JPH10170651A - Distance measuring device, position detecting device, shape discriminating device and vehicle discriminating - Google Patents
Distance measuring device, position detecting device, shape discriminating device and vehicle discriminatingInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、レーザーパルス
を用いての距離計測、位置検出、車両等の形態判別構成
に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a distance measurement, a position detection, and a form discrimination configuration of a vehicle or the like using a laser pulse.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近、高速道路等においては料金の自動
収受が行われるようになってきており、その場合には料
金の自動収受に先立ってその車両が大型車であるのか中
型車であるのか小型車であるのか等の判別を行う必要が
ある。2. Description of the Related Art Recently, automatic toll collection has been performed on expressways and the like. In this case, whether the vehicle is a large vehicle or a medium-sized vehicle prior to automatic toll collection. It is necessary to determine whether the vehicle is a small car.
【0003】そのような車両判別の方法としては、超音
波やレーザーパルスを路面上に照射し、その反射時間に
より車両の幅、長さ、高さを検出して、その検出情報に
基づいて車両の大きさを判別するようにしている。[0003] As a method of such vehicle discrimination, an ultrasonic wave or a laser pulse is irradiated onto a road surface, and the width, length, and height of the vehicle are detected based on the reflection time, and the vehicle is detected based on the detected information. The size of is determined.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
レーザーパルスを用いて検出を行う構成では、下記2点
の問題があった。However, the configuration for performing detection by using the above laser pulse has the following two problems.
【0005】その第1の問題は、レーザーパルスの反射
時間の測定が精度良く行われないという点である。図8
はレーザーセンサの構成を示すブロック図であり、ま
ず、その構成を説明する。The first problem is that the measurement of the reflection time of the laser pulse is not accurately performed. FIG.
Is a block diagram showing a configuration of a laser sensor. First, the configuration will be described.
【0006】1は発光素子であり、その発光素子1の発
光によるレーザーパルスが所定の間隔をおいて順次ポリ
ゴンミラー2に照射され、そのポリゴンミラー2が回転
されることでレーザーパルスは設定角度内において走査
され、その走査レーザーパルスは照射窓3を通して路面
上に至り、その反射レーザーパルスが再び照射窓3を通
してポリゴンミラー2で反射され、受光素子5で受光さ
れるようになっている。11はポリゴンミラー2の駆動
回路である。Reference numeral 1 denotes a light emitting element. Laser pulses generated by the light emission of the light emitting element 1 are sequentially applied to the polygon mirror 2 at predetermined intervals, and the laser pulse is rotated within a set angle by rotating the polygon mirror 2. The scanning laser pulse reaches the road surface through the irradiation window 3, and the reflected laser pulse is reflected by the polygon mirror 2 again through the irradiation window 3 and received by the light receiving element 5. Reference numeral 11 denotes a driving circuit for driving the polygon mirror 2.
【0007】上記発光素子1の駆動は、コントローラ4
から駆動回路6への駆動指令により行われ、駆動の際に
はその駆動電流がモニタ回路8でモニタされ、そのモニ
タ信号に基づいてスタート信号発生回路9でレーザーパ
ルスそれぞれのスタート信号が形成され、そのスタート
信号が時間差/電圧変換回路10に与えられるようにな
っている。The light emitting element 1 is driven by a controller 4
The driving current is monitored by a monitor circuit 8 at the time of driving, and a start signal for each laser pulse is formed by a start signal generating circuit 9 based on the monitor signal. The start signal is supplied to the time difference / voltage conversion circuit 10.
【0008】12はエンコーダであり、ポリゴンミラー
2の回転位置を検出して、その検出信号をコントローラ
4に与えている。Reference numeral 12 denotes an encoder which detects the rotational position of the polygon mirror 2 and supplies a detection signal to the controller 4.
【0009】これに対し、受光素子5でレーザーパルス
が受光されて電流が発生すると、その電流信号は電流/
電圧変換回路13で電圧信号に変換されるとともに増幅
回路15で増幅され、その増幅された電圧信号に基づき
ストップ信号発生回路16でレーザーパルスそれぞれの
ストップ信号が形成され、そのストップ信号が時間差/
電圧変換回路10に与えられるようになっている。On the other hand, when a laser pulse is received by the light receiving element 5 and a current is generated, the current signal is
The voltage signal is converted into a voltage signal by the voltage conversion circuit 13 and amplified by the amplifier circuit 15. The stop signal of each laser pulse is formed by the stop signal generation circuit 16 based on the amplified voltage signal.
The signal is supplied to the voltage conversion circuit 10.
