JP2001511530A - 多周波数光電的検出システム - Google Patents
多周波数光電的検出システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
衝突回避装置（２８、３０）は、ホスト車両（２０）に装着され、監視ゾーン（２４、２６）内の隣接する車両（２２）の存在を検出する。センサモジュール（３０）は複数の別々のセンサシステムを含み、監視ゾーン（２４、２６）の特定の部分を監視する。各々のセンサシステムは、予め定められたバースト長を有し固定された周波数に変調された光エネルギー（５４）のビーム（５８）を監視ゾーン（２４、２６）の特定の部分へ発光する発光器（５２）と、実質的に発光器のビーム（５８）と固定された光学的に重複した領域（Ａ）を生成するよう整列された視野（６２）を有し光エネルギー（６６）を感知して受容信号を発生するための受光器（６８）とを含んでいる。周波数発生器（４８）は、二つ若しくはそれ以上の予め定められた種々の固定された周波数を生成し、それらは、発光器（５２）が各々の固定された周波数にてビーム（５８）を発するために用いられる。移相器（７０）は、各々の周波数に対して種々の予め定められた位相遅れの関係を有する位相のずらされた参照信号を生成する。混合器（７２）は、各々の受容信号と各々の位相のずれた参照信号を混合し、各々の周波数について復調信号を生成する。プロセッサ（４０）は、各々の固定された周波数にて別個のセンサシステムの各々についてのリミッタ増幅器（７６）により発生されるａｃ結合された論理レベル検出信号を受容して処理し、監視ゾーン（２４、２６）内の車両（２２）の存在を決定する。固定された周波数及び予め定められた位相遅れは、光学的重複領域（Ａ）内の均一に分布した大気の後方散乱からの発光ビームの反射によりナル受容信号を生成するよう選択される。
Description
【０００１】
本発明は、概ね、或る監視ゾーンにおける対象物の存在を検出するための検出
システムに係り、より詳細には、多数の周波数の赤外線信号を用いて監視ゾーン
内の対象物から反射された光とその他の光とを識別する赤外線検出システムであ
って、監視ゾーンの境界を選択的に変更する手段を有するものに係る。
システムに係り、より詳細には、多数の周波数の赤外線信号を用いて監視ゾーン
内の対象物から反射された光とその他の光とを識別する赤外線検出システムであ
って、監視ゾーンの境界を選択的に変更する手段を有するものに係る。
【０００２】 多くの知られている光電的同期検出システムにおいては、典型的には、矩形波
又は低デューティ係数パルス発生器／発振器によって作動されるＬＥＤを用いて
、パルス状の光ビーム信号が監視される空間又はゾーンへ伝送される。光学的光
検出器は、パルス状のＬＥＤのビームを含む視野を有する監視ゾーンへ向けられ
、これにより、その信号の反射を受信して監視ゾーンの対象物の存在を検出する
。このようなシステムは、ジュドス（Juds）の米国特許第５，４６３，３８４号
に示されており、三角測量を用いて、監視ゾーン内の対象物から反射された光と
監視ゾーンの境界を越えたところから現れる光とを識別している。
又は低デューティ係数パルス発生器／発振器によって作動されるＬＥＤを用いて
、パルス状の光ビーム信号が監視される空間又はゾーンへ伝送される。光学的光
検出器は、パルス状のＬＥＤのビームを含む視野を有する監視ゾーンへ向けられ
、これにより、その信号の反射を受信して監視ゾーンの対象物の存在を検出する
。このようなシステムは、ジュドス（Juds）の米国特許第５，４６３，３８４号
に示されており、三角測量を用いて、監視ゾーン内の対象物から反射された光と
監視ゾーンの境界を越えたところから現れる光とを識別している。
【０００３】 ノイズ及び対象物からの反射以外の源（例えば、その他の電源や光源）からの
信号を排除するために、同期受信器が用いられ、上記のパルス状信号の反射が期
待される場合のみ受信器が作動される。このことにより、反射されたパルス状信
号が有り得ない区間におけるその他の源からの光エネルギーの検出による応答は
阻止される。
信号を排除するために、同期受信器が用いられ、上記のパルス状信号の反射が期
待される場合のみ受信器が作動される。このことにより、反射されたパルス状信
号が有り得ない区間におけるその他の源からの光エネルギーの検出による応答は
阻止される。
【０００４】 内因的な不規則な回路ノイズ及び検出器のショットノイズの検出を拒絶するた
めには、検出回路に見られる予想される内因的な不規則なノイズのレベルより高
い或るレベルの固定された検出閾値がシステムに与えられる。このことにより、
検出回路は、そのようなノイズを無視することができる。ノイズによる誤検出の
確率は、実際のノイズレベルに対する閾値レベルの関数であり、その大きさは、
概ね、ガウス分布である。
めには、検出回路に見られる予想される内因的な不規則なノイズのレベルより高
い或るレベルの固定された検出閾値がシステムに与えられる。このことにより、
検出回路は、そのようなノイズを無視することができる。ノイズによる誤検出の
確率は、実際のノイズレベルに対する閾値レベルの関数であり、その大きさは、
概ね、ガウス分布である。
【０００５】 固定された閾値を有する光電的検出システムは、フェイフィールド（Fayfield
）の米国特許第４，３５６，３９３号、ジュドスの同第４，８５１，６６０号、
エベレット（Everett）・ジュニアの同第４，８５１，６６１号、ジュドスの同 第４，９９０，８９５号及びベッグス（Beggs）等の同第５，１２２，７９６号 に見られる。これらの固定閾値の同期検出システムは、ほとんどの光電的センサ
の用途について有用であることがわかっているが、ノイズレベルが一定ではなく
で不規則に変動する作動環境において高い受信器感度が望まれる状況においては
、十分に正確ではない。
）の米国特許第４，３５６，３９３号、ジュドスの同第４，８５１，６６０号、
エベレット（Everett）・ジュニアの同第４，８５１，６６１号、ジュドスの同 第４，９９０，８９５号及びベッグス（Beggs）等の同第５，１２２，７９６号 に見られる。これらの固定閾値の同期検出システムは、ほとんどの光電的センサ
の用途について有用であることがわかっているが、ノイズレベルが一定ではなく
で不規則に変動する作動環境において高い受信器感度が望まれる状況においては
、十分に正確ではない。
【０００６】 そのような環境においては、予想される最悪のノイズ条件の環境で満足のいく
ノイズ拒絶レベルを確保するように検出閾値レベルを適合させなければならいと
いうことが、検出器システムの性能にとって不利な条件となる。この状況は、検
出システムが屋外の作動環境における車両の検出に用いられる場合に生ずる。運
転者の盲点にある車両を検出するために用いられる上記のようなシステムは、真
っ暗な夜間から白い表面から反射された日光の８５００ft-cdls（９１５００lx ）まで、濡れた路面から反射された日光の７０，０００ft-cdls（７５３０００l
x）程度の明るさまでの範囲にわたる周囲の光条件による広範に変動するノイズ に遭遇することとなる。また、そのようなシステムは、例えば、濃い霧や雪によ
って生ずる大気中の後方散乱の存在に騙され、盲点内の車両の存在を誤って指示
するということが生じうる。そのようなシステムによる誤検出によって、車両の
運転者の係るシステムの信頼性を損なうものであるので、誤検出の除去は、一つ
の重要な目的である。
ノイズ拒絶レベルを確保するように検出閾値レベルを適合させなければならいと
いうことが、検出器システムの性能にとって不利な条件となる。この状況は、検
出システムが屋外の作動環境における車両の検出に用いられる場合に生ずる。運
転者の盲点にある車両を検出するために用いられる上記のようなシステムは、真
っ暗な夜間から白い表面から反射された日光の８５００ft-cdls（９１５００lx ）まで、濡れた路面から反射された日光の７０，０００ft-cdls（７５３０００l
x）程度の明るさまでの範囲にわたる周囲の光条件による広範に変動するノイズ に遭遇することとなる。また、そのようなシステムは、例えば、濃い霧や雪によ
って生ずる大気中の後方散乱の存在に騙され、盲点内の車両の存在を誤って指示
するということが生じうる。そのようなシステムによる誤検出によって、車両の
運転者の係るシステムの信頼性を損なうものであるので、誤検出の除去は、一つ
の重要な目的である。
【０００７】 盲点検出システムにおいて、検出された標的車両の反射率は、周囲の光条件と
共に、広範に変動する。従って、上記のようなシステムは、真っ暗な夜間から明
るい日光まで変動する光条件において黒から白までの範囲にわたる反射率の車両
を検出することが必要とされることとなる。かくして、検出の要件は、夜間にお
ける黒色の車両から明るい日光中における白い車両までの範囲に亙る。
共に、広範に変動する。従って、上記のようなシステムは、真っ暗な夜間から明
るい日光まで変動する光条件において黒から白までの範囲にわたる反射率の車両
を検出することが必要とされることとなる。かくして、検出の要件は、夜間にお
ける黒色の車両から明るい日光中における白い車両までの範囲に亙る。
【０００８】 夜間の暗さにおいては、検出器中には、非常にわずかなＤＣ光電流が生成され
、発生するショットノイズは非常にわずかである。しかしながら、明るい日中に
おける作動では、非常に大きなＤＣ光電流が受信器のフォトダイオード中に生じ
、ショットノイズレベルは、高くなる。受信器が明るい日光の下で白い標的車両
を見ている場合、光電流は、受信器の増幅器自身中に内因的な電子的ノイズより
