JPH09243748A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、送信したパルス状の測定波が物体
で反射して戻ってくるまでの往復時間からその反射物体
までの距離測定と存在方向検出を行う距離測定装置に係
り、回路規模を大きくすることなく検出方向の数を増加
させ得、しかも測定時間が短時間で済む距離測定装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 受信手段（１２）の各出力を並列的に受
けて２値化する信号検出手段（１４）と、信号検出手段
（１４）の各出力を並列的に受けて送信手段(１１)の送
信時刻に同期して時系列にサンプリングした各受信デー
タを記憶する記憶手段（１５）と、記憶手段（１５）に
記憶されたサンプルタイミングにおける受信データから
反射物体までの距離と方向を求める計測手段（１０）と
を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送信したパルス状
の測定波が物体で反射して戻ってくるまでの往復時間か
らその反射物体までの距離測定を行うと共に、同時に存
在方向検出も行える距離測定装置に係り、特に移動体の
進路を監視するセンサとして好適な距離測定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載して車両の前方や側方、後方
の監視に用いる距離測定装置では、障害物までの距離測
定が行えると共に、同時にその障害物の存在方向も検出
できることが要求される。この種の距離測定装置には、
例えば図３に示す構成のレーザレーダが良く使用され
る。

【０００３】図３は、車載用レーザレーダを簡略化して
示した従来の距離測定装置の構成図である。この距離測
定装置たる車載用レーザレーダは、演算処理部３１と、
送信部３２と、受信部３３と、増幅部３４と、信号選択
部３５とを備える。演算処理部３１は、時間基準を与え
る発振器と、その発振器に同期して送信部３２に対し送
信開始信号ａを出力し距離測定動作を開始する論理回路
と、それらを統括制御すると共に、送信開始信号ａの出
力に同期して信号選択部３５に選択信号ｅを出力し、信
号選択部３５からの受信信号ｆを取り込み距離演算を実
行するマイクロコンピュータとを備える。

【０００４】送信部３２は、レーザダイオードと、演算
処理部３１からの送信開始信号ａを受けてレーザダイオ
ードをパルス励振するドライブ回路と、レーザダイオー
ドの出力パルス光を平行化する光学系とを備える。受信
部３３は、送信部３２が送信するパルス光が照射する例
えば車両前方の所定領域（以下「監視領域」と言う）か
らの反射パルス光を反射位置に応じて各別に受光できる
ように配置される複数の受光素子と、各受光素子の受光
面に反射パルス光を集光する光学系とを備える。

【０００５】複数の受光素子は、例えばＰＩＮフォトダ
イオードをアレイ配列したものである。受光素子たるＰ
ＩＮフォトダイオードは、それぞれカソードが共通に電
源に接続され、アノードが当該受信部３３の出力端とな
っている。増幅部３４は、受信部３３の各受光素子毎に
設けた複数の広帯域増幅器からなる。各増幅器は、対応
する受光素子の出力を適宜レベルまで増幅し、それぞれ
信号選択部３５に出力する。

【０００６】信号選択部３５は、演算処理部３１からの
選択信号ｅを受けて、増幅部３４の指定された増幅器を
選択する回路と、選択した増幅器の出力レベルと基準値
との大小関係を比較し、増幅器の出力レベルが基準値以
上であれば“１”を、基準値以下であれば“０”をそれ
ぞれ受信信号ｆとして演算処理部３１に与える回路とを
備える。

【０００７】以上の構成において、演算処理部３１は、
送信部３２に送信開始信号ａを出力すると共に、それに
同期して信号選択部３５に対し増幅部３４の１つの増幅
器の出力を選択させる選択信号ｅを出力する。送信部３
２は、演算処理部３１からの送信開始信号ａを受けて、
所定時間幅のレーザパルス光を車両の前方の所定監視領
域に向けて送出する。所定監視領域に障害物が存在する
場合は、その障害物での反射パルス光が受信部３３にお
ける何れか１つまたは複数の受光素子に受光され、その
受信信号が増幅部３４の対応する増幅器で適宜レベルに
増幅されて信号選択部３５に入力する。

