JP2506106Y2

JP2506106Y2 - 車両用光レ―ダ装置

Info

Publication number: JP2506106Y2
Application number: JP1992014922U
Authority: JP
Inventors: 裕史田中
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 1999-04-05
Also published as: JPH04113085U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、特に車両に設けられた
光を用いたレーダ装置に関し、このレーダ装置が有する
発光手段の劣化を抑制するようにした車両用光レーダ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光レーダ装置を車両に取付けることによ
り車両の進行方向に存在する障害物を検出し、走行の安
全を確保したり、または先行車と自車との車間距離を検
出し、安全車間距離を常に保ち、安全走行できるように
自車速を制御するものが提案されている。

【０００３】図４は、このような場合に用いられる車両
用光レーダ装置の一例を示すものであり、この車両用光
レーダ装置を構成する光レーダ測距装置１は、例えば、
先行車と自車との間の車間距離を求めるとともに、車速
センサを使用して自車速を検出し、この自車速に基づい
て先行車との間の最適車間距離を演算により求め、この
求めた最適車間距離を常に維持するように自車速を自動
制御する車両用走行制御装置に使用されるものである
（例えば特開昭５８−２０３５２４号公報）。

【０００４】この光レーダ測距装置１は、制御回路３を
構成するパルス変調器５から出力される図５に示すよう
な繰返し周期Ｔｐが約１００μｓ、パルス幅Ｔｗが約１
２０ｎｓ、波高値Ｖｏの駆動パルス信号ｂを送光器７の
発光素子９に供給して、発光素子９を高速パルス変調駆
動し、発光素子９から波長λ、パルス幅Ｔｗのパルス光
ＬＴを出力している。なお、発光素子９としては、例え
ば、赤外線を発生するレーザダイオードが使用されてい
る。発光素子９から出力されたパルス光ＬＴは、レンズ
１１により集光され、拡がり角θＴのビーム状に成形さ
れた後、車両の進行方向に放射されている。

【０００５】このようにして、放射されたパルス光ＬＴ
は、前方にある物体、例えば先行車で反射され、図５に
示すような微弱な反射光ＬＲとして受光器１３を構成す
る口径の大きいレンズ１５で集光され、太陽光、人口照
明などの外乱光からなる背向雑音を除去する光フィルタ
１７を通過した後、レンズ１５の焦点に位置する受光素
子１９の受光面に入射する。受光素子１９は、この入射
した反射光を光電変換して、図５に示すような高速微小
パルスの反射信号ｃを出力する。この反射信号ｃは、広
帯域増幅器２１で所定レベルまで増幅され、成形された
後、高速パルス信号ｄとなって、信号処理回路２３に供
給される。

【０００６】信号処理回路２３には、パルス変調器５か
ら駆動パルス信号ｂに同期したトリガ信号ａが供給され
ており、信号処理回路２３は、このトリガ信号ａと広帯
域増幅器２１からの高速パルス信号ｄとの時間関係によ
り伝播遅延時間τを計算し、この伝播遅延時間τから物
体までの距離Ｒを次式により算出する。

