JPH10239433A

JPH10239433A - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH10239433A
Application number: JP5689397A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Itao; 大助板尾
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】広がり判定部３４によって像の幅が広が
って見えている対象物が存在するか否か判定する。像の
幅が広がって見えている対象物が存在している場合に
は、発光パワー調整回路３０によって投光部の発光パワ
ーを調整し、像の幅が広がって見えないように調整す
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５０μse
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１００msec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１００msecの間に半導体レーザー素子２は２０
００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、２０
１〜１８００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
〜２０００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、水平方向においては通常１mrad以下の広がり角θ、
垂直方向においては通常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、検出した対象物の像に、所定以上の領域の
広がりが存在しているか否かを判断する手段を有してい
ることを特徴としている。

【００１８】請求項１に記載の距離測定装置にあって
は、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広がりが
存在しているか否かを判断する手段を有しているから、
対象物の像が広がって見えている正常でないデータをキ
ャンセルしたり、補正したりすることができ、誤った測
定データによって誤った判断をする危険を防止すること
ができる。

【００１９】請求項２に記載の実施態様は、請求項１記
載の距離測定装置において、前記対象物の像の広がりを
判断する手段は、同一対象物に関する受光信号データの
うち受光信号強度の低いデータの割合に基づいて像が不
当に広がっているか否かを判別するものであることを特
徴としている。

【００２０】対象物の像が不当に広がって見えるのは、
光ビームの周囲に広がっている微弱な発光強度の領域か
らの反射光ビームによるものであるから、この微弱な反
射光ビームによる受光信号強度の低いデータがどの程度
の割合になっているかを判断することにより、対象物の
像が不当に広がっているか否かを判別することができ
る。

【００２１】請求項３に記載の実施態様は、請求項１記
載の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調整することができるパワー調
整手段を備え、検出した対象物の像に、所定以上の領域
の広がりが存在していると判断した場合には、この像の
広がりが小さくなるように前記パワー調整手段によって
投光部の発光パワーを調整することを特徴としている。

【００２２】また、請求項４に記載の実施態様は、請求
項１記載の距離測定装置において、前記受光部の受光感
度を調整することができる感度調整手段を備え、検出し
た対象物の像に、所定以上の領域の広がりが存在してい
ると判断した場合には、この像の広がりが小さくなるよ
うに前記感度調整手段によって受光部の受光感度を調整
することを特徴としている。

【００２３】また、請求項５に記載の実施態様は、請求
項１記載の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し、光ビームの投光か
ら受光までの遅延時間と光ビームの走査方向に基づいて
対象物までの距離と方向を求める前記信号処理手段と、
前記しきい値を調整することができるしきい値調整手段
とを備え、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広
がりが存在していると判断した場合には、この像の広が
りが小さくなるように前記しきい値調整手段によって信
号処理手段のしきい値を調整することを特徴としてい
る。

【００２４】請求項３，４又は５は対象物の像が広がっ
て見えている場合の補正方法であって、対象物の像が広
がって見えていると判断された場合には、光ビームの発
光強度や受光感度を大きくしたり、信号処理手段のしき
い値を小さくしたりすることにより、像の幅が広がって
見えている微弱な受光信号の信号強度がしきい値以下と
なるように調整することができ、これによって対象物の
像が広がって見えないようにすることができる。従っ
て、広がった像の向うで見えなくなっていた対象物も認
識できるようになり、近距離の対象物も遠距離の対象物
も測定可能になる。

【００２５】

【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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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、距離演算部
３２、測距データグループ化処理部３３及び広がり判定
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３２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３２に発
光部の発光タイミングを伝える。

【００２９】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を受け取るとその受光信号強
度と所定のしきい値Ｖthを比較し、受光信号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す
る。しきい値Ｖthから最大レベルＶmaxまでの受光信号
強度は、図１１に示すように、数レベル例えば６レベル
ＬＶ１〜ＬＶ６に分割されており、受光レベル検出回路
３１は、しきい値Ｖth以上であると判断した受光信号ｃ
の受光レベルを当該６レベルＬＶ１〜ＬＶ６のいずれか
に分類する。このとき受光レベル検出回路３１は、片掃
引後に８０領域の各領域毎に受光信号強度の平均値を求
め、各領域毎に受光レベルを定める。