【０００８】信号選択部３５は、演算処理部３１からの
選択信号ｅで指定された１つの増幅器の出力内容
（“１”レベルまたは“０”レベル）を受信信号ｆとし
て演算処理部３１に与える。演算処理部３１は、信号選
択部３５から入力した受信信号ｆが“１”レベルである
とき、障害物が存在するので、送信開始信号ａを出力し
た時点から信号選択部３５から受信信号ｆが入力する時
点までの時間を計測し、それと光速とから障害物までの
距離を算出する。

【０００９】信号選択部３５から入力した受信信号ｆ
は、受信部３３の受光素子の配置で決まる方向情報を含
むので、演算処理部３１は、距離測定と同時に当該受信
信号ｆが取得された方向も同時に検出することになる。
演算処理部３１は、１回の送信で１つの方向からの受信
信号を取得できるので受信部３３の全ての受信素子につ
いての受信信号ｆを取得するには、信号選択部３５への
選択信号ｅの内容を変更しつつ送信開始信号ａを発生す
ることを、受信部３３の受信素子の個数分繰り返し行う
ことが必要となる。

【００１０】但し、信号選択部３５から入力した受信信
号ｆが“１”レベルであるとき、その方向の近傍からの
反射パルス光を対象とすれば良いので、必ずしも全ての
受光素子についての受信信号ｆを取得しなくとも良い場
合もある。なお、以上は、受信部に複数の受光素子を設
けた例であるが、受信部に１つの受光素子を設け、送信
部と受信部の前にスキャニング機構を設けて監視領域を
走査できる構成とし、１個の受光素子で同様に監視領域
について十分な測定情報が得られるようにした距離測定
装置も知られている。

【００１１】何れにせよ、従来の距離測定装置で距離測
定に必要な時間Ｔは、 Ｔ＝（検出方向の数）×（距離測定動作時間） ・・・（１） となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両に搭載
される進路センサでは、衝突回避のために的確に状況判
断が行えることが要求されるが、そのためには検出方向
の数を増加させ、測定方向の間隔を狭くすることが必要
である。

【００１３】しかし、従来の距離測定装置では、上述し
たように各々の方向毎に測定を行う構成であるので、的
確な状況判断のために検出方向の数を増加させると、式
(１)から明らかなように、検出方向の数の増加に応じて
測定時間が長くなる。

【００１４】つまり、従来の距離測定装置で単に検出方
向の数を増加させると、的確な状況判断に時間が掛かり
過ぎる結果となるので、衝突回避が困難となる場合が想
定される。距離測定に必要な時間を短くするには、図３
の従来装置で言えば、演算処理部３１を検出方向毎に設
ければ良いが、これだと回路規模が大きくなり、また高
価なものとなる。

【００１５】本発明は、このような従来の課題を解決す
べく創作されたもので、回路規模を大きくすることなく
検出方向の数を増加させることができ、しかも距離測定
の時間を増加させずに短時間で距離測定が可能な距離測
定装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パルス状の測定波を送信する送信手段と、送信手段
が送信したパルス状の測定波が照射する範囲内から反射
して戻ってくる反射パルス波を反射位置に応じて各別に
受信する受信手段とを備える距離測定装置において、受
信手段の各出力を並列的に受けて２値化する信号検出手
段と、信号検出手段の各出力を並列的に受けて送信手段
の送信時刻に同期して時系列にサンプリングした各受信
データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶されたサ
ンプルタイミングにおける受信データから反射物体まで
の距離と方向を求める計測手段とを備えたことを特徴と
する。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の距離測定装置において、受信手段の各出力と記憶手段
への各入力との対応関係の変更を信号経路の変更で実現
する接続変更手段と、記憶手段に記憶した受信データに
基づき接続変更手段に接続変更を行わせると判断したと
き、その変更内容を当該受信データに基づき決定する変
更内容決定手段とを備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の距離測定装置において、受信手段の各出力と記憶手段
への各入力との対応関係の変更を信号経路の変更で実現
する接続変更手段と、当該装置を搭載する移動体の移動
方向を検出する移動方向検出手段と、記憶手段に記憶し
た受信データに基づき接続変更手段に接続変更を行わせ
ると判断したとき、その変更内容を移動方向検出手段の
出力内容に基づき決定する変更内容決定手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１９】（作用）請求項１に記載の発明では、記憶
手段が、信号検出手段の各出力を送信手段の送信時刻に
同期して時系列にサンプリングした各受信データを記憶
し、計測手段が、記憶手段に記憶されたサンプルタイミ
ングにおける受信データから反射物体までの距離と方向
を求める。

