JPH09210682A - レーザによる路面斜度検出装置 - Google Patents
レーザによる路面斜度検出装置Info
- Publication number
- JPH09210682A JPH09210682A JP1972596A JP1972596A JPH09210682A JP H09210682 A JPH09210682 A JP H09210682A JP 1972596 A JP1972596 A JP 1972596A JP 1972596 A JP1972596 A JP 1972596A JP H09210682 A JPH09210682 A JP H09210682A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- road surface
- horizontally polarized
- polarized laser
- intensity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 走行車両の前方の路面の傾きを測定すること
ができ、かつ従来のレーザ距離測定装置と併用すること
により、路面の計測位置と路面の傾きを測定でき、車両
の姿勢制御をより精度良く行うことができるレーザによ
る路面斜度検出装置を提供する。 【解決手段】 水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４
ａを路面に向けて投射するレーザ送光装置１２と、路面
で反射された水平偏光レーザ３ｂと垂直偏光レーザ４ｂ
の強度を計測するレーザ受光装置１４と、投射レーザと
反射レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光レーザ
に分けて演算し、その比較から路面の傾きを検知する演
算検知装置１６とを備える。水平偏光レーザの反射強度
Ｉh ′と投射強度Ｉh の比Ｉh ′／Ｉh と、垂直偏光レ
ーザの反射強度Ｉv ′と投射強度Ｉ v の比Ｉv ′／Ｉv
とを演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜Ｉv ′／Ｉv の場合に路面
が傾斜していると判断する。
ができ、かつ従来のレーザ距離測定装置と併用すること
により、路面の計測位置と路面の傾きを測定でき、車両
の姿勢制御をより精度良く行うことができるレーザによ
る路面斜度検出装置を提供する。 【解決手段】 水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４
ａを路面に向けて投射するレーザ送光装置１２と、路面
で反射された水平偏光レーザ３ｂと垂直偏光レーザ４ｂ
の強度を計測するレーザ受光装置１４と、投射レーザと
反射レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光レーザ
に分けて演算し、その比較から路面の傾きを検知する演
算検知装置１６とを備える。水平偏光レーザの反射強度
Ｉh ′と投射強度Ｉh の比Ｉh ′／Ｉh と、垂直偏光レ
ーザの反射強度Ｉv ′と投射強度Ｉ v の比Ｉv ′／Ｉv
とを演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜Ｉv ′／Ｉv の場合に路面
が傾斜していると判断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザによる路面
斜度検出装置に関する。
斜度検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ光を用いた距離測定方法として、
三角測量方式，パルス方式，変調方式，等が知ら
れている。図５は、三角測量方式の原理図であり、半導
体レーザの出射光が投光レンズにより細い光ビームに変
換され対象物に投射される。光ビームは対象物の表面で
反射されるが、これは表面上の光点として観察される。
対象物が図の矢印の方向に沿って変位すると、光点の位
置は光ビームの光軸上で移動する。この光点は光ビーム
とαの角度をなす光軸を有する受光レンズにより、半導
体光位置検出素子上に結像される。半導体光位置検出素
子（ＰＳＤ）は、半導体の表面抵抗を利用し、走査を行
わないで入射光の位置を検出するものである。図では光
点Ｐ1 ，Ｐ2 がそれぞれＰＳＤ上のＰ1 ′，Ｐ2 ′に結
像されている。ＰＳＤにより結像点の位置を検出すれ
ば、それから対象物の変位（すなわち位置）を算出する
ことができる。
三角測量方式，パルス方式，変調方式，等が知ら
れている。図５は、三角測量方式の原理図であり、半導
体レーザの出射光が投光レンズにより細い光ビームに変
換され対象物に投射される。光ビームは対象物の表面で
反射されるが、これは表面上の光点として観察される。
対象物が図の矢印の方向に沿って変位すると、光点の位
置は光ビームの光軸上で移動する。この光点は光ビーム
とαの角度をなす光軸を有する受光レンズにより、半導
体光位置検出素子上に結像される。半導体光位置検出素
子（ＰＳＤ）は、半導体の表面抵抗を利用し、走査を行
わないで入射光の位置を検出するものである。図では光
点Ｐ1 ，Ｐ2 がそれぞれＰＳＤ上のＰ1 ′，Ｐ2 ′に結
像されている。ＰＳＤにより結像点の位置を検出すれ
ば、それから対象物の変位（すなわち位置）を算出する
ことができる。
【０００３】また、パルス方式では、レーザ光をパルス
波で投射し、対象物で反射されたパルス波を検出するま
での時間から距離を測定するものである。更に、変調方
式では、変調したパルス波を投射し、対象物で反射され
たパルス波の変調の変化を検出して距離を測定するもの
である。
