JP2002286844A - Distance measuring equipment - Google Patents

Distance measuring equipment

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JP2002286844A
JP2002286844A JP2001092683A JP2001092683A JP2002286844A JP 2002286844 A JP2002286844 A JP 2002286844A JP 2001092683 A JP2001092683 A JP 2001092683A JP 2001092683 A JP2001092683 A JP 2001092683A JP 2002286844 A JP2002286844 A JP 2002286844A
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JP
Japan
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light
light guide
distance measuring
light receiving
measuring device
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Application number
JP2001092683A
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Japanese (ja)
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Ryoichi Sugawara
菅原  良一
Kosho Yamaguchi
晃章 山口
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distance measuring equipment that can exhibit the function of a light emission monitor, light reception monitor, contamination monitor, etc., when a simple optical system is added to the equipment. SOLUTION: In the internal upper part of an enclosure 31, a laser diode 5, a light emitting lens 5, a pair of mirrors 21a and 21b, and a projecting window 11 are arranged from the rear side to the front side of the enclosure 31 as the light emitting system of a transmitting-receiving section 1. A window member 35 composed of a transparent cover is put in the window 11. In the enclosure 31, in addition, a transparent light receiving cover 37, a light receiving lens 17, a photodiode 19, and a light receiving circuit 39 are provided on a light receiving substrate 41 as a light receiving system. Particularly, a pair of left and right communicative holes 45 is provided obliquely through a cylindrical member 43 and light guiding members 47 which guide received laser light are respectively inserted into the holes 45 so that the members 47 may pass through the holes 45.

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】本発明は、例えば車両に搭載
され、光波によって先行車等との距離を測定する距離測
定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distance measuring device mounted on a vehicle, for example, for measuring a distance from a preceding vehicle or the like by light waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、車両に搭載される距離測定装
置として、例えばレーザ光によって先行車等の障害物と
の距離を測定する装置(レーザレーダ)が知られてい
る。この距離測定装置は、レーザダイオードを断続的に
発光させて車両の前方に照射し、前方の障害物からの反
射光をフォトセンサで検出し、発光時刻と受光時刻との
時間差に基づいて、障害物までの距離を測定する装置で
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a distance measuring device mounted on a vehicle, for example, a device (laser radar) for measuring a distance to an obstacle such as a preceding vehicle using a laser beam is known. This distance measuring device emits a laser diode intermittently and irradiates the front of the vehicle, detects reflected light from an obstacle in front with a photo sensor, and detects an obstacle based on a time difference between a light emitting time and a light receiving time. This is a device that measures the distance to an object.

【0003】上述した距離測定装置においては、装置の
異常や故障の検出を行うために、例えばレーザダイオー
ドを含む発光回路の動作状態を監視する発光モニタ
や、フォトセンサを含む受光回路の動作状態を監視する
受光モニタが使用されている。また、これとは別に、
レーザ光が射出される窓のガラスに汚れが付着している
と、正確な距離の測定ができないので、ガラスの汚れ状
態を監視する汚れモニタも知られている。
In the above distance measuring device, in order to detect an abnormality or a failure of the device, for example, a light emitting monitor for monitoring an operating state of a light emitting circuit including a laser diode and an operating state of a light receiving circuit including a photo sensor are monitored. A light receiving monitor to monitor is used. Also, apart from this,
If the glass on the window from which the laser beam is emitted is contaminated, accurate measurement of the distance is not possible, so a dirt monitor for monitoring the dirt condition of the glass is also known.

【0004】前記発光モニタとしては、通常の距離測
定のためのフォトセンサとは別に、レーザダイオードか
ら発光されるレーザ光を受光する専用のモニタ用の受光
素子を設け、そのモニタ用の受光素子の受光状態によっ
て、発光回路の異常(実際に発光しているか否か)を検
出するものがある。
As the light emission monitor, a dedicated monitor light receiving element for receiving laser light emitted from a laser diode is provided separately from a photosensor for ordinary distance measurement, and a light receiving element for the monitor is provided. In some cases, an abnormality in the light emitting circuit (whether or not light is actually emitted) is detected depending on the light receiving state.

【0005】また、前記受光モニタとしては、(通常
の距離測定用の)レーザダイオードとは別に、専用のモ
ニタ用の発光素子(例えばLED)を設け、このLED
からの光を正常に受光するか否かによって、受光回路の
異常を検出するものがある。 更に、前記汚れモニタとしては、(通常の距離測定用
の)レーザダイオードとは別に、専用のモニタ用の発光
素子(例えばLED)を設け、このLEDから出射した
光の反射に基づいて、汚れの検出を行うものがある。
As the light receiving monitor, a dedicated monitor light emitting element (for example, an LED) is provided separately from a laser diode (for normal distance measurement).
In some cases, an abnormality in the light receiving circuit is detected depending on whether or not light from the light is received normally. Further, as the dirt monitor, a dedicated light emitting element (for example, an LED) for the monitor is provided separately from the laser diode (for normal distance measurement), and the dirt is removed based on the reflection of the light emitted from the LED. Some perform detection.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した技
術では、下記の様な問題があり、一層の改善が求められ
ていた。つまり、発光モニタとして、モニタ専用の受光
素子を設ける場合や、受光モニタとして、モニタ専用の
発光素子を設ける場合、更には、汚れセンサとして、モ
ニタ専用の発光素子を設ける場合には、部品点数が増加
し、それに伴う製造工程の複雑化やコストの上昇という
問題があった。
However, the above-described technology has the following problems, and further improvements have been demanded. That is, the number of components is reduced when a monitor-dedicated light-emitting element is provided as an emission monitor, when a monitor-dedicated light-emitting element is provided as a light-receiving monitor, and when a monitor-dedicated light-emitting element is provided as a dirt sensor. There has been a problem that the manufacturing process is complicated and the cost is increased.

【0007】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、簡易な光学系の追加により、発光モニ
タ、受光モニタ、汚れモニタなどの機能を発揮できる距
離測定装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a distance measuring device capable of exhibiting functions such as a light emission monitor, a light reception monitor, and a dirt monitor by adding a simple optical system. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】(1)請
求項1の発明は、探査光(例えばレーザ光)を発光する
発光手段(例えば発光素子;レーザダイオード)と、探
査光を出射する窓(例えば出射窓)と、探査光の反射光
を受光する受光手段(例えば受光素子:フォトダイオー
ド)と、を備え、受光手段によって受光した反射光に基
づいて反射物体までの距離を測定する距離測定装置に関
するものである。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention (1) According to the first aspect of the present invention, a light emitting means (for example, a light emitting element; a laser diode) for emitting a search light (for example, a laser beam) and a search light are emitted. A window (for example, an exit window) and a light receiving unit (for example, a light receiving element: a photodiode) for receiving reflected light of the search light, and a distance for measuring a distance to a reflecting object based on the reflected light received by the light receiving unit; It relates to a measuring device.

