JPS63106587A - 障害物検知装置 - Google Patents
障害物検知装置Info
- Publication number
- JPS63106587A JPS63106587A JP61251748A JP25174886A JPS63106587A JP S63106587 A JPS63106587 A JP S63106587A JP 61251748 A JP61251748 A JP 61251748A JP 25174886 A JP25174886 A JP 25174886A JP S63106587 A JPS63106587 A JP S63106587A
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、重両用の障害物検知装置に係わり、特にレー
ザレーダを用いた障害物検知装置に関する。
ザレーダを用いた障害物検知装置に関する。
車両用の障害物検知に光レーダを用いる場合、障害物の
検知が可能な反射光パワーを確保するには、遠距離の障
害物はど大きな送光パワーを必要とし、一方１人間の目
にレーザ光があたると危険なので必要以上のパワーを出
力しないようにする必要がある。このため、従来の装置
では、特開昭４９−１６４６３号に記載のように、車両
の速度、外部の明るさ等に応じてレーザ光の出力を変化
させることにより安全性の確保をはかつていた。
検知が可能な反射光パワーを確保するには、遠距離の障
害物はど大きな送光パワーを必要とし、一方１人間の目
にレーザ光があたると危険なので必要以上のパワーを出
力しないようにする必要がある。このため、従来の装置
では、特開昭４９−１６４６３号に記載のように、車両
の速度、外部の明るさ等に応じてレーザ光の出力を変化
させることにより安全性の確保をはかつていた。
上記の従来技術は、障害物が車両の前方近距離に存在す
るしないにかかわらず、車面速度が小さくなった時にレ
ーザ光の出力を下げていた。このため、実際に人間がレ
ーザの影響を受ける範囲内にいなくても、レーザレーダ
の光出力が絞られ。
るしないにかかわらず、車面速度が小さくなった時にレ
ーザ光の出力を下げていた。このため、実際に人間がレ
ーザの影響を受ける範囲内にいなくても、レーザレーダ
の光出力が絞られ。
このために検知可能な範囲が不必要に制限されてしまう
という問題があった。
という問題があった。
本発明の目的は、安全上の必要時以外にはレーザ光の出
力低下を出来るだけ押さえることのできね車両用の障害
物検知装置を提供することにある。
力低下を出来るだけ押さえることのできね車両用の障害
物検知装置を提供することにある。
上記目的は、障害物までの距離を検知し、その情報に従
ってレーザダイオードに流す電流を変化させるような回
路を逆光系に挿入することにより、達成される。
ってレーザダイオードに流す電流を変化させるような回
路を逆光系に挿入することにより、達成される。
障害物からの反射光を捕えることにより、障害物までの
距離が分かる。車両から一定距離内に障害物が存在して
いる場合、距離が短くなるにつれてレーザダイオード駆
動回路にかける電圧を減らしていく、その結果、レーザ
の出力が徐々に小さくなるので、検知障害物が人間であ
っても、レーザの影響から保護される。
距離が分かる。車両から一定距離内に障害物が存在して
いる場合、距離が短くなるにつれてレーザダイオード駆
動回路にかける電圧を減らしていく、その結果、レーザ
の出力が徐々に小さくなるので、検知障害物が人間であ
っても、レーザの影響から保護される。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。同図
に於て、パルス発生器１より特定周期のパルスを受けた
ドライバ２は、最初一定量のレーザダイオード駆動電流
を作り出す、ドライバ２によりレーザダイオードが作動
し、発射した光は送光用凸レンズ４ａによって広がり角
を絞られ、車両前方に照射される。レーザダイオード３
の前方には、送光タイミングを調べるための受光素子５
ａが設置されている。
に於て、パルス発生器１より特定周期のパルスを受けた
ドライバ２は、最初一定量のレーザダイオード駆動電流
を作り出す、ドライバ２によりレーザダイオードが作動
し、発射した光は送光用凸レンズ４ａによって広がり角
を絞られ、車両前方に照射される。レーザダイオード３
の前方には、送光タイミングを調べるための受光素子５
ａが設置されている。
一方、車両前方の障害物から反射してきた光は受光用凸
レンズ４ｂにより集光され、受光素子５ｂで光電変換さ
れる。レンズ５ａ、５ｂ両方の受光素子より得られた信
号は、増幅回路６ａ、６ｂで増幅された後スレッショル
ドディテクタ７ａ。
レンズ４ｂにより集光され、受光素子５ｂで光電変換さ
れる。レンズ５ａ、５ｂ両方の受光素子より得られた信
