JPH08194061A - 光レーダ装置及び光レーダ装置の調整方法 - Google Patents
光レーダ装置及び光レーダ装置の調整方法Info
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- JPH08194061A JPH08194061A JP7004146A JP414695A JPH08194061A JP H08194061 A JPH08194061 A JP H08194061A JP 7004146 A JP7004146 A JP 7004146A JP 414695 A JP414695 A JP 414695A JP H08194061 A JPH08194061 A JP H08194061A
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- G—PHYSICS
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- Remote Sensing (AREA)
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- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 垂直方向の寸法を小さくでき、かつ走査範囲
の広い光レーダ装置を得ることを目的としている。 【構成】 光を発生する発光手段と、発光手段と水平方
向に離間して配設され、反射光反射手段に反射された反
射光を受光する受光手段と、送光反射手段と反射光反射
手段とを所定の相対位置に保持しかつ回動自在に配設さ
れた保持手段と、保持手段を回動し光を水平方向に走査
する走査手段とを備えた。
の広い光レーダ装置を得ることを目的としている。 【構成】 光を発生する発光手段と、発光手段と水平方
向に離間して配設され、反射光反射手段に反射された反
射光を受光する受光手段と、送光反射手段と反射光反射
手段とを所定の相対位置に保持しかつ回動自在に配設さ
れた保持手段と、保持手段を回動し光を水平方向に走査
する走査手段とを備えた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、光を水平方向に走査
しその光が物体に反射して戻ってくる反射光を受光し
て、物体までの距離及び方向を検出する光レーダ装置に
関するものである。
しその光が物体に反射して戻ってくる反射光を受光し
て、物体までの距離及び方向を検出する光レーダ装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の光レーダ装置は、車両に
搭載され車両周辺監視装置あるいは車間距離制御装置な
どに広く用いることが提案されている。車両に搭載され
る光レーダ装置の形状としては、垂直方向の寸法が小さ
い扁平薄型のものが好条件とされており、例えば特開平
6−137867号公報に記載のものによればこのよう
な要望を満たせるものと考えられる。
搭載され車両周辺監視装置あるいは車間距離制御装置な
どに広く用いることが提案されている。車両に搭載され
る光レーダ装置の形状としては、垂直方向の寸法が小さ
い扁平薄型のものが好条件とされており、例えば特開平
6−137867号公報に記載のものによればこのよう
な要望を満たせるものと考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、該公報
のものは、発光源から物体に送光される光のみを鏡で反
射して走査している。この走査範囲は、受光光学系が受
光できる範囲内(受光光学系の視野角内)に制限される
ので、物体の検出を広角範囲に亘って行うことが困難で
あった。仮に、該公報の装置の走査範囲を広くすること
を考えてみる。まず、受光レンズは微弱な反射光をより
多く集光し光電変換する必要があるのでその口径をあま
り小さくすることはできない。よって、受光光学系の視
野角の拡大を図るには、受光レンズの焦点距離を短くす
る、あるいは受光素子を大型にするという2つの方法に
制約される。焦点距離の短縮を考える場合、レンズの光
学的な限界(口径比の限界)から視野角を拡大するとレ
ンズ口径を縮小することになり、これは光レーダ装置の
受光感度の低下を招くので望ましくない。また、受光素
子を大型化する場合、受光素子の受信感度の低下を招く
ためレーダ性能上好ましくない。
のものは、発光源から物体に送光される光のみを鏡で反
射して走査している。この走査範囲は、受光光学系が受
光できる範囲内(受光光学系の視野角内)に制限される
ので、物体の検出を広角範囲に亘って行うことが困難で
あった。仮に、該公報の装置の走査範囲を広くすること
を考えてみる。まず、受光レンズは微弱な反射光をより
多く集光し光電変換する必要があるのでその口径をあま
り小さくすることはできない。よって、受光光学系の視
野角の拡大を図るには、受光レンズの焦点距離を短くす
る、あるいは受光素子を大型にするという2つの方法に
制約される。焦点距離の短縮を考える場合、レンズの光
学的な限界(口径比の限界)から視野角を拡大するとレ
ンズ口径を縮小することになり、これは光レーダ装置の
受光感度の低下を招くので望ましくない。また、受光素
子を大型化する場合、受光素子の受信感度の低下を招く
ためレーダ性能上好ましくない。
【0004】この発明は、上記問題点を解決するために
為されたものであって、垂直方向の寸法を小さくでき、
かつ走査範囲の広い光レーダ装置を得ることを目的とし
ている。
為されたものであって、垂直方向の寸法を小さくでき、
かつ走査範囲の広い光レーダ装置を得ることを目的とし
ている。
【0005】また、この発明は、物体からの反射光を確
実に受光すると共に、送光する光と反射光とが干渉する
ことがない光レーダ装置を得ることを目的としている。
実に受光すると共に、送光する光と反射光とが干渉する
ことがない光レーダ装置を得ることを目的としている。
【0006】また、この発明は、光レーダ装置を簡略化
することを目的としている。
することを目的としている。
【0007】また、この発明は、送光する光の方向を容
易に調整でき、かつその調整が容易に狂いを生じること
がない光レーダ装置を得ることを目的としている。
易に調整でき、かつその調整が容易に狂いを生じること
がない光レーダ装置を得ることを目的としている。
【0008】また、この発明は、光レーダ装置を小型扁
平化することを目的としている。
平化することを目的としている。
【0009】また、この発明は、送光する光と反射光と
