JP7254380B2 - Extraction device - Google Patents
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Description
本発明は、光等を出射する出射装置等に関する。 The present invention relates to an emission device and the like for emitting light and the like.
従来、自動車に装着され、電磁波を出射する出射装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の符号変調方式レーダ測距装置は、符号変調又はスペクトル拡散された電磁波を出射する。符号変調方式レーダ測距装置は、自動車等の測距対象物で反射した電磁波を受信器で受信し、測距対象物までの距離を算出する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an emission device that is mounted on an automobile and emits electromagnetic waves is known. For example, the code-modulation type radar ranging apparatus described in
測距対象物までの距離を検出する際に用いられる電磁波としては、例えば、赤外線等の光などが用いられる。自動車の走行車線の左右方向の端部及び外側(以下、単に「走行車線の外側」という。)には、例えば、道路の中央線、路側帯、及び歩道の縁石等に設けられた反射板が存在する。このため、上記の出射装置によって出射された光は、特に、走行車線の外側に設けられた反射板に反射される。よって、出射装置が自動車を検出する場合に、走行車線の外側に設けられた反射板に反射された光を誤検出し、自動車を検出する精度が低下する可能性がある。 As the electromagnetic waves used when detecting the distance to the range-finding object, for example, light such as infrared rays is used. At the left and right ends and outside of the driving lane of automobiles (hereinafter simply referred to as "outside the driving lane"), for example, there are reflectors installed on the center line of the road, the side strip, and the curb of the sidewalk. exist. For this reason, the light emitted by the above-described emitting device is reflected, in particular, by reflectors provided outside the driving lane. Therefore, when the emission device detects an automobile, it may erroneously detect the light reflected by the reflector provided outside the driving lane, thereby deteriorating the accuracy of detecting the automobile.
本発明の目的は、例えば、車両の検出精度を向上させる出射装置等を提供することなどである。 An object of the present invention is, for example, to provide an emission device or the like that improves vehicle detection accuracy.
(1)出射装置は、第一車両に装着され、前記第一車両の前方又は後方である出射方向に光を出射し、前記出射方向に位置する第二車両を検出する出射装置であって、前記光を出射する領域である出射領域に前記光を集中させて出射する指向特性を有する出射部を備え、前記出射領域は、遠い位置である遠方位置に対応する部位である第一部位の左右方向の幅が、前記第一部位より下側の部位である第二部位の前記左右方向の幅より小さい形状である。 (1) The emission device is mounted on a first vehicle, emits light in an emission direction that is in front of or behind the first vehicle, and detects a second vehicle positioned in the emission direction, An emitting portion having directivity characteristics for concentrating and emitting the light in an emitting area, which is an area from which the light is emitted, is provided, and the emitting area is on the left and right of the first part which is a part corresponding to a distant position which is a distant position The width in the direction is smaller than the width in the left-right direction of the second portion, which is a portion below the first portion.
直線状の走行車線を走行する第一車両に配置された出射装置から出射方向を見た場合、第二車両は、出射装置から遠い位置にあるほど、上方に位置し、且つ小さくなる。また、走行車線は、出射装置から遠い位置ほど、上方に位置し、且つ左右方向の幅は小さくなる。本発明においては、出射領域は、遠方位置に対応する部位である第一部位の左右方向の幅が、第一部位の下側の部位である第二部位の左右方向の幅より小さい。第一部位は、第二車両が遠方位置にある場合に当該第二車両を検出するための部位である。第二部位は、第二車両が近い位置にある場合に当該第二車両を検出するための部位である。第二車両の大きさと、走行車線の左右方向の幅に合わせて、出射領域が設定されている。このため、出射領域を直線状の走行車線に合わせた場合に、走行車線の外側の反射板に照射される出射領域の光が小さくなる。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。故に、第二車両の検出精度が向上する。なお、出射領域において、第一部位と第二部位との間は分断されるとよい。また、出射領域は、第一部位から第二部位まで連続するとよい。 When the emission direction is viewed from the emission device arranged in the first vehicle traveling in a straight lane, the farther the second vehicle is from the emission device, the higher and smaller the second vehicle. In addition, the farther the travel lane is from the emission device, the higher the travel lane and the smaller the width in the left-right direction. In the present invention, in the emission area, the width in the horizontal direction of the first portion corresponding to the distant position is smaller than the width in the horizontal direction of the second portion below the first portion. The first portion is a portion for detecting the second vehicle when the second vehicle is at a distant position. The second part is a part for detecting the second vehicle when the second vehicle is in a close position. The emission area is set according to the size of the second vehicle and the width of the lane in the left-right direction. Therefore, when the emission area is aligned with the straight traffic lane, the amount of light emitted from the emission area to the reflector outside the traffic lane is reduced. Therefore, when the light emitted from the emission device is detected to detect the second vehicle, the possibility of erroneously detecting the reflector on the outside of the travel lane is reduced. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved. In addition, it is preferable that the first portion and the second portion are separated from each other in the emission area. Also, the emission area is preferably continuous from the first part to the second part.
なお、例えば、出射部は、光を生成する生成部と、生成部によって生成された光を屈折させて出射領域に光を出射する出射レンズ部とを備える。この場合、出射装置は、出射レンズ部によって光を屈折させることで、出射領域に光を集中させることができる。よって、生成部の形状を、出射領域に光を出射する特殊な形状にする必要がない。よって、生成部のコストを低減できる。なお、生成部は、LED(Light Emitting Diode)とすればよい。また、生成部は、特にLD(Laser Diode)とするとよい。この場合、出射装置がフロントガラスの内側に装着された場合でも、フロントガラスを透過させて、より遠くの第二車両に光を到達させることができる。 In addition, for example, the emission section includes a generation section that generates light, and an emission lens section that refracts the light generated by the generation section and emits the light to the emission region. In this case, the emission device can concentrate the light on the emission area by refracting the light with the emission lens section. Therefore, it is not necessary to make the shape of the generator into a special shape for emitting light to the emission area. Therefore, the cost of the generator can be reduced. Note that the generator may be an LED (Light Emitting Diode). Moreover, it is preferable that the generation unit is particularly an LD (Laser Diode). In this case, even when the emitting device is mounted inside the windshield, the light can be transmitted through the windshield and reach the second vehicle which is farther away.
また、出射領域は、四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の辺の少なくとも一方が、上方向に向かうほど、出射領域の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線の左右方向の少なくとも一方側の反射板に照射される光の輝度が小さくなりやすい。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。よって、第二車両の検出精度が向上する。 Further, the emission area is preferably a quadrangle, and at least one of a pair of sides opposed to each other in the left-right direction is inclined inwardly of the emission area as it goes upward. In this case, the brightness of the light irradiated to the reflectors on at least one side in the left-right direction of the driving lane tends to decrease. Therefore, when the light emitted from the emission device is detected to detect the second vehicle, the possibility of erroneously detecting the reflector on the outside of the travel lane is reduced. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved.
(2)前記出射装置において、前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であるとよい。第一車両に配置された出射装置から走行車線を見た場合、走行車線は台形となる。このため、第二車両に設けられた反射板は、光が集中する台形の範囲に入る場合が多い。よって、出射領域が台形とは異なる形状である場合に比べて、走行車線の外側の反射板に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、第二車両の反射板に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、第二車両をより確実に検出できる。 (2) In the emission device, the emission region preferably has a trapezoidal shape projected onto a plane normal to the emission direction, with the first portion being the upper portion and the second portion being the lower portion. . When the driving lane is viewed from the emission device arranged in the first vehicle, the driving lane is trapezoidal. For this reason, the reflector provided on the second vehicle often falls within a trapezoidal range in which light is concentrated. Therefore, compared to the case where the emission area has a shape different from a trapezoid, the brightness of the light irradiated to the reflector on the outside of the driving lane is likely to become smaller, and the light irradiated to the reflector of the second vehicle is more likely to be reduced. Brightness tends to increase. Therefore, when detecting the second vehicle by detecting the light emitted from the emission device, the second vehicle can be detected more reliably.
なお、出射領域は、三角形又は四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の辺の両方が、上方向に向かうほど、出射領域の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線の左右方向の両方の反射板に照射される光の輝度が小さくなりやすい。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。よって、第二車両の検出精度が向上する。 In addition, the emission area may be triangular or quadrangular, and both of a pair of sides opposed to each other in the left-right direction may be inclined toward the inside of the emission area as they go upward. In this case, the brightness of the light illuminating both the left and right reflectors of the driving lane tends to decrease. Therefore, when the light emitted from the emission device is detected to detect the second vehicle, the possibility of erroneously detecting the reflector on the outside of the travel lane is reduced. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved.
