１６】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、近距離に反
射光量の大きな対象物が存在している場合でも、その近
距離に存在している対象物の大きさを正確に認識するこ
とができるようにすることにある。

【００１７】

【発明の開示】請求項１に記載の距離測定装置は、投光
部から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受
光部により対象物で反射した光ビームを受光し、光ビー
ムの投光から対象物で反射した光ビームの受光までの遅
延時間に基づいて対象物までの距離を求める距離測定装
置において、前記投光部から出射される光ビームの発光
パワーを大小に切り替えることができるパワー調整手段
を備え、発光パワーの大きな状態で光走査したときに得
られた検出結果と発光パワーの小さな状態で光走査した
ときに得られた検出結果に基づいて、検出対象物を総合
的に判断することを特徴としている。特に、前記２つの
検出結果に基づいて対象物の像の広がりを判断し、対象
物の像が広がっている場合には、当該対象物の像の広が
りを補正するようにしている。

【００１８】距離測定装置の発光パワーを小さくして光
ビームを走査すると、近距離に反射光量の大きな対象物
が存在していても通常の幅に見えるから、発光パワーの
大きな状態で光走査したときに得られた検出結果と発光
パワーの小さな状態で光走査したときに得られた検出結
果とを比較することによって対象物の幅が広がっている
か否かを判定することができる。従って、両検出結果を
総合的に判断することによって対象物の幅を正確に判断
することができる。特に、近距離の対象物の幅が広がっ
ていると判断した場合には、対象物の検出結果を補正す
ることにより、近距離の対象物の幅が通常の幅として認
識されるように補正することができる。

【００１９】例えば、近距離の対象物の幅が広がってい
ると判断された場合には、発光パワーを大にして検出し
たときのデータから近距離の広がっている部分のデータ
を除去し、発光パワーを大きくしたときの検出結果に基
づいて遠距離の対象物を認識することにより、近距離に
ある対象物も遠距離にある対象物も確実に認識し、測距
することができる。

【００２０】請求項２に記載の距離測定装置は、投光部
から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受光
部により対象物で反射した光ビームを受光し、光ビーム
の投光から対象物で反射した光ビームの受光までの遅延
時間に基づいて対象物までの距離を求める距離測定装置
において、前記受光部の受光感度を大小に切り替えるこ
とができる感度調整手段を備え、受光感度の大きな状態
で光走査したときに得られた検出結果と受光感度の小さ
な状態で光走査したときに得られた検出結果に基づい
て、検出対象物を総合的に判断することを特徴としてい
る。

【００２１】請求項３に記載の距離測定装置は、投光部
から検知領域に向けて光ビームを投光及び走査し、受光
部により対象物で反射した光ビームを受光し、光ビーム
の投光から対象物で反射した光ビームの受光までの遅延
時間に基づいて対象物までの距離を求める距離測定装置
において、前記受光部で受光した光ビームの受光強度と
所定のしきい値とを比較してしきい値以上の受光強度の
光を受光したときに対象物で反射した光ビームを受光し
たと判断する手段と、前記しきい値を大小に切り替える
手段とを備え、前記しきい値の大きな状態で光走査した
ときに得られた検出結果と前記しきい値の小さな状態で
光走査したときに得られた検出結果に基づいて、検出対
象物を総合的に判断することを特徴としている。

【００２２】請求項１に記載の距離測定装置にあって
は、発光パワーを大小切り替えて近距離の対象物の幅の
広がりを検出しているが、発光パワーを大小に切り替え
る代りに、請求項２及び３に記載の距離測定装置のよう
に、受光感度や信号処理手段のしきい値を大小に切り替
えるようにしても、同様な効果を得ることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１０は本発明の一実施形態による
レーザー測距装置２１の構成を示すブロック図である。
このレーザー測距装置２１は、半導体レーザー素子駆動
回路２３によって半導体レーザー素子２２を駆動してパ
ルス発光させ、半導体レーザー素子２２から出射された
レーザーパルスＰを光走査部２４によって検知領域に向
けて走査する投光部を備えている。半導体レーザー素子
駆動回路２３は、信号処理部２５から一定周期毎に出力
される発光タイミング信号ａと同期して半導体レーザー
素子２２をパルス発光させている。なお、投光部から検
知領域に投光されるレーザーパルスＰの投光の仕方は、
図２で説明したとおりである。