【００２０】記憶手段に信号検出手段の各出力、つま
り、受信手段の各出力を記憶する動作は、測定情報収集
動作であるが、この測定情報収集動作は、送信手段の１
回の送信動作で終了する。従って、計測手段は、短時間
内に距離と方向を求めることができる。請求項２に記載
の発明では、変更内容決定手段が、記憶手段に記憶した
受信データに基づき接続変更を行わせるべきと判断した
ときには、その受信データの内容に従って接続変更手段
に、受信手段の各出力と記憶手段の各入力との間の対応
関係を変更させる。即ち、記憶手段に記憶する受信デー
タに接続変更によって重み付けを行う。

【００２１】従って、記憶手段に当初記憶した受信デー
タが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在すること
を示す場合に、それが当該距離測定装置にどの程度重要
であるかを記憶手段から読み出す受信データに含めて出
力することができる。請求項３に記載の発明では、変更
内容決定手段が、記憶手段に記憶した受信データに基づ
き接続変更を行わせるべきと判断したときには、移動方
向検出手段が示す移動方向に応じて接続変更手段に、受
信手段の各出力と記憶手段の各入力との間の対応関係を
変更させる。即ち、記憶手段に記憶する受信データに接
続変更によって重み付けを行う。

【００２２】従って、記憶手段に当初記憶した受信デー
タが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在すること
を示す場合に、その障害物が当該装置を搭載する移動体
の進行方向に在り回避措置を必要とする等を記憶手段か
ら読み出す受信データに含めて出力することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２４】図１は、本発明の第１実施の形態の距離測
定装置の構成図である。請求項１に記載の発明に対する
実施の形態である。図１において、この距離測定装置
は、演算処理部１０、送信部１１、受信部１２、増幅部
１３、信号検出部１４、記憶部１５等で構成される。演
算処理部１０は、図３に示した演算処理部３１と同様
に、時間基準を与える発振器と、その発振器に同期して
送信部１１に対し送信開始信号ａを出力し距離測定動作
を開始する論理回路と、それらを統括制御するマイクロ
コンピュータとを備えるが、本発明ではマイクロコンピ
ュータの構成・機能が従来とは異なる。

【００２５】即ち、本発明では、マイクロコンピュータ
は、基本的に送信開始信号ａの出力を１回だけ行い、そ
の送信開始信号ａの出力に同期して記憶部１５のｎ＋１
個のシフトレジスタ１５ａにサンプリングクロックｂを
与えること、その後記憶部１５のアドレスデコーダ１５
ｂにアドレスデータｃを与えて、データセレクタ１５ｃ
から受信データｄを取り込み、距離と方向を求めること
を行う。

【００２６】送信部１１は、図３に示した送信部３２と
同様に、レーザダイオードと、演算処理部１０からの送
信開始信号ａを受けてレーザダイオードをパルス励振す
るドライブ回路と、レーザダイオードの出力光パルスを
平行化する光学系とを備える。

