JPH07209421A - 障害物検知装置 - Google Patents

障害物検知装置

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JPH07209421A
JPH07209421A JP6023467A JP2346794A JPH07209421A JP H07209421 A JPH07209421 A JP H07209421A JP 6023467 A JP6023467 A JP 6023467A JP 2346794 A JP2346794 A JP 2346794A JP H07209421 A JPH07209421 A JP H07209421A
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JP
Japan
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obstacle
distance
timing signal
light
receiving
Prior art date
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Pending
Application number
JP6023467A
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English (en)
Inventor
Akio Takahama
昭夫 高浜
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 目の安全性を確保すると共に、そのために必
要な場合以外はレーザ光の出力低減をせず、距離測定値
精度が維持された障害物検知装置を提供する。 【構成】 光源4の点灯タイミング信号を出力するタイ
ミング信号出力手段2は、検知演算手段1で演算された
距離が短い程、点灯タイミング信号を単位時間当たりに
少なく出力するように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、障害物検知装置に関す
るものである。更に詳しくはレーザレーダを用いた主と
して車両用の障害物検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の車両用の障害物検知装置は、レー
ザレーダを用いて障害物までの距離を測定し、測定距離
から一定距離範囲内にある障害物の存在を検知してい
た。車両用の障害物検知にレーザ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
距離の障害物ほど大きな送信光パワーを必要とし、一
方、人間の目にレーザ光が当たると危険なので必要以上
の送信光パワーを出力しないようにする必要がある。こ
のため、従来の装置では搭載車両の走行速度を検出し
て、走行速度がある一定値以下ではレーザ光の出力を下
げるか、又は障害物検知装置の給電を停止して送光しな
いようにするなどして安全性の確保を図っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
障害物が車両の前方近距離に存在するしないに係わら
ず、車両の走行速度が小さくなったときにレーザ光の出
力を下げていたので、実際に人間がレーザ光にらり危害
を与えられる範囲に居ないにもかかわらず、レーザレー
ダの送信光パワーが小さくされていた。このために検知
可能な距離範囲が短く、不必要に制限されてしまうと言
うことがあり、あるいは障害物までの距離が送信光が微
弱なために測定できないか又は精度の悪い測定を余儀な
くされるなどの問題があった。車両の走行速度が小さく
なったときに障害物検知装置の給電を停止しする場合
も、同様の問題があった。
【0004】本発明はこのような状況に鑑み、目の安全
性を確保すると共に、そのために必要な場合以外はレー
ザ光の出力低減をせず、距離測定値精度が維持された障
害物検知装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、光源に点灯タイミング信号を所定周波数で出力する
タイミング信号出力手段と、前記点灯タイミング信号を
受けて前記光源から発生したパルス光を障害物に送信す
る送信手段と、前記障害物から反射し戻ったパルス光を
受信し、受信信号を出力する受信手段と、前記点灯タイ
ミング信号が出力されてから前記受信信号が出力される
までの往復時間を計測する計時手段と、前記計時手段で
計測された往復時間に基づいて、前記障害物を検知する
