JP2016085187A - レーザレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な車両の様々な傾斜のフロントガラス内に、低コストで、かつ、適切にレーザレーダ装置を装着できるようにする。
【解決手段】レーザレーダ装置の本体上面部において、カバーとして機能するアタッチメント４１を設ける。さらに、このアタッチメント４１は、フロントガラス２１の傾斜角に対応して密着して当接面１０４が当接するように構成される。例えば、傾斜角Ａ１よりも大きな傾斜角を持つフロントガラス２１に対しては、アタッチメント４１Ａを利用する。また、傾斜角Ａ１よりも小さな傾斜角を持つフロントガラス２１に対しては、アタッチメント４１Ｂを利用する。本技術は、レーザレーダ装置に適用することができる。
【選択図】図１４

Description

本技術は、レーザレーダ装置に関し、特に、様々な車種の車両に適切に取り付けられるようにしたレーザレーダ装置に関する。

車両に搭載されたレーダ装置が、走行方向や追い越し車線などの車両、または物体の距離を検知して、検知された距離に応じて車両の動作を制御する技術が一般に普及してきている。

レーダ装置の原理は、投光部より光を監視領域に投光し、監視領域内の物体により反射される反射光を受光し、投光したタイミングと、受光したタイミングとから物体までの距離を求めるというものである。

これまでの車載型のレーダ装置は、車両の車体前方先端付近に設置されるものが多かったが、近年の車載型のレーダ装置は、フロントガラス内側に設置され、さらに、監視領域を撮像するカメラを備え、レーダ装置としての機能と撮像装置との機能とを相互に利用して物体までの距離を検出するものも存在する（特許文献１参照）。

特開２００５−０７７１３０号公報

しかしながら、特許文献１で示されるように投光部と受光部とを車内に設置する場合、隣り合って設けられている投光部と受光部とに対して、投光部により投光した光がフロントガラスの内側で反射し、受光部で受光されると、車両前方の物体からの反射光と誤って検出してしまう恐れがある。それを防止するために直接受光部で受光されないように遮光壁を設けることが望ましい。

この遮光壁は、投光部により投光される光の視野（投光視野）と、受光部により受光される光の視野（受光視野）とがいずれも監視領域に対して一致する状態を維持しつつ、フロントガラスに密着した状態で、投光部により投光された光がフロントガラスにより反射されて直接受光部で受光されることがないように設置されるものである。

一方、車両のフロントガラスは、車種により前後方向に様々な角度で傾斜しており、レーザレーダ装置の筐体を統一された１種類の形状とすれば、フロントガラス内に設置する際、投光視野と受光視野とを監視領域に一致した状態で設置すると、車種によっては遮光壁がフロントガラスに対して密着した状態で設置できないことがあった。

また、遮光壁をフロントガラスに対して密着した状態で設置すると、車種に応じたフロントガラスの傾斜角度により、投光視野と受光視野とを監視領域に一致した状態で設置することができないことがあった。

結果として、レーダ装置をフロントガラス内に設置すると、車種によっては、フロントガラスからの反射光が十分に遮光できないことにより誤検出が生じたり、適切に投光視野と受光視野とを監視領域に一致した状態に設置できず、適切に監視領域の物体を検出できない恐れがあった。

また、このような状況に対応すべく、レーザレーダ装置の全体の筐体の形状を様々な車種毎に設定すると、装置の製造コストを悪化させてしまう恐れがあった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、特に、低コストで様々な車種のフロントガラス内にレーザレーダ装置を適切に設置できるようにするものである。

本発明の一側面のレーザレーダ装置は、本体部と前記本体部と合わさるアタッチメントとからなる筐体を具備し、車両のフロントガラスに設置されるレーザレーダ装置であって、前記本体部は、車外の監視領域に対して光を投光する投光部と、前記投光部により投光された光が前記車外の物体によって反射された反射光を受光する受光部と、前記投光部を制御し、前記反射光に基づいて前記物体を検出する電子回路部とを含み、前記アタッチメントは、前記投光部より投光される光を前記監視領域に通過するための第１の開口部と、前記第１開口部の周囲に設けられて前記フロントガラスにより反射される光が前記受光部により受光されないように遮光する第１の遮光部と、前記反射光が前記受光部に通過するための第２の開口部と、前記第２の開口部の周囲に設けられて前記監視領域外からの反射光を遮光する第２の遮光部とが一体として形成されており、前記第１の遮光部の一端は、前記フロントガラスに沿うように前記フロントガラスの傾斜に応じた形状に設定され、前記第２の遮光部の一端は、前記フロントガラスに沿うように前記フロントガラスの傾斜に応じた形状に設定され、前記アタッチメントの前記形状は、様々な傾斜の前記フロントガラスに設置可能な形状のものを含む。