ところで、出射領域は、走行車線の外側の反射板の影響を排除できる形状の三角形でもよい。しかし、三角形の上側の頂点の部分は点となるので、第一車両が走行車線の中央から左右にずれた場合、第二車両を検出できなくなる可能性が高くなる。そこで、第一車両が走行車線の中央から左右にずれた場合でもより確実に検出できるように、上辺を設け、出射領域を台形としている。台形状の出射領域の上辺の長さは、例えば、第二車両の検出対象距離の位置における走行車線に対応する長さであるとよい。 By the way, the exit area may be a triangular shape that can eliminate the influence of the reflector on the outside of the traffic lane. However, since the upper vertex portion of the triangle is a point, if the first vehicle deviates to the left or right from the center of the driving lane, there is a high possibility that the second vehicle cannot be detected. Therefore, the upper side is provided and the emission area is trapezoidal so that even if the first vehicle deviates to the left or right from the center of the driving lane, it can be detected more reliably. The length of the upper side of the trapezoidal emission area may be, for example, the length corresponding to the travel lane at the position of the detection target distance of the second vehicle.
また、例えば、出射装置は、第一車両において、出射方向が水平方向になるように装着可能な装着部を備えるとよい。また、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々と、出射装置から見た走行車線の左右の線とが平行に近くなるとよい。例えば、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々と、底辺とのなす角が、45度の場合、出射装置から見た走行車線の左右の線と左右方向とがなす角度が45度となるように設定するとよい。この場合、走行車線の外側の反射板に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、第二車両の反射板に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、第二車両をより確実に検出できる。台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線よりもやや外側にあるとよい。この場合、出射装置から見た走行車線の左右の線の外側にある反射板に光が照射され難いとよい。また、望ましくは、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線と同じ位置にあるとよい。さらに望ましくは、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線の内側にあるとよい。また、出射領域は、例えば、幹線道路など、左右方向の幅が比較的広い道路にあわせるとよい。左右方向の幅が広い道路は、自動車の速度が速くなりやすいので、第二車両までの車間距離が、走行の安全性の面で重要になる。その速度が速くなりやすい道路において出射装置が用いられることで、走行の安全性が向上する。 Further, for example, the emission device may include a mounting portion that can be mounted so that the emission direction is horizontal in the first vehicle. Further, it is preferable that each of the oblique sides positioned on the left and right of the trapezoidal emission area and the lines on the left and right of the driving lane viewed from the emission device are nearly parallel. For example, if the angle formed by each of the oblique sides located on the left and right of the trapezoidal emission area and the base is 45 degrees, the angle formed by the left and right lines of the driving lane viewed from the emission device and the left and right direction is 45 degrees. should be set so that In this case, the brightness of the light radiated on the reflector on the outside of the traveling lane tends to decrease, and the brightness of the light radiated on the reflector of the second vehicle tends to increase. Therefore, when detecting the second vehicle by detecting the light emitted from the emission device, the second vehicle can be detected more reliably. It is preferable that the left and right oblique sides of the trapezoidal emission area are located slightly outside the left and right lines of the traffic lane as viewed from the emission device. In this case, it is preferable that the light is less likely to irradiate the reflectors outside the left and right lines of the driving lane as seen from the emission device. Further, it is preferable that the left and right oblique sides of the trapezoidal emission area are located at the same positions as the left and right lines of the traffic lane as seen from the emission device. More preferably, each of the left and right oblique sides of the trapezoidal emission area is inside the left and right lines of the traffic lane viewed from the emission device. In addition, it is preferable that the emission area is adapted to a road having a relatively wide width in the left-right direction, such as a highway. Vehicles tend to move faster on roads that are wide in the left-right direction, so the inter-vehicle distance to the second vehicle is important in terms of driving safety. Driving safety is improved by using the emission device on roads where the speed tends to be high.
(3)前記出射装置における前記出射領域において、前記第一部位の前記光の輝度は、前記第二部位の前記光の輝度より大きいとよい。この場合、第一部位の光の輝度が、第二部位の光の輝度以下である場合に比べて、より遠くに光を到達させることができる。遠方位置にある第二車両を検出するための第一部位の輝度が大きく、より遠くに光を到達させることができるので、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、より遠くの第二車両を検出できる。 (3) In the emission area of the emission device, the brightness of the light at the first portion may be higher than the brightness of the light at the second portion. In this case, the light can reach farther than when the brightness of the light at the first portion is equal to or less than the brightness of the light at the second portion. When the second vehicle is detected by detecting the light emitted from the emission device, because the brightness of the first part for detecting the second vehicle at a distant position is high and the light can reach farther. , the second vehicle, which is farther away, can be detected.
(4)前記出射装置は、前記出射部によって出射された前記光が反射した反射光を受光する受光部を備え、前記受光部の上部は、前記出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う形状を有するとよい。この場合、受光部が、光の出射領域の上部に沿う形状を有しない場合に比べて、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。よって、出射装置は、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。 (4) The emitting device includes a light receiving section for receiving reflected light reflected by the light emitted by the emitting section, and the upper portion of the light receiving section is positioned above the area on which the reflected light of the emitting area is incident. It is preferable to have a shape that follows. In this case, compared to the case where the light receiving part does not have a shape along the upper part of the light emitting area, the area usable for receiving the light emitted to the light emitting area can be increased among the light receiving areas of the light receiving part. can be done. Therefore, a wider range of light can be received. Therefore, the emission device can further improve the detection accuracy of the second vehicle.
なお、受光部としては、例えば、1つのフォトダイオードが使用される。1つのフォトダイオードが用いられる場合、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積が小さければ、感度が低下する。しかし、本発明のように、受光部が、光の出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う形状とし、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積を大きくすることで、1つのフォトダイオードであっても感度が向上する。よって、出射装置は、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。 For example, one photodiode is used as the light receiving unit. When one photodiode is used, if the area available for receiving the light emitted to the emission region is small in the light receiving area of the light receiving section, the sensitivity is lowered. However, as in the present invention, the light-receiving part has a shape along the upper part of the region where the reflected light is incident in the light-emitting region, and by increasing the area that can be used for receiving the light emitted from the light-emitting region, Even with a single photodiode, the sensitivity is improved. Therefore, the emission device can further improve the detection accuracy of the second vehicle.
(5)前記出射装置において、前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であり、前記受光部は、四角形であり、1の角部が上側に位置するとよい。四角形の受光部の1の角部が上側に位置する場合、上側の角部を形成する2つの辺の両方が、台形状の出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う。このため、四角形の上側の辺が左右方向と平行になるように受光部が配置される場合に比べて、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の反射光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。故に、出射装置は、四角形の受光部を使用した状態で、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。 (5) In the emission device, the emission region has a trapezoidal shape projected onto a plane normal to the emission direction, with the first portion being an upper portion and the second portion being a lower portion, and The light-receiving part is preferably rectangular, and one corner is positioned on the upper side. When one corner of the quadrangular light-receiving part is positioned on the upper side, both of the two sides forming the upper corner are along the upper part of the area where the reflected light of the trapezoidal emission area is incident. For this reason, compared to the case where the light receiving section is arranged so that the upper side of the square is parallel to the horizontal direction, the light receiving area of the light receiving section is used for receiving the reflected light of the light emitted to the output area. possible area can be increased. Therefore, a wider range of light can be received. Therefore, the emission device can further improve the detection accuracy of the second vehicle while using the rectangular light receiving section.
(6)前記出射装置は、前記反射光を前記受光部に導く受光レンズを備え、前記受光レンズは、光学的中心軸を複数有し、前記光学的中心軸は、前記受光部の内側に位置するとよい。ここで、受光部の受光領域を広角化するためには、受光部の面積を大きくしたり、受光レンズの焦点距離を短くしたりするなどの手段が考えられる。受光部の面積を大きくすると、受光部の電気容量が大きくなり、光を受光したときの波形がなまり易くなる。このため、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。よって、受光部を大きくすることには、限界がある。また、受光レンズの焦点距離を短くする場合、受光レンズの面積が小さくなり、受光レンズの集光能力が低下する。このため、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。このため、受光レンズの焦点距離を短くすることには、限界がある。 (6) The emission device includes a light receiving lens that guides the reflected light to the light receiving section, the light receiving lens has a plurality of optical central axes, and the optical central axes are positioned inside the light receiving section. do it. In order to widen the light-receiving area of the light-receiving section, it is conceivable to increase the area of the light-receiving section or shorten the focal length of the light-receiving lens. When the area of the light receiving portion is increased, the electric capacity of the light receiving portion increases, and the waveform of the light received is likely to be dull. Therefore, there is a possibility that the detection accuracy of the second vehicle will be lowered. Therefore, there is a limit to enlarging the light receiving portion. Further, when the focal length of the light receiving lens is shortened, the area of the light receiving lens becomes small, and the light collecting ability of the light receiving lens deteriorates. Therefore, there is a possibility that the detection accuracy of the second vehicle will be lowered. Therefore, there is a limit to shortening the focal length of the light receiving lens.
