JP2012237580A - Laser radar unit of vehicle - Google Patents

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穣 小島
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    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0017—Devices integrating an element dedicated to another function
    • B60Q1/0023—Devices integrating an element dedicated to another function the element being a sensor, e.g. distance sensor, camera

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser radar unit of a vehicle that can achieve suppression of transmission loss of a laser beam and reduction of the number of components.SOLUTION: A unit body 13 including a light emitting section 10 and a light receiving section 11 is installed inside a housing 7 of a headlight 5. A cover glass 9 covering the front side of the housing 7 is integrally formed with a light emitting lens 16 and a light receiving lens 17.

Description

この発明は、車両に搭載されて周囲の物体を検知する車両のレーザーレーダーユニットに関するものである。   The present invention relates to a laser radar unit of a vehicle that is mounted on a vehicle and detects surrounding objects.

車両の物体検知システムとしてレーザーレーダーが用いられている。レーザーレーダーは、発光部から発されたレーザー光を対象物に照射し、その反射光を受光部で受けてその反射光を調べることによって対象物の距離や形状を検出する。そして、レーザーレーダーは、発光部や受光部が発光駆動回路や処理回路等とともケーシングに収められ、ケーシングの前面に発光レンズと受光レンズが配置された一体ユニットとして車両に搭載される。   Laser radar is used as a vehicle object detection system. The laser radar detects the distance and shape of the object by irradiating the object with laser light emitted from the light emitting unit, receiving the reflected light at the light receiving unit, and examining the reflected light. The laser radar is mounted on a vehicle as an integrated unit in which a light emitting unit and a light receiving unit are housed in a casing together with a light emission driving circuit, a processing circuit, and the like, and a light emitting lens and a light receiving lens are arranged on the front surface of the casing.

ところで、車両に用いられるレーザーレーダーユニットは、車外の物体を検知対象とするために、車外側に露出する部位に設置されることが多く、この場合、泥水や塵埃等が付着し易いうえ、軽衝突等の際に破損を招くおそれがある。
このため、この対策として、レーザーレーダーユニット全体をヘッドライトのハウジング内に配置したものが案出されている（例えば、特許文献１参照）。 By the way, a laser radar unit used in a vehicle is often installed at a part exposed to the outside of the vehicle in order to target an object outside the vehicle. In this case, muddy water, dust, etc. are likely to adhere to the laser radar unit. There is a risk of damage in the event of a collision.
For this reason, as a countermeasure against this, an arrangement in which the entire laser radar unit is disposed in the housing of the headlight has been devised (see, for example, Patent Document 1).

特開２００１−２６０７７７号公報JP 2001-260777 A

しかし、この従来のレーザーレーダーユニットの場合、レーザーレーダーユニット全体がヘッドライトのカバーガラスの内側に配置されることになるため、発光部から発されたレーザー光が発光レンズとカバーガラスを透過して外部に照射され、また、受光部で受ける光もカバーガラスと受光レンズを透過することになる。このため、発光側、受光側の両方で光の透過損失が大きくなり、その結果、レーザーレーダーでの検出距離が短くなる。
また、現在、レーザーレーダーユニットを車両に搭載するに当たり、部品点数の削減とそれによる製品コストの削減が望まれている。 However, in the case of this conventional laser radar unit, the entire laser radar unit is placed inside the cover glass of the headlight, so that the laser light emitted from the light emitting part is transmitted through the light emitting lens and the cover glass. Light that is irradiated to the outside and received by the light receiving unit also passes through the cover glass and the light receiving lens. For this reason, the light transmission loss increases on both the light emitting side and the light receiving side, and as a result, the detection distance by the laser radar is shortened.
Currently, when mounting a laser radar unit on a vehicle, it is desired to reduce the number of parts and thereby reduce the product cost.

そこでこの発明は、レーザー光の透過損失の抑制と部品点数の削減を図ることのできる車両のレーザーレーダーユニットを提供しようとするものである。   Accordingly, the present invention is intended to provide a laser radar unit for a vehicle capable of suppressing transmission loss of laser light and reducing the number of parts.