【0009】本発明では、窓には、探査光を透過させる
とともにその一部を反射又は散乱させる窓部材を配置
し、しかも、窓の内側には、窓部材により反射又は散乱
した光を受光して導く導光手段(例えば光ファイバーか
らなる導光部材)を配置する。そして、導光手段の一端
(例えば入力端)を、窓部材に近接させたり又は窓部材
に接触させて、窓部材の内側面に対向させ、且つ導光手
段の他端(例えば出力端)を受光手段に対向させてい
る。
According to the present invention, the window is provided with a window member that transmits the search light and reflects or scatters a part of the search light, and receives the light reflected or scattered by the window member inside the window. A light guiding means (for example, a light guiding member made of an optical fiber) is disposed. Then, one end (for example, an input end) of the light guide means is brought close to or in contact with the window member to face the inner surface of the window member, and the other end (for example, the output end) of the light guide means is connected to the window member. It is opposed to the light receiving means.

【0010】これにより、本発明では、探査光を窓から
出射する場合には、窓部材で反射・散乱した光(反射散
乱光)を、導光手段に導入して受光手段まで案内するこ
とができる。従って、探査光を出射した場合に、受光手
段によって反射散乱光を検知できれば、この距離測定装
置の発光系及び受光系が正常であること、例えば探査光
の発光や受光手段による受光が、故障無く確実に行われ
ていることが分かる。
According to the present invention, when the search light is emitted from the window, the light reflected and scattered by the window member (reflected scattered light) is introduced into the light guiding means and guided to the light receiving means. it can. Therefore, if the reflected light can be detected by the light receiving means when the search light is emitted, the light emitting system and the light receiving system of the distance measuring device are normal, for example, the light emission of the search light and the light reception by the light receiving means can be performed without failure. It can be seen that this is being done reliably.

【0011】つまり、従来の様に、別途、受光素子や発
光素子を取り付けなくても、導光手段という簡単な光学
系の追加により、距離測定装置の異常の検出を行うこと
ができる。 (2)請求項2の発明では、導光部材を、窓部材の左右
に一対又は窓部材の上下に一対配置している。
That is, unlike the related art, even if a light receiving element or a light emitting element is not separately provided, an abnormality of the distance measuring device can be detected by adding a simple optical system called a light guiding means. (2) According to the second aspect of the present invention, a pair of light guide members are disposed on the left and right sides of the window member or a pair of light guide members are disposed on the upper and lower sides of the window member.

【0012】これにより、より精度良く、距離測定装置
の発光系や受光系の異常を検出することができる。特
に、一対の導光部材が、探査光の走査方向の両側に配置
されている場合には、単に、探査光の発光や受光手段に
よる受光が実施されていることが分かるだけでなく、探
査光が、その走査方向(例えば左右方向や上下方向)に
正しく走査されているかをも検知することができる。
Thus, it is possible to more accurately detect an abnormality in the light emitting system and the light receiving system of the distance measuring device. In particular, when the pair of light guide members are disposed on both sides in the scanning direction of the search light, it is not only understood that the emission of the search light or the reception of light by the light receiving means is performed, but also that the search light However, it can also be detected whether or not the scanning is correctly performed in the scanning direction (for example, the horizontal direction or the vertical direction).

【0013】(3)請求項3の発明では、導光部材は、
その一端より入射した光を受光手段側に導く透明導光路
と、透明導光路より屈折率が低く且つ透明導光路の外周
を被覆する透明クラッド層とを備えている。本発明は、
導光部材の構成を例示したものである。これにより、導
光部材の一端から導入された光を、効率よく他端に導く
ことができる。
(3) In the invention of claim 3, the light guide member is
A transparent light guide for guiding light incident from one end thereof to the light receiving means side, and a transparent cladding layer having a lower refractive index than the transparent light guide and covering the outer periphery of the transparent light guide are provided. The present invention
2 illustrates a configuration of a light guide member. Thus, light introduced from one end of the light guide member can be efficiently guided to the other end.

【0014】(4)請求項4の発明では、導光部材の一
端の端部表面が、窓部材の内側面と平行となるように、
導光部材の一端側を斜めにカットしている。本発明で
は、導光部材の一端の端部表面と窓部材の内側面とが平
行であるので、窓部材の内側面にて反射・散乱した光
は、導光部材の一端からその内部に入光し易くなる。
(4) According to the invention of claim 4, the end surface of one end of the light guide member is parallel to the inner side surface of the window member.
One end of the light guide member is cut obliquely. In the present invention, since the end surface of one end of the light guide member is parallel to the inner surface of the window member, light reflected and scattered on the inner surface of the window member enters the inside of the light guide member from one end. It becomes easy to light.

【0015】(5)請求項5の発明では、導光部材の他
端の端部表面が、受光部材の受光表面と平行となるよう
に、導光部材の他端側を斜めにカットしている。本発明
では、導光部材の他端の端部表面と受光部材の受光表面
とが平行であるので、導光部材の他端から出光した光
は、無駄なく受光部材にて受光されることになる。
(5) In the invention of claim 5, the other end of the light guide member is obliquely cut so that the end surface of the other end of the light guide member is parallel to the light receiving surface of the light receiving member. I have. In the present invention, since the end surface of the other end of the light guide member and the light receiving surface of the light receiving member are parallel, light emitted from the other end of the light guide member is received by the light receiving member without waste. Become.

【0016】(6)請求項6の発明では、導光部材の一
端や他端にて斜めにカットした端部表面に、鏡面加工を
施している。これにより、導光部材の一端や他端で散乱
する光が低減するので、導光部材に達する光が少ない場
合でも、確実に装置の異常等の検出を行うことができ
る。
(6) According to the invention of claim 6, the end surface of the light guide member cut obliquely at one end or the other end is mirror-finished. Accordingly, the light scattered at one end or the other end of the light guide member is reduced, so that even if the amount of light reaching the light guide member is small, it is possible to reliably detect the abnormality of the device.

【0017】(7)請求項7の発明では、窓部材の内側
面のうち、導光部材の一端が対向する部分に、光を反射
又は散乱させる透明フィルムを貼り付けている。これに
より、窓部材における光の透過率が高い場合でも、透明
フィルムにて反射・散乱した光を用いて、装置の異常の
検出等を行うことができる。
(7) According to the seventh aspect of the present invention, a transparent film that reflects or scatters light is attached to a portion of the inner surface of the window member where one end of the light guide member faces. Thus, even when the light transmittance of the window member is high, it is possible to detect an abnormality of the apparatus using the light reflected and scattered by the transparent film.

【0018】(8)請求項8の発明では、導光手段の一
端を、距離を測定するために走査する探査光の走査範囲
外で、且つ走査範囲の近傍に配置している。これによ
り、導光手段は、通常の距離測定の支障となることがな
いので好適である。
(8) According to the invention of claim 8, one end of the light guiding means is arranged outside the scanning range of the search light for scanning to measure the distance and in the vicinity of the scanning range. Thus, the light guide means is preferable because it does not hinder ordinary distance measurement.

【0019】(9)請求項9の発明では、受光手段の受
光表面が、領域毎に受光が可能な分割受光領域を有する
場合に、導光部材の他端を、所定の分割受光領域に対向
して配置している。本発明では、受光手段が、例えば多
数の受光素子(フォトダイオード)等で構成されている
場合を例示している。この場合には、導光部材の他端に
対向する特定の受光素子に光が当たったときに、適正な
出力が得られた場合には、装置が正常であることが分か
る。
(9) In the ninth aspect of the present invention, when the light receiving surface of the light receiving means has a divided light receiving area capable of receiving light for each area, the other end of the light guide member faces the predetermined divided light receiving area. It is arranged. The present invention exemplifies a case where the light receiving means is constituted by, for example, a large number of light receiving elements (photodiodes). In this case, when light is applied to a specific light receiving element facing the other end of the light guide member and an appropriate output is obtained, it is understood that the device is normal.