【００２７】受信部１２は、送信部１１が送信するパル
ス光が照射する例えば車両前方の所定領域（以下「監視
領域」と言う）からの反射パルス光を反射位置に応じて
各別に受光できるように配置される複数の受光素子と、
各受光素子の受光面に反射パルス光を集光する光学系と
を備え、複数の受光素子は、例えばＰＩＮフォトダイオ
ードのアレイ配置で構成できる点は、図３に示した受信
部３３と同様であるが本発明では、複数の受光素子の数
が従来とは異なる。

【００２８】即ち、本発明では、複数の受光素子は、図
１の例では説明の便宜から８個の受光素子（＃０から＃
７）を横一列に配置して示してあるが、基本的に数に制
限なく設けることができる。具体的には、どの程度の分
解能が要求されるかにもよるが、受光素子を例えば２次
元的に配置して、送信パルス光が照射する所定監視領域
の全域からの反射パルス光を漏れなく受光するのに必要
な数を設けることができる。図１の構成は、２次元配置
の一部であると言うこともできる。

【００２９】増幅部１３は、受信部１２の各受光素子毎
に設けた複数の広帯域増幅器からなる点、図３に示した
増幅部３４と同様である。本発明では、各増幅器の出力
は、それぞれ信号検出部１４に与えられる。信号検出部
１４は、増幅部１３の各増幅器毎に設けた高速動作可能
なコンパレータを備える。各コンパレータの出力は、記
憶部１５の前段に設けた＃ｎのシフトレジスタ１５ａの
データ入力端に並列的に印加される。

【００３０】記憶部１５は、前述したように、ｎ＋１個
のシフトレジスタ１５ａと、アドレスデコーダ１５ｂ
と、データセレクタ１５ｃとを備える。ｎ＋１個のシフ
トレジスタ１５ａは、本実施の形態では、それぞれ受光
素子の数分（図示例では８個）のビット数（即ち８ビッ
ト）のシフトレジスタをｎ＋１個縦続接続して構成して
ある。

【００３１】アドレスデコーダ１５ｂとデータセレクタ
１５ｃは、演算処理部１０からの指令に基づきシフトレ
ジスタ１５ａにサンプリング記憶した受信データを選択
して演算処理部１０に与える動作をする。演算処理部１
０が当該記憶部１５を読み出し専用のメモリとして扱え
るのである。本第１実施の形態の構成と請求項１に記載
の発明との対応関係は次のようになっている。送信部１
１は、送信手段に対応し、受信部１２は、受信手段に対
応する。信号検出部１４は、信号検出手段に対応し、記
憶部１５は、記憶手段に対応する。また、演算処理部１
０は、計測手段に対応する。

【００３２】次に、以上のように構成される本第１実施
の形態の動作を図１を参照して説明する。図１におい
て、演算処理部１０は、送信部１１に送信開始信号ａを
出力すると共に、それに同期して、即ち、同時刻にまた
はその前後の時刻に記憶部１５のｎ＋１個のシフトレジ
スタ１５ａにｎ＋１個のサンプリングクロックｂを並列
的に与えることを開始する。

【００３３】送信部１１は、演算処理部１０からの送信
開始信号ａを受けて、所定時間幅（例えば１０ｎｓ）の
レーザパルス光(パワーは、例えばピーク値で１０〜３
０Ｗ）を車両の前方の所定監視領域に向けて送出する。
所定監視領域に障害物が存在する場合は、その障害物で
の反射パルス光が受信部１２の８個の受光素子の何れか
１つまたは複数の受光素子に受光され、その受信信号が
増幅部１３の対応する増幅器で適宜レベルに増幅されて
信号検出部１４に入力する。