の干渉を確実に防止する光レーダ装置を得ることを目的
としている。
の干渉を確実に防止する光レーダ装置を得ることを目的
としている。
【0010】また、この発明は、送光する光の方向を容
易に調整することができる光レーダ装置の調整方法を得
ることを目的としている。
易に調整することができる光レーダ装置の調整方法を得
ることを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明に係る光レーダ
装置は、光を発生する発光手段と、発光手段と水平方向
に離間して配設され、反射光反射手段に反射された反射
光を受光する受光手段と、送光反射手段と反射光反射手
段とを所定の相対位置に保持しかつ回動自在に配設され
た保持手段と、保持手段を回動し光を水平方向に走査す
る走査手段とを備えたものである。
装置は、光を発生する発光手段と、発光手段と水平方向
に離間して配設され、反射光反射手段に反射された反射
光を受光する受光手段と、送光反射手段と反射光反射手
段とを所定の相対位置に保持しかつ回動自在に配設され
た保持手段と、保持手段を回動し光を水平方向に走査す
る走査手段とを備えたものである。
【0012】また、この発明に係る光レーダ装置は、送
光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段は
反射光のみを反射するものであると共に、保持手段は送
光反射手段と反射光反射手段とを水平方向に略90°離
間して保持するようにしたものである。
光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段は
反射光のみを反射するものであると共に、保持手段は送
光反射手段と反射光反射手段とを水平方向に略90°離
間して保持するようにしたものである。
【0013】また、この発明に係る光レーダ装置は、発
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させる送光方向調整手段を備えたものであ
る。
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させる送光方向調整手段を備えたものであ
る。
【0014】また、この発明に係る光レーダ装置は、光
を反射する反射部材と、中空部を有する板部材であって
反射部材を支持する支持部材とで送光方向調整手段を構
成したものである。
を反射する反射部材と、中空部を有する板部材であって
反射部材を支持する支持部材とで送光方向調整手段を構
成したものである。
【0015】また、この発明に係る光レーダ装置は、反
射光反射手段が物体からの反射光を略90°反射したと
きの受光経路上に受光手段を配設したものである。
射光反射手段が物体からの反射光を略90°反射したと
きの受光経路上に受光手段を配設したものである。
【0016】また、この発明に係る光レーダ装置は、送
光反射手段と反射光反射手段との間に遮蔽手段を備えた
ものである。
光反射手段と反射光反射手段との間に遮蔽手段を備えた
ものである。
【0017】また、この発明に係る光レーダ装置の調整
方法は、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑性
変形することにより、支持部材に支持される反射部材の
反射角度を調整するようにしたものである。
方法は、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑性
変形することにより、支持部材に支持される反射部材の
反射角度を調整するようにしたものである。
【0018】
【作用】この発明に係る光レーダ装置は、送光反射手段
と反射光反射手段とを所定の相対位置に保持した状態で
回動することにより発光手段で発生した光を水平方向に
走査すると共に、発光手段と水平方向に離間して配設さ
れた受光手段に物体からの反射光を入射する。
と反射光反射手段とを所定の相対位置に保持した状態で
回動することにより発光手段で発生した光を水平方向に
走査すると共に、発光手段と水平方向に離間して配設さ
れた受光手段に物体からの反射光を入射する。
【0019】また、この発明に係る光レーダ装置は、送
光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段は
反射光のみを反射するのでものであるから、光を送光す
る経路と物体に反射した反射光を受光する経路とを独立
させる。また、保持手段は送光反射手段と反射光反射手
段とを水平方向に略90°離間して保持するようにした
ので、任意の方向に光を送光した場合であっても反射光
反射手段は物体に反射された反射光が受光素子に入射す
るよう反射光を反射する。
光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段は
反射光のみを反射するのでものであるから、光を送光す
る経路と物体に反射した反射光を受光する経路とを独立
させる。また、保持手段は送光反射手段と反射光反射手
段とを水平方向に略90°離間して保持するようにした
ので、任意の方向に光を送光した場合であっても反射光
反射手段は物体に反射された反射光が受光素子に入射す
るよう反射光を反射する。
【0020】また、この発明に係る光レーダ装置は、発
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させることにより送光方向を調整する。
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させることにより送光方向を調整する。
【0021】また、この発明に係る光レーダ装置は、発
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させる反射部材を、中空部を有する板部材
である支持部材で支持している。
光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射手
段に光を入射させる反射部材を、中空部を有する板部材
である支持部材で支持している。
【0022】また、この発明に係る光レーダ装置は、反
射光反射手段が物体からの反射光を入射角に対し略90
°の方向に反射させたときの受光経路上に受光手段を配
設している。
射光反射手段が物体からの反射光を入射角に対し略90
°の方向に反射させたときの受光経路上に受光手段を配
設している。
【0023】また、この発明に係る光レーダ装置は、送
光反射手段により送光される光が受光手段に受光される
ことを遮蔽手段により防止する。
光反射手段により送光される光が受光手段に受光される