【0010】そして、時間差/電圧変換回路10では、
対応するレーザーパルスのスタート信号とストップ信号
との時間差を検出してそれを電圧信号に変換し、この電
圧信号をA/D変換回路17でデジタル信号とし、さら
に、デジタル処理回路18でデジタル処理した後、入出
力回路19から本体機器32に出力するようになってい
る。In the time difference / voltage conversion circuit 10,
The time difference between the start signal and the stop signal of the corresponding laser pulse was detected and converted into a voltage signal. This voltage signal was converted into a digital signal by the A / D conversion circuit 17, and further processed by the digital processing circuit 18. Thereafter, the data is output from the input / output circuit 19 to the main device 32.
【0011】本体機器32では、その電圧信号それぞれ
を距離に換算し、その距離データに基づいて車両の幅、
長さ、高さデータを得、それらデータから車体の判別を
行っている。The main unit 32 converts each of the voltage signals into a distance, and based on the distance data, determines the width and width of the vehicle.
The length and height data are obtained, and the body is determined from the data.
【0012】上記のような構成では、回路動作に伴って
スタート信号発生回路9、ストップ信号発生回路16そ
れぞれにおいてスタート信号とストップ信号とが形成さ
れるタイミングは、実際の発光素子1の発光時と受光時
とから遅れ、とくに、ストップ信号形成に時間が長くか
かることで時間差/電圧変換回路10で得られる時間差
が実際の発光時と受光時の時間差より長くなってしま
う。この誤差時間はレーザーパルスの実際の反射時間に
対して十分に大きく、したがって本体機器32では、そ
の誤差時間を上記のレーザセンサにより得られる時間差
から差し引いたデータにより車体の判別を行っている。
そして、従来においてはレーザセンサにおいてその誤差
時間を一律としている。In the above configuration, the start signal and the stop signal are formed in the start signal generation circuit 9 and the stop signal generation circuit 16 in accordance with the circuit operation, respectively, at the timing when the light emitting element 1 actually emits light. The time difference between the actual light emission and the light receiving time becomes longer than the actual light emitting and the light receiving time due to the delay from the light receiving time, particularly, the long time required to form the stop signal. This error time is sufficiently large with respect to the actual reflection time of the laser pulse. Therefore, the main unit 32 determines the vehicle body based on data obtained by subtracting the error time from the time difference obtained by the laser sensor.
Conventionally, the error time of the laser sensor is uniform.
【0013】しかしながら、上記の誤差時間は機器毎に
おいて若干異なり、また、気温によっても変化するの
で、上記のように誤差時間を一律として差し引くと反射
時間が正確に検出できない問題が発生した。通常、低温
であるほど誤差時間は短くなる傾向がある。However, since the above-mentioned error time is slightly different for each device and also varies depending on the temperature, there is a problem that if the error time is uniformly subtracted as described above, the reflection time cannot be accurately detected. Usually, the error time tends to be shorter at lower temperatures.
【0014】また、第2の問題は、レーザパルスは上記
のようにポリゴンミラー等により道路に対して所定の走
査角度においてレーザパルスが走査されるが、その走査
位置はポリゴンミラーの動作性能上走査毎に完全に一致
せず、これにより、物体の検出位置が不正確になること
である。すなわち、レーザパルスそれぞれの照射位置が
走査毎に若干ずれる可能性があり、したがって、それぞ
れの走査で同じ順位のパルスが同位置に位置しない結果
となり、これにより位置検出が不正確となって車両判別
が精度良く行われない問題が発生した。The second problem is that the laser pulse is scanned at a predetermined scanning angle with respect to the road by the polygon mirror or the like as described above. Does not match perfectly from time to time, which results in inaccurate object detection locations. That is, the irradiation position of each laser pulse may be slightly deviated from one scan to another, so that a pulse of the same order is not positioned at the same position in each scan, which results in inaccurate position detection and vehicle discrimination. Has not been performed with high accuracy.
【0015】この発明は、上記の各問題点を解消するよ
うに行う。The present invention has been made to solve the above problems.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1記載
の発明では、距離計測装置を、レーザパルスを発光する
発光手段と、前記発光手段からのレーザパルスの反射レ
ーザパルスを受光する受光手段と、前記発光素子の発光
タイミングと前記受光素子の受光タイミングとに基づい
て前記反射レーザパルスの伝搬時間の検出を行う伝搬時
間検出手段と、前記発光素子の位置近傍に設けられる基
準反射手段と、前記伝搬時間検出手段で検出される前記
対象物体の反射パルスの伝搬時間から前記伝搬時間検出
手段で検出される前記基準反射手段での反射パルスの伝
搬時間を差し引き前記対象物体の反射パルスの補正伝搬
時間を算出する算出手段と、前記算出手段からの補正伝
搬時間に基づいて前記対象物体からの距離を検出する距
離検出手段とを備える構成とした。According to the first aspect of the present invention, a distance measuring device includes a light emitting means for emitting a laser pulse, and a light receiving means for receiving a reflected laser pulse of the laser pulse from the light emitting means. And, a propagation time detecting means for detecting the propagation time of the reflected laser pulse based on the light emitting timing of the light emitting element and the light receiving timing of the light receiving element, and a reference reflecting means provided near the position of the light emitting element, Corrected propagation of the reflection pulse of the target object by subtracting the propagation time of the reflection pulse at the reference reflection unit detected by the propagation time detection unit from the propagation time of the reflection pulse of the target object detected by the propagation time detection unit Calculating means for calculating time; and distance detecting means for detecting a distance from the target object based on the corrected propagation time from the calculating means. It has a configuration that.