【００３４】信号検出部１４は、各コンパレータが、増
幅部１３の対応する増幅器の出力レベルと基準値との大
小関係を比較し、増幅器の出力レベルが基準値以上であ
れば出力レベルを“１”レベルとし、基準値以下であれ
ば出力レベルを“０”レベルとする。即ち、信号検出部
１４は、受信部１２の８個の出力をそれぞれ“１”と
“０”の何れかに２値化し、それぞれを並列的に記憶部
１５の初段の＃ｎのシフトレジスタ１５ａのデータ入力
端に与える。

【００３５】なお、増幅部１３で増幅するレベルは、信
号検出部１４で適正に受信信号レベルが“１”レベルで
あるか“０”レベルであるかを判定できるレベルである
必要がある。従って、近距離からの受信信号のように受
信レベルが大きい信号が混在する場合は、増幅部１３の
増幅度や信号検出部１４の基準値を時間の経過に伴い変
化させると良い。この時間の経過は、例えばサンプリン
グクロックｂから得られる時間を利用できる。

【００３６】記憶部１５のｎ＋１個のシフトレジスタ１
５ａは、それぞれ共通のサンプリングクロックｂを受け
て接続方向へのシフト動作をし、初段の＃ｎのシフトレ
ジスタ１５ａがサンプリングクロックｂの最初のサンプ
ルタイミングで信号検出部１４の並列出力をサンプリン
グして形成した８ビットの受信データを順次接続方向へ
転送して記憶する。

【００３７】従って、初段の＃ｎのシフトレジスタ１５
ａには、最も遠い位置で反射されたパルス光による受信
データが記憶され、最終段の＃０のシフトレジスタ１５
ａには、最も近い位置で反射されたパルス光による受信
データが記憶される。即ち、シフトレジスタ１５ａの配
置位置は、距離に対応する。そして、そのシフトレジス
タ１５ａの８ビットの受信データには方向情報が含まれ
ているのである。

【００３８】以上のようにして、記憶部１５には、１回
の送信開始信号ａでもって所定監視領域における障害物
等についての距離と方向の情報が収集される。その際
に、受信部１２の受光素子の数を増加させてあるので、
検出方向の間隔を狭くしてきめ細かく情報を収集できる
点、注意する必要がある。次いで、演算処理部１０は、
サンプリングクロックｂの送出を終了すると、距離と方
向を検出するために、その後の適宜時点でアドレスデコ
ーダ１５ｂに対しアドレスデータｃを出力し、記憶部１
５から受信データの読み出しを行う。なお、この読み出
しは、例えば、まず最終段の＃０のシフトレジスタ１５
ａに記憶された最も近い位置で反射されたパルス光によ
る受信データから行う。

【００３９】アドレスデータｃを受けた記憶部１５で
は、アドレスデコーダ１５ｂが、入力したアドレスデー
タを解読してｎ＋１個のシフトレジスタ１５ａの何れか
１つを指定した選択信号をデータセレクタ１５ｃに与え
る。それを受けてデータセレクタ１５ｃが、指定された
シフトレジスタ１５ａがビットシリアルに出力する受信
データを取り込み、それをビット並列にして演算処理部
１０に出力する。なお、各シフトレジスタ１５ａへのシ
フトクロックは、図示省略したが、演算処理部１０から
供給される。

【００４０】距離は、次のようにして求める。上述した
ように、ｎ＋１個のシフトレジスタ１５ａの配置位置
は、サンプリングクロックの各サンプルタイミングに対
応し、距離情報を含むので、サンプルタイミング即ちシ
フトレジスタ１５ａの配置位置を「アドレス」と称すれ
ば、あるシフトレジスタ１５ａの受信データが示す距離
Ｒは、 Ｒ＝(光速)×(アドレス)×(サンプリングクロックの周期)÷２ ・・・（２） となる。