ことを遮蔽手段により防止する。
【0024】また、この発明に係る光レーダ装置の調整
方法は、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑性
変形することにより、支持部材に支持される反射部材の
反射角度を調整する。
方法は、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑性
変形することにより、支持部材に支持される反射部材の
反射角度を調整する。
【0025】
実施例1.図1は、本発明の光レーダ装置の内部構成を
示す平面断面図である。この種の光レーダ装置は、例え
ば車両前方に搭載され自車両の前方の物体を検出する。
また、図2は図1の要部を示す斜視図である。以下、図
を用いて実施例を説明する。図において、1はレーザ光
を発生する発光手段であるレーザダイオード、2はレー
ザダイオード1を駆動する発光回路及びその他の電子回
路、例えば距離演算手段、方向検出手段、ステップモー
タ駆動手段等が搭載されたメイン基板、3はレーザダイ
オード1の内部に収納された発光源、4は発生したレー
ザ光の拡散角を調整する凸レンズ、5は凸レンズ4から
のレーザ光を所定の角度で反射する反射部材である鏡、
6は鏡5を支持する支持部材である支持体であって、鏡
5と支持体6は光レーダ装置から送光される光の方向を
調整する送光方向調整手段を構成している。この送光方
向調整手段は、鏡5の向きを変位させることにより光レ
ーダ装置から送光されるレーザ光と物体に反射して戻っ
てくる反射光とが平行光になるように調整する。
示す平面断面図である。この種の光レーダ装置は、例え
ば車両前方に搭載され自車両の前方の物体を検出する。
また、図2は図1の要部を示す斜視図である。以下、図
を用いて実施例を説明する。図において、1はレーザ光
を発生する発光手段であるレーザダイオード、2はレー
ザダイオード1を駆動する発光回路及びその他の電子回
路、例えば距離演算手段、方向検出手段、ステップモー
タ駆動手段等が搭載されたメイン基板、3はレーザダイ
オード1の内部に収納された発光源、4は発生したレー
ザ光の拡散角を調整する凸レンズ、5は凸レンズ4から
のレーザ光を所定の角度で反射する反射部材である鏡、
6は鏡5を支持する支持部材である支持体であって、鏡
5と支持体6は光レーダ装置から送光される光の方向を
調整する送光方向調整手段を構成している。この送光方
向調整手段は、鏡5の向きを変位させることにより光レ
ーダ装置から送光されるレーザ光と物体に反射して戻っ
てくる反射光とが平行光になるように調整する。
【0026】7は鏡5により反射されたレーザ光を受光
しかつ反射する送光反射手段である鏡であって、レーザ
光はガラス8を透過して光レーダ装置外部に送光され
る。送光されたレーザ光は物体である前方車両100に
より反射され、この反射光はガラス9を透過して鏡7よ
りも面積が大きい反射光反射手段である鏡10に受光さ
れかつ反射される。なお、図1において、光レーダ装置
と前方車両100との間に記された波線は、図1が実際
には大きく離間している光レーダ装置と前方車両100
との距離を省略して記載したものであることを示してい
る。11は鏡7と鏡10とを所定の相対位置、即ち両者
を水平方向に略90°離間して保持する保持手段である
L字形の剛体で、板状の部材を90°屈曲させた如き形
状を有しており、該L字形の一方の面は他方の面に比し
長くなっている。鏡7は該L字形の面のうち短い方の面
に固定されている。また、鏡10は該L字形の面のうち
長い方に固定されており、鏡7、鏡10及び剛体11の
三者は一体化され、この三者により1つの剛体を構成し
ている。12は剛体11の回転軸であって、剛体11は
回転軸12を回転中心として回動自在に保持されてい
る。13は剛体11の長い方の面に設けられた舌状の突
起で、その先端にローラー状の従動子14を有してい
る。この従動子14は、図示しない例えばスプリングか
ら成る応圧手段により、カム15に設けられたカム溝1
6の縁面に応圧されている。17はカム15を回転駆動
するステップモータ、18はステップモータ17の駆動
軸で、この駆動軸18にはカム15が固設されている。
しかつ反射する送光反射手段である鏡であって、レーザ
光はガラス8を透過して光レーダ装置外部に送光され
る。送光されたレーザ光は物体である前方車両100に
より反射され、この反射光はガラス9を透過して鏡7よ
りも面積が大きい反射光反射手段である鏡10に受光さ
れかつ反射される。なお、図1において、光レーダ装置
と前方車両100との間に記された波線は、図1が実際
には大きく離間している光レーダ装置と前方車両100
との距離を省略して記載したものであることを示してい
る。11は鏡7と鏡10とを所定の相対位置、即ち両者
を水平方向に略90°離間して保持する保持手段である
L字形の剛体で、板状の部材を90°屈曲させた如き形
状を有しており、該L字形の一方の面は他方の面に比し
長くなっている。鏡7は該L字形の面のうち短い方の面
に固定されている。また、鏡10は該L字形の面のうち
長い方に固定されており、鏡7、鏡10及び剛体11の
三者は一体化され、この三者により1つの剛体を構成し
ている。12は剛体11の回転軸であって、剛体11は
回転軸12を回転中心として回動自在に保持されてい
る。13は剛体11の長い方の面に設けられた舌状の突
起で、その先端にローラー状の従動子14を有してい
る。この従動子14は、図示しない例えばスプリングか
ら成る応圧手段により、カム15に設けられたカム溝1
6の縁面に応圧されている。17はカム15を回転駆動
するステップモータ、18はステップモータ17の駆動
軸で、この駆動軸18にはカム15が固設されている。
【0027】19は鏡10で反射した反射光を集光する
フレネルレンズ、20はフレネルレンズ19の焦点位置
近傍に配設された受光手段としての受光素子であって、
フレネルレンズ19により集光された反射光を受光し
て、その光の強度に応じた電気信号を出力する。21は
受光素子20を搭載したサブ基板であって、光電変換さ
れた電気信号を増幅する受信信号増幅回路を有してい
る。なお、受光素子20は前出のレーザダイオード1と
は水平方向に離間して配設されている。また、受光素子
20は、反射光が光レーダ装置の真正面から戻ってきて
鏡10に入射して図示左方向に略90°反射されたとき
の反射経路上に、鏡10で反射された光を受光すべく設
けられている。22はケースとしての殻であって、ガラ
ス8、9と協働して光レーダ装置の外壁を構成する。2