号は、増幅回路６ａ、６ｂで増幅された後スレッショル
ドディテクタ７ａ。
７ｂでパルス信号に変えられる。この信号のうち、ディ
テクタ７ａから送光タイミングを示す信号５ＴＡＲＴは
フリップフロップ８をセットし、ディテクタ７ｂからの
受光タイミングを示す信号５ＴＯＰはフリップフロップ
８をリセットする。
テクタ７ａから送光タイミングを示す信号５ＴＡＲＴは
フリップフロップ８をセットし、ディテクタ７ｂからの
受光タイミングを示す信号５ＴＯＰはフリップフロップ
８をリセットする。
著してこのフリッププロップ８がセットされている間の
、パルス発生器１３からのパルス数をカウンタ９で計数
すると、この計数値は障害物までの距離に比例するがこ
れがマイクロコンピュータ１０に入力される。マイクロ
コンピュータ１ｏでは、入力パルス数から障害物までの
距離を計算する。カウンタ９はパルス発生器１により、
１回の動作終了ごとにリセットされ、つぎの計測に備え
られる。
、パルス発生器１３からのパルス数をカウンタ９で計数
すると、この計数値は障害物までの距離に比例するがこ
れがマイクロコンピュータ１０に入力される。マイクロ
コンピュータ１ｏでは、入力パルス数から障害物までの
距離を計算する。カウンタ９はパルス発生器１により、
１回の動作終了ごとにリセットされ、つぎの計測に備え
られる。
以上のようにして、車両前方の障害物までの距離が測定
されると、後述のようにこの距離に応じた信号をマイク
ロコンピュータ１０が可変電圧装置１１に与え、これに
よってドライバ２への印加電圧が変化して送光パワーが
制御される。
されると、後述のようにこの距離に応じた信号をマイク
ロコンピュータ１０が可変電圧装置１１に与え、これに
よってドライバ２への印加電圧が変化して送光パワーが
制御される。
第２図は可変電圧装置１１およびドライバ２の構成例を
示したものである。この図で、−次電圧Ｖａはトランジ
スタ１１０により電圧降下を受けて出力される。この出
力電圧は抵抗１１２，１１３により分圧されてオペアン
プ１１６へ入力される。
示したものである。この図で、−次電圧Ｖａはトランジ
スタ１１０により電圧降下を受けて出力される。この出
力電圧は抵抗１１２，１１３により分圧されてオペアン
プ１１６へ入力される。
オペアンプ１１６の他の１つの入力には、マイクロコン
ピュータ１０からの制御データがディジタルアナログ変
換器（Ｄ／Ａ）１２によりアナログ値に変換されて入力
されており、この２つの入力の差に比例した電圧がオペ
アンプ１１６から出力される。この出力は更に抵抗１１
５． トランジスタ１１４を介してトランジスタ１１
０に帰還され、このようにして可変電圧装置１１の出力
電圧は、マイクロコンピュータ１０からの制御データに
より可変設定される。
ピュータ１０からの制御データがディジタルアナログ変
換器（Ｄ／Ａ）１２によりアナログ値に変換されて入力
されており、この２つの入力の差に比例した電圧がオペ
アンプ１１６から出力される。この出力は更に抵抗１１
５． トランジスタ１１４を介してトランジスタ１１
０に帰還され、このようにして可変電圧装置１１の出力
電圧は、マイクロコンピュータ１０からの制御データに
より可変設定される。
ドライバ２では、可変電圧装置１１の出力電圧が抵抗２
０を介して、コイル２２，２３，２４゜コンデンサー２
５．２６．２７により形成されるパルス整形回路（ＰＦ
Ｎ）に充電される。この充電電圧は、パルス発生器１か
らのパルスにより開閉されるサイリスタ２１を介してレ
ーザダイオード３に放電されるが、この放電電流はコン
デンサー２５〜２７の充電電圧、つまり可変電圧装置１
１の出力で決まり、これによってレーザダイオード３か
らの送光パワーが制御されることになる。
０を介して、コイル２２，２３，２４゜コンデンサー２
５．２６．２７により形成されるパルス整形回路（ＰＦ
Ｎ）に充電される。この充電電圧は、パルス発生器１か
らのパルスにより開閉されるサイリスタ２１を介してレ
ーザダイオード３に放電されるが、この放電電流はコン
デンサー２５〜２７の充電電圧、つまり可変電圧装置１
１の出力で決まり、これによってレーザダイオード３か
らの送光パワーが制御されることになる。
第３図は送光パワーＰｔを制御するためのマイクロコン
ピュータ１０における処理手順を示したフローチャート
であり、第４図は障害物までの距離Ｒに対して、送出す
べき送光パワーＰｃの関係例を示している。第４図では
、障害物までの距離Ｒがｒｌ、ｒ２．ｒ３と増大するに
つれて送光パワーがステップ状に増大するようにしてお
り、第３図の処理によって、このような特性を以下のよ
うに実現している。
ピュータ１０における処理手順を示したフローチャート
であり、第４図は障害物までの距離Ｒに対して、送出す
べき送光パワーＰｃの関係例を示している。第４図では
、障害物までの距離Ｒがｒｌ、ｒ２．ｒ３と増大するに
つれて送光パワーがステップ状に増大するようにしてお