【００３０】距離演算部３２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３２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。距離演算部３２で
も、片掃引後に８０領域の各領域毎に対象物の距離を平
均して測距データとする。

【００３１】測距データグループ化処理部３３は、８０
領域の各データに対して同一対象物と思われる測距デー
タをグループ化し、データ群を作成する。ここで、測距
データのグループ化とは、図１２（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、距離演算部３２で求められた８０領域の個々の測
距データα₁，α₂，…の中で隣接する領域の測距データ
どうしが接近しているものを集め、同一対象物毎にグル
ープ化された測距データβ₁（＝α₁〜α₃），β₂（＝α
₄〜α₈），α₃（＝α₉，α₁₀，…）として処理するもの
である。同一対象物毎にグループ化された各測距データ
は、対象物までの距離、領域幅、各受光レベルＬＶ１〜
ＬＶ６の領域数をまとめてデータ群が作成される。図１
３に示すものは３つのデータ群を例示するものであっ
て、それぞれ、（群No.；領域幅；受光レベルＬＶ６の
領域数、受光レベルＬＶ５の領域数、受光レベルＬＶ４
の領域数、受光レベルＬＶ３の領域数、受光レベルＬＶ
２の領域数、受光レベルＬＶ１の領域数）を表わしてい
る。

【００３２】広がり判定部３４は、測距データグループ
化処理部３３で作成されたデータ群のうち領域幅（対象
物の幅）が広いデータ群に対して、像が不当に広がって
いないかチェックする。広がり判定部３４は、最大の受
光レベルＬＶ６が存在することを確認した後、低い受光
レベルＬＶ１又はＬＶ２が全体の領域のうち半分以上あ
るかどうかを確認する。低い受光レベルＬＶ１又はＬＶ
２が半分以上あった場合には、当該領域が不当に広がっ
ていると判断し、そうでない場合には、不当に広がって
いないと判断する。

【００３３】図１４は、広がり判定部３４における、判
定方法を具体的に示したフロー図である。このフロー図
に従えば、測距データグループ化処理部３３によりデー
タ群が作成されると（Ｓ４１）、広がり判定部３４は、
領域幅が５以上のデータ群が存在しているか否か検索す
る（Ｓ４２）。領域幅が５以上のデータ群が存在してい
ない場合には、領域が不当に広がっていないと判断する
（Ｓ４６）。これに対し、領域幅が５以上のデータ群が
存在している場合には、当該データ群を抽出し、そのデ
ータ群に対して受光レベルＬＶ６が存在しているか否か
を調べる（Ｓ４３）。受光レベルＬＶ６の領域数が０で
あれば、領域が不当に広がっていないと判断する（Ｓ４
６）。また、受光レベルＬＶ６の領域数が存在すれば、
ついで、低い受光レベルＬＶ１又はＬＶ２が半分以上か
否か判定する（Ｓ４４）。低い受光レベルＬＶ１又はＬ
Ｖ２が半分より少なければ、領域が不当に広がっていな
いと判断する（Ｓ４６）。これに対し、低い受光レベル
ＬＶ１又はＬＶ２が半分以上であれば、領域が不当に広
がっていると判断する（Ｓ４５）。すなわち、データ群
の領域幅が５以上で、そのデータ群に受光レベルＬＶ６
が存在し、かつ、低い受光レベルＬＶ１又はＬＶ２が半
分以上あれば、そのデータ群は領域が不当に広がってい
ると、判断される。

【００３４】こうして、広がり判定部３４が、データ群
の領域が不当に広がっている、すなわち対象物の像が不
当に広がっていると判断した場合には、広がり判定部３
４は発光パワー調整回路３０へ制御信号ｄを出力する。

【００３５】発光パワー調整回路３０は、広がり判定部
３４から出力されたフィードバック信号ｄに応じて、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
の発光パワーを調整する。このとき、データ群の低い受
光レベルＬＶ１又はＬＶ２のうちもっとも領域数の多い
受光レベルＬＶ１又はＬＶ２の領域数が消えるように
（しきい値Ｖthより小さくなるように）制御信号ｄが出
力される。

