JP2002022833A - 反射測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光の光軸中心を求めるために特別な機構や
測定機器を必要とせず、コストダウンを達成することの
できる反射測定装置を提供する。 【解決手段】 レーザ光の光ビームを走査して出射する
と共に、その反射波を受光部１０にて受光することによ
り、光ビームの出射方向に存在する物体との距離を検出
して、その検出結果（測距データ）をコネクタ２０から
外部の電子制御装置へ出力するレーザレーダ装置１は、
製造時において、コネクタ２０に接続された検査装置１
１０から所定の機能コードを受けると、テストモードに
なり、受光部１０の受光素子１４及びアンプ１６から出
力される受光信号の電圧をピークホールド回路２７によ
りピークホールドして、その電圧をＡ／Ｄ変換し、該Ａ
／Ｄ変換値を受光強度の測定結果として検査装置１１０
へ送信する、という動作を繰り返す。よって、受光強度
のモニタに特別な機構や測定機器が不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームを出射
し、その反射光を受光することにより、その光ビームの
出射方向に存在する物体の位置や距離といった情報を検
出する反射測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば自動車においては、先行車
両との車間距離を所定値に保持するように車速を制御す
る電子制御装置や、車両周囲に存在する先行車両等の障
害物を検出して運転者に警報を発する電子制御装置が実
用化されている。

【０００３】そして、このような電子制御装置には、レ
ーザ光等の光ビームを車両周囲の所定角度範囲に走査し
て出射すると共に、その出射した光ビームの反射波を受
光することにより、その光ビームの出射方向に存在する
物体の位置，距離（その物体までの距離），相対速度
（その物体との相対速度）といった情報を検出する反射
測定装置が、通信ラインを介して接続される。

【０００４】例えば、この種の反射測定装置の代表的な
ものとして、車載用のレーザレーダ装置がある。そし
て、レーザレーダ装置では、装置前面の窓部から光ビー
ムを走査して出射すると共に、その出射タイミングから
光ビームが物体に当たって帰ってくるまでの時間差に基
づき、その物体との距離等を検出し、その検出結果を、
当該装置が接続された電子制御装置へ、通信ラインを介
して出力する。そして、電子制御装置は、このような反
射測定装置とデータ通信を行うことにより、車両周囲に
存在している物体に関する上記の如き各種情報を収集し
て、制御対象を制御する。

【０００５】ところで、この種の反射測定装置では、製
造時において、光ビームの出射光軸と反射波受光の光軸
とを合わせてやる必要があり、このため、まず受光の光
軸中心を測定し、その測定した受光の光軸中心に合わせ
て、出射光軸を調整するようにしている。

【０００６】そして、従来より、この種の反射測定装置
では、以下の構成及び方法により、受光の光軸中心を測
定していた。尚、ここでは、反射測定装置が前述した車
載用のレーザレーダ装置であるものとして説明する。 （１）まず、図５に示すように、レーザレーダ装置１０
０における受光部１０の受光信号出力部に、予めテスト
ピン１０３を設けておく。

【０００７】尚、受光部１０は、当該装置１００が出射
した光ビームの反射光を受光するための光学的及び電気
的な部分であり、外から入射される光を集光する受光レ
ンズ１２と、該受光レンズ１２で集光された光を電気信
号に変換する受光素子としてのフォトダイオード１４
や、そのフォトダイオード１４で変換された電気信号を
増幅するアンプ（増幅回路）１６等を備えた電子回路
と、その電子回路を成す各種電子部品を搭載した受光回
路基板１８等から構成されている。

【０００８】このため、上記アンプ１６からは、当該受
光部１０が受けた光の強度（受光強度）に応じた電圧の
受光信号が出力されることとなる。そして、テストピン
１０３は、上記アンプ１６の出力端子と電気的に接続さ
れており、この例では受光回路基板１８上に実装されて
いる。

【０００９】（２）そして、図５に示すように、レーザ
レーダ装置１００を、基準発光源１０２から所定距離だ
け離れて設けられた試験台１０４の上に固定する。ここ
で、基準発光源１０２と試験台１０４は、暗室内に設け
られているものであり、レーザレーダ装置１００も、そ
の暗室内に置かれることとなる。

【００１０】また、基準発光源１０２は、例えば、パル
ス幅が２５ｎｓといった極短パルスのレーザ光ＰＰを１
ｍｓ毎に繰り返し出力するものである。そして、レーザ
レーダ装置１００は、当該装置１００の正面であって、
受光部１０（詳しくは、受光レンズ１２）のほぼ正面
に、基準発光源１０２が位置するように、上記試験台１
０４の上に固定される。