波で投射し、対象物で反射されたパルス波を検出するま
での時間から距離を測定するものである。更に、変調方
式では、変調したパルス波を投射し、対象物で反射され
たパルス波の変調の変化を検出して距離を測定するもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、路面を走行する
車両（乗用車、大型車両、ブルドーザ等の特殊車両、
等）では、運転員が窓を通して前方の路面を目視し、路
面の状態を判断して車両を運転するのが普通である。し
かし、この場合に、高速走行時や視界の悪い状態（霧中
や暗闇中、等）では、目視による運転に限界があり、路
面の勾配を予測できず、速度を極端に遅くしたり、車両
が傾いたりする問題点があった。そのため、バス、乗用
車等で高速走行が維持できなかったり、走行中に路面の
状態を検査する車両等では、車両の姿勢を正しく保持で
きない等の問題点があった。
車両（乗用車、大型車両、ブルドーザ等の特殊車両、
等）では、運転員が窓を通して前方の路面を目視し、路
面の状態を判断して車両を運転するのが普通である。し
かし、この場合に、高速走行時や視界の悪い状態（霧中
や暗闇中、等）では、目視による運転に限界があり、路
面の勾配を予測できず、速度を極端に遅くしたり、車両
が傾いたりする問題点があった。そのため、バス、乗用
車等で高速走行が維持できなかったり、走行中に路面の
状態を検査する車両等では、車両の姿勢を正しく保持で
きない等の問題点があった。
【０００５】すなわち、上述した従来のレーザによる距
離測定装置では、路面の位置を測定し路面の状態をある
程度検知することはできるが、路面の傾きは全く測定で
きず、そのため、車両の姿勢制御を十分に行うことがで
きない問題点があった。
離測定装置では、路面の位置を測定し路面の状態をある
程度検知することはできるが、路面の傾きは全く測定で
きず、そのため、車両の姿勢制御を十分に行うことがで
きない問題点があった。
【０００６】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、走行
車両の前方の路面の傾きを測定することができるレーザ
による路面斜度検出装置を提供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、走行
車両の前方の路面の傾きを測定することができるレーザ
による路面斜度検出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水平偏
光レーザと垂直偏光レーザを路面に向けて投射するレー
ザ送光装置と、路面で反射された水平偏光レーザと垂直
偏光レーザの強度を計測するレーザ受光装置と、投射レ
ーザと反射レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光
レーザに分けて演算し、その比較から路面の傾きを検知
する演算検知装置と、を備えたことを特徴とするレーザ
による路面斜度検出装置が提供される。
光レーザと垂直偏光レーザを路面に向けて投射するレー
ザ送光装置と、路面で反射された水平偏光レーザと垂直
偏光レーザの強度を計測するレーザ受光装置と、投射レ
ーザと反射レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光
レーザに分けて演算し、その比較から路面の傾きを検知
する演算検知装置と、を備えたことを特徴とするレーザ
による路面斜度検出装置が提供される。
【０００８】本発明は、レーザ光の直線偏光性（水平偏
光／垂直偏光）を積極的に利用したものである。すなわ
ち、傾斜した面で反射したレーザ光において、水平偏光
による散乱光強度は、垂直偏光による散乱光強度に比較
して弱くなる。従って、この特性から路面の傾きを検知
することが可能となる。すなわち、上述した本発明の構
成によれば、レーザ送光装置により水平偏光レーザと垂
直偏光レーザを路面に向けて投射し、レーザ受光装置に
より路面で反射された水平偏光レーザと垂直偏光レーザ
の強度を計測し、演算検知装置により投射レーザと反射
レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光レーザに分
けて演算し、その比較から路面の傾きを検知することが
できる。
光／垂直偏光）を積極的に利用したものである。すなわ
ち、傾斜した面で反射したレーザ光において、水平偏光
による散乱光強度は、垂直偏光による散乱光強度に比較
して弱くなる。従って、この特性から路面の傾きを検知
することが可能となる。すなわち、上述した本発明の構
成によれば、レーザ送光装置により水平偏光レーザと垂
直偏光レーザを路面に向けて投射し、レーザ受光装置に
より路面で反射された水平偏光レーザと垂直偏光レーザ
の強度を計測し、演算検知装置により投射レーザと反射
レーザの強度比を水平偏光レーザと垂直偏光レーザに分
けて演算し、その比較から路面の傾きを検知することが
できる。
【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、水平
偏光レーザの反射強度Ｉh ′と投射強度Ｉh の比Ｉh ′
／Ｉh と、垂直偏光レーザの反射強度Ｉv ′と投射強度
Ｉvの比Ｉv ′／Ｉv とを演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜
Ｉv ′／Ｉv の場合に路面が傾斜していると判断する。
この構成により、簡単な演算で、路面の傾斜の有無を判
断でき、従来のレーザによる距離測定装置と併用するこ
とにより、路面の計測位置と路面の傾きを測定でき、車
両の姿勢制御をより精度良く行うことができる。
偏光レーザの反射強度Ｉh ′と投射強度Ｉh の比Ｉh ′