【0020】(10)請求項10の発明では、距離測定
装置は、導光部材にて導かれた光に基づいて、発光手段
及び受光手段の少なくとも一方の異常を検出する第1モ
ニタ手段を備えている。本発明では、第1モニタ手段に
よって、導光部材にて導かれた光の強度等が、本来装置
が正常である場合の光の強度等と比較して、何らかの違
いがある(例えば強度が弱い)と判定された場合には、
発光手段及び受光手段の少なくとも一方に異常があると
判断することができる。
(10) In the tenth aspect of the present invention, the distance measuring device includes first monitor means for detecting an abnormality of at least one of the light emitting means and the light receiving means based on the light guided by the light guide member. ing. In the present invention, the first monitor means has some difference (for example, the intensity is low) in the intensity of the light guided by the light guide member as compared with the intensity of the light when the device is normally normal. ),
It can be determined that there is an abnormality in at least one of the light emitting unit and the light receiving unit.

【0021】尚、第1モニタ手段(例えば発光モニタ及
び受光モニタ)は、例えばマイクロコンピュータに記憶
されたプログラムにより実現することができる。 (11)請求項11の発明では、第1モニタ手段は、導
光手段によって受光手段に導かれた光が、所定の第1判
定値以下の場合には、発光手段及び受光手段の少なくと
も一方に異常があると判定する。
Incidentally, the first monitor means (for example, a light emission monitor and a light reception monitor) can be realized by a program stored in a microcomputer, for example. (11) In the eleventh aspect, the first monitor means includes a light-emitting means and a light-receiving means, when the light guided to the light-receiving means by the light-guiding means is equal to or less than a predetermined first determination value. It is determined that there is an abnormality.

【0022】本発明は、第1判定値を用いた判定手法を
例示したものである。 (12)請求項12の発明では、距離測定装置は、導光
手段によって受光手段に導かれた光に基づいて、窓部材
の表面の汚れの状態を検出する第2モニタ手段を備えて
いる。
The present invention exemplifies a judgment method using the first judgment value. (12) In the twelfth aspect, the distance measuring device includes the second monitor means for detecting the state of dirt on the surface of the window member based on the light guided to the light receiving means by the light guiding means.

【0023】本発明では、第2モニタ手段によって、導
光部材にて導かれた光の強度等が、窓部材に汚れが少な
い場合の光の強度等と比較して、何らかの違いがある
(例えば強度が強い)と判定された場合には、窓部材に
多くの汚れが付着していると判断することができる。
In the present invention, the intensity of the light guided by the light guide member by the second monitoring means has some difference (for example, the intensity of the light when the window member has little contamination). If the strength is determined to be high, it can be determined that a large amount of dirt is attached to the window member.

【0024】尚、第2モニタ手段(例えば汚れモニタ)
は、例えばマイクロコンピュータに記憶されたプログラ
ムにより実現することができる。 (13)請求項13の発明では、第2モニタ手段は、導
光手段によって受光手段に導かれた光が、所定の第2判
定値以上の場合には、窓部材の表面の汚れの状態が所定
以上であると判定する。
The second monitor means (for example, a dirt monitor)
Can be realized by, for example, a program stored in a microcomputer. (13) According to the thirteenth aspect, the second monitor means determines whether the surface of the window member is dirty when the light guided to the light receiving means by the light guide means is equal to or greater than a predetermined second determination value. It is determined that it is equal to or greater than a predetermined value.

【0025】本発明は、第2判定値を用いた判定手法を
例示したものである。 (14)請求項14の発明では、距離測定装置は、車両
に搭載され、光波により車両の前方の物体との距離を測
定する装置である。本発明は、距離測定装置は、車両に
搭載されて使用される例えばレーザレーダの様な装置で
あることを示している。
The present invention exemplifies a judgment method using the second judgment value. (14) In the fourteenth aspect, the distance measuring device is a device mounted on the vehicle and measures the distance to an object ahead of the vehicle by a light wave. The present invention shows that the distance measuring device is a device such as a laser radar used by being mounted on a vehicle.

【0026】これにより、車両前方の物体との距離が分
かるので、例えば追従制御等の各種の車両制御を行うこ
とができる。
Thus, since the distance to the object ahead of the vehicle can be known, various vehicle controls such as tracking control can be performed.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の距離測定装置の好
適な実施の形態を、例(実施例)を挙げて図面に基づい
て詳細に説明する。 (実施例)本実施例の距離測定装置は、車両に搭載され
て前方の先行車等の障害物などを検出することができる
レーザレーダである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a distance measuring apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings using examples (embodiments). (Embodiment) The distance measuring apparatus of this embodiment is a laser radar which is mounted on a vehicle and can detect an obstacle such as a preceding vehicle ahead.

【0028】a)まず、本実施例のレーザレーダのシス
テム構成及びその基本動作を説明する。図1に示す様
に、本実施例のレーザレーダは、レーザ光の発光系及び
受光系を有する送受信部1と、各種の演算処理等を行う
演算部3とを主要部として、下記の様に構成されてい
る。
A) First, the system configuration of the laser radar of this embodiment and its basic operation will be described. As shown in FIG. 1, the laser radar according to the present embodiment includes a transmission / reception unit 1 having a laser light emission system and a light reception system, and a calculation unit 3 for performing various calculation processes and the like as main components as follows. It is configured.

【0029】送受信部1は、その発光系として、パルス
状のレーザ光(探査光)を発生するレーザダイオード5
と、レーザ光を集光する発光レンズ7と、発光レンズ7
からのレーザ光を反射するスキャンミラー部9と、スキ
ャンミラー部9で反射した光を透過して前方に発射する
ための投射窓11とを備えている。
The transmission / reception unit 1 includes a laser diode 5 for generating pulsed laser light (exploration light) as its light emitting system.
, A light emitting lens 7 for condensing the laser light, and a light emitting lens 7
And a projection window 11 for transmitting the light reflected by the scan mirror 9 and emitting the light forward.

【0030】前記レーザダイオード5は、レーザ駆動回
路13を介して演算部3に接続されており、演算部3か
らの駆動信号により、レーザ光を発射する。また、スキ
ャンミラー部9には、一対のミラー21(図では一方の
揺動ミラー21aのみを記載)が設けられており、演算
部3からの駆動信号がミラー駆動部15を介して入力さ
れると、揺動ミラー21aは電磁力により所定方向に揺
動する。
The laser diode 5 is connected to the calculation unit 3 via a laser drive circuit 13 and emits a laser beam according to a drive signal from the calculation unit 3. Further, the scan mirror unit 9 is provided with a pair of mirrors 21 (only one swing mirror 21 a is shown in the figure), and a drive signal from the calculation unit 3 is input via the mirror drive unit 15. Then, the swing mirror 21a swings in a predetermined direction by the electromagnetic force.