3は送光されるレーザ光と物体からの反射光とが干渉し
ないよう鏡7と鏡10とを仕切る如く配設された遮蔽手
段としての遮蔽体であって、送光する光が受光素子側に
漏れないようにしている。
フレネルレンズ、20はフレネルレンズ19の焦点位置
近傍に配設された受光手段としての受光素子であって、
フレネルレンズ19により集光された反射光を受光し
て、その光の強度に応じた電気信号を出力する。21は
受光素子20を搭載したサブ基板であって、光電変換さ
れた電気信号を増幅する受信信号増幅回路を有してい
る。なお、受光素子20は前出のレーザダイオード1と
は水平方向に離間して配設されている。また、受光素子
20は、反射光が光レーダ装置の真正面から戻ってきて
鏡10に入射して図示左方向に略90°反射されたとき
の反射経路上に、鏡10で反射された光を受光すべく設
けられている。22はケースとしての殻であって、ガラ
ス8、9と協働して光レーダ装置の外壁を構成する。2
3は送光されるレーザ光と物体からの反射光とが干渉し
ないよう鏡7と鏡10とを仕切る如く配設された遮蔽手
段としての遮蔽体であって、送光する光が受光素子側に
漏れないようにしている。
【0028】図3は、鏡5と支持体6とからなる送光方
向調整手段の斜視図である。支持体6は、板部材をL字
形に屈曲させた如き形状を有していると共に、そのL字
形の一方の面に中空部24を有している。鏡5は、図示
しない固設手段、例えば接着剤等により支持体6の中空
部24を有する面に固設されている。支持体6のL字形
の他方の面には図示しない孔が設けられており、支持体
6はこの孔を貫通するねじ25により殻22に固設され
ている。
向調整手段の斜視図である。支持体6は、板部材をL字
形に屈曲させた如き形状を有していると共に、そのL字
形の一方の面に中空部24を有している。鏡5は、図示
しない固設手段、例えば接着剤等により支持体6の中空
部24を有する面に固設されている。支持体6のL字形
の他方の面には図示しない孔が設けられており、支持体
6はこの孔を貫通するねじ25により殻22に固設され
ている。
【0029】次に動作について説明する。レーザダイオ
ード1はメイン基板2に搭載された発光回路により駆動
され発光源3からレーザ光を発生する。発生したレーザ
光の光束は凸レンズ4により所定の広がり角になるよう
に成形され放射される。この凸レンズ4は、レーザ光の
光束が水平方向に約0.1deg、垂直方向に約4de
gの広がり角を持つように成形する。成形されたレーザ
光は、鏡5により図示左方向に略90°反射され、鏡7
に入射し、かつ反射される。鏡7に反射されたレーザ光
は、ガラス8を透過して光レーダ装置の前方に送光され
る。このとき遮蔽体23は、光レーダ装置の内面反射に
より受光素子20側に漏れるレーザ光を遮蔽して、受光
素子20が誤検出することを防止する。以上のように送
光されたレーザ光は、光レーダ装置前方の物体である前
方車両100に照射されかつ反射される。なお、発光源
3で発生したレーザ光が進む凸レンズ4、鏡5、鏡7、
ガラス8、前方車両100の経路は、レーザ光の送光経
路を構成している。
ード1はメイン基板2に搭載された発光回路により駆動
され発光源3からレーザ光を発生する。発生したレーザ
光の光束は凸レンズ4により所定の広がり角になるよう
に成形され放射される。この凸レンズ4は、レーザ光の
光束が水平方向に約0.1deg、垂直方向に約4de
gの広がり角を持つように成形する。成形されたレーザ
光は、鏡5により図示左方向に略90°反射され、鏡7
に入射し、かつ反射される。鏡7に反射されたレーザ光
は、ガラス8を透過して光レーダ装置の前方に送光され
る。このとき遮蔽体23は、光レーダ装置の内面反射に
より受光素子20側に漏れるレーザ光を遮蔽して、受光
素子20が誤検出することを防止する。以上のように送
光されたレーザ光は、光レーダ装置前方の物体である前
方車両100に照射されかつ反射される。なお、発光源
3で発生したレーザ光が進む凸レンズ4、鏡5、鏡7、
ガラス8、前方車両100の経路は、レーザ光の送光経
路を構成している。
【0030】前方車両100に反射されたレーザ光は、
様々な方向に反射されると共に、その一部が光レーダ装
置に戻ってくる。光レーダ装置に戻ってきた反射光は、
ガラス9を透過して鏡10に入射しかつ反射される。こ
の反射光は、フレネルレンズ19に入射し、このフレネ
ルレンズ19により集光され、その焦点距離近傍に配設
された受光素子20の受光面で結像される。受光素子2
0は、その光の強度に応じた電気信号を出力する光電変
換を行う。サブ基板21に搭載された受信信号増幅回路
は、光電変換された電気信号を増幅しこの受光信号をメ
イン基板2に伝達する。なお、前方車両100で反射さ
れた反射光が進むガラス9、鏡10、フレネルレンズ1
9、受光素子20の経路は、受光経路を構成している。
様々な方向に反射されると共に、その一部が光レーダ装
置に戻ってくる。光レーダ装置に戻ってきた反射光は、
ガラス9を透過して鏡10に入射しかつ反射される。こ
の反射光は、フレネルレンズ19に入射し、このフレネ
ルレンズ19により集光され、その焦点距離近傍に配設
された受光素子20の受光面で結像される。受光素子2
0は、その光の強度に応じた電気信号を出力する光電変
換を行う。サブ基板21に搭載された受信信号増幅回路
は、光電変換された電気信号を増幅しこの受光信号をメ
イン基板2に伝達する。なお、前方車両100で反射さ
れた反射光が進むガラス9、鏡10、フレネルレンズ1
9、受光素子20の経路は、受光経路を構成している。
【0031】メイン基板2に搭載された図示しない距離
演算手段は、発光回路がレーザダイオード1を駆動して
から受光信号が発生するまでの時間を計測し、その時間
をレーザ光が前方車両100を往復するのに要した時
間、即ち伝播遅延時間であるとみなしてこの伝播遅延時
間に基づいて前方車両100までの距離を演算する。ま
た、メイン基板2に搭載された図示しない方向検出手段
は、ステップモータ17の回転角度位置と、カム溝16
のプロフィール(形状)とに基づきレーザ光の送光方向
を検出する。
演算手段は、発光回路がレーザダイオード1を駆動して
から受光信号が発生するまでの時間を計測し、その時間
をレーザ光が前方車両100を往復するのに要した時
間、即ち伝播遅延時間であるとみなしてこの伝播遅延時
間に基づいて前方車両100までの距離を演算する。ま
た、メイン基板2に搭載された図示しない方向検出手段
は、ステップモータ17の回転角度位置と、カム溝16
のプロフィール(形状)とに基づきレーザ光の送光方向
