JPH11142112A - 距離測定装置 - Google Patents
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- JPH11142112A JPH11142112A JP9312177A JP31217797A JPH11142112A JP H11142112 A JPH11142112 A JP H11142112A JP 9312177 A JP9312177 A JP 9312177A JP 31217797 A JP31217797 A JP 31217797A JP H11142112 A JPH11142112 A JP H11142112A
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- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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- G01S17/46—Indirect determination of position data
- G01S17/48—Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
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- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】車の前方に存在する障害物の車からの距離と車
に対する方位とを短時間で測定する距離測定装置を提供
する。 【解決手段】車１００の前側両端に設けられた距離セン
サ１０１と１０２はそれぞれ光源と受光素子を含んでお
り、それぞれ「片側だけ拡大された光ビーム」１０３と
１０４を例えば１ミリ秒の時間間隔で交互に放射し、対
象物１０６からの反射光を受光して対象物１０６までの
距離を独立に測定する。「片側だけ拡大された光ビー
ム」１０３と１０４の重複領域１０５の中では、二つの
距離センサ１０１と１０２の間隔を基線長とする三角測
距によって、対象物１０６の車１００からの距離と車１
００に対する方位とが測定可能である。「片側だけ拡大
された光ビーム」１０３と１０４の進行方向の長さは約
５０ｍ程度で、その重複領域１０５の進行方向に垂直な
幅は車１００の幅よりも少し広い２ｍ程度である。
に対する方位とを短時間で測定する距離測定装置を提供
する。 【解決手段】車１００の前側両端に設けられた距離セン
サ１０１と１０２はそれぞれ光源と受光素子を含んでお
り、それぞれ「片側だけ拡大された光ビーム」１０３と
１０４を例えば１ミリ秒の時間間隔で交互に放射し、対
象物１０６からの反射光を受光して対象物１０６までの
距離を独立に測定する。「片側だけ拡大された光ビー
ム」１０３と１０４の重複領域１０５の中では、二つの
距離センサ１０１と１０２の間隔を基線長とする三角測
距によって、対象物１０６の車１００からの距離と車１
００に対する方位とが測定可能である。「片側だけ拡大
された光ビーム」１０３と１０４の進行方向の長さは約
５０ｍ程度で、その重複領域１０５の進行方向に垂直な
幅は車１００の幅よりも少し広い２ｍ程度である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車やバイクあるい
は建物や路側の構造物等の障害物に光束を照射し、その
反射光から障害物までの距離と方向を測定する距離測定
装置に関する。
は建物や路側の構造物等の障害物に光束を照射し、その
反射光から障害物までの距離と方向を測定する距離測定
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機には、飛行の状態、すなわち、高
度や速度、上昇または下降の速度、方位、エンジン出力
などを自動的に金属箔に記録し、耐衝撃・耐熱性のブラ
ックボックスに保管するフライトレコーダが装備されて
おり、事故の際にはボイスレコーダと共に原因調査に用
いられている。
度や速度、上昇または下降の速度、方位、エンジン出力
などを自動的に金属箔に記録し、耐衝撃・耐熱性のブラ
ックボックスに保管するフライトレコーダが装備されて
おり、事故の際にはボイスレコーダと共に原因調査に用
いられている。
【０００３】しかし、自動車にはこれに類する記録装置
がない。一部、車速度、加速度、角加速度（ヨーレー
ト）情報および衛星を用いたＧＰＳからの位置情報を利
用して、その走行経路を測定し記録する試みが成されて
いる。また、前方の車あるいは障害物までの距離を計測
し、ドライバに衝突の危険性に応じた警告を発する、い
わゆる車間距離装置が知られている。
がない。一部、車速度、加速度、角加速度（ヨーレー
ト）情報および衛星を用いたＧＰＳからの位置情報を利
用して、その走行経路を測定し記録する試みが成されて
いる。また、前方の車あるいは障害物までの距離を計測
し、ドライバに衝突の危険性に応じた警告を発する、い
わゆる車間距離装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】車の衝突事故に際し、
衝突に到る直前の自車と障害物との相対的位置関係を方
向を含めて明確にし、さらに自車の速度、加速度（角加
速度を含む）などの情報を併用して、ドライバがどのよ
うな処置をとったかを解明することは、事故原因の究明
に不可欠な要素である。
衝突に到る直前の自車と障害物との相対的位置関係を方
向を含めて明確にし、さらに自車の速度、加速度（角加
速度を含む）などの情報を併用して、ドライバがどのよ
うな処置をとったかを解明することは、事故原因の究明
に不可欠な要素である。
【０００５】しかし、従来試みられている方法は自車の
走行経路を速度・加速度情報を含めて把握しようとする
ものでは、ＧＰＳからの位置情報が衝突経路を明確にす
るには精度が足りないのみならず、衝突する相手の情報
は一切含まれていない。
走行経路を速度・加速度情報を含めて把握しようとする