【００１１】尚、図５において、レーザレーダ装置１０
０の背面に設けられた符号２０の部材は、そのレーザレ
ーダ装置１００が、実際の使用状態において、通信ライ
ンを介し外部の電子制御装置と接続されるためのコネク
タである。 （３）次に、図５に示す如く、試験台１０４に載置され
たレーザレーダ装置１００の上記テストピン１０３に、
測定機器であるオシロスコープ１０６から伸びたプロー
ブ１０８を接続し、その状態で下記の〜の手順によ
り、受光の光軸中心を求める。

【００１２】尚、オシロスコープ１０６によって測定さ
れるテストピン１０３の電圧（即ち、受光部１０での受
光強度を表す受光信号の電圧）は、パーソナルコンピュ
ータ等からなる検査装置１１０へ入力されるようになっ
ており、また、上記試験台１０４の基準発光源１０２に
対する向き（延いては、レーザレーダ装置１００の基準
発光源１０２に対する向き）は、検査装置１１０の制御
により、左右方向及び上下方向に動かすことが可能にな
っている。そして、下記の〜の手順は、基準発光源
１０２からレーザレーダ装置１００の方へ、前述したパ
ルス状のレーザ光ＰＰが繰り返し出力されている状況下
において、検査装置１１０により実施される。一方、以
下の説明において、初期位置とは、上記（２）の作業で
試験台１０４に固定された時のレーザレーダ装置１００
の位置を指している。

【００１３】：まず、レーザレーダ装置１００の向き
を初期位置から左に動かして、オシロスコープ１０６に
より測定される受光信号のレベル（即ち、受光信号の電
圧であり、受光部１０の受光強度）が半減する角度を求
める。 ：次に、レーザレーダ装置１００の向きを右に動かし
て、オシロスコープ１０６により測定される受光信号の
レベルが半減する角度を求める。

【００１４】：そして、上記で求めた角度と上記
で求めた角度との中間点を、左右方向の仮の中心値と
し、レーザレーダ装置１００をこの向きにする。 ：その後、レーザレーダ装置１００の向きを上に動か
して、オシロスコープ１０６により測定される受光信号
のレベルが半減する角度を求める。

【００１５】：次に、レーザレーダ装置１００の向き
を下に動かして、オシロスコープ１０６により測定され
る受光信号のレベルが半減する角度を求める。 ：そして、上記で求めた角度と上記で求めた角度
との中間点を、上下方向の中心値とし、レーザレーダ装
置１００をこの向きにする。

【００１６】：その後、上記，を再び行って、そ
の際の，で夫々求めた角度同士の中間点を、左右方
向の中心値とする。 そして、検査装置１１０は、上記で求めた上下方向の
中心値と上記で求めた左右方向の中心値とを、レーザ
レーダ装置１００の受光の光軸中心を表すパラメータと
して記憶する。

【００１７】つまり、検査装置１１０は、基準発光源１
０２に対するレーザレーダ装置１００の向きを左右及び
上下方向に動かしながら、そのレーザレーダ装置１００
の受光部１０での受光強度をオシロスコープ１０６によ
り測定して、そのレーザレーダ装置１００の受光の光軸
中心を求めている。

【００１８】尚、上記〜の手順を行うのは、以下の
理由による。即ち、この種のレーザレーダ装置におい
て、受光部１０の受光素子（フォトダイオード１４）か
らアンプ１６を介して出力される受光信号のレベルは、
図６に示すように、受光の光軸中心と実際の受光軸との
差である角度θが所定範囲内であれば、ほぼ一定値とな
るが、その範囲から上記角度θが外れると、急に減衰す
る。そして、受光信号のレベルが一定値から半減する角
度θ１，θ２同士の中間点が、受光の光軸中心であると
見なすことができるからである。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
反射測定装置では、以下の問題がある。 （ａ）まず、テストピン１０３を設ける分、コストアッ
プを招く。 （ｂ）しかも、テストピン１０３は、オシロスコープ１
０６からのプローブ１０８が届く範囲に設ける必要があ
り、装置の内部構成の大きな制約となる。そして、その
制約のために、余分な構造体や配線等を追加しなければ
ならず、更にコストアップを招いてしまう。

【００２０】（ｃ）この種の反射測定装置では、防水及
び防塵のために、光学系部分と電気系部分とからなる本
体部分が筐体であるケース内に密閉されるが、オシロス
コープ１０６からのプローブ１０８をテストピン１０３
に接続するためには、本体部分をケースから出す必要が
ある。このため、製造時における工数が増えて、コスト
アップを招いてしまう。

【００２１】また、本体部分をケース内に収容する前
に、前述した（２）及び（３）の作業を行うことも考え
られるが、製造時における工程の制約を招いてしまう。 （ｄ）そして更に、従来の反射測定装置では、受光の光
軸中心を求めるためにオシロスコープ１０６が必要であ
るため、製造設備のコストアップを招いてしまう。

【００２２】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、受光の光軸中心を求めるために特別な機構や
測定機器を必要とせず、コストダウンを達成することの
できる反射測定装置を提供することを目的としている。