【0031】これにより、レーザ光は、車両の前方(図
の左側)において、水平面の所定角度にわたり照射され
る(スキャンニングされる)。また、前記送受信部1
は、その受光系として、前方の障害物により反射したレ
ーザ光を受光する受光レンズ17と、受光レンズ17か
らの光を受けてその強度に対応する電圧を出力するフォ
トダイオード19とを備えている。
Thus, the laser beam is irradiated (scanned) in a predetermined angle on a horizontal plane in front of the vehicle (left side in the figure). Further, the transmitting / receiving unit 1
Includes, as its light receiving system, a light receiving lens 17 for receiving a laser beam reflected by an obstacle in front, and a photodiode 19 for receiving light from the light receiving lens 17 and outputting a voltage corresponding to the intensity thereof. .

【0032】前記フォトダイオード19の出力電圧は、
STC回路21を介して所定レベル増幅された後に、可
変利得アンプ23に入力される。この可変利得アンプ2
3は、A/Dコンバータ25を介して演算部3に接続さ
れ、演算部3により指示されたゲイン(利得)に応じて
入力電圧を増幅して、コンパレータ27に出力する。
The output voltage of the photodiode 19 is
After being amplified by a predetermined level through the STC circuit 21, it is input to the variable gain amplifier 23. This variable gain amplifier 2
3 is connected to the arithmetic unit 3 via the A / D converter 25, amplifies the input voltage according to the gain (gain) specified by the arithmetic unit 3, and outputs the amplified voltage to the comparator 27.

【0033】コンパレータ27は、可変利得アンプ23
の出力電圧Vとしきい値V0とを比較し、V>V0となっ
たときに、所定の反射光到達信号を時間計測回路29へ
出力する。この時間計測回路29には、演算部3からレ
ーザ駆動回路13へ駆動信号を出力したことを意味する
スタートパルスPAも入力されている。
The comparator 27 includes a variable gain amplifier 23
Is compared with a threshold value V0, and when V> V0, a predetermined reflected light arrival signal is output to the time measurement circuit 29. The start pulse PA, which means that a drive signal has been output from the calculation unit 3 to the laser drive circuit 13, is also input to the time measurement circuit 29.

【0034】そして、時間計測回路29は、反射光到達
信号をストップパルスPBとし、2つのパルスPA、P
Bの位相差(即ち入力時間差)を、2進デジタル信号に
符号化し、その値を演算部3に入力する。この演算部3
は、周知のCPU、ROM、RAM等を有するマイクロ
コンピュータであり、このうち、ROMには、障害物と
の距離を算出するための演算式等が記憶されている。
Then, the time measuring circuit 29 sets the reflected light arrival signal as the stop pulse PB and the two pulses PA, P
The phase difference of B (that is, the input time difference) is encoded into a binary digital signal, and the value is input to the arithmetic unit 3. This operation unit 3
Is a microcomputer having a well-known CPU, ROM, RAM, and the like. Among them, the ROM stores an arithmetic expression and the like for calculating a distance to an obstacle.

【0035】従って、演算部3では、入力時間差を示す
2進デジタル信号に基づいて、車速センサ等からのデー
タを加味して、障害物との距離を求めることができる。
尚、基本的には、(レーザ光の速度)×(入力時間差)
/2により、障害物との距離を求めることができる。
Therefore, the arithmetic unit 3 can determine the distance to the obstacle based on the binary digital signal indicating the input time difference, taking into account data from the vehicle speed sensor and the like.
Basically, (laser beam speed) x (input time difference)
The distance from the obstacle can be determined by the formula: / 2.

【0036】b)次に、本実施例のレーザレーダの要部
である光学的な構成について説明する。図2及び図3に
示す様に、送受信部1は略直方体状の筐体31に収容さ
れており、筐体31内部の上部には、送受信部1の発光
系として、筐体31の後方(両図の左方)から前方に向
かって、レーザダイオード5、発光レンズ7、一対のミ
ラー21a、21b、投射窓11が配置されている。
B) Next, an optical configuration which is a main part of the laser radar according to this embodiment will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the transmission / reception unit 1 is housed in a substantially rectangular parallelepiped housing 31. A laser diode 5, a light-emitting lens 7, a pair of mirrors 21a and 21b, and a projection window 11 are arranged from the left side (in both figures) to the front.

【0037】このうち、レーザダイオード5は、前記レ
ーザ駆動回路19、ミラー駆動回路15、演算部3等を
配置した発光基板33(図3)に取り付けられている。
また、一対のミラー21a、21bのうち、固定ミラー
21bは、その反射角が変化しない様に固定されてお
り、揺動ミラー21aは、その反射角を変更できる様
に、鉛直軸を中心にして電磁力により揺動可能に設けら
れている。
The laser diode 5 is mounted on a light emitting substrate 33 (FIG. 3) on which the laser drive circuit 19, the mirror drive circuit 15, the operation section 3 and the like are arranged.
Further, of the pair of mirrors 21a and 21b, the fixed mirror 21b is fixed so that its reflection angle does not change, and the oscillating mirror 21a is rotated about the vertical axis so that its reflection angle can be changed. It is provided so as to be able to swing by electromagnetic force.

【0038】前記投射窓11には、透明のカバーである
窓部材35が填め込まれている。尚、この窓部材35
は、レーザ光の殆どを透過するが、レーザ光の一部が、
その内側面34a及び外側面35bの内面側35cにて
反射及び散乱する(図6参照)。
The projection window 11 is fitted with a window member 35 which is a transparent cover. The window member 35
Transmits most of the laser light, but some of the laser light
The light is reflected and scattered on an inner surface 35c of the inner surface 34a and the outer surface 35b (see FIG. 6).

【0039】また、筐体31内部には、上述した発光系
の下方に受光系が設けられており、この受光系は、筐体
31の前方(両図の右方)から後方に向かって、透明の
受光カバー37、受光レンズ17、フォトダイオード1
9及び受光回路39を備えた受光基板41が配置されて
いる。尚、受光回路39には、前記STC回路21、可
変利得アンプ23、A/Dコンバータ25、コンパレー
タ27、時間計算回路29等が配置されている。
A light receiving system is provided inside the housing 31 below the above-described light emitting system. The light receiving system is arranged from the front of the housing 31 (to the right in both figures) to the rear. Transparent light receiving cover 37, light receiving lens 17, photodiode 1
9 and a light receiving substrate 41 having a light receiving circuit 39 are arranged. The light receiving circuit 39 includes the STC circuit 21, the variable gain amplifier 23, the A / D converter 25, the comparator 27, the time calculation circuit 29, and the like.

【0040】このうち、図3に示す様に、受光レンズ1
7及び受光基板41は、その受光系の光路の周囲を覆う
ように、テーパ状の貫通孔43aを有する筒状部材43
に取り付けられている。つまり、筒状部材43の前側に
は、貫通孔43aの軸中心と一致する様に受光レンズ1
7が取り付けられ、その後側には、受光レンズ17を通
過した反射光を受光する位置にフォトダイオード19が
配置されている。
Of these, as shown in FIG.
7 and a light receiving substrate 41 are cylindrical members 43 having tapered through holes 43a so as to cover the periphery of the light path of the light receiving system.
Attached to. In other words, the light receiving lens 1 is provided on the front side of the cylindrical member 43 so as to coincide with the axial center of the through hole 43a.
7 is mounted, and a photodiode 19 is disposed at a position on the rear side where the reflected light passing through the light receiving lens 17 is received.