ものでは、ＧＰＳからの位置情報が衝突経路を明確にす
るには精度が足りないのみならず、衝突する相手の情報
は一切含まれていない。
【０００６】このため、車同士の衝突で双方が正確な走
行経路を速度・加速度情報を含めて測定記録する装置を
装備している場合には、事故原因の究明が可能と思われ
るが、一方のみが装備している場合や建物、路側の建造
物などの障害物との衝突の場合には種々の困難が伴な
う。
行経路を速度・加速度情報を含めて測定記録する装置を
装備している場合には、事故原因の究明が可能と思われ
るが、一方のみが装備している場合や建物、路側の建造
物などの障害物との衝突の場合には種々の困難が伴な
う。
【０００７】衝突するまでの距離情報は車間距離センサ
により取得することが可能である。これには大きく二種
類あり、一つは固定ビーム法で、距離情報のみが得られ
るものであり、他はスキャンビーム法であり、距離と方
向の両方の情報が得られる。
により取得することが可能である。これには大きく二種
類あり、一つは固定ビーム法で、距離情報のみが得られ
るものであり、他はスキャンビーム法であり、距離と方
向の両方の情報が得られる。
【０００８】前者は方向の情報が得られないので、衝突
事故の究明手段としては不十分である。後者は距離と方
向の両方の情報が得られる利点があるが、機械的な走査
を必要とするため時間がかかり、高速に走行する車同士
の衝突の経路を衝突直前まで測定・記録する用途には適
さない。
事故の究明手段としては不十分である。後者は距離と方
向の両方の情報が得られる利点があるが、機械的な走査
を必要とするため時間がかかり、高速に走行する車同士
の衝突の経路を衝突直前まで測定・記録する用途には適
さない。
【０００９】さらに両者とも監視領域が車前方１００ｍ
以上にわたり、自車の走行車線以外の隣接する車線まで
も含むことから、衝突の危険性が低い対象物までも測定
対象とする不具合がある。本発明の目的は、車の前方に
存在する障害物の車からの距離と車に対する方位とを短
時間で測定する距離測定装置を提供することである。
以上にわたり、自車の走行車線以外の隣接する車線まで
も含むことから、衝突の危険性が低い対象物までも測定
対象とする不具合がある。本発明の目的は、車の前方に
存在する障害物の車からの距離と車に対する方位とを短
時間で測定する距離測定装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、車の前方に存
在する障害物の車からの距離と車に対する方位とを測定
する距離測定装置であり、車の前方に波動を放射する波
動放射手段と、障害物で反射された波動を検知し、検知
した波動に基づいて車の異なる二点から障害物までの距
離を求める測距手段とを有し、その測定可能領域が車幅
程度の幅で車の前方に数十メートルにわたり延びてい
る。
在する障害物の車からの距離と車に対する方位とを測定
する距離測定装置であり、車の前方に波動を放射する波
動放射手段と、障害物で反射された波動を検知し、検知
した波動に基づいて車の異なる二点から障害物までの距
離を求める測距手段とを有し、その測定可能領域が車幅
程度の幅で車の前方に数十メートルにわたり延びてい
る。
【００１１】本発明の距離測定装置の一例においては、
波動放射手段は車の両端に設けられる二つの光源を含
み、測距手段は車の両端に設けられる二つの受光素子を
含み、二つの光源は「片側だけ拡大された光ビーム」を
交互に放射し、各受光素子は各光源から放射される「片
側だけ拡大された光ビーム」の障害物による反射光を受
光し、二本の「片側だけ拡大された光ビーム」の重複領
域が測定可能領域を定めている。
波動放射手段は車の両端に設けられる二つの光源を含
み、測距手段は車の両端に設けられる二つの受光素子を
含み、二つの光源は「片側だけ拡大された光ビーム」を
交互に放射し、各受光素子は各光源から放射される「片
側だけ拡大された光ビーム」の障害物による反射光を受
光し、二本の「片側だけ拡大された光ビーム」の重複領
域が測定可能領域を定めている。
【００１２】本発明の距離測定装置の別の例において
は、波動放射手段は車の中央に設けられる一つの光源を
含み、測距手段は車の両端に設けられる二つの受光素子
を含み、光源は「拡大された光ビーム」を放射し、この
「拡大された光ビーム」の照射領域が測定可能領域を定
めている。
は、波動放射手段は車の中央に設けられる一つの光源を
含み、測距手段は車の両端に設けられる二つの受光素子
を含み、光源は「拡大された光ビーム」を放射し、この
「拡大された光ビーム」の照射領域が測定可能領域を定
めている。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。本実施の形態の距離測
定装置では、図１に示されるように、車１００の前側両
端に距離センサ１０１と１０２が設けられており、距離
センサ１０１と１０２はそれぞれ光源と受光素子を含ん
でおり、これらの光源は例えば１ミリ秒の時間間隔で交
互に点灯し、それぞれ「片側だけ拡大された光ビーム」
１０３と１０４を放射する。
の実施の形態について説明する。本実施の形態の距離測
定装置では、図１に示されるように、車１００の前側両
端に距離センサ１０１と１０２が設けられており、距離
センサ１０１と１０２はそれぞれ光源と受光素子を含ん
でおり、これらの光源は例えば１ミリ秒の時間間隔で交
互に点灯し、それぞれ「片側だけ拡大された光ビーム」
１０３と１０４を放射する。
【００１４】ここで、「拡大された光ビーム」とは図２
において符号２０１で示される光ビームを意味してお
り、車２００の前方に幅２ａで延びる形状を有してい
る。図中のドット部は「拡大された光ビーム」２０１に
よる障害物の検出領域を表している。「拡大された光ビ
ーム」２０１は通常の光ビーム２０５の開き角γよりも
大きい射出角θを持つ光線２０４を含むため、通常の光
ビーム２０５の外側に位置するターゲット２０２を検出
することを可能にする。
において符号２０１で示される光ビームを意味してお