／Ｉh と、垂直偏光レーザの反射強度Ｉv ′と投射強度
Ｉvの比Ｉv ′／Ｉv とを演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜
Ｉv ′／Ｉv の場合に路面が傾斜していると判断する。
この構成により、簡単な演算で、路面の傾斜の有無を判
断でき、従来のレーザによる距離測定装置と併用するこ
とにより、路面の計測位置と路面の傾きを測定でき、車
両の姿勢制御をより精度良く行うことができる。
【００１０】なお、後述するように、反射強度は路面の
材質によっても相違するため、路面の傾きを正確に測定
することは、困難であるが、ある程度の精度で予測する
ことができる。
材質によっても相違するため、路面の傾きを正確に測定
することは、困難であるが、ある程度の精度で予測する
ことができる。
【００１１】また、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、前記レーザ受光装置は、反射光を水平偏光レーザと
これに直交する垂直偏光レーザに分割する単一の偏光ビ
ームスプリッターと、分割されたレーザ強度をそれぞれ
計測する１対のパワーメータとからなる。この構成によ
り、反射レーザが楕円偏光の場合でも、或いは水平偏光
と垂直偏光が混在している場合でも、反射レーザをその
まま受光し、単一の偏光ビームスプリッターにより水平
偏光成分とこれに直交する垂直偏光成分に分割すること
ができ、１対のパワーメータにより分割されたレーザ強
度をそれぞれ正確に計測することができる。
ば、前記レーザ受光装置は、反射光を水平偏光レーザと
これに直交する垂直偏光レーザに分割する単一の偏光ビ
ームスプリッターと、分割されたレーザ強度をそれぞれ
計測する１対のパワーメータとからなる。この構成によ
り、反射レーザが楕円偏光の場合でも、或いは水平偏光
と垂直偏光が混在している場合でも、反射レーザをその
まま受光し、単一の偏光ビームスプリッターにより水平
偏光成分とこれに直交する垂直偏光成分に分割すること
ができ、１対のパワーメータにより分割されたレーザ強
度をそれぞれ正確に計測することができる。
【００１２】また、本発明の好ましい実施形態によれ
ば、前記レーザ送光装置は、円偏光レーザを投射する単
一のレーザ装置である。この構成により、単一のレーザ
装置で円偏光レーザを投射するだけで、水平偏光成分と
垂直偏光成分が混在した状態で同一位置に投射すること
ができる。
ば、前記レーザ送光装置は、円偏光レーザを投射する単
一のレーザ装置である。この構成により、単一のレーザ
装置で円偏光レーザを投射するだけで、水平偏光成分と
垂直偏光成分が混在した状態で同一位置に投射すること
ができる。
【００１３】また、別の好ましい実施形態によれば、前
記レーザ送光装置は、円偏光レーザを投射する単一のレ
ーザ装置と、円偏光レーザを垂直偏光レーザとこれと間
隔を隔てる平行な水平偏光レーザとに分割する単一のビ
ームディスプレーシングプリズムと、からなる。この構
成により、単一のレーザ装置で水平偏光レーザと垂直偏
光レーザを同一強度で分離して投射することができる。
記レーザ送光装置は、円偏光レーザを投射する単一のレ
ーザ装置と、円偏光レーザを垂直偏光レーザとこれと間
隔を隔てる平行な水平偏光レーザとに分割する単一のビ
ームディスプレーシングプリズムと、からなる。この構
成により、単一のレーザ装置で水平偏光レーザと垂直偏
光レーザを同一強度で分離して投射することができる。
【００１４】また、別の好ましい実施形態によれば、前
記レーザ送光装置は、水平偏光レーザを投射する単一の
レーザ装置と、水平偏光レーザを直交する２つの水平偏
光レーザに分割するビームスプリッターと、２つの水平
偏光レーザの一方を直角に反射して他方と間隔を隔てる
水平偏光レーザにする反射ミラーと、前記他方の水平偏
光レーザの偏光面を９０°回転させる１／２波長板と、
からなる。この構成によっても、単一のレーザ装置で水
平偏光レーザと垂直偏光レーザを同一強度で分離して投
射することができる。
記レーザ送光装置は、水平偏光レーザを投射する単一の
レーザ装置と、水平偏光レーザを直交する２つの水平偏
光レーザに分割するビームスプリッターと、２つの水平
偏光レーザの一方を直角に反射して他方と間隔を隔てる
水平偏光レーザにする反射ミラーと、前記他方の水平偏
光レーザの偏光面を９０°回転させる１／２波長板と、
からなる。この構成によっても、単一のレーザ装置で水
平偏光レーザと垂直偏光レーザを同一強度で分離して投
射することができる。
【００１５】また、別の好ましい実施形態によれば、前
記レーザ送光装置は、水平偏光レーザを投射する単一の
水平偏光レーザ装置と、垂直偏光レーザを投射する単一
の垂直偏光レーザ装置と、からなる。この構成により、
２台のレーザ装置を用いるが、非常に簡単な構成で、水
平偏光レーザと垂直偏光レーザを路面に向けて自由な位
置に投射することができる。
記レーザ送光装置は、水平偏光レーザを投射する単一の
水平偏光レーザ装置と、垂直偏光レーザを投射する単一
の垂直偏光レーザ装置と、からなる。この構成により、
２台のレーザ装置を用いるが、非常に簡単な構成で、水
平偏光レーザと垂直偏光レーザを路面に向けて自由な位
置に投射することができる。
【００１６】更に、前記レーザ送光装置による水平偏光
レーザと垂直偏光レーザの少なくとも一方を、距離測定
に併用する、ことが好ましい。この構成により、路面の
位置測定から路面の計測位置を検知することはでき、同
時に路面の傾きを測定でき、車両の姿勢制御を十分に行
うことができる。
レーザと垂直偏光レーザの少なくとも一方を、距離測定
に併用する、ことが好ましい。この構成により、路面の
位置測定から路面の計測位置を検知することはでき、同