も何倍も大きいショットノイズを発生する。高レベルのショットノイズにより発
生される誤検出を回避するためには、必要とされる閾値は、最悪の場合のショッ
トノイズに比較して非常に大きくなければならない。そのように閾値が高いと、
全ての光条件下において非常に暗くて低い反射率の標的を検出するシステムの能
力が低くなる。
、発生するショットノイズは非常にわずかである。しかしながら、明るい日中に
おける作動では、非常に大きなＤＣ光電流が受信器のフォトダイオード中に生じ
、ショットノイズレベルは、高くなる。受信器が明るい日光の下で白い標的車両
を見ている場合、光電流は、受信器の増幅器自身中に内因的な電子的ノイズより
も何倍も大きいショットノイズを発生する。高レベルのショットノイズにより発
生される誤検出を回避するためには、必要とされる閾値は、最悪の場合のショッ
トノイズに比較して非常に大きくなければならない。そのように閾値が高いと、
全ての光条件下において非常に暗くて低い反射率の標的を検出するシステムの能
力が低くなる。
【０００９】 いくつかの試みが、システムのノイズレベルが上記のように広範に変動するこ
とに起因する作動上の問題を解決するために為されている。これらの試みは、受
信器の検出閾値を設定するために用いられるノイズの振幅特性の測定に基づいた
適応調節機構の或る形態を有する検出システムを提供することに関連したもので
ある。それらによる適応閾値の受信器は、受信器で測定された周囲ノイズに関連
して感度を最適化し、信号受容の完全性を維持する。そのようなシステムの例は
、バンガードナー（Bumgardner）の米国特許第３，９９９，０８３号、ハーディ
（Hardy）等の同第４，１４２，１１６号、コナー（Conner）等の同第５，３３ ７，２５１号、及びパストー（Pastor）の同第５，３３７，２５１号に見られる
。
とに起因する作動上の問題を解決するために為されている。これらの試みは、受
信器の検出閾値を設定するために用いられるノイズの振幅特性の測定に基づいた
適応調節機構の或る形態を有する検出システムを提供することに関連したもので
ある。それらによる適応閾値の受信器は、受信器で測定された周囲ノイズに関連
して感度を最適化し、信号受容の完全性を維持する。そのようなシステムの例は
、バンガードナー（Bumgardner）の米国特許第３，９９９，０８３号、ハーディ
（Hardy）等の同第４，１４２，１１６号、コナー（Conner）等の同第５，３３ ７，２５１号、及びパストー（Pastor）の同第５，３３７，２５１号に見られる
。
【００１０】 これらのシステムは、連続的にノイズを測定するため、実際の信号が検出され
た際に前記のようなノイズの測定を阻止し前に行った測定を維持するため及び測
定されたレベルを可変利得段へフィードバックするための回路の追加を必要とす
るので、非常に高価となる。この回路は、構成要素と組み立ての労力を増やし、
システムの大きさを増大する。
た際に前記のようなノイズの測定を阻止し前に行った測定を維持するため及び測
定されたレベルを可変利得段へフィードバックするための回路の追加を必要とす
るので、非常に高価となる。この回路は、構成要素と組み立ての労力を増やし、
システムの大きさを増大する。
【００１１】 上記の特許に開示されているような車両の盲点検出器システムは、運転席側と
助手席側の双方に検出器を用いている。一つのシステムは、一つのモジュールに
六組の発光器−検出器の対を含み、検出器は、互いに逆の極性を有するフォトダ
イオードの対である。システムの有効範囲は、これらの要素のジオメトリにより
定められる。これらの要素は、非常に小さく、それらのジオメトリを維持するた
めに製作中において非常に精密な許容差を保持することが必要となる。
助手席側の双方に検出器を用いている。一つのシステムは、一つのモジュールに
六組の発光器−検出器の対を含み、検出器は、互いに逆の極性を有するフォトダ
イオードの対である。システムの有効範囲は、これらの要素のジオメトリにより
定められる。これらの要素は、非常に小さく、それらのジオメトリを維持するた
めに製作中において非常に精密な許容差を保持することが必要となる。
【００１２】 受信器のノイズの統計的な性質により自然に制御されてシステムの受信器の感
度を最適化して許容可能な低い誤検出率を維持する適応閾値を有する同期パルス
検出システムを特徴とする盲点検出器を提供することも提案されている。多試験
零閾値検出器は、パルス発光によってタイミングを合わせられた二つ若しくはそ
れ以上の間隔のあいた時点であって発光パルスの反射からの予想される最大及び
最小の電圧ピーク及びフライバック応答に対応する時点にて、帯域制限された受
信器のノイズ及びパルスの組合された応答を検査する。アップ／ダウンカウンタ
が、比較器により応答の極性が正しいことが報告された場合にのみカウントを上
昇し、その他のすべての応答についてカウントを降下することに用いられる。ア
ップ／ダウンカウンタは、カウント降下の方に大きく偏倚されており、この状態
は、受容された信号が、前記の負のカウントの偏倚を凌駕しカウントを上昇して
一つの検出信号を生成するほどノイズに比べて十分に大きくならない限り継続す
る。このシステムにおいて、正当な信号が存在していない状態における誤検出の
率は、カウントの長さと共に指数関数的に低減する。そのようなシステムは、PC
T／US９７／２０６３７に開示されており、その開示内容は、ここに参考文献と して組み込まれている。
度を最適化して許容可能な低い誤検出率を維持する適応閾値を有する同期パルス
検出システムを特徴とする盲点検出器を提供することも提案されている。多試験
零閾値検出器は、パルス発光によってタイミングを合わせられた二つ若しくはそ
れ以上の間隔のあいた時点であって発光パルスの反射からの予想される最大及び
最小の電圧ピーク及びフライバック応答に対応する時点にて、帯域制限された受
信器のノイズ及びパルスの組合された応答を検査する。アップ／ダウンカウンタ
が、比較器により応答の極性が正しいことが報告された場合にのみカウントを上
昇し、その他のすべての応答についてカウントを降下することに用いられる。ア
ップ／ダウンカウンタは、カウント降下の方に大きく偏倚されており、この状態
は、受容された信号が、前記の負のカウントの偏倚を凌駕しカウントを上昇して
一つの検出信号を生成するほどノイズに比べて十分に大きくならない限り継続す
る。このシステムにおいて、正当な信号が存在していない状態における誤検出の
率は、カウントの長さと共に指数関数的に低減する。そのようなシステムは、PC
T／US９７／２０６３７に開示されており、その開示内容は、ここに参考文献と して組み込まれている。
【００１３】 また、この検出器システムは、発光器と光センサの幾何的配置構成上で作動す
る。ゾーン内の対象物からの反射と監視ゾーンを越えたところからの反射とを識
別するために三角測量が用いられているので、これらの要素の精密な配置が決定
的に重要である。または、三つのレンズが必要とされるので、ユニットが嵩張り
、通常では、尾灯において車両のボディ上又は内に装着されなければならない。
る。ゾーン内の対象物からの反射と監視ゾーンを越えたところからの反射とを識
別するために三角測量が用いられているので、これらの要素の精密な配置が決定
的に重要である。または、三つのレンズが必要とされるので、ユニットが嵩張り
、通常では、尾灯において車両のボディ上又は内に装着されなければならない。
【００１４】 三角測量を用いたシステムは、各々の発光器について、監視ゾーン内の不均一
な対象物からの反射に十分に不感な第二の受信器を必要とする。そのような二重
三角測量システムは、余分な回路及び構成要素のために課せられる追加的な費用
を負うだけでなく、ユニットの物理的な寸法を増大することとなり、空間を気に
する自動車の製造者にとっての魅力を損なうこととなる。
な対象物からの反射に十分に不感な第二の受信器を必要とする。そのような二重
三角測量システムは、余分な回路及び構成要素のために課せられる追加的な費用
を負うだけでなく、ユニットの物理的な寸法を増大することとなり、空間を気に
する自動車の製造者にとっての魅力を損なうこととなる。
【００１５】 車両の後写鏡の中又は外側に配置されるのに十分に小さくコンパクトな検出器
システムが必要とされている。また、発光器と光検出器の相対的な配置を精密に
する必要がなく、また、二重三角測量を使用する必要のない検出器システムであ
って、より少ない且より廉価な要素を用い、ユニットの大きさがより小さく、製
作費用が最小化されるシステムが必要とされている。また、監視ゾーンの境界を
選択的に変動するための組込み調節機構を含む検出器システムが必要とされてい
る。
システムが必要とされている。また、発光器と光検出器の相対的な配置を精密に
する必要がなく、また、二重三角測量を使用する必要のない検出器システムであ
って、より少ない且より廉価な要素を用い、ユニットの大きさがより小さく、製
作費用が最小化されるシステムが必要とされている。また、監視ゾーンの境界を
選択的に変動するための組込み調節機構を含む検出器システムが必要とされてい
る。
【００１６】 これらの従来の技術のエネルギー検出器システムは、光−光学的距離測定技術
の一つの局面にすぎない。もう一つの局面では、短いパルスレーザービームが離
れた対象物へ発せられ、そのビームの反射の時間遅れが決定される。この情報か
ら、対象物の距離を決定することができ、そのようなことは、米国特許第２，２
３４，３２９号、同第３，７２３，００２号、同第４，６３４，２７２号、同第