【0041】特に本実施例では、前記筒状部材43を斜
めに貫いて、筐体31上部の発光系と筐体31下部の受
光系とを連通する様に、左右一対の連通孔45が設けら
れ、その連通孔45を貫く様に、受光したレーザ光を案
内する導光部材47が嵌挿されている。
Particularly, in this embodiment, a pair of left and right communication holes 45 are provided so as to penetrate the cylindrical member 43 obliquely and communicate the light emitting system on the upper part of the housing 31 and the light receiving system on the lower part of the housing 31. A light guide member 47 for guiding the received laser light is inserted through the communication hole 45.

【0042】c)次に、前記導光部材47について説明
する。 まず、導光部材47自身の構成について説明する。 導光部材47は、図4(a)に示す様に、直径1mm程
度の円柱状(棒状)の透明な光ファイバーであり、その
両端は斜めにカットされている。つまり、導光部材47
のレーザ光が入光する一端(入力端)47aとレーザ光
が出光する他端(出力端)47bは、互いに平行となる
様に、例えば軸中心に対して所定の傾きとなるようにカ
ットされている。
C) Next, the light guide member 47 will be described. First, the configuration of the light guide member 47 itself will be described. As shown in FIG. 4A, the light guide member 47 is a columnar (rod-shaped) transparent optical fiber having a diameter of about 1 mm, and both ends thereof are obliquely cut. That is, the light guide member 47
One end (input end) 47a where the laser light enters and the other end (output end) 47b where the laser light exits are cut so as to be parallel to each other, for example, so as to have a predetermined inclination with respect to the axis center. ing.

【0043】また、導光部材47の中心側には、レーザ
光を案内する(即ち透明導光路を形成する)屈折率n1
(例えば1.5)の透明な芯部材47cが配置され、芯
部材47aの外周面全体には、屈折率n2(例えば1.
4)の透明クラッド層47dが形成されている。
The refractive index n1 for guiding the laser light (that is, forming a transparent light guide path) is provided on the center side of the light guide member 47.
A transparent core member 47c (for example, 1.5) is disposed, and the entire outer peripheral surface of the core member 47a is provided with a refractive index n2 (for example, 1.2).
The transparent cladding layer 47d of 4) is formed.

【0044】次に、導光部材47の端部の取り付け位
置について説明する。 前記導光部材47の入力端47aは、図3に示す様に、
窓部材35の下部にて窓部材35に近接して(例えば1
mm程度の間隔をあけて)、窓部材35の内側面35a
と平行に配置されている。
Next, the mounting position of the end of the light guide member 47 will be described. The input end 47a of the light guide member 47 is, as shown in FIG.
In the lower part of the window member 35, close to the window member 35 (for example, 1
mm interval), the inner surface 35a of the window member 35
And are arranged in parallel.

【0045】詳しくは、図5に示す様に、レーザ光(投
射光)の走査範囲の外側にて、その走査範囲と近接し
て、導光部材47の入力端47aが配置されている。特
に本実施例では、導光部材47の入力端47aが対向す
る窓部材35の内側面35aに、透明フィルム49が貼
り付けられている。この透明フィルム49は、レーザ光
を散乱し易い性質を持つものであり、透明フィルム49
の一端が、レーザ光の走査範囲にわずかにかかるように
配置されている。
More specifically, as shown in FIG. 5, the input end 47a of the light guide member 47 is arranged outside the scanning range of the laser light (projection light) and close to the scanning range. Particularly, in the present embodiment, a transparent film 49 is attached to the inner side surface 35a of the window member 35 facing the input end 47a of the light guide member 47. The transparent film 49 has a property of easily scattering laser light.
Is arranged so as to slightly overlap the scanning range of the laser beam.

【0046】尚、導光部材47の出力端47bも、図3
に示す様に、フォトダイオード19の上部にてフォトダ
イオード19に近接して(例えば1mm程度の間隔をあ
けて)、フォトダイオード19の表面と平行に配置され
ている。 次に、導光部材47の機能について説明する。
Note that the output end 47b of the light guide member 47 is also
As shown in (2), it is arranged above the photodiode 19, close to the photodiode 19 (for example, at an interval of about 1 mm), and in parallel with the surface of the photodiode 19. Next, the function of the light guide member 47 will be described.

【0047】図6(a)に示す様に、レーザ光が窓部材
35を透過する際に、レーザ光の一部は、窓部材35と
外界との界面、即ち窓部材35の内側面35a及び外側
面35bの内表面35cにて、反射及び散乱する。この
反射・散乱した光(反射散乱光)の一部は、導光部材4
7の入力端47aに達し、この入力端47aから導光部
材47内部に進入する。導光部材47の内部に進入した
光は、光ファイバの特性により、芯部材47c内を反射
しながら導かれて、出力端47bにまで達する。
As shown in FIG. 6A, when the laser beam passes through the window member 35, a part of the laser beam is transferred to the interface between the window member 35 and the outside world, that is, the inner surface 35a and the inner surface 35a of the window member 35. The light is reflected and scattered on the inner surface 35c of the outer side surface 35b. A part of the reflected and scattered light (reflected scattered light)
7, and enters the light guide member 47 from the input end 47a. The light that has entered the light guide member 47 is guided while being reflected in the core member 47c due to the characteristics of the optical fiber, and reaches the output end 47b.

【0048】このとき、窓部材35における反射散乱光
の導光部材47への結合効率、即ち反射散乱光のうちど
の程度が導光部材47内に導かれるかを示す割合は、導
光部材47と周囲空気との屈折率差Δnにより定まる。
つまり、図6(b)に示す様に、導光部材47の屈折率
をn1とすると、その屈折率差は、「Δn=n−1」で
あり、反射散乱光と導光部材47の入力端47aに対す
る垂線との成す角θが、「θ=arcsin(Δn)」以下の範
囲の反射散乱光の一部のみが、導光部材47内に導かれ
る(結合する)。
At this time, the coupling efficiency of the reflected and scattered light in the window member 35 to the light guide member 47, that is, the ratio indicating how much of the reflected and scattered light is guided into the light guide member 47 is determined by the light guide member 47. And the refractive index difference Δn between the air and the surrounding air.
That is, as shown in FIG. 6B, when the refractive index of the light guide member 47 is n1, the difference in the refractive index is “Δn = n−1”. Only a part of the reflected scattered light having an angle θ between the perpendicular to the end 47 a and “θ = arcsin (Δn)” is guided (coupled) into the light guide member 47.