り、車２００の前方に幅２ａで延びる形状を有してい
る。図中のドット部は「拡大された光ビーム」２０１に
よる障害物の検出領域を表している。「拡大された光ビ
ーム」２０１は通常の光ビーム２０５の開き角γよりも
大きい射出角θを持つ光線２０４を含むため、通常の光
ビーム２０５の外側に位置するターゲット２０２を検出
することを可能にする。
【００１５】図２において、ターゲット２０２は検出領
域の境界に位置しており、これより外側では検出されな
い限界位置にある。言い換えれば、ターゲット２０２で
の散乱光成分のうち、移動体（車）２００に設けられた
（図示しない）受光素子に受光される光量は限界値にあ
り、これはターゲット２０２が光軸２０３に平行に境界
に沿って移動しても変わらない。
域の境界に位置しており、これより外側では検出されな
い限界位置にある。言い換えれば、ターゲット２０２で
の散乱光成分のうち、移動体（車）２００に設けられた
（図示しない）受光素子に受光される光量は限界値にあ
り、これはターゲット２０２が光軸２０３に平行に境界
に沿って移動しても変わらない。
【００１６】この様な「拡大された光ビーム」２０１
は、移動体（車）２００の前方の障害物は漏れ無く検出
するが、送光路外の障害物は極力検出しないという検出
動作に好適に利用でき、障害物の認識ソフトの単純化に
有益である。なお、「拡大された光ビーム」に関しては
本出願人等により別途出願済みである。
は、移動体（車）２００の前方の障害物は漏れ無く検出
するが、送光路外の障害物は極力検出しないという検出
動作に好適に利用でき、障害物の認識ソフトの単純化に
有益である。なお、「拡大された光ビーム」に関しては
本出願人等により別途出願済みである。
【００１７】また、「片側だけ拡大された光ビーム」と
は、光軸の片側（例えば右側）が前述の「拡大された光
ビーム」と同じで、反対側（例えば左側）が通常の光ビ
ームと同じ光ビームを意味している。この様な「片側だ
け拡大された光ビーム」は、例えば、後述するように、
一部に拡散素子が設けられた送光レンズを用いて作り出
される。
は、光軸の片側（例えば右側）が前述の「拡大された光
ビーム」と同じで、反対側（例えば左側）が通常の光ビ
ームと同じ光ビームを意味している。この様な「片側だ
け拡大された光ビーム」は、例えば、後述するように、
一部に拡散素子が設けられた送光レンズを用いて作り出
される。
【００１８】図１において、光ビーム１０３は「右側だ
け拡大された光ビーム」であり、ＡＣは送光ビームの左
端を表しており、ＡＣより左側には送光されない。ＡＣ
より右側では「拡大された光ビーム」と等しく、例えば
矢印ＡＯで示される方向に進む光ビーム成分（つまり光
線）を有し、これは拡散素子を持たない送光レンズによ
る光ビームの外側に位置する。
け拡大された光ビーム」であり、ＡＣは送光ビームの左
端を表しており、ＡＣより左側には送光されない。ＡＣ
より右側では「拡大された光ビーム」と等しく、例えば
矢印ＡＯで示される方向に進む光ビーム成分（つまり光
線）を有し、これは拡散素子を持たない送光レンズによ
る光ビームの外側に位置する。
【００１９】標準的の反射率を持つ障害物は、点Ｒで示
される限界位置で初めて検出されるが、自動車の後部や
路側に設けられているリフレクタ等の極めて高い反射率
を持つ対象物は、点Ｏの位置でも検出される可能性があ
る。言い換えれば、ＡＣより左側に位置する対象物は光
ビーム１０３によって検出されることはないが、ＡＣよ
り右側に位置する対象物はその反射率によっては限界位
置を越えて検出される可能性がある。
される限界位置で初めて検出されるが、自動車の後部や
路側に設けられているリフレクタ等の極めて高い反射率
を持つ対象物は、点Ｏの位置でも検出される可能性があ
る。言い換えれば、ＡＣより左側に位置する対象物は光
ビーム１０３によって検出されることはないが、ＡＣよ
り右側に位置する対象物はその反射率によっては限界位
置を越えて検出される可能性がある。
【００２０】同様に、光ビーム１０４は「左側だけ拡大
された光ビーム」であり、ＢＤより右側に位置する対象
物はこの光ビーム１０４によって検出されることはない
が、ＢＤより左側に位置する対象物はその反射率によっ
ては限界位置を越えて検出される可能性がある。
された光ビーム」であり、ＢＤより右側に位置する対象
物はこの光ビーム１０４によって検出されることはない
が、ＢＤより左側に位置する対象物はその反射率によっ
ては限界位置を越えて検出される可能性がある。
【００２１】図３に示されるように、「片側だけ拡大さ
れた光ビーム」を作り出すための送光レンズ３０１は、
一部の領域に拡散素子３１０を備えている。拡散素子３
１０は多数の微小プリズム３０２から成り、微小プリズ
ム３０２の高さｈはいずれも同じであるが、ピッチｐは
光軸３００からの距離に依存して異なっており、従って
その頂角δも光軸３００からの距離に応じて異なってい
る。
れた光ビーム」を作り出すための送光レンズ３０１は、
一部の領域に拡散素子３１０を備えている。拡散素子３
１０は多数の微小プリズム３０２から成り、微小プリズ
ム３０２の高さｈはいずれも同じであるが、ピッチｐは
光軸３００からの距離に依存して異なっており、従って
その頂角δも光軸３００からの距離に応じて異なってい
る。
【００２２】送光レンズ３０１は、光源３３０から射出
された発散光束を所定の開き角度にコリメートする機能
を有している。拡散素子３１０を構成している多数の微
小プリズム３０２は、場所に応じて異なる頂角δを有し
ているため、異なる位置に入射する光線３０３、３０４
はそれぞれ異なる偏向角を受ける。
された発散光束を所定の開き角度にコリメートする機能
を有している。拡散素子３１０を構成している多数の微
小プリズム３０２は、場所に応じて異なる頂角δを有し
ているため、異なる位置に入射する光線３０３、３０４
はそれぞれ異なる偏向角を受ける。
【００２３】光線３０４と３０５の間の斜線部分は光源
３３０から異なる方向に発散する光束を表し、これは送
光レンズ３０１でほぼ同方向にコリメートされた後、黒