と共に前記障害物までの距離を演算する検知演算手段と
を具備する障害物検知装置において、前記検知演算手段
で演算された距離が短い程、前記点灯タイミング信号の
周波数を小さくするように前記タイミング信号出力手段
を制御するタイミング制御手段を具備するものである。
【0006】又、請求項2に記載の発明は、光源に点灯
タイミング信号を所定周波数で出力するタイミング信号
出力手段と、前記点灯タイミング信号を受けて前記光源
から発生したパルス光を障害物に送信する送信手段と、
前記障害物から反射し戻ったパルス光を受信し、受信信
号を出力する受信手段と、前記点灯タイミング信号が出
力されてから前記受信信号が出力されるまでの往復時間
を計測する計時手段と、前記計時手段で計測された往復
時間に基づいて、前記障害物を検知すると共に前記障害
物までの距離を演算する検知演算手段とを具備し、走行
体に搭載された障害物検知装置において、前記走行体の
走行速度を測定する速度計を具備し、前記速度計で測定
された走行速度が遅い程、前記点灯タイミング信号の周
波数を小さくするように前記タイミング信号出力手段を
制御するタイミング制御手段を具備するものである。
【0007】
【作用】請求項1に記載の発明では、障害物に送光され
たパルス光は反射して受光され、障害物までの距離が測
定される。障害物が一定距離内に存在する場合、距離が
短い程、単位時間あたりのパルス個数を減少させる。又
は、請求項2に記載の発明では、走行速度が小さい程、
単位時間あたりのパルス個数を減少させる。即ち、一連
の光パルスのエネルギーは、単位面積あたりは距離の自
乗にほぼ反比例して減少し、単位時間あたりは1個の光
パルスのエネルギーに単位時間あたりの個数を乗じた値
にほぼ比例するから、距離が短いとき、単位時間あたり
のパルス個数を減少させて、一連の光パルスのエネルギ
ーの増大を抑止するのである。
【0008】
【実施例】本発明の一実施例を図1により説明する。マ
イクロコンピュータ1は測定開始信号をパルス発生器2
に出力すると共に距離演算を行うCPUである。パルス
発生器2は測定開始信号が入力するとドライバ3を駆動
し、レーザダイオード4からパルス光を放射する。送光
用凸レンズ5は放射されたパルス光を集光して障害物に
送光し、受光用凸レンズ6は障害物から反射して来た光
を受光する。
【0009】受光素子7はレーザダイオード4の前方近
傍に設置され、送光するパルス光の一部を光電変換し、
受光素子8は受光用凸レンズ6の集光位置に設置され、
受光したパルス光を光電変換する。増幅回路9、10は
受光素子7、8から出力する信号をそれぞれ増幅する回
路であり、スレッショルドディテクタ11、12はさら
にそれをパルス信号にディジタル化する回路である。フ
リップフロップ13にはスレッショルドディテクタ11
から送光タイミングを示す信号STARTが入力し、ス
レッショルドディテクタ12から受光タイミングを示す
信号STOPが入力する。
【0010】カウンタ14はパルス発生器15からのパ
ルス数をフリップフロップ13がセットされている間計
数する回路であり、マイクロコンピュータ1はカウンタ
14から出力するパルス数信号に基づき、往復時間を計
時し、障害物までの距離を演算する。そして演算した距
離に基づきパルス発生器2に出力する測定開始信号を制
御する。
【0011】次に動作について説明する。マイクロコン
ピュータ1は先ず1個のパルスを発生するように測定開
始信号をパルス発生器2に出力する。パルス発生器2は
ドライバ3を駆動し、レーザダイオード4から1個のパ
ルス光を放射する。パルス光は受光素子7には直接に、
受光素子8には送光用凸レンズ5を介し、障害物で反射
して受光用凸レンズ6を介して入射する。受光素子7の
使用により送信タイミングの遅延時間補正が行われる。
【0012】受光素子7に入射した光により、スレッシ
ョルドディテクタ11から信号STARTが出力し、フ
リップフロップ13をセットする。受光素子8に入射し
た光により、スレッショルドディテクタ12から信号S
TOPが出力し、フリップフロップ13をリセットす
る。フリップフロップ13がセットされている間のパル
ス数はカウンタ14で計数され、パルス数に基づき、往
復時間が計測され、障害物までの距離が演算される。こ
の動作が繰り返される。
【0013】パルス光が受光素子8に入射せず、一定時
間内にスレッショルドディテクタ12から信号STOP
が出力しないときは、往復時間は計測されず、所定距離
範囲に障害物が存在しないと判断され、フリップフロッ
プ13はリセットされる。マイクロコンピュータ1は演
算した距離に基づいて、単位時間当たりのパルス数を演