【００２４】走査方向検出部２６は、端点エリアのレー
ザーパルスＰを基準として、光走査部２４によるレーザ
ーパルスＰの走査方向を検出しており、走査方向検出部
２６によって検出されたレーザーパルスＰの走査方向は
走査方向情報ｂとして信号処理部２５に伝えられる。

【００２５】レーザー測距装置２１は、さらに、フォト
ダイオード（ＰＤ）のような受光素子２７と受光回路２
８からなる受光部を備えている。半導体レーザー素子２
２から出射され光走査部２４により走査されたレーザー
パルスＰは、前方に向けて投射され、対象物で反射され
た後、レーザー測距装置２１に向けて戻ってきて受光素
子２７で受光される。受光素子２７から出力される受光
信号ｃは受光回路２８で増幅されて出力される。

【００２６】信号処理部２５は、制御部２９、発光パワ
ー調整回路３０、受光レベル検出回路３１、メモリ３
２、距離演算部３３及び対象物認識判定部３４によって
構成されている。制御部２９は、半導体レーザー素子駆
動回路２３及び距離演算部３３へ発光タイミング信号ａ
を出力して半導体レーザー素子２２を一定の発光周期で
発光させると共に、距離演算部３３に発光部の発光タイ
ミングを伝える。

【００２７】発光パワー調整回路３０は、半導体レーザ
ー素子２２から投光されるレーザーパルスＰの発光パワ
ーを大小に切り替えることができる。制御部２９は、発
光パワー調整回路３０へ切り替え信号を送信し、半導体
レーザー素子２２から出射されるレーザーパルスＰの発
光パワーをレーザーパルスＰの各走査毎に大小に切り替
えさせる。

【００２８】受光レベル検出回路３１は、受光回路２８
から送出された受光信号ｃを受け取ると、所定のしきい
値Ｖthと比較し、その受信信号ｃが対象物で反射したレ
ーザーパルスＰによるものか否か判定し、受信信号ｃが
しきい値以上であれば、対象物で反射したレーザーパル
スＰによるものであると判断し、そのデータをメモリ３
２に格納する。

【００２９】距離演算部３３は、制御部２９から発光タ
イミング信号ａを受け取っており、受光レベル検出回路
３１でしきい値Ｖth以上の受光信号ｃが検出されると、
発光から受光までの遅延時間τに基づいて対象物までの
距離を算出する。このとき距離演算部３３は、走査方向
検出部２６から走査方向情報ｂを受け取っているので、
対象物の距離及び方向が求められる。

【００３０】対象物認識判定部３４は、投光部における
発光パワーを大にしてレーザーパルスＰを走査した時に
距離演算部３３で求められた対象物の距離及び方向のデ
ータと、発光パワーを小にしてレーザーパルスＰを走査
した時に距離演算部３３で求められた対象物の距離及び
方向のデータとを比較し、対象物の像が広がって見えて
いないか否かを判定する。そして、対象物の像が広がっ
ていると判断すると広がって見えている対象物の像に関
するデータを抽出してメモリ３２に格納する。

【００３１】さらに、受光レベル検出回路３１は、投光
部における発光パワーを大にして再度レーザーパルスＰ
が走査された時、広がって見えている対象物の像に関す
る抽出データをメモリ３２から読み出し、受光信号ｃの
うちから対象物の広がって見えている部分の信号を除去
する。そして、距離演算部３３は、対象物が広がって見
えている部分のデータを除去された補正データに基づい
て対象物の距離及び方向を求めるので、遠距離の物体も
近距離の物体も確実に認識することができる。