５，１７９，２８６号、同第５，６９９，１５１号、同第５，７２４，１４１号
に示されている。その他のシステムは、米国特許第３，７７８，１５９号、同第
３，８８８，５８８号、同第４，１４６，３２８号、同第５，１９４，９０６号
、同第５，２３９，３５３号にあるように、固定周波数の変調された光の反射の
位相の遅れを測定する。
の一つの局面にすぎない。もう一つの局面では、短いパルスレーザービームが離
れた対象物へ発せられ、そのビームの反射の時間遅れが決定される。この情報か
ら、対象物の距離を決定することができ、そのようなことは、米国特許第２，２
３４，３２９号、同第３，７２３，００２号、同第４，６３４，２７２号、同第
５，１７９，２８６号、同第５，６９９，１５１号、同第５，７２４，１４１号
に示されている。その他のシステムは、米国特許第３，７７８，１５９号、同第
３，８８８，５８８号、同第４，１４６，３２８号、同第５，１９４，９０６号
、同第５，２３９，３５３号にあるように、固定周波数の変調された光の反射の
位相の遅れを測定する。
【００１７】 米国特許第３，６４９，１２３号、同第３，７３９，６２８号、同第３，７７
８，１６０号、同第５，１２５，７３６号及び同第５，３０９，２１２号で例示
されているように、更に他のシステムは、発振器の周波数を測定するものであり
、フィードバックループ内に光学的経路を含んでいる。米国特許第３，６４７，
２９８号及び同第４，７２１，３８５号に示されているように、更に他のシステ
ムは、ＦＷ−ＣＷ又はチャープ変調として知られている如く、伝送周波数と帰還
周波数とを混合することによって生成される差周波数を測定する。
８，１６０号、同第５，１２５，７３６号及び同第５，３０９，２１２号で例示
されているように、更に他のシステムは、発振器の周波数を測定するものであり
、フィードバックループ内に光学的経路を含んでいる。米国特許第３，６４７，
２９８号及び同第４，７２１，３８５号に示されているように、更に他のシステ
ムは、ＦＷ−ＣＷ又はチャープ変調として知られている如く、伝送周波数と帰還
周波数とを混合することによって生成される差周波数を測定する。
【００１８】 これらの距離感知システムは、主に測量及び軍事用途のために発展されたもの
であり、長距離の正確な決定を必要とする。このようなシステムが盲点検出の用
途に利用可能であることは見出されていたが、それらは、嵩張り過ぎると共に、
商業上の実際では、高価であり過ぎる装備を必要とする。
であり、長距離の正確な決定を必要とする。このようなシステムが盲点検出の用
途に利用可能であることは見出されていたが、それらは、嵩張り過ぎると共に、
商業上の実際では、高価であり過ぎる装備を必要とする。
【００１９】 しかしながら、類似のシステムが、自動車用に提案されていた。一つのそのよ
うなシステムは、正面の対象物を検出し追跡するべく車両に用いられるために提
案されている。米国特許第５，４６１，３５７号に示されているように、一つの
コンピュータが、車両と検出された対象物との相対速度を追跡し、対象物が車両
に対して危険を与えるかどうかを判断する。米国特許第５，２６０，６８２号に
示されているように、もう一つのシステムは、移相原理を用いて、車両と近づい
てくる対象物との距離を決定する。この距離の変化速度が、車両の速度と共に対
象物の速度を決定するために用いられる。これらのシステムの双方とも著しく複
雑で、法外に高価である。その結果、それらは、現在まで、商業用の用途が見出
されていない。
うなシステムは、正面の対象物を検出し追跡するべく車両に用いられるために提
案されている。米国特許第５，４６１，３５７号に示されているように、一つの
コンピュータが、車両と検出された対象物との相対速度を追跡し、対象物が車両
に対して危険を与えるかどうかを判断する。米国特許第５，２６０，６８２号に
示されているように、もう一つのシステムは、移相原理を用いて、車両と近づい
てくる対象物との距離を決定する。この距離の変化速度が、車両の速度と共に対
象物の速度を決定するために用いられる。これらのシステムの双方とも著しく複
雑で、法外に高価である。その結果、それらは、現在まで、商業用の用途が見出
されていない。
【００２０】 上記のような距離測定システムが解決しなければならない更なる問題は、大気
の後方散乱である。自動車の環境においては、この後方散乱は、霧、雪、路上の
水しぶき又はかすみの形態を為す。この問題の解決は、（ａ）監視ゾーンの境界
の遠い方における非常に低い反射率の車を感知しながら、（ｂ）濃い霧、かすみ
又は雪が存在する中で誤検出に対する免疫性を維持するという競合する目的のた
めに、更に難しくなる。大気の後方散乱の反射率は、通常は、監視ゾーンの遠方
の境界にある黒い車に比較して小さいが、光電的システムにおける帰還信号は、
（数フィートを越える）遠い領域において距離の平方で低減する。従って、３フ
ィート（９１ｃｍ）にある対象物からの光電的応答は、２１フィート（６．４ｍ
）にある対象物からの応答よりも４９倍強くなる。この特性は、近い範囲におけ
る大気の後方散乱に対する感度が監視ゾーンの遠い境界におけるものより非常に
良くなるということで、上記の問題を悪化し、何かの補償なしで、前記の目的の
均衡を取るということが不可能となっている。
の後方散乱である。自動車の環境においては、この後方散乱は、霧、雪、路上の
水しぶき又はかすみの形態を為す。この問題の解決は、（ａ）監視ゾーンの境界
の遠い方における非常に低い反射率の車を感知しながら、（ｂ）濃い霧、かすみ
又は雪が存在する中で誤検出に対する免疫性を維持するという競合する目的のた
めに、更に難しくなる。大気の後方散乱の反射率は、通常は、監視ゾーンの遠方
の境界にある黒い車に比較して小さいが、光電的システムにおける帰還信号は、
（数フィートを越える）遠い領域において距離の平方で低減する。従って、３フ
ィート（９１ｃｍ）にある対象物からの光電的応答は、２１フィート（６．４ｍ
）にある対象物からの応答よりも４９倍強くなる。この特性は、近い範囲におけ
る大気の後方散乱に対する感度が監視ゾーンの遠い境界におけるものより非常に
良くなるということで、上記の問題を悪化し、何かの補償なしで、前記の目的の
均衡を取るということが不可能となっている。
【００２１】 この問題は、米国特許第５，７２４，１４１号、同第５，３１１，０１２号、
同第５，３５４，９８３号及び同第５，４１８，３５９号において注意されてい
る。しかしながら、提案された解決方法は、システムの費用を高くし、自動車用
には非現実的である追加の構成要素及び回路を必要とするものである。
同第５，３５４，９８３号及び同第５，４１８，３５９号において注意されてい
る。しかしながら、提案された解決方法は、システムの費用を高くし、自動車用
には非現実的である追加の構成要素及び回路を必要とするものである。
【００２２】
本発明の一つの目的は、発光器と光検出器の精密な相対的な配置を必要とせず
、かくして、構成要素及び製作の高価でないものとすることのできる光電的対象
物検出器を提供することである。
、かくして、構成要素及び製作の高価でないものとすることのできる光電的対象
物検出器を提供することである。
【００２３】 本発明のもう一つの目的は、選択的に監視ゾーンの境界を変更するための手段
を有している光電的対象物検出器を提供することである。
を有している光電的対象物検出器を提供することである。
【００２４】 本発明の更にもう一つの目的は、車両の外側の後写鏡に配置されるのに十分小
さくコンパクトな光電的検出器を提供することである。
さくコンパクトな光電的検出器を提供することである。
【００２５】 本発明の更にもう一つの目的は、監視ゾーンの境界内の対象物の存在を決定す
るために位相のずれ原理を使用することである。
るために位相のずれ原理を使用することである。
【００２６】 本発明の更なる目的は、大気の後方散乱により生ずる検出信号が有効にナル（
零）にされる検出システムを提供することである。
零）にされる検出システムを提供することである。
【００２７】 本発明は、検出された対象物の特定の範囲を測定する必要を除去し、対象物が
監視ゾーン内にあるかどうかを決定するだけのシステムを提供する。システムは
、単純化された位相遅れ測定構成を使用し、そこにおいては、使用される周波数
が選択され、その選択は、対象物が監視ゾーン内にあると、使用される周波数の
各々について対象物から反射された帰還信号が正の復調信号を生成するように為
され、かくして、従来の技術のシステムの複雑さが排除される。
監視ゾーン内にあるかどうかを決定するだけのシステムを提供する。システムは
、単純化された位相遅れ測定構成を使用し、そこにおいては、使用される周波数
が選択され、その選択は、対象物が監視ゾーン内にあると、使用される周波数の
各々について対象物から反射された帰還信号が正の復調信号を生成するように為
され、かくして、従来の技術のシステムの複雑さが排除される。
【００２８】 また、本発明は、戦略的に発光器−受信器の視野の重複領域を配置して、監視
ゾーンの特性に適合した自然検出ナルを選択することによって、大気の後方散乱
の効果を無効にするシステムを提供する。
ゾーンの特性に適合した自然検出ナルを選択することによって、大気の後方散乱
の効果を無効にするシステムを提供する。
【００２９】 一つの局面において、本発明は、監視ゾーンの境界内の対象物を検出するため
の電気光学的検出システムであって、発光器と光検出器の対にして発光器が多周
波数にて光エネルギーのパルスのビームを監視ゾーンへ発し光検出器が監視ゾー
ン内の対象物から反射されたビームからの光エネルギーを含む光エネルギーを検