【００４１】また、方向は、受光素子の配置位置との関
係で求まる。例えば、受光素子の配置が図１に示すよう
に横一列であり、最左端受光素子＃０がデータビットD0
に対応し、最右端受光素子＃７がデータビットD7に対応
するとすれば、データビットD0が“１”のときは最左端
の方向と判断できる。さらに、本発明によれば、方向情
報を角度情報として求めることによって物体の大きさも
近似的に求めることができる。例えば、最左端の受光素
子＃０を基準に右方向への受光素子１つ当たりの角度を
θとして割り当てると、あるアドレスｍ（０＜ｍ＜ｎ）
の受信データが、D0＝０、D1＝１、D2＝１、D3＝１、D4
＝０、D5＝０、D7＝０の場合、物体の距離は式（２）で
求まり、存在方向は、最左端から中心に向かい角度θか
ら４×θの方向と判断でき、その大きさは、 （ｔａｎ（４×θ）−ｔａｎ（θ））×距離 ・・・・（３） と近似できる。

【００４２】なお、上記例で言えば、データビットD1、
D2、D3に関しては、アドレスｍ＋１からアドレスｎまで
の値は、全て“０”であることの確認が必要である。仮
に１つでも“１”が存在する場合は、物体は１つではな
いことも考えられるからである。演算処理部１０は、以
上の演算処理をｎ＋１個の受信データについて行うが、
高速に行えるので、この場合の演算時間はそれ程問題に
はならない。従って、従来装置で問題であった衝突回避
のための適切な状況判断を迅速に行うことができるだけ
でなく、情報の収集動作は１回で終了するので適切な措
置を迅速に採ることが可能となる。

【００４３】次に、図２は、本発明の第２実施の形態の
距離測定装置の構成図である。請求項２、３に記載の発
明の実施の形態である。本第２実施の形態では、信号接
続変更部２１を信号検出部１４と記憶部１５との間に設
け、また演算処理部２０の配下に移動方向検出部２２を
設け、本装置を搭載した移動体が障害物にどの程度接近
しているか等の危険度判断を行うものである。

【００４４】信号接続変更部２１は、演算処理部２０の
指令に従い受信部１２の各受光素子出力と記憶部１５の
シフトレジスタ１５ａの各データ入力端との対応関係を
変更するスイッチ回路である。図２では、スイッチ回路
は、論理回路で構成されることになるが、アナログスイ
ッチで構成することも勿論可能であり、その場合は、受
信部１２と増幅部１３の間、または、増幅部１３と信号
検出部１４の間に設けることになる。

【００４５】移動方向検出部２２は、移動体の移動方向
を検出し、演算処理部２０に報告する回路である。本第
２実施の形態では、例えば、横方向への移動を検出する
加速度センサと移動速度を検出する速度計とで構成して
ある。演算処理部２０は、第１実施の形態の演算処理部
１０の動作に加え、請求項２、３に記載の接続内容決定
手段の動作も行う。

【００４６】本第２実施の形態の構成と請求項２、３に
記載の発明との対応関係は次のようになっている。演算
処理部２０は、変更内容決定手段に対応し、信号接続変
更部２１は、接続変更手段に対応し、移動方向検出部２
２は、移動方向検出手段に対応する。以下、本第２実施
の形態で行う危険度判断の動作を説明する。演算処理部
２０は、記憶部１５のシフトレジスタ１５ａの受信デー
タの内容によって危険度判断を行い、危険度が高い場合
は信号接続変更部２１に接続変更指令を出力するが、そ
の際に、信号接続変更部２１に出力する接続変更指令の
内容を移動方向検出部２２から入力した進行方向に基づ
き決定する。

【００４７】危険度は、障害物までの距離が短く、か
つ、進行方向に近い程高くなるので、例えば受信部１２
の中央付近の受光素子＃３、＃４が障害物を検出してい
る場合（この場合は受信データのデータビットD3とD4が
“１”である）で、かつ、移動方向検出部２２から入力
した当該移動体の進行方向が真っ直ぐ前方に向かって進
行している場合は、危険度は高く設定する必要がある。

