JPH088471Y2 - 光レーダ装置 - Google Patents
光レーダ装置Info
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- JPH088471Y2 JPH088471Y2 JP1990010563U JP1056390U JPH088471Y2 JP H088471 Y2 JPH088471 Y2 JP H088471Y2 JP 1990010563 U JP1990010563 U JP 1990010563U JP 1056390 U JP1056390 U JP 1056390U JP H088471 Y2 JPH088471 Y2 JP H088471Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、接近する他の車両や障害物などに対して
危険状態を察知する光レーダ装置に関するものである。
危険状態を察知する光レーダ装置に関するものである。
従来より、この種の光レーダ装置として、半導体レー
ザを用いた車両前方監視装置が提案されている。
ザを用いた車両前方監視装置が提案されている。
第11図は、従来より提案されている車両前方監視装置
の一例を示すブロック回路構成図である。同図におい
て、１は半導体レーザ、２は送光レンズ、３は受光レン
ズ、４は受光素子である。半導体レーザ１は、トリガ回
路５より送出されるトリガパルスに基づき駆動装置６を
介して駆動され、このトリガパルスに同期したパルス光
（発射ビーム光）を発射し、この発射ビーム光が送光レ
ンズ２によって拡がりの小さいビーム光（放射ビーム
光）に変換され、第12図に示すように、その前方を走行
する車両10の後部、あるいは後部リフレクタ（図示せ
ず）に向かって放射される。すなわち、前方を走行する
車両10に放射され反射して帰ってくる反射ビーム光を受
光レンズ３で集光し、この集光された反射ビーム光を受
光素子４において電気パルス信号に変換すると共に増幅
器７を用いて増幅し、受信パルスとして信号処理装置８
に導くものとしている。
の一例を示すブロック回路構成図である。同図におい
て、１は半導体レーザ、２は送光レンズ、３は受光レン
ズ、４は受光素子である。半導体レーザ１は、トリガ回
路５より送出されるトリガパルスに基づき駆動装置６を
介して駆動され、このトリガパルスに同期したパルス光
（発射ビーム光）を発射し、この発射ビーム光が送光レ
ンズ２によって拡がりの小さいビーム光（放射ビーム
光）に変換され、第12図に示すように、その前方を走行
する車両10の後部、あるいは後部リフレクタ（図示せ
ず）に向かって放射される。すなわち、前方を走行する
車両10に放射され反射して帰ってくる反射ビーム光を受
光レンズ３で集光し、この集光された反射ビーム光を受
光素子４において電気パルス信号に変換すると共に増幅
器７を用いて増幅し、受信パルスとして信号処理装置８
に導くものとしている。
半導体レーザ１からの発射ビーム光はトリガ回路５の
送出するトリガパルスに同期しているので、トリガ回路
５の送出するトリガパルスを信号処理装置８へ与えるこ
とによって、このトリガパルスと受信パルスとの時間差
から前方車両10までの距離を求めることができる。ま
た、信号処理装置８は、時々刻々と入力される受信パル
スとトリガパルスとから前方車両10との時々刻々の車間
距離を求め、この車間距離の変化率から前方車両10との
相対速度を算出する。そして、前方車両10との車間距
離、相対速度、車速センサ11からの自車速度から危険予
知を行い、危険な状態が生ずれば、ブザー警報器９を鳴
動させ、運転者に危険を知らせる。
送出するトリガパルスに同期しているので、トリガ回路
５の送出するトリガパルスを信号処理装置８へ与えるこ
とによって、このトリガパルスと受信パルスとの時間差
から前方車両10までの距離を求めることができる。ま
た、信号処理装置８は、時々刻々と入力される受信パル
スとトリガパルスとから前方車両10との時々刻々の車間
距離を求め、この車間距離の変化率から前方車両10との
相対速度を算出する。そして、前方車両10との車間距
離、相対速度、車速センサ11からの自車速度から危険予
知を行い、危険な状態が生ずれば、ブザー警報器９を鳴
動させ、運転者に危険を知らせる。
このような車両前方監視装置において、放射ビーム光
の路面に対する水平方向への拡がり角ψt1は（第13図参
照）、通常、その放射ビーム光が最大検知距離Pmaxで一
車線幅Ｗになるように設定される。
の路面に対する水平方向への拡がり角ψt1は（第13図参
照）、通常、その放射ビーム光が最大検知距離Pmaxで一
車線幅Ｗになるように設定される。
この場合、その光学系の光軸Ｌが固定されていると、
第14図に示す斜線部が死角となって、放射ビーム光の領
域内に割り込み車両10が入るまで、これを検知すること
ができない。このような不都合を回避するために、放射
ビーム光の拡がり角ψt1を広くすることが考えられる。
しかし、拡がり角ψt1を広くすると、最大検知距離Pmax
内で放射ビーム光が隣接車線まで及び、隣接車線を走行
する車両までをも検知してしまう。このため、放射ビー
ム光の拡がり角ψt1を、あまり広げることはできない。
第14図に示す斜線部が死角となって、放射ビーム光の領
域内に割り込み車両10が入るまで、これを検知すること
ができない。このような不都合を回避するために、放射
ビーム光の拡がり角ψt1を広くすることが考えられる。
しかし、拡がり角ψt1を広くすると、最大検知距離Pmax
内で放射ビーム光が隣接車線まで及び、隣接車線を走行
する車両までをも検知してしまう。このため、放射ビー
ム光の拡がり角ψt1を、あまり広げることはできない。