出して光検出信号を発生する発光器と光検出器の対と、発光器と光検出器の対を
作動するため及び各々の周波数にて位相遅れ参照信号を発生するためのコントロ
ーラとを含むシステムを特徴とする。コントローラは、光検出信号と参照信号と
を混合し、各々の周波数について対象物までの距離と共に正弦的に極性の変動す
る位相差信号を生成し、これらの位相差信号の極性を比較して監視ゾーン中の対
象物の存在を決定する。
の電気光学的検出システムであって、発光器と光検出器の対にして発光器が多周
波数にて光エネルギーのパルスのビームを監視ゾーンへ発し光検出器が監視ゾー
ン内の対象物から反射されたビームからの光エネルギーを含む光エネルギーを検
出して光検出信号を発生する発光器と光検出器の対と、発光器と光検出器の対を
作動するため及び各々の周波数にて位相遅れ参照信号を発生するためのコントロ
ーラとを含むシステムを特徴とする。コントローラは、光検出信号と参照信号と
を混合し、各々の周波数について対象物までの距離と共に正弦的に極性の変動す
る位相差信号を生成し、これらの位相差信号の極性を比較して監視ゾーン中の対
象物の存在を決定する。
【００３０】 好ましくは、検出システムは、複数の発光器及び検出器の対を含み、各々の対
は、監視ゾーンの特定の部分を監視し、コントローラは、各々についての参照信
号の位相を調節して監視ゾーンの有効な境界を変動するよう作動可能である。
は、監視ゾーンの特定の部分を監視し、コントローラは、各々についての参照信
号の位相を調節して監視ゾーンの有効な境界を変動するよう作動可能である。
【００３１】 本発明のもう一つの局面においては、コントローラは、監視ゾーンの境界にお
ける対象物からの反射された発光信号の予想される位相のずれに等しくなるよう
参照信号の位相をずらすための移相器を含み、比較器が、受容された光エネルギ
ーが前記の境界の中にある対象物から反射されたものか、境界の外の対象物から
反射されたものかどうかを決定する。
ける対象物からの反射された発光信号の予想される位相のずれに等しくなるよう
参照信号の位相をずらすための移相器を含み、比較器が、受容された光エネルギ
ーが前記の境界の中にある対象物から反射されたものか、境界の外の対象物から
反射されたものかどうかを決定する。
【００３２】 本発明の更にもう一つの局面において、コントローラは、ゾーンの遠方の境界
にて対象物から反射された対応する光エネルギーパルスの予想される位相のずれ
に等しく位相のずらされた連続的な参照信号を各周波数にて発生するプログラマ
ブル移相器を含み、かくして、比較器が受容された光エネルギーの位相のずれが
参照信号より大きいか小さいかを決定することが可能となる。
にて対象物から反射された対応する光エネルギーパルスの予想される位相のずれ
に等しく位相のずらされた連続的な参照信号を各周波数にて発生するプログラマ
ブル移相器を含み、かくして、比較器が受容された光エネルギーの位相のずれが
参照信号より大きいか小さいかを決定することが可能となる。
【００３３】 好ましくは、検出システムは、車両の外側の後写鏡の各々に装着される。
【００３４】 本発明の更なる局面において、衝突回避装置は、監視ゾーン内の隣接する車両
の存在を検出するためにホスト車両に装着される。装置は、監視ゾーンの特定の
部分を監視するための少なくとも一つの別々のセンサシステムを含むセンサモジ
ュールを有する。発光器が、予め定められたバースト長の或る固定された周波数
の変調された光エネルギーのビームを監視ゾーンの特定の部分内へ発し、発せら
れたビームに実質的に並んだ視野を有する受信器が、光エネルギーを感知し、受
容信号を発生する。周波数発生器は、少なくとも一つの固定された周波数を生成
し、移相器が前記の固定された周波数に対して予め定められた位相遅れの関係を
有する位相のずらされた参照信号を生成し、混合器が各々の受容信号と各々の移
相参照信号から復調信号を生成する。発光ビームの放射パターンと受信器の視野
は、或る固定された光学的に重複した領域を有し、固定された周波数と予め定め
られた位相遅れは、光学的重複領域内の均一に分布された大気の後方散乱からの
発光ビームの反射によってナル受容信号を実質的に生成するよう選択される。
の存在を検出するためにホスト車両に装着される。装置は、監視ゾーンの特定の
部分を監視するための少なくとも一つの別々のセンサシステムを含むセンサモジ
ュールを有する。発光器が、予め定められたバースト長の或る固定された周波数
の変調された光エネルギーのビームを監視ゾーンの特定の部分内へ発し、発せら
れたビームに実質的に並んだ視野を有する受信器が、光エネルギーを感知し、受
容信号を発生する。周波数発生器は、少なくとも一つの固定された周波数を生成
し、移相器が前記の固定された周波数に対して予め定められた位相遅れの関係を
有する位相のずらされた参照信号を生成し、混合器が各々の受容信号と各々の移
相参照信号から復調信号を生成する。発光ビームの放射パターンと受信器の視野
は、或る固定された光学的に重複した領域を有し、固定された周波数と予め定め
られた位相遅れは、光学的重複領域内の均一に分布された大気の後方散乱からの
発光ビームの反射によってナル受容信号を実質的に生成するよう選択される。
【００３５】 本発明のこれら及び更なる目的及び特徴は、添付の図面に例示されている如き
好ましい実施態様の以下の詳細な説明を参照して更に容易に明らかになるであろ
う。
好ましい実施態様の以下の詳細な説明を参照して更に容易に明らかになるであろ
う。
【００３６】
【好ましい実施態様の詳細な説明】 ここに例示され記載された検出システムは、ＰＣＴ／ＵＳ９７／２０６３７に
開示された形式の車両の盲点検出器である。システムは、ホスト車両２０の運転
者へ、図１に示されている如き境界２４ａ、ｂ、ｃ、ｄ及び２６ａ、ｂ、ｃ、ｄ
を有する検出システム又はユニット２８又は３０によって監視される隣接したゾ
ーン２４及び２６に一つ又はそれ以上の車両２２の存在に関する情報を提供する
よう機能する。これらの監視ゾーン２４及び２６は、所謂「盲点」、即ち、車両
２０の運転者が直接又は内側及び外側の後写鏡を介して見ることのできない領域
を含む。検出システム２８、３０の発光器及び検出器ユニットは、好ましくは、
車両の外側の後写鏡内又は上に装着され、その一つ（３２）が装着された検出シ
ステムユニットの如く図２に例示されている。
開示された形式の車両の盲点検出器である。システムは、ホスト車両２０の運転
者へ、図１に示されている如き境界２４ａ、ｂ、ｃ、ｄ及び２６ａ、ｂ、ｃ、ｄ
を有する検出システム又はユニット２８又は３０によって監視される隣接したゾ
ーン２４及び２６に一つ又はそれ以上の車両２２の存在に関する情報を提供する
よう機能する。これらの監視ゾーン２４及び２６は、所謂「盲点」、即ち、車両
２０の運転者が直接又は内側及び外側の後写鏡を介して見ることのできない領域
を含む。検出システム２８、３０の発光器及び検出器ユニットは、好ましくは、
車両の外側の後写鏡内又は上に装着され、その一つ（３２）が装着された検出シ
ステムユニットの如く図２に例示されている。
【００３７】 本発明の検出システムの回路は、図３に模式的に示されており、インターフェ
ース４２を介して車両のシステムへ接続されたマイクロコントローラ４０を含む
。マイクロコントローラ４０は、種々のシステム制御及びタイミングロジックを
統制し、車両２０と繋がって電力及びセンサ付勢要求を受容し、センサの検出及
び条件の状態を伝送する。検出システムは、レーザーダイオード駆動増幅器４４
のすぐ前にてファン・アウトし、受信器増幅器４６のすぐ前でファン・インする
ことで、この分野でよく知られた手段によって多重化された六個の赤外線センサ
ビームを含むが、図３の簡単化されたダイアグラムは、このシステムの全ての関
係のある機能を示している。
ース４２を介して車両のシステムへ接続されたマイクロコントローラ４０を含む
。マイクロコントローラ４０は、種々のシステム制御及びタイミングロジックを
統制し、車両２０と繋がって電力及びセンサ付勢要求を受容し、センサの検出及
び条件の状態を伝送する。検出システムは、レーザーダイオード駆動増幅器４４
のすぐ前にてファン・アウトし、受信器増幅器４６のすぐ前でファン・インする
ことで、この分野でよく知られた手段によって多重化された六個の赤外線センサ
ビームを含むが、図３の簡単化されたダイアグラムは、このシステムの全ての関
係のある機能を示している。
【００３８】 図６に示されているように、システムは、三つの異なる周波数にて作動し、各
々の周波数は、或るオフセット位相を有している（−２４ｎｓのオフセットを有
する１５ＭＨｚと、＋２６ｎｓのオフセットを有する２．５ＭＨｚと、−７２ｎ
ｓのオフセットを有する１．８７５ＭＨｚ）。この盲点検出の用途においては、
外側の後写鏡から測定される如き運転席側及び助手席側の盲点を適切に覆うよう
にするには、約４−２０ft．（１．２２−６．０９６ｍ）の監視ゾーンが望まし
い。１５ＭＨｚは、以下の理由により主周波数として選択された。
々の周波数は、或るオフセット位相を有している（−２４ｎｓのオフセットを有
する１５ＭＨｚと、＋２６ｎｓのオフセットを有する２．５ＭＨｚと、−７２ｎ
ｓのオフセットを有する１．８７５ＭＨｚ）。この盲点検出の用途においては、
外側の後写鏡から測定される如き運転席側及び助手席側の盲点を適切に覆うよう
にするには、約４−２０ft．（１．２２−６．０９６ｍ）の監視ゾーンが望まし
い。１５ＭＨｚは、以下の理由により主周波数として選択された。
【００３９】 １５ＭＨｚは、６６．６７ｎｓの周期である。帰還信号は、監視ゾーンの或る
境界距離における帰還信号と９０゜位相がずれて設定された同じ周波数の位相の