【００４８】このような危険度の判断は、シフトレジス
タ１５ａの受信データのデータビットに重み付けを行う
ことにより可能である。この重み付けは、受信データを
取り込んだ演算処理部２０におけるソフトウェアによる
演算処理によっても良いが、本実施の形態では、信号接
続変更部２１を設け、ハードフェアによって迅速に行え
るようにしてある。

【００４９】具体的には、シフトレジスタ１５ａに記憶
される受信データは、上位ビットになる程高い危険度を
示すと定義してあり、演算処理部２０は、上述したよう
に、危険方向にある受光素子を判定できると、その危険
方向にある受光素子の出力がシフトレジスタ１５ａの最
上位ビット側に入るように、記憶部１５と信号検出部１
４との接続を変更するのである。これは、重みを付けた
のと等価であり、ハードウェア処理であるので、処理時
間も短くできる利点がある。

【００５０】例えば、演算処理部２０は、上述したよう
に、受信データのデータビットD3とD4が“１”で、か
つ、移動方向検出部２２から入力した当該移動体の進行
方向から危険であると判断したときは、受信部１２の中
央付近の対応する２つの受光素子＃３、＃４の出力が、
シフトレジスタ１５ａの最上位ビットと次の上位ビット
とに入るような接続変更指令を信号接続変更部２１に対
し出力する。

【００５１】そして、８ビットの受信データの値が、例
えば１６進表記で「Ｃ０Ｈ」以上であれば、危険と判断
することにすれば、判断シーケンスを簡素化できる。な
お、距離を含めた危険度判断では、シフトレジスタ１５
ａのアドレスと信号接続変更後のそのシフトレジスタ１
５ａの受信データとの積や和を予め定めた危険度の規定
値と比較することにすれば、止まれる距離にあるか否か
の判断資料が得られる。

【００５２】また、シフトレジスタ１５ａのアドレスと
信号接続変更後のシフトレジスタ１５ａの受信データと
の積や和の総和は、進行方向全体の危険度の判断基準に
使用できるので、渋滞等において有益な基準となる。以
上の危険度判断を適切に行うには、送信部１１から複数
回パルス光を送出し距離情報を収集する必要があること
は言うまでもないが、上述したように短時間に終了する
ので、問題は生じない。

【００５３】なお、以上の説明から明らかなように、移
動方向検出手段２２を省略して、変更接続の内容を受信
データの内容から決定するようにしても、それ自身に方
向情報を含み、また移動体自身には速度計を備えるの
で、ほぼ同様の機能を実現できる。本実施の形態は、車
載用進路センサへの用途を想定しているので、高速動作
が要求される。従って、受信部１２は、ＰＩＮフォトダ
イオードアレイで構成したが、車載用進路センサ以外の
単純な距離と方向の検出で、要求速度もそれ程大きくな
い用途では、電荷蓄積素子も当然使用できる場面も想定
される。

【００５４】また、記憶部１５では、シフトレジスタを
用いたが、１５０ＭHz程度の高速動作を行わせるとすれ
ば、例えばＤタイプのフリップフロップやＥＣＬ素子で
構成した方が良い場合もある。一方、要求速度もそれ程
大きくない用途では、ＲＡＭのアドレスを更新して記憶
する方式でも良い。この記憶部１５は、集積化が可能で
あるから、サンプリングクロックの数を数１００ｍ相当
まで増加させても、回路規模がそれ程増大することには
ならず、装置の小型化が図れる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、受信手段の各出力を送信時刻に同期して時系
列にサンプリングして記憶し、記憶されたサンプルタイ
ミングにおける受信データから反射物体までの距離と方
向を求めるので、測定情報収集動作は１回で終了し、短
時間内に距離と方向を求めることができる。

【００５６】即ち、請求項１に記載の発明によれば、受
信手段の複数の出力を１度に記憶でき、測定情報収集動
作は短時間に終了する結果、当該受信手段の出力数、即
ち、検出方向の数を大幅に増加させることができる。原
理的には、送信手段が送信したパルス状の測定波が照射
する範囲内から反射して戻ってくる反射波を漏れなく受
信できる数とすることができる。