【0017】上記構成によれば、対象物体の反射パルス
の伝搬時間から基準反射手段での反射パルスの伝搬時間
を差し引き対象物体の反射パルスの補正伝搬時間を算出
し、その補正伝搬時間に基づいて対象物体からの距離を
検出するようにしたので、基準反射手段での反射パルス
の伝搬時間、すなわち、回路動作に基づく誤差時間はそ
の機器固有で、かつ、環境温度に対応するものとなり、
したがって、実際の距離に対応した補正伝搬時間、すな
わち、対象物体の反射時間が検出できて、距離検出が精
度良く行われるようになる。According to the above arrangement, the propagation time of the reflected pulse at the reference reflecting means is subtracted from the propagation time of the reflected pulse of the target object to calculate the corrected propagation time of the reflected pulse of the target object, and based on the corrected propagation time. Since the distance from the target object is detected, the propagation time of the reflected pulse at the reference reflection means, that is, the error time based on the circuit operation is unique to the device and corresponds to the environmental temperature,
Therefore, the corrected propagation time corresponding to the actual distance, that is, the reflection time of the target object can be detected, and the distance can be detected with high accuracy.
【0018】基準反射手段は、例えば、ケース内面の照
射窓の周囲に反射面として構成され、このようにケース
の内面を利用することで容易に構成できる(請求項2記
載の発明)。The reference reflecting means is formed as a reflecting surface around the irradiation window on the inner surface of the case, for example, and can be easily formed by utilizing the inner surface of the case as described above.
【0019】さらに、距離データに基づいて対象物体の
形態判別を行うようにして、車両等の形態判別が精度良
く行われる形態判別装置が得られる(請求項3、4記載
の発明)。Furthermore, a form discriminating apparatus which can discriminate the form of a vehicle or the like with high accuracy by performing the form discrimination of the target object based on the distance data is obtained (the invention according to claims 3 and 4).
【0020】請求項5記載の発明では、位置検出装置
を、レーザパルスを発光する発光手段と、前記発光手段
からのレーザパルスを走査する走査手段と、前記走査さ
れるレーザパルスの基準反射手段と、前記走査手段によ
り走査されたレーザパルスの反射レーザパルスを受光す
る受光手段と、前記発光素子の発光タイミングと前記受
光素子の受光タイミングとに基づいて前記反射レーザパ
ルスの伝搬時間の検出を行う伝搬時間検出手段と、前記
基準反射手段における反射レーザパルスに基づいて、前
記伝搬時間より判明する対象物体における反射パルスの
反射位置を特定して対象物体の位置検出を行う位置検出
手段と、を備えてなる構成とした。According to a fifth aspect of the present invention, the position detecting device comprises: a light emitting means for emitting a laser pulse; a scanning means for scanning a laser pulse from the light emitting means; and a reference reflecting means for the scanned laser pulse. Light receiving means for receiving a reflected laser pulse of the laser pulse scanned by the scanning means; and detecting the propagation time of the reflected laser pulse based on the light emitting timing of the light emitting element and the light receiving timing of the light receiving element. Time detecting means, and position detecting means for detecting the position of the target object by specifying the reflection position of the reflected pulse on the target object determined from the propagation time based on the reflected laser pulse in the reference reflecting means. Configuration.
【0021】上記構成によれば、基準反射手段における
反射レーザパルスに基づいて、反射レーザパルスの反射
位置を特定して対象物体の位置検出が行われるので、ポ
リゴンミラー等の走査手段の照射位置が走査毎に若干ず
れるような場合にも、支障なく車両の検出、判定が高精
度に行われるようになる。According to the above configuration, the position of the target object is detected by specifying the reflection position of the reflected laser pulse based on the reflected laser pulse in the reference reflection unit. Even in the case where there is a slight shift for each scan, the detection and determination of the vehicle can be performed with high accuracy without any trouble.
【0022】基準反射手段は、例えば、ケース内面の照
射窓の周囲に反射面として構成され、このようにケース
の内面を利用することで容易に構成できる(請求項6記
載の発明)。The reference reflecting means is formed as a reflecting surface around the irradiation window on the inner surface of the case, for example, and can be easily formed by using the inner surface of the case as described above.
【0023】さらに、位置データに基づいて対象物体の
形態判別を行うようにして、車両等の形態判別が精度良
く行われる形態判別装置が得られる(請求項7、8記載
の発明)。Further, a form discriminating apparatus which can discriminate the form of a vehicle or the like with high accuracy by performing the form discrimination of the target object based on the position data is obtained (the invention according to claims 7 and 8).
