JPS5992372A - 車両用障害物検知装置 - Google Patents

車両用障害物検知装置

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JPS5992372A
JPS5992372A JP57203329A JP20332982A JPS5992372A JP S5992372 A JPS5992372 A JP S5992372A JP 57203329 A JP57203329 A JP 57203329A JP 20332982 A JP20332982 A JP 20332982A JP S5992372 A JPS5992372 A JP S5992372A
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Minoru Nishida
実 西田
Tadashi Hattori
正 服部
Nobuyoshi Sakakibara
伸義 榊原
Masao Kodera
小寺 正夫
Hiroyuki Sakakibara
啓之 榊原
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Soken Inc
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Nippon Soken Inc
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

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  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ光を用いて走行車両の所定方向の障害物
を検知するようにした車両用障害物検知装置に関するも
のである。
(メを来、この種の装置として、レーザダイオードから
のレーザ光を発光用の凸レンズを介しC車両前方に発光
し、車両前方の障害物からの反射光を受光用の凸レンズ
を介して受光素子−に”C受光して車両前方の障害物を
検知するようにしたものがある。
しかしながら、このような装置では検出距離が変化する
とレンスに入ってくる反射光のレンスにり1′4る入射
角環が変化し、反射光の結像の位置がずれてしまい、j
4+古物が近いと反射光が受光素子に入らなくなり検出
できなくなるという問題がある。
本発明は」1記問題に鑑みたもので、受光用の光学手段
(凸レンズあるいは凹面鏡等)の一部に、所定方向にお
ける障害物の検出範囲のうち近距離の検出範囲の障害物
からの反射光のみを受光素子に至らしめてそれを受光さ
−Uる近距離検出用導光部を設けることによっ”C1近
距離の障害物をも十分に検出することができる車両用障
害物検出装置を提供することを目的とするものである。
以下本発明を図に示す実施例について説明する。
第1図はその第1実施例を示す概略構成図である。
この第1図においr、100はレーザ光を発光させ、障
害物により反射した反射光を受光する発光・受光部、2
00は信号処理・演算部、300は表示警報回路である
。発光・受光部100において、11はレーザ光を発光
する発光素子とし°このレーザダイオード、12は発光
されたレーザ光を適当な発散角度に絞る発光用の光学手
段としての凸レンズ(以下発光レンズ)、13は物体か
ら反射された反射光を集光する受光用の光学手段として
の凸レンズ(以下受光レンズ)、14は反射光を入れる
近距離検出用としての平面部、15は反射光を受光する
受光素子(例えばホトダイオード)である。発光素子1
1および受光素子15は発光レンズ12および受光レン
ズ13の焦点近傍でかつ焦点からレンズ寄りに設定され
ている。16はレーザダイオード11を駆動する発光回
路、17は受光素子15の信号を増幅する受光回路、1
8は受光レンズ13を本体ケース20に固定するクツシ
ロン、19は発光レンズL2を本体’r−ス20に固定
するクツシロン、20は発光・受光部100の本体ケー
ス”Cある。
第2図において、(A)はエンジンルームを上から見た
図であり、(B)は車両側面の主要被断面図である。■
は図示しないステーでエンジンルーム内に固定された障
害物検知装置、2はラジェータ、3はエンジン本体、4
はフロントグリル、5はバンパであり、6は障害物検知
袋wlから発光されたレーザ光、7はレーザ光6が物体
に当り反射された反射光である。なお、ラジェータ2と
フロントグリル4の間に間隙がなき場合には、バンバ5
の上部あるいは下部に取り付けを行なうことも可能であ
る。
第3図(八)はff11図に示ず発光・受光部100の
本体ケース20を前方から見た図であり、(B)はレー
ザ光の障害物による反射を示す概略図である。7!1は
レーザ光が物体に当った時のビーム径、7!2は発光レ
ンズ12と受光レンズ13の中心距離、7!3は受光レ
ンズ13から受光素子15までの距離、7!4は受光素
子15の受光面の直径、m−J受光レンズ13に設けた
平面部14の受光レンズ13の中心に近い端と受光レン
ズ13の中心との間隔、m2は平面部14の幅、m3は
平面部14のへさである。Llを反射光が平面部14を
通り集光・りすに受光素子15に入る時の障害物までの
最大距離、L 2を反射光が平面部14を通り受光素子
15に入る時の障害物までの最小距離とずれば、m 1
.m2.m3が次のように概算される。
ずブロック図である。信号処理・演算部200において
、40はレーザダイオード11を発光さ・Uるためのト
リガパルスを発生ずるトリガ回路、50は受光回路17
の出力を人力として反射光のタイミングを求める信号処
理回路、60はフロントグリルで反射したレーザ光によ