制御された参照信号と混合される。このことにより、信号は直角位相にあるので
、混合器からゼロの出力が生成されることとなる。より近い距離における帰還信
号は、＋信号を生成し、−信号が、より遠い距離にて生成される。これは、帰還
光信号の位相が、被検出対象物の距離の変化について１．９７ｎｓ／ft（６．４
６ｎｓ／ｍ）ずれるからである。この量は、１５ＭＨｚにおいて１０．７゜の位
相のずれに相当する。最大の信号は、位相のずれが１８０゜の倍数である場合に
生成され、ナルは、位相のずれが９０゜の場合に生成される。かくして、２２ft
（６．７ｍ）にてナルを有するシステムは、 ２２ft−１８０／３６０・６６．６７ｎｓ／１．９７ｎｓ／ft＝５．０８ft （６．７ｍ−１８０／３６０・６６．６７ｎｓ／６．４６ｎｓ／ｍ＝１．５５ｍ
） においてもナルを有することとなる。かくして、このシステムは、５．０８ft（
１．５５ｍ）から２２ft（６．７ｍ）の範囲で正の検出を生成し、２２ft（６．
７ｍ）から３８．９２ft（１１．８６ｍ）にて負の検出を生成し、３８．９２ft
（１１．８６ｍ）から５５．８４ft（１６．９１ｍ）にて正の検出を生成し、と
続き、１６．９２ft（５．１５７ｍ）ごとにエイリアス（ａｌｉａｓ）不確定性
を生成する極性の切換えが生ずる。我々は、係るエイリアス問題を解決するため
に二つの追加の周波数を採用する。ここでは、２．８ＭＨｚと１．８７５ＭＨｚ
の周波数が選択され、従って、検出される対象物の位置を監視ゾーン中に見出す
場合には、全ての三つの周波数における帰還信号からの応答が正であることが要
求される。
境界距離における帰還信号と９０゜位相がずれて設定された同じ周波数の位相の
制御された参照信号と混合される。このことにより、信号は直角位相にあるので
、混合器からゼロの出力が生成されることとなる。より近い距離における帰還信
号は、＋信号を生成し、−信号が、より遠い距離にて生成される。これは、帰還
光信号の位相が、被検出対象物の距離の変化について１．９７ｎｓ／ft（６．４
６ｎｓ／ｍ）ずれるからである。この量は、１５ＭＨｚにおいて１０．７゜の位
相のずれに相当する。最大の信号は、位相のずれが１８０゜の倍数である場合に
生成され、ナルは、位相のずれが９０゜の場合に生成される。かくして、２２ft
（６．７ｍ）にてナルを有するシステムは、 ２２ft−１８０／３６０・６６．６７ｎｓ／１．９７ｎｓ／ft＝５．０８ft （６．７ｍ−１８０／３６０・６６．６７ｎｓ／６．４６ｎｓ／ｍ＝１．５５ｍ
） においてもナルを有することとなる。かくして、このシステムは、５．０８ft（
１．５５ｍ）から２２ft（６．７ｍ）の範囲で正の検出を生成し、２２ft（６．
７ｍ）から３８．９２ft（１１．８６ｍ）にて負の検出を生成し、３８．９２ft
（１１．８６ｍ）から５５．８４ft（１６．９１ｍ）にて正の検出を生成し、と
続き、１６．９２ft（５．１５７ｍ）ごとにエイリアス（ａｌｉａｓ）不確定性
を生成する極性の切換えが生ずる。我々は、係るエイリアス問題を解決するため
に二つの追加の周波数を採用する。ここでは、２．８ＭＨｚと１．８７５ＭＨｚ
の周波数が選択され、従って、検出される対象物の位置を監視ゾーン中に見出す
場合には、全ての三つの周波数における帰還信号からの応答が正であることが要
求される。
【００４０】 マイクロコントローラー４０は、六つの発光器−検出器対の各々についてこれ
ら三つの周波数を循環して監視ゾーン内の車両の存在を決定する。マイクロコン
トローラー４０は、三つの周波数のうちの一つを選択し、周波数発生器４８へ適
正な制御ビットを送り、周波数発生器は、要求された周波数を生成する。或る予
め定められた時点において、マイクロコントローラー４０は、典型的には４０μ
ｓの長さのバースト信号５０を発し、その信号は、増幅器４４への周波数のゲー
ト制御をするために用いられる。増幅器は、次いで、１ａｍｐの典型的なピーク
電流にてレーザーダイオード５２を駆動する。バーストシーケンスは、一つの周
波数にて連続的に各々のダイオードを作動し、その後、次の周波数へ移ることを
含んでいて良い。又は、シーケンスは、連続的にすべての三つの周波数にて各々
のダイオードを作動し、その後、次のダイオードに移行することを含むようにも
できる。
ら三つの周波数を循環して監視ゾーン内の車両の存在を決定する。マイクロコン
トローラー４０は、三つの周波数のうちの一つを選択し、周波数発生器４８へ適
正な制御ビットを送り、周波数発生器は、要求された周波数を生成する。或る予
め定められた時点において、マイクロコントローラー４０は、典型的には４０μ
ｓの長さのバースト信号５０を発し、その信号は、増幅器４４への周波数のゲー
ト制御をするために用いられる。増幅器は、次いで、１ａｍｐの典型的なピーク
電流にてレーザーダイオード５２を駆動する。バーストシーケンスは、一つの周
波数にて連続的に各々のダイオードを作動し、その後、次の周波数へ移ることを
含んでいて良い。又は、シーケンスは、連続的にすべての三つの周波数にて各々
のダイオードを作動し、その後、次のダイオードに移行することを含むようにも
できる。
【００４１】 レーザーダイオード５２により発せられた変調された赤外線光５４のバースト
は、発光器レンズで集光され、コリメートされて、監視ゾーン２６（図１）の特
定の部分へ射出されるビーム５８を生成する。受信器レンズ６０は、領域Ａにお
いて発光されたビーム５８と重複する視野６２を有し、対象物６４からのビーム
の反射６６が集光され、受信器のフォトダイオード６８上に集中される。フォト
ダイオードでは、光が電流に変換されて増幅器４６へ送られる。
は、発光器レンズで集光され、コリメートされて、監視ゾーン２６（図１）の特
定の部分へ射出されるビーム５８を生成する。受信器レンズ６０は、領域Ａにお
いて発光されたビーム５８と重複する視野６２を有し、対象物６４からのビーム
の反射６６が集光され、受信器のフォトダイオード６８上に集中される。フォト
ダイオードでは、光が電流に変換されて増幅器４６へ送られる。
【００４２】 周波数発生器４８が予め選択された周波数を生成する際、発生器は、同時に、
周波数を多段移相器７０へ送り、移相器は、位相のずれた参照信号を混合器７２
のLOポートへ供給し、そこで、参照信号は、ＲＦポートから供給される受容信号
と混合され、復調される。移相器７０により与えられる位相のずれの量は、特定
の周波数について望まれる境界距離範囲と応答の極性の関係に従ってコントロー
ラ４０により設定される。混合器６８は、ＲＦポート上の受容信号とＬＯポート
上の同じ周波数の位相のずれた信号との乗算的関数を実行する。
周波数を多段移相器７０へ送り、移相器は、位相のずれた参照信号を混合器７２
のLOポートへ供給し、そこで、参照信号は、ＲＦポートから供給される受容信号
と混合され、復調される。移相器７０により与えられる位相のずれの量は、特定
の周波数について望まれる境界距離範囲と応答の極性の関係に従ってコントロー
ラ４０により設定される。混合器６８は、ＲＦポート上の受容信号とＬＯポート
上の同じ周波数の位相のずれた信号との乗算的関数を実行する。
【００４３】 復調されたＩＦポート出力は、以下の式で決定される。 IF出力＝Ｋm｛ＳＩＮ（２ｆπ（ｔ−τ）］［ＡRＳＩＮ（２πｆ（ｔ−２ｄ））
］ そして、ローパスフィルターを通ったＩＦ出力は、以下の式で与えられる。 ＬＰＦ出力＝ＫmＡRＣＯＳ（２πｆ（２ｄ−τ）） ここで、 Ｋm＝混合器７２の変換利得、 ＡR＝受信器増幅器４６の信号の振幅、 ｆ＝作動周波数 ＧＨｚ、 ｔ＝時間 ｎｓ（ナノ秒）、 τ＝移相器７０の時間遅れ ｎｓ、 ｄ＝対象物までの距離 フィート。 上記の式中１．０ft／ｎｓ（０．３０５ｍ／ｎｓ）を光の進行速度の近い近似と
して（実際には、０．９８４ft／ｎｓ（０．３０ｍ／ｎｓである）距離ｄを用い
ている。
］ そして、ローパスフィルターを通ったＩＦ出力は、以下の式で与えられる。 ＬＰＦ出力＝ＫmＡRＣＯＳ（２πｆ（２ｄ−τ）） ここで、 Ｋm＝混合器７２の変換利得、 ＡR＝受信器増幅器４６の信号の振幅、 ｆ＝作動周波数 ＧＨｚ、 ｔ＝時間 ｎｓ（ナノ秒）、 τ＝移相器７０の時間遅れ ｎｓ、 ｄ＝対象物までの距離 フィート。 上記の式中１．０ft／ｎｓ（０．３０５ｍ／ｎｓ）を光の進行速度の近い近似と
して（実際には、０．９８４ft／ｎｓ（０．３０ｍ／ｎｓである）距離ｄを用い
ている。
【００４４】 かくして、対象物までの伝搬遅れ及び帰還を含む受信器の遅れが位相のずれに
等しい場合、ＣＯＳ関数の引数（２πｆ（２ｄ−τ））がゼロになるので、応答
は、最大となる。図６において、１５ＭＨｚの波形は、２４ｎｓほど遅れており
、これは、１２ft（３．７ｍ）においてピーク応答があることに相当し、光の伝
搬遅れ（往復）は、２４ｎｓである。あきらかなことは、ＣＯＳ関数の引数が９
０゜の奇数倍（π／２ラジアン）であると、ナルが生ずることである。１５ＭＨ
ｚは、６６．６７ｎｓの周期を有するので、９０゜の位相のずれは、１６．６７
ｎｓに等しく、１２ft（３．７ｍ）の距離における前記のピーク応答から±８．
３３ftにてナルを生成する。これは、図６において、概ね、４ft（１．２ｍ）及
び２０ft（６．１ｍ）の距離範囲にて示されているナルに相当する。同様に、Ｃ
ＯＳの引数が１８０゜の偶数倍である場合、出力応答は、負のピークになる。
等しい場合、ＣＯＳ関数の引数（２πｆ（２ｄ−τ））がゼロになるので、応答
は、最大となる。図６において、１５ＭＨｚの波形は、２４ｎｓほど遅れており
、これは、１２ft（３．７ｍ）においてピーク応答があることに相当し、光の伝