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】図lは車両判別装置の配置構成を
示し、車両判別装置30は3個のレーザーセンサ31
a、31b、31cとそれらレーザーセンサ31a、3
1b、31cそれぞれから与えられる時間差信号に基づ
いて車幅、車長、車両の上面形態それぞれを検出し、さ
らに、それらにより車両形態の判別を行う本体機器32
とからなる。FIG. 1 shows the arrangement of a vehicle discriminating device. A vehicle discriminating device 30 includes three laser sensors 31.
a, 31b, 31c and their laser sensors 31a, 3a
A main body device 32 that detects a vehicle width, a vehicle length, and a top surface shape of a vehicle based on a time difference signal given from each of 1b and 31c, and further determines the vehicle shape based on them.
Consists of
【0025】レーザーセンサ31a、31b、31cそ
れぞれは、例えば、料金所の通過ゲートに至る路面R上
を横切るように設けられるバー34に進行方向において
順次前後するように取り付けられ、一方のレーザーセン
サ31aは車両Cの一方側の路面Rから車両Cの側面、
上面に及ぶ範囲に、中央のレーザセンサ31bは車両C
の上面に及ぶ範囲に、他方のレーザーセンサ31cは車
両Cの他方側の路面Rから車両Cの側面、上面に及ぶ範
囲にレーザーパルスを走査するように設けられている。Each of the laser sensors 31a, 31b and 31c is attached to, for example, a bar 34 provided so as to cross the road surface R leading to a passing gate of a tollgate so as to be sequentially moved back and forth in the traveling direction. Is from the road surface R on one side of the vehicle C to the side surface of the vehicle C,
The central laser sensor 31b is located in the range extending to the upper surface of the vehicle C.
The other laser sensor 31c is provided so as to scan the laser pulse from the road surface R on the other side of the vehicle C to the side surface and the upper surface of the vehicle C.
【0026】図2は上記レーザーセンサ31aの照射窓
3の構成を示す。レーザーセンサ31aの他の部分の構
成は図8の従来例のものと同じである。図8の構成にお
いて、発光素子1が発光手段を、ポリゴンミラー2が走
査手段を、受光素子5が受光手段を、スタート信号発生
回路9、ストップ信号発生回路16、時間差/電圧変換
回路10が伝搬時間検出手段を構成する。FIG. 2 shows the configuration of the irradiation window 3 of the laser sensor 31a. The configuration of the other parts of the laser sensor 31a is the same as that of the conventional example shown in FIG. In the configuration of FIG. 8, the light emitting element 1 propagates light emitting means, the polygon mirror 2 performs scanning means, the light receiving element 5 propagates light receiving means, and the start signal generation circuit 9, the stop signal generation circuit 16, and the time difference / voltage conversion circuit 10 propagate. The time detecting means is constituted.
【0027】レーザーセンサ31aのケース39内面の
照射窓3の一方側には、基準反射手段としての鏡面より
なる反射面40が備えられており、レーザーパルスの走
査はこの反射面40に及ぶように照射窓3の開口幅に対
応する角度よりより大きい角度で行われる。On one side of the irradiation window 3 on the inner surface of the case 39 of the laser sensor 31a, there is provided a reflecting surface 40 consisting of a mirror surface as reference reflecting means, and the scanning of the laser pulse extends over this reflecting surface 40. This is performed at an angle larger than the angle corresponding to the opening width of the irradiation window 3.
【0028】上記のように、反射面40が設けられたこ
とで、1走査毎にその反射面40で反射されるレーザー
パルスの反射時間も従来例で説明したレーザーセンサの
動作と同様の動作において得られる。この反射時間は反
射光路が非常に短いので実質的には回路動作に基づく時
間(従来例の説明における誤差時間に相当)となり、こ
の反射時間はレーザーセンサそれぞれにおける機器製造
のばらつきによって異なり、また、同一のレーザーセン
サにおいても外気温に対応して異なるものとなる。すな
わち、走査時毎に反射面40で得られるレーザーパルス
の反射時間は、そのレーザーセンサに特有で、かつ、リ
アルタイムなものとなる。As described above, the reflection surface 40 is provided, so that the reflection time of the laser pulse reflected by the reflection surface 40 for each scan is the same as the operation of the laser sensor described in the conventional example. can get. This reflection time is substantially a time based on the circuit operation (corresponding to the error time in the description of the conventional example) because the reflection light path is very short. This reflection time differs depending on the variation in the device manufacturing of each laser sensor. Even the same laser sensor differs depending on the outside air temperature. That is, the reflection time of the laser pulse obtained by the reflection surface 40 at each scanning time is unique to the laser sensor and real-time.