時に路面の傾きを測定でき、車両の姿勢制御を十分に行
うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるレーザによる路面斜度検出装置の全体構成図で
ある。この路面斜度検出装置１０は、路面を走行する車
両１（乗用車、大型車両、ブルドーザ等の特殊車両、
等）に搭載され、前方の路面２に斜めにレーザ光を投射
するようになっている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本発
明によるレーザによる路面斜度検出装置の全体構成図で
ある。この路面斜度検出装置１０は、路面を走行する車
両１（乗用車、大型車両、ブルドーザ等の特殊車両、
等）に搭載され、前方の路面２に斜めにレーザ光を投射
するようになっている。
【００１８】図１に示すように、本発明のレーザによる
路面斜度検出装置１０は、レーザ送光装置１２、レーザ
受光装置１４、及び演算検知装置１６からなる。レーザ
送光装置１２は、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ
４ａを路面２に向けて投射するようになっている。ま
た、レーザ受光装置１４は、路面２で反射された水平偏
光レーザ３ｂと垂直偏光レーザ４ｂの強度を計測するよ
うになっている。更に、演算検知装置１６は、投射レー
ザ３ａ，４ａと反射レーザ３ｂ，４ｂの強度比を水平偏
光レーザと垂直偏光レーザに分けて演算し、その比較か
ら路面の傾きを検知するようになっている。
路面斜度検出装置１０は、レーザ送光装置１２、レーザ
受光装置１４、及び演算検知装置１６からなる。レーザ
送光装置１２は、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ
４ａを路面２に向けて投射するようになっている。ま
た、レーザ受光装置１４は、路面２で反射された水平偏
光レーザ３ｂと垂直偏光レーザ４ｂの強度を計測するよ
うになっている。更に、演算検知装置１６は、投射レー
ザ３ａ，４ａと反射レーザ３ｂ，４ｂの強度比を水平偏
光レーザと垂直偏光レーザに分けて演算し、その比較か
ら路面の傾きを検知するようになっている。
【００１９】図１に示すように、演算検知装置１６で
は、水平偏光レーザ３ａ，３ｂの反射強度Ｉh ′と投射
強度Ｉh の比Ｉh ′／Ｉh と、垂直偏光レーザ４ａ，４
ｂの反射強度Ｉv ′と投射強度Ｉv の比Ｉv ′／Ｉv と
を演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜Ｉv′／Ｉv の場合に路面が
傾斜していると判断する。すなわち、傾斜した面で反射
したレーザ光において、水平偏光による散乱光強度が、
垂直偏光による散乱光強度に比較して弱くなるレーザ光
の直線偏光性（水平偏光／垂直偏光）を積極的に利用
し、この性質から路面の傾きを検知することが可能とな
る。
は、水平偏光レーザ３ａ，３ｂの反射強度Ｉh ′と投射
強度Ｉh の比Ｉh ′／Ｉh と、垂直偏光レーザ４ａ，４
ｂの反射強度Ｉv ′と投射強度Ｉv の比Ｉv ′／Ｉv と
を演算し、Ｉh ′／Ｉh ＜Ｉv′／Ｉv の場合に路面が
傾斜していると判断する。すなわち、傾斜した面で反射
したレーザ光において、水平偏光による散乱光強度が、
垂直偏光による散乱光強度に比較して弱くなるレーザ光
の直線偏光性（水平偏光／垂直偏光）を積極的に利用
し、この性質から路面の傾きを検知することが可能とな
る。
【００２０】図２は、直線偏光レーザの特性を確認した
試験結果である。なお、この試験では、水平偏光レーザ
３ａと垂直偏光レーザ４ａを路面２に対して同一角度
（１５°，１０°，５°）で投射し、かつ水平偏光レー
ザ３ａと垂直偏光レーザ４ａの投射強度Ｉh ，Ｉv を同
一にして、反射強度の比Ｉh ′／Ｉv ′を計測した。図
２において、横軸は路面の種類と状態、縦軸は反射レー
ザの強度の比Ｉh ′／Ｉ v ′である。
試験結果である。なお、この試験では、水平偏光レーザ
３ａと垂直偏光レーザ４ａを路面２に対して同一角度
（１５°，１０°，５°）で投射し、かつ水平偏光レー
ザ３ａと垂直偏光レーザ４ａの投射強度Ｉh ，Ｉv を同
一にして、反射強度の比Ｉh ′／Ｉv ′を計測した。図
２において、横軸は路面の種類と状態、縦軸は反射レー
ザの強度の比Ｉh ′／Ｉ v ′である。
【００２１】図２から明らかなように、反射強度の比Ｉ
h ′／Ｉv ′は、ほとんどの場合で１以下であり、路面
が傾斜している場合にＩh ′／Ｉh ＜Ｉv ′／Ｉv の関
係が常に成り立っていることがわかる。しかし、一方
で、反射強度比は路面の材質（コンクリート，土，泥，
等）によっても大きく相違するため、路面の傾きを正確
に測定することは困難であるが、ある程度の精度で予測
することは可能である。
h ′／Ｉv ′は、ほとんどの場合で１以下であり、路面
が傾斜している場合にＩh ′／Ｉh ＜Ｉv ′／Ｉv の関
係が常に成り立っていることがわかる。しかし、一方
で、反射強度比は路面の材質（コンクリート，土，泥，
等）によっても大きく相違するため、路面の傾きを正確
に測定することは困難であるが、ある程度の精度で予測
することは可能である。
【００２２】図３は、本発明におけるレーザ送光装置１
２とレーザ受光装置１４の第１実施形態を示している。
この図において、レーザ送光装置１２は、円偏光レーザ
５ａを投射する単一のレーザ装置１３である。この構成
により、単一のレーザ装置１３で円偏光レーザ５ａを投
射するだけで、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４
ａの混在した状態で同一位置に投射することができる。