【００５７】従って、当該距離測定装置を移動体に搭載
し進路センサとして使用した場合に危険回避に必要な測
定情報をきめ細かく取得できるので、測定時間が短いこ
とと相俟って適切な状況判断を迅速に行うことができ
る。請求項２に記載の発明では、記憶手段に当初記憶し
た受信データに基づき受信手段の各出力と記憶手段の入
力との対応関係を変更し、受信データに重み付けを行う
ので、記憶手段に当初記憶した受信データが、当該距離
測定装置の近傍に障害物が存在することを示す場合に、
それがどの程度重要なものであるかを記憶手段から読み
出す受信データに含めて出力することができる。

【００５８】また、請求項３に記載の発明では、当該装
置を搭載する移動体の進行方向に従って受信手段の各出
力と記憶手段の入力との対応関係を変更し、受信データ
に重み付けを行うので、記憶手段に当初記憶した受信デ
ータが、当該距離測定装置の近傍に障害物が存在するこ
とを示す場合に、その障害物が当該装置を搭載する移動
体の進行方向に在り回避措置を必要とする等を記憶手段
から読み出す受信データに含めて出力することができ
る。

【００５９】即ち、請求項２または請求項３に記載の発
明によれば、当該距離測定装置を移動体に搭載し進路セ
ンサとして使用した場合に、当該移動体近傍の状況判断
や危険回避措置を迅速かつ適切に採ることができる。ま
た、記憶手段は、集積回路化により十分に小型化できる
ので、本発明によれば、回路規模を大きくすることなく
検出方向の数を増加させることができ、しかも距離測定
の時間を増加させずに短時間で距離測定が可能な小型で
安価な距離測定装置を提供できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の距離測定装置の構成
図である。

【図２】本発明の第２実施の形態の距離測定装置の構成
図である。

【図３】従来の距離測定装置の構成図である。

【符号の説明】

１０、２０ 演算処理部 １１ 送信部 １２ 受信部 １３ 増幅部 １４ 信号検出部 １５ 記憶部 １５ａ シフトレジスタ １５ｂ アドレスデコーダ １５ｃ データセレクタ ２１ 信号接続変更部 ２２ 移動方向検出部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パルス状の測定波を送信する送信手段
   と、 前記送信手段が送信したパルス状の測定波が照射する範
   囲内から反射して戻ってくる反射パルス波を各反射位置
   に応じて各別に受信する受信手段とを備える距離測定装
   置において、 前記受信手段の各出力を並列的に受けて２値化する信号
   検出手段と、 前記信号検出手段の各出力を並列的に受けて前記送信手
   段の送信時刻に同期して時系列にサンプリングした各受
   信データを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶されたサンプルタイミングにおける
   受信データから反射物体までの距離と方向を求める計測
   手段とを備えたことを特徴とする距離測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の距離測定装置におい
   て、 前記受信手段の各出力と前記記憶手段への各入力との対
   応関係の変更を信号経路の変更で実現する接続変更手段
   と、 前記記憶手段に記憶した受信データに基づき前記接続変
   更手段に接続変更を行わせると判断したとき、その変更
   内容を当該受信データに基づき決定する変更内容決定手
   段とを備えたことを特徴とする距離測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の距離測定装置におい
   て、 前記受信手段の各出力と前記記憶手段への各入力との対
   応関係の変更を信号経路の変更で実現する接続変更手段
   と、 当該装置を搭載する移動体の移動方向を検出する移動方
   向検出手段と、 前記記憶手段に記憶した受信データに基づき前記接続変
   更手段に接続変更を行わせると判断したとき、その変更
   内容を前記移動方向検出手段の出力内容に基づき決定す
   る変更内容決定手段とを備えたことを特徴とする距離測
   定装置。