CN1657867A - 具有操作监视功能的物体探测装置 - Google Patents

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Abstract

一种汽车用的物体探测装置，包括全部安置在壳体(1)中的光线发射单元(2)、反射镜(3)、多面镜(4)和光线接收单元(6)。该物体探测装置还包括：位置调节装置(7)，用于将反射镜调节至第一位置以朝向扫掠镜反射光线，或将反射镜调节至第二位置以不朝向扫掠镜反射光线；以及光线引导部件(8)，用于将经过反射镜的光线引导至接收单元。所述光线引导部件具有一端，相对于反射镜而言，所述一端被布置成和发射单元相反。

Description

具有操作监视功能的物体探测装置
技术领域
本发明涉及一种安装在汽车上的物体探测装置，其通过使用光波来探测例如前方汽车等物体或距上述物体的距离。
背景技术
安装在汽车上的传统物体探测装置，使用激光来探测例如前方汽车等物体或距上述物体的距离。该物体探测装置间歇地驱动激光二极管朝向汽车前方区域发射激光，并由光传感器来探测从前方障碍处反射回来的光线。该物体探测装置基于光线发射时间和光线接收时间之间的时间差，来测量距前方障碍的距离。
具体而言，如专利文献JP 2002-031685A中所公开，探测装置包括发射激光用的光线发射单元、多面镜和接收反射光线用的光线接收单元。该多面镜的形状为截头六角棱柱体，且可以旋转以用作扫掠镜。根据这种结构，多面镜反射从光线发射单元中发射的激光，且将其射向汽车的前方区域。
随着多面镜进行旋转，来自光线发射单元的激光被射向多面镜的每个侧面，从而在多面镜上的激光反射角被进行调节以由激光来扫掠汽车前方区域的预定范围。该接收单元包括菲涅耳透镜和光线接收元件，其中该光线接收元件接收从前方物体处反射的激光并测量距该物体的距离。
该探测装置要求具有光线发射和光线接收监视功能，以检查是否确切地进行激光线发射以及是否确切地接收到了由前方物体反射的激光。
为了实现这个功能，该探测装置设置有位于壳体内的透明面板，以形成自监视光线路径。具体而言，当多面镜的每个侧面都指向指定的方向(该指定方向不同于用于扫掠预定范围的方向)时，驱动激光线发射单元，以发射激光。该激光由透明面板反射，且反射光被接收单元所接收。尽管发射单元发射了激光，但如果接收单元不产生电信号，则也可以确定该探测装置没有正常地工作。
在上述的结构中，接收单元并排地布置在横向或水平方向上。即，接收单元安置在垂直于多面镜旋转轴线的平面上，以面向多面镜；也就是，安置在对多面镜所反射的激光进行角度调节的方向上。从而，由多面镜反射并导向透明面板的激光，被透明面板所反射并导向接收单元。然而，如果接收单元是在垂直方向上而不是在水平方向上并排地排列，则不可能实现这种结构。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种物体探测装置，即使光线接收单元和多面镜侧向地安置在除了横向之外的其他方向上，该物体探测装置也具有光线发射和接收监的视功能。
根据本发明，提供了一种物体探测装置，其具有全部安置在壳体中的光线发射单元、反射镜、扫掠镜和光线接收单元。该物体探测装置还包括：位置调节装置，用于将反射镜调节至第一位置以朝向扫掠镜反射光线，或将反射镜调节至第二位置以不朝向扫掠镜反射光线；以及光线引导部件，用于将经过反射镜的光线引导至接收单元。
优选地，所述光线引导部件具有一端，相对于反射镜而言，所述一端被布置成和发射单元相反。所述光线接收单元被安置在沿扫掠镜的旋转轴线方向从扫掠镜位移的位置上。
附图说明
在以下参考附图进行的详细描述中，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明实施例的物体探测装置的侧向剖视图；以及
图2是图1中所示物体探测装置的示意性侧视图。
具体实施方式
首先参考图1，物体探测装置包括矩形体形状的壳体1和容置在壳体1当中的各个组成部分。该物体探测装置安装在汽车上，用作激光雷达。该物体探测装置这样安置，即向汽车的前方(图1中的向右方向)发射激光，以在自动巡航控制条件下探测距前方物体(例如前方汽车等，未示)的距离。
壳体1包括第一壳体1a和第二壳体1b。第一壳体1a是盒体形状，且在其中一侧(图1中的左侧)上开口。第一壳体1a在其中容置了各个组成部分。第一壳体1a具有由PPS树脂制成的树脂壁部分，并形成一个箱体。第一壳体1a具有布置在前侧树脂部分的靠下部分处的光线发射窗口1c和靠上部分处的光线接收窗口1d。光线发射窗口1c和光线接收窗口1d包括玻璃或丙烯酸树脂制成的透光面板。
第二壳体1b由树脂制成，且安装成关闭第一壳体1a的开口。在壳体1中，设置电气接插件(未示)，其中该电气接插件部分地从壳体1中延伸出来。该电气接插件将设置在壳体1内外侧的电气部件(未示)相连接。
壳体1在下部分中容置光线发射单元2、反射镜3、多面镜4和电路板5。电路板5包括电气控制电路，其中该电气控制电路连接到光线发射单元2、光线接收单元6和测量距前方物体距离的类似装置上。光线接收单元6安置在壳体1的上部分中以面对光线接收窗口1d，且包括菲涅耳透镜6a和光线接收元件6b。