この発明に係る車両のレーザーレーダーユニットでは、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、車両に搭載され、発光部（例えば、実施形態の発光部１０）から対象物に照射されたレーザー光の反射光を受光部（例えば、実施形態の受光部１１）で受けて対象物を検出する車両のレーザーレーダーユニットであって、前記発光部と受光部を含むユニット本体（例えば、実施形態のユニット本体１３）が車外側灯体（例えば、実施形態のヘッドライト５）を収容する収容凹部（例えば、実施形態のハウジング７）内に設置され、前記車外側灯体の照射方向の前方を覆うカバーガラス（例えば、実施形態のカバーガラス９）に、発光レンズ（例えば、実施形態の発光レンズ１６）と受光レンズ（例えば、実施形態の受光レンズ１７）が一体に形成されていることを特徴とするものである。
これにより、ユニット本体の発光部から発されたレーザー光は、カバーガラスと一体の発光レンズを透過して対象物に照射され、対象物からの反射光は、カバーガラスと一体の受光レンズを透過してユニット本体の受光部で受光されるようになる。 The vehicle laser radar unit according to the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The invention according to claim 1 is mounted on a vehicle, and receives a reflected light of a laser beam irradiated on an object from a light emitting unit (for example, the light emitting unit 10 of the embodiment). And a unit main body (for example, the unit main body 13 of the embodiment) including the light emitting unit and the light receiving unit is an exterior lamp (for example, the headlight of the embodiment). 5) is placed in a housing recess (for example, the housing 7 of the embodiment), and a cover glass (for example, the cover glass 9 of the embodiment) covering the front in the irradiation direction of the vehicle exterior lamp is attached to the light emitting lens ( For example, the light emitting lens 16 of the embodiment and the light receiving lens (for example, the light receiving lens 17 of the embodiment) are integrally formed.
As a result, the laser light emitted from the light emitting part of the unit main body passes through the light emitting lens integrated with the cover glass and is irradiated onto the object, and the reflected light from the object passes through the light receiving lens integrated with the cover glass. Then, the light is received by the light receiving portion of the unit body.

請求項２に係る発明は、車両に搭載され、発光部から対象物に照射されたレーザー光の反射光を受光部で受けて対象物を検出する車両のレーザーレーダーユニットであって、前記発光部と受光部を含むユニット本体が車室（例えば、実施形態の車室３）内に設置され、車室内の空間部と車外とを仕切るフロントガラス（例えば、実施形態のフロントガラス２）若しくはリヤガラス（例えば、実施形態のリヤガラス４）に、発光レンズと受光レンズが一体に形成されていることを特徴とするものである。
これにより、ユニット本体の発光部から発されたレーザー光は、フロントガラス若しくはリヤガラスと一体の発光レンズを透過して対象物に照射され、対象物からの反射光は、フロントガラス若しくはリヤガラスと一体の受光レンズを透過してユニット本体の受光部で受光されるようになる。 The invention according to claim 2 is a laser radar unit of a vehicle that is mounted on a vehicle and receives a reflected light of a laser beam irradiated to the object from the light emitting unit by the light receiving unit, and detects the object, wherein the light emitting unit And a light receiving unit are installed in a vehicle compartment (for example, the vehicle interior 3 of the embodiment), and a windshield (for example, the windshield 2 of the embodiment) or a rear glass (for example) For example, a light emitting lens and a light receiving lens are integrally formed on the rear glass 4) of the embodiment.
Thereby, the laser light emitted from the light emitting part of the unit main body is transmitted to the object through the light emitting lens integrated with the windshield or the rear glass, and the reflected light from the object is integrated with the windshield or the rear glass. The light passes through the light receiving lens and is received by the light receiving portion of the unit body.

請求項１に係る発明によれば、ユニット本体が車外側灯体の収容凹部内に設置され、発光レンズと受光レンズが車外側灯体のカバーガラスに一体に形成されているため、カバーガラスの背部側に別体の発光レンズと受光レンズを設けない分、レーザー光の透過損失を抑制することができ、しかも、部品点数を削減して製品コストを低減することができる。   According to the first aspect of the invention, the unit main body is installed in the housing recess of the vehicle exterior lamp, and the light emitting lens and the light receiving lens are formed integrally with the cover glass of the vehicle exterior lamp. Since the separate light-emitting lens and light-receiving lens are not provided on the back side, laser light transmission loss can be suppressed, and the number of parts can be reduced and the product cost can be reduced.

請求項２に係る発明によれば、ユニット本体が車室内に設置され、発光レンズと受光レンズがフロントガラス若しくはリヤガラスに一体に形成されているため、フロントガラスやリヤガラスの背部側に別体の発光レンズと受光レンズを設けない分、レーザー光の透過損失を抑制することができ、しかも、部品点数を削減して製品コストを低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the unit main body is installed in the vehicle interior, and the light emitting lens and the light receiving lens are integrally formed on the windshield or the rear glass. Since the lens and the light receiving lens are not provided, the transmission loss of the laser beam can be suppressed, and the product cost can be reduced by reducing the number of parts.