本発明では、受光レンズは、光学的中心軸を複数有する。このため、1つの光学的中心軸を有するレンズの場合に比べて、受光部が受光可能な受光領域が大きくなる。すなわち、受光部の面積を大きくすることなく、受光領域を大きくすることができる。受光領域が大きくなるので、より広い範囲に位置する第二車両を検出することができ、第二車両の検出精度が向上する。 In the present invention, the light receiving lens has multiple optical central axes. Therefore, the light-receiving area in which the light-receiving section can receive light becomes larger than in the case of a lens having one optical central axis. That is, the light receiving area can be increased without increasing the area of the light receiving section. Since the light-receiving area becomes large, it is possible to detect the second vehicle located in a wider range, thereby improving the detection accuracy of the second vehicle.
また、1つの光学的中心軸を有する場合と比較して、受光レンズが小さくなって集光能力が低下することを抑制しつつ、受光領域を大きくすることができる。受光領域が大きくなるので、より広い範囲に位置する第二車両を検出することができ、第二車両の検出精度が向上する。 In addition, compared to the case of having one optical central axis, it is possible to increase the light receiving area while suppressing the decrease in the light collecting ability due to the size of the light receiving lens. Since the light-receiving area becomes large, it is possible to detect the second vehicle located in a wider range, thereby improving the detection accuracy of the second vehicle.
(7)前記出射装置において、前記受光レンズは、主レンズと、補助レンズとを備え、前記補助レンズは、前記主レンズの下側に配置され、前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より下側に位置するとよい。この場合、主レンズのみが設けられている場合よりも、より下側の光を受光部に導くことができる。よって、主レンズのみが設けられている場合よりも、受光部が下側の光を受光できる領域が大きくなる。 (7) In the emission device, the light receiving lens includes a main lens and an auxiliary lens, the auxiliary lens is arranged below the main lens, and the optical center axis of the auxiliary lens is aligned with the It is preferably located below the optical central axis of the main lens. In this case, light from the lower side can be guided to the light receiving section as compared with the case where only the main lens is provided. Therefore, compared to the case where only the main lens is provided, the area where the light receiving section can receive the light from the lower side becomes larger.
ここで、出射装置から見た場合、出射装置から第二車両までの距離が遠いほど、第二車両の反射板は、上側に位置し、出射装置から第二車両までの距離が近いほど、第二車両の反射板は下側に位置する。本発明においては、下側の光を受光できる領域が大きくなることで、上下方向における光を受光できる領域が大きくなる。よって、主レンズのみが設けられている場合に比べて、第二車両の反射板を検出できる距離の範囲が大きくなる。また。1つのレンズで受光範囲を大きくする場合に比べて、レンズが大きくなり過ぎない。よって、出射装置が大型化する可能性を低減できる。また、補助レンズは主レンズよりも小さいとよい。 Here, when viewed from the emission device, the longer the distance from the emission device to the second vehicle, the higher the reflector of the second vehicle is located, and the shorter the distance from the emission device to the second vehicle, the higher the second vehicle. The reflectors of the two vehicles are located on the lower side. In the present invention, the region capable of receiving light in the vertical direction is increased by increasing the region capable of receiving light from the lower side. Therefore, compared to the case where only the main lens is provided, the range of distances over which the reflector of the second vehicle can be detected becomes larger. again. The lens does not become too large as compared with the case of enlarging the light receiving range with one lens. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the emission device is enlarged. Also, the auxiliary lens is preferably smaller than the main lens.
(8)前記出射装置において、前記補助レンズは、前記左右方向に2つ並べて設けられ、一方の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の一方側に位置し、他の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の他方側に位置するとよい。この場合、補助レンズは、主レンズの下側において、左右方向に2つ並べて設けられている。よって、1つの補助レンズが設けられている場合に比べて、受光領域の下側の部位の受光範囲が左右方向に大きくなる。本発明では、第二部位は、第一部位より下側に位置するので、出射領域の下部の左右方向の幅は、上部の左右方向の幅よりも大きくなる傾向にある。しかし、2つの補助レンズが設けられていることによって、出射領域の下部の幅に合わせて受光範囲を設定することができる。よって、出射領域に出射された光の反射光をより確実に受光することができ、第二車両の検出精度がさらに向上する。また、一方の補助レンズが、他方の補助レンズと左右対称の形状であるとよい。また、一方の補助レンズの光学的中心軸と、他方の補助レンズの光学的中心軸とが、主レンズの光学的中心軸を基準として左右対称の位置にあるとよい。 (8) In the emission device, two auxiliary lenses are provided side by side in the left-right direction, and the optical center axis of one of the auxiliary lenses is located in the left-right direction from the optical center axis of the main lens. It is preferable that the optical central axis of the other auxiliary lens is positioned on the other side in the horizontal direction from the optical central axis of the main lens. In this case, two auxiliary lenses are arranged side by side in the horizontal direction below the main lens. Therefore, compared with the case where one auxiliary lens is provided, the light-receiving range of the portion below the light-receiving area becomes larger in the left-right direction. In the present invention, since the second portion is positioned below the first portion, the width in the horizontal direction of the lower portion of the emission area tends to be larger than the width in the horizontal direction of the upper portion. However, since the two auxiliary lenses are provided, the light receiving range can be set according to the width of the lower portion of the emission area. Therefore, the reflected light of the light emitted to the emission area can be received more reliably, and the detection accuracy of the second vehicle is further improved. Moreover, it is preferable that one of the auxiliary lenses has a shape symmetrical to the other auxiliary lens. Also, the optical central axis of one auxiliary lens and the optical central axis of the other auxiliary lens may be positioned symmetrically with respect to the optical central axis of the main lens.
なお、主レンズと補助レンズとは、一体形成されるとよい。この場合、主レンズと補助レンズとを別々に形成する場合に比べて、主レンズと補助レンズとの境界線で光が屈曲及び反射し難い。よって、主レンズと補助レンズとが別々に形成されている場合に比べて、受光部により確実に光を導くことができる。よって、第二車両の検出精度が向上する。 Note that the main lens and the auxiliary lens are preferably formed integrally. In this case, compared to the case where the main lens and the auxiliary lens are formed separately, light is less likely to be bent or reflected at the boundary line between the main lens and the auxiliary lens. Therefore, compared to the case where the main lens and the auxiliary lens are formed separately, the light can be guided more reliably to the light receiving section. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved.
(9)前記出射装置において、前記主レンズは円形であり、前記補助レンズは、前記主レンズにおける前記補助レンズに隣接する部位と同じ形状を有するとよい。この場合、主レンズと補助レンズとの焦点距離が同じ状態で、反射光が受光部に受光される。よって、主レンズと補助レンズとの焦点距離が互いに異なる場合に比べて、第二車両の検出精度が向上する。 (9) In the emission device, the main lens may be circular, and the auxiliary lens may have the same shape as a portion of the main lens adjacent to the auxiliary lens. In this case, the reflected light is received by the light receiving section while the focal lengths of the main lens and the auxiliary lens are the same. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved compared to the case where the focal lengths of the main lens and the auxiliary lens are different from each other.
(10)前記出射装置は、前記受光部と前記受光レンズとを支持する筐体と、前記筐体内において、前記受光レンズから入射した前記光の一部を反射して前記受光部に導く反射部とを備えるとよい。この場合、反射部が設けられていない場合に比べて、受光部に到達する反射光の輝度が大きくなる。よって、出射装置は、より確実に第二車両を検出できる。 (10) The emission device includes a housing that supports the light receiving section and the light receiving lens, and a reflecting section within the housing that reflects part of the light incident from the light receiving lens and guides it to the light receiving section. and In this case, the brightness of the reflected light reaching the light receiving section is higher than when the reflecting section is not provided. Therefore, the emission device can more reliably detect the second vehicle.