このような構成により、傾斜の異なるフロントガラスに対応するアタッチメントに交換することができるので、投光部により投光される光を着実に監視領域に投光させることが可能になると共に、監視領域に存在する物体により反射される光を受光部により確実に受光させることが可能となる。また、監視領域以外の範囲であるフロントガラスにより投光された光が反射されて受光されるといったことを抑制することが可能となり、誤検出を抑制することが可能となる。さらに、装置全体の筐体を傾斜の異なる様々なフロントガラスに対して設定するのに対して、装置全体の筐体のうち、アタッチメントの形状のみを傾斜の異なるフロントガラスに対して設定するだけでよいので、装置の製造コストを圧縮することが可能となる。

また、このような構成により、第１の開口部、および第２の開口部、並びに遮光壁（遮光するとともに監視領域に向いている）とが一体に形成されている構成（＝第１の開口部、および第２の開口部、並びに遮光壁の位置関係が固定されている構成）と、光学系が前記本体部に固定されている構成とによって、角度を変えたアタッチメントを取り替えるだけで調整を行わずに簡単に組み付けることが可能となる。

前記第１の遮光部には、前記投光部により光が投光される範囲のうち前記フロントガラスにより反射される光の範囲を遮光する第１の遮光壁を含ませるようにすることができ、前記第２の遮光部には、前記フロントガラスで反射される光が、前記受光部により受光されることがないように遮光する第２の遮光壁を含ませるようにすることができ、前記投光部により光が投光される範囲のうち前記フロントガラスにより反射される光の範囲を遮光する第１の遮光底と、前記フロントガラスで反射される光が、前記受光部により受光されることがないように遮光する第２の遮光底とをさらに含ませるようにすることができる。

このような構成により、投光部により投光される光を確実に監視領域に投光させることが可能になると共に、受光部により監視領域から反射される光として、フロントガラスやダッシュボードなどで反射した光を受光させないようにすることが可能となり、結果として誤検出を抑制することが可能となる。

本発明の一側面によれば、様々な車両の様々な傾斜のフロントガラス内に、低コストで、かつ、適切にレーザレーダ装置を装着させることが可能となる。

本発明のレーザレーダを適用した車両の外観構成例を示す図である。 図１のレーザレーダ装置を前方上部から見た時の外観斜視図である。 図２のレーザレーダ装置におけるアタッチメントを外したときの投光部、受光部、および撮像部の配置を示す斜視図である。 図２のレーザレーダ装置の図中向かって右側面の断面図である。 図３の撮像部を正面とした、投光部、受光部、撮像部のそれぞれの視野を示す斜視図である。 図３の撮像部を正面とした、投光部、受光部、撮像部のそれぞれの視野を示す上面図である。 レーザレーダ装置のアタッチメントと本体部２２との位置関係を示す斜視図である。 アタッチメントの正面図である。 アタッチメントの左側面図である。 アタッチメントの背面図である。 アタッチメントの底面図である。 アタッチメントの右側面図である。 アタッチメントの上面図である。 アタッチメントのバリエーションを説明する図である。 図２のレーザレーダ装置の機能を実現する構成例を説明する機能ブロック図である。 図１５の投光部の機能を実現する構成例を説明する機能ブロック図である。 図１５の受光部の機能を実現する構成例を説明する機能ブロック図である。 図２のレーザレーダ装置の動作を説明する図である。

＜レーザレーダ装置の構成例＞
図１は、本発明のレーザレーダ装置を搭載した車両の外観構成例を示す図である。図１の車両１１は、フロントガラス２１の内側（車内）であって、図示せぬルームミラーの裏側の位置に、レーザレーダ装置２２を搭載している。レーザレーダ装置２２は、車両１１の前方の監視領域に対して光を投光し、監視領域内に存在する物体により反射されてくる反射光を受光する。そして、レーザレーダ装置２２は、光を投光したタイミングと、反射光を受光したタイミングとから物体までの距離を測定する。尚、図１においては、レーザレーダ装置２２は、フロントガラス２１の内側であって図示せぬルームミラーの裏側の位置に搭載される例について示されているが、車内であって光が外部に投光受光可能なガラス面の内側であれば、フロントガラス２１の内側に限らず、リアガラスやサイドガラスの内側に設置されるようにしてもよいものである。