【０００７】Ｒ＝ｃ・τ／２ここにおいて、ｃは、光速であり、ｃ≒３×１０⁸ｍ／ｓである。

【０００８】このようにして得た距離情報Ｒは、図示し
ない走行制御装置の演算部に供給され、ここで図示しな
い車速センサで検出された自車速に基づいて算出された
安全車間距離Ｒｏと比較されて、偏差ΔＲ＝Ｒ＝Ｒｏが
求められ、この偏差ΔＲを補正する方向に自車速を制御
し、先行車と自車との車間距離を安全車間距離Ｒｏに維
持するようにしている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
車両用光レーダ装置は、発光素子としてレーザダイオー
ドなどを使用しているが、その作動時においては、強力
なパルス光を発生させるために発光素子に高エネルギー
を供給する必要があり、発光素子およびその制御回路は
かなりの高熱を発生する。また、車両用光レーダ装置
は、車両の進行方向、特に車両の前方にある障害物や先
行車を検出するために、車両の前部、具体的にはエンジ
ンルーム前部に取付けられるが、特に、車両のエンジン
ルームは、走行風により冷却されないような車両がのろ
のろ運転の状態にある時や停止してアイドリング状態の
時などに更に高温状態になるので、レーダ装置としては
周囲からかなりの高熱を受ける。このような結果、車両
用光レーダ装置を構成する発光素子は、作動中かなりの
高温状態になることが考えられる。レーザダイオードの
ように半導体からなる発光素子は、高温に対して比較的
弱く、高温状態で作動すると、寿命が極端に短くなった
り、発生するパルス光の強さが異常に低下するという問
題がある。図６は、このような発光素子の温度に対する
素子の寿命を示す特性図であるが、この図に示すよう
に、発光素子の寿命は、たとえば温度が２０℃上昇する
と、一桁も短くなる。このような発光素子の劣化は、レ
ーダ装置の性能低下につながるため、従来から劣化の対
策が切望されていた。

【００１０】本考案は、上記に鑑みてなされたもので、
高温による発光手段の劣化を抑制してその寿命低下を防
止することのできる車両用光レーダ装置を提供すること
を目的とする。

【００１１】本考案は、車両に設けられ、送光手段によ
り光の出力からこの出力した光の反射光を受光手段によ
り受光するまでの伝達遅延時間に基づいて、光の反射体
までの距離を測定する装置において、自車速が所定速度
以下になったときには、装置への給電を一定時間毎に遮
断する給電制御手段とを備えたものである。

【００１２】本考案においては、自車速度が所定速度以
下になったときには、距離を測定する装置への給電が一
定時間毎に遮断され、レーダ装置は間欠的に動作するよ
うになり、車がゆっくりと走っていても又は停止して空
冷が低下し、エンジンルームの室温も上がっても、レー
ダ装置への給電が一定時間毎に遮断されるため、レーダ
装置の劣化を抑制する。また、自車速度が所定速度以下
になったときには駆動は停止しない。

【００１３】

【実施例】以下、本考案を図示の実施例により説明す
る。

【００１４】図１は、本考案の一実施例を示す車両用光
レーダ装置のブロック図である。この図において光レー
ダ部を構成する光レーダ測距装置１は、図４に示す装置
１と同じものであり、この光レーダ測距装置１に対して
電源電圧を連続的又は間欠的に供給するように、次のよ
うな構成の電源供給制御装置２０が接続されている。即
ち、電源供給制御装置２０は、車速を検出して一定走行
距離ｒ毎にパルス信号を発生する車速センサ２５からの
パルス信号を計数して、距離２ｒ毎に出力信号を発生す
るカウンタ回路２７と、カウンタ回路２７からの出力信
号でトリガされ、一定時間出力信号を発生するリトリガ
ブルマルチバイブレータ２９と、このマルチバイブレー
タ２９の出力信号を増幅し、遮断回路３３を駆動する駆
動回路３１と、光レーダ測距装置１への電源電圧の供
給、停止を制御する遮断回路３３とから構成されてい
る。

【００１５】遮断回路３３は、駆動回路３１からの駆動
信号で作動するリレー等で構成されており、そのブレー
ク接点が光レーダ測距装置と電源との間に直列に接続さ
れている。また、遮断回路３３には、半導体スイッチな
どを用いることもできる。

【００１６】次に、作用を説明するに当りまずエンジン
ルーム内の温度について説明する。車両のエンジンルー
ム内の温度は、一般に走行中と停止してアイドリングし
ている時または交通渋滞などで徐行あるいはのろのろ運
転している時とではかなりの差があり、例えば図２に示
すように、停車中は走行中に比べ２０℃近くエンジンル
ーム内の温度が上昇する。