(11)前記出射装置は、前記筐体内において前記受光部よりも下側に設けられ、前記反射部よりも前記光を前記受光部に導き難い難反射部を備え、前記反射部は、少なくとも前記受光部よりも上側に到達した前記光を反射して、前記受光部に導くとよい。出射領域の第二部位の周辺からの光の一部は、主レンズ又は補助レンズを介して、受光部よりも上側に到達する。受光部よりも上側に到達した光は、反射部によって受光部に導かれる。このため、出射装置は、近くの第二車両をより確実に検出できる。一方、出射領域の第一部位の周辺からの光の一部は、受光部よりも下側に到達する。受光部よりも下側には、難反射部が設けられているため、光が反射し難い。出射装置の第一部位の光が出射される位置の走行車線は、左右方向の幅が狭く、走行車線の外側の反射板に光が照射されやすいが、難反射部によって、受光部に導かれ難いので、反射板を誤検出する可能性をさらに低減できる。 (11) The emitting device includes a non-reflecting section provided below the light receiving section in the housing and making it more difficult to guide the light to the light receiving section than the reflecting section. It is preferable that the light that has reached the upper side of the light receiving section is reflected and guided to the light receiving section. Part of the light from the periphery of the second portion of the emission area reaches above the light receiving section via the main lens or the auxiliary lens. The light reaching above the light receiving section is guided to the light receiving section by the reflecting section. Therefore, the emission device can more reliably detect the nearby second vehicle. On the other hand, part of the light from the periphery of the first portion of the emission area reaches below the light receiving section. Since the low-reflection portion is provided below the light-receiving portion, light is less likely to be reflected. The traffic lane at the position where the light of the first part of the emission device is emitted is narrow in the left-right direction, and the light is easily irradiated to the reflectors outside the traffic lane. Therefore, it is possible to further reduce the possibility of erroneous detection of the reflector.
(12)前記出射装置において、前記受光部は、四角形であり、一の角部が上側に位置し、前記反射部は、前記一の角部を形成する一対の辺の夫々から延びるとよい。この場合、反射部に反射された光が、より確実に受光部に到達する。よって、第二車両の検出精度が向上する。 (12) In the emitting device, it is preferable that the light-receiving section is square, one corner is positioned on the upper side, and the reflecting section extends from each of a pair of sides forming the one corner. In this case, the light reflected by the reflecting section reaches the light receiving section more reliably. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved.
(13)前記出射装置において、前記出射部と前記受光レンズとは互いに隣に配置されるとよい。この場合、出射部と受光レンズとの間が離れている場合に比べて、出射領域と、受光部によって受光される領域とが重なりやすい。よって、第二車両の検出精度が向上する。 (13) In the emission device, the emission section and the light receiving lens may be arranged next to each other. In this case, the emitting area and the area received by the light receiving section tend to overlap, compared to the case where the emitting section and the light receiving lens are separated. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved.
(14)前記出射装置は、前記出射部に前記光を出射させる出射制御手段と、前記受光部によって受光される前記光を含む信号を、等価時間サンプリング法によるサンプリング間隔でサンプリングする等価時間サンプリング手段とを備え、前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間に応じて、出射する前記光の輝度を変化させるとよい。例えば、出射装置から第二車両までの距離が近ければ近いほど、受光部に受光される反射光の輝度が大きくなりやすい。また、例えば、発光側のレンズの特性、又は、受光側のレンズの特性等によって、出射装置から第二車両までの距離が、所定範囲の距離である場合に、受光部に受光される反射光の輝度が大きくなる場合がある。受光部によって受光される反射光の輝度が大きくなると、受光部によって受光された反射光に基づく電圧を、アンプ回路等で増幅する場合に、アンプ回路が飽和する可能性がある。このため、アンプ回路の飽和した後に、正常な状態に戻るのに時間を要し、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。 (14) The emission device includes emission control means for causing the emission section to emit the light, and equivalent time sampling means for sampling a signal containing the light received by the light receiving section at sampling intervals according to an equivalent time sampling method. and, preferably, the emission control means changes the brightness of the emitted light according to the time from the emission of the light to the sampling by the equivalent time sampling means. For example, the closer the distance from the emission device to the second vehicle, the higher the brightness of the reflected light received by the light receiving unit. Further, for example, when the distance from the emission device to the second vehicle is within a predetermined range due to the characteristics of the lens on the light-emitting side or the characteristics of the lens on the light-receiving side, the reflected light is received by the light-receiving unit. brightness may increase. If the brightness of the reflected light received by the light-receiving unit increases, the amplifier circuit may saturate when the voltage based on the reflected light received by the light-receiving unit is amplified by an amplifier circuit or the like. For this reason, after the amplifier circuit is saturated, it takes time to return to a normal state, and there is a possibility that the detection accuracy of the second vehicle is lowered.
等価時間サンプリング法では、第二車両までの距離に応じて、発光部から光が出射されてから、サンプリングされるまでの時間が変化する。本発明では、発光部から光が出射されてから、サンプリングされるまでの時間に応じて、出射される光の輝度が変化する。このため、例えば、アンプ回路が飽和する可能性のある範囲では、発光部から出射される光の輝度を低下させることができる。よって、アンプ回路が飽和する可能性が低減される。また、飽和した場合でも、飽和からのリカバリー時間を短縮できる。よって、第二車両の検出精度が向上する。また、光の輝度が変化せず、遠方の第二車両を検出するための輝度で常に光が出射される場合に比べて、消費電力が低減される。また、等価時間サンプリング法は、光が出射されない時間があるので、強い光が、連続して出力され続けることが防止される。 In the equivalent time sampling method, the time from when the light is emitted from the light emitting unit until it is sampled changes according to the distance to the second vehicle. In the present invention, the brightness of the emitted light changes according to the time from when the light is emitted from the light emitting section until it is sampled. Therefore, for example, in a range where the amplifier circuit may be saturated, the luminance of light emitted from the light emitting section can be reduced. Therefore, the possibility of saturating the amplifier circuit is reduced. Moreover, even when saturated, the recovery time from saturation can be shortened. Therefore, the detection accuracy of the second vehicle is improved. In addition, the power consumption is reduced compared to the case where the brightness of the light does not change and the light is always emitted with the brightness for detecting the distant second vehicle. Also, in the equivalent time sampling method, since there is a time during which light is not emitted, strong light is prevented from being continuously output.
ところで、光のパルスの周波数は高い(例えば、パルスの周波数の単位がナノセック)ため、非常に高いサンプリング周波数が要求され、部品が高価になる等の問題が発生する場合がある。そこで、本発明では、等価サンプリング法によって、サンプリングを行っている。 By the way, since the frequency of light pulses is high (for example, the unit of pulse frequency is nanosec), a very high sampling frequency is required, which may cause problems such as high component costs. Therefore, in the present invention, sampling is performed by the equivalent sampling method.
なお、出射装置は、第二車両を検出する距離の範囲において、最も遠い位置まで光を到達させるために必要な強度の光を出射する。このため、光の強度が強くなる場合がある。また、例えば出射装置を車室内に設置する場合、フロントガラス等を透過させる必要があるため、光の強度がさらに強くなる場合がある。強度の強い光を出射し続ける場合、人の目などへの影響を考慮する必要がある。よって、光を出射し続けるのではなく、パルス状の光を出射し、光を出射していない時間を設けることで、光の強度の平均値を小さくする。これによって、人の目などへの影響を軽減することができる。例えば、パルス同士の間隔をパルスの幅よりも2倍大きくするとよい。さらに望ましくは、パルス同士の間隔を、パルス幅よりも1000倍以上に大きくするとよい。 In addition, the emitting device emits the light with the intensity necessary for the light to reach the farthest position in the range of the distance for detecting the second vehicle. For this reason, the intensity of light may increase. Further, for example, when the light emitting device is installed in the passenger compartment, the light needs to be transmitted through a windshield or the like, which may increase the intensity of the light. When continuously emitting light with high intensity, it is necessary to consider the effects on the human eye. Therefore, instead of continuously emitting light, pulsed light is emitted and a period of time during which no light is emitted is provided, thereby reducing the average value of the intensity of light. As a result, the influence on the human eyes can be reduced. For example, the interval between pulses may be twice as large as the pulse width. More preferably, the interval between pulses should be 1000 times or more larger than the pulse width.
(15)前記出射装置において、前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させるとよい。出射装置から第二車両までの距離が近ければ近いほど、受光部によって受光される光の輝度が大きくなりやすい。本発明では、光を出射してから等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い光が発光部から出射される。このため、光の輝度が調整されない場合に比べて、出射装置から第二車両までの距離が近い場合に受光される光の輝度を低下させることができる。よって、アンプ回路が飽和する可能性を低減でき、第二車両の検出精度が向上する。 (15) In the emission device, the emission control means causes the emission unit to emit the light having a lower brightness as the time from emission of the light to sampling by the equivalent time sampling means is shorter. good. The closer the distance from the emission device to the second vehicle, the higher the brightness of the light received by the light receiving unit. In the present invention, the shorter the time from the emission of the light to the sampling by the equivalent time sampling means, the lower the luminance of the light emitted from the light emitting section. Therefore, compared to the case where the brightness of light is not adjusted, the brightness of light received when the distance from the emission device to the second vehicle is short can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the possibility of saturation of the amplifier circuit, and improve the detection accuracy of the second vehicle.