図２乃至図８は、レーザレーダ装置２２の構成例を示した図である。より詳細には、図２は、レーザレーダ装置２２を監視領域に対して左前方上部から見た時の外観斜視図であり、図３は、図２のレーザレーダ装置２２におけるアタッチメント４１を外したときの投光部５１、受光部５２、および撮像部５３の配置を示す斜視図である。また、図４は、図２のレーザレーダ装置２２の図２に対して向かって右側面の断面図である。さらに、図５は、図３の撮像部５３を正面とした、図３の投光部５１、受光部５２、撮像部５３のそれぞれの視野を示す斜視図であり、図６は、図３の投光部５１、受光部５２、および撮像部５３の視野Ｖ１乃至Ｖ３を示す上面図である。また、図７は、レーザレーダ装置２２のアタッチメント４１と本体部２２ａとの分解図である。

レーザレーダ装置２２の外観構成は、アタッチメント４１により投光部５１、受光部５２、および撮像部５３が覆われており、それぞれの投光部５１の投光用の開口部、受光部５２の受光用の開口部、および撮像部５３の撮像用の開口部のみが開いた構成とされる。レーザレーダ装置２２の監視領域は、図２の図中手前方向であり、このため、投光部５１は、図中手前方向に対して光を発生して投光し、受光部５２は、投光部５１により投光された光のうち、図中手前方向に対して存在する物体により反射される反射光を受光する。また、図３で示されるように、投光部５１、受光部５２、および撮像部５３は、基板７１を介して電気的に接続されている。さらに、投光部５１、受光部５２、および撮像部５３は、フレーム７２により固定されており、車両の振動などにより、相互の位置関係が変化しない構成とされている。

また、撮像部５３は、例えば、CCD（Charge Coupled Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子と、撮像領域からの入射光が撮像素子上で結像するようなレンズなどからなる光学ブロックなどを備えている。撮像部５３は、車両１１の前方の監視領域の画像を撮像する。尚、この実施例では、投光部５１と受光部５２の間の空間に、撮像部５３を配置する構成としているが、撮像部５３の代わりに、雨滴センサや日射センサなどを前記空間に備えた構成とすることもできる。

さらに、図２，図３，図５，図７で示されるように、投光部５１、受光部５２、および撮像部５３は、進行方向から見て水平方向に対して略一列に配置されているため、レーザレーダ装置２２の縦方向の厚さを薄く構成することが可能となる。結果として、レーザレーダ装置２２は、フロントガラス２１内において、ルームミラーとフロントガラス２１との間に設置することが可能となり、ドライバの視界を妨げる領域を最小とすることができるので、視界を広く確保することが可能となる。

また、図２，図３，図５乃至図７で示されるように、投光部５１と受光部５２との間に撮像部５３が配置されているので、投光部５１と受光部５２との間隔が広くなっている。このような構成により図５，図６で示されるように、投光部５１により出射された光が投光される範囲である視野Ｖ１および受光部５２により受光される光が入射してくる範囲である視野Ｖ２は、フロントガラス２１内において重ならず、フロントガラス２１の外側で重なるようにさせることが可能となっている。結果として、投光部５１により投光された光が、フロントガラス２１や図示せぬダッシュボードなどにより反射して受光部５２に直接受光し難くなるので、受光部５２により投光部５１で投光された光が直接受光されることで発生するノイズを低減させることが可能となり、誤検出を抑制させることが可能となる。また、撮像部５３の存在する位置が投光部５１と受光部５２との間仕切りとなり、投光部５１により投光された光のうち、フロントガラス２１により反射されて受光部５２に直接受光される光を遮光することが可能となり、結果として、投光部５１から投光された光が受光部５２により直接受光されることで生じるノイズを低減させることが可能となる。さらに、撮像部５３は、投光部５１および受光部５２よりも前方に位置するため、上述したように投光部５１および受光部５２において不要とされる光の受光を遮光しつつ、撮像部５３が監視領域を撮像するのに必要とされる視野Ｖ３を確保することが可能となる。