く塗りつぶされた微小プリズム３０２を透過する。黒く
塗りつぶされた微小プリズム３０２のピッチが同じであ
れば、その透過光は光束３０６で示されるように所定の
方向に進む光束に変換される。言い換えれば、同じピッ
チの微小プリズムは、光源３３０からの発散する微細光
束を所定の方向に進む微細光束に変換する機能を有して
いる。
３３０から異なる方向に発散する光束を表し、これは送
光レンズ３０１でほぼ同方向にコリメートされた後、黒
く塗りつぶされた微小プリズム３０２を透過する。黒く
塗りつぶされた微小プリズム３０２のピッチが同じであ
れば、その透過光は光束３０６で示されるように所定の
方向に進む光束に変換される。言い換えれば、同じピッ
チの微小プリズムは、光源３３０からの発散する微細光
束を所定の方向に進む微細光束に変換する機能を有して
いる。
【００２４】拡散素子３１０は矢印３２０から見た面内
において特定の領域に形成されており、送光レンズ３０
１の拡散素子３１０の部分を通過する光線は場所により
変化する所定の偏向を受けるが、送光レンズ３０１の他
の部分を通過する光線は偏向を受けずにそのままコリメ
ートされる。言い換えれば、送光ビームのうち、偏向を
受ける光束の割合は、拡散素子３１０が形成された領域
により調整される。このため、図２においてターゲット
２０２が光軸２０３に平行に境界に沿って移動したとき
に、（図示しない）受光素子に受光される光量が一定の
限界値に等しくなるように設定することが可能である。
において特定の領域に形成されており、送光レンズ３０
１の拡散素子３１０の部分を通過する光線は場所により
変化する所定の偏向を受けるが、送光レンズ３０１の他
の部分を通過する光線は偏向を受けずにそのままコリメ
ートされる。言い換えれば、送光ビームのうち、偏向を
受ける光束の割合は、拡散素子３１０が形成された領域
により調整される。このため、図２においてターゲット
２０２が光軸２０３に平行に境界に沿って移動したとき
に、（図示しない）受光素子に受光される光量が一定の
限界値に等しくなるように設定することが可能である。
【００２５】図１において、障害物１０６は矢印１１０
で示される経路を経て車１００と衝突するものとする。
その途中の障害物１０６の代表的な位置が数字１と２と
３で示されている。距離センサ１０１と１０２は時系列
的に交互に測距を行なう。「右側だけ拡大された光ビー
ム」１０３と「左側だけ拡大された光ビーム」１０４の
重複領域１０５（斜線部）に障害物１０６が侵入する
と、例えば障害物１０４が数字３で示される位置に来る
と、距離センサ１０１から障害物１０６に到る距離ＡＰ
と、距離センサ１０２から障害物１０６に到る距離ＢＰ
とが独立に測定される。言い換えれば、二つの距離セン
サ１０１と１０２の間の距離ＡＢを基線長とする三角測
距がなされる。つまり、重複領域１０５が、障害物１０
６の距離と方位の測定可能領域である。
で示される経路を経て車１００と衝突するものとする。
その途中の障害物１０６の代表的な位置が数字１と２と
３で示されている。距離センサ１０１と１０２は時系列
的に交互に測距を行なう。「右側だけ拡大された光ビー
ム」１０３と「左側だけ拡大された光ビーム」１０４の
重複領域１０５（斜線部）に障害物１０６が侵入する
と、例えば障害物１０４が数字３で示される位置に来る
と、距離センサ１０１から障害物１０６に到る距離ＡＰ
と、距離センサ１０２から障害物１０６に到る距離ＢＰ
とが独立に測定される。言い換えれば、二つの距離セン
サ１０１と１０２の間の距離ＡＢを基線長とする三角測
距がなされる。つまり、重複領域１０５が、障害物１０
６の距離と方位の測定可能領域である。
【００２６】「片側だけ拡大された光ビーム」１０３と
１０４の進行方向の長さは約５０ｍ位あり、これらの光
ビーム１０３と１０４の重複領域１０５の進行方向に垂
直な幅は、車１００の車幅よりも少し広い２ｍ程度に選
ばれる。二つの光ビーム１０３と１０４を交互に発光さ
せるタイミング（時間間隔）は１ｍｓ以下に選ばれ、測
距精度は１５ｍ以内では０．１ｍ位に選ばれる。
１０４の進行方向の長さは約５０ｍ位あり、これらの光
ビーム１０３と１０４の重複領域１０５の進行方向に垂
直な幅は、車１００の車幅よりも少し広い２ｍ程度に選
ばれる。二つの光ビーム１０３と１０４を交互に発光さ
せるタイミング（時間間隔）は１ｍｓ以下に選ばれ、測
距精度は１５ｍ以内では０．１ｍ位に選ばれる。
【００２７】障害物１０６が数字１で示される位置にあ
るとき、通常の反射率のものは観測されないが、高い反
射率を持つリフレクタ等は「右側だけ拡大された光ビー
ム」１０３によって距離センサ１０１からの距離が測定
される場合がある。この場合、障害物１０６が車１００
に対してどの方位に位置しているかは特定できない。
るとき、通常の反射率のものは観測されないが、高い反
射率を持つリフレクタ等は「右側だけ拡大された光ビー
ム」１０３によって距離センサ１０１からの距離が測定
される場合がある。この場合、障害物１０６が車１００
に対してどの方位に位置しているかは特定できない。
【００２８】障害物１０６が数字２で示される位置に来
ると、「左側だけ拡大された光ビーム」１０４による測
距も可能となり、距離センサ１０１からの距離と距離セ
ンサ１０２からの距離が測定され、障害物１０６の方位
が特定される。
ると、「左側だけ拡大された光ビーム」１０４による測
距も可能となり、距離センサ１０１からの距離と距離セ
ンサ１０２からの距離が測定され、障害物１０６の方位
が特定される。
【００２９】障害物１０６が数字３で示される位置まで
来ると、障害物１０６の大きさのため、測定される距離
ＡＰとＢＰは、距離センサ１０１と１０２からの平均的
距離となる。
来ると、障害物１０６の大きさのため、測定される距離
ＡＰとＢＰは、距離センサ１０１と１０２からの平均的
距離となる。
【００３０】図４は、測定される距離ＡＰとＢＰの推移
を示すグラフであり、縦軸は測定される距離、横軸は時
間を表している。目盛りは任意スケールである。斜線部
は図１において距離センサ１０１と１０２の両方で測距