り誤検出を防ぐための近距離カット回路、70はトリガ
回路40と近距離カッ1回路60の信号を人力として発
光から受光までの時間を81数して前方の障害物までの
+rv Mを求めるとともに図示しないスピードメータ
からの信号Sを人力として現在の走行速度に対する安全
距離を求める演算回路、80は各回路素子に所定の電圧
・電流を供給する電源回路である。
また、300は演算回路70の出力を入力として障害物
を検知した時障害物までの距離を表示するとともに障害
物までの距離が安全距離よりも小さくなった場合にはW
?llを発する表示警報回路である。
上記構成において、その作動を第5図のタイムチャート
を用いて説明する。今、トリガ回路40にて第5図(I
l+に示ずようなトリガパルスを周期的に発生させる。
トリガパルスの立ち上がりで発光回路16によりレーザ
ダイオード11を駆動し、第5図(b)に示すようなレ
ーザ光を発光する。このレーザ光は発光レンズ12を通
して車両前方へ発光される。この時、レーザダイオード
11が発光レンズ12の焦点より発光レンズ12寄りに
あるため、レーザ光は所定の角度で発散していく。レー
ザ光の発散角は検出したい最高距離、物体の大きさ、レ
ーザ光の強度、受光回路17の能力から決定される。前
方の障害物で反射した反射光は受光レンズ13で集光さ
れ受光素子15に導かれる。
この時、受光素子15は受光レンズ13の焦点近傍に設
置されているので効率良く反射光を集光できる。受光素
子15は光を電気信号に変換し、この変換された電気信
号は受光回路17に人力されて増幅される。この時の受
光[1111617の出力は例えば第5図(C1に示す
ようになる。ここで、Plはフロントグリル4で反射さ
れた反射光であり、P2は前方の障害物で反射された反
射光を示す。この受光信号は信号処理回IP150でピ
ーク値を検出され、第5図(dlに示ずようにPl、P
2に対応する信号TI、T2が出力される。この信号処
理回路50の出力信号はトリガII!回路40の出力信
号とともに近距離カット回路60に人力される。そして
、この近距離カット回路60にて誤動作を防ぐために近
距離p (例えば0.5〜1m)に相当する時間τ2 
(近距離p、光−速Cとするとτ2−21/C)の間の
信号をカントしそれ以降の信号を反射信号として障害物
検知の信号を出力する。このことを詳述すると、第5図
(elにおいて、(a)に示す信号の立ち−Lがりから
発光のピーク値までの時間は常に一定値τlたけ遅れる
。そごで、(a)に示す借りの立ち上がりからτ1+τ
2時間の間、高レベルの信号(第5図(e)に示す)を
フくる。この信号のへレベルの時、(05図(dlの信
号をカットするようにし、これにJリフロントグリル4
の反射信号T +をカットする。そして、トリガ信号(
第5図(a))の立ち上がりご立ち上がり反射信号1゛
2で立ち下がる第5図([)に示す信号が信号処理回路
60から出力され、演算回路70に入力される。ここで
第5図(f)の信号の高レベルの間、図示しないカウン
タでdl数し“ζ時間を求め、それから11時間を減算
し、第5図(flに示す発光のピークから受光のピーク
までの時間tを求め、c−t / ’lの計算を行ない
障害物までの距離を求め、この(8号を出力する。一方
、図示しないスピードメータの信号Sを演諒回1?δ7
0に入力し、車両の速度を検出し、あらかじめ決められ
た走行速度に対する前方の障害物までの安全距離を求め
る。先程の障害物までの距離が安全距離以上の場合は低
レベル、安全距離以内の場合は高レベルの信号を出力す
る。
演算回路70の出力信号は表示警報回路300に入力さ
れ、障害物までの距離を表示するとともに、障害物まで
の距l1luが安全距P!II以内になると警報を発す
る。
第6図において、(A)は本発明の第2実施例の発光・
受光部100′を示している。直接反射光を受光素子1
5に入れるために第1実施例の平面部14の代わりにレ
ンズ13′に穴14’をあけたものである。発光・受光
部100′のその他の部分は第1実施例と同様である。
(B)は受光レンズ13′を前方から見た図で、穴14
゛の位置および大きさは第1実施例と同様であり、反射
光は効率良く受光素子15に入射する。
第7図に本発明の第3実施例を示す。近距離からのレー
ザ反射光を直接受光素手工5に入れる代わりに、焦点距
離を長くする曲率を有し受光レンズ13″とは光軸がず
れるようにして受光l/ンズ13“に組み込まれたレン
ズ14”を用いて受光素子15に反射光を集光させるも
のである。第7図(A)は発光・受光部100“を示し
ている。
13″は受光レンツJ、14“は受光レンズ13〃に組
み込まれた近+11i離検出用受光レンズである。
発光・受光部10(じのその他の部分は第1実施例と同
様である。(B)はレンズ13“を前方がら見た図で、
受光部F I 5に入れる反射光の桶度はレンズ14″
の位置、大きさ、焦点距離、光軸のずれ角度を適当に選
ぶことによって調節することができる。なお、レンズ1
4#は焦点距離を長くする曲率を有しその光軸を受光レ
ンズ13“と同しにしたもの、あるいは受光レンズ13
″と同じ曲率を有し受光レンズ13″と光軸がずれるよ
うに組み込んだものであってもよい。
ff18図に本発明の第4実klを示す。反射光の集光
を第I実施1夕qの受光レンズ13の代わりに反対問面
鏡13 ″′を用いるものである。(A)は発光・受光
部のうちの受光部を示している。図において、13 ”
’は凹面鏡、14 ”’は凹面鏡の一部に設けた平面反
射部、15は受光素子、17は受光回路、18′ゲは凹
面鏡13 ’を本体ケース20に固定するクッション、
21はガラスあるいは透明アクリル板で受光部を保護す
る保護板である622は保護板21を本体ケース20に