を検出する。
【0032】次に、レーザ光の水平方向への走査につい
て説明する。メイン基板2に搭載された図示しないステ
ップモータ駆動手段は、上述の物体検出処理の終了毎、
あるいは予め定められた所定時間毎に駆動信号をステッ
プモータ17に供給する。この駆動信号を与えた回数の
累計値は、図示しない計数手段であるカウンタにより計
数される。この計数値は方向検出手段に与えられ、方向
検出手段はこの計数値に基づきステップモータ17の回
転角度位置を演算する。ステップモータ17は駆動信号
が与えられる毎に駆動軸18を所定角度だけ回転し、こ
の駆動軸18に固設されたカム15もこれに同期して所
定角度だけ回転する。カム15が回転することによりカ
ム溝16も回転する。従動子14はカム溝16に摺接し
ており、カム溝16が回転することにより、従動子14
と駆動軸18との距離が変位する。この変位は突起13
を介して鏡7、10及び剛体11から成る剛体に伝えら
れ、この三者から成る剛体は回転軸12を中心として矢
印Aで示す如く一体的に回動される。なお、図示しない
ステップモータ駆動手段、ステップモータ17、カム1
5、カム溝16、従動子14、突起13は協働して走査
手段を構成する。
て説明する。メイン基板2に搭載された図示しないステ
ップモータ駆動手段は、上述の物体検出処理の終了毎、
あるいは予め定められた所定時間毎に駆動信号をステッ
プモータ17に供給する。この駆動信号を与えた回数の
累計値は、図示しない計数手段であるカウンタにより計
数される。この計数値は方向検出手段に与えられ、方向
検出手段はこの計数値に基づきステップモータ17の回
転角度位置を演算する。ステップモータ17は駆動信号
が与えられる毎に駆動軸18を所定角度だけ回転し、こ
の駆動軸18に固設されたカム15もこれに同期して所
定角度だけ回転する。カム15が回転することによりカ
ム溝16も回転する。従動子14はカム溝16に摺接し
ており、カム溝16が回転することにより、従動子14
と駆動軸18との距離が変位する。この変位は突起13
を介して鏡7、10及び剛体11から成る剛体に伝えら
れ、この三者から成る剛体は回転軸12を中心として矢
印Aで示す如く一体的に回動される。なお、図示しない
ステップモータ駆動手段、ステップモータ17、カム1
5、カム溝16、従動子14、突起13は協働して走査
手段を構成する。
【0033】このように構成された光レーダ装置におい
ては、光レーダ装置から送光されるレーザ光と物体から
の反射光とが平行光になるように鏡5で調整されている
と共に、鏡7と10とが水平方向に略90°離間された
状態で一体的に回動されるので、剛体11を回動してい
ずれの方向にレーザ光を送光したとしても物体からの反
射光を確実に受光素子20に入射させることができる。
また、理論的には、鏡7に入射する光の入射角が0°よ
りも大きくかつ90°よりも小さければ物体を検出する
ことが可能であるので、非常に広範囲の走査範囲を有す
る。
ては、光レーダ装置から送光されるレーザ光と物体から
の反射光とが平行光になるように鏡5で調整されている
と共に、鏡7と10とが水平方向に略90°離間された
状態で一体的に回動されるので、剛体11を回動してい
ずれの方向にレーザ光を送光したとしても物体からの反
射光を確実に受光素子20に入射させることができる。
また、理論的には、鏡7に入射する光の入射角が0°よ
りも大きくかつ90°よりも小さければ物体を検出する
ことが可能であるので、非常に広範囲の走査範囲を有す
る。
【0034】次に送光方向調整手段の調整方法について
説明する。最も単純な方法としては支持体6の向きを調
整した上でねじ25を締めるというものが考えられる。
しかし、実際にはネジを締める際に支持体6が一緒に回
ってしまい調整が狂ってしまう。また、支持体6がねじ
25と一緒に回らない程度の締め方では、振動などによ
りねじ25がゆるみ、調整が狂ってしまう。さらに、支
持体6を接着剤で殻22に固着する方法も考えられる
が、工程の増加及び信頼性の点から望ましくない。そこ
で本発明では、支持体6の向きを大まかに合わせてお
き、その後ねじ25を完全に締め上げる。次に光レーダ
装置から送光される光と反射光とが平行光になるよう
に、支持体6を水平方向にねじ曲げて塑性変形する。こ
のねじ曲げる方向は、ねじ25の締結する方向に行うの
が望ましい。このとき支持体6には中空部24を設けて
あるので塑性変形を容易に行うことができる。また中空
部24を設けることにより、2本の剛体で鏡5を支持す
ることになるので、充分な剛性を有することができる。
説明する。最も単純な方法としては支持体6の向きを調
整した上でねじ25を締めるというものが考えられる。
しかし、実際にはネジを締める際に支持体6が一緒に回
ってしまい調整が狂ってしまう。また、支持体6がねじ
25と一緒に回らない程度の締め方では、振動などによ
りねじ25がゆるみ、調整が狂ってしまう。さらに、支
持体6を接着剤で殻22に固着する方法も考えられる
が、工程の増加及び信頼性の点から望ましくない。そこ
で本発明では、支持体6の向きを大まかに合わせてお
き、その後ねじ25を完全に締め上げる。次に光レーダ
装置から送光される光と反射光とが平行光になるよう
に、支持体6を水平方向にねじ曲げて塑性変形する。こ
のねじ曲げる方向は、ねじ25の締結する方向に行うの
が望ましい。このとき支持体6には中空部24を設けて
あるので塑性変形を容易に行うことができる。また中空
部24を設けることにより、2本の剛体で鏡5を支持す
ることになるので、充分な剛性を有することができる。
【0035】なお、実施例では中空部を一つだけ設けた
が、複数個設けるようにしても良い。
が、複数個設けるようにしても良い。
【0036】また、鏡7、10、剛体11は、それぞれ
別の部材を用意して一体的に構成するようにしたが、1
つの部材でこれらを構成するようにしても良い。これ
は、例えば、剛体11を金属で構成し、L字形に屈曲し
た2つの面に錫を蒸着させるようにすればよい。また、
剛体11のL字を構成する面の水平方向の長さを短くし
て、L字形に屈曲させた部分の近傍のみとし、鏡7及び
10でL字形を構成するようにしても良い。この際、舌
状の突起14は鏡に取り付ければよい。
別の部材を用意して一体的に構成するようにしたが、1
つの部材でこれらを構成するようにしても良い。これ
は、例えば、剛体11を金属で構成し、L字形に屈曲し
た2つの面に錫を蒸着させるようにすればよい。また、
剛体11のL字を構成する面の水平方向の長さを短くし
て、L字形に屈曲させた部分の近傍のみとし、鏡7及び