が行なわれる重複領域１０５を表し、ドット領域は片方
の距離センサのみにより測距が行なわれる領域を表して
いる。
を示すグラフであり、縦軸は測定される距離、横軸は時
間を表している。目盛りは任意スケールである。斜線部
は図１において距離センサ１０１と１０２の両方で測距
が行なわれる重複領域１０５を表し、ドット領域は片方
の距離センサのみにより測距が行なわれる領域を表して
いる。
【００３１】図１において、障害物１０６が数字２で示
される位置にくると、距離センサ１０１による測距が開
始される。これは図４における曲線ＡＰの点Ｎに対応し
ている。
される位置にくると、距離センサ１０１による測距が開
始される。これは図４における曲線ＡＰの点Ｎに対応し
ている。
【００３２】障害物１０６が「片側だけ拡大された光ビ
ーム」１０３と１０４の重複領域１０５に侵入すると、
距離センサ１０２による測距も開始される。これは図４
における曲線ＡＰの点Ｍと曲線ＢＰの点Ｌに対応してい
る。
ーム」１０３と１０４の重複領域１０５に侵入すると、
距離センサ１０２による測距も開始される。これは図４
における曲線ＡＰの点Ｍと曲線ＢＰの点Ｌに対応してい
る。
【００３３】障害物１０６は数字３で示される位置を経
て車１００と衝突するが、その衝突点は図４における点
Ｑに対応している。通常、測距は車１００の直前０．５
〜１ｍ位まで行なわれ、曲線ＡＰと曲線ＢＰは横軸（時
間軸）を横切るまでが記録される。
て車１００と衝突するが、その衝突点は図４における点
Ｑに対応している。通常、測距は車１００の直前０．５
〜１ｍ位まで行なわれ、曲線ＡＰと曲線ＢＰは横軸（時
間軸）を横切るまでが記録される。
【００３４】上述した説明から分かるように、本実施形
態の距離測定装置は、衝突に到る直前の自車と障害物と
の相対的な位置関係を方向を含めて明確に測定しうる。
この装置は極めて高速に応答可能であり、高速に移動す
る自動車間の相対的位置関係の測定にも十分に対応可能
である。このため、衝突の相手が距離測定装置を装備し
ていない車の場合にも、建物や路上の構築物などの場合
にも、両者の相対的な位置関係を衝突直前まで測定し記
録することが可能であり、衝突の事故原因の究明に重要
な情報を提供することを可能とする。
態の距離測定装置は、衝突に到る直前の自車と障害物と
の相対的な位置関係を方向を含めて明確に測定しうる。
この装置は極めて高速に応答可能であり、高速に移動す
る自動車間の相対的位置関係の測定にも十分に対応可能
である。このため、衝突の相手が距離測定装置を装備し
ていない車の場合にも、建物や路上の構築物などの場合
にも、両者の相対的な位置関係を衝突直前まで測定し記
録することが可能であり、衝突の事故原因の究明に重要
な情報を提供することを可能とする。
【００３５】さらに、自車の速度や加速度などの情報を
速度パルスや加速度センサを併用して得ることにより、
衝突事故時のドライバのハンドル操作やブレーキ操作を
知ることも可能となり、衝突事故の原因究明に有力な手
がかりを提供しうる。得られた距離や速度や加速度など
の情報は、好適には、フライトレコーダの様に耐衝撃性
・耐熱性の記録手段に記録される。
速度パルスや加速度センサを併用して得ることにより、
衝突事故時のドライバのハンドル操作やブレーキ操作を
知ることも可能となり、衝突事故の原因究明に有力な手
がかりを提供しうる。得られた距離や速度や加速度など
の情報は、好適には、フライトレコーダの様に耐衝撃性
・耐熱性の記録手段に記録される。
【００３６】本発明の実施の形態は種々の変更が可能で
ある。例えば、車の前部両端に二つの距離センサ１０１
と１０２を設ける代わりに、車の前部両端の一方には送
光部のみを設け、他方には距離センサを設けることも可
能である。例えば、図１において、符号Ａで示される箇
所に送光部を設け、符号Ｂで示される箇所に距離センサ
を設けた場合、送光部Ａが点灯したときにはＡＰ＋ＢＰ
が測定され、距離センサＢが点灯したときには２ＢＰが
測定される。これらの情報に基づき単純な演算によりＡ
ＰとＢＰが算出される。
ある。例えば、車の前部両端に二つの距離センサ１０１
と１０２を設ける代わりに、車の前部両端の一方には送
光部のみを設け、他方には距離センサを設けることも可
能である。例えば、図１において、符号Ａで示される箇
所に送光部を設け、符号Ｂで示される箇所に距離センサ
を設けた場合、送光部Ａが点灯したときにはＡＰ＋ＢＰ
が測定され、距離センサＢが点灯したときには２ＢＰが
測定される。これらの情報に基づき単純な演算によりＡ
ＰとＢＰが算出される。
【００３７】また、距離センサは目的に応じて側面や後
部に設置することも可能である。さらに、右左折時やカ
ーブ路走行時には、ステアリングホイールの回転方向や
（角）加速度センサからの情報に基づいて「拡大された
光ビーム」を左右に振る機能を設けたり、「拡大された
光ビーム」の進行方向の長さを短縮して不必要な情報の
流入を制限することも可能である。
部に設置することも可能である。さらに、右左折時やカ
ーブ路走行時には、ステアリングホイールの回転方向や
（角）加速度センサからの情報に基づいて「拡大された
光ビーム」を左右に振る機能を設けたり、「拡大された
光ビーム」の進行方向の長さを短縮して不必要な情報の
流入を制限することも可能である。
【００３８】別の例では、図５（ａ）に示されるよう
に、車５００から矢印で示される複数の固定光ビームを
電気的に順番に発光・放射させることにより、（図示し
ない）障害物までの距離と方向を検出することも可能で
ある。矢印の長さは光強度を反映しており、各固定光ビ
ームの強度は、各矢印の先端に標準のターゲットを置い
た時に、（図示しない）距離センサの受光部で検出され
る光量が同じになるように調整されている。
に、車５００から矢印で示される複数の固定光ビームを
電気的に順番に発光・放射させることにより、（図示し
ない）障害物までの距離と方向を検出することも可能で
ある。矢印の長さは光強度を反映しており、各固定光ビ
ームの強度は、各矢印の先端に標準のターゲットを置い
た時に、（図示しない）距離センサの受光部で検出され