この発明の一実施形態を示す車両の側面図である。1 is a side view of a vehicle showing an embodiment of the present invention. この発明の一実施形態を示すものであり、図１のＡ−Ａ断面に対応する断面図である。1 shows an embodiment of the present invention and is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section of FIG. 1. この発明の他の実施形態を示す車両の側面図である。It is a side view of the vehicle which shows other embodiment of this invention.

以下、この発明の一実施形態を図１，図２に基づいて説明する。なお、図中矢印Ｆは、車両の前方を指すものとし、以下の説明においては、特別に断らない限り、「前」「後」については、車両に対して前と後を意味するものとする。
図１は、この実施形態に係るレーザーレーダーユニット１を搭載したセダン型タイプの車両の側面を示す図であり、図２は、レーザーレーダーユニット１の搭載部の断面を示す図である。また、図１において、２は、車室３の前方に設置されたフロントガラスであり、４は、車室３の後方に設置されたリヤガラス、５は、車体の前部面に設置されたヘッドライト（車外側灯体）、６は、車体の後部面に設置されたテールランプ（車外側灯体）である。この実施形態のレーザーレーダーユニット１は、ヘッドライト５部分に設けられている。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. The arrow F in the figure indicates the front of the vehicle, and in the following description, “front” and “rear” mean front and rear with respect to the vehicle unless otherwise specified. .
FIG. 1 is a view showing a side surface of a sedan type vehicle equipped with a laser radar unit 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a view showing a cross section of a mounting portion of the laser radar unit 1. In FIG. 1, 2 is a windshield installed in front of the passenger compartment 3, 4 is a rear glass installed in the rear of the passenger compartment 3, and 5 is a head installed on the front surface of the vehicle body. A light (vehicle exterior lamp) 6 is a tail lamp (vehicle exterior lamp) installed on the rear surface of the vehicle body. The laser radar unit 1 of this embodiment is provided in the headlight 5 portion.

図２に示すように、ヘッドライト５は、前方に開口したハウジング７（収容凹部）の内側に灯体であるヘッドライトバルブ８が設置されるとともに、ハウジング７の前部の開口がカバーガラス９によって覆われている。   As shown in FIG. 2, the headlight 5 is provided with a headlight bulb 8 that is a lamp body inside a housing 7 (accommodating recess) that opens forward, and the front opening of the housing 7 has a cover glass 9. Covered by.

レーザーレーダーユニット１は、所定周波数のレーザー光を発光する発光部１０と、対象物からの反射光を受け、その光のエネルギーを電圧信号に変換する受光部１１と、を備え、受光部１１で変換された電圧信号が車両の衝突警報装置等に出力されるようになっている。発光部１０と受光部１１は、他の構成機器とともにボックス状のユニットケーシング１２内に収容されている。ユニットケーシング１２は、図示しない固定部材を介して、ヘッドライト５のハウジング７の内側に固定されている。この実施形態では、ケーシング１２と、その内部に収容される発光部１０や受光部１１等がユニット本体１３を構成している。また、この実施形態の場合、ユニット本体１３はヘッドライトバルブ８の車幅方向外側位置に隣接して配置されている。   The laser radar unit 1 includes a light emitting unit 10 that emits laser light having a predetermined frequency, and a light receiving unit 11 that receives reflected light from an object and converts the energy of the light into a voltage signal. The converted voltage signal is output to a vehicle collision warning device or the like. The light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 are housed in a box-shaped unit casing 12 together with other components. The unit casing 12 is fixed inside the housing 7 of the headlight 5 via a fixing member (not shown). In this embodiment, the casing 12 and the light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 accommodated in the casing 12 constitute a unit main body 13. In the case of this embodiment, the unit body 13 is disposed adjacent to the outer side position of the headlight bulb 8 in the vehicle width direction.