【0029】そして、レーザーセンサ31aで1走査毎
に路上反射時間にくわえて反射面40による反射時間が
得られることで、算出手段、距離検出手段、または、位
置検出手段としての本体機器32では走査毎に路上反射
時間から反射面の反射時間を差し引くことで回路動作に
基づく時間が差し引かれた実質路上反射時間が算出され
る。The reflection time by the reflection surface 40 is obtained by the laser sensor 31a in addition to the reflection time on the road for each scan, so that the main unit 32 as the calculating means, the distance detecting means, or the position detecting means performs scanning. By subtracting the reflection time of the reflecting surface from the road reflection time for each time, the actual road reflection time obtained by subtracting the time based on the circuit operation is calculated.
【0030】図3は温度に対応する反射時間を表すグラ
フであり、T1は低温時おける反射面での反射時間、T
2は高温時における反射面での反射時間、T3は低温時
における路上での反射時間、T4は高温時における路上
での反射時間であり、低温時にはT3−T1の実質路上
反射時間が得られ、高温時にはT4−T2の実質路上反
射時間が得られる。FIG. 3 is a graph showing the reflection time corresponding to the temperature, where T1 is the reflection time at the reflection surface at low temperature, and T1 is the reflection time.
2 is the reflection time on the reflecting surface at high temperature, T3 is the reflection time on the road at low temperature, T4 is the reflection time on the road at high temperature, and the real reflection time of T3-T1 is obtained at low temperature. At a high temperature, a substantial road reflection time of T4-T2 is obtained.
【0031】さらに、本体機器32ではその実質路上反
射時間それぞれに対応する距離が検出され、このように
して、レーザーセンサ31a、31b、31cの回路の
影響が確実に除去された実質路上反射時間に基づいて正
確な距離データが得られ、その距離データに基づいて車
両Cの幅が検出され、これにより、車両の大型、中型、
小型の判別がなされる。Further, the main device 32 detects a distance corresponding to each of the substantial road reflection times. In this manner, the main apparatus 32 detects the distances corresponding to the substantial road reflection times in which the effects of the circuits of the laser sensors 31a, 31b, and 31c are reliably removed. Accurate distance data is obtained based on the distance data, and the width of the vehicle C is detected based on the distance data.
A small discrimination is made.
【0032】図4は車両判別動作説明のための図であ
り、レーザセンサ31a、31b、31cそれぞれの1
走査によって得られる距離データ(反射時間)それぞれ
に沿うラインL1、L2、L3が連結されてラインLが
形成されている。このラインLは車両Cの進行方向に直
交する方向の断面形態に対応する。そして、ラインLに
おいて測定距離の減少開始位置Xが車両その一方側端位
置となり、測定距離の増加終了位置Yが車両Cの他方側
端位置となり、そのX位置とY位置との間距離Zが車幅
に相当し、距離Hが車両の高さに相当する。また、中央
のレーザセンサ31bに基づく距離データから車両Cの
検出時間を得てその検出時間と車両Cの速度との積から
車長を検出するとともに、さらにその距離データから車
両上面の進行方向における形態を検出する。FIG. 4 is a diagram for explaining the vehicle discriminating operation, in which each of the laser sensors 31a, 31b, 31c has one
Lines L1, L2, L3 along the distance data (reflection time) obtained by scanning are connected to form a line L. The line L corresponds to a cross-sectional configuration in a direction orthogonal to the traveling direction of the vehicle C. Then, on the line L, the measurement distance decrease start position X is the one end position of the vehicle, the measurement distance increase end position Y is the other end position of the vehicle C, and the distance Z between the X position and the Y position is The distance H corresponds to the height of the vehicle. Further, the detection time of the vehicle C is obtained from the distance data based on the central laser sensor 31b, the vehicle length is detected from the product of the detection time and the speed of the vehicle C, and the distance data in the traveling direction of the upper surface of the vehicle is obtained from the distance data. Detect the morphology.
【0033】そして、そのそれぞれの検出データに基づ
いて車両Cの大型、中型、小型、バス、トレーラー等の
判別を行い、その判別データを料金自動収受装置等に与
えるようになっている。Based on the respective detected data, the vehicle C is determined to be large, medium, small, bus, trailer or the like, and the determined data is given to an automatic toll collection device or the like.
【0034】上記の車両判別に際しても、次に説明する
ように、上記反射面40における反射信号が基準信号と
して利用され、これにより、より正確に車幅の検出が行
われている。In the above-described vehicle determination, as described below, the reflection signal on the reflection surface 40 is used as a reference signal, thereby detecting the vehicle width more accurately.