【００３６】例えば、しきい値Ｖthが１ボルト、最大レ
ベルＶmaxが４ボルトで、その間が６レベルに分割され
ているとすると、各受光レベルＬＶ１〜ＬＶ６の幅はそ
れぞれ０.５ボルトであるから、図１５（ｃ）に示すよ
うに近距離の物体の像が広がって見えており、その最も
領域数の多い受光レベルがＬＶ２であるとすれば、この
受光レベルＬＶ２の領域の受光信号ｃは２ボルトよりも
小さいから、発光パワー調整回路３０によってレーザー
パルスＰの発光パワーを図１５（ａ）から図１５（ｄ）
のように１／２倍にすれば、遠距離の物体からの受光信
号と近距離の物体からの受光信号はそれぞれ図１５
（ｂ）（ｃ）から図１５（ｅ）（ｆ）のように変化し、
広がって見えていた領域では、図１５（ｆ）に示すよう
に受光信号強度がしきい値Ｖthよりも小さくなって認識
されなくなり、近距離の物体の幅が正常な幅で認識さ
れ、図１５（ｅ）のように遠距離の物体も認識されるよ
うになる。同様に、最も領域数の多い受光レベルがＬＶ
１である場合には、発光パワーを１／１.５倍となるよ
うにすればよい。なお、像の幅が広がって見えていた対
象物が視野外へ出た場合には、発光パワーは元の値（デ
フォールト値）に戻される。

【００３７】また、図示しないが、広がり判定部３４に
よる発光パワー調整回路３０の制御方法としては、低い
受光レベルＬＶ１，ＬＶ２の領域数が半分、あるいは一
定割合以下となるように、発光パワー調整回路３０によ
って発光パワーをフィードバック制御するようにしても
よい。

【００３８】しかし、幅が広がって見えていた像を補正
するように発光パワーを調整した結果、他のデータ群ま
でもがしきい値Ｖth以下となって見えなくなっては意味
がない。そのため、広がり判定部３４では、図１６のフ
ロー図に示すように、他のデータ群の受光レベルの最大
値が、調整に使うための受光レベルＬＶ１又はＬＶ２よ
りも大きいことを確認した後、発光パワーの調整を行な
っている。すなわち、あるデータ群の領域が不当に広が
っていると判断された場合には（Ｓ５１）、低い受光レ
ベルのうち領域数が多いのがＬＶ２かＬＶ１か判定し
（Ｓ５２）、ＬＶ２であれば、他のデータ群の最大受光
レベルがＬＶ２よりも大きいか、つまりＬＶ３以上か否
か調べ（Ｓ５３）、他のデータ群の最大受光レベルがＬ
Ｖ３以上であれば、上記のように発光パワーを１／２倍
する（Ｓ５４）。これに対し、他のデータ群の最大受光
レベルがＬＶ３よりも小さいが、ＬＶ２以上であれば
（Ｓ５５）、発光パワーの調整比をやや小さくして１／
１.５倍とする（Ｓ５６）。あるいは、これに対し、他
のデータ群の最大受光レベルがＬＶ２よりも小さけれ
ば、発光パワーは調整しない（Ｓ５７）。このようにす
れば、発光パワーを調整した後に、他のデータ群が無く
なることを避けることができる。

【００３９】また、領域が不当に広がっているデータ群
の低いレベルのうち領域数がＬＶ１である場合には、他
のデータ群の最大受光レベルがＬＶ１よりも大きいか、
つまりＬＶ２以上か否か調べ（Ｓ５５）、他のデータ群
の最大受光レベルがＬＶ２以上であれば、上記のように
発光パワーを１／１.５倍する（Ｓ５６）。これに対
し、他のデータ群の最大受光レベルがＬＶ２よりも小さ
ければ、発光パワーは調整しない（Ｓ５７）。このよう
にすれば、発光パワーを調整した後に、他のデータ群が
無くなることを避けることができる。

【００４０】このレーザー測距装置２１によれば、上記
のようにして、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、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。

【００４１】（第２の実施形態）図１７は本発明の別な
実施形態によるレーザー測距装置６１の構成を示すブロ
ック図である。このレーザー測距装置にあっては、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における受光感度（ゲイン）を調整するための受
光ゲイン調整回路６２を備えている。

【００４２】しかして、広がり判定部３４によって図１
８（ａ）（ｂ）（ｃ）のように領域が広がっているデー
タ群が存在していると判断された場合には、図１８
（ｄ）（ｅ）（ｆ）に示すように、領域数の多い受光レ
ベルがＬＶ１かＬＶ２かに応じて受光回路２８の受光感
度が小さくなるように受光ゲイン調整回路６２によって
受光回路２８の受光感度を調整し、領域の広がりを補正
している。