【００２３】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載の本発明の反
射測定装置は、光ビームを出射してそれの反射光を受光
部にて受光することにより、その光ビームの出射方向に
存在する物体に関する情報を検出し、その検出結果を、
データ通信用の通信手段を介して外部の電子制御装置に
出力するものである。尚、物体に関する情報とは、前述
したように、その物体の位置やその物体との距離、或い
はその物体との相対速度などである。

【００２４】ここで特に、本発明の反射測定装置は、前
記通信手段を介して所定の指示コマンドを受けると、当
該装置の動作モードを、受光部が受けた光の強度（以
下、受光強度という）を測定するためのテストモードに
設定するモード設定手段と、そのモード設定手段によっ
て当該装置の動作モードがテストモードに設定される
と、受光部での受光強度を測定して、その測定結果を前
記通信手段を介して外部に出力する受光強度測定手段と
を備えている。

【００２５】このため、本発明の反射測定装置では、通
常動作時の通信相手である電子制御装置と接続される既
存の通信手段に、所定の検査装置を接続して、その検査
装置から指示コマンドを与えてやれば、モード設定手段
により、当該反射測定装置の動作モードがテストモード
に設定される。そして、当該反射測定装置内の受光強度
測定手段により、受光部での受光強度が測定されると共
に、その受光強度の測定結果が、前記通信手段を介して
検査装置へと出力されて来ることとなる。

【００２６】このような本発明の反射測定装置によれ
ば、前述した従来装置１００のようなテストピン１０３
を設けることなく、外部の検査装置により、受光部での
受光強度をモニタして、受光の光軸中心を求めることが
できる。よって、本発明の反射測定装置によれば、前述
した（ａ）〜（ｄ）の問題を解決することができる。

【００２７】即ち、まず、テストピン１０３を設けなく
ても良いため、そのテストピン１０３の分だけ、直接的
にコストダウンが図れる。しかも、上記（ｂ）で述べた
ような物理的な制約が無くなって、余分な構造体や配線
等を追加することもないため、更に大きなコストダウン
が図れる。

【００２８】更に、製造時にて受光の光軸中心を求める
際に、従来装置１００のように本体部分をケースから出
す必要がなく、既存の通信手段に検査装置を接続するだ
けで良いため、製造時の工数を減少させることができ、
その分、コストダウンを図ることができる。また、本体
部分をケース内に収容した状態でも、受光強度をモニタ
することができるため、製造時の工程に制約を与えるこ
ともない。

【００２９】そして更に、受光の光軸中心を求めるため
（受光強度をモニタするため）にオシロスコープ等の測
定機器を必要としないため、製造設備のコストダウンも
図ることができる。このように、本発明の反射測定装置
によれば、受光の光軸中心を求めるために特別な機構や
測定機器を必要とせず、コストダウンを達成することが
できる。

【００３０】ところで、前述したように、この種の反射
測定装置において、受光の光軸中心を求める際には、受
光部の前方に、光をパルス的に且つ一定周期で繰り返し
出力する基準発光源が設けられる。また、この種の反射
測定装置の受光部は、受光強度に応じた電圧の受光信号
を出力する受光素子及びアンプ等からなる受光信号出力
手段を備えている。

【００３１】そこで、本発明の反射測定装置において、
受光強度測定手段は、具体的には、請求項２に記載の如
く構成することができる。即ち、まず、受光強度測定手
段が、受光部の受光信号出力手段から出力される受光信
号の電圧をピークホールドするピークホールド回路を備
えるようにする。そして、受光強度測定手段は、受光信
号出力手段から出力される受光信号の電圧をピークホー
ルド回路に所定時間継続してピークホールドさせて、該
ピークホールド回路に保持された電圧をＡ／Ｄ変換し、
そのＡ／Ｄ変換値を、受光部での受光強度の測定結果と
して、通信手段から外部へ出力するように構成するので
ある。

【００３２】このように構成すれば、基準発光源とし
て、光を連続的に出すものではなく、光をパルス的に且
つ一定周期で繰り返し出力する一般的なものを用いて
も、受光部での受光強度に相当する受光信号のピーク電
圧（波高値）を確実にとらえて、その値（即ち、受光強
度の測定結果）を通信手段から外部の装置へと出力する
ことができ、延いては、受光の光軸中心を確実に求める
ことができるようになる。

【００３３】尚、この構成の場合、ピークホールド回路
に受光信号の電圧をピークホールドさせる継続時間（詳
しくは、ピークホールドを開始してからＡ／Ｄ変換を行
うまでの時間であり、以下、サンプル時間ともいう）Ｔ
ｓは、基準発光源がパルス状の光を出力する周期（以
下、光出力周期という）Ｔｏｕｔよりも長い時間に設定
しておく必要がある。つまり、Ｔｓ＞Ｔｏｕｔでない
と、受光信号の電圧をピークホールドしている期間中に
基準発光源から光が出力されない場合が発生して、常に
有用なＡ／Ｄ変換値を外部の検査装置へと出力すること
ができなくなるからであり、換言すれば、受光部が光を
全く受光していないことを示す誤ったＡ／Ｄ変換値が、
検査装置へ出力されてしまうからである。