さらに、投光部５１から監視領域を見た時の左側の端部に沿った左側面（図２中の右側面）には、遮光壁４２が設けられている。遮光壁４２は、投光部５１が投光した光の、投光部５１から見た監視領域の左側の境界面（図２中の右側面）よりも左方向（図２中の右方向）に進もうとする散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の左側の限界からなる側面よりも左側に進もうとする反射光を遮光、または反射する。

また、投光部５１から監視領域を見た時の右側の端部に沿った右側面（図２中の左側面）には、遮光壁４４が設けられている。遮光壁４４は、投光部５１が投光した光の、投光部５１から見た監視領域の右側の限界からなる側面（図２中の左側面）よりも右方向（図中の左方向）に進もうとする散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の右側の限界からなる側面よりも右側に進もうとする反射光を遮光、または反射する。

さらに、投光部５１から監視領域を見た時の下側の端部の面に沿って、遮光底４３が設けられている。遮光底４３は、投光部５１が投光した光の、投光部５１から見た監視領域の下側の限界となる面に構成されており、投光部５１から投光された光のうち、フロントガラス２１により反射された光を監視領域の存在する方向に反射、または遮光する。すなわち、遮光底４３は、図２の手前方向に対して下方向に傾斜した面から構成されているため、投光部５１より投光された光のうち、フロントガラス２１により反射されて、遮光底４３に入射してくる光が存在しても、監視領域の存在する前方に反射するため、受光部５２がフロントガラス２１により反射された光を直接受光することを防止することができる。

受光部５２から監視領域を見た時の左側の端部に沿った左側面（図２中の右側面）には、遮光壁４５が設けられている。遮光壁４５は、受光部５２が監視領域に存在する物体より反射される光の、受光部５２から見た監視領域の左側の限界からなる側面（図２中の右側面）よりも左から（図２中の右から）受光される恐れのある散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の左側面から受光される可能性のある反射光を遮光する。

また、受光部５２から監視領域を見た時の右側の端部に沿った右側面（図２中の左側面）には、遮光壁４７が設けられている。遮光壁４７は、受光部５２が監視領域に存在する物体より反射される光の、受光部５２から見た監視領域の右側の限界からなる側面（図２中の左側面）よりも右から（図２中の左から）受光される恐れのある散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の右側面から受光される可能性のある反射光を遮光する。

さらに、受光部５２から監視領域を見た時の下側の端部の面に沿って、遮光底４６が設けられている。遮光底４６は、受光部５２から見た監視領域の下側の限界となる面に構成されており、監視領域の存在する方向から入射してくる反射光のみを受光部５２に受光させる。すなわち、遮光底４６は、図２の手前方向に対して下方向に傾斜した面から構成されているため、監視領域に存在する物体から反射されて、遮光底４６に入射してくる光が存在しても、反射させることにより受光部５２で受光させることが可能となる。

撮像部５３から監視領域を見た時の左側の端部に沿った左側面（図２中の右側面）には、遮光壁４９が設けられている。遮光壁４９は、撮像部５３が監視領域を撮像するための視野を確保しつつ、監視領域に存在する物体より反射される光の、撮像部５３から見た監視領域の左側の限界からなる側面（図２中の右側面）よりも左から（図２中の右から）受光される恐れのある散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の左側面から受光される可能性のある反射光を遮光する。

また、撮像部５３から監視領域を見た時の右側の端部に沿った右側面（図２中の左側面）には、遮光壁５０が設けられている。遮光壁５０は、撮像部５３が監視領域を撮像するための視野を確保しつつ、監視領域に存在する物体より反射される光の、撮像部５３から見た監視領域の右側の限界からなる側面（図２中の左側面）よりも右から（図２中の左から）受光される恐れのある散乱光、または何らかの影響によりフロントガラス２１などに反射して、監視領域の右側面から受光される可能性のある反射光を遮光する。

さらに、撮像部５３から監視領域を見た時の下側の端部の面に沿って、遮光底４８が設けられている。遮光底４８は、撮像部５３から見た監視領域の下側の限界となる面に構成されており、撮像部５３の監視領域を撮像するための視野を確保しつつ、監視領域の存在する方向以外から入射してくる反射光を受光部５２に対して遮光させる。