そこで、放射ビーム光の方向すなわち光軸Ｌの方向を
制御する方法、例えば最も簡単な方法として光軸Ｌを機
械的に回転させ放射ビーム光を左右に走査する方法が考
えられる。しかし、機械的に送受光光学系の光軸Ｌを回
転させるためには、装置が大型，複雑化し、更に、耐久
性などに難点がある。
制御する方法、例えば最も簡単な方法として光軸Ｌを機
械的に回転させ放射ビーム光を左右に走査する方法が考
えられる。しかし、機械的に送受光光学系の光軸Ｌを回
転させるためには、装置が大型，複雑化し、更に、耐久
性などに難点がある。
これらの難点を克服するために、送光レンズと半導体
レーザとからなる送光光学系を複数設け、各々の光軸を
僅かにずらし、等価的に放射ビーム光の拡がり角を広げ
る方法が考えられる。第15図はその一例であり、送光レ
ンズ２−１と半導体レーザ１−１とからなる第１の送光
光学系と、送光レンズ２−２と半導体レーザ１−２とか
らなる第２の送光光学系と、送光レンズ２−３と半導体
レーザ１−３とからなる第３の送光光学系とを設け、第
２の送光光学系の光軸L2および第３の送光光学系の光軸
L3を、第１の送光光学系の光軸L1に対し、図示上方向お
よび下方向へ僅かに傾けている。第16図は第1,第２およ
び第３の送光光学系からの放射ビーム光I,IIおよびIII
の放射状況を示す。放射ビーム光IIおよびIIIは最大検
知距離Pmax内において隣接車線にまで及んでいるが、隣
接車線に接する最も近い距離を制限距離として最大検知
距離制限を行うことにより、すなわちそれ以上の距離で
前方車両を検知できてもその検知データを無効とするこ
とにより、第17図に示すような等価放射ビーム光IVを作
ることができ、この等価放射ビーム光IVの展張領域ａお
よびｂにて、前方車割り込み時の死角が改善されるもの
となる。
レーザとからなる送光光学系を複数設け、各々の光軸を
僅かにずらし、等価的に放射ビーム光の拡がり角を広げ
る方法が考えられる。第15図はその一例であり、送光レ
ンズ２−１と半導体レーザ１−１とからなる第１の送光
光学系と、送光レンズ２−２と半導体レーザ１−２とか
らなる第２の送光光学系と、送光レンズ２−３と半導体
レーザ１−３とからなる第３の送光光学系とを設け、第
２の送光光学系の光軸L2および第３の送光光学系の光軸
L3を、第１の送光光学系の光軸L1に対し、図示上方向お
よび下方向へ僅かに傾けている。第16図は第1,第２およ
び第３の送光光学系からの放射ビーム光I,IIおよびIII
の放射状況を示す。放射ビーム光IIおよびIIIは最大検
知距離Pmax内において隣接車線にまで及んでいるが、隣
接車線に接する最も近い距離を制限距離として最大検知
距離制限を行うことにより、すなわちそれ以上の距離で
前方車両を検知できてもその検知データを無効とするこ
とにより、第17図に示すような等価放射ビーム光IVを作
ることができ、この等価放射ビーム光IVの展張領域ａお
よびｂにて、前方車割り込み時の死角が改善されるもの
となる。
しかしながら、このような等価放射ビーム光IVによる
死角改善方法によると、送光光学系を複数必要とするた
め、すなわち複数の半導体レーザと送光レンズとを必要
とするため、装置が大型，複雑化し、コストアップとな
るなどの問題がある。
死角改善方法によると、送光光学系を複数必要とするた
め、すなわち複数の半導体レーザと送光レンズとを必要
とするため、装置が大型，複雑化し、コストアップとな
るなどの問題がある。
また、隣接する放射ビーム光の境界部が互いに重なり
あっているため、その重畳部分で光強度が増し、人間の
眼に対してその安全性などの面で問題が生ずる虞れがあ
る。
あっているため、その重畳部分で光強度が増し、人間の
眼に対してその安全性などの面で問題が生ずる虞れがあ
る。
この考案はこのような課題を解決するために提案され
たもので、第１考案（請求項１に係る考案）は、水平方
向へ広い楕円断面形状の発射ビーム光に相対して横長形
状とされた送光レンズ（２′）と、この送光レンズを通
して放射され反射して帰ってくる反射ビーム光を受け、
この反射ビーム光の水平方向への分割成分であるメイン
ビーム光をメイン受光部（４−１）で、サブビーム光を
サブ受光部（４−2,4−３）で受光する受光素子
（４′）とを設け、メイン受光部を選択し一定値以上の
強度のメインビーム光が有ると認められなければ前記サ
ブ受光部を選択する一方、メイン受光部を選択し一定値
以上の強度のメインビーム光が有ると認められれば、そ
のメインビーム光が最大検知距離内からの反射光か否か
をチェックし、最大検知距離内からの反射光であれば障
害物有りと判断し、サブ受光部を選択し一定値以上の強
度のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブビー
ム光が制限距離内からの反射光か否かをチェックし、制
限距離内からの反射光であれば障害物有りと判断するよ
うにしたものである。
たもので、第１考案（請求項１に係る考案）は、水平方
向へ広い楕円断面形状の発射ビーム光に相対して横長形
状とされた送光レンズ（２′）と、この送光レンズを通
して放射され反射して帰ってくる反射ビーム光を受け、
この反射ビーム光の水平方向への分割成分であるメイン
ビーム光をメイン受光部（４−１）で、サブビーム光を
サブ受光部（４−2,4−３）で受光する受光素子
（４′）とを設け、メイン受光部を選択し一定値以上の
強度のメインビーム光が有ると認められなければ前記サ
ブ受光部を選択する一方、メイン受光部を選択し一定値
以上の強度のメインビーム光が有ると認められれば、そ
のメインビーム光が最大検知距離内からの反射光か否か
をチェックし、最大検知距離内からの反射光であれば障
害物有りと判断し、サブ受光部を選択し一定値以上の強
度のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブビー
ム光が制限距離内からの反射光か否かをチェックし、制
限距離内からの反射光であれば障害物有りと判断するよ
うにしたものである。
第２考案（請求項２に係る考案）は、水平方向へ広い
楕円断面形状の発射ビーム光に相対して横長形状とされ
た送光レンズ（２′）と、その前方に一つの受光レンズ
（３′）が設けられ、送光レンズを通して放射され反射
して帰ってくる反射ビーム光を前記受光レンズを通して
受け、反射ビーム光の水平方向への分割成分であるメイ
ンビーム光をメイン受光部（４−１）で、第１のサブビ
ーム光を第１のサブ受光部（４−２）で、第２のサブビ
ーム光を第２のサブ受光部（４−２）で受光する受光素
子（４′）とを設け、メイン受光部を選択し一定値以上
の強度のメインビーム光が有ると認められなければサブ
受光部を選択する一方、メイン受光部を選択し一定値以
上の強度のメインビーム光が有ると認められれば、その
メインビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かを
チェックし、最大検知距離内からの反射光であれば障害
物有りと判断し、第１のサブ受光部を選択し一定値以上
の強度のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブ
ビーム光が最大検知距離よりも短い第１の制限距離内か
らの反射光か否かをチェックし、第１の制限距離内から
の反射光であれば障害物有りと判断し、第２のサブ受光
部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると認
められれば、そのサブビーム光が最大検知距離よりも短
い第２の制限距離内からの反射光か否かをチェックし、
第２の制限距離内からの反射光であれば障害物有りと判
断するようにしたものである。
楕円断面形状の発射ビーム光に相対して横長形状とされ
た送光レンズ（２′）と、その前方に一つの受光レンズ
（３′）が設けられ、送光レンズを通して放射され反射
して帰ってくる反射ビーム光を前記受光レンズを通して
受け、反射ビーム光の水平方向への分割成分であるメイ
ンビーム光をメイン受光部（４−１）で、第１のサブビ
ーム光を第１のサブ受光部（４−２）で、第２のサブビ
ーム光を第２のサブ受光部（４−２）で受光する受光素
子（４′）とを設け、メイン受光部を選択し一定値以上
の強度のメインビーム光が有ると認められなければサブ
受光部を選択する一方、メイン受光部を選択し一定値以
上の強度のメインビーム光が有ると認められれば、その
メインビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かを
チェックし、最大検知距離内からの反射光であれば障害
物有りと判断し、第１のサブ受光部を選択し一定値以上
の強度のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブ
ビーム光が最大検知距離よりも短い第１の制限距離内か
らの反射光か否かをチェックし、第１の制限距離内から
の反射光であれば障害物有りと判断し、第２のサブ受光
部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると認
められれば、そのサブビーム光が最大検知距離よりも短
い第２の制限距離内からの反射光か否かをチェックし、
第２の制限距離内からの反射光であれば障害物有りと判
断するようにしたものである。
したがってこの考案によれば、第１考案では、送光レ
ンズを通して放射される放射ビーム光が、水平方向へ広
がる。そして、反射して帰ってくる反射ビーム光が水平
方向へ分割され、メインビーム光とサブビーム光とに分
けて受光素子のメイン受光部とサブ受光部とにて受光さ
れる。この際、メイン受光部を選択し一定値以上の強度
のメインビーム光が有ると認められなければ、サブ受光
部が選択される。メイン受光部を選択し一定値以上の強
度のメインビーム光が有ると認められれば、そのメイン
ビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かがチェッ
クされ、最大検知距離内からの反射光であれば障害物有
りと判断される。サブ受光部を選択し一定値以上の強度
のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム
光が制限距離内からの反射光か否かがチェックされ、制
限距離内からの反射光であれば障害物有りと判断され
る。
ンズを通して放射される放射ビーム光が、水平方向へ広
がる。そして、反射して帰ってくる反射ビーム光が水平
方向へ分割され、メインビーム光とサブビーム光とに分
けて受光素子のメイン受光部とサブ受光部とにて受光さ
れる。この際、メイン受光部を選択し一定値以上の強度
のメインビーム光が有ると認められなければ、サブ受光
部が選択される。メイン受光部を選択し一定値以上の強
度のメインビーム光が有ると認められれば、そのメイン
ビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かがチェッ
クされ、最大検知距離内からの反射光であれば障害物有
りと判断される。サブ受光部を選択し一定値以上の強度
のサブビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム
光が制限距離内からの反射光か否かがチェックされ、制
限距離内からの反射光であれば障害物有りと判断され
る。
第２考案では、送光レンズを通して放射される放射ビ
ーム光が、水平方向へ広がる。そして、反射して帰って