光线发射单元2可包括激光二极管，从而以脉冲的形式发射激光。光线发射单元2由设置在电路板5中的控制电路来驱动，且朝向反射镜3发射激光。
反射镜3反射从光线发射单元2发射的激光，且将其射向多面镜4。固定到壳体1内壁上的位置调节装置7可摆动地将反射镜3支承到壳体上。例如，位置调节装置7以及反射镜3可以由电机(未示)来驱动，并由电路板5的电路控制以调节朝向多面镜4的侧面4a的反射方向。反射镜3可摆动到使得反射面3a变成与从光线发射单元2发射的激光相平行的程度。
反射镜3被这样安置，以使得当反射镜3摆动成与激光平行时，至少一部分激光经过反射镜3，且到达反射镜3的后侧(图1中的右侧)。优选地，反射镜3这样安置，使得其具有的摆动轴线偏离来自光线发射单元2的激光路径，以使得当反射镜3水平地保持时，来自光线发射单元2的较大数量的激光经过反射镜3。
多面镜4的形状是截头六角棱锥体，且由壳体1进行支承。多面镜4可绕六角棱锥体的轴线进行旋转。该多面镜4也由电路板5的控制电路所控制的电机(未示)驱动。多面镜4的外周具有镜面4a，其中每个镜面4a用作扫掠反射镜。
具体而言，多面镜4反射了从光线发射单元2中发射且被反射镜3所反射的激光，并将该激光通过光线发射窗口1c射向汽车前方区域。随着多面镜4的旋转，多面镜4的侧面4a的角度发生变化。结果使得，来自光线发射窗口1c的激光投射角发生变化，以扫掠汽车的预定前方区域。
菲涅耳透镜6a安置在光线接收元件6b的前方。菲涅耳透镜6a会聚了从前方物体反射并通过光线接收窗口1d接收到的激光。光线接收元件6b接收到会聚的光线，且产生随着接收光线强度而变化的输出电压或输出电流。该输出电压或电流施加到电路板5的控制电路上。
光线接收单元6安置在多面镜4的上方，即沿多面镜4的旋转轴线延伸的方向上位移。从而，由多面镜4反射的激光不射向光线接收单元6。
光线引导部件8设置在壳体1中，使得该光线引导部件8的一端指向反射镜3的后侧，且其另一端指向光线接收元件6b。该光线引导部件8固定到光线发射窗口1c和光线接收窗口1d之间的壁上。
光线引导部件8可以由丙烯酸树脂或光纤制成，以使得由光线引导部件8的周向表面来反复地反射从上述一端入射的光线，且将该光线朝向上述另一端传播。从而，光线引导部件8将经过反射镜3之后而进入的激光导向光线接收元件6b。
上述构造的物体探测装置按如下方式进行操作，假定该物体探测装置安装在汽车上，且打开了自动巡航控制系统的开关。以下的操作主要由电路板5的控制电路进行控制。
首先，在距离探测时，由电机将反射镜3驱动到预定的第一角位置(物体探测位置)A，如图2中实线所表示，以使得反射镜3朝向多面镜4反射激光。光线发射单元2以预定的间隔发射激光。激光被反射镜3和多面镜4所反射，以通过光线发射窗口1c射向汽车的前方区域，图2中的实线所表示。当激光被例如前方汽车等物体所反射时，反射光通过光线接收窗口1d进入光线接收单元6内，如图2所示。
在光线接收单元6中，菲涅耳透镜6a会聚反射光，并且该反射光由光线接收元件6b进行接收。菲涅耳透镜6a响应于接收到的会聚光而产生输出信号。基于该输出信号，通过激光传播速度V以及光线发射单元2的激光发射和光线接收单元6的激光接收之间的时间差T，控制电路计算出距前方物体的距离L：L＝V×T/2。
通过连接器，计算出的距离被输出到连接在壳体1外侧的各种装置(例如发动机控制ECU和刹车控制ECU)上。结果使得，各个ECU可控制发动机和/或刹车，以维持在巡航控制操作过程中与预定距离处的物体之间的距离。
在光线发射和接收监视操作时，由电机将反射镜3驱动到预定的第二位置(监视位置)B，如图2中点划线所表示。在该第二位置B时，反射镜3被保持成大致平行于来自光线发射单元2的激光传播路径。
从而，来自光线发射单元2的一部分激光经过反射镜3，且到达光线引导部件8的下端。光线在光线引导部件8中传播至光线引导部件8的上端，且到达光线接收单元6。如图2所示，光线传播路径由点划线所示。
光线接收单元6产生对应于从光线引导部件8中接收到激光的输出信号，并传递给控制电路，该控制电路响应性地将该输出信号与预定的临界值相比较，从而确定光线发射和接收是否正常进行。控制电路的比较结果通过连接器施加到外部设备例如计量ECU上。当比较结果指示光线发射和接收不正常时，该计量ECU可以驱动设置在汽车仪表板内的警告灯。
如上所述，在监视的时候，来自光线发射单元2的激光通过光线引导部件8被导向光线接收单元6，而没有导向汽车前方区域。因此，即使当光线接收单元6沿垂直方向相对于多面镜4位移时，也有可能监视物体探测装置的光线发射和接收操作。
上述实施例可以这样修改，即所述物体探测装置(壳体1)可以水平安置，只要光线接收单元6在多面镜4的旋转轴线方向上相对于多面镜4位移就可以。光线发射单元2、反射镜3、多面镜4和光线接收单元6之间的位置关系可以进一步改变，只要通过调节反射镜3的角位置可以转变来自光线发射单元2的激光方向就可以。
本发明不限于所公开的实施例和改型；在不偏离本发明的主旨的情况下，可以以其他的方式进行实施。