10でL字形を構成するようにしても良い。この際、舌
状の突起14は鏡に取り付ければよい。
【0037】以上のように、実施例1によれば、光レー
ダ装置の構成部材を水平方向に離間して配置したので、
垂直方向に大きな寸法を要せず、扁平薄型の光レーダ装
置が得られる。また、レーザ光の送光だけでなく反射光
も走査するようにしたので広範囲の走査範囲が得られ
る。
ダ装置の構成部材を水平方向に離間して配置したので、
垂直方向に大きな寸法を要せず、扁平薄型の光レーダ装
置が得られる。また、レーザ光の送光だけでなく反射光
も走査するようにしたので広範囲の走査範囲が得られ
る。
【0038】また、送光経路と受光経路とを独立させた
ので、干渉を防止することができる。
ので、干渉を防止することができる。
【0039】また、送光方向調整手段を備えたことによ
り送光と反射光とを平行光に調整することができると共
に、装置を簡略化することができる。即ち、送光方向調
整手段がなければ、レーザダイオード1、凸レンズ4等
の構成部材を鏡7の図示右方向に配設しなければならな
い。そのためには、メイン基板2、サブ基板21の他に
前記構成部材を搭載する新たな基板を要すると共に、各
基板間で信号を授受する信号線をも必要となる。しかし
ながら、実施例1ではレーザダイオード1をメイン基板
に搭載すると共に、レーザダイオード1で発生した光を
送光方向調整手段で反射して鏡7に図示右方向からレー
ザ光が入射するようにしているので、新たな基板や信号
線を要することがない。また、これにより装置の小型化
をも同時に図ることができる。
り送光と反射光とを平行光に調整することができると共
に、装置を簡略化することができる。即ち、送光方向調
整手段がなければ、レーザダイオード1、凸レンズ4等
の構成部材を鏡7の図示右方向に配設しなければならな
い。そのためには、メイン基板2、サブ基板21の他に
前記構成部材を搭載する新たな基板を要すると共に、各
基板間で信号を授受する信号線をも必要となる。しかし
ながら、実施例1ではレーザダイオード1をメイン基板
に搭載すると共に、レーザダイオード1で発生した光を
送光方向調整手段で反射して鏡7に図示右方向からレー
ザ光が入射するようにしているので、新たな基板や信号
線を要することがない。また、これにより装置の小型化
をも同時に図ることができる。
【0040】また、実施例1によれば、鏡10が物体か
らの反射光を略90°反射したときの受光経路上、即ち
光レーダ装置の真正面から帰ってきた反射光に対して図
示左方向に略90°離間させた位置に受光手段を配設し
ているので装置の小型化を図ることができる。これは、
受光素子20をメイン基板2に搭載した場合と比較すれ
ば理解しやすい。この場合には鏡10で反射された反射
光を受光素子20に入射させるよう反射する鏡をもう1
枚必要とする。この鏡は図示左上方に45°傾けた状態
で配設される。この鏡は鏡10で反射された反射光を漏
れなく反射しなければならないので大きな面積を要す
る。よってこの鏡を収納するべく、殻22は大きくなら
ざるを得ない。また、フレネルレンズ19を新たな鏡と
受光素子20との間に配設しなければならない。受光素
子20はフレネルレンズ10の焦点距離近傍に配設され
なければならない。従って、殻22の図示上下方向の寸
法は、新たな鏡を図示左上方に傾けたことにより増加し
た寸法と、フレネルレンズ19の焦点距離を確保するだ
けの寸法の分だけ大きくなる。このようなものに比し、
図1の如き構成のものによれば装置を小型化することが
できるということは明らかである。
らの反射光を略90°反射したときの受光経路上、即ち
光レーダ装置の真正面から帰ってきた反射光に対して図
示左方向に略90°離間させた位置に受光手段を配設し
ているので装置の小型化を図ることができる。これは、
受光素子20をメイン基板2に搭載した場合と比較すれ
ば理解しやすい。この場合には鏡10で反射された反射
光を受光素子20に入射させるよう反射する鏡をもう1
枚必要とする。この鏡は図示左上方に45°傾けた状態
で配設される。この鏡は鏡10で反射された反射光を漏
れなく反射しなければならないので大きな面積を要す
る。よってこの鏡を収納するべく、殻22は大きくなら
ざるを得ない。また、フレネルレンズ19を新たな鏡と
受光素子20との間に配設しなければならない。受光素
子20はフレネルレンズ10の焦点距離近傍に配設され
なければならない。従って、殻22の図示上下方向の寸
法は、新たな鏡を図示左上方に傾けたことにより増加し
た寸法と、フレネルレンズ19の焦点距離を確保するだ
けの寸法の分だけ大きくなる。このようなものに比し、
図1の如き構成のものによれば装置を小型化することが
できるということは明らかである。
【0041】
【発明の効果】以上のように、この発明の光レーダ装置
によれば、送光反射手段と反射光反射手段とを所定の相
対位置に保持した状態で回動することにより発光手段で
発生した光を水平方向に走査すると共に、発光手段と水
平方向に離間して配設された受光手段に物体からの反射
光を入射するので、垂直方向の寸法を小さくすることが
できると共に光の走査範囲を広くすることができる。
によれば、送光反射手段と反射光反射手段とを所定の相
対位置に保持した状態で回動することにより発光手段で
発生した光を水平方向に走査すると共に、発光手段と水
平方向に離間して配設された受光手段に物体からの反射
光を入射するので、垂直方向の寸法を小さくすることが
できると共に光の走査範囲を広くすることができる。
【0042】また、この発明の光レーダ装置によれば、
送光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段
は反射光のみを反射するようにしたので、光を送光する
経路と物体に反射した反射光を受光する経路とを独立さ
せ、光の干渉による誤検出を防止することができる。ま
た、送光反射手段と反射光反射手段とを水平方向に略9
0°離間して保持することにより、任意の方向に光を送
光した場合であっても反射光反射手段は物体に反射され
た反射光が受光素子に入射するよう反射光を反射するの
で、物体からの反射光を確実に受光することができる。
送光反射手段は送光する光のみを反射し反射光反射手段
は反射光のみを反射するようにしたので、光を送光する
経路と物体に反射した反射光を受光する経路とを独立さ
せ、光の干渉による誤検出を防止することができる。ま
た、送光反射手段と反射光反射手段とを水平方向に略9
0°離間して保持することにより、任意の方向に光を送
光した場合であっても反射光反射手段は物体に反射され
た反射光が受光素子に入射するよう反射光を反射するの