２とレーザ受光装置１４の第１実施形態を示している。
この図において、レーザ送光装置１２は、円偏光レーザ
５ａを投射する単一のレーザ装置１３である。この構成
により、単一のレーザ装置１３で円偏光レーザ５ａを投
射するだけで、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４
ａの混在した状態で同一位置に投射することができる。
【００２３】また、図３において、レーザ受光装置１４
は、反射光を水平偏光レーザ３ｂとこれに直交する垂直
偏光レーザ４ｂに分割する単一の偏光ビームスプリッタ
ー１５と、分割されたレーザ強度をそれぞれ計測する１
対のパワーメータ１１とからなる。この構成により、反
射レーザが楕円偏光５ｂの場合でも、或いは後述する実
施形態のように、水平偏光３ｂと垂直偏光４ｂが混在し
ている場合でも、反射レーザをそのまま受光し、単一の
偏光ビームスプリッター１５により水平偏光成分３ｂと
これに直交する垂直偏光成分４ｂに分割することがで
き、１対のパワーメータ１１により分割されたレーザ強
度をそれぞれ正確に計測することができる。
は、反射光を水平偏光レーザ３ｂとこれに直交する垂直
偏光レーザ４ｂに分割する単一の偏光ビームスプリッタ
ー１５と、分割されたレーザ強度をそれぞれ計測する１
対のパワーメータ１１とからなる。この構成により、反
射レーザが楕円偏光５ｂの場合でも、或いは後述する実
施形態のように、水平偏光３ｂと垂直偏光４ｂが混在し
ている場合でも、反射レーザをそのまま受光し、単一の
偏光ビームスプリッター１５により水平偏光成分３ｂと
これに直交する垂直偏光成分４ｂに分割することがで
き、１対のパワーメータ１１により分割されたレーザ強
度をそれぞれ正確に計測することができる。
【００２４】図４は、本発明におけるレーザ送光装置１
２の第２乃至第４の実施形態を示している。図４（Ａ）
の第２実施形態では、レーザ送光装置１２は、水平偏光
レーザ３ａを投射する単一の水平偏光レーザ装置１３ａ
と、垂直偏光レーザ３ｂを投射する単一の垂直偏光レー
ザ装置１３ｂとからなる。この構成により、２台のレー
ザ装置１３ａ，１３ｂを用いるが、非常に簡単な構成
で、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ３ｂを路面に
向けて自由な位置に投射することができる。
２の第２乃至第４の実施形態を示している。図４（Ａ）
の第２実施形態では、レーザ送光装置１２は、水平偏光
レーザ３ａを投射する単一の水平偏光レーザ装置１３ａ
と、垂直偏光レーザ３ｂを投射する単一の垂直偏光レー
ザ装置１３ｂとからなる。この構成により、２台のレー
ザ装置１３ａ，１３ｂを用いるが、非常に簡単な構成
で、水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ３ｂを路面に
向けて自由な位置に投射することができる。
【００２５】図４（Ｂ）の第３実施形態では、レーザ送
光装置１２は、水平偏光レーザ３ａを投射する単一のレ
ーザ装置１３と、水平偏光レーザ３ａを直交する２つの
水平偏光レーザ３ａに分割するビームスプリッター１７
ａと、２つの水平偏光レーザの一方を直角に反射して他
方と間隔を隔てる水平偏光レーザ３ａにする反射ミラー
１７ｂと、他方の水平偏光レーザの偏光面を９０°回転
させる１／２波長板１７ｃと、からなる。この構成によ
っても、単一のレーザ装置で水平偏光レーザ３ａと垂直
偏光レーザ４ｂを同一強度で分離して投射することがで
きる。
光装置１２は、水平偏光レーザ３ａを投射する単一のレ
ーザ装置１３と、水平偏光レーザ３ａを直交する２つの
水平偏光レーザ３ａに分割するビームスプリッター１７
ａと、２つの水平偏光レーザの一方を直角に反射して他
方と間隔を隔てる水平偏光レーザ３ａにする反射ミラー
１７ｂと、他方の水平偏光レーザの偏光面を９０°回転
させる１／２波長板１７ｃと、からなる。この構成によ
っても、単一のレーザ装置で水平偏光レーザ３ａと垂直
偏光レーザ４ｂを同一強度で分離して投射することがで
きる。
【００２６】図４（Ｃ）の第４実施形態では、レーザ送
光装置１２は、円偏光レーザ５ａを投射する単一のレー
ザ装置１３と、円偏光レーザ５ａを垂直偏光レーザ４ａ
とこれと間隔を隔てる平行な水平偏光レーザ３ａとに分
割する単一のビームディスプレーシングプリズム１８
と、からなる。この構成により、単一のレーザ装置１３
で水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４ａを同一強度
で分離して投射することができる。
光装置１２は、円偏光レーザ５ａを投射する単一のレー
ザ装置１３と、円偏光レーザ５ａを垂直偏光レーザ４ａ
とこれと間隔を隔てる平行な水平偏光レーザ３ａとに分
割する単一のビームディスプレーシングプリズム１８
と、からなる。この構成により、単一のレーザ装置１３
で水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レーザ４ａを同一強度
で分離して投射することができる。
【００２７】図４の各実施形態において、レーザ受光系
には、図３で示したレーザ受光装置１４をそのまま用い
ることができる。この場合、図４（Ｄ）に示すように、
偏光ビームスプリッター１５は、間隔を隔てた水平偏光
３ｂと垂直偏光４ｂをそのまま受光し、単一の偏光ビー
ムスプリッター１５により水平偏光成分３ｂとこれに直
交する垂直偏光成分４ｂに分割し、１対のパワーメータ
１１により分割されたレーザ強度をそれぞれ正確に計測
することができる。なお、図４の各実施形態では、レー
ザ受光系に、１対のパワーメータ１１を用い、それぞれ
のパワーメータ１１で水平偏光レーザ３ｂと垂直偏光レ