【0035】上記図4のラインLを形成する距離データ
それぞれに対応する反射レーザーパルスそれぞれが得ら
れた路上位置は、反射面40得られた反射レーザーパル
スからの走査順位に基づき正確に特定され、車両の一方
側端位置と他方側端位置とが正確に特定されることでそ
の間の距離である車幅が正確に検出される。すなわち、
レーザーセンサ31a、31b、31cは路上に固定状
態に配置され、そのレーザーセンサ31a、31b、3
1cのケース39内面に設けられる反射面40は路上位
置に対して固定位置にあるので、反射面40で得られた
反射レーザーパルスからの所定の走査順位の路上反射レ
ーザーパルスは路上の所定位置から得られたものとな
る。The position on the road where the reflected laser pulses corresponding to the respective distance data forming the line L in FIG. 4 are obtained is accurately specified based on the scanning order from the reflected laser pulses obtained on the reflecting surface 40, By accurately specifying the one end position and the other end position of the vehicle, the vehicle width, which is the distance therebetween, is accurately detected. That is,
The laser sensors 31a, 31b, 31c are fixedly arranged on the road, and the laser sensors 31a, 31b, 3c
Since the reflection surface 40 provided on the inner surface of the case 39 of FIG. 1c is at a fixed position with respect to the road position, the reflection laser pulse on the road in a predetermined scanning order from the reflection laser pulse obtained by the reflection surface 40 is shifted from the predetermined position on the road. It is obtained.
【0036】図5は反射面40に対するレーザーパルス
の照射状態を示す図であり、走査に際してレーザーパル
スP1、P2、P3が反斜面40に照射され、図5に示
すように、レーザパルスP2が反射面40にちょうど合
致するように照射されてP2の反射光において設定最大
反射光量が得られる場合は、レーザーパルスP2の照射
位置に反射面40あると判定される。また、図6に示す
ように、レーザーパルスP1、P2が反射面40にとも
にずれた位置に照射され、レーザパルスP1、P2にお
いてともに設定最大反射光量が得られない場合は、レー
ザパルスP1、P2の間に反射面40があると判定さ
れ、さらに、そのレーザーパルスP1、P2の反射光量
の比からレーザパルスP1、P2の反射面40に対する
正確な位置を検出する。このようにして、走査に際して
反射面40に対応するレーザパルスの位置が確定される
ことで、所定の順位のレーザパルスの路面の位置も特定
されて正確な位置検出が行われる。FIG. 5 is a diagram showing the state of laser pulse irradiation on the reflecting surface 40. In scanning, laser pulses P1, P2, and P3 are irradiated on the anti-slope surface 40, and as shown in FIG. 5, the laser pulse P2 is reflected. When the light is irradiated so as to exactly match the surface 40 and the set maximum reflected light amount is obtained in the reflected light of P2, it is determined that the reflection surface 40 is located at the irradiation position of the laser pulse P2. Also, as shown in FIG. 6, when the laser pulses P1 and P2 are applied to the position shifted from the reflection surface 40, and the set maximum reflected light amounts cannot be obtained in both the laser pulses P1 and P2, the laser pulses P1 and P2 It is determined that there is a reflective surface 40 between the laser pulses P1 and P2, and the accurate position of the laser pulses P1 and P2 with respect to the reflective surface 40 is detected from the ratio of the reflected light amounts of the laser pulses P1 and P2. In this manner, the position of the laser pulse corresponding to the reflection surface 40 is determined at the time of scanning, so that the position of the road surface of the laser pulse of a predetermined order is also specified, and accurate position detection is performed.
【0037】上記のようにして、ポリゴンミラー2によ
る走査毎に照射位置が若干ずれてそれぞれの走査で同じ
順位のパルスが同位置に照射されない場合にも、支障な
く車両Cの検出、判定が高精度に行われる。As described above, even if the irradiation position is slightly shifted for each scan by the polygon mirror 2 and the pulse of the same order is not irradiated to the same position in each scan, the detection and determination of the vehicle C can be performed without any problem. Done to precision.
【0038】上記の実施形態においては、ケース39の
内面に別途反射面40を設ける構成としたが、ケース3
9そのものの内面を鏡面とすることで反射面を設けるよ
うにしてもよく、また、そのその場合は周囲をマスクに
より覆うことで反射面位置を所定位置に、所定の大きさ
に設けるようにしてもよい。In the above embodiment, the reflection surface 40 is separately provided on the inner surface of the case 39.
The reflection surface may be provided by making the inner surface of 9 itself a mirror surface, and in that case, the periphery is covered with a mask so that the reflection surface position is provided at a predetermined position and a predetermined size. Is also good.
【0039】次に、用いられる本体機器32のレーザー
センサ31a、31b、31cの時間差/電圧変換回路
10の変換特性変化への対応動作を説明する。Next, the operation of the laser sensors 31a, 31b, 31c of the main device 32 used in response to a change in the conversion characteristic of the time difference / voltage conversion circuit 10 will be described.