くる反射ビーム光が水平方向へ分割され、メインビーム
光と第１および第２のサブビーム光とに分けて受光素子
のメイン受光部と第１および第２のサブ受光部とにて受
光される。この際、メイン受光部を選択し一定値以上の
強度のメインビーム光が有ると認められなければ、サブ
受光部が選択される。メイン受光部を選択し一定値以上
の強度のメインビーム光が有ると認められれば、そのメ
インビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かがチ
ェックされ、最大検知距離内からの反射光であれば障害
物有りと判断される。第１のサブ受光部を選択し一定値
以上の強度のサブビーム光が有ると認められれば、その
サブビーム光が第１の制限距離内からの反射光か否かが
チェックされ、第１の制限距離内からの反射光であれば
障害物有りと判断される。第２のサブ受光部を選択し一
定値以上の強度のサブビーム光が有ると認められれば、
そのサブビーム光が第２の制限距離内からの反射光か否
かがチェックされ、第２の制限距離内からの反射光であ
れば障害物有りと判断される。
ーム光が、水平方向へ広がる。そして、反射して帰って
くる反射ビーム光が水平方向へ分割され、メインビーム
光と第１および第２のサブビーム光とに分けて受光素子
のメイン受光部と第１および第２のサブ受光部とにて受
光される。この際、メイン受光部を選択し一定値以上の
強度のメインビーム光が有ると認められなければ、サブ
受光部が選択される。メイン受光部を選択し一定値以上
の強度のメインビーム光が有ると認められれば、そのメ
インビーム光が最大検知距離内からの反射光か否かがチ
ェックされ、最大検知距離内からの反射光であれば障害
物有りと判断される。第１のサブ受光部を選択し一定値
以上の強度のサブビーム光が有ると認められれば、その
サブビーム光が第１の制限距離内からの反射光か否かが
チェックされ、第１の制限距離内からの反射光であれば
障害物有りと判断される。第２のサブ受光部を選択し一
定値以上の強度のサブビーム光が有ると認められれば、
そのサブビーム光が第２の制限距離内からの反射光か否
かがチェックされ、第２の制限距離内からの反射光であ
れば障害物有りと判断される。
以下、本考案に係る光レーダ装置について詳細に説明
する。
する。
第１図はこの考案の一実施例を示す車両前方監視装置
のブロック回路構成図である。同図において、第11図と
同一符号は同一構成要素を示し、その説明は省略する。
のブロック回路構成図である。同図において、第11図と
同一符号は同一構成要素を示し、その説明は省略する。
この車両前方監視装置において、半導体レーザ１の接
合面は、第３図（ａ）にそのレーザチップ１−１を拡大
して示すように、路面12に対して垂直とされている。第
２図は半導体レーザ１の指向特性を示し、T1は路面12に
対する水平方向への指向特性、T2は路面12に対する垂直
方向への指向特性である。このため、半導体レーザ１か
らの発射ビーム光は、第３図（ｂ）に示すように、路面
12に対する水平方向Ｘへ広く垂直方向Ｙへ狭い楕円断面
形状となる。
合面は、第３図（ａ）にそのレーザチップ１−１を拡大
して示すように、路面12に対して垂直とされている。第
２図は半導体レーザ１の指向特性を示し、T1は路面12に
対する水平方向への指向特性、T2は路面12に対する垂直
方向への指向特性である。このため、半導体レーザ１か
らの発射ビーム光は、第３図（ｂ）に示すように、路面
12に対する水平方向Ｘへ広く垂直方向Ｙへ狭い楕円断面
形状となる。
第４図は最大検知距離で一車線幅の放射ビーム光を得
るための送光光学系を示す。ここで、Dtは送光レンズ２
の口径、ftは送光レンズ２の焦点距離、ｄは送光レンズ
２の焦点Ftから半導体レーザ１までの距離、θLD1は半
導体レーザ１の水平方向Ｘへの放射半値全角、θLD2は
半導体レーザ１の垂直方向Ｙへの放射半値全角である。
るための送光光学系を示す。ここで、Dtは送光レンズ２
の口径、ftは送光レンズ２の焦点距離、ｄは送光レンズ
２の焦点Ftから半導体レーザ１までの距離、θLD1は半
導体レーザ１の水平方向Ｘへの放射半値全角、θLD2は
半導体レーザ１の垂直方向Ｙへの放射半値全角である。
tanθLD1,tanθLD2＜Dt/（ft−ｄ）の場合の放射ビー
ム光の水平方向Ｘへの拡がり角Φt1は、 同様に、垂直方向Ｙへの拡がり角Φt2は、 として得られる。
ム光の水平方向Ｘへの拡がり角Φt1は、 同様に、垂直方向Ｙへの拡がり角Φt2は、 として得られる。
tanθLD1,tanθLD2＞Dt/（ft−ｄ）の場合の放射ビー
ム光の水平方向Ｘへの拡がり角Φ′t1は、 同様に、垂直方向Ｙへの拡がり角Φ′t2は、 として得られる。
ム光の水平方向Ｘへの拡がり角Φ′t1は、 同様に、垂直方向Ｙへの拡がり角Φ′t2は、 として得られる。
通常、放射ビーム光内の光強度分布は、概略一様であ
ることが望ましい。このため、tanθLD1,tanθLD2＞Dt/
（ft−ｄ）に選ばれ、第２図の指向特性T1の内、図示斜
線で示した部分の光は使用されない。
ることが望ましい。このため、tanθLD1,tanθLD2＞Dt/
（ft−ｄ）に選ばれ、第２図の指向特性T1の内、図示斜
線で示した部分の光は使用されない。
これに対し、本実施例においては、第２図の指向特性
T1の内、斜線で示した部分の光をサブビーム光として有
効利用する。すなわち、本実施例において、メインビー
ム光Ｍは、tanθLD1,tanθLD2＞Dt/（ft−ｄ）を満たす
ように作られるが、半値角よりさらに大きな角度部分を
サブビーム光SIおよびSIIとして有効利用する。このた
め、本実施例においては、送光レンズ２′の形状を、第
５図に示すように、水平方向Ｘへ広く垂直方向Ｙへ狭い