ーザ４ｂを受光するように配置してもよい。
には、図３で示したレーザ受光装置１４をそのまま用い
ることができる。この場合、図４（Ｄ）に示すように、
偏光ビームスプリッター１５は、間隔を隔てた水平偏光
３ｂと垂直偏光４ｂをそのまま受光し、単一の偏光ビー
ムスプリッター１５により水平偏光成分３ｂとこれに直
交する垂直偏光成分４ｂに分割し、１対のパワーメータ
１１により分割されたレーザ強度をそれぞれ正確に計測
することができる。なお、図４の各実施形態では、レー
ザ受光系に、１対のパワーメータ１１を用い、それぞれ
のパワーメータ１１で水平偏光レーザ３ｂと垂直偏光レ
ーザ４ｂを受光するように配置してもよい。
【００２８】更に、上述した実施形態では、レーザによ
る路面斜度検出装置についてのみ説明しているが、レー
ザ送光装置１２による水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レ
ーザ４ａの少なくとも一方を、前述した距離測定に併用
することができ、この構成により、路面の位置測定から
路面の計測位置を検知することができ、同時に路面の傾
きを測定でき、車両の姿勢制御を十分に行うことができ
る。
る路面斜度検出装置についてのみ説明しているが、レー
ザ送光装置１２による水平偏光レーザ３ａと垂直偏光レ
ーザ４ａの少なくとも一方を、前述した距離測定に併用
することができ、この構成により、路面の位置測定から
路面の計測位置を検知することができ、同時に路面の傾
きを測定でき、車両の姿勢制御を十分に行うことができ
る。
【００２９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】上述したように本発明のレーザによる路
面斜度検出装置は、走行車両の前方の路面の傾きを測定
することができ、かつ従来のレーザによる距離測定装置
と併用することにより、路面の計測位置と路面の傾きを
測定でき、車両の姿勢制御をより精度良く行うことがで
きる、等の優れた効果を有する。
面斜度検出装置は、走行車両の前方の路面の傾きを測定
することができ、かつ従来のレーザによる距離測定装置
と併用することにより、路面の計測位置と路面の傾きを
測定でき、車両の姿勢制御をより精度良く行うことがで
きる、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明によるレーザによる路面斜度検出装置の
全体構成図である。
全体構成図である。
【図２】直線偏光レーザの特性の確認試験結果である。
【図３】レーザ送光装置とレーザ受光装置の第１実施形
態を示している。
態を示している。
【図４】レーザ送光装置の第２乃至第４の実施形態を示
している。
している。
【図５】三角測量方式の原理図である。
１ 車両 ２ 路面 ３ａ 水平偏光レーザ（投射レーザ） ３ｂ 水平偏光レーザ（反射レーザ） ４ａ 垂直偏光レーザ（投射レーザ） ４ｂ 垂直偏光レーザ（反射レーザ） ５ａ 円偏光レーザ ５ｂ 楕円偏光レーザ １０ 路面斜度検出装置 １１ パワーメータ １２ レーザ送光装置 １３，１３ａ，１３ｂ レーザ装置 １４ レーザ受光装置 １５ 偏光ビームスプリッター １６ 演算検知装置 １７ａ ビームスプリッター １７ｂ 反射ミラー １７ｃ １／２波長板 １８ ビームディスプレーシングプリズム
Claims (8)
- 【請求項１】 水平偏光レーザと垂直偏光レーザを路面
に向けて投射するレーザ送光装置と、路面で反射された
水平偏光レーザと垂直偏光レーザの強度を計測するレー
ザ受光装置と、投射レーザと反射レーザの強度比を水平
偏光レーザと垂直偏光レーザに分けて演算し、その比較
から路面の傾きを検知する演算検知装置と、を備えたこ
とを特徴とするレーザによる路面斜度検出装置。 - 【請求項２】 水平偏光レーザの反射強度Ｉh ′と投射
強度Ｉh の比Ｉh ′／Ｉh と、垂直偏光レーザの反射強
度Ｉv ′と投射強度Ｉv の比Ｉv ′／Ｉv とを演算し、
Ｉh ′／Ｉh ＜Ｉv ′／Ｉv の場合に路面が傾斜してい
ると判断する、ことを特徴とする請求項１に記載のレー
ザによる路面斜度検出装置。 - 【請求項３】 前記レーザ受光装置は、反射光を水平偏
光レーザとこれに直交する垂直偏光レーザに分割する単
一の偏光ビームスプリッターと、分割されたレーザ強度
をそれぞれ計測する１対のパワーメータとからなる、こ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザによる路面斜度
検出装置。 - 【請求項４】 前記レーザ送光装置は、円偏光レーザを
投射する単一のレーザ装置である、ことを特徴とする請
求項１に記載のレーザによる路面斜度検出装置。 - 【請求項５】 前記レーザ送光装置は、円偏光レーザを
投射する単一のレーザ装置と、円偏光レーザを垂直偏光
レーザとこれと間隔を隔てた平行な水平偏光レーザとに
分割する単一のビームディスプレーシングプリズムと、
からなることを特徴とする請求項１に記載のレーザによ
る路面斜度検出装置。 - 【請求項６】 前記レーザ送光装置は、水平偏光レーザ
を投射する単一のレーザ装置と、水平偏光レーザを直交
する２つの水平偏光レーザに分割するビームスプリッタ
ーと、２つの水平偏光レーザの一方を直角に反射して他
方と間隔を隔てる水平偏光レーザにする反射ミラーと、
前記他方の水平偏光レーザの偏光面を９０°回転させる
１／２波長板と、からなることを特徴とする請求項１に
記載のレーザによる路面斜度検出装置。 - 【請求項７】 前記レーザ送光装置は、水平偏光レーザ
を投射する単一の水平偏光レーザ装置と、垂直偏光レー
ザを投射する単一の垂直偏光レーザ装置と、からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載のレーザによる路面斜度