すなわち、投光部５１より光を投光する開口部より前面部には、塵取り状に光を遮光、または反射する遮光壁４２，４４、および遮光底４３が設けられることにより、投光部５１より投光された光を、視野Ｖ１で示される監視領域にのみ確実に投光させるようにすることが可能となる。

また、受光部５２より光を受光する開口部より前面部には、塵取り状に光を遮光する遮光壁４５，４７、および遮光底４６が設けられることにより、投光部５１より投光された光のうち、視野Ｖ２で示される監視領域に存在する物体によって反射された光のみを確実に受光させるようにすることが可能となる。

さらに、撮像部５３より光を受光する開口部より前面部には、塵取り状に光を遮光する遮光壁４９，５０、および遮光底４８が設けられることにより、撮像部５３が監視しようとする監視領域の視野Ｖ３を妨げることなく、投光部５１の視野Ｖ１および受光部５２の視野Ｖ２を適切に確保することが可能となる。すなわち、視野Ｖ１乃至Ｖ３は、いずれも監視領域を全体としてカバーする構成とされる。

結果として、投光部５１より投光された光が、直接受光部５２に受光されてしまうことにより生じるノイズを低減しつつ、撮像部５３による監視領域の画像を適切に撮像させることが可能となる。

さらに、図２，図４で示されるように、遮光壁４２，４４，４５，４７のフロントガラス２１との当接面４２ａ，４４ａ，４５ａ，４７ａ、および、遮光底４３，４６のフロントガラス２１との当接面４３ａ，４６ａは、いずれもフロントガラス２１に対して略平行する面として構成されている。このため、レーザレーダ装置２２の本体は、フロントガラス２１に対しておおむね密着した状態で図示せぬルームミラーの裏側であって、フロントガラス２１の内側に設置することが可能となる。

この結果、遮光壁４２，４４（特許請求の範囲の記載における第１の遮光壁に対応する）、および遮光底４３（特許請求の範囲の記載における第１の遮光底に対応する）は、確実に投光部５１より投光された光を監視領域に対してのみ投光させることが可能となる。同様に、遮光壁４５，４７（特許請求の範囲の記載における第２の遮光壁に対応する）、および遮光底４６（特許請求の範囲の記載における第２の遮光底に対応する）は、投光部５１より投光された光のうち、監視領域に存在する物体から反射される光のみを受光部５２に受光させることが可能となる。そして、これらが組み合わされることにより、投光部５１より投光される光が監視領域にのみ確実に投光され、かつ、受光部５２により監視領域に存在する物体から反射される光のみを受光させることが可能となるので、受光部５２において、投光部５１より投光される光が直接受光されることにより生じてしまうノイズを低減させることが可能となり、適切に物体の方向と、物体までの距離を測定することが可能となる。

＜アタッチメントの構成例＞
次に、図８乃至図１３を参照して、アタッチメント４１の構成について説明する。尚、図８乃至図１３は、それぞれアタッチメント４１の正面図、左側面図、背面図、右側面図、底面図、および上面図である。

アタッチメント４１には、突出部１０１−１，１０１−２が設けられている。突出部１０１−１，１０１−２は、レーザレーダ装置２２の下部本体２２ａと接合されることにより、上述した遮光壁４９，５０として機能する。

アタッチメント４１には、投光部５１により投光された光を透過させる開口部１０２−１と、受光部５２により受光される光を透過させる開口部１０２−２が設けられている。

アタッチメント４１の正面中央部には、背壁１０３が設けられており、突出部１０１−１，１０１−２、および背壁１０３により、撮像部５３は、撮像方向のみが開口された状態となり、それ以外を取り囲む構造とされる。

アタッチメント４１には、遮光壁４２，４４，４５，４７のフロントガラス２１との当接面４２ａ，４４ａ，４５ａ，４７ａ、および、遮光底４３，４６のフロントガラス２１との当接面４３ａ，４６ａを含む当接面１０４が設けられており、フロントガラス２１と対応する角度で密着するように当接することにより、遮光壁４２，４４、および遮光底４３、遮光壁４５，４７、および遮光底４６、並びに、遮光壁４８，５０、および遮光底４９における遮光機能を発揮させる。

また、アタッチメント４１には、突出部１０１−１，１０１−２や開口部１０２−１，１０２−２が設けられることにより、当接面１０４のみで構成されるよよりも、たわみなどに対して強度を持たせることができるので、アタッチメント４１の保管や脱着などを容易なものとすることが可能になると共に、耐久性を向上させることが可能となる。