楕円断面形状の発射ビーム光に相対して、横長形状とし
ている。第６図にメインビーム光M,サブビーム光SI,SII
の放射状況を示す。なお、図中、□で囲んだ数値は、メ
インビーム光Ｍの中心および各ビーム光の境界線での光
強度の相対値の一例を示している。サブビーム光SIおよ
びSIIの光強度は、第２図を参照して明らかなとおり、
メインビーム光Ｍに比べ1/2〜1/3程度であるが、サブビ
ーム光SIおよびSIIの場合は、後述するように最大検知
距離制限が行われるので、光強度の影響は少ない。
T1の内、斜線で示した部分の光をサブビーム光として有
効利用する。すなわち、本実施例において、メインビー
ム光Ｍは、tanθLD1,tanθLD2＞Dt/（ft−ｄ）を満たす
ように作られるが、半値角よりさらに大きな角度部分を
サブビーム光SIおよびSIIとして有効利用する。このた
め、本実施例においては、送光レンズ２′の形状を、第
５図に示すように、水平方向Ｘへ広く垂直方向Ｙへ狭い
楕円断面形状の発射ビーム光に相対して、横長形状とし
ている。第６図にメインビーム光M,サブビーム光SI,SII
の放射状況を示す。なお、図中、□で囲んだ数値は、メ
インビーム光Ｍの中心および各ビーム光の境界線での光
強度の相対値の一例を示している。サブビーム光SIおよ
びSIIの光強度は、第２図を参照して明らかなとおり、
メインビーム光Ｍに比べ1/2〜1/3程度であるが、サブビ
ーム光SIおよびSIIの場合は、後述するように最大検知
距離制限が行われるので、光強度の影響は少ない。
一方、メインビーム光Ｍとサブビーム光SIおよびSII
との識別は、受光光学系で行う。一般的な受光光学系の
構成例を第７図に示す。受光素子４の受光面が受光レン
ズ３の焦点位置に置かれたとき、その受光視野Φｒは、 で与えられる。本実施例においては、受光素子４′とし
て、第８図に示すような分散型フォトダイオード（３分
割フォトダイオード）を使用し、中央のフォトダイオー
ド４−１の受光面をメインビーム光Ｍ用に、左右のフォ
トダイオード４−２および４−３の受光面をサブビーム
光SIおよびSII用に用いる。この場合、フォトダイオー
ド４−１の受光視野Φr1は、第９図に示すように、最大
検知距離Pmaxで一車線分の拡がりとなるように選ばれて
いる。また、フォトダイオード４−２および４−３の受
光視野Φr2およびΦr3は、放射ビーム光の広がりに応じ
て選ばれている。
との識別は、受光光学系で行う。一般的な受光光学系の
構成例を第７図に示す。受光素子４の受光面が受光レン
ズ３の焦点位置に置かれたとき、その受光視野Φｒは、 で与えられる。本実施例においては、受光素子４′とし
て、第８図に示すような分散型フォトダイオード（３分
割フォトダイオード）を使用し、中央のフォトダイオー
ド４−１の受光面をメインビーム光Ｍ用に、左右のフォ
トダイオード４−２および４−３の受光面をサブビーム
光SIおよびSII用に用いる。この場合、フォトダイオー
ド４−１の受光視野Φr1は、第９図に示すように、最大
検知距離Pmaxで一車線分の拡がりとなるように選ばれて
いる。また、フォトダイオード４−２および４−３の受
光視野Φr2およびΦr3は、放射ビーム光の広がりに応じ
て選ばれている。
次に、第10図に示すフローチャートを用いて、この車
両前方監視装置の動作について説明する。第１図におい
て、半導体レーザ１からの発射ビーム光は、送光レンズ
２′を通して、メインビーム光Ｍとサブビーム光SI,SII
とで構成される放射ビーム光とされる。この放射ビーム
光は、接近する他の車両などの障害物により反射して帰
され、反射ビーム光として受光レンズ３′を通して受光
素子４′上に集光する。この際、メインビーム光Ｍがフ
ォトダイオード４−１の受光面上に集光し、サブビーム
光SIおよびSIIがフォトダイオード４−２および４−３
の受光面上に集光する。すなわち、送光レンズ２′を通
して放射され反射して帰ってくる反射ビーム光が水平方
向へ分割され、メインビーム光Ｍとサブビーム光SI,SII
とに分けて、フォトダイオード４−１と４−２および４
−３とにて受光される。
両前方監視装置の動作について説明する。第１図におい
て、半導体レーザ１からの発射ビーム光は、送光レンズ
２′を通して、メインビーム光Ｍとサブビーム光SI,SII
とで構成される放射ビーム光とされる。この放射ビーム
光は、接近する他の車両などの障害物により反射して帰
され、反射ビーム光として受光レンズ３′を通して受光
素子４′上に集光する。この際、メインビーム光Ｍがフ
ォトダイオード４−１の受光面上に集光し、サブビーム
光SIおよびSIIがフォトダイオード４−２および４−３
の受光面上に集光する。すなわち、送光レンズ２′を通
して放射され反射して帰ってくる反射ビーム光が水平方
向へ分割され、メインビーム光Ｍとサブビーム光SI,SII
とに分けて、フォトダイオード４−１と４−２および４
−３とにて受光される。
すなわち、第10図に示したフローチャートによれば、
ステップ101でフォトダイオード４−１を選択し、ステ
ップ102にて一定以上（一定値以上の強度）の反射光
（メインビーム光）が有ると認められれば、ステップ10
3にて最大検知距離Pmax内からの反射光であることを確
認したうえ、ステップ104にて「障害物有り」と判断す
る。これに対して、ステップ102にて一定以上の反射光
が有ると認められなければ、ステップ105へ進んでフォ
トダイオード４−２を選択し、ステップ106にて一定以
上の反射光（サブビーム光）が有ると認められれば、ス
テップ107にて最大検知距離制限を行い、制限距離内か
らの反射光であることを確認したうえ、ステップ104に
て「障害物有り」と判断する。また、ステップ106にて