【0049】例えば導光部材47の屈折率n1=1.5
のときには、「θ=arcsin(0.5)」となるので、入射
角θ≦30°の反射散乱光のみが、導光部材47に結合
する。従って、図5に示す様に、投射窓11において、
導光部材47が配置される近接域をレーザ光が通過した
ときのみ、窓部材35での反射散乱光が導光部材47と
結合するので、このタイミングで受光信号が得られると
き、レーザダイオード5やフォトダイオード19等が正
常に動作していることが分かる。
For example, the refractive index n1 of the light guide member 47 is 1.5.
In this case, “θ = arcsin (0.5)”, so that only the reflected and scattered light having an incident angle θ ≦ 30 ° is coupled to the light guide member 47. Therefore, as shown in FIG.
The scattered light reflected by the window member 35 is coupled to the light guide member 47 only when the laser light passes through the proximity region where the light guide member 47 is disposed. It can be seen that the photodiode 19 and the like are operating normally.

【0050】また、図6(a)に示す様に、窓部材35
の外側面35bに、泥など汚れが付着している場合に
は、内表面35cにおける反射率が変化するので(通常
は増加する)ので、導光部材47からの受光強度の高低
を検出すれば、窓部材35の汚れの状態を検知すること
ができる。
Further, as shown in FIG.
When dirt such as mud adheres to the outer surface 35b of the light guide member 47, the reflectance on the inner surface 35c changes (usually increases). Thus, the state of the stain on the window member 35 can be detected.

【0051】d)次に、前記導光部材47等による機能
を利用して、演算部3にて行われる、発光・受光モニタ
及び汚れモニタとしての処理について説明する。 まず、発光・受光モニタとしての処理を、図7のフロ
ーチャートに基づいて説明する。
D) Next, the processing of the light emission / light reception monitor and the dirt monitor performed by the arithmetic unit 3 using the function of the light guide member 47 and the like will be described. First, processing as a light emission / light reception monitor will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0052】図7に示す様に、ステップ100にて、レ
ーザ駆動回路13に対して、レーザ光を照射するための
制御信号を出力する処理を行う。これにより、レーザダ
イオード5から、レーザ光が発光レンズ7を介してスキ
ャナミラー部9に対して照射される。
As shown in FIG. 7, in step 100, a process of outputting a control signal for irradiating the laser drive circuit 13 with laser light is performed. As a result, laser light is emitted from the laser diode 5 to the scanner mirror unit 9 via the light emitting lens 7.

【0053】次に、ステップ110にて、ミラー駆動部
15に対して、揺動ミラー21aを揺動させるための制
御信号を出力する。これにより、揺動ミラー21aが所
定範囲にて揺動するので、レーザ光は固定ミラー21b
を介して揺動ミラー21aにて反射し、反射したレーザ
光は所定の走査範囲にて左右に移動する。
Next, at step 110, a control signal for swinging the swing mirror 21a is output to the mirror driving unit 15. As a result, the oscillating mirror 21a oscillates within a predetermined range, so that the laser light is
The laser light reflected by the oscillating mirror 21a via the mirror moves right and left within a predetermined scanning range.

【0054】次に、ステップ120にて、揺動ミラー2
1aにて反射したレーザ光が、図5に示す様に、走査範
囲の限界に達するタイミングであるか否かを判定する。
ここで肯定判断されるとステップ130に進み、一方否
定判断されると一旦本処理を終了する。
Next, at step 120, the swing mirror 2
It is determined whether or not the timing at which the laser beam reflected at 1a reaches the limit of the scanning range as shown in FIG.
Here, if the determination is affirmative, the process proceeds to step 130, while if the determination is negative, the process ends once.

【0055】ステップ130では、フォトダイオード1
9に所定以上の強度のレーザ光が入光したか否かを、受
光回路39からの出力電圧により判定する。即ち、第1
判定値以上の出力電圧が得られたか否かを判定する。こ
こで肯定判断されるとステップ140に進み、一方否定
判断されるとステップ150に進む。
In step 130, the photodiode 1
It is determined based on the output voltage from the light receiving circuit 39 whether or not the laser light having a predetermined intensity or higher has entered the light receiving circuit 9. That is, the first
It is determined whether an output voltage equal to or greater than the determination value has been obtained. If the determination is affirmative, the process proceeds to step 140, whereas if the determination is negative, the process proceeds to step 150.

【0056】つまり、発光系及び受光系(レーザダイオ
ード5やフォトダイオード19等)が正常な場合には、
受光回路39から所定電圧以上の出力電圧が発生するの
で、この出力電圧により、発光系及び受光系の異常を検
出できるのである。ステップ140では、適正な出力電
圧が得られたので、発光系及び受光系は正常であると見
なし、そのことを示す正常フラグをセットし、一旦本処
理を終了する。
That is, when the light emitting system and the light receiving system (laser diode 5, photodiode 19, etc.) are normal,
Since an output voltage equal to or higher than a predetermined voltage is generated from the light receiving circuit 39, an abnormality in the light emitting system and the light receiving system can be detected based on the output voltage. In step 140, since an appropriate output voltage has been obtained, the light emitting system and the light receiving system are regarded as normal, a normal flag indicating that fact is set, and the present process is ended once.

【0057】一方、ステップ150では、適正な出力電
圧が得られなかったので、発光系及び受光系のどこかに
異常があると見なし、そのことを示す異常フラグをセッ
トし、一旦本処理を終了する。これにより、発光系及び
受光系の異常を正確に検出することができる。
On the other hand, in step 150, since an appropriate output voltage could not be obtained, it is considered that there is an abnormality in the light emitting system and the light receiving system, an abnormality flag indicating the abnormality is set, and this processing is temporarily terminated. I do. Thereby, the abnormality of the light emitting system and the light receiving system can be accurately detected.

【0058】次に、汚れモニタとしての処理を、図8
のフローチャートに基づいて説明する。 図8に示す様に、ステップ200にて、レーザ駆動回路
13に対して、レーザ光を照射するための制御信号を出
力する処理を行う。
Next, the processing as a dirt monitor will be described with reference to FIG.
A description will be given based on the flowchart of FIG. As shown in FIG. 8, in step 200, a process of outputting a control signal for irradiating laser light to the laser driving circuit 13 is performed.

【0059】次に、ステップ210にて、ミラー駆動部
15に対して、揺動ミラー21aを揺動させるための制
御信号を出力する。次に、ステップ220にて、揺動ミ
ラー21aにて反射したレーザ光が、走査範囲の限界に
達するタイミングであるか否かを判定する。ここで肯定
判断されるとステップ230に進み、一方否定判断され
ると一旦本処理を終了する。
Next, at step 210, a control signal for swinging the swing mirror 21a is output to the mirror driving unit 15. Next, in step 220, it is determined whether or not the timing at which the laser light reflected by the oscillating mirror 21a reaches the limit of the scanning range. Here, if the determination is affirmative, the process proceeds to step 230, whereas if the determination is negative, the process is temporarily terminated.

【0060】ステップ230では、フォトダイオード1
9に所定以上の強度のレーザ光が入光したか否かを、受
光回路39からの出力電圧により判定する。つまり、第
1判定値を上回る第2判定値以上の出力電圧が得られた
か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ2
40に進み、一方否定判断されるとステップ250に進
む。
In step 230, the photodiode 1
It is determined based on the output voltage from the light receiving circuit 39 whether or not the laser light having a predetermined intensity or higher has entered the light receiving circuit 9. That is, it is determined whether or not an output voltage equal to or greater than the second determination value that exceeds the first determination value is obtained. If a positive determination is made here, step 2
The routine proceeds to 40, while if a negative determination is made, the routine proceeds to step 250.