【００４３】このような方法によっても、広がって見え
ている部分の像を補正し、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。

【００４４】（第３の実施形態）図１９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６３の構成を示
すブロック図である。このレーザー測距装置６３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を調
整するためのしきい値調整回路６４を備えている。

【００４５】しかして、広がり判定部３４によって図２
０（ａ）（ｂ）（ｃ）のように領域が広がっているデー
タ群が存在していると判断された場合には、領域数の多
い受光レベルがＬＶ１かＬＶ２かに応じて受光レベル検
出回路３１のしきい値Ｖthが大きくなるように（例え
ば、しきい値Ｖthが受光レベルＬＶ１やＬＶ２よりも大
きくなるように）しきい値調整回路６４によって受光レ
ベル検出回路３１のしきい値Ｖthを調整し、領域の広が
りを補正している。

【００４６】このような方法によっても、広がって見え
ている部分の像を補正し、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】受光信号の強度を６つのレベルＬＶ１〜ＬＶ
６に分割するようすを説明する図である。

【図１２】測距データをグループ化するようすを説明す
る図である。

【図１３】グループ化された測距データのデータ群の例
を示す図である。

【図１４】広がり判定部において領域が広がっているか
否かを判定するためのアルゴリズムを示す図である。

【図１５】（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の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の受光信号とそ
の物体の像を示す図、（ｄ）は発光パワー調整後におけ
る１走査分のレーザーパルスを示す図、（ｅ）は発光パ
ワー調整後における遠距離にある物体の受光信号とその
物体の像を示す図、（ｆ）は発光パワー調整後における
近距離にある物体の受光信号とその物体の像を示す図で
ある。

【図１６】広がり判定部における発光パワ調整回路の制
御のためのアルゴリズムを示す図である。

【図１７】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１８】（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の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の受光信号とそ
の物体の像を示す図、（ｄ）は受光感度調整後における
１走査分のレーザーパルスを示す図、（ｅ）は受光感度
調整後における遠距離にある物体の受光信号とその物体
の像を示す図、（ｆ）は受光感度調整後における近距離
にある物体の受光信号とその物体の像を示す図である。

【図１９】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２０】（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の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の受光信号とそ
の物体の像を示す図、（ｄ）はしきい値調整後における
１走査分のレーザーパルスを示す図、（ｅ）はしきい値
調整後における遠距離にある物体の受光信号とその物体
の像を示す図、（ｆ）はしきい値調整後における近距離
にある物体の受光信号とその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２８受光回路２９制御部３０発光パワー調整回路３１受光レベル検出回路３２距離演算部３４広がり判定部６２受光ゲイン調整回路６４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、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広がりが存在
しているか否かを判断する手段を有していることを特徴
とする距離測定装置。
【請求項２】前記対象物の像の広がりを判断する手段
は、同一対象物に関する受光信号データのうち受光信号
強度の低いデータの割合に基づいて像が不当に広がって
いるか否かを判別するものであることを特徴とする、請
求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】前記投光部から出射される光ビームの発
光パワーを調整することができるパワー調整手段を備
え、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広がりが存在
していると判断した場合には、この像の広がりが小さく
なるように前記パワー調整手段によって投光部の発光パ
ワーを調整することを特徴とする、請求項１に記載の距
離測定装置。
【請求項４】前記受光部の受光感度を調整することが
できる感度調整手段を備え、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広がりが存在
していると判断した場合には、この像の広がりが小さく
なるように前記感度調整手段によって受光部の受光感度
を調整することを特徴とする、請求項１に記載の距離測
定装置。
【請求項５】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
受光したと判断し、光ビームの投光から受光までの遅延
時間と光ビームの走査方向に基づいて対象物までの距離
と方向を求める前記信号処理手段と、前記しきい値を調整することができるしきい値調整手段
とを備え、検出した対象物の像に、所定以上の領域の広がりが存在
していると判断した場合には、この像の広がりが小さく
なるように前記しきい値調整手段によって信号処理手段
のしきい値を調整することを特徴とする、請求項１に記
載の距離測定装置。