【００３４】但し、請求項２の構成では、サンプル時間
Ｔｓを基準発光源の光出力周期Ｔｏｕｔよりも短くする
ことができず、また、ピークホールド回路は、一般に、
入力される電圧で充電されて、その電圧のピーク値を保
持する構成であるため、上記サンプル時間Ｔｓを長く設
定すると、充電電圧が放電して正確なピーク値が得られ
なくなる虞がある。このため、ピークホールド回路とし
ては、ある程度の電圧保持性能を有した構成のものが必
要となる。

【００３５】そこで、ピークホールド回路によるサンプ
ル時間（ピークホールド回路に受光信号の電圧をピーク
ホールドさせる継続時間）Ｔｓを基準発光源の光出力周
期Ｔｏｕｔよりも短く設定することができるようにする
には、請求項３の構成を採用すれば良い。

【００３６】即ち、請求項３に記載の反射測定装置で
は、受光強度測定手段が、受光部の受光信号出力手段か
ら出力される受光信号の電圧をピークホールド回路に所
定時間ピークホールドさせて、該ピークホールド回路に
保持された電圧をＡ／Ｄ変換する第１処理と、該第１処
理の後に前記ピークホールド回路をリセットする第２処
理とからなる波高値測定処理を、所定回数だけ繰り返し
実行する。そして更に、受光強度測定手段は、その所定
回数分の上記第１処理で得たＡ／Ｄ変換値のうち、予め
設定された基準値以上のＡ／Ｄ変換値の平均値を求め、
その平均値を受光部での受光強度の測定結果として、通
信手段から外部へ出力する。

【００３７】そして、このような請求項３の反射測定装
置によれば、ピークホールド回路によるサンプル時間Ｔ
ｓを基準発光源の光出力周期Ｔｏｕｔよりも短く設定し
ても、外部の検査装置へ受光強度の測定結果を正確に出
力することができる。つまり、所定回数分のＡ／Ｄ変換
値のうち、基準発光源から光が出力された場合の有用な
Ａ／Ｄ変換値（即ち、上記基準値以上のＡ／Ｄ変換値）
だけについて、それらの平均値が求められ、その平均値
が受光強度の測定結果として通信手段から外部へ出力さ
れるからである。

【００３８】よって、この請求項３の反射測定装置によ
れば、ピークホールド回路として、電圧保持性能に劣る
簡単な構成のものを使用することができ、装置の小型化
及び低コスト化の面で非常に有利である。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施形
態の反射測定装置としての車載用レーザレーダ装置につ
いて、図面を用いて説明する。尚、以下に説明するレー
ザレーダ装置において、製造時に光ビームの出射光軸と
反射波受光の光軸とを合わせるために受光の光軸中心を
求める際には、前述した図５のレーザレーダ装置１００
の場合と同じ基準発光源１０２が用いられるものとす
る。

【００４０】［第１実施形態］まず図１（Ａ）に示すよ
うに、第１実施形態のレーザレーダ装置１は、図５を用
いて説明した従来のレーザレーダ装置１００と同様に、
受光レンズ１２，フォトダイオード１４，アンプ１６，
及び受光回路基板１８等からなる受光部１０と、外部の
電子制御装置と通信ラインを介して接続されるためのコ
ネクタ２０とを備えている。尚、図１において、図５と
同じ構成要素については、同一の符号を付しているた
め、詳細な説明は省略する。

【００４１】そして、このレーザレーダ装置１も、車両
に搭載されて実際に使用される場合には、前述した従来
のレーザレーダ装置１００と同様の機能を果たす。即
ち、装置前面の窓部からレーザ光である光ビームを走査
して出射すると共に、その出射した光ビームの反射波を
受光部１０にて受光し、少なくとも、光ビームの出射タ
イミングから反射波受光までの時間差に基づき、光ビー
ムの出射方向に存在する物体との距離を検出して、その
検出結果のデータ（測距データ）をコネクタ２０から通
信ラインを介して外部の電子制御装置へ出力する、とい
った測距動作を行う。

【００４２】尚、本レーザレーダ装置１が車両に搭載さ
れて実際に使用される場合の通信相手としては、例え
ば、先行車両との車間距離を所定値に保持するように車
速を制御する電子制御装置が考えられる。また、本レー
ザレーダ装置１は、図１（Ｂ）に示す如く、上記測距動
作を行うための測距処理を含む様々な演算処理を実行す
るマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）２３
と、そのマイコン２３が、当該装置１にコネクタ２０を
介して接続された外部の電子制御装置とデータ通信を行
うための通信回路２５とを備えている。