【００３２】上記信号処理部２５、特に対象物認識判定
部３４により近距離の広がって見えている対象物の像を
補正して対象物を確実に認識し、遠距離にある物体も確
実に測距するための手順とその原理を以下に説明する。
図１１はそのためのアルゴリズムを示すフロー図、図１
２及び図１３はその説明図である。まず、測距開始する
と発光パワー調整回路３０により、投光部から投射され
る発光パワーを小にセットし（Ｓ４１）、レーザーパル
スＰの走査を開始する（Ｓ４２）。こうして発光パワー
を小さくした状態で走査された１走査分のレーザーパル
スＰを図１２（ａ）に示す。走査開始されると、１走査
分の走査が終了されるまで受光レベル検出回路３１で
は、受光信号ｃのデータをメモリ３２に蓄積する（Ｓ４
３，Ｓ４４）。図１２（ｂ）（ｃ）は、発光パワーを小
にした状態で蓄積されたデータの一例を示す。この場合
には、近距離に反射光量の大きな物体１５があっても、
図１２（ｃ）及び図１３（ａ）に示すように、その物体
１５の像は広がっておらず、通常の幅で見える。遠距離
にある物体１４は、図１２（ｂ）及び図１３（ａ）では
認識されていないが、距離によっては見えることもあ
る。

【００３３】ついで、発光パワー調整回路３０により、
投光部から投射する発光パワーを大にセットし（Ｓ４
５）、再びレーザーパルスＰの走査を開始する（Ｓ４
６）。こうして発光パワーを大きくした状態で走査され
た１走査分のレーザーパルスＰを図１２（ｄ）に示す。
再度走査開始されると、１走査分の走査が終了されるま
で受光レベル検出回路３１では、受光信号ｃのデータを
メモリ３２に蓄積する（Ｓ４７，Ｓ４８）。図１２
（ｅ）（ｆ）は、発光パワーを大にした状態で蓄積され
たデータの一例を示す。この場合には、図１２（ｅ）
（ｆ）及び図１３（ｂ）に示すように、近距離の反射光
量の大きな物体１５の像が横に広がって認識されている
ため、遠距離にある物体１４は認識できない。

【００３４】対象物認識判定部３４は、発光パワーを大
にした場合と発光パワーを小にした場合のデータを比較
することにより（Ｓ４９）、発光パワーが小では通常の
幅で見えるのに、発光パワーが大では幅が極度に広がっ
て見える対象物の像が存在しているか否か判断し（Ｓ５
０）、このような対象物の像が存在している場合には、
そのデータ［すなわち、図１２（ｆ）の区間Ｄのデー
タ］を抽出し、メモリ３２に格納する（Ｓ５１）。

【００３５】この後、投光部の発光パワーを大にセット
したままで（Ｓ５２）、レーザーパルスＰを走査する
（Ｓ５３）。レーザーパルスＰを走査して受光回路２８
から受光レベル検出回路３１へ受光信号が送出される
と、受光レベル検出回路３１はしきい値と比較すると同
時に、対象物の像が広がって見えている部分のデータを
メモリ３２から読み出し、図１２（ｇ）（ｈ）に示すよ
うに当該データに相当する受光信号を除去して（Ｓ５
４）距離演算部３３へ補正データを送信する。距離演算
部３３は、補正されたデータに基づいて対象物の距離及
び方向を算出し（Ｓ５５）、測距データを出力する。例
えば、メモリ３２のデータに基づいて受光レベル検出回
路３１が図８の受光信号ｃ₁を除去すれば、距離演算部
３３においては、受光信号ｃ₂に基づいて遠距離にある
物体１４の距離Ｌ₂が算出される。従って、広がって見
えていた物体１５の幅が補正されると共に広がって見え
ていた物体１５の像に隠れて認識されなかった物体１４
も認識されるようになり、図１３（ｃ）に示すように、
遠距離の物体１４も近距離の物体１５も確実に認識され
るようになる。

【００３６】（第２の実施形態）図１４は本発明の別な
実施形態によるレーザー測距装置３５の構成を示すブロ
ック図である。このレーザー測距装置３５にあっては、
第１の実施形態の発光パワー調整回路３０に代えて、受
光回路２８における受光ゲイン（増幅率）を大小に切り
替えるための受光ゲイン調整回路３６を備えている。