(16)前記出射装置において、前記出射制御手段は、前記出射部に電圧を供給する電源回路を備え、前記電源回路は、DC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの出力側に接続される第一の抵抗器と、グラウンドに接続される第二の抵抗器とを含み、前記DC/DCコンバータのリファレンス入力端子に分割電圧を入力し、前記DC/DCコンバータの出力電圧の設定に用いられる分割抵抗器と、パルス信号が入力される積分回路と、前記積分回路の出力側と前記リファレンス入力端子との間に設けられる第三の抵抗器とを備え、前記積分回路にパルス信号が入力され、前記リファレンス入力端子に加えられる電圧が変動し、前記DC/DCコンバータの出力電圧が変動することで、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させるとよい。この場合、積分回路からの出力によってリファレンス入力端子に入力される電圧を変動させることで、光を出射してから等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い光を発光部に出射させる機能を実現できる。 (16) In the emission device, the emission control means includes a power circuit that supplies voltage to the emission section, and the power circuit is connected to a DC/DC converter and an output side of the DC/DC converter. a first resistor and a second resistor connected to ground for inputting a divided voltage to the reference input terminal of the DC/DC converter and used to set the output voltage of the DC/DC converter A dividing resistor, an integration circuit to which a pulse signal is input, and a third resistor provided between an output side of the integration circuit and the reference input terminal, and a pulse signal is input to the integration circuit. , the voltage applied to the reference input terminal fluctuates, and the output voltage of the DC/DC converter fluctuates. It is preferable that the light having a low brightness is emitted to the emitting section. In this case, by varying the voltage input to the reference input terminal according to the output from the integrating circuit, the shorter the time from the emission of the light to the sampling by the equivalent time sampling means, the lower the luminance of the emitted light. It is possible to realize the function of emitting to the part.
(17)前記出射装置において、前記等価時間サンプリング手段は、前記出射部によって前記光が出射される前に、前記受光部によって受光された信号を取得する第一取得手段と、前記出射部によって前記光が出射された後で、前記等価時間サンプリング法による前記サンプリング間隔で、前記受光部によって受光された信号を取得する第二取得手段と、前記第一取得手段によって取得された信号と、前記第二取得手段によって取得された信号との差に基づく信号を取得する第三取得手段と、前記第三取得手段によって取得された信号の符号化を行う符号化手段とを備えるとよい。 (17) In the emission device, the equivalent time sampling means includes first acquisition means for acquiring a signal received by the light receiving section before the light is emitted by the emission section; After the light is emitted, at the sampling interval by the equivalent time sampling method, second acquisition means for acquiring the signal received by the light receiving unit; the signal acquired by the first acquisition means; It is preferable to provide a third acquisition means for acquiring a signal based on a difference from the signal acquired by the second acquisition means, and an encoding means for encoding the signal acquired by the third acquisition means.
受光部によって取得される信号には、回路ノイズ、外来電気ノイズ、外来光ノイズなどの各種ノイズが含まれる場合がある。反射光の信号レベルは非常に小さいので、ノイズの影響によって、S/N比が低下すると、感度劣化の要因となり、第二車両を検出可能な距離が短くなる場合がある。S/N比を改善する手段として、バンドパスフィルター(BPF)を使用することが考えられるが、反射光の信号波形は矩形波であるので、BPFの帯域を狭帯域にすると、反射光の信号の波形が崩れる場合がある。このため、感度劣化の要因となり、第二車両を検出可能な距離が短くなる場合がある。 A signal acquired by the light receiving unit may contain various types of noise such as circuit noise, external electrical noise, and external optical noise. Since the signal level of the reflected light is very small, if the S/N ratio is lowered due to the influence of noise, it becomes a factor of sensitivity deterioration, and the detectable distance of the second vehicle may be shortened. As a means of improving the S/N ratio, a band-pass filter (BPF) may be used. waveform may be distorted. For this reason, it becomes a factor of sensitivity deterioration, and the detectable distance of the second vehicle may be shortened.
本発明では、光が出射される前に取得された信号と、等価サンプリング法によるサンプリング間隔で取得された信号との差に基づく信号が取得され、符号化が行われる。第一取得手段によって取得される信号は、反射光を含まない信号であり、ノイズの信号となる。第二取得手段によって取得される信号は反射光とノイズとを含む信号である。反射光とノイズを含む信号と、ノイズの信号との差に基づく信号が取得され、符号化が行われるので、S/N比を向上することができる。また、BPFが使用されないので、反射光の波形が崩れ難い。よって、感度劣化する可能性が低くなり、第二車両を検出可能な距離が長くなる。 In the present invention, a signal based on a difference between a signal obtained before light is emitted and a signal obtained at sampling intervals according to the equivalent sampling method is obtained and encoded. The signal acquired by the first acquisition means is a signal that does not contain reflected light, and is a signal of noise. The signal acquired by the second acquiring means is a signal containing reflected light and noise. A signal based on the difference between a signal containing reflected light and noise and a signal of noise is acquired and encoded, so that the S/N ratio can be improved. Also, since no BPF is used, the waveform of the reflected light is less likely to collapse. Therefore, the possibility of sensitivity deterioration is reduced, and the distance over which the second vehicle can be detected is increased.
(18)前記出射装置は、前記受光部によって受光された信号のうち、前記光より周波数の低い帯域を通過させるローパスフィルタを備え、前記第一取得手段は、前記ローパスフィルタを通過した後の信号を取得するとよい。発光部によって出射される光と同じ周波数帯域のノイズを含んだ信号が第一取得手段によって取得される場合、第三取得手段によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳されてしまう可能性がある。本発明では、ローパスフィルタによって、光と同じ周波数帯域のノイズが低減され、第一取得手段によって取得される。このため、第三取得手段によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳される可能性が低くなる。よって、感度劣化する可能性が低くなり、第二車両を検出可能な距離が長くなる。 (18) The emitting device includes a low-pass filter that passes a band having a frequency lower than that of the light in the signal received by the light-receiving unit, and the first acquisition means receives the signal after passing through the low-pass filter. should be obtained. When a signal containing noise in the same frequency band as the light emitted by the light emitting unit is acquired by the first acquiring means, the noise fluctuating in the same frequency band as the light is superimposed on the light signal by the third acquiring means. There is a possibility that it will be done. In the present invention, noise in the same frequency band as the light is reduced by the low-pass filter and acquired by the first acquiring means. Therefore, the possibility that noise fluctuating in the same frequency band as that of light is superimposed on the light signal by the third acquisition means is reduced. Therefore, the possibility of sensitivity deterioration is reduced, and the distance over which the second vehicle can be detected is increased.
(19)前記出射装置は、前記受光部から受光された信号に基づいて、対象物との距離を取得する距離取得手段を備えるとよい。この場合、出射装置は、第二車両との車間距離を得ることができる。 (19) The emitting device may include distance obtaining means for obtaining the distance to the object based on the signal received from the light receiving section. In this case, the emission device can obtain the inter-vehicle distance to the second vehicle.