【００４３】尚、こうしたマイコン２３や通信回路２５
は、従来のレーザレーダ装置１００にも同様に備えられ
ているものである。また、本実施形態において、通信回
路２５及びコネクタ２０の通信仕様は、ＲＳ−２３２Ｃ
に準拠したものとなっている。

【００４４】ここで、本第１実施形態のレーザレーダ装
置１は、図５のレーザレーダ装置１００と比較すると、
図１に示すように、テストピン１０３を備えておらず、
その代わりに、受光部１０のフォトダイオード１４及び
アンプ１６によって出力される受光信号の電圧をピーク
ホールドするピークホールド回路２７を備えている。

【００４５】そして、そのピークホールド回路２７に保
持された電圧は、マイコン２３のＡ／Ｄ変換用の入力端
子に入力されるようになっており、更に、ピークホール
ド回路２７はマイコン２３によってリセットされる（詳
しくは、ピークホールド回路２７に保持されている電圧
は、マイコン２３からのリセット信号によって放電され
る）ようになっている。

【００４６】また、本第１実施形態のレーザレーダ装置
１も、製造時にて光ビームの出射光軸と反射波受光の光
軸とを合わせる光軸調整のために受光の光軸中心を求め
る際には、前述した図５のレーザレーダ装置１００の場
合と同様の試験台１０４に固定されると共に、前述した
レーザレーダ装置１００の場合と同じ基準発光源１０２
が用いられるが、試験台１０４の向き等を制御して受光
の光軸中心を求めるパーソナルコンピュータ等の検査装
置１１０は、当該レーザレーダ装置１の既存のコネクタ
２０に通信ライン３を介して接続される。

【００４７】そして更に、本第１実施形態のレーザレー
ダ装置１において、マイコン２３は、図２に示す割り込
み処理を一定時間毎（本実施形態では１００ｍｓ毎）に
実行する。即ち、マイコン２３が図２の割り込み処理を
開始すると、まずステップ（以下単に「Ｓ」と記す）１
１０にて、通信回路２５を介した外部装置（電子制御装
置又は検査装置１１０）との通信処理を行い、続くＳ１
２０にて、その通信処理で外部装置から受信した機能コ
ードを解析する。つまり、本実施形態において、当該レ
ーザレーダ装置１に接続される電子制御装置と検査装置
１１０との各々は、自己が送信するデータ列の最初の１
バイトを、レーザレーダ装置１の動作モードを指示する
ための機能コードとして送信するようになっており、マ
イコン２３は、このＳ１２０にて、外部装置から今回受
信した機能コードを識別する。

【００４８】尚、機能コードとしては、コードＡとコー
ドＢとの２種類がある。そして、一方のコードＡは、レ
ーザレーダ装置１の動作モードを通常モードに設定させ
て、該レーザレーダ装置１に前述の測距動作を行わせる
ためのコードである。また、他方のコードＢは、レーザ
レーダ装置１の動作モードをテストモードとしての光軸
調整モードに設定させて、該レーザレーダ装置１に受光
強度の測定を行わせるための、指示コマンドとしてのコ
ードである。

【００４９】そして、マイコン２３は、上記Ｓ１２０に
て、受信した機能コードがコードＡであると判定した場
合には、Ｓ１３０に進んで、当該レーザレーダ装置１の
動作モードを通常モードに設定し、当該割り込み処理を
終了する。また、上記Ｓ１２０にて、受信した機能コー
ドがコードＢであると判定した場合には、Ｓ１４０に移
行して、当該レーザレーダ装置１の動作モードを光軸調
整モードに設定し、当該割り込み処理を終了する。

【００５０】また更に、上記Ｓ１２０にて、受信した機
能コードがコードＡとコードＢとの何れでもないと判定
した場合には、Ｓ１５０に移行して、所定のエラー処理
を行ってから、当該割り込み処理を終了する。ここで、
マイコン２３は、上記Ｓ１３０で当該レーザレーダ装置
１の動作モードを通常モードに設定している場合には、
測距動作を行うための測距処理（即ち、光ビームを出射
する処理や距離を計算する演算処理など）を、図２の割
り込み処理と並行して行い、その測距処理で得た測距デ
ータを、Ｓ１１０の通信処理により外部装置へ送信す
る。

【００５１】このため、本実施形態のレーザレーダ装置
１が車両に搭載されて実際に使用される場合、当該装置
１と通信相手の電子制御装置とは、１００ｍｓ毎に通信
を行うと共に、電子制御装置は、その通信タイミング毎
に、コードＡを送信することにより、当該レーザレーダ
装置１から測距データを取得することとなる。尚、レー
ザレーダ装置１は、電子制御装置がコードＡを最初に送
信した次の通信タイミングから、測距データを送信し出
すこととなる。