【0040】レーザーセンサ31a、31b、31c
は、図7に示すように、温度変化に伴って時間差/電圧
変換回路10の変換特性が変化することがあり、その場
合本体機器32側でレーザーセンサ31a、31b、3
1c側から得られる電圧信号を一律の変換率で変換して
距離を検出すると、正確な距離が検出できない問題が生
じる。そこでこの実施形態における本体機器32では、
一定距離である路面でのレーザーパルスの反射時間に基
づくレーザーセンサ31a、31b、31cからの電圧
信号をモニタし、電圧信号が所定値とならず時間差/電
圧変換回路10の変換特性に変化がある認められる場合
には、その変化分に対応する変化率で変換することで距
離を正確に検出するようにしている。また、時間差/電
圧変換回路10の変換特性の変化があまり大きくなった
場合には、レーザーセンサ31a、31b、31cの取
り替えが行われる。Laser sensors 31a, 31b, 31c
As shown in FIG. 7, the conversion characteristics of the time difference / voltage conversion circuit 10 may change with a change in temperature. In this case, the laser sensors 31a, 31b, 3
If the distance is detected by converting the voltage signal obtained from the 1c side at a uniform conversion rate, there arises a problem that an accurate distance cannot be detected. Therefore, in the main device 32 of this embodiment,
The voltage signals from the laser sensors 31a, 31b and 31c are monitored based on the reflection time of the laser pulse on a road surface that is a fixed distance, and the voltage signals do not reach a predetermined value and the conversion characteristics of the time difference / voltage conversion circuit 10 change. When the distance is recognized, the distance is accurately detected by converting at a change rate corresponding to the change. If the change in the conversion characteristic of the time difference / voltage conversion circuit 10 becomes too large, the laser sensors 31a, 31b, 31c are replaced.
【0041】[0041]
【発明の効果】この発明によれば、レーザパルスを用い
ての距離検出において、機器の回路動作の影響を受ける
ことなく対象物体の反射時間が検出できて距離検出が精
度良く行われるようになり、それに伴って車両等の検
出、判定が高精度に行われるようになる。According to the present invention, in distance detection using a laser pulse, the reflection time of the target object can be detected without being affected by the circuit operation of the device, and the distance detection can be performed with high accuracy. Accordingly, detection and determination of the vehicle and the like are performed with high accuracy.
【0042】また、ポリゴンミラー等の走査手段の照射
位置が走査毎に若干ずれるような場合にも、支障なく車
両等の検出、判定が高精度に行われるようになる。Further, even when the irradiation position of the scanning means such as a polygon mirror is slightly shifted for each scan, the detection and determination of the vehicle or the like can be performed with high accuracy without any trouble.
【図1】この発明の実施形態である車両判別装置の配置
図FIG. 1 is a layout diagram of a vehicle discriminating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】実施形態における照射窓部分の構成図FIG. 2 is a configuration diagram of an irradiation window portion in the embodiment.
【図3】伝搬時間の説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of a propagation time.
【図4】車両判別動作説明のための図FIG. 4 is a diagram for explaining a vehicle discriminating operation.
【図5】反射面に対するレーザーパルスの照射状態を示
す図FIG. 5 is a diagram showing an irradiation state of a laser pulse on a reflection surface.
【図6】反射面に対するレーザーパルスの照射状態を示
す図FIG. 6 is a diagram showing an irradiation state of a laser pulse on a reflection surface.
【図7】時間差/電圧変換回路の変換特性図FIG. 7 is a conversion characteristic diagram of a time difference / voltage conversion circuit.
【図8】レーザーセンサの構成を示すブロック図FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a laser sensor.
1 発光素子(発光手段) 5 受光素子(受光手段) 9 スタート信号発生回路(伝搬時間検出手段) 10 時間差/電圧変換回路(伝搬時間検出手段) 16 ストップ信号発生回路(伝搬時間検出手段) 32 本体機器(算出手段、距離検出手段) 40 反射面(基準反射手段) Reference Signs List 1 light emitting element (light emitting means) 5 light receiving element (light receiving means) 9 start signal generating circuit (propagation time detecting means) 10 time difference / voltage conversion circuit (propagating time detecting means) 16 stop signal generating circuit (propagating time detecting means) 32 main body Equipment (calculating means, distance detecting means) 40 Reflecting surface (reference reflecting means)
Claims (8)
受光する受光手段と、 前記発光素子の発光タイミングと前記受光素子の受光タ
イミングとに基づいて前記反射レーザパルスの伝搬時間
の検出を行う伝搬時間検出手段と、 前記発光素子の位置近傍に設けられる基準反射手段と、 前記伝搬時間検出手段で検出される前記対象物体の反射
パルスの伝搬時間から前記伝搬時間検出手段で検出され
る前記基準反射手段での反射パルスの伝搬時間を差し引
き前記対象物体の反射パルスの補正伝搬時間を算出する
算出手段と、 前記算出手段からの補正伝搬時間に基づいて前記対象物
体からの距離を検出する距離検出手段と、 を備える距離計測装置。A light emitting unit that emits a laser pulse; a light receiving unit that receives a reflected laser pulse of the laser pulse from the light emitting unit; a light emitting unit that emits a laser pulse based on a light emitting timing of the light emitting element and a light receiving timing of the light receiving element. Propagation time detection means for detecting the propagation time of the reflected laser pulse, reference reflection means provided near the position of the light emitting element, and the propagation time of the reflection pulse of the target object detected by the propagation time detection means Calculating means for subtracting the propagation time of the reflected pulse at the reference reflecting means detected by the propagation time detecting means to calculate a corrected propagation time of the reflected pulse of the target object; and A distance measuring device, comprising: distance detecting means for detecting a distance from a target object.