【0061】ステップ240では、所定以上の汚れの付
着を示す出力電圧であるので、汚れがかなり付着したと
見なし、そのことを示す汚れ付着フラグをセットし、一
旦本処理を終了する。一方、ステップ250では、所定
以上の汚れの付着を示す出力電圧ではないので、汚れの
付着は少ないと見なし、そのことを示す汚れ未付着フラ
グをセットし、一旦本処理を終了する。
In step 240, since the output voltage is indicative of the adhesion of dirt of a predetermined level or more, it is considered that the dirt has considerably adhered, and a dirt adhesion flag indicating the fact is set, and this processing is once ended. On the other hand, in step 250, since the output voltage does not indicate the adhesion of the stain that is equal to or more than the predetermined value, it is considered that the stain is little attached, a stain non-adhesion flag indicating that fact is set, and the process is once ended.

【0062】これにより、投射窓11における汚れの付
着状態を認識することができる。 e)この様に、本実施例では、窓部材35からフォトダ
イオード19に到る経路に、光ファイバーからなる導光
部材47を配置し、窓部材35で反射・散乱したレーザ
光をフォトダイオード19に導くようにしている。
Thus, it is possible to recognize the adhesion state of dirt on the projection window 11. e) As described above, in the present embodiment, the light guide member 47 made of an optical fiber is disposed on the path from the window member 35 to the photodiode 19, and the laser light reflected and scattered by the window member 35 is applied to the photodiode 19. I try to guide.

【0063】これにより、適切なタイミングでフォトダ
イオード19にて所定強度以上のレーザ光が入光した場
合には、レーザレーダの発光系及び受光系が正常である
ということが分かる。また、通常より、過大なレーザ光
が入光した場合には、窓部材35に汚れが付着したこと
が分かる。
As a result, when laser light having a predetermined intensity or more enters the photodiode 19 at an appropriate timing, it can be understood that the light emitting system and the light receiving system of the laser radar are normal. In addition, when excessive laser light is incident on the window member 35, it is understood that the window member 35 is contaminated.

【0064】つまり、本実施例によれば、導光部材47
という簡易な光学系の追加により、発光・受光モニタ及
び汚れモニタとしての機能を実現できるという顕著な効
果を奏する。また、本実施例では、レーザ光が左右に走
査されたタイミングで、レーザ光の受光の有無を判定し
ているので、レーザ光の走査が適切に実施されているか
も検出することができる。
That is, according to the present embodiment, the light guide member 47
With the addition of the simple optical system, there is a remarkable effect that functions as a light emission / light reception monitor and a dirt monitor can be realized. Further, in the present embodiment, the presence or absence of the reception of the laser light is determined at the timing when the laser light is scanned right and left, so that it is possible to detect whether the scanning of the laser light is appropriately performed.

【0065】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。 (1)例えば、前記導光部材の形状としては、図4
(b)〜(d)に示す様な他の形状を採用できる。この
うち、図4(b)は、導光部材の芯部材の外周に透明ク
ラッド層が備えていないものである。また、図4(c)
は、導光部材には透明クラッド層が形成されているが、
その両端が垂直にカットされたものである。更に、図4
(d)は、導光部材の芯部材の外周に透明クラッド層を
備えておらず、しかも、導光部材の両端が垂直にカット
されたものである。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the technical scope of the present invention. (1) For example, as the shape of the light guide member, FIG.
Other shapes as shown in (b) to (d) can be adopted. Among them, FIG. 4B does not include a transparent cladding layer on the outer periphery of the core member of the light guide member. FIG. 4 (c)
Has a transparent cladding layer formed on the light guide member,
Both ends are cut vertically. Further, FIG.
(D) does not include a transparent cladding layer on the outer periphery of the core member of the light guide member, and has both ends of the light guide member cut vertically.

【0066】(2)また、前記実施例では、導光部材の
入力端及び出力端の配置位置は、通常の距離測定の動作
の妨げにならない様に、窓部材やフォトダイオードの端
部近傍に配置したが、距離の測定が可能な範囲で、窓部
材やフォトダイオードに対向させるようにして、任意の
位置に配置することができる。
(2) In the above embodiment, the positions of the input end and the output end of the light guide member are set near the window member and the end of the photodiode so as not to hinder the normal operation of distance measurement. Although it is arranged, it can be arranged at an arbitrary position so as to face the window member or the photodiode as long as the distance can be measured.

【0067】(3)更に、前記実施例では、導光部材の
入力端及び出力端を、窓部材やフォトダイオードと僅か
に離して配置したが、それらに接触させてもよい。例え
ば入力端を窓部材に接触させた場合でも、反射散乱光の
入射量は減少するものの、十分にモニタの機能を発揮す
ることが可能である。
(3) Further, in the above embodiment, the input end and the output end of the light guide member are slightly separated from the window member and the photodiode, but may be in contact with them. For example, even when the input end is brought into contact with the window member, the incident amount of the reflected scattered light is reduced, but the function of the monitor can be sufficiently exhibited.

【0068】(4)前記実施例では、通常の距離測定に
おけるレーザ光の走査に伴う動作により、発光系及び受
光系の異常や汚れを検出したが、それとは別に、発光系
及び受光系の異常を検出する目的のみで、独自のタイミ
ングで、1回又は複数回、同様なレーザ光の走査を行っ
てもよい。
(4) In the above-described embodiment, the abnormality and dirt of the light emitting system and the light receiving system are detected by the operation accompanying the scanning of the laser beam in the normal distance measurement. The scanning of the same laser beam may be performed once or plural times at a unique timing only for the purpose of detecting.

【0069】(5)また、発光系及び受光系の異常の検
出と、汚れの検出とを、別個に行ってもよい。
(5) Further, the detection of the abnormality of the light emitting system and the light receiving system and the detection of the contamination may be performed separately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例のレーザレーダのシステムに全体を示
す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an entire laser radar system according to an embodiment;

【図2】 実施例のレーザレーダの発光系及び受光系の
構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a light emitting system and a light receiving system of the laser radar according to the embodiment.

【図3】 実施例のレーザレーダの発光系及び受光系を
収容する筐体及びその内部の構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a housing for housing a light emitting system and a light receiving system of the laser radar according to the embodiment and an internal configuration thereof.

【図4】 導電部材を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a conductive member.

【図5】 導電部材の一端及び窓部材等の配置を示す斜
視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an arrangement of one end of a conductive member, a window member, and the like.

【図6】 (a)は窓部材における光の状態を示す説明
図、(b)は導電部材の導入される光の状態を示す説明
図である。
FIG. 6A is an explanatory diagram showing a state of light in a window member, and FIG. 6B is an explanatory diagram showing a state of light introduced into a conductive member.

【図7】 実施例の発光・受光モニタの処理を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating processing of a light emission / light reception monitor according to the embodiment.