【００５２】一方、マイコン２３は、上記Ｓ１４０で当
該レーザレーダ装置１の動作モードを光軸調整モードに
設定している場合には、図２の割り込み処理と並行し
て、図３に示す内容の受光強度測定用処理を行う。即
ち、この場合も外部装置との通信周期Ｔ１は１００ｍｓ
であるが、マイコン２３は、外部装置との通信を開始す
る直前に、ピークホールド（Ｐ／Ｈ）回路２７をリセッ
トし、外部装置との通信開始タイミングからＴ１よりも
短い所定時間Ｔ２（この例では８０ｍｓ）が経過した時
点で、ピークホールド回路２７に保持されている電圧を
Ａ／Ｄ変換する。そして、そのＡ／Ｄ変換で得たデータ
（即ち、受光部１０での受光強度を表すデータ）を、次
の通信タイミングで外部装置に送信する。尚、ピークホ
ールド回路２７のリセットは、Ａ／Ｄ変換の処理を終え
てから次の通信開始タイミングまで継続される。

【００５３】このため、本実施形態のレーザレーダ装置
１において、製造時に光ビームの出射光軸と反射波受光
の光軸とを合わせるために受光の光軸中心を求める際に
は、本来は電子制御装置と接続されるコネクタ２０に検
査装置１１０を接続すると共に、その検査装置１１０か
ら当該レーザレーダ装置１へ、１００ｍｓ周期の通信タ
イミング毎に、コードＢを送信してやれば、当該レーザ
レーダ装置１から検査装置１１０へ、最新の受光強度を
表すデータが１００ｍｓ毎に送信されることとなる。
尚、レーザレーダ装置１は、検査装置１１０がコードＢ
を最初に送信した次の通信タイミングから、受光強度の
データを送信し出すこととなる。

【００５４】そして、検査装置１１０は、基準発光源１
０２を動作させた状態で、レーザレーダ装置１からの受
光強度のデータ（即ち、受光部１０での受光強度）をモ
ニタし、前述した〜と同じ手順により、レーザレー
ダ装置１の受光の光軸中心を求めることとなる。

【００５５】尚、本第１実施形態のレーザレーダ装置１
では、コネクタ２０と通信回路２５とが、通信手段に相
当している。また、フォトダイオード１４とアンプ１６
が、受光信号出力手段に相当している。そして、マイコ
ン２３が実行する処理のうちで、図２のＳ１２０及びＳ
１４０の処理が、モード設定手段に相当しており、ピー
クホールド回路２７とマイコン２３（特に、図３に示し
た受光強度測定用処理を行う機能部分）とが、受光強度
測定手段に相当している。

【００５６】以上のような本第１実施形態のレーザレー
ダ装置１によれば、前述した従来装置１００のようなテ
ストピン１０３を設けることなく、外部の検査装置１１
０により、受光部１０での受光強度をモニタして、受光
の光軸中心を求めることができる。このため、以下の効
果が得られる。

【００５７】まず、テストピン１０３の分だけ、直接的
にコストダウンが図れる。しかも、上記（ｂ）で述べた
ような物理的な制約が無くなって、余分な構造体や配線
等を追加することもないため、更に大きなコストダウン
が図れる。そして、製造時にて受光の光軸中心を求める
際に、従来装置１００のように本体部分をケースから出
す必要がなく、既存の通信手段としてのコネクタ２０に
検査装置１１０を接続するだけで良いため、製造時の工
数を減少させることができ、その分、コストダウンを図
ることができる。

【００５８】また、本体部分をケース内に収容した状態
でも、受光強度をモニタすることができるため、製造時
の工程に制約を与えることもない。そして更に、受光の
光軸中心を求めるため（受光強度をモニタするため）に
オシロスコープ等の測定機器を必要としないため、製造
設備のコストダウンも図ることができる。

【００５９】このように、本第１実施形態のレーザレー
ダ装置１によれば、受光の光軸中心を求めるために特別
な機構や測定機器を必要とせず、コストダウンを達成す
ることができる。また更に、本第１実施形態のレーザレ
ーダ装置１において、マイコン２３は、受光部１０のア
ンプ１６から出力される受光信号の電圧を、ピークホー
ルド回路２７に通信周期Ｔ１よりも短い所定時間Ｔ２の
間、継続してピークホールドさせ、そのピークホールド
回路２７に保持された電圧をＡ／Ｄ変換して、該Ａ／Ｄ
変換値を、受光部１０での受光強度の測定結果として、
通信回路２５及びコネクタ２０を介し外部の検査装置１
１０へ出力するようにしている。

【００６０】このため、基準発光源１０２が、パルス状
のレーザ光を一定周期（本実施形態では１ｍｓ周期）で
繰り返し出力するものであるにも拘わらず、受光部１０
での受光強度に相当する受光信号のピーク電圧（波高
値）を確実にとらえて、その値をコネクタ２０から外部
の検査装置１１０へと出力することができ、延いては、
受光の光軸中心を確実に求めることができるようにな
る。