検出装置。 - 【請求項８】 前記レーザ送光装置による水平偏光レー
ザと垂直偏光レーザの少なくとも一方を、距離測定に併
用する、ことを特徴とする請求項１乃至７に記載のレー
ザによる路面斜度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1972596A JPH09210682A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | レーザによる路面斜度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1972596A JPH09210682A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | レーザによる路面斜度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210682A true JPH09210682A (ja) | 1997-08-12 |
Family
ID=12007294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1972596A Pending JPH09210682A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | レーザによる路面斜度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09210682A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002303513A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-10-18 | Fujitsu Ltd | 観測装置 |
| GB2460892A (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Wdm Ltd | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| GB2471276A (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Bae Systems Plc | Terrain sensing apparatus for an autonomous vehicle |
| CN102829738A (zh) * | 2011-06-17 | 2012-12-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 音圈马达静态倾角测量装置 |
| CN104422934A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-03-18 | 现代摩比斯株式会社 | 雷达传感器系统 |
| CN105486284A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-13 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风力发电机组塔筒垂直度检测方法和装置 |
| KR20160050436A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 이중 편광 lidar 센서 시스템 및 그 동작방법 |
| WO2017174314A1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | Jaguar Land Rover Limited | Slope detection system for a vehicle |
| CN115435077A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-06 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 基于重载车辆的挡位控制方法、设备及存储介质 |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP1972596A patent/JPH09210682A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002303513A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-10-18 | Fujitsu Ltd | 観測装置 |
| GB2460892A (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Wdm Ltd | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| US8159679B2 (en) | 2008-06-17 | 2012-04-17 | W.D.M. Limited | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| GB2460892B (en) * | 2008-06-17 | 2012-12-19 | Wdm Ltd | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| GB2471276A (en) * | 2009-06-22 | 2010-12-29 | Bae Systems Plc | Terrain sensing apparatus for an autonomous vehicle |