さらに、アタッチメント４１は、図８乃至図１３を参照して説明した構成のみならず、例えば、図１４で示されるように、様々なバリエーションを持たせた構成とすることができる。尚、図１４は、アタッチメント４１の左側面図が示されており、その中段には、図８乃至図１３を参照して説明したアタッチメント４１が示されている。

すなわち、図１４の上段には、中段で示される当接面１０４の水平方向に対する傾斜角Ａ１よりも、より傾斜が大きな、傾斜角Ａ２のフロントガラス２１に対応する当接面１０４Ａを備えたアタッチメント４１Ａが示されている。また、図１４の下段には、中段で示される当接面１０４の水平方向に対する傾斜角Ａ１よりも、より傾斜が小さな、傾斜角Ａ３のフロントガラス２１に対応する当接面１０４Ｂを備えたアタッチメント４１Ｂが示されている。

フロントガラス２１の傾斜角は、車種により異なるので、アタッチメント４１における当接面１０４の傾斜角を車種に応じて製造することにより、投光部５１、受光部５２、および撮像部５３を含む本体２２ａ（このうち、特に、レーザレーダ装置２２の筐体外装の一部となる本体ケース）については、車種によらず共通の設計、および製造工程とすることができ、アタッチメント４１のみを車種毎に製造するだけでよいので、製造におけるコストや工数を低減させることが可能になる。また、車種によらず、様々な傾斜角のフロントガラス２１に対して適切に設置することができるので、誤検出を低減させることが可能になる。

尚、レーザレーダ装置２２をフロントガラス２１に装着する方法としては、例えば、アタッチメント４１の当接面１０４の上に薄く塗布された接着剤あるいは粘着テープによって、レーザレーダ装置２２をフロントガラスに装着するようにしても良い。また、アタッチメント４１または本体ケースに固定部（図示せず）を設け、フロントガラスの固着された取付部材（図示せず）にネジなどによって固定するようにしても良い。

また、本体部２２ａ（このうち、特に、レーザレーダ装置２２の筐体外装の一部となる本体ケース）とアタッチメント４１とを組み付ける方法としては、両者を貼り合わせる様にしても良いし、（図示しない）ネジで両者を固定するようにしてもよい。また、アタッチメント４１、または本体部２２ａのいずれか一方に弾性を有した突起部を設けて、他方に開口部を設けて、突起部を開口部に挿入することで固定するようにしてもよい。さらに、アタッチメント４１には開口部と遮光部とが一体として形成されているとともに、本体部２２ａとの合わせ部分が形成されている構成とすることで、投光部５１と開口部１０２−１との位置合わせも、受光部５２と開口部１０２−２との位置合わせも、本体部２２ａにアタッチメント４１を組み付けるだけ可能となる。

さらに、以上においては、当接面１０４における傾斜角を車種毎に製造することで、様々な車種に取り付けることができる例について説明してきたが、フロントガラス２１は、車種毎に傾斜角が異なるのみならず、車種毎に水平方向の曲率が異なることも多い。そこで、当接面１０４については、傾斜角に加えて、曲率についても車種毎に設定することにより、より適切に設置することが可能となり、結果として、いずれの車種でレーザレーダ装置が使用されても、誤検出を低減させることが可能となる。

＜レーザレーダ装置の構成例＞
次に、図１５を参照して、レーザレーダ装置２２の構成例について説明する。

レーザレーダ装置２２は、投光部５１、受光部５２、制御部２０１、物体検出部２０２、および動作部２０３を備えている。制御部２０１、物体検出部２０２、および動作部２０３は、特許請求の範囲の記載おける電子回路部に対応する。

制御部２０１は、図示せぬ各種の装置より供給される車両の動作状態を示す信号に基づいて投光部５１、および物体検出部２０２の動作を制御する。

物体検出部２０２は、制御部２０１からの制御信号に基づいて、受光部５２より供給されてくる受光信号の方向毎の物体の距離を示すピーク情報を生成し、動作部２０３に供給する。

動作部２０３は、ピーク情報に基づいて、動作を決定し、必要に応じて図示せぬ各種の装置を作動させる。

＜投光部の構成例＞
次に、図１６を参照して、投光部５１の構成例について説明する。

投光部５１は、投光するレーザ光を発生する投光回路９２、およびレーザ光を複数方向の平行光に拡散する投光光学系９１を備えている。また、投光回路９２は、直流電源２２１、スイッチ２２２、コンデンサ２２３、レーザダイオード２２４、およびドライブ回路２２５を備えている。