【００６１】［第２実施形態］ところで、上記第１実施
形態のレーザレーダ装置１では、ピークホールド回路２
７によるサンプル時間Ｔｓ（即ち、ピークホールド回路
２７に電圧のピークホールドを開始させてからＡ／Ｄ変
換を行うまでの時間であり、図３のＴ２）を、基準発光
源１０２の光出力周期Ｔｏｕｔ（＝１ｍｓ）よりも短く
設定することはできず、また、できるだけ通信周期Ｔ１
（＝１００ｍｓ）に近い値に設定する必要がある。これ
は、Ｔｓ＞Ｔｏｕｔでないと、受光信号の電圧をピーク
ホールドしている期間中に基準発光源１０２から光が出
力されない場合が発生して、有用なＡ／Ｄ変換値を検査
装置１１０へと確実に出力できず、また、サンプル時間
Ｔｓが通信周期Ｔ１に対してあまり短いと、充分なサン
プリング性能が得られないからである。

【００６２】このため、第１実施形態のレーザレーダ装
置１では、ピークホールド回路２７として、ある程度の
電圧保持性能を有したもの（上記例では、ピーク電圧を
８０ｍｓ以上保持可能なもの）が必要となる、という点
で不利な面もある。そこで次に、この点を解消可能な第
２実施形態のレーザレーダ装置について説明する。尚、
本第２実施形態は、ハードウエア構成の面では、図１に
示した第１実施形態のものと同じであるため、以下の説
明において、各部の符号としては、前述した第１実施形
態（図１）と同じものを用いる。

【００６３】本第２実施形態のレーザレーダ装置１にお
いては、マイコン２３が、図２のＳ１４０で当該装置１
の動作モードを光軸調整モードに設定している場合に、
図３に示した処理ではなく、図４に示す内容の受光強度
測定用処理を行う。尚、それ以外の構成，作用，及び当
該装置１の取扱方法などは、第１実施形態と全く同じで
ある。

【００６４】即ち、図４に示すように、本第２実施形態
の受光強度測定用処理では、まず、外部装置（実際には
検査装置１１０）との通信処理を終えた直後から、以下
のような波高値測定処理を所定回数（本実施形態では２
０００回）だけ繰り返し行う。

【００６５】この波高値測定処理は、アンプ１６からの
受光信号の電圧を、ピークホールド回路２７に、基準発
光源１０２の光出力周期Ｔｏｕｔよりも短い所定時間Ｔ
ａ（この例では１２μｓ）継続してピークホールドさせ
て、そのピークホールド回路２７に保持された電圧をＡ
／Ｄ変換する第１処理と、該第１処理の後にピークホー
ルド回路２７をリセットする第２処理とからなる。

【００６６】尚、本第２実施形態においては、Ａ／Ｄ変
換に要する時間Ｔｂが１０μｓであると共に、ピークホ
ールド回路２７をリセットする時間Ｔｃが１０μｓであ
り、更に、Ａ／Ｄ変換の終了時からピークホールド回路
２７のリセットを開始するまでの時間が３μｓあるた
め、１回の波高値測定処理に３５μｓを要することとな
る。よって、外部装置との通信処理を終えた直後から、
７０ｍｓの間に、波高値測定処理を２０００回行うこと
となる。

【００６７】そして、マイコン２３は、上記波高値測定
処理を２０００回行った後、次の通信開始タイミングま
での間に、データ処理を行って、２０００回の波高値測
定処理（詳しくは、上記第１処理におけるＡ／Ｄ変換）
で得たＡ／Ｄ変換値のうち、予め設定された基準値以上
のＡ／Ｄ変換値だけについて、それらの平均値を求め
る。

【００６８】尚、上記基準値は、受光の光軸中心を求め
る際にアンプ１６から出力されると予想される最大電圧
Ｖｐよりも小さく、且つ、基準発光源１０２からレーザ
光が出力されたと見なすことのできる値である。そし
て、本実施形態では、上記最大電圧Ｖｐとして１０００
ｍＶが見込まれるため、上記基準値は２００ｍＶに設定
されている。また、上記最大電圧Ｖｐは、当該レーザレ
ーダ装置１が試験台１０４に載置された状態で、基準発
光源１０２からのレーザ光が受光の光軸中心となった場
合（基準発光源１０２からのレーザ光が受光レンズ１２
の真正面から入射した場合）の、アンプ１６の出力電圧
である。

【００６９】そして更に、マイコン２３は、上記データ
処理で求めた平均値のデータを、受光部１０での受光強
度を表すデータとして、次の通信タイミングで外部装置
に送信する。尚、本第２実施形態のレーザレーダ装置１
では、ピークホールド回路２７とマイコン２３（特に、
図４に示した受光強度測定用処理を行う機能部分）と
が、受光強度測定手段に相当している。