【図8】 実施例の汚れモニタの処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a dirt monitor process according to the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・送受信部 3・・演算部 5・・レーザダイオード 7・・発光レンズ 11・・出射窓 17・・受光レンズ 19・・フォトダイオード 35・・窓部材 47・・導光部材 1. Transmitter / receiver unit 3. Operation unit 5. Laser diode 7. Light emitting lens 11. Emission window 17. Light receiving lens 19. Photodiode 35 Window member 47 Light guide member

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Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 探査光を発光する発光手段と、前記探査
光を出射する窓と、前記探査光の反射光を受光する受光
手段と、を備え、前記受光手段によって受光した反射光
に基づいて反射物体までの距離を測定する距離測定装置
において、 前記窓には、前記探査光を透過させるとともにその一部
を反射又は散乱させる窓部材を配置し、且つ、前記窓の
内側には、前記窓部材により反射又は散乱した光を受光
して導く導光手段を配置し、 更に、前記導光手段の一端を、前記窓部材の近傍にて又
は前記窓部材に接触させて前記窓部材の内側面に対向さ
せ、且つ前記導光手段の他端を前記受光手段に対向させ
たことを特徴とする距離測定装置。
1. A light emitting means for emitting a search light, a window for emitting the search light, and a light receiving means for receiving a reflected light of the search light, based on the reflected light received by the light receiving means. In a distance measuring device that measures a distance to a reflective object, a window member that transmits the search light and reflects or scatters a part thereof is disposed in the window, and the window is provided inside the window. A light guide means for receiving and guiding light reflected or scattered by the member is provided, and further, one end of the light guide means is brought into contact with the window member or in contact with the window member to form an inner surface of the window member. A distance measuring device, wherein the other end of the light guide means faces the light receiving means.
【請求項2】 前記導光部材を、前記窓部材の左右に一
対又は前記窓部材の上下に一対配置したことを特徴とす
る前記請求項1に記載の距離測定装置。
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein a pair of the light guide members is arranged on the left and right of the window member or a pair of the light guide members is arranged on the upper and lower sides of the window member.
【請求項3】 前記導光部材は、前記一端より入射した
光を前記受光手段側に導く透明導光路と、該透明導光路
より屈折率が低く且つ該透明導光路の外周を被覆する透
明クラッド層と、を備えたことを特徴とする前記請求項
1又は2に記載の距離測定装置。
3. The light guide member includes: a transparent light guide for guiding light incident from the one end to the light receiving unit; and a transparent clad having a lower refractive index than the transparent light guide and covering an outer periphery of the transparent light guide. The distance measuring device according to claim 1, further comprising a layer.
【請求項4】 前記導光部材の一端の端部表面が、前記
窓部材の内側面と平行となるように、前記導光部材の一
端側を斜めにカットしたことを特徴とする前記請求項1
〜3のいずれかに記載の距離測定装置。
4. The light guide member according to claim 1, wherein one end of the light guide member is obliquely cut such that an end surface of one end of the light guide member is parallel to an inner surface of the window member. 1
The distance measuring device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 前記導光部材の他端の端部表面が、前記
受光部材の受光表面と平行となるように、前記導光部材
の他端側を斜めにカットしたことを特徴とする前記請求
項1〜4のいずれかに記載の距離測定装置。
5. The light guide member according to claim 1, wherein the other end surface of the light guide member is obliquely cut such that an end surface of the other end of the light guide member is parallel to a light receiving surface of the light receiving member. The distance measuring device according to claim 1.
【請求項6】 前記斜めにカットした端部表面に、鏡面
加工を施したことを特徴とする前記請求項4又は5に記
載の距離測定装置。
6. The distance measuring apparatus according to claim 4, wherein a mirror surface is applied to a surface of the obliquely cut end.
【請求項7】 前記窓部材の内側面のうち、前記導光部
材の一端が対向する部分に、光を反射又は散乱させる透
明フィルムを貼り付けたことを特徴とする前記請求項1
〜6のいずれかに記載の距離測定装置。
7. A transparent film, which reflects or scatters light, is attached to a portion of the inner surface of the window member where one end of the light guide member faces.
7. The distance measuring device according to any one of claims 6 to 6.
【請求項8】 前記導光手段の一端を、前記距離を測定
するために走査する探査光の走査範囲外で、且つ走査範
囲の近傍に配置したことを特徴とする前記請求項1〜7
のいずれかに記載の距離測定装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein one end of said light guide means is arranged outside a scanning range of a search light for scanning to measure said distance and in the vicinity of the scanning range.
The distance measuring device according to any one of the above.
【請求項9】 前記受光手段の受光表面が、領域毎に受
光が可能な分割受光領域を有する場合に、前記導光部材
の他端を、所定の前記分割受光領域に対向して配置した
ことを特徴とする前記請求項1〜8のいずれかに記載の
距離測定装置。
9. When the light receiving surface of the light receiving means has a divided light receiving region capable of receiving light for each region, the other end of the light guide member is arranged to face the predetermined divided light receiving region. The distance measuring device according to any one of claims 1 to 8, wherein:
【請求項10】 前記距離測定装置は、前記導光手段に
よって受光手段に導かれた光に基づいて、前記発光手段
及び受光手段の少なくとも一方の異常を検出する第1モ
ニタ手段を備えたことを特徴とする前記請求項1〜8の
いずれかに記載の距離測定装置。
10. The apparatus according to claim 1, wherein the distance measuring device includes a first monitor for detecting an abnormality of at least one of the light emitting unit and the light receiving unit based on the light guided to the light receiving unit by the light guiding unit. The distance measuring device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
【請求項11】 前記第1モニタ手段は、前記導光手段
によって受光手段に導かれた光が、所定の第1判定値以
下の場合には、前記発光手段及び受光手段の少なくとも
一方に異常があると判定することを特徴とする前記請求
項10に記載の距離測定装置。
11. The first monitoring means, if the light guided to the light receiving means by the light guiding means is equal to or less than a predetermined first judgment value, at least one of the light emitting means and the light receiving means has an abnormality. 11. The distance measuring device according to claim 10, wherein it is determined that there is a distance.
【請求項12】 前記距離測定装置は、前記導光手段に
よって受光手段に導かれた光に基づいて、前記窓部材の
表面の汚れの状態を検出する第2モニタ手段を備えたこ
とを特徴とする前記請求項1〜11のいずれかに記載の
距離測定装置。
12. The distance measuring device further comprises a second monitor for detecting a state of dirt on a surface of the window member based on light guided to the light receiving unit by the light guiding unit. The distance measuring device according to any one of claims 1 to 11, which performs the distance measurement.
【請求項13】 前記第2モニタ手段は、前記導光手段
によって受光手段に導かれた光が、所定の第2判定値以
上の場合には、前記窓部材の表面の汚れの状態が所定以
上であると判定することを特徴とする前記請求項12に
記載の距離測定装置。
13. When the light guided by the light guide means to the light receiving means is equal to or more than a predetermined second determination value, the second monitor means sets a state of dirt on the surface of the window member equal to or more than a predetermined value. 13. The distance measuring apparatus according to claim 12, wherein the distance is determined.
【請求項14】 前記距離測定装置は、車両に搭載さ
れ、光波により車両の前方の物体との距離を測定する装
置であることを特徴とする前記請求項1〜13のいずれ
かに記載の距離測定装置。
14. The distance according to claim 1, wherein the distance measuring device is mounted on a vehicle and measures a distance to an object ahead of the vehicle by a light wave. measuring device.
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