算し、単位時間当たりの距離測定回数を定めて、パルス
発生器2に測定開始信号を出力する。
【0014】図2に、単位時間当たりのパルス数を示
す。図2(a)では単位時間当たりのパルス数が大き
く、図2(b)では単位時間当たりのパルス数が小さ
い。
【0015】図3に示すフローチャートは、単位時間当
たりの測定開始信号の個数を制御するためのマイクロコ
ンピュータ1におけ処理手順を示している。前述した単
位時間当たりのパルス数を演算し、単位時間当たりの距
離測定回数を定めることにつき、フローチャートにより
詳述する。ステップS1において、一連の測距動作が開
始する。ステップS2において、マイクロコンピュータ
のプログラム内の測距密度カウンタを単位時間当たりの
送信パルス信号の個数Nを設定する。このとき設定する
個数NはNminである。Nminは後述するように目
に対して安全である、単位時間当たりの送信パルス信号
の個数Nである。ステップS3において、マイクロコン
ピュータは、測距密度カウンタに設定されたNminの
内容に基づき、単位時間当たりNmin個の測定開始信
号をパルス発生器2に与え、測距を行う。この測距は、
後に行う精測定に使用する単位時間当たりの測定開始信
号Nを決定するための粗測定である。
【0016】ステップS4において、ステップS3で得
られた測距値Dが検知範囲の最小距離Dminより小さ
いか否かをみる。測距値Dが検知範囲の最小距離Dmi
nより小さいときは、ステップS5に進み、大きいとき
は、ステップS6に進む。ステップS5において、得ら
れた測距値Dが距離Dminより小さいから、目に対し
て安全である平均送信パワーを維持するために測定密度
カウンタの内容は、Nminのままにして変更しない。
【0017】ステップS6において、得られた測距値D
は検知範囲の最大距離Dmaxを超えるか否かをみる。
測距値Dが距離Dmaxを超えるときは、ステップS7
に進む。測距値Dが距離Dmaxを超えないときは、ス
テップS8に進む。 ステップS7において、測定密度
カウンタの内容は、Nmaxとする。ステップS8にお
いて、ステップS3において粗測定された測定値Dか
ら、Dに対応た測定密度カウンタの内容Nとする。
【0018】ステップS9において、ステップS5、ス
テップS7又はステップS8において設定された単位時
間当たりの測定開始信号の個数Nでパルス光が放射さ
れ、距離の精測定が行われる。ステップS10におい
て、放射されたN個のパルス光により得られた全測定値
の平均値を算出する。ステップS11で終了する。
【0019】図4は障害物までの距離Dに対して、単位
時間当たりの測定回数の関係を示している。本実施例の
障害物検知装置の検知範囲の最小距離はDmin、最大
距離はDmaxである。測距密度カウンタの単位時間当
たりの送信パルス信号の個数Nは、図2(b)に示す目
に対して安全である平均送信パワーとなる、Nminが
最小である。これより小さい数は測定精度を低下させる
だけで無意味である。又検知範囲の最大距離Dmaxを
光が往復する時間以上に送信パルスの周期を小さくする
ことはできないから、送信パルスの周期には上限が存在
し、この上限に対する測定密度カウンタの内容がNma
xである。従って、測定密度カウンタの内容はNmin
からNmaxの範囲の値をとることとなる。
【0020】次に他の実施例について図5及び図6によ
り説明する。本実施例は上述した一実施例に自車速度を
計測するための速度計16が付加して構成された点が異
なるのみであり、従って説明の詳述は省略する。
【0021】本実施例のフローを図6により説明する。
ステップS11において、一連の測距動作が開始する。
ステップS12において、速度計から速度情報を読み取
る。ステップS13において、速度が所定最低速度Vm
inより小さいか否かを見る。読み取った速度が所定最
低速度Vminより小さいときは、ステップS14に進
み、大きいときは、ステップS15に進む。ステップS
14において、読み取った速度が所定最低速度Vmin
より小さいから、目に対して安全である平均送信パワー
を維持するために測定密度カウンタの内容は、Nmin
にする。ステップS15において、読み取った速度Vか
ら、速度Vに対応する測定密度カウンタの内容Nを計算
する。 ステップS16において、計算したNがNma
xを超えるか否かを見る。計算したNがNmaxを超え
るときは、ステップS17に進む。計算したNがNma
xを超えないときは、ステップS18に進む。
【0022】ステップS17において、測定密度カウン
タの内容NをNmaxとする。ステップS18におい
て、ステップS14又はステップS17において設定さ