また、このレーザーレーダーユニット１の場合、発光部１０は受光部１１の下方位置に配置されている。そして、ユニットケーシング１２の発光部１０と受光部１１の各前方位置には、ヘッドライト５のカバーガラス９の裏面に臨む開口１４，１５が設けられている。ユニットケーシング１２は、少なくとも開口１４，１５の周縁部がカバーガラス９の裏面に近接するようにヘッドライト５のハウジング７に取り付けられている。また、この実施形態の場合、ユニットケーシング１２の前面は、発光部１０の前方の開口１４が受光部１１の前方の開口１５に対して前方に突出するように段差状に形成されている。   In the case of this laser radar unit 1, the light emitting unit 10 is disposed below the light receiving unit 11. And in each front position of the light emission part 10 of the unit casing 12, and the light-receiving part 11, the openings 14 and 15 which face the back surface of the cover glass 9 of the headlight 5 are provided. The unit casing 12 is attached to the housing 7 of the headlight 5 so that at least the peripheral portions of the openings 14 and 15 are close to the back surface of the cover glass 9. In the case of this embodiment, the front surface of the unit casing 12 is formed in a stepped shape so that the opening 14 in front of the light emitting unit 10 protrudes forward with respect to the opening 15 in front of the light receiving unit 11.

一方、ヘッドライト５のカバーガラス９は、ヘッドライトバルブ８の前方位置に図示しないヘッドライトレンズが形成されるとともに、ユニット本体１３の発光部１０と受光部１１の各前方位置に、発光レンズ１６と受光レンズ１７が一体に形成されている。この実施形態の場合、発光レンズ１６と受光レンズ１７は、これらの各レンズ面を車両前方の検出対象位置に指向させるために、前方傾斜したカバーガラス９の一般部の前面に対して段差状に窪んで形成されている。
前述したユニット本体１３の発光部１０と受光部１１（開口１４，１５）は、それぞれ発光レンズ１６と受光レンズ１７の後方に配置されている。 On the other hand, the cover glass 9 of the headlight 5 is formed with a headlight lens (not shown) at the front position of the headlight bulb 8 and at the front positions of the light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 of the unit body 13. And the light receiving lens 17 are integrally formed. In the case of this embodiment, the light-emitting lens 16 and the light-receiving lens 17 are stepped with respect to the front surface of the general portion of the cover glass 9 inclined forward in order to direct each lens surface toward the detection target position in front of the vehicle. It is recessed.
The light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 (openings 14 and 15) of the unit main body 13 are disposed behind the light emitting lens 16 and the light receiving lens 17, respectively.

レーザーレーダーユニット１によって車両の前方を検知する場合には、ユニット本体１３の発光部１０からレーザー光が発される。こうして発されたレーザー光は、ヘッドライト５のカバーガラス９と一体の発光レンズ１６を透過し、発光レンズ１６を通して車体の前方の対象物に照射される。そして、対象物で反射した反射光は、ヘッドライト５のカバーガラス９と一体の受光レンズ１７を透過してユニット本体１３の受光部１１で受光され、電圧信号として車両の衝突警報装置等に出力される。   When the front of the vehicle is detected by the laser radar unit 1, laser light is emitted from the light emitting unit 10 of the unit body 13. The laser light thus emitted passes through the light emitting lens 16 integrated with the cover glass 9 of the headlight 5 and is irradiated to the object in front of the vehicle body through the light emitting lens 16. Then, the reflected light reflected by the object passes through the light receiving lens 17 integrated with the cover glass 9 of the headlight 5 and is received by the light receiving unit 11 of the unit body 13 and is output as a voltage signal to a vehicle collision alarm device or the like. Is done.

以上のように、このレーザーレーダーユニット１は、基本的に、全体がヘッドライト５の内側に配置されているため、車外の泥水や塵埃等が検出部に付着するのを防止することができるとともに、軽衝突時等における損傷をより少なくすることができる。   As described above, since the entire laser radar unit 1 is disposed inside the headlight 5, it is possible to prevent muddy water or dust outside the vehicle from adhering to the detection unit. In addition, damage during a light collision can be reduced.

そして、さらにこのレーザーレーダーユニット１においては、ユニット本体１３がヘッドライト５のハウジング７内に設置され、発光レンズ１６と受光レンズ１７がヘッドライト５のカバーガラス９に一体に形成されているため、カバーガラス９の背部側に別体の発光レンズや受光レンズを設けない分、レーザー光の透過損失を最小限に抑制することができるとともに、部品点数を削減して製品コストを低減することができる。   In the laser radar unit 1, the unit body 13 is installed in the housing 7 of the headlight 5, and the light emitting lens 16 and the light receiving lens 17 are integrally formed on the cover glass 9 of the headlight 5. Since no separate light-emitting lens or light-receiving lens is provided on the back side of the cover glass 9, the transmission loss of laser light can be suppressed to the minimum, and the product cost can be reduced by reducing the number of parts. .