搬遅れ（往復）は、２４ｎｓである。あきらかなことは、ＣＯＳ関数の引数が９
０゜の奇数倍（π／２ラジアン）であると、ナルが生ずることである。１５ＭＨ
ｚは、６６．６７ｎｓの周期を有するので、９０゜の位相のずれは、１６．６７
ｎｓに等しく、１２ft（３．７ｍ）の距離における前記のピーク応答から±８．
３３ftにてナルを生成する。これは、図６において、概ね、４ft（１．２ｍ）及
び２０ft（６．１ｍ）の距離範囲にて示されているナルに相当する。同様に、Ｃ
ＯＳの引数が１８０゜の偶数倍である場合、出力応答は、負のピークになる。
【００４５】 前記の従来の技術における距離範囲検出装置では、検出された対象物の正確な
距離を決定するためには、帰還信号の正確な位相角を明らかにすることが必要で
ある。このことは、通常、二つの混合器を使用することによって達成される。双
方の混合器は、同じＲＦポートへの接続を有しているが、一方のみが、ＬＯポー
トの信号について追加的な９０゜の位相のずれを有している。そして、二つのＩ
Ｆポート出力がローパスフィルターにかけられ、デジタル化される。このことか
ら、逆正接計算がなされ、位相角を生成する。本発明は、単一の混合器を用い、
アナログデジタル変換器を除去し、単に正の出力の存在又は不存在を検出するこ
とによって、従来の技術の上記の如き複雑さ及びそれに伴う費用を取り除くもの
である。混合された信号は、マイクロコントローラ４０による検出決定のために
ローパスフィルター７４と高利得リミッタ増幅器７６を介して送られる。マイク
ロコントローラ４０は、検出された対象物が監視ゾーンの内側に在るか外側に在
るかを示し、単に「ゴー−ノー・ゴー」検出器として作動する。
距離を決定するためには、帰還信号の正確な位相角を明らかにすることが必要で
ある。このことは、通常、二つの混合器を使用することによって達成される。双
方の混合器は、同じＲＦポートへの接続を有しているが、一方のみが、ＬＯポー
トの信号について追加的な９０゜の位相のずれを有している。そして、二つのＩ
Ｆポート出力がローパスフィルターにかけられ、デジタル化される。このことか
ら、逆正接計算がなされ、位相角を生成する。本発明は、単一の混合器を用い、
アナログデジタル変換器を除去し、単に正の出力の存在又は不存在を検出するこ
とによって、従来の技術の上記の如き複雑さ及びそれに伴う費用を取り除くもの
である。混合された信号は、マイクロコントローラ４０による検出決定のために
ローパスフィルター７４と高利得リミッタ増幅器７６を介して送られる。マイク
ロコントローラ４０は、検出された対象物が監視ゾーンの内側に在るか外側に在
るかを示し、単に「ゴー−ノー・ゴー」検出器として作動する。
【００４６】 正の受容信号を非常に感度よく検出することは、図１１に示されている如く、
光のバースト（４０μｓ）を伝送し、次いで、受信器増幅器７６上にてそのバー
ストの包絡線を決定することによって達成される。検出の原理は、発光されたバ
ーストの終端近傍の応答の統計的なサンプリングと、バーストの終端後約３０μ
ｓの後のフライバック応答についての統計的なサンプリングをすることに基づい
ている。この技術は、ＰＣＴ／ＵＳ９７／２０６３７に更に完全に記載されてい
る。サンプルに起因する四つの可能な状態のうち、検出アルゴリズムは、Ｌｏ−
Ｌｏ、Ｌｏ−Ｈｉ及びＨｉ−Ｈｉについてカウントを降下し、Ｈｉ−Ｌｏの応答
のみカウントを上昇する。この技術では、ランダムノイズの存在下で、３：１の
割合でカウントを降下する方に偏倚し、実質的な帰還信号の存在している場合の
み連続的にカウントを上昇する。カウンタの上昇は、ゼロ値及び＋１５閾値まで
に制限され、閾値に達するとマイクロコントローラ４０により対象物の検出が生
成され、カウントがゼロに戻るまで、状態が維持される。ＰＣＴ／ＵＳ９７／２
０６３７が示すように、このアルゴリズムによれば、ＲＭＳノイズレベルの約６
０％の有効閾値が与えられ、誤検出速度は、約５×１０-8と無視し得る程度とな
る。
光のバースト（４０μｓ）を伝送し、次いで、受信器増幅器７６上にてそのバー
ストの包絡線を決定することによって達成される。検出の原理は、発光されたバ
ーストの終端近傍の応答の統計的なサンプリングと、バーストの終端後約３０μ
ｓの後のフライバック応答についての統計的なサンプリングをすることに基づい
ている。この技術は、ＰＣＴ／ＵＳ９７／２０６３７に更に完全に記載されてい
る。サンプルに起因する四つの可能な状態のうち、検出アルゴリズムは、Ｌｏ−
Ｌｏ、Ｌｏ−Ｈｉ及びＨｉ−Ｈｉについてカウントを降下し、Ｈｉ−Ｌｏの応答
のみカウントを上昇する。この技術では、ランダムノイズの存在下で、３：１の
割合でカウントを降下する方に偏倚し、実質的な帰還信号の存在している場合の
み連続的にカウントを上昇する。カウンタの上昇は、ゼロ値及び＋１５閾値まで
に制限され、閾値に達するとマイクロコントローラ４０により対象物の検出が生
成され、カウントがゼロに戻るまで、状態が維持される。ＰＣＴ／ＵＳ９７／２
０６３７が示すように、このアルゴリズムによれば、ＲＭＳノイズレベルの約６
０％の有効閾値が与えられ、誤検出速度は、約５×１０-8と無視し得る程度とな
る。
【００４７】 この単純な単一の混合器の方法を用いることによって与えられる情報は、対象
物が正の半分のサイクルのうちの一つに相当する距離範囲にあるかどうかであり
、どれかではない。このことは、この種の一般的な距離範囲検出装置の全てが遭
遇するよく知られたアンビギテイー又はエイリアス問題を生ずる。
物が正の半分のサイクルのうちの一つに相当する距離範囲にあるかどうかであり
、どれかではない。このことは、この種の一般的な距離範囲検出装置の全てが遭
遇するよく知られたアンビギテイー又はエイリアス問題を生ずる。
【００４８】 ここでは、対象物が監視ゾーンに相当する１５ＭＨｚの正の半サイクルに在る
かどうかを決定するために複数の周波数（２．５０ＭＨｚ及び１．８７５ＭＨｚ
）が用いられる。図６に示されているように、これらの周波数を使用することに
より、対象物の検出の際にすべての周波数が正の応答を生成する唯一のゾーン（
約４−２０ft（約１．２−６．１ｍ）が生成される。正の応答は、３５０ft（１
０７ｍ）以上の距離範囲においても全ての三つの周波数で生ずるが、非常に強い
反射体からの信号であっても検出するには弱すぎ、かくして、そのような信号を
考慮する必要は除去される。周波数及び位相のずれ又はオフセットは、十分に強
い信号が帰還し得る全距離範囲に亙って上記の排他的な結果を得るべく慎重に選
択された。
かどうかを決定するために複数の周波数（２．５０ＭＨｚ及び１．８７５ＭＨｚ
）が用いられる。図６に示されているように、これらの周波数を使用することに
より、対象物の検出の際にすべての周波数が正の応答を生成する唯一のゾーン（
約４−２０ft（約１．２−６．１ｍ）が生成される。正の応答は、３５０ft（１
０７ｍ）以上の距離範囲においても全ての三つの周波数で生ずるが、非常に強い
反射体からの信号であっても検出するには弱すぎ、かくして、そのような信号を
考慮する必要は除去される。周波数及び位相のずれ又はオフセットは、十分に強
い信号が帰還し得る全距離範囲に亙って上記の排他的な結果を得るべく慎重に選
択された。
【００４９】 図７は、路傍及び車のフェンダに共通の或る固定された大きさの逆反射体と、
ペイントされた建物の側部などの広い拡散性白色反射対象物についての光電応答
関数を示している。鉛直軸は、検出閾値を越える信号レベルを示している。拡散
性白色のものからの帰還信号が距離の平方で低減することが気づかれる。逆反射
体の帰還信号は、短い距離範囲では、非常に強いが、距離の四乗で低減する。図
７は、３００ft（９１．４ｍ）を越えるところまでの検出が可能であることを示
しているので、周波数と位相のオフセットは、この距離範囲で如何なるエイリア
スをも排除することを確実にするべく慎重に選択されなければならない。例の三
つの周波数、ビームの重複関数及び光電的応答を使用することにより、図８に示
されている正味のシステムの応答関数が生成され、そこにおいて、正の応答は、
４−２０ft（１．２−６．１ｍ）の範囲のみであり、それよりも大きな距離で帰
還信号が検出可能なエイリアスゾーンは存在しない。
ペイントされた建物の側部などの広い拡散性白色反射対象物についての光電応答
関数を示している。鉛直軸は、検出閾値を越える信号レベルを示している。拡散
性白色のものからの帰還信号が距離の平方で低減することが気づかれる。逆反射
体の帰還信号は、短い距離範囲では、非常に強いが、距離の四乗で低減する。図
７は、３００ft（９１．４ｍ）を越えるところまでの検出が可能であることを示
しているので、周波数と位相のオフセットは、この距離範囲で如何なるエイリア
スをも排除することを確実にするべく慎重に選択されなければならない。例の三
つの周波数、ビームの重複関数及び光電的応答を使用することにより、図８に示
されている正味のシステムの応答関数が生成され、そこにおいて、正の応答は、
４−２０ft（１．２−６．１ｍ）の範囲のみであり、それよりも大きな距離で帰
還信号が検出可能なエイリアスゾーンは存在しない。
【００５０】 かくして、本発明は、ＳＩＮ及びＣＯＳ混合器の双方の生成信号を発生する必
要性を排し、更に、それらの各々におけるアナログ−デジタル変換を実行する必
要性を排除する。本発明は、単純な存在／不存在（「ゴー−ノー・ゴー」）検出
システムであって、正の混合器の復調生成信号を生成する１８０゜の位相ゾーン
内で対象物の存在を信頼性よく指示するシステムを提供する。周波数と位相のオ
フセットを慎重に適合することによって、その他の監視ゾーン範囲についても同