一定以上の反射光が有ると認められなければ、ステップ
108へ進んでフォトダイオード４−３を選択し、ステッ
プ109にて一定以上の反射光（サブビーム光）が有ると
認められれば、ステップ110にて最大検知距離制限を行
い、制限距離内からの反射光であることを確認したう
え、ステップ104にて「障害物有り」と判断する。ステ
ップ103,107,109および110での判断結果がNOであれば、
ステップ111にて「障害物無し」と判断し、ステップ101
へ戻る。このような手順に従ってフォトダイオード４−
1,4−2,4−３を走査することにより、第17図に示された
ような等価放射ビーム光IVが作られるものとなる。
ステップ101でフォトダイオード４−１を選択し、ステ
ップ102にて一定以上（一定値以上の強度）の反射光
（メインビーム光）が有ると認められれば、ステップ10
3にて最大検知距離Pmax内からの反射光であることを確
認したうえ、ステップ104にて「障害物有り」と判断す
る。これに対して、ステップ102にて一定以上の反射光
が有ると認められなければ、ステップ105へ進んでフォ
トダイオード４−２を選択し、ステップ106にて一定以
上の反射光（サブビーム光）が有ると認められれば、ス
テップ107にて最大検知距離制限を行い、制限距離内か
らの反射光であることを確認したうえ、ステップ104に
て「障害物有り」と判断する。また、ステップ106にて
一定以上の反射光が有ると認められなければ、ステップ
108へ進んでフォトダイオード４−３を選択し、ステッ
プ109にて一定以上の反射光（サブビーム光）が有ると
認められれば、ステップ110にて最大検知距離制限を行
い、制限距離内からの反射光であることを確認したう
え、ステップ104にて「障害物有り」と判断する。ステ
ップ103,107,109および110での判断結果がNOであれば、
ステップ111にて「障害物無し」と判断し、ステップ101
へ戻る。このような手順に従ってフォトダイオード４−
1,4−2,4−３を走査することにより、第17図に示された
ような等価放射ビーム光IVが作られるものとなる。
このように、本実施例によれば、１つの送光光学系を
設けるのみで前方車割り込み時の死角を改善することが
できるようになり、装置が大型，複雑化することがな
く、コスト的にも安価に提供することができるようにな
る。しかも、本実施例によれば、メインビーム光とサブ
ビーム光との境界部が互いに重なりあうことがないた
め、局部的に光強度が増すことがなく、人間の眼に対し
ての安全性などの面で問題が生じる虞れがない。
設けるのみで前方車割り込み時の死角を改善することが
できるようになり、装置が大型，複雑化することがな
く、コスト的にも安価に提供することができるようにな
る。しかも、本実施例によれば、メインビーム光とサブ
ビーム光との境界部が互いに重なりあうことがないた
め、局部的に光強度が増すことがなく、人間の眼に対し
ての安全性などの面で問題が生じる虞れがない。
以上説明したようにこの考案による光レーダ装置によ
ると、第１考案では、反射して帰ってくる反射ビーム光
が水平方向へ分割され、メインビーム光とサブビーム光
とに分けて受光素子のメイン受光部とサブ受光部とにて
受光され、メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメ
インビーム光が有ると認められれば、そのメインビーム
光が最大検知距離内からの反射光か否かがチェックさ
れ、最大検知距離内からの反射光であれば障害物有りと
判断され、サブ受光部を選択し一定値以上の強度のサブ
ビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム光が制
限距離内からの反射光か否かがチェックされ、制限距離
内からの反射光であれば障害物有りと判断され、 第２考案では、反射して帰ってくる反射ビーム光が水
平方向へ分割され、メインビーム光と第１および第２の
サブビーム光とに分けて受光素子のメイン受光部と第１
および第２のサブ受光部とにて受光され、メイン受光部
を選択し一定値以上の強度のメインビーム光が有ると認
められれば、そのメインビーム光が最大検知距離内から
の反射光か否かがチェックされ、最大検知距離内からの
反射光であれば障害物有りと判断され、第１のサブ受光
部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると認
められれば、そのサブビーム光が第１の制限距離内から
の反射光か否かがチェックされ、第１の制限距離内から
の反射光であれば障害物有りと判断され、第２のサブ受
光部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると
認められれば、そのサブビーム光が第２の制限距離内か
らの反射光か否かがチェックされ、第２の制限距離内か
らの反射光であれば障害物有りと判断され、一つの送光
光学系を設けるのみで前方車割り込み時の死角を改善す
ることが可能となり、装置が大型，複雑化することがな
く、コスト的にも安価に提供することができるようにな
る。
ると、第１考案では、反射して帰ってくる反射ビーム光
が水平方向へ分割され、メインビーム光とサブビーム光
とに分けて受光素子のメイン受光部とサブ受光部とにて
受光され、メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメ
インビーム光が有ると認められれば、そのメインビーム
光が最大検知距離内からの反射光か否かがチェックさ
れ、最大検知距離内からの反射光であれば障害物有りと
判断され、サブ受光部を選択し一定値以上の強度のサブ
ビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム光が制