【００３７】しかして、このレーザー測距装置３５にあ
っては、図１５（ａ）のように一定の発光パワーでレー
ザーパルスＰを走査させ、そのとき受光ゲイン調整回路
３６によって受光回路２８のゲインを小にセットしてお
き、図１５（ｂ）（ｃ）のような受光信号ｃのデータを
メモリ３２に蓄積する。ついで、図１５（ｄ）のように
同じ発光パワーでレーザーパルスＰを走査させ、そのと
き受光ゲイン調整回路３６によって受光回路２８のゲイ
ンを大にセットしておき、図１５（ｅ）（ｆ）のような
受光信号ｃのデータをメモリ３２に蓄積する。そして、
受光ゲインが小の場合のデータと受光ゲインが大の場合
のデータを比較して像が広がっているかどうか判定し、
像が広がっている場合には、図１５（ｇ）（ｈ）に示す
ように像が広がって見えている部分のデータを除去す
る。

【００３８】このような方法によっても、対象物が広が
って見えている部分のデータを除去し、近距離の反射光
量の大きな物体なども正常な幅に見えるように補正する
ことができ、遠距離の物体も近距離の物体も確実に認識
して測距することができる。

【００３９】（第３の実施形態）図１６は本発明のさら
に別な実施形態によるレーザー測距装置３７の構成を示
すブロック図である。このレーザー測距装置３７にあっ
ては、第１の実施形態の発光パワー調整回路３０に代え
て、受光レベル検出回路３１におけるしきい値Ｖthを大
小に切り替えるためのしきい値調整回路３８を備えてい
る。

【００４０】しかして、このレーザー測距装置３７にあ
っては、図１７（ａ）のように一定の発光パワーでレー
ザーパルスＰを走査させ、そのときしきい値調整回路３
８によって受光レベル検出回路３１のしきい値を大にセ
ットしておき、図１７（ｂ）（ｃ）のような受光信号ｃ
のデータをメモリ３２に蓄積する。ついで、図１７
（ｄ）のように同じ発光パワーでレーザーパルスＰを走
査させ、そのときしきい値調整回路３８によって受光レ
ベル検出回路３１のしきい値Ｖthを小にセットしてお
き、図１７（ｅ）（ｆ）のような受光信号ｃのデータを
メモリ３２に蓄積する。そして、しきい値Ｖthが大の場
合のデータとしきい値Ｖthが小の場合のデータを比較し
て像が広がっているかどうか判定し、像が広がっている
場合には、図１７（ｇ）（ｈ）に示すように像が広がっ
て見えている部分のデータを除去する。

【００４１】このような方法によっても、対象物が広が
って見えている部分のデータを除去し、近距離の反射光
量の大きな物体なども正常な幅に見えるように補正する
ことができ、遠距離の物体も近距離の物体も確実に認識
して測距することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のレーザー測距装置の構成を示す概略ブロ
ック図である。

【図２】投光部からのレーザーパルスの投光動作を説明
する図である。

【図３】前方車両に対して定車間追従走行している車両
を示す図である。

【図４】（ａ）は理想的なレーザー測距装置により認識
される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の像
を示す図、（ｂ）は従来例のレーザー測距装置により認
識される前方車両のリフレクタと路側デリニエータ等の
像を示す図である。

【図５】投光部から投射されるレーザーパルスのビーム
断面と発光強度の分布を示す図である。

【図６】遠距離にある物体にレーザーパルスを投射して
いるときに、近距離の物体にもレーザーパルスの一部が
照射されている様子を示す図である。

【図７】レーザーパルスのうち、遠距離の物体に照射さ
れている領域と近距離の物体に照射されている領域とを
示す図である。

【図８】信号処理部においてレーザーパルスの遅延時間
が検出される様子を示す図である。

【図９】（ａ）は１走査分のレーザーパルスを示す図、
（ｂ）は遠距離にある物体で反射したレーザパルスによ
る受光信号とその物体の像を示す図、（ｃ）は近距離に
ある物体で反射したレーザパルスによる受光信号とその
物体の像を示す図である。

【図１０】本発明の一実施形態によるレーザー測距装置
の構成を示すブロック図である。

【図１１】同上のレーザー測距装置の信号処理部におけ
る処理のアルゴリズムを示すフロー図である。

【図１２】（ａ）は発光パワーを小にして走査されたレ
ーザーパルスを示す図、（ｂ）（ｃ）はそのときの遠距
離の物体と近距離の物体からの受光信号と各物体の像を
示す図、（ｄ）は発光パワーを大にして走査されたレー
ザーパルスを示す図、（ｅ）（ｆ）はそのときの遠距離
の物体と近距離の物体からの受光信号と各物体の像を示
す図、（ｇ）（ｈ）は像が広がっている部分のデータを
除去した後の遠距離の物体と近距離の物体からの受光信
号と各物体の像を示す図である。