| CN102829738A (zh) * | 2011-06-17 | 2012-12-19 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 音圈马达静态倾角测量装置 |
| CN104422934A (zh) * | 2013-09-04 | 2015-03-18 | 现代摩比斯株式会社 | 雷达传感器系统 |
| US9575164B2 (en) | 2013-09-04 | 2017-02-21 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | LIDAR sensor system |
| KR20160050436A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 이중 편광 lidar 센서 시스템 및 그 동작방법 |
| CN105486284A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-04-13 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风力发电机组塔筒垂直度检测方法和装置 |
| CN105486284B (zh) * | 2015-12-31 | 2018-11-13 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风力发电机组塔筒垂直度检测方法和装置 |
| WO2017174314A1 (en) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | Jaguar Land Rover Limited | Slope detection system for a vehicle |
| US11021160B2 (en) | 2016-04-05 | 2021-06-01 | Jaguar Land Rover Limited | Slope detection system for a vehicle |
| CN115435077A (zh) * | 2022-08-31 | 2022-12-06 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 基于重载车辆的挡位控制方法、设备及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7161664B2 (en) | Apparatus and method for optical determination of intermediate distances | |
| US7633433B2 (en) | Method for detecting and documenting traffic violations at a traffic light | |
| US5790243A (en) | Highway profile measuring system | |
| JP2651093B2 (ja) | 形状検出方法およびその装置 | |
| US6937375B2 (en) | Scanning device | |
| US11435457B2 (en) | Surveying instrument | |
| CN111735769B (zh) | 一种交通标识逆反射系数快速测量装置及方法 | |
| JPS6215479A (ja) | オ−トトラツキング測距装置 | |
| JP3690260B2 (ja) | 車間距離計測方法 | |
| US6628402B1 (en) | Phase interference detecting method and system in interferometer, and light detector therefor | |
| JPH09297014A (ja) | レーザレーダ三次元形状計測装置 | |
| JPH0933642A (ja) | 車両周辺検知装置 | |
| KR970065962A (ko) | 터널굴진기의 위치자세 계측방법 및 장치 | |
| JPH05203431A (ja) | 表面形状測定装置 | |
| JPH09210905A (ja) | レーザによる路面湿分検出装置 | |
| JPH10170636A (ja) | 光走査装置 | |
| JP2765291B2 (ja) | レーザレーダ装置 | |
| JP2001143188A (ja) | パルスレーザ式走行車両検出装置 | |
| JP3401979B2 (ja) | 三角測量式測距装置及び障害物検知装置 | |
| JPH0423740B2 (ja) | ||
| JP2001174557A (ja) | 全天候型光学式距離計および距離測定方法 | |
| JPH10253759A (ja) | 距離測定装置 | |
| JPH10227860A (ja) | 先行車両判断装置 | |
| JP2680356B2 (ja) | 干渉計 | |
| JPH11257943A (ja) | 走行車両寸法計測装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040428 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040517 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040830 |