JP4304838B2 - 反射測定装置 - Google Patents

Description

【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１００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１ｍｓ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１０４の上に固定される。
【００１１】
尚、図５において、レーザレーダ装置１００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▲１▼〜▲７▼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▲１▼〜▲７▼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】
▲１▼：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。
▲２▼：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】
▲３▼：そして、上記▲１▼で求めた角度と上記▲２▼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。
▲４▼：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】
▲５▼：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。
▲６▼：そして、上記▲４▼で求めた角度と上記▲５▼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】
▲７▼：その後、上記▲１▼，▲２▼を再び行って、その際の▲１▼，▲２▼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▲６▼で求めた上下方向の中心値と上記▲７▼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１０２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▲１▼〜▲７▼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１０６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、パルス状の光を周期的に出力する外部の基準発光源が出力した光を受光部が受けた光の強度（以下、受光強度という）として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、以下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通信手段の通信周期より短く、基準発光源が出力するパルス状の光の周期よりも長い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）Ｔｓ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１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２の構成を採用すれば良い。
【００３６】
即ち、請求項２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通信手段の通信周期より短い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２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Ｔｓ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２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）１１０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Ｓ１２０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１０２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▲１▼〜▲７▼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Ｓ１４０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１１０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１１０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２７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２０００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Ｔａ（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１０００ｍＶ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Ｔ１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 (2)

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、パルス状の光を周期的に出力する外部の基準発光源が出力した光を前記受光部が受けた光の強度（以下、受光強度）として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、
   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前記通信手段の通信周期より短く、前記基準発光源が出力するパルス状の光の周期よりも長い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。
2. 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、パルス状の光を周期的に出力する外部の基準発光源が出力した光を前記受光部が受けた光の強度（以下、受光強度）として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、
   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前記通信手段の通信周期より短い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。

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