直流電源２２１は、コンデンサ２２３に供給する直流電源を発生する。スイッチ２２２は、制御信号に基づいて、充電を指示するオンの信号であるとき、直流電源２２１とコンデンサ２２３とを接続状態にしてコンデンサ２２３を充電する。また、スイッチ２２２は、制御信号に基づいて、充電の停止を指示するオフの信号であるとき、直流電源２２１とコンデンサ２２３とを非接続状態にしてコンデンサ２２３の充電を停止する。

コンデンサ２２３は、直流電源２２１により充電されると、ドライブ回路２２５により制御されて、必要に応じてレーザダイオード２２４に対して電力を供給する。レーザダイオード２２４は、コンデンサ２２３から電力が供給されるとき、レーザ光を発生し、投光光学系９１、およびフロントガラス２１を介して監視領域である車両１１の前方に光を投光する。

ドライブ回路２２５は、制御信号に基づいて、レーザダイオード２２４の動作を制御し、投光を指示するオンの信号である場合、コンデンサ２２３に充電された電力をレーザダイオード２２４に印加させてレーザ光を発光させる。また、ドライブ回路２２５は、制御信号が、投光の停止を指示するオフの信号である場合、コンデンサ２２３に充電された電力をレーザダイオード２２４に印加させず、レーザ光の発光を停止させる。

＜受光部の構成例＞
次に、図１７を参照して、受光部５２の構成例について説明する。

受光部５２は、受光光学系２５１、受光回路２５２、および直流電源２５３より構成されている。

受光光学系２５１は、投光部５１により投光された光の反射光の入射を受け付けて、入射方向毎に、受光回路２５２に設けられた受光素子２７１−１乃至２７１−１２に振り分けるように変換して受光させる。

受光回路２５２は、複数の受光素子２７１−１乃至２７１−１２、および複数の増幅回路２７２−１乃至２７２−１２より構成されており、直流電源２５３より供給される電力により動作し、受光光学系２５１を介して入射される監視領域からの反射光を受光して受光信号を生成し、物体検出部２０２に供給する。尚、以降において、受光素子２７１−１乃至２７１−１２、および増幅回路２７２−１乃至２７２−１２のそれぞれについて特に区別する必要がない場合、単に、受光素子２７１、および増幅回路２７２と称するものとし、その他の構成についても同様に称するものとする。また、図１７の受光回路２５２においては、受光素子２７１および増幅回路２７２のそれぞれが１２個ずつ設けられる例について説明しているが、その他の数であっても良い。

すなわち、受光素子２７１−１乃至２７１−１２は、反射光の入射方向毎に設けられており、それぞれの受光信号が、それぞれ監視領域における入射方向を示す信号とされ、増幅回路２７２に供給される。増幅回路２７２は、受光素子２７１より供給されてくる受光信号を増幅して、方向毎の受光信号として物体検出部２０２に出力する。

＜レーザレーダ装置による物体検知動作処理＞
次に、図１８を参照して、レーザレーダ装置２２による物体検知動作処理について説明する。

まず、制御部２０１は、充電を指示する制御信号を投光部５１に供給し、投光部５１における投光回路９２のスイッチ２２２をオンの状態にさせる。この処理により、直流電源２２１から電力がコンデンサ２２３に供給されて、コンデンサ２２３が充電される。

次に、制御部２０１は、発光を指示する制御信号を投光部５１におけるドライブ回路２２５に供給し、投光部５１のレーザダイオード２２４を発光させる。すなわち、ドライブ回路２２５が動作して、コンデンサ２２３に充電されていた電力がレーザダイオード２２４に流れることによりレーザダイオード２２４が発光し、コンデンサ２２３の充電された電力が全て放電されるまでの期間においてレーザダイオード２２４が発光する。このようにレーザダイオード２２４が発光することにより発生する光が投光光学系９１により複数の方向に対する平行光に変換されて、フロントガラス２１を介して、車両１１の進行方向前方の監視領域に対して投光されることになる。従って、この状態において、監視領域内に物体（例えば、人物、車両などを含む）が存在すると、投光した光が反射される。