れた単位時間当たりの測定開始信号の個数Nでパルス光
が放射され、距離の測定が行われる。 ステップS19
で終了する。
【0023】両実施例において、距離が短いとき、ある
いは、短距離前方に人間がいる可能性が高い低速運転
中、単位時間あたりのパルス個数を減少させて、一連の
光パルスのエネルギーの増大を抑止し、目の安全を確保
する。目の安全が確保されている距離が長いとき、ある
いは、短距離前方に人間がいる可能性がない高速運転中
は、単位時間あたりのパルス個数を増大し、高い測定精
度を確保することができる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、障害物が一定距離内に
存在する場合、距離が短い程、単位時間あたりのパルス
個数を減少させ、又は、走行速度が小さい程、単位時間
あたりのパルス個数を減少させるから、測定精度を維持
しながら、検知した障害物が人間であってもレーザの影
響から目の安全が確保される。又、障害物までの距離が
大きい程、単位時間あたりのパルス個数を増大させ、又
は、走行速度が大きい程、単位時間あたりのパルス個数
を増大させるから、その結果、目の安全を確保すると共
に、高い測定精度が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック構成図。
【図2】本発明の一実施例にかかる送信パルス信号と平
均送信パワーとの関係を示す関係図。
【図3】本発明の一実施例にかかるマイクロコンピュー
タのフローチャート。
【図4】本発明の一実施例にかかる障害物までの距離D
と単位時間当たりの測定個数Nとの関係を示す関係図。
【図5】本発明の他の実施例のブロック構成図。
【図6】本発明の他の実施例にかかるマイクロコンピュ
ータのフローチャート。
【符号の説明】
1・・・・マイクロコンピュータ 2・・・・パルス発生器 3・・・・ドライバ 4・・・・レーザダイオード 5・・・・送光用凸レンズ 6・・・・受光用凸レンズ 7、8・・・・受光素子 9、10・・・・増幅回路 11、12・・・・スレッショルドディテクタ 13・・・・フリップフロップ 14・・・・カウンタ 15・・・・パルス発生器 16・・・・速度計

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源に点灯タイミング信号を所定周波数で
    出力するタイミング信号出力手段と、前記点灯タイミン
    グ信号を受けて前記光源から発生したパルス光を障害物
    に送信する送信手段と、前記障害物から反射し戻ったパ
    ルス光を受信し、受信信号を出力する受信手段と、前記
    点灯タイミング信号が出力されてから前記受信信号が出
    力されるまでの往復時間を計測する計時手段と、前記計
    時手段で計測された往復時間に基づいて、前記障害物を
    検知すると共に前記障害物までの距離を演算する検知演
    算手段とを具備する障害物検知装置において、 前記検知演算手段で演算された距離が短い程、前記点灯
    タイミング信号の周波数を小さくするように前記タイミ
    ング信号出力手段を制御するタイミング制御手段を具備
    することを特徴とする障害物検知装置。
  2. 【請求項2】光源に点灯タイミング信号を所定周波数で
    出力するタイミング信号出力手段と、前記点灯タイミン
    グ信号を受けて前記光源から発生したパルス光を障害物
    に送信する送信手段と、前記障害物から反射し戻ったパ
    ルス光を受信し、受信信号を出力する受信手段と、前記
    点灯タイミング信号が出力されから前記受信信号が出力
    されるまでの往復時間を計測する計時手段と、前記計時
    手段で計測された往復時間に基づいて、前記障害物を検
    知すると共に前記障害物までの距離を演算する検知演算
    手段とを具備し、走行体に搭載された障害物検知装置に
    おいて、 前記走行体の走行速度を測定する速度計を具備し、前記
    速度計で測定された走行速度が遅い程、前記点灯タイミ
    ング信号の周波数を小さくするように前記タイミング信
    号出力手段を制御するタイミング制御手段を具備するこ
    とを特徴とする障害物検知装置。
JP6023467A 1994-01-26 1994-01-26 障害物検知装置 Pending JPH07209421A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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