限距離内からの反射光か否かがチェックされ、制限距離
内からの反射光であれば障害物有りと判断され、 第２考案では、反射して帰ってくる反射ビーム光が水
平方向へ分割され、メインビーム光と第１および第２の
サブビーム光とに分けて受光素子のメイン受光部と第１
および第２のサブ受光部とにて受光され、メイン受光部
を選択し一定値以上の強度のメインビーム光が有ると認
められれば、そのメインビーム光が最大検知距離内から
の反射光か否かがチェックされ、最大検知距離内からの
反射光であれば障害物有りと判断され、第１のサブ受光
部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると認
められれば、そのサブビーム光が第１の制限距離内から
の反射光か否かがチェックされ、第１の制限距離内から
の反射光であれば障害物有りと判断され、第２のサブ受
光部を選択し一定値以上の強度のサブビーム光が有ると
認められれば、そのサブビーム光が第２の制限距離内か
らの反射光か否かがチェックされ、第２の制限距離内か
らの反射光であれば障害物有りと判断され、一つの送光
光学系を設けるのみで前方車割り込み時の死角を改善す
ることが可能となり、装置が大型，複雑化することがな
く、コスト的にも安価に提供することができるようにな
る。
しかも、メインビーム光とサブビーム光との境界部が
互いに重なりあうことがないため、局部的に光強度が増
すことがなく、人間の眼に対しての安全性などの面で問
題が生じる虞れがない。
互いに重なりあうことがないため、局部的に光強度が増
すことがなく、人間の眼に対しての安全性などの面で問
題が生じる虞れがない。
第１図は本考案に係る光レーダ装置の一実施例を示す車
両前方監視装置のブロック回路構成図、第２図はこの車
両前方監視装置に用いる半導体レーザの指向特性を示す
図、第３図（ａ）はこの半導体レーザのレーザチップの
接合状況を拡大して示した図、第３図（ｂ）はこの半導
体レーザからの発射ビーム光の断面図、第４図は最大検
知距離で一車線幅の放射ビーム光を得るための送光光学
系を示す図、第５図はこの車両前方監視装置に用いる送
光レンズの正面図、第６図はこの送光レンズを通して放
射されるメインビーム光とサブビーム光との放射状況を
示す図、第７図は一般的な受光光学系の構成例を示す
図、第８図はこの車両前方監視装置に用いる受光素子と
しての分散型フォトダイオードの受光面を示す正面図、
第９図はこの分散型フォトダイオードの受光視野を示す
図、第10図はこの車両前方監視装置の動作を説明するた
めのフローチャート、第11図は従来より提案されている
車両前方監視装置の一例を示すブロック回路構成図、第
12図はこの車両前方監視装置を搭載した車両からの前方
車両へのビーム光の放射状況を示す図、第13図はこの車
両前方監視装置においてその放射ビーム光の路面に対す
る水平方向への広がり角を示す図、第14図はこの車両前
方監視装置において前方に割り込み車両がある場合の死
角を示す図、第15図は送光光学系を複数設け各々の光軸
を僅かにずらし等価的に放射ビーム光の広がり角を広げ
る方法を説明する図、第16図はこの方法による複数の送
光光学系からの放射ビーム光の放射状況を示す図、第17
図はこの複数の送光光学系からの放射ビーム光に最大検
知距離制限を行って得られる等価放射ビーム光を示す図
である。 １……半導体レーザ、２′……送光レンズ、３′……受
光レンズ、４′……受光素子（分散型フォトダイオー
ド）、４−1,4−2,4−３……フォトダイオード、８′…
…信号処理装置。
両前方監視装置のブロック回路構成図、第２図はこの車
両前方監視装置に用いる半導体レーザの指向特性を示す
図、第３図（ａ）はこの半導体レーザのレーザチップの
接合状況を拡大して示した図、第３図（ｂ）はこの半導
体レーザからの発射ビーム光の断面図、第４図は最大検
知距離で一車線幅の放射ビーム光を得るための送光光学
系を示す図、第５図はこの車両前方監視装置に用いる送
光レンズの正面図、第６図はこの送光レンズを通して放
射されるメインビーム光とサブビーム光との放射状況を
示す図、第７図は一般的な受光光学系の構成例を示す
図、第８図はこの車両前方監視装置に用いる受光素子と
しての分散型フォトダイオードの受光面を示す正面図、
第９図はこの分散型フォトダイオードの受光視野を示す
図、第10図はこの車両前方監視装置の動作を説明するた
めのフローチャート、第11図は従来より提案されている
車両前方監視装置の一例を示すブロック回路構成図、第
12図はこの車両前方監視装置を搭載した車両からの前方
車両へのビーム光の放射状況を示す図、第13図はこの車
両前方監視装置においてその放射ビーム光の路面に対す
る水平方向への広がり角を示す図、第14図はこの車両前
方監視装置において前方に割り込み車両がある場合の死
角を示す図、第15図は送光光学系を複数設け各々の光軸
を僅かにずらし等価的に放射ビーム光の広がり角を広げ
る方法を説明する図、第16図はこの方法による複数の送
光光学系からの放射ビーム光の放射状況を示す図、第17
図はこの複数の送光光学系からの放射ビーム光に最大検
知距離制限を行って得られる等価放射ビーム光を示す図
である。 １……半導体レーザ、２′……送光レンズ、３′……受
光レンズ、４′……受光素子（分散型フォトダイオー
ド）、４−1,4−2,4−３……フォトダイオード、８′…
…信号処理装置。
Claims (2)
- 【請求項１】水平方向へ広い楕円断面形状の発射ビーム
光に相対して横長形状とされた送光レンズと、 この送光レンズを通して放射され反射して帰ってくる反
射ビーム光を受け、この反射ビーム光の水平方向への分