以下、本発明の一例であるレーザ車間距離計1について、図面を参照して説明する。以下の説明において、図1の紙面上側、下側、右側、左側、表面側、裏面側を、夫々、レーザ車間距離計1及び自車両2の上側、下側、右側、左側、後側、前側として説明する。
A laser
図1及び図2を参照し、レーザ車間距離計1の概要について説明する。レーザ車間距離計1は、自車両2に装着され、自車両2の前方又は後方である出射方向に光を出射する。本実施形態において、光が出射される出射方向は、レーザ車間距離計1の前方向である。レーザ車間距離計1は、出射方向に位置する他車両3(図5及び図6参照)の反射板31(図5及び図6参照)からの反射光を受光し、他車両3との距離と、レーザ車間距離計1との間の距離を測定する。本実施形態においては、他車両3の反射板31は、他車両3の背面32の下部において、左右方向に離間して設けられている(図5及び図6参照)。
An overview of the laser
図1は、自車両2の車内から前方を見た様子を示している。図1においては、ルームミラー29は点線で示している。レーザ車間距離計1は、ルームミラー29より前方に配置されている。
FIG. 1 shows a front view from inside the
図1に示すように、レーザ車間距離計1は、本体部11及び装着部19を備えている。装着部19は、取付部191及び支柱部192を含む。本体部11は、略直方体状である。本体部11の上部から、支柱部192が上方に延びる。取付部191は、支柱部192の上端に設けられている。取付部191は、略四角形の板状であり、例えば、両面粘着テープ又は吸盤等によって、フロントガラス91の左右方向中央部且つ上部貼り付けられる。これによって、レーザ車間距離計1が、フロントガラス91に装着された状態となる。装着部19は、角度を変更可能に、本体部11を支持する。このため、自車両2において、出射方向が水平方向になるように、レーザ車間距離計1を自車両2に装着可能である。レーザ車間距離計1は、他の設置位置、例えばルームミラー29の背面に取り付ける取付部を備えるようにしてルームミラー29の背面に取り付けるようにしてもよいが、本実施形態のようにフロントガラス91に取り付けるようにするとよい。このようにすれば、レーザ車間距離計1とフロントガラス91との間の相対距離が車両の振動によって変化してしまうことを抑制でき、レーザ車間距離計1の測定精度を他の設置位置よりも高めることができる。
As shown in FIG. 1 , the laser
図2に示すように、レーザ車間距離計1の本体部11は、CPU101、発光回路102、受光回路103、音声回路104、スピーカ105、ROM106、RAM107、及び光ユニット7を備えている。光ユニット7は、出射ユニット71と受光ユニット74とを備えている。出射ユニット71は、LD(Laser Diode)72を備えている。出射ユニット71は、光を出射可能である。受光ユニット74は、フォトダイオード75を備えている。受光ユニット74は、出射ユニット71から照射され、反射板31等によって反射された光を受光可能である。光ユニット7によって発光及び受光される光は、本体部11の前面に設けられた透明板(図示外)及びフロントガラス91を透過する。
As shown in FIG. 2, the
CPU101は、発光回路102、受光回路103、音声回路104、ROM106、及びRAM107に電気的に接続されている。ROM106は、CPU101がレーザ車間距離計1を制御するためのプログラムなどを記憶する。RAM107は、種々のデータを一時的に記憶する。
The
発光回路102は、LD72に電気的に接続されている。CPU101は、発光回路102を介して、LD72の点灯及び消灯を制御する。受光回路103は、フォトダイオード75に電気的に接続されている。受光回路103は、フォトダイオード75によって受光された光に基づく信号を、CPU101に伝達する。CPU101は、伝達された信号に基づき、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離を測定する。
The
音声回路104は、スピーカ105に電気的に接続されている。CPU101は、音声回路104を制御して、スピーカ105から音声を出力する。例えば、CPU101は、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離が、所定の距離以下となった場合に、スピーカ105から音声を出力する。これによって、CPU101は、自車両2を運転する運転者に、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離が、所定の距離以下となったことを報知する。また、例えば、CPU101は、レーザ車間距離計1と他車両3との距離が、所定時間(例えば0.3秒)の間に所定の距離(例えば、10m)以上短くなった場合に、スピーカ105から音声を出力する。これによって、CPU101は、自車両2を運転する運転者に、他車両3が接近していることを報知する。
図3及び図4を参照し、光ユニット7の概略構成について説明する。図3及び図4に示すように、光ユニット7においては、出射ユニット71と受光ユニット74とが一体的に形成されている。出射ユニット71と受光ユニット74とは、互いに隣接している。このため、受光ユニット74の前面に設けられた受光レンズ76が、出射ユニット71と隣接している。受光ユニット74は、出射ユニット71の右側に設けられている。
A schematic configuration of the
出射ユニット71と受光ユニット74とは、箱状である。受光ユニット74は、出射ユニット71よりも前方に突出している。また、受光ユニット74、出射ユニット71よりも上方に突出している。
The emitting
図5~図7を参照して、出射ユニット71が光を出射する領域である出射領域40について説明する。出射ユニット71は、出射領域40に光を集中させて出射する指向特性を有する。図5~図7に示す出射領域40の形状は、出射方向を法線とする平面に投影される形状であり、台形状である。
The
出射ユニット71は、LD72(図2及び図8参照)と投光レンズ711(図3参照)とを備える。出射ユニット71は、LD72によって生成された光を、投光レンズ711によって屈折させることによって、出射領域40に光を集中させることができる。すなわち、本実施形態の出射ユニット71は、投光レンズ711による台形指向特性を有する。
The
以下の説明においては、自車両2が走行中の車線を、走行車線50という。図5に示すように、自車両2に配置されたレーザ車間距離計1から出射方向を見た場合、直線状の走行車線50は、上に向かうほど、左右方向の幅が小さくなる。走行車線50を規定する右側の線501は、上方向に向かうほど、左側に傾き、左側の線502は、上方向に向かうほど、右側に傾く。走行車線50の上側の先端503は、左右方向に平行な平面である。このように、走行車線50が略台形状となる。このため、他車両3が遠い位置である遠方位置にある場合、他車両3は、上側に位置し(図5参照)、且つ、左右方向の幅が小さくなる。他車両3が、遠方位置よりも近い位置ある場合、他車両3は下側に位置し、且つ、左右方向の幅が大きくなる(図6参照)。
In the following description, the lane in which the
反射板95は、走行車線50の左右方向外側に配置されている。なお、走行車線50の左右方向外側とは、走行車線50の左右方向の端部及び外側を含む。走行車線50の左右方向の端部は、線501,502を含む。本実施形態においては、一例として、線501上、及び線502上に、反射板95が配置されている。なお、反射板95は、走行車線50において、線501より右側、及び線502より左側に配置されている場合もある。例えば、反射板95は、歩道の縁石上に配置されている場合もある。
The
出射領域40において、遠方位置に対応する部位を第一部位401という。本実施形態においては、第一部位401は、出射領域40の上部であり、他車両3が遠方位置にある場合に当該他車両3を検出するための部位である。また、出射領域40において、第一部位401より下側の部位を第二部位402という。第二部位402は、他車両3が近い位置にある場合に当該他車両3を検出するための部位である。第一部位401は、第二部位402より左右方向の幅が小さい。本実施形態においては、第二部位402は、出射領域40の下部である。
A portion corresponding to a distant position in the
出射領域40は、遠方位置にある他車両3を検出するための第一部位401の左右方向の幅が、遠方位置より近い他車両3を検出するための第二部位402の左右方向の幅より小さい。そして、第二部位402は、第一部位401より下側に位置する。このように、他車両3の大きさと、走行車線50の左右方向の幅に合わせて、出射領域40が設定されている。このため、出射領域40を直線状の走行車線50に合わせた場合に、走行車線50の外側の反射板95に照射される出射領域40の光が小さくなる。よって、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、走行車線50の左右方向外側の反射板95を誤検出する可能性が低くなる。故に、他車両3の検出精度が向上する。
In the
さらに、本実施形態においては、出射領域40は、出射方向を法線とする平面に投影される形状が、第一部位401が上部、第二部位402が下部となる台形状である。出射領域40における右側の斜辺403は、上方向に向かうほど、左側に傾き、左側の斜辺404は、上方向に向かうほど、右側に傾く。斜辺403は、走行車線50の右側の線501に沿い、斜辺404は、走行車線50の左側の線502に沿う。
Furthermore, in the present embodiment, the
図7においては、出射領域40内における輝度の大きさを、色の濃淡で示している。出射領域40において、第一部位401の光の輝度は、第二部位402の光の輝度より大きい。本実施形態においては、第二部位402から第一部位401に向かって徐々に輝度が大きくなる。
In FIG. 7, the magnitude of luminance within the
自車両2に配置されたレーザ車間距離計1から走行車線50を見た場合、走行車線50は台形となる。このため、図5及び図6に示すように、他車両3に設けられた反射板31は、光が集中する台形の範囲に入る場合が多い。よって、出射領域40が台形とは異なる形状である場合に比べて、走行車線50の外側の反射板95に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、他車両3の反射板31に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、他車両3をより確実に検出できる。また、例えば、不要なエリアである路側帯などに配置された反射板に光が当たりにくいので、該反射板を誤検出することも防止でき、ひいては他車両3の検知距離を長距離化することができる。