以上で説明した実施形態は、車両のヘッドライト５部分にレーザーレーダーユニット１が設けられたものであるが、図３に示すレーザーレーダーユニット１０１，２０１のように、車室３内のフロントガラス２部分やリヤガラス４部分に設けることも可能である。
この場合、発光部１０や受光部１１を含むユニット本体１３は、車室３内のフロントガラス２やリヤガラス４に近接した部位に固定設置され、発光レンズと受光レンズはフロントガラス２やリヤガラス３に一体に形成される。 In the embodiment described above, the laser radar unit 1 is provided in the headlight 5 portion of the vehicle. Like the laser radar units 101 and 201 shown in FIG. It is also possible to provide in the part and the rear glass 4 part.
In this case, the unit main body 13 including the light emitting unit 10 and the light receiving unit 11 is fixedly installed in a portion of the passenger compartment 3 close to the windshield 2 and the rear glass 4, and the light emitting lens and the light receiving lens are attached to the windshield 2 and the rear glass 3. It is integrally formed.

この実施形態の場合も、検出部への泥水や塵埃の付着や軽衝突時の損傷を防止できるうえ、レーザー光の透過損失を最小限に抑制し、かつ、部品点数を削減して製品コストを低減することができる。   In this embodiment, too, muddy water and dust can be prevented from adhering to the detection unit and damage during a light collision can be prevented, laser beam transmission loss can be minimized, and the number of parts can be reduced to reduce the product cost. Can be reduced.

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、図１，図２に示した実施形態においては、レーザーレーダーユニット１が車外側灯体の一形態であるヘッドライト５に設けられているが、レーザーレーダーユニット１はテールランプ６等の他の車外側灯体に設けることも可能である。   In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not deviate from the summary. For example, in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the laser radar unit 1 is provided in the headlight 5 which is one form of the vehicle exterior lamp body. It can also be provided on the vehicle exterior lamp.

１…レーザーレーダーユニット
２…フロントガラス
３…車室
４…リヤガラス
５…ヘッドライト（車外側灯体）
６…テールランプ（車外側灯体）
７…ハウジング（収容凹部）
９…カバーガラス
１０…発光部
１１…受光部
１３…ユニット本体
１６…発光レンズ
１７…受光レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser radar unit 2 ... Front glass 3 ... Vehicle compartment 4 ... Rear glass 5 ... Headlight (lights outside the car)
6 ... Tail lamp (car exterior lamp)
7 ... Housing (receiving recess)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Cover glass 10 ... Light-emitting part 11 ... Light-receiving part 13 ... Unit main body 16 ... Light-emitting lens 17 ... Light-receiving lens

Claims (2)

車両に搭載され、発光部から対象物に照射されたレーザー光の反射光を受光部で受けて対象物を検出する車両のレーザーレーダーユニットであって、
前記発光部と受光部を含むユニット本体が車外側灯体を収容する収容凹部内に設置され、
前記車外側灯体の照射方向の前方を覆うカバーガラスに、発光レンズと受光レンズが一体に形成されていることを特徴とする車両のレーザーレーダーユニット。 A laser radar unit of a vehicle that is mounted on a vehicle and detects a target object by receiving reflected light of a laser beam irradiated on the target object from a light emitting part,
The unit main body including the light emitting unit and the light receiving unit is installed in a housing recess for housing the vehicle exterior lamp,
A laser radar unit for a vehicle, wherein a light-emitting lens and a light-receiving lens are integrally formed on a cover glass that covers a front side in the irradiation direction of the vehicle exterior lamp. 車両に搭載され、発光部から対象物に照射されたレーザー光の反射光を受光部で受けて対象物を検出する車両のレーザーレーダーユニットであって、
前記発光部と受光部を含むユニット本体が車室内に設置され、
車室内の空間部と車外とを仕切るフロントガラス若しくはリヤガラスに、発光レンズと受光レンズが一体に形成されていることを特徴とする車両のレーザーレーダーユニット。 A laser radar unit of a vehicle that is mounted on a vehicle and detects a target object by receiving reflected light of a laser beam irradiated on the target object from a light emitting part,
A unit body including the light emitting unit and the light receiving unit is installed in a vehicle interior,
A laser radar unit for a vehicle, wherein a light-emitting lens and a light-receiving lens are integrally formed on a windshield or a rear glass that partitions a space in a vehicle compartment and the outside of the vehicle.
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