り、第３図の処理によって、このような特性を以下のよ
うに実現している。
第３図において電源が入れられ、レーザレーダが作動開
始すると、まず近距離に人間がいても安全なように、最
低送光パワーＰｔ をその最低の設定値Ｐｔ１とする（
ステップＡ）、ここでＰｔ をＰｔ１にするというのは
、そうなるような制御データをマイクロコンピュータ１
０から出力して可変電圧装置１１へ与える、ということ
であり、以下でもこれは同じである。つづいてステップ
Ｂでは、障害物の有無を判定する。ここで障害物を検知
しなかったときはステップＤへ進み、ここでＰｔが最大
出力Ｐｔｍか否かを判定する。最大でなれれば、ステッ
プＦで光出力Ｐｔを１ステップ大きくした後、ステップ
Ｂへ戻る。このようにして、障害物が検知されないとき
はＰ ｔ ” Ｐ ｔ−で一定となる。
始すると、まず近距離に人間がいても安全なように、最
低送光パワーＰｔ をその最低の設定値Ｐｔ１とする（
ステップＡ）、ここでＰｔ をＰｔ１にするというのは
、そうなるような制御データをマイクロコンピュータ１
０から出力して可変電圧装置１１へ与える、ということ
であり、以下でもこれは同じである。つづいてステップ
Ｂでは、障害物の有無を判定する。ここで障害物を検知
しなかったときはステップＤへ進み、ここでＰｔが最大
出力Ｐｔｍか否かを判定する。最大でなれれば、ステッ
プＦで光出力Ｐｔを１ステップ大きくした後、ステップ
Ｂへ戻る。このようにして、障害物が検知されないとき
はＰ ｔ ” Ｐ ｔ−で一定となる。
もしステップＢにおいて障害物有りと判定されるとステ
ップＨ，Ｃへ進み、障害物との距１ｉＲの検出値に対し
、送光パワーＰｉが第４図の対応値に等しいときはステ
ップＢへ戻る。もし送光パワＰｔの方が大きすぎるとき
はステップＥで対応する値までＰｉを減らし、小さすぎ
るときはステップＧで逆に増やす。このようにして、障
害物を検知したときには、それが人体であっても障害を
与えることのないように、距離に応じて送光パワーを制
御できる。ただし、送光パワーは安全な範囲でなるべく
大きくしたいので、そのように第４図の特性を決定する
方法を以下で説明する。
ップＨ，Ｃへ進み、障害物との距１ｉＲの検出値に対し
、送光パワーＰｉが第４図の対応値に等しいときはステ
ップＢへ戻る。もし送光パワＰｔの方が大きすぎるとき
はステップＥで対応する値までＰｉを減らし、小さすぎ
るときはステップＧで逆に増やす。このようにして、障
害物を検知したときには、それが人体であっても障害を
与えることのないように、距離に応じて送光パワーを制
御できる。ただし、送光パワーは安全な範囲でなるべく
大きくしたいので、そのように第４図の特性を決定する
方法を以下で説明する。
第５図は、障害物までの距離Ｒと反射光パワーＰＲの関
係の一例を示す図である。図におけるＰＲヨは、受光素
子が捕えることのできる最低限の、障害物からの反射光
のパワーである。距離Ｒが短かくなれば、それに伴い反
射光パワーＰＲは上昇する。
係の一例を示す図である。図におけるＰＲヨは、受光素
子が捕えることのできる最低限の、障害物からの反射光
のパワーである。距離Ｒが短かくなれば、それに伴い反
射光パワーＰＲは上昇する。
一方、第６図は送光パワーを一定値Ｐｔａにした場合の
障害物までの距離Ｒと送光ビームの電力密度Ｐの関係を
示している。送光ビームのスポット面積は距離Ｒの２乗
に比例するため、ｆｔｉ力密度Ｐは距離Ｒの２乗と反比
例関係にある。あらかじめレーザの人体に対する最大許
容露光量ＭＰＥを設定すると、特定送光パワーＰｔ！に
おいて、最大許容露光量ＭＰＥを越えるような境界距離
ｒが計算できる。従って、第５図に示す通り、境界距離
ｒにおける反射光パワーＰＲが、ＰＲＩＩより下がらな
い程度まで送光パワーＰｔ をＰｔａからＰｔｂへと小
さくすれば、逆光ビームの電力密度Ｐは最大許容露光量
ＭＰＥ内に収まる。以上の考え方を基にすると、第４図
のように段階的に境界比１ｉｒとｒに対応した逆光パワ
ーＰｔの値を求めることができる。
障害物までの距離Ｒと送光ビームの電力密度Ｐの関係を
示している。送光ビームのスポット面積は距離Ｒの２乗
に比例するため、ｆｔｉ力密度Ｐは距離Ｒの２乗と反比
例関係にある。あらかじめレーザの人体に対する最大許
容露光量ＭＰＥを設定すると、特定送光パワーＰｔ！に
おいて、最大許容露光量ＭＰＥを越えるような境界距離
ｒが計算できる。従って、第５図に示す通り、境界距離
ｒにおける反射光パワーＰＲが、ＰＲＩＩより下がらな
い程度まで送光パワーＰｔ をＰｔａからＰｔｂへと小
さくすれば、逆光ビームの電力密度Ｐは最大許容露光量
ＭＰＥ内に収まる。以上の考え方を基にすると、第４図
のように段階的に境界比１ｉｒとｒに対応した逆光パワ
ーＰｔの値を求めることができる。
本発明によれば、車両前方近距宿において障害物が存在