When the
また、図7に示すように、出射領域40において、第一部位401の光の輝度は、第二部位402の光の輝度より大きいので、第一部位401の光の輝度が、第二部位402の光の輝度以下である場合に比べて、より遠くに光を到達させることができる。他車両3が第一部位401に位置する場合、第二部位402に位置する場合に比べて、遠方位置にある(図5参照)。遠方位置にある他車両3を検出するための第一部位401の輝度が大きく、より遠くに光を到達させることができるので、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、より遠くの他車両3を検出できる。すなわち、本実施形態では、感度の必要な遠方方向に光を集中して強く照射するので、効率的に他車両3の検出距離をかせぐことができる。よって、他車両3の検知距離を長距離化することができる。
Further, as shown in FIG. 7, in the
図3、図4、図8、及び図9を参照し、出射ユニット71の構造について説明する。出射ユニット71は、筐体712、LD72(図2及び図8参照)、及び投光レンズ711を備えている。筐体712は、略直方体状である。図8に示すように、筐体712には、前方から後方に向かって凹む凹部713が設けられている。凹部713の後端部に、LD72が配置されている。投光レンズ711は、筐体712の前面に取り付けられている(図9参照)。LD72が発光し、投光レンズ711によって光が屈折されることで、出射領域40(図5~図7参照)に光が出射される。すなわち、投光レンズ711の曲面の形状によって、台形状の指向特性を実現し、さらに、台形の上部の光の輝度を大きくすることができる。
The structure of the
図3、図4、図8、及び図9を参照し、受光ユニット74の構造について説明する。受光ユニット74は、筐体742、フォトダイオード75(図2及び図8参照)、及び受光レンズ76を備えている。筐体742は、略直方体状であり、筐体712より大きい。図8に示すように、筐体742には、前面から後方に向かって凹む凹部743が設けられている。凹部743の後端部にフォトダイオード75が配置されている。フォトダイオード75は、筐体742によって支持されている。
The structure of the
図3、図4、及び図9に示すように、受光レンズ76は、筐体742の前面に取り付けられている。すなわち、受光レンズ76は、フォトダイオード75の前方において、筐体742によって支持されている。受光レンズ76は、出射ユニット71によって出射された光が反射した反射光をフォトダイオード75に導く。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the receiving
フォトダイオード75は、出射ユニット71によって出射された光が反射した反射光を受光する。図7に示すように、台形状の出射領域40の反射光が入射する入射領域750は、出射領域40と同様に台形状となる傾向にある。図7においては、出射領域40と、入射領域750とを重ねて示している。図8に示すように、フォトダイオード75の上部は、出射領域40(図5及び図7参照)の反射光が入射する入射領域750の上部に沿う形状を有する。より詳細には、フォトダイオード75は四角形であり、1つの角部751が上側に位置する。1つの角部751を形成する辺752,753が、出射領域40の反射光が入射する入射領域750の上部に沿うように傾いている。本実施形態では、正方形の受光素子であるフォトダイオード75が45度回されて配置されている
The
図9に示すように、受光レンズ76は、複数(本実施形態では一例として3つ)の光学的中心軸911~913を有する。複数の光学的中心軸911~913は、全て、フォトダイオード75の内側に位置する。以下、受光レンズ76の構造について詳述する。
As shown in FIG. 9, the
図3及び図9に示すように、受光レンズ76は、主レンズ761と、2つの補助レンズ762,763を備えている。主レンズ761と補助レンズ762,763とは、一体形成されている。主レンズ761は、正面視で円形のレンズである。主レンズ761の前面7611は、球の一部をなすように前方に突出している。2つの補助レンズ762,763は、主レンズ761の下側において、左右方向に並べて設けられている。補助レンズ762,763は、主レンズ761より小さい。一方の補助レンズ762は、他方の補助レンズと左右対称の形状である。
As shown in FIGS. 3 and 9, the light-receiving
本実施形態では、通常の円形球面レンズである主レンズ761に加え、主レンズ761と同じ曲率の球面レンズである補助レンズ762,763を、主レンズ761の右下側と左下側に配置している。補助レンズ762,763は、主レンズ761における補助レンズ762,763に隣接する部位と同じ形状を有する。なお、同じ形状とは、正確に同一の形状のみではなく、主レンズ761における補助レンズ762,763に隣接する部位に近い形状とを含む。
In this embodiment, in addition to a
本実施形態においては、補助レンズ762は、主レンズ761の右下部に接続され、主レンズ761の右下部と同じ形状を有する。補助レンズ762の上面762Bは、主レンズ761の右下端から前方に突出する。上面762Bは、正面視で、主レンズ761の右下端に沿う弧状である。補助レンズ762の下端762Cは、正面視で弧状である。補助レンズ762の前面762Aは、上面762Bから下端762Cに向かうほど後方に位置するように湾曲している。
In this embodiment, the
補助レンズ763は、主レンズ761の左下部に接続され、主レンズ761の左下部と同じ形状を有する。補助レンズ763の上面763Bは、主レンズ761の左下端から前方に突出する。上面763Bは、正面視で、主レンズ761の左下端に沿う弧状である。補助レンズ763の下端763Cは、正面視で弧状である。補助レンズ763の前面763Aは、上面763Bから下端763Cに向かうほど後方に位置するように湾曲している。
The
図9に示すように、補助レンズ762,763の光学的中心軸912,913は、主レンズ761の光学的中心軸911より下側に位置する。また、補助レンズ762,763のうち、一方の補助レンズ762の光学的中心軸912は、主レンズ761の光学的中心軸911より、左右方向の一方側である右側に位置する。他方の補助レンズ763の光学的中心軸913は、主レンズ761の光学的中心軸911の左右方向の他方側である左側に位置する。光学的中心軸912と光学的中心軸913とは、主レンズ761の光学的中心軸911の左右方向の位置を基準として、左右対称の位置にある。
As shown in FIG. 9, the optical
上記のように、補助レンズ762,763が形成される結果、フォトダイオード75が受光可能な受光領域89は、図7に示すようになる。受光領域89は、受光領域891~893を含む。受光領域891,892,893は、夫々、出射領域40の光による反射光を主レンズ761、補助レンズ762、及び補助レンズ763がフォトダイオード75に導く領域を示している。各受光領域891~893の形状は、フォトダイオード75の形状に対応する。主レンズ761による受光領域891は、出射領域40及び入射領域750の上部に対応している。補助レンズ762による受光領域892は、主レンズ761の受光領域891の右下側に位置する。補助レンズ763による受光領域893は、主レンズ761の受光領域891の左下側に位置する。すなわち、主レンズ761のみが設けられている場合に比べて、フォトダイオード75が受光可能な領域が広角化されている。
As a result of forming the
なお、1つの通常の円形球面レンズと、受光素子だけでは受光領域が、投光領域である出射領域40をカバーできない。例えば、1つのレンズと受光素子との受光領域を広角化する場合、受光素子の面積を大きくしたり、受光レンズの焦点距離を短くしたりするなどの手段が考えられる。受光素子の面積を大きくすると、受光素子の電気容量が大きくなり、光を受光したときの信号波形がなまり易くなり、応答速度が低下する場合がある。このため、他車両3の検出精度が低下する可能性がある。よって、受光素子の面積を広げることには、限界がある。また、受光レンズの焦点距離を短くする場合、受光レンズの面積が小さくなり、受光レンズの集光能力が低下する。このため、他車両3の検出精度が低下する可能性がある。このため、受光レンズの焦点距離を短くすることには、限界がある。すなわち、受光素子の面積は、市販のフォトダイオードのサイズ範囲の限界があり、また、面積サイズと応答速度がトレードオフの関係となる。また、焦点距離を短くすると、受光レンズのレンズ直径(レンズ面積)が小さくなり、集光能力も落ちてしまう。
It should be noted that the light-receiving area cannot cover the
本実施形態では、受光レンズ76は、複数の光学的中心軸911~913を有する。このため、1つの光学的中心軸を有するレンズの場合に比べて、フォトダイオード75が受光可能な受光領域89が大きくなる(図7参照)。すなわち、フォトダイオード75の面積を大きくすることなく、受光領域89を大きくすることができる。受光領域89が大きくなるので、より広い範囲に位置する他車両3を検出することができ、他車両3の検出精度が向上する。
In this embodiment, the
また、1つの光学的中心軸を有する場合と比較して、受光レンズ76が小さくなって集光能力が低下することを抑制しつつ、受光領域89を大きくすることができる。受光領域89が大きくなるので、より広い範囲に位置する他車両3を検出することができ、他車両3の検出精度が向上する。
In addition, compared to the case of having one optical center axis, the light receiving area 89 can be enlarged while suppressing the decrease in the light collecting ability due to the size of the
また、補助レンズ762,763の光学的中心軸912,913が、主レンズ761の光学的中心軸911より下側に位置するので、主レンズ761のみが設けられる場合よりも、より下側の光をフォトダイオード75に導くことができる。よって、主レンズ761のみが設けられている場合よりも、フォトダイオード75が下側の光を受光できる領域を大きくすることができる。