Claims (4)

1.一种用于探测物体的物体探测装置，其包括：
壳体(1)，其具有光线发射窗口(1c)和光线接收窗口(1d)；
安置在壳体中的光线发射单元(2)，用于发射光线；
安置在壳体中的扫掠镜(4)，用于将从发射单元中发射的光线通过光线发射窗口朝向壳体外侧进行反射，从而扫掠壳体的预定外部区域；
安置在壳体中的光线反射镜(3)，用于将从发射单元中发射的光线朝向扫掠镜反射；以及
安置在壳体中的光线接收单元(6)，用于接收由预定外部区域中的物体所反射并穿过光线接收窗口进入的光线；
其特征在于，还包括：
安置在壳体中的位置调节装置(7)，用于将反射镜调节至第一位置(A)以朝向扫掠镜反射光线，或将反射镜调节至第二位置(B)以不朝向扫掠镜反射光线；以及
安置在壳体中的光线引导部件(8)，用于在反射镜被调节至第二位置时将经过反射镜的光线引导至光线接收单元。
2.如权利要求1所述的物体探测装置，其特征在于：在第二位置时，所述反射镜(3)平行于发射单元的光线发射方向。
3.如权利要求1或2所述的物体探测装置，其特征在于：所述光线引导部件(8)具有一端，相对于反射镜而言，所述一端被布置成和发射单元相反。
4.如权利要求1-3中任一所述的物体探测装置，其特征在于：所述光线接收单元(6)被安置在沿扫掠镜的转动轴线方向从扫掠镜位移的位置上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076365A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 欧姆龙汽车电子株式会社 激光雷达装置
CN113640827A (zh) * 2021-08-02 2021-11-12 安徽皖仪科技股份有限公司 一种激光雷达自动避障系统及自动避障方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010204015A (ja) * 2009-03-05 2010-09-16 Denso Wave Inc レーザレーダ装置
JP5196198B2 (ja) * 2010-03-09 2013-05-15 株式会社Ｉｈｉ 遠隔監視システム
DE102015008310A1 (de) * 2015-06-30 2017-01-05 Wabco Gmbh Sensoreinrichtung zur Umgebungserfassung und Verfahren zur Erkennung einer Nullpunktposition einer drehbaren Einheit einer solchen Sensoreinrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0446364B1 (en) * 1989-09-18 1996-04-24 Fujitsu Limited Laser scanner for bar code reader
JPH05256947A (ja) 1992-03-11 1993-10-08 Mitsubishi Electric Corp 距離測定装置
US5455669A (en) * 1992-12-08 1995-10-03 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik Laser range finding apparatus
JP3145871B2 (ja) 1994-07-12 2001-03-12 日産ディーゼル工業株式会社 車両のレーザレーダ装置
JP3244436B2 (ja) 1996-09-19 2002-01-07 オムロン株式会社 物体情報検知装置
US6469777B2 (en) * 2000-06-12 2002-10-22 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Surveying instrument having an optical distance meter
JP3468212B2 (ja) * 2000-07-14 2003-11-17 株式会社デンソー 反射測定装置用筐体
JP2002031685A (ja) 2000-07-17 2002-01-31 Denso Corp 反射測定装置
JP2002286844A (ja) 2001-03-28 2002-10-03 Denso Corp 距離測定装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104076365A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 欧姆龙汽车电子株式会社 激光雷达装置
CN113640827A (zh) * 2021-08-02 2021-11-12 安徽皖仪科技股份有限公司 一种激光雷达自动避障系统及自动避障方法
CN113640827B (zh) * 2021-08-02 2024-02-09 安徽皖仪科技股份有限公司 一种激光雷达自动避障系统及自动避障方法

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Publication number Publication date
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US20050200931A1 (en) 2005-09-15
CN1283977C (zh) 2006-11-08
US7209272B2 (en) 2007-04-24
JP2005227220A (ja) 2005-08-25

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