る光量が同じになるように調整されている。
【００３９】また、図５（ｂ）に示されるように、車５
００の前部両端から開き角度の狭い二本の固定光ビーム
を交互に発光・放射させることによって、この場合には
一部測定できない空間が生ずる不具合があるものの、障
害物までの距離と方位を近似的に計測することも可能で
ある。固定光ビームの代わりにミリ波の狭いビームを用
いることもできる。
００の前部両端から開き角度の狭い二本の固定光ビーム
を交互に発光・放射させることによって、この場合には
一部測定できない空間が生ずる不具合があるものの、障
害物までの距離と方位を近似的に計測することも可能で
ある。固定光ビームの代わりにミリ波の狭いビームを用
いることもできる。
【００４０】さらに、図５（ｃ）に示されるように、車
５００の前部中央から「拡大された光ビーム」５０１を
放射させ、車５００の前部両端に受光部からなる距離セ
ンサ５０２と５０３を設けることにより、二つの距離セ
ンサ５０２と５０３の間隔を基線長とする三角測距によ
って、「拡大された光ビーム」５０１の中の（図示しな
い）障害物の位置（距離と方位）を求めることもでき
る。
５００の前部中央から「拡大された光ビーム」５０１を
放射させ、車５００の前部両端に受光部からなる距離セ
ンサ５０２と５０３を設けることにより、二つの距離セ
ンサ５０２と５０３の間隔を基線長とする三角測距によ
って、「拡大された光ビーム」５０１の中の（図示しな
い）障害物の位置（距離と方位）を求めることもでき
る。
【００４１】さらに別の例としては、図５（ａ）の光ビ
ームのように、車の前部から複数の固定のミリ波のビー
ムを放射させることにより、（図示しない）障害物の位
置（距離と方向）を検出することも可能である。複数の
固定のミリ波のビームを放射させるための装置は、例え
ば、図６（ａ）に示されるように、（図示しない）導波
路および適当な結合部の先端に平面鏡６００と凹球面鏡
６０１が配置され、両者の表面に形成された電極６０２
と６０３との間でミリ波の共振器を構成している。
ームのように、車の前部から複数の固定のミリ波のビー
ムを放射させることにより、（図示しない）障害物の位
置（距離と方向）を検出することも可能である。複数の
固定のミリ波のビームを放射させるための装置は、例え
ば、図６（ａ）に示されるように、（図示しない）導波
路および適当な結合部の先端に平面鏡６００と凹球面鏡
６０１が配置され、両者の表面に形成された電極６０２
と６０３との間でミリ波の共振器を構成している。
【００４２】図６（ｂ）に示されるように、電極６０２
の中央部に開口６０５が設けられており、公知技術とし
て知られているように、ここを介してガウス分布を持つ
ビームが放射される。さらに中央部の開口６０５の周辺
部に開口６０６〜６０９が設けられており、これらの開
口６０６〜６０９を介して、図５（ａ）に矢印で表現さ
れた光ビームのように、中央のミリ波のビームの両側に
複数のミリ波のビームが放射される。
の中央部に開口６０５が設けられており、公知技術とし
て知られているように、ここを介してガウス分布を持つ
ビームが放射される。さらに中央部の開口６０５の周辺
部に開口６０６〜６０９が設けられており、これらの開
口６０６〜６０９を介して、図５（ａ）に矢印で表現さ
れた光ビームのように、中央のミリ波のビームの両側に
複数のミリ波のビームが放射される。
【００４３】ミリ波のビームを用いた場合には、障害物
の位置（距離と方位）の情報の他に、ドップラ計測によ
り速度情報を得られるという利点がある。本発明は上述
した実施の形態に何等限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
の位置（距離と方位）の情報の他に、ドップラ計測によ
り速度情報を得られるという利点がある。本発明は上述
した実施の形態に何等限定されるものではなく、その要
旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、車の前方に存在する障
害物の車からの距離と車に対する方位とを短時間で測定
する距離測定装置が提供される。これにより、車の衝突
事故の直前における車と障害物の相対位置を明確にする
ことが可能となり、車の速度や加速度等の情報を併用し
て、衝突事故の原因究明の解明に有力な手がかりが得ら
れるようになる。
害物の車からの距離と車に対する方位とを短時間で測定
する距離測定装置が提供される。これにより、車の衝突
事故の直前における車と障害物の相対位置を明確にする
ことが可能となり、車の速度や加速度等の情報を併用し
て、衝突事故の原因究明の解明に有力な手がかりが得ら
れるようになる。
【図１】本発明の実施の形態による距離測定装置を説明
するための図である。
するための図である。
【図２】「拡大された光ビーム」を説明するための図で
ある。
ある。
【図３】「片側だけ拡大された光ビーム」を作り出す送
光レンズの断面図である。
光レンズの断面図である。
【図４】図１に示される各距離センサによって測定され
る距離ＡＰとＢＰの推移を示すグラフである。
る距離ＡＰとＢＰの推移を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態の種々の変形例を示す図で
ある。
ある。
【図６】本発明の実施の形態の一変形例に用いられる複
数の固定のミリ波のビームを放射させるための装置の構
成を示す図である。
数の固定のミリ波のビームを放射させるための装置の構
成を示す図である。
１００ 車 １０１、１０２ 距離センサ １０３、１０４ 片側だけ拡大された光ビーム １０５ 重複領域
Claims (3)
- 【請求項１】 車に設けられ距離測定装置で、車の前方
に存在する障害物の車からの距離と車に対する方位とを
測定する距離測定装置であり、 車の前方に波動を放射する波動放射手段と、 障害物で反射された波動を検知し、検知した波動に基づ
いて車の異なる二点から障害物までの距離を求める測距
手段とを有し、 その測定可能領域が車幅程度の幅で車の前方に数十メー