で、物体からの反射光を確実に受光することができる。
【0043】また、この発明の光レーダ装置によれば、
発光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射
手段に光を入射させることにより送光方向を調整するの
で、装置の簡略化を図ることができる。
発光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射
手段に光を入射させることにより送光方向を調整するの
で、装置の簡略化を図ることができる。
【0044】また、この発明の光レーダ装置によれば、
発光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射
手段に光を入射させる反射部材を、中空部を有する板部
材である支持部材で支持したので、塑性変形が容易でか
つ剛性をも有することができる。
発光手段で発生した光を所定の角度で反射して送光反射
手段に光を入射させる反射部材を、中空部を有する板部
材である支持部材で支持したので、塑性変形が容易でか
つ剛性をも有することができる。
【0045】また、この発明の光レーダ装置によれば、
反射光反射手段が物体からの反射光を略90°反射した
ときの受光経路上に受光手段を配設しているので装置の
小型扁平化を図ることができる。
反射光反射手段が物体からの反射光を略90°反射した
ときの受光経路上に受光手段を配設しているので装置の
小型扁平化を図ることができる。
【0046】また、この発明の光レーダ装置によれば、
送光反射手段により送光される光が受光手段に受光され
ることを遮蔽手段により防止するので物体の誤検出を防
止することができる。
送光反射手段により送光される光が受光手段に受光され
ることを遮蔽手段により防止するので物体の誤検出を防
止することができる。
【0047】また、この発明の光レーダ装置の調整方法
によれば、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑
性変形することにより、支持部材に支持される反射部材
の反射角度を容易に調整することができる。
によれば、中空部を有する板部材からなる支持部材を塑
性変形することにより、支持部材に支持される反射部材
の反射角度を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の構成を示す平面断面図で
ある。
ある。
【図2】 本発明の要部を示す斜視図である。
【図3】 本発明の送光方向調整手段の構成を示す斜視
図である。
図である。
1:レーザダイオード、2:メイン基板 3:発光源、
4:凸レンズ、5:鏡、6:支持体、7:鏡、8:ガラ
ス、9:ガラス、10:鏡、11:剛体、12:回転
軸、13:突起、14:従動子、15:カム、16:カ
ム溝、17:ステップモータ、18:駆動軸、19:フ
レネルレンズ、20:受光素子、21:サブ基板、2
2:殻、23:遮蔽体、24:中空部、25:ねじ、1
00:前方車両。
4:凸レンズ、5:鏡、6:支持体、7:鏡、8:ガラ
ス、9:ガラス、10:鏡、11:剛体、12:回転
軸、13:突起、14:従動子、15:カム、16:カ
ム溝、17:ステップモータ、18:駆動軸、19:フ
レネルレンズ、20:受光素子、21:サブ基板、2
2:殻、23:遮蔽体、24:中空部、25:ねじ、1
00:前方車両。
Claims (7)
- 【請求項1】 光を発生する発光手段と、 前記光を反射して送光する送光反射手段と、 前記光が物体に反射した反射光を受光し反射する反射光
反射手段と、 前記発光手段と水平方向に離間して配設され、前記反射
光反射手段に反射された反射光を受光する受光手段と、 前記送光反射手段と前記反射光反射手段とを所定の相対
位置に保持しかつ回動自在に配設された保持手段と、 前記保持手段を回動し前記光を水平方向に走査する走査
手段と、 前記発光手段が前記光を発生してから前記受光手段が前
記反射光を受光するまでの伝播遅延時間に基づき前記物
体までの距離を演算する距離演算手段と、 前記光の送光方向を検出する方向検出手段とを備えたこ
とを特徴とする光レーダ装置。 - 【請求項2】 送光反射手段は送光する光のみを反射し
反射光反射手段は反射光のみを反射するものであると共
に、保持手段は前記送光反射手段と前記反射光反射手段
とを水平方向に略90°離間して保持することを特徴と
する請求項1の光レーダ装置。 - 【請求項3】 発光手段で発生した光を所定の角度で反
射して送光反射手段に前記光を入射させる送光方向調整
手段を備えたことを特徴とする請求項1の光レーダ装
置。 - 【請求項4】 送光方向調整手段は光を反射する反射部
材と、中空部を有する板部材であって前記反射部材を支
持する支持部材とから成ることを特徴とする請求項3の
光レーダ装置。 - 【請求項5】 反射光反射手段が物体からの反射光を略
90°反射したときの受光経路上に受光手段を配設した
ことを特徴とする請求項1の光レーダ装置。 - 【請求項6】 送光反射手段と反射光反射手段との間に
遮蔽手段を備えたことを特徴とする請求項1の光レーダ
装置。 - 【請求項7】 中空部を有する板部材からなる支持部材
を塑性変形することにより、前記支持部材に支持される
反射部材の反射角度を調整することを特徴とする光レー
ダ装置の調整方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00414695A JP3208636B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光レーダ装置 |
US08/451,033 US5661551A (en) | 1995-01-13 | 1995-05-25 | Optical radar apparatus and adjusting method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00414695A JP3208636B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光レーダ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08194061A true JPH08194061A (ja) | 1996-07-30 |