【００１７】図１の車両用光レーダ装置においては、車
両が高速で走行している時には、車両が距離２ｒを走行
する時間は短くなり、カウンタ回路２７の出力信号は短
い時間間隔で発生するため、マルチバイブレータ２９は
連続的にトリガされ続け、連続的に出力信号を発生す
る。これによって、駆動回路３１はオフし続けるため、
遮断回路３３は作動せず、そのブレーク接点を介して光
レーダ測距装置１に連続的に給電され、光レーダ測距装
置１は作動し続ける。また、前述のように交通渋滞など
により車両が低速状態にあったり、または停止し、エン
ジンルーム内の温度が上昇するような場合には、車両が
距離２ｒを通過する時間は非常に長くなるので、カウン
タ回路２７からのマルチバイブレータ２９をトリガする
出力信号の発生時間間隔は長くなり、マルチバイブレー
タ２９からの出力信号の発生間隔も長くなるため、駆動
回路３１がオフになる時間間隔は長くなり、遮断回路３
３が作動しなくなる時間間隔は長くなる。従って、遮断
回路３３の作動時間が長くなるため、光レーダ測距装置
１に電源電圧を供給しない時間が長くなり、光レーダ測
距装置１は、長い停止時間をもって間欠的に作動するよ
うになり、高温状態において発光素子が劣化するのを防
止している。

【００１８】図３は、本考案の車両用光レーダ装置の他
の実施例を示すものである。この実施例においては車両
が停止中において所定の時間間隔で光レーダ測距装置１
を作動させることにより先行車との間の車間距離を常に
監視し、車両が停止中に先行車が走行開始した場合にも
追従走行できるような装置に適用すべく構成したもので
ある。即ち、この車両用光レーダ装置は、自己の車両が
停止状態にあるか否かを検出し、車両が停止状態にある
ことを検出した場合に出力信号を発生する車速判別装置
３５と、この車速判別装置３５の出力信号によって作動
され、所定時間間隔で出力パルスを発生する自走マルチ
バイブレータ３７と、駆動回路３９と、遮断回路４１と
で構成されている。

【００１９】そして、自己の車両が停止状態になったこ
とを車速判別装置３５が検出すると、自走マルチバイブ
レータ３７が作動し、自走マルチバイブレータ３７から
所定間隔で発生する出力パルスが駆動回路３９に供給さ
れる。その結果、遮断回路４１を介して光レーダ測距装
置１に所定の時間間隔で電源電圧が供給され、光レーダ
測距装置１は所定時間毎に作動する。その結果、停車中
においても高温の影響を極力避けながら、先行車との車
間距離を測定し、先行車の走行開始を監視し得るように
しているのである。

【００２０】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
車両に設けられ発光手段による光の出力からこの出力し
た光の反射光の受光までの伝播遅延時間に基づいて光の
反射体までの距離を測定する装置において、検出した自
車速が所定速度以下となったときには、前記装置への給
電を間欠的に遮断するようにしたので、所定速度以下で
はレーダ装置が間欠的に動作しているため、高温による
発光手段の劣化が抑制されてその寿命低下の防止を実現
することができるとともに、先行車の監視をすることが
でき、レーダ装置を先行車追従装置に適用した場合、先
行車を見失うことがないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る車両用光レーダ装置の一実施例を
示すブロック図である。

【図２】車両の走行状態とエンジンルーム内の温度の関
係を示すグラフである。

【図３】本考案の他の実施例を示すブロック図である。

【図４】従来の車両用光レーダ装置の構成図である。

【図５】図４の装置の動作波形図である。

【図６】車両用光レーダ装置に使用される発光素子の温
度に対する寿命の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１光レーダ測距装置７送光器９発光素子１３受光器１９受光素子２０電源供給制御装置（給電制御手段）２５車速センサ

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両に設けられ、送光手段により光の出
力からこの出力した光の反射光を受光手段により受光す
るまでの伝達遅延時間に基づいて、光の反射体までの距
離を測定する装置において、自車速を検出する車速検出手段と、自車速が所定速度以
下になったときには、前記装置への給電を一定時間毎に
遮断する給電制御手段とを有することを特徴とする車両
用光レーダ装置。