トルにわたり延びている距離測定装置。 - 【請求項２】 請求項１において、波動放射手段は車の
両端に設けられる二つの光源を含み、測距手段は車の両
端に設けられる二つの受光素子を含み、二つの光源は
「片側だけ拡大された光ビーム」を交互に放射し、各受
光素子は各光源から放射される「片側だけ拡大された光
ビーム」の障害物による反射光を受光し、二本の「片側
だけ拡大された光ビーム」の重複領域が測定可能領域を
定めている請求項１に記載の距離測定装置。 - 【請求項３】 請求項１において、波動放射手段は車の
中央に設けられる一つの光源を含み、測距手段は車の両
端に設けられる二つの受光素子を含み、光源は「拡大さ
れた光ビーム」を放射し、この「拡大された光ビーム」
の照射領域が測定可能領域を定めている請求項１に記載
の距離測定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9312177A JPH11142112A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 距離測定装置 |
| US09/189,083 US6097476A (en) | 1997-11-13 | 1998-11-09 | Distance measuring apparatus |
| EP98121406A EP0918232A3 (en) | 1997-11-13 | 1998-11-11 | Distance measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9312177A JPH11142112A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 距離測定装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007212286A Division JP2008020462A (ja) | 2007-08-16 | 2007-08-16 | 距離測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142112A true JPH11142112A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18026157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9312177A Withdrawn JPH11142112A (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | 距離測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097476A (ja) |
| EP (1) | EP0918232A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11142112A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002214327A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 距離計測装置及び物体検知装置 |
| JP2016078639A (ja) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | カーブ路減速支援装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001508572A (ja) * | 1997-01-22 | 2001-06-26 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 自立移動式装置のドッキングの位置決め方法および装置 |
| JP3986671B2 (ja) * | 1998-07-15 | 2007-10-03 | 本田技研工業株式会社 | 物体検知装置 |
| DE19949409A1 (de) * | 1999-10-13 | 2001-04-19 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Objektdetektierung |
| US6470273B2 (en) | 2000-11-08 | 2002-10-22 | Milton Halsted | Collision warning system |
| DE10258287A1 (de) * | 2002-12-13 | 2004-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Einrichtung zur Objektdetekrierung |
| DE10346336A1 (de) * | 2003-10-06 | 2005-04-21 | Bosch Gmbh Robert | Multisensor-Ortungsgerät |
| DE102005055107A1 (de) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | System zur Erfassung von Objekten in den Umgebung eines Kraftfahrzeugs |
| DE102005056800A1 (de) * | 2005-11-29 | 2007-05-31 | Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems und Radarsystem |
| US20100152967A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Delphi Technologies, Inc. | Object detection system with learned position information and method |