様の結果が得られる。
要性を排し、更に、それらの各々におけるアナログ−デジタル変換を実行する必
要性を排除する。本発明は、単純な存在／不存在（「ゴー−ノー・ゴー」）検出
システムであって、正の混合器の復調生成信号を生成する１８０゜の位相ゾーン
内で対象物の存在を信頼性よく指示するシステムを提供する。周波数と位相のオ
フセットを慎重に適合することによって、その他の監視ゾーン範囲についても同
様の結果が得られる。
【００５１】 大気の後方散乱（霧、かすみ、雨、雪、水しぶき）によって生ずる誤検出に関
する問題は、発光器のビームパターンと検出器の視野との重複の関数を慎重に選
択し、復調関数における近い方のゾーンのナルが配置される場所を慎重に選択す
ることによって、最小化される。大気の後方散乱は、深さ１フット（０．３０４
８ｍ）当たりの反射率を固定パーセンテイジで決定することによって、合理的に
モデル化される。例えば、フット当たり０．００１％を反射する薄い霧について
は、この霧から受信器へ帰還される全信号は、距離範囲１フット毎について図６
の復調関数に図７からの光電応答を乗算し、０．００１％を乗算したものの和に
となろう。
する問題は、発光器のビームパターンと検出器の視野との重複の関数を慎重に選
択し、復調関数における近い方のゾーンのナルが配置される場所を慎重に選択す
ることによって、最小化される。大気の後方散乱は、深さ１フット（０．３０４
８ｍ）当たりの反射率を固定パーセンテイジで決定することによって、合理的に
モデル化される。例えば、フット当たり０．００１％を反射する薄い霧について
は、この霧から受信器へ帰還される全信号は、距離範囲１フット毎について図６
の復調関数に図７からの光電応答を乗算し、０．００１％を乗算したものの和に
となろう。
【００５２】 図７は、受信器の視野と発光器の放射パターンとの重複の関数と、拡散性白色
対象物についての距離の平方の逆数で変化する関係とを含む基本的な光電応答を
示している。重複が始まる約３ftにて鋭い上昇がある。重複がもっと近くで始ま
るとすると、拡散性白色標的についての曲線は、０．５ft（１５ｃｍ）にて２０
０，０００（２×１０+5）程度に高いピークまで上昇することとなろう。このよ
うに著しく高い感度は、最も弱い大気の後方散乱であっても実際上問題となる。
ビームの重複の始まる距離は、受信器レンズ６０からの発光器レンズ５６の離隔
距離、ビームと視野の角度の拡がり及びそれらの向けられた方向とによって決定
される。これらのパラメータは、システムの設計者により制御可能である。
対象物についての距離の平方の逆数で変化する関係とを含む基本的な光電応答を
示している。重複が始まる約３ftにて鋭い上昇がある。重複がもっと近くで始ま
るとすると、拡散性白色標的についての曲線は、０．５ft（１５ｃｍ）にて２０
０，０００（２×１０+5）程度に高いピークまで上昇することとなろう。このよ
うに著しく高い感度は、最も弱い大気の後方散乱であっても実際上問題となる。
ビームの重複の始まる距離は、受信器レンズ６０からの発光器レンズ５６の離隔
距離、ビームと視野の角度の拡がり及びそれらの向けられた方向とによって決定
される。これらのパラメータは、システムの設計者により制御可能である。
【００５３】 再び図６を参照して、近い方のナルは、１５ＭＨｚの曲線上で約４ft（１．２
ｍ）の距離範囲にある。重複点よりも大きな距離に近い方のナルを配置すると、
幾分かの相殺をする負の信号の寄与が生成され、正の信号の寄与を更に遠い範囲
にオフセットすることとなる。図９は、相対的な後方散乱の寄与と０−７５ft（
０−２３ｍ）の範囲に亙るその信号の積分を示している。これらの全ての寄与を
非常に長い距離まで足し合わせてゼロに近い和を得て、後方散乱信号の寄与を第
一次近似まで内因的に自己で相殺することは望ましいことである。明らかなこと
は、近い範囲での負の信号の寄与の量は、この目的を達成する上で重要である。
大きすぎる正の寄与は、誤検出を発生するが、大きすぎる負の寄与は、非常に暗
い車両に対する感度を抑制するので、バランスを取ることが重要である。
ｍ）の距離範囲にある。重複点よりも大きな距離に近い方のナルを配置すると、
幾分かの相殺をする負の信号の寄与が生成され、正の信号の寄与を更に遠い範囲
にオフセットすることとなる。図９は、相対的な後方散乱の寄与と０−７５ft（
０−２３ｍ）の範囲に亙るその信号の積分を示している。これらの全ての寄与を
非常に長い距離まで足し合わせてゼロに近い和を得て、後方散乱信号の寄与を第
一次近似まで内因的に自己で相殺することは望ましいことである。明らかなこと
は、近い範囲での負の信号の寄与の量は、この目的を達成する上で重要である。
大きすぎる正の寄与は、誤検出を発生するが、大きすぎる負の寄与は、非常に暗
い車両に対する感度を抑制するので、バランスを取ることが重要である。
【００５４】 図１０は、１５ＭＨｚについての予め定められた近い方のナル位置に対するレ
ンズの離隔距離を変更することの効果を示している。復調されたナルがゼロの距
離に置かれる場合、近い方のゾーンにおいて負の寄与は存在しない。レンズの間
隔を増大すると、状況は改善され、間隔が大きいほど良いと思われる傾向を示す
。しかしながら、１インチの離隔距離では、４ft（１．２ｍ）まで「デッド」（
非検出）ゾーンを生成し、２インチの離隔距離では、８ft（２．４ｍ）まで「デ
ッド」ゾーンを生成し、これらは、自動車の盲点検出の用途では大きすぎるであ
ろう。図１０の鉛直方向のスケールは、センサの検出閾値に相対的に目盛りが付
けられている。かくして、理想的なシステムは、いずれにしても望まれる大気の
後方散乱の許容範囲のレベルが１を越えない場合で、積分された後方散乱がゼロ
に近いということになろう。図１０で示されているバランスの良い選択は、レン
ズの離隔距離が０．２インチ（０．５１ｃｍ）であり、復調器の近いゾーンのナ
ルが４ft（１．２ｍ）に設定されていることであろう。
ンズの離隔距離を変更することの効果を示している。復調されたナルがゼロの距
離に置かれる場合、近い方のゾーンにおいて負の寄与は存在しない。レンズの間
隔を増大すると、状況は改善され、間隔が大きいほど良いと思われる傾向を示す
。しかしながら、１インチの離隔距離では、４ft（１．２ｍ）まで「デッド」（
非検出）ゾーンを生成し、２インチの離隔距離では、８ft（２．４ｍ）まで「デ
ッド」ゾーンを生成し、これらは、自動車の盲点検出の用途では大きすぎるであ
ろう。図１０の鉛直方向のスケールは、センサの検出閾値に相対的に目盛りが付
けられている。かくして、理想的なシステムは、いずれにしても望まれる大気の
後方散乱の許容範囲のレベルが１を越えない場合で、積分された後方散乱がゼロ
に近いということになろう。図１０で示されているバランスの良い選択は、レン
ズの離隔距離が０．２インチ（０．５１ｃｍ）であり、復調器の近いゾーンのナ
ルが４ft（１．２ｍ）に設定されていることであろう。
【００５５】 詳しい回路が図４及び図５に模式的に示されている。図４において、発光器回
路の好ましい実施態様は、一つの共通の７４Ｆシリーズバス・ドライバゲート８
０を有し、それは、十分な電流駆動能力を有し、高速である。ゲートは、ゼテッ
クス（Zetex）ＦＭＭＴ４９１Ａ高ベータ高電流ＮＰＮトランジスタ８２を駆動 し、トランジスタは、シーメンス（Siemens）ＳＦＨ４９５レーザーダイオード 発光器５２を通る電流を制御する。
路の好ましい実施態様は、一つの共通の７４Ｆシリーズバス・ドライバゲート８
０を有し、それは、十分な電流駆動能力を有し、高速である。ゲートは、ゼテッ
クス（Zetex）ＦＭＭＴ４９１Ａ高ベータ高電流ＮＰＮトランジスタ８２を駆動 し、トランジスタは、シーメンス（Siemens）ＳＦＨ４９５レーザーダイオード 発光器５２を通る電流を制御する。
【００５６】 図５において、受容される光は、レンズ６０を通ってシーメンスＳＦＨ３０２
高速ＰＩＮフォトダイオード受信器６８により受容され、それは、光を電流に変
換する。トランスインピーダンス増幅器４６は、低ノイズ金属フィルム抵抗を用
い、１０Ｋオームの利得、２７ＭＨｚの帯域幅及び４ｐＡ／Ｈｚの等価な入力ノ
イズを有する。低ノイズ性能は、監視ゾーンの遠い境界に於ける非常に暗い車両
の検出のための最大感度を達成するために必要である。ノイズ性能は、周囲に光
が存在することでショットノイズとして生成されるノイズ電流よりも良い必要は
ない。
高速ＰＩＮフォトダイオード受信器６８により受容され、それは、光を電流に変
換する。トランスインピーダンス増幅器４６は、低ノイズ金属フィルム抵抗を用
い、１０Ｋオームの利得、２７ＭＨｚの帯域幅及び４ｐＡ／Ｈｚの等価な入力ノ
イズを有する。低ノイズ性能は、監視ゾーンの遠い境界に於ける非常に暗い車両
の検出のための最大感度を達成するために必要である。ノイズ性能は、周囲に光
が存在することでショットノイズとして生成されるノイズ電流よりも良い必要は
ない。
【００５７】 かくして、本発明は、従来の技術の制限を克服し、対象物検出システムであっ
て、複数の周波数における検出信号を各々周波数における位相の遅れた参照信号
と混合することで生ずる位相の差の信号の極性を比較することを利用して、検出
された対象物が監視ゾーンに置かれているかどうかを決定するシステムを提供す
る。このことにより、対象物の正確な距離範囲を測定する必要はなくなり、三角
測量に基づくシステムに要求される高精度のジオメトリ及び組立の必要性もなく
なる。信頼性のある検出における大気の後方散乱の効果は、光学的な重複の選択
と、選択される周波数と位相の遅れによって最小化される。好ましい実施態様が