固定するクッションである。また受光素子15は凹面鏡
13 ”’の焦点近傍に設置してあり、反射光の集光を
第1実施例と同様に効率良く行なうことができる。また
近距^11からの反射光は凹面鏡13 ”の一部に取り
付けられた平面反射部14 ’で集光せずに反射され受
光素子15に入る。
第9図に本発明の第5実施例を示す。反射光の集光と第
1実施例の受光レンズ13の代わりにフレネルレンズ1
3“″を用いるものであり、14 ”はフレネルレンズ
13 Yとは曲率、焦点の位置をずらしたものである。
なお、上記第1、第2、ff13、第4、第5実施例に
おいて、レーザダイオードIL受光素子15を発光レン
ズ12および受光レンズ13.13’13″、l 3 
”−あるいは受光凹面鏡13〃“の焦点近傍に設置する
ものを示したが、レーザダイオードIL受光素j’15
のいずれか一方または両方を焦点に設置する。1;うに
してもよい。
また、近距離検出用導光部として種々のものを示したが
、さらに凹レンズのものを用いるようにしてもよい。
さらに、近距!lll 検出用導光部を受光レンズある
いは受光凹面鏡の中の1ケ所にだけ設けるものを示した
が、多数ケ所に分割して設けるようにしてもよい。
以上述べたように本発明では、受光用の光学手段の一部
に、所定方向における障害物の検出範囲のうち近距離の
検出範囲の障害物からの反射光のみを受光素子に至らし
め°ζそれを受光さ(る近距離検出用導光部を設けてい
るから、近距離がらの反射光も受光素Y−に入れること
ができ、従って広範囲の障害物検知を行な・)ことがで
きるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のff1l実施例を示す概略構成図、第
2図は障害物検知装置の車両への取付状態を示す概略構
成図、第3図は受光レンズへの平面部の組み込み状態を
示す概略構成図、第4図は第1図に示す装置の電気結線
部分を示すブロック図、第5図は作動説明に供する信号
波形図、第6、第7、第8図、第9図は他の実施例を示
す概略構成図である。 11・・・レーザダイオード、12・・・発光レンズ。 13・・・受光レンズ、14・・・平面部、15・・・
受光素子、16・・・発光回路、17・・・受光回路、
200・・・信号処理・演算部、300・・・表示警報
回路。 代理人弁理士 岡 部   隆 第 1 図 第 2t”/1 第5図 第9図 第6図 (A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 発光素子にて発光されたレーデ光を、凸レンズあるいは
    凹面鏡等の発光用の光学手段により適当な発it角度に
    絞って車両の所定方向に発散さゼ、その所定方向の障害
    物からの反射光を受光用の光学手段により集光し、それ
    を受光素子にて受光して、走行車両の所定方向の障害物
    を検知するようにした車両用障害物検知装置において、
    前記受光用の光学手段の一部に、前記所定方向における
    障害物の検出範囲のうち近距離の検出範囲の障害物から
    の反射光のみを前記受光素子に至らしめてそれを受光さ
    せる近距離検出用導光部を設けたことを特徴とする車両
    用障害物検知装置。
JP57203329A 1982-11-18 1982-11-18 車両用障害物検知装置 Granted JPS5992372A (ja)

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JP57203329A JPS5992372A (ja) 1982-11-18 1982-11-18 車両用障害物検知装置

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JP57203329A JPS5992372A (ja) 1982-11-18 1982-11-18 車両用障害物検知装置

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JPS5992372A true JPS5992372A (ja) 1984-05-28
JPH0153752B2 JPH0153752B2 (ja) 1989-11-15

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JP (1) JPS5992372A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04118685U (ja) * 1991-04-05 1992-10-23 スタンレー電気株式会社 車載用光レーダ装置
JP2015081801A (ja) * 2013-10-21 2015-04-27 オムロン株式会社 限定領域反射型光学センサ及び電子機器
JP2015184026A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置
JP2018124285A (ja) * 2018-03-08 2018-08-09 オムロン株式会社 限定領域反射型光学センサ及び電子機器
JP2021047141A (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置及びレーザレーダ装置用レンズ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021047141A (ja) * 2019-09-20 2021-03-25 株式会社デンソーウェーブ レーザレーダ装置及びレーザレーダ装置用レンズ

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