している場合、障害物までの距離に応じてレーザレーダ
の光出力を変化させ、レーザビームを人体が眼に受けて
も危険のないようにできる。
している場合、障害物までの距離に応じてレーザレーダ
の光出力を変化させ、レーザビームを人体が眼に受けて
も危険のないようにできる。
更に、障害物が車両近距離内で発見された場合、しμダ
の検知範囲の重視ポイントが近距離内に置かれるため、
本発明の装置により光出力を低下させて、余分な光照射
を押える効果がある。
の検知範囲の重視ポイントが近距離内に置かれるため、
本発明の装置により光出力を低下させて、余分な光照射
を押える効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図に
おけるレーザダイオード駆動回路及び可変電圧装置の具
体的構成例を示す回路図、第３図は送光パワーを制御す
るためのマイコンにおける処理手順を示すフローチャー
ト、第４図は本発明の装置における障害物までの距離に
対する送光パワー特性例を示す図、第５図は障害物まで
の距離と反射光パワーの関係を示す図、第６図は送光パ
ワ一定の場合の障害物までの距離と光の電力密度の関係
を示す図である。 ｌ・・・パルス発生器、２・・・ドライバ、３・・・レ
ーザダイオード、４ａ・・・送光用凸レンズ、４ｂ・・
・受光用凸レンズ、５ａ、５ｂ・・・受光素子、６ａ、
６ｂ・・・増幅回路、７ａ、７ｂ・・・スレッショルド
ディテクタ、８・・・フリップフロップ、９・・・カウ
ンタ、１０・・・マイクロコンピュータ、１１・・・可
変電圧装置。
おけるレーザダイオード駆動回路及び可変電圧装置の具
体的構成例を示す回路図、第３図は送光パワーを制御す
るためのマイコンにおける処理手順を示すフローチャー
ト、第４図は本発明の装置における障害物までの距離に
対する送光パワー特性例を示す図、第５図は障害物まで
の距離と反射光パワーの関係を示す図、第６図は送光パ
ワ一定の場合の障害物までの距離と光の電力密度の関係
を示す図である。 ｌ・・・パルス発生器、２・・・ドライバ、３・・・レ
ーザダイオード、４ａ・・・送光用凸レンズ、４ｂ・・
・受光用凸レンズ、５ａ、５ｂ・・・受光素子、６ａ、
６ｂ・・・増幅回路、７ａ、７ｂ・・・スレッショルド
ディテクタ、８・・・フリップフロップ、９・・・カウ
ンタ、１０・・・マイクロコンピュータ、１１・・・可
変電圧装置。
Claims (1)
- １、送出した光の反射光により障害物の有無を検出する
とともに送出光と反射光の送受信タイミングの差から障
害物までの距離を検出するように構成した車両用の障害
物検知装置に於て、送出光のパワーを上記障害物までの
検知距離が小さい程小さい値とすることによつて上記障
害物が人体であつてもその人体へ危害を与えないように
制御する送出光制御手段を設けたことを特徴とする障害
物検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251748A JPS63106587A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 障害物検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251748A JPS63106587A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 障害物検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63106587A true JPS63106587A (ja) | 1988-05-11 |
Family
ID=17227339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251748A Pending JPS63106587A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 障害物検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63106587A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0829533A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Nec Corp | レーザ・レーダ |
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-
1986
- 1986-10-24 JP JP61251748A patent/JPS63106587A/ja active Pending
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