例示され記載されているが、特許請求の範囲により確定される如き本発明の範囲
内で自明な変更が予想できることである。
て、複数の周波数における検出信号を各々周波数における位相の遅れた参照信号
と混合することで生ずる位相の差の信号の極性を比較することを利用して、検出
された対象物が監視ゾーンに置かれているかどうかを決定するシステムを提供す
る。このことにより、対象物の正確な距離範囲を測定する必要はなくなり、三角
測量に基づくシステムに要求される高精度のジオメトリ及び組立の必要性もなく
なる。信頼性のある検出における大気の後方散乱の効果は、光学的な重複の選択
と、選択される周波数と位相の遅れによって最小化される。好ましい実施態様が
例示され記載されているが、特許請求の範囲により確定される如き本発明の範囲
内で自明な変更が予想できることである。
【図１】 図１は、本発明の検出システムを採用した車両の模式図であり、車両に隣接し
た盲点における監視ゾーンを例示している。
た盲点における監視ゾーンを例示している。
【図２】 図２は、本発明による検出システムを組み込んだ助手席側の外側の後写鏡の斜
視図である。
視図である。
【図３】 図３は、本発明による多周波数検出システムの模式的な回路ダイアグラムであ
る。
る。
【図４】 図４は、図２のシステムのレーザーダイオード駆動回路の模式的なダイアグラ
ムである。
ムである。
【図５】 図５は、図３のシステムの受信器回路の模式的なダイアグラムである。
【図６】 図６は、三つの周波数復調関数対距離範囲をプロットしたチャート図であり、
単一のゾーンだけが全ての周波数にて正の復調応答を呈していることを例示して
いる。
単一のゾーンだけが全ての周波数にて正の復調応答を呈していることを例示して
いる。
【図７】 図７は、或る固定された直径の逆反射標的と広い拡散性白色標的についての距
離範囲の関数としての光電的な閾値を越える信号の利得をプロットしたチャート
図であり、視野の重複の効果を例示している。
離範囲の関数としての光電的な閾値を越える信号の利得をプロットしたチャート
図であり、視野の重複の効果を例示している。
【図８】 図８は、三つの周波数のＡＮＤ関数と光電的応答関数を含む正味のシステム応
答関数を示すチャート図であり、距離範囲の関数としての正味の応答を例示して
いる。
答関数を示すチャート図であり、距離範囲の関数としての正味の応答を例示して
いる。
【図９】 図９は、４ft．（１．２２ｍ）に近い方のナルを有し、レンズの離隔距離が０
．２“（６ｍｍ）で、１５ＭＨｚの変調された信号についての例示的な積分関数
を示すチャート図である。
．２“（６ｍｍ）で、１５ＭＨｚの変調された信号についての例示的な積分関数
を示すチャート図である。
【図１０】 図１０は、標準白色拡散反射体に関連した０．０５％／ft．（０．１６％／ｍ
）の後方散乱反射率の１５ＭＨｚ変調における大気の後方散乱による生ずる検出
信号を示すチャート図である。
）の後方散乱反射率の１５ＭＨｚ変調における大気の後方散乱による生ずる検出
信号を示すチャート図である。
【図１１】 図１１は、システムのパルス応答におけるノイズの影響を示すチャート図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ロバート ルイス アメリカ合衆国 94056 カリフォルニア 州 サニーヴェイル カラル アヴェニュ ー 1172 Ｆターム(参考） 5H180 AA01 CC02 LL02 LL04 5J084 AA05 AB01 AC02 AD02 AD07 BA04 BA36 BB02 CA03 CA26 【要約の続き】 々の位相のずれた参照信号を混合し、各々の周波数につ いて復調信号を生成する。プロセッサ（４０）は、各々 の固定された周波数にて別個のセンサシステムの各々に ついてのリミッタ増幅器（７６）により発生されるａｃ 結合された論理レベル検出信号を受容して処理し、監視 ゾーン（２４、２６）内の車両（２２）の存在を決定す る。固定された周波数及び予め定められた位相遅れは、 光学的重複領域（Ａ）内の均一に分布した大気の後方散 乱からの発光ビームの反射によりナル受容信号を生成す るよう選択される。
Claims (10)
- 【請求項１】 監視ゾーンの境界内の対象物を検出するための電気光学的検出システムであっ
て、発光器が監視ゾーン内へ光エネルギーのパルスビームを発光する発光器及び
前記監視ゾーン内の対象物から反射されたビームからの光エネルギーを含む光エ
ネルギーを検出し光検出信号を発生する光検出器の対と、前記発光器及び光検出
器の対を作動するため及び前記監視ゾーンに対象物があると決定するときに対象
物検出信号を発生するためのコントローラとを含むシステムであって、 前記発光器が前記監視ゾーン内へ複数の周波数にて光エネルギーのパルスビー
ムを発光し、 前記コントローラが各々の周波数にて位相の遅れた参照信号を生成し、前記光
検出信号と前記参照信号とを混合して、各々の周波数について、前記対象物まで
の距離と共に正弦的に極性が変化する位相差信号を生成し、これらの位相差信号
の極性を比較して前記監視ゾーン内の対象物の存在を決定することを特徴とする
システム。 - 【請求項２】 請求項１の検出システムであって、更に、複数の発光器及び光検出器の対を含
み、それらの各々が前記監視ゾーンの特定の部分を監視することを特徴とするシ
ステム。 - 【請求項３】 請求項２の検出システムであって、更に、前記コントローラが前記参照信号の
位相遅れを調節し各々前記監視ゾーンの有効な境界を変更するよう作動可能であ
ることを特徴とするシステム。 - 【請求項４】 請求項３の検出システムであって、更に、前記コントローラが前記参照信号を
、前記監視ゾーンの境界にある対象物から反射された発光された信号の予想され
る位相のずれに等しくなるように位相をずらすための装置を含んでおり、これに
より、比較器が、受容された光エネルギーが前記境界の中にある対象物から反射
されたものか前記境界の外にある対象物から反射されたものかどうかを決定する
ことができるようになっていることを特徴とするシステム。 - 【請求項５】 請求項１の検出システムであって、更に、前記発光器及び前記光検出器が車輌
の外側の後写鏡上に装着されていることを特徴とする検出システム。 - 【請求項６】 ホスト車輌上に装着され監視ゾーン内にある隣接した車輌の存在を検出するた
めの衝突回避装置であって、前記監視ゾーンの特定の部分を監視するための別々
のセンサシステムにして前記監視ゾーンの前記特定の部分へ予め定められたバー
ースト長を有する光エネルギーの或る固定された周波数に変調されたビームを発
するための発光器と前記発光されたビームに実質的に並んだ視野を有し光エネル
ギーを感知して受容信号を発生するための受容器とを含むセンサシステムを少な
くとも一つ含むセンサモジュールを含む装置であって、 二つ若しくはそれ以上の予め定められた異なる固定された周波数にしてそれら
の各々にて前記発光器がビームを発光するのに使用される周波数を生成するため
の周波数発生器と、 前記固定された周波数の各々に対して異なる予め定められた位相遅れ関係を有
する位相のずらされた参照信号を生成する移相器と、 各々の周波数についての各々の受容信号と各々の位相のずらされた参照信号か
ら復調信号を生成するための混合器と、 前記復調信号から高度に増幅されたａｃ結合デジタル論理レベル検出信号を生
成するためのリミッター増幅器と、 前記固定された周波数の各々にて各々の別々のセンサシステムによって発生さ
れた前記論理レベル信号を受容処理して前記監視ゾーン内の車輌の存在を決定す
るためのプロセッサと、 を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項７】 請求項６の衝突回避装置であって、更に、６つの別々のセンサシステムを含む
ことを特徴とする装置。 - 【請求項８】 請求項６の衝突回避装置であって、更に、前記周波数発生手段が各々の発光器
によって使用されるために３つの固定された周波数を生成することを特徴とする
装置。 - 【請求項９】 請求項８の衝突回避装置であって、更に、前記周波数が約１５ＭＨｚ、２．５
ＭＨｚ及び１．８７５ＭＨｚであることを特徴とする装置。 - 【請求項１０】 ホスト車輌上に装着され監視ゾーン内にある隣接した車輌の存在を検出するた
めの衝突回避装置であって、前記監視ゾーンの特定の部分を監視するための別々
のセンサシステムにして前記監視ゾーンの前記特定の部分へ予め定められたバー
ースト長を有する光エネルギーの或る固定された周波数に変調されたビームを発
するための発光器と前記発光されたビームに実質的に並んだ視野を有し光エネル
ギーを感知して受容信号を発生するための受容器とを含むセンサシステムを少な
くとも一つ含むセンサモジュールを含む装置であって、 少なくとも一つの固定された周波数を生成するための周波数発生器と、 前記固定された周波数に対して予め定められた位相遅れ関係を有する位相のず
らされた参照信号を生成するための移相器と、 各々の受容信号と各々の位相のずらされた参照信号から復調信号を生成するた
めの混合器とを含み、 前記発光されたビームの放射パターンと前記受容器の視野とが或る固定された
光学的に重複する領域を有し、 前記固定された周波数と前記予め定められた位相遅れが、前記光学的に重複し
た領域内に一様に分布した大気の後方散乱からの前記発光されたビームの反射に
よりナル受容信号を実質的に生成するよう選択されていることを特徴とする装置
。
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