| US20120203428A1 (en) * | 2011-02-08 | 2012-08-09 | Honda Motor Co., Ltd | Road profile scanning method and vehicle using side facing sensors |
| CN102749626B (zh) * | 2012-07-17 | 2015-04-08 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 雷达传感器、汽车以及目标方位识别方法 |
| US20150336462A1 (en) * | 2014-05-21 | 2015-11-26 | Ford Global Technologies, Llc | Sonic triangulation method for locating vehicles for hands-free electric vehicle charging |
| US9463706B2 (en) | 2014-07-23 | 2016-10-11 | Ford Global Technologies, Llc | Infrared triangulation method for locating vehicles for hands-free electric vehicle charging |
| CN112284337B (zh) * | 2020-11-25 | 2021-08-03 | 武汉大学 | 一种河工模型多参量测量装置及其行走控制方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2156001B2 (de) * | 1971-11-11 | 1975-10-16 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Abstandswarnvorrichtung für Fahrzeuge |
| JPS5227888B2 (ja) * | 1972-04-08 | 1977-07-22 | ||
| US4681431A (en) * | 1985-02-27 | 1987-07-21 | Sineco, Inc. | Optical ranging anti-collision technique and system |
| DE3637165A1 (de) * | 1986-10-31 | 1988-05-05 | Rainer Ashauer | Verfahren und einrichtung zum verhindern von zusammenstoessen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge im strassenverkehr |
| JPH04355390A (ja) * | 1991-06-03 | 1992-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 距離計測装置 |
| US5313262A (en) * | 1992-09-30 | 1994-05-17 | Imra America, Inc. | Systems and methods for object detection using beam widening optics |
| US5341346A (en) * | 1993-08-16 | 1994-08-23 | Youlton Francis W | Portable narrow angle sonar range finder |
| JP3183598B2 (ja) * | 1993-12-14 | 2001-07-09 | 三菱電機株式会社 | 障害物検知装置 |
| JP3640097B2 (ja) * | 1994-12-14 | 2005-04-20 | セイコーエプソン株式会社 | 光センシング装置 |
| US5877849A (en) * | 1997-05-12 | 1999-03-02 | Advanced Optical Technologies, Llc | Object detection system |
-
1997
- 1997-11-13 JP JP9312177A patent/JPH11142112A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-11-09 US US09/189,083 patent/US6097476A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-11-11 EP EP98121406A patent/EP0918232A3/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| JP2002214327A (ja) * | 2001-01-23 | 2002-07-31 | Hamamatsu Photonics Kk | 距離計測装置及び物体検知装置 |
| JP2016078639A (ja) * | 2014-10-16 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | カーブ路減速支援装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0918232A3 (en) | 1999-12-29 |
| US6097476A (en) | 2000-08-01 |
| EP0918232A2 (en) | 1999-05-26 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
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