そして、物体検出部２０２は、投光部５１により投光された光が物体により反射されることにより発生する反射光を受光部５２が受光することにより発生する受光信号に基づいて、方向毎に物体の存在する位置（距離）を示すピーク情報を生成して動作部２０３に供給する。すなわち、ピーク情報とは、例えば、図１８の上段で示されるような波形である。図１８の下段で示されるように、監視領域Ｚ内に先行する車両３０１が存在するような場合、車両３０１の後方には、リフレクタ（反射板）３１１−１，３１１−２が設けられているので、投光部５１より投光された光は、リフレクタにより強く反射される。

ここで、図１８の上段の波形は、受光部５２により受光される光の強度分布であり、横軸に水平方向に配置された受光素子２７１の位置が設定され、対応する位置の受光素子２７１で受光される強度が縦軸とされた分布である。図１８で示されるように、先行車両３０１が存在すると、車両３０１に設けられたリフレクタ３１１−１，３１１−２の存在する水平方向の位置でピークＰ１，Ｐ２が求められることになる。物体検出部２０２は、このようにして求められるピークＰ１，Ｐ２の水平方向の位置情報からなるピーク情報と、投光部５１により光が投光されたタイミングと受光部５２により受光されたタイミングとから求められる距離を示す情報とを動作部２０３に供給する。

動作部２０３は、このピーク情報と距離の情報に基づいて、各種の動作を制御する。

以上のような処理により、監視領域内に存在する物体の方向と距離を検出することが可能となる。

さらに、撮像部５３は、監視領域を撮像しており、撮像された画像内の物体の情報と、上述したレーザ光により検出された物体の距離および方向の情報とを組み合わせることにより、検出される物体の有無と物体認識とをより高精度で実現させることが可能となる。

１１，１１−１，１１−２ 車両
２１ フロントガラス
２２ レーザレーダ装置
４１ アタッチメント
４２ 遮光壁，４２ａ 当接面
４３ 遮光底
４４，４５ 遮光壁，４４ａ，４５ａ 当接面
４６ 遮光底，４６ａ 当接面
４７ 遮光壁
４８ 遮光壁
４９ 遮光底
５０ 遮光壁
５１ 投光部
５２ 受光部
５３ 撮像部
７１ 基板
７２ フレーム
９１ 投光光学系
９２ 投光回路
１０１ 突出部
１０２ 開口部
１０３ 背壁
１０４ 当接面
２０１ 制御部
２０２ 物体検出部
２０３ 動作部

Claims (2)

1. 本体部と前記本体部と合わさるアタッチメントとからなる筐体を具備し、車両のフロントガラスに設置されるレーザレーダ装置であって、
   前記本体部は、
   車外の監視領域に対して光を投光する投光部と、
   前記投光部により投光された光が前記車外の物体によって反射された反射光を受光する受光部と、
   前記投光部を制御し、前記反射光に基づいて前記物体を検出する電子回路部とを含み、
   前記アタッチメントは、
   前記投光部より投光される光を前記監視領域に通過するための第１の開口部と、
   前記第１開口部の周囲に設けられて前記フロントガラスにより反射される光が前記受光部により受光されないように遮光する第１の遮光部と、
   前記反射光が前記受光部に通過するための第２の開口部と、前記第２の開口部の周囲に設けられて前記監視領域外からの反射光を遮光する第２の遮光部とが一体として形成されており、
   前記第１の遮光部の一端は、前記フロントガラスに沿うように前記フロントガラスの傾斜に応じた形状に設定され、
   前記第２の遮光部の一端は、前記フロントガラスに沿うように前記フロントガラスの傾斜に応じた形状に設定され、
   前記アタッチメントの前記形状は、様々な傾斜の前記フロントガラスに設置可能な形状のものを含む
   レーザレーダ装置。
2. 前記第１の遮光部は、前記投光部により光が投光される範囲のうち前記フロントガラスにより反射される光の範囲を遮光する第１の遮光壁を含み、
   前記第２の遮光部は、前記フロントガラスで反射される光が、前記受光部により受光されることがないように遮光する第２の遮光壁を含み、
   前記投光部により光が投光される範囲のうち前記フロントガラスにより反射される光の範囲を遮光する第１の遮光底と、
   前記フロントガラスで反射される光が、前記受光部により受光されることがないように遮光する第２の遮光底とをさらに含む
   請求項１に記載のレーザレーダ装置。

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