JP3208636B2 JP3208636B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=11576647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP00414695A Expired - Fee Related JP3208636B2 (ja) | 1995-01-13 | 1995-01-13 | 光レーダ装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5661551A (ja) |
JP (1) | JP3208636B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1062548A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光レーダ装置 |
JP2009515397A (ja) * | 2005-11-03 | 2009-04-09 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク(セエヌエールエス) | リフレクトアレイ及びミリメートル波レーダー |
US11047981B2 (en) * | 2017-08-02 | 2021-06-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Distance measurement device |
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JP3207090B2 (ja) * | 1995-10-13 | 2001-09-10 | 三菱電機株式会社 | 車両用光レーダ装置の光軸調整装置 |
JP3223420B2 (ja) * | 1996-03-18 | 2001-10-29 | 株式会社キーエンス | 検出スイッチ |
JP3208702B2 (ja) * | 1996-03-25 | 2001-09-17 | 三菱電機株式会社 | 光レーダ装置 |
JPH10132934A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 車両用光レーダ装置 |
DE29919989U1 (de) * | 1999-11-15 | 2000-02-17 | Leuze Electronic Gmbh + Co, 73277 Owen | Optoelektronische Vorrichtung |
ES2187275B1 (es) * | 2001-05-23 | 2004-10-16 | Universidad De Alcala | Sistema detector de obstaculos basado en tecnologia laser. |
DE102004050426B4 (de) * | 2004-10-15 | 2010-05-20 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und System zur Winkelsynchronisation |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB1030290A (en) * | 1963-12-12 | 1966-05-18 | Aga Ab | Distance measuring device |
US3591293A (en) * | 1965-05-26 | 1971-07-06 | Libbey Owens Ford Co | Apparatus for determining the thickness of a transparent material by measuring the time interval between impingement of front and back surface reflections on a detector |
US4026654A (en) * | 1972-10-09 | 1977-05-31 | Engins Matra | System for detecting the presence of a possibly moving object |
JPS5596475A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-22 | Nissan Motor Co Ltd | Obstacle detector for vehicle |
JPH06137867A (ja) * | 1992-10-29 | 1994-05-20 | Omron Corp | 距離計測装置におけるスキャン位置検出装置およびスキャン位置制御装置 |
US5510889A (en) * | 1993-09-30 | 1996-04-23 | Herr; William J. | Highway profile measuring system |
-
1995
- 1995-01-13 JP JP00414695A patent/JP3208636B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-25 US US08/451,033 patent/US5661551A/en not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH1062548A (ja) * | 1996-08-21 | 1998-03-06 | Mitsubishi Electric Corp | 光レーダ装置 |
JP2009515397A (ja) * | 2005-11-03 | 2009-04-09 | サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシェサイアンティフィク(セエヌエールエス) | リフレクトアレイ及びミリメートル波レーダー |
US11047981B2 (en) * | 2017-08-02 | 2021-06-29 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Distance measurement device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3208636B2 (ja) | 2001-09-17 |
US5661551A (en) | 1997-08-26 |
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