スを照射するための照射窓を備え、そのケース内面の照
射窓の周囲位置に前記基準反射手段としての反射面が形
成されてなる請求項1記載の距離計測装置。2. A case is provided with an irradiation window for irradiating a laser pulse from the light emitting means, and a reflection surface as the reference reflection means is formed at a position on the inner surface of the case around the irradiation window. The distance measuring device as described.
置において、さらに、前記距離検出手段からの距離デー
タに基づいて前記対象物体の形態判別を行う形態判別装
置。3. The form discriminating apparatus according to claim 1, further comprising discriminating the form of the target object based on distance data from the distance detecting means.
て、前記対象物体を車両とした車両形態判別装置。4. The vehicle type determination device according to claim 3, wherein the target object is a vehicle.
と、 前記走査されるレーザパルスの基準反射手段と、 前記走査手段により走査されたレーザパルスの反射レー
ザパルスを受光する受光手段と、 前記発光素子の発光タイミングと前記受光素子の受光タ
イミングとに基づいて前記反射レーザパルスの伝搬時間
の検出を行う伝搬時間検出手段と、 前記基準反射手段における反射レーザパルスに基づい
て、前記伝搬時間より判明する対象物体における反射パ
ルスの反射位置を特定して対象物体の位置検出を行う位
置検出手段と、 を備えてなる位置検出装置。5. A light emitting unit that emits a laser pulse, a scanning unit that scans a laser pulse from the light emitting unit, a reference reflecting unit for the scanned laser pulse, and a laser beam that is scanned by the scanning unit. Light receiving means for receiving the reflected laser pulse; propagation time detecting means for detecting the propagation time of the reflected laser pulse based on the light emitting timing of the light emitting element and the light receiving timing of the light receiving element; and reflection at the reference reflecting means. And a position detecting means for detecting a position of the target object by specifying a reflection position of the reflection pulse on the target object determined from the propagation time based on the laser pulse.
スを照射するための照射窓を備え、そのケース内面の照
射窓の周囲位置に前記基準反射手段としての反射面が形
成されてなる請求項5記載の位置検出装置。6. A case is provided with an irradiation window for irradiating a laser pulse from said light emitting means, and a reflection surface as said reference reflection means is formed at a position on the inner surface of the case around the irradiation window. The position detecting device as described in the above.
おいて、さらに、前記位置検出手段からの位置データに
基づいて前記対象物体の形態判別を行う形態判別装置。7. The position detecting device according to claim 5, further comprising: determining the type of said target object based on position data from said position detecting means.
て、前記対象物体を車両とした車両判別装置。8. The form discriminating apparatus according to claim 7, wherein the target object is a vehicle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8331157A JPH10170651A (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Distance measuring device, position detecting device, shape discriminating device and vehicle discriminating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8331157A JPH10170651A (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Distance measuring device, position detecting device, shape discriminating device and vehicle discriminating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10170651A true JPH10170651A (en) | 1998-06-26 |
Family
ID=18240519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8331157A Pending JPH10170651A (en) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | Distance measuring device, position detecting device, shape discriminating device and vehicle discriminating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10170651A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100459478B1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-12-03 | 엘지산전 주식회사 | Vehicle detection apparatus and method using laser sensor |
CN102749030A (en) * | 2012-06-14 | 2012-10-24 | 北京理工大学 | Freight truck carriage volume segmentation method based on pulse time-of-flight laser ranging |
JP2014533350A (en) * | 2011-09-13 | 2014-12-11 | オーエスアイ オプトエレクトロニクス インコーポレーテッド | Improved laser distance sensor |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP8331157A patent/JPH10170651A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100459478B1 (en) * | 2002-07-09 | 2004-12-03 | 엘지산전 주식회사 | Vehicle detection apparatus and method using laser sensor |
JP2014533350A (en) * | 2011-09-13 | 2014-12-11 | オーエスアイ オプトエレクトロニクス インコーポレーテッド | Improved laser distance sensor |
CN102749030A (en) * | 2012-06-14 | 2012-10-24 | 北京理工大学 | Freight truck carriage volume segmentation method based on pulse time-of-flight laser ranging |
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