【図１３】（ａ）は投光部の発光パワーを小さくして検
出した物体の像を示す図、（ｂ）は発光パワーを大きく
して検出した物体の像を示す図、（ｃ）は近距離に存在
している物体の余分な像を除去して検出した物体の像を
示す図である。

【図１４】本発明の別な実施形態によるレーザー測距装
置の構成を示すブロック図である。

【図１５】（ａ）は走査されたレーザーパルスを示す
図、（ｂ）（ｃ）は受光ゲインを小にして受光された遠
距離の物体と近距離の物体からの受光信号と各物体の像
を示す図、（ｄ）は同じ発光パワーで走査されたレーザ
ーパルスを示す図、（ｅ）（ｆ）は受光ゲインを大にし
て受光された遠距離の物体と近距離の物体からの受光信
号と各物体の像を示す図、（ｇ）（ｈ）は像が広がって
いる部分のデータを除去した後の遠距離の物体と近距離
の物体からの受光信号と各物体の像を示す図である。

【図１６】本発明のさらに別な実施形態によるレーザー
測距装置の構成を示すブロック図である。

【図１７】（ａ）は走査されたレーザーパルスを示す
図、（ｂ）（ｃ）は遠距離の物体と近距離の物体からの
受光信号と大にセットされたしきい値と各物体の像を示
す図、（ｄ）は同じ発光パワーで走査されたレーザーパ
ルスを示す図、（ｅ）（ｆ）は遠距離の物体と近距離の
物体からの受光信号と小にセットされたしきい値と各物
体の像を示す図、（ｇ）（ｈ）は像が広がっている部分
のデータを除去した後の遠距離の物体と近距離の物体か
らの受光信号と各物体の像を示す図である。

【符号の説明】

２２半導体レーザー素子２４光走査部２５信号処理部２６走査方向検出部２７受光素子２９制御部３０発光パワー調整回路３１受光レベル検出回路３４対象物認識判定部３６受光ゲイン調整回路３８しきい値調整回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投光部から検知領域に向けて光ビームを
投光及び走査し、受光部により対象物で反射した光ビー
ムを受光し、光ビームの投光から対象物で反射した光ビ
ームの受光までの遅延時間に基づいて対象物までの距離
を求める距離測定装置において、前記投光部から出射される光ビームの発光パワーを大小
に切り替えることができるパワー調整手段を備え、発光
パワーの大きな状態で光走査したときに得られた検出結
果と発光パワーの小さな状態で光走査したときに得られ
た検出結果に基づいて、検出対象物を総合的に判断する
ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】投光部から検知領域に向けて光ビームを
投光及び走査し、受光部により対象物で反射した光ビー
ムを受光し、光ビームの投光から対象物で反射した光ビ
ームの受光までの遅延時間に基づいて対象物までの距離
を求める距離測定装置において、前記受光部の受光感度を大小に切り替えることができる
感度調整手段を備え、受光感度の大きな状態で光走査し
たときに得られた検出結果と受光感度の小さな状態で光
走査したときに得られた検出結果に基づいて、検出対象
物を総合的に判断することを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】投光部から検知領域に向けて光ビームを
投光及び走査し、受光部により対象物で反射した光ビー
ムを受光し、光ビームの投光から対象物で反射した光ビ
ームの受光までの遅延時間に基づいて対象物までの距離
を求める距離測定装置において、前記受光部で受光した光ビームの受光強度と所定のしき
い値とを比較してしきい値以上の受光強度の光を受光し
たときに対象物で反射した光ビームを受光したと判断す
る手段と、前記しきい値を大小に切り替える手段とを備
え、前記しきい値の大きな状態で光走査したときに得ら
れた検出結果と前記しきい値の小さな状態で光走査した
ときに得られた検出結果に基づいて、検出対象物を総合
的に判断することを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】前記２つの検出結果に基づいて対象物の
像の広がりを判断し、対象物の像が広がっている場合に
は、当該対象物の像の広がりを補正するようにしたこと
を特徴とする、請求項１，２又は３に記載の距離測定装
置。