【００７０】以上のような本第２実施形態のレーザレー
ダ装置１によれば、ピークホールド回路２７によるサン
プル時間Ｔｓ（図４におけるＴａ）を基準発光源１０２
の光出力周期Ｔｏｕｔよりも短く設定しているにも拘わ
らず、外部の検査装置１１０へ受光強度の測定結果を正
確に出力することができる。

【００７１】つまり、２０００回分のＡ／Ｄ変換値のう
ち、基準発光源１０２からレーザ光が出力された場合の
有用なＡ／Ｄ変換値（即ち、上記基準値以上のＡ／Ｄ変
換値）だけについて、それらの平均値が求められ、その
平均値が受光強度の測定結果として外部へ出力されるか
らである。

【００７２】よって、本第２実施形態のレーザレーダ装
置１によれば、第１実施形態で述べた効果が得られるだ
けでなく、更に、ピークホールド回路２７として、電圧
保持性能に劣る簡単な構成のものを使用することができ
るため、装置の小型化及び低コスト化の面で非常に有利
である。

【００７３】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまで
もない。例えば、上記各実施形態において、通信周期Ｔ
１を始め、図３のＴ２や図４のＴａ，Ｔｂ，及びＴｃの
各値は、前述した値に限るものではなく、適宜設定する
ことができる。

【００７４】また、前述した各実施形態のレーザレーダ
装置１は、レーザ光の出射方向に存在する物体との距離
を測定するものであったが、本発明は、物体の有無のみ
や、物体との相対速度などを測定するものに対しても同
様に適用することができる。また更に、本発明は、車載
用に限らず、他の用途のレーザレーダといった反射測定
装置に対しても、全く同様に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態のレーザレーダ装置を表す構成
図である。

【図２】 第１実施形態のレーザレーダ装置のマイコン
が、一定時間毎に実行する処理を表すフローチャートで
ある。

【図３】 第１実施形態のレーザレーダ装置のマイコン
が、光軸調整モードの時に行う受光強度測定用処理を表
すタイムチャートである。

【図４】 第２実施形態のレーザレーダ装置のマイコン
が、光軸調整モードの時に行う受光強度測定用処理を表
すタイムチャートである。

【図５】 従来の反射測定装置を説明する説明図であ
る。

【図６】 受光信号の特性を説明するグラフである。

【符号の説明】

１…レーザレーダ装置、３…通信ライン、１０…受光
部、１２…受光レンズ、１４…フォトダイオード（受光
素子）、１６…アンプ、１８…受光回路基板、２０…コ
ネクタ、２３…マイコン、２５…通信回路、２７…ピー
クホールド回路、１０２…基準発光源、１０４…試験
台、１１０…検査装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを出射すると共に該出射した光
   ビームの反射光を受光部にて受光することにより、前記
   光ビームの出射方向に存在する物体に関する情報を検出
   し、その検出結果を、データ通信用の通信手段を介して
   外部の電子制御装置に出力する反射測定装置であって、 前記通信手段を介して所定の指示コマンドを受けると、
   当該装置の動作モードを、前記受光部が受けた光の強度
   （以下、受光強度）を測定するためのテストモードに設
   定するモード設定手段と、 該モード設定手段により当該装置の動作モードが前記テ
   ストモードに設定されると、前記受光強度を測定して、
   その測定結果を前記通信手段を介して外部に出力する受
   光強度測定手段と、 を備えていることを特徴とする反射測定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の反射測定装置におい
   て、 前記受光部は、受光強度に応じた電圧の受光信号を出力
   する受光信号出力手段を備えるものであり、 前記受光強度測定手段は、 前記受光信号出力手段から出力される受光信号の電圧を
   ピークホールドするピークホールド回路を備えると共
   に、 前記受光信号の電圧を前記ピークホールド回路に所定時
   間ピークホールドさせて、該ピークホールド回路に保持
   された電圧をＡ／Ｄ変換し、該Ａ／Ｄ変換値を、前記受
   光強度の測定結果として出力するように構成されている
   こと、 を特徴とする反射測定装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の反射測定装置におい
   て、 前記受光部は、受光強度に応じた電圧の受光信号を出力
   する受光信号出力手段を備えるものであり、 前記受光強度測定手段は、 前記受光信号出力手段から出力される受光信号の電圧を
   ピークホールドするピークホールド回路を備えると共
   に、 前記受光信号の電圧を前記ピークホールド回路に所定時
   間ピークホールドさせて、該ピークホールド回路に保持
   された電圧をＡ／Ｄ変換する第１処理と、該第１処理の
   後に前記ピークホールド回路をリセットする第２処理と
   からなる波高値測定処理を、所定回数だけ繰り返し実行
   して、前記所定回数分の前記第１処理で得たＡ／Ｄ変換
   値のうち、予め設定された基準値以上のＡ／Ｄ変換値の
   平均値を求め、その平均値を前記受光強度の測定結果と
   して出力するように構成されていること、 を特徴とする反射測定装置。