割成分であるメインビーム光をメイン受光部で、サブビ
ーム光をサブ受光部で受光する受光素子と、 前記メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメインビ
ーム光が有ると認められなければ前記サブ受光部を選択
する一方、 前記メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメインビ
ーム光が有ると認められれば、そのメインビーム光が最
大検知距離内からの反射光か否かをチェックし、最大検
知距離内からの反射光であれば障害物有りと判断し、 前記サブ受光部を選択し一定値以上の強度のサブビーム
光が有ると認められれば、そのサブビーム光が制限距離
内からの反射光か否かをチェックし、制限距離内からの
反射光であれば障害物有りと判断する手段と を備えたことを特徴とする光レーダ装置。 - 【請求項２】水平方向へ広い楕円断面形状の発射ビーム
光に相対して横長形状とされた送光レンズと、 その前方に一つの受光レンズが設けられ、前記送光レン
ズを通して放射され反射して帰ってくる反射ビーム光を
前記受光レンズを通して受け、前記反射ビーム光の水平
方向への分割成分であるメインビーム光をメイン受光部
で、第１のサブビーム光を第１のサブ受光部で、第２の
サブビーム光を第２のサブ受光部で受光する受光素子
と、 前記メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメインビ
ーム光が有ると認められなければ前記サブ受光部を選択
する一方、 前記メイン受光部を選択し一定値以上の強度のメインビ
ーム光が有ると認められれば、そのメインビーム光が最
大検知距離内からの反射光か否かをチェックし、最大検
知距離内からの反射光であれば障害物有りと判断し、 前記第１のサブ受光部を選択し一定値以上の強度のサブ
ビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム光が前
記最大検知距離よりも短い第１の制限距離内からの反射
光か否かをチェックし、第１の制限距離内からの反射光
であれば障害物有りと判断し、 前記第２のサブ受光部を選択し一定値以上の強度のサブ
ビーム光が有ると認められれば、そのサブビーム光が前
記最大検知距離よりも短い第２の制限距離内からの反射
光か否かをチェックし、第２の制限距離内からの反射光
であれば障害物有りと判断する手段と を備えたことを特徴とする光レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990010563U JPH088471Y2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 光レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990010563U JPH088471Y2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 光レーダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104884U JPH03104884U (ja) | 1991-10-30 |
| JPH088471Y2 true JPH088471Y2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=31514122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990010563U Expired - Lifetime JPH088471Y2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | 光レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088471Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011089874A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 距離画像データ取得装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54162497A (en) * | 1978-06-13 | 1979-12-24 | Nec Corp | Clash preventive unit |
| JPS58211677A (ja) * | 1982-06-02 | 1983-12-09 | Nissan Motor Co Ltd | 光レ−ダ装置 |
| JPS5937578U (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-09 | 日産自動車株式会社 | 車両用光レ−ダ装置 |
| JPH0690283B2 (ja) * | 1987-10-07 | 1994-11-14 | 株式会社ナブコ | 光学検知装置 |
| JPH01197148A (ja) * | 1988-01-30 | 1989-08-08 | Toshiba Corp | 走行車の障害物検出装置 |
-
1990
- 1990-02-07 JP JP1990010563U patent/JPH088471Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03104884U (ja) | 1991-10-30 |
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