In addition, since the optical
ここで、レーザ車間距離計1から見た場合、レーザ車間距離計1から他車両3までの距離が遠いほど、他車両3の反射板31は、上側に位置し(図5参照)、レーザ車間距離計1から他車両3までの距離が近いほど、他車両3の反射板31は下側に位置する(図6参照)。本実施形態においては、下側の光を受光できる受光領域89が大きくなることで、上下方向における光を受光できる受光領域89が大きくなる。よって、主レンズ761のみが設けられている場合に比べて、他車両3の反射板31を検出できる距離の範囲が大きくなる。また。1つのレンズで受光領域89を大きくする場合に比べて、受光レンズ76が大きくなり過ぎない。よって、レーザ車間距離計1が大型化する可能性を低減できる。
Here, when viewed from the laser
また、補助レンズ762,763は、主レンズ761の下側において、左右方向に2つ並べて設けられている。よって、1つの補助レンズが設けられている場合に比べて、受光領域89における下部の受光領域89が左右方向に大きくなる(受光領域892,893参照)。本実施形態では、出射領域40における第二部位402は、第一部位401より下側に位置するので、出射領域40の下部の左右方向の幅は、上部の左右方向の幅よりも大きくなる傾向にある。しかし、左右に並べられた2つの補助レンズ762,763が設けられていることによって、出射領域40の下部の幅に合わせて受光領域89を設定することができる。よって、出射領域40に出射された光の反射光をより確実に受光することができ、他車両3の検出精度がさらに向上する。
Also, two
また、補助レンズ762,763が、主レンズ761における補助レンズ762,763に隣接する部位と略同じ形状を有するので、主レンズ761と、補助レンズ762,763との焦点距離が略同じ状態で、反射光がフォトダイオード75に受光される。よって、主レンズ761と補助レンズ762,763との焦点距離が互いに異なる場合に比べて、他車両3の検出精度が向上する。
In addition, since the
フォトダイオード75の上部は、出射領域40(図5及び図7参照)の反射光が入射する入射領域750の上部に沿う形状を有する。このため、フォトダイオード75が出射領域40の上部に沿う形状を有しない場合に比べて、フォトダイオード75のうち、出射領域40に出射された光の反射光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、広い範囲の光を受光することができる。故に、レーザ車間距離計1は、他車両3の検出精度をさらに向上させることができる。例えば、図7に示す受光領域891の大部分が、入射領域750と重なっている。
The top of the
なお、1つのフォトダイオード75が用いられる場合、フォトダイオード75の受光面積のうち、出射領域40に出射された光の反射光の受光に使用可能な面積が小さければ、感度が低下する。しかし、本実施形態のように、フォトダイオード75が入射領域750の上部に沿う形状とし、出射領域40に出射された光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。よって、フォトダイオード75の感度が向上する。故に、レーザ車間距離計1は、他車両3の検出精度をさらに向上させることができる。
When one
また、本実施形態では、フォトダイオード75が四角形であり、1の角部751が上側に位置する。四角形のフォトダイオード75の1の角部751が上側に位置する場合、上側の角部751を形成する2つの辺752,753の両方が、台形状の出射領域40の反射光が受光される入射領域750の上部に沿う。四角形の上側の辺が左右方向と平行になるように、フォトダイオード75が配置される場合に比べて、フォトダイオード75の受光面積のうち、出射領域40に出射された光の反射光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。故に、レーザ車間距離計1は、四角形のフォトダイオード75を使用した状態で、他車両3の検出精度をさらに向上させることができる。また、フォトダイオード75を四角形以外の形状に形成する必要がないので、コストを低減することができる。
Moreover, in this embodiment, the
なお、補助レンズ762,763は、主レンズ761よりサイズが小さい。入射領域750において、主レンズ761の受光領域891と重なる部分については、補助レンズ762,763より主レンズ761が優先されて反射光が取得される。他車両3が遠方位置にある場合(図6参照)、遠方位置の他車両3の反射板31からの反射光を取得するので、利得が小さくなりやすいが、サイズの大きな主レンズ761で受光するため、より確実に他車両3を検出できる。また、他車両3が近い位置にある場合(図6参照)、近くの他車両3からの反射光を取得するので、利得が大きくなりやすい。このため、サイズの小さい補助レンズ762,763で反射光を取得している。すなわち、本実施形態において主レンズ761に追加された補助レンズ762,763によって検出される部分は、ターゲットとなる他車両3が近い分、大きな利得が必要ないので、補助レンズ762,763のサイズを小さくしている。また、本実施形態の受光レンズ76を使用することで、集光面積に比例するレンズ径を小さくすることなく、広角での集光を行うことができる。
Note that the
図8を参照して、受光ユニット74における筐体742の内部の構造について説明する。本実施形態においては、受光レンズ76の後側に反射構造を設け、フォトダイオード75に光を反射させる。以下、詳細に説明する。受光ユニット74における筐体742には、後方に向かって凹む凹部743が、内壁77によって形成されている。内壁77は、2つの反射面771,772及び5つの難反射面773~777によって形成されている。
The internal structure of the
反射面771,772は、一例として、筐体742の内壁77が研磨されて形成されている。反射面771,772は、筐体742内において受光レンズ76から入射した光の一部を反射してフォトダイオード75に導く。本実施形態では、反射面771,772は、少なくともフォトダイオード75よりも上側に到達した光を反射して、フォトダイオード75に導く。
As an example, the reflecting
難反射面773~777は、反射面771,772よりも光をフォトダイオード75に導き難い部位である。難反射面773~777のうち、難反射面774~777は、筐体742内においてフォトダイオード75よりも下側に設けられている。
The non-reflecting surfaces 773 to 777 are portions where it is more difficult to guide light to the
内壁77の後部且つ中央部には、フォトダイオード75を配置するための正面視四角形の孔部78が設けられている。フォトダイオード75は、四角形であり、一の角部751が上側に位置する。フォトダイオード75の配置態様に合わせて、孔部78は、一の角部781が上方に位置するように形成されている。
A
反射面771,772は、夫々、フォトダイオード75の上側の角部751を形成する一対の辺752,753の夫々から延びる。反射面771は、辺752から前方、且つ、左斜め上方に延びる。反射面772は、辺753から前方、且つ、右斜め上方に延びる。なお、反射面771と反射面772との間には、難反射面773が設けられている。
The
難反射面774は、フォトダイオード75の下側の角部754を形成する一対の辺755,756から下方に延びる。難反射面775は、難反射面774の左部から、前斜め左方に延びる。難反射面775の上端は反射面771の下端に接続されている。難反射面776は、難反射面774の右部から、前斜め右方に延びる。難反射面776上端は、反射面772の下端に接続されている。難反射面777は、難反射面774の下部から、前斜め下方に延びる。難反射面774,775,776の下端は、難反射面777に接続されている。
The
以上のように、本実施形態における受光ユニット74が形成される。図10を参照して、受光ユニット74において反射光がフォトダイオード75に導かれる態様について説明する。出射領域40から出射された光に対応する反射光の一部は、主レンズ761及び補助レンズ762,763を介して、フォトダイオード75に導かれる(矢印791,792参照)。
As described above, the
一方、出射領域40の第二部位402(図5~図7参照)に対応する反射光の一部は、フォトダイオード75に直接導かれず、主レンズ761又は補助レンズ762,763を介して、フォトダイオード75よりも上側に到達する(例えば、矢印793参照)。フォトダイオード75よりも上側に到達した反射光は、反射面771,772によって反射され、フォトダイオード75に導かれる(矢印794参照)。このため、反射面771,772が設けられていない場合に比べて、フォトダイオード75に到達する反射光の輝度が大きくなる。第二部位402からの光は、近くの他車両3の反射板31に反射される(図6参照)。反射面771,772が設けられていることで、近くの他車両3の反射板31による反射光が、フォトダイオード75に到達する場合の輝度が大きくなる。このため、レーザ車間距離計1は、近くの他車両3をより確実に検出できる。
On the other hand, part of the reflected light corresponding to the second portion 402 (see FIGS. 5 to 7) of the
出射領域40の第一部位401の周辺からの光の反射光の一部は、フォトダイオード75よりも下側に到達する(矢印795参照)。フォトダイオード75よりも下側には、難反射面774~777が設けられているため、反射面771,772よりも光が反射しにくい。よって、反射光がフォトダイオード75に導かれ難い。レーザ車間距離計1の第一部位401の光が出射される位置の走行車線50は、左右方向の幅が狭く、走行車線50の外側の反射板95に光が照射されやすい。しかし、難反射面774~774によって、反射光がフォトダイオード75に導かれ難いので、レーザ車間距離計1が反射板95を誤検出する可能性をさらに低減できる。
Part of the reflected light from the periphery of the
また、反射面771,772は、フォトダイオード75の一の角部751を形成する一対の辺752,753の夫々から延びる(図8参照)。このため、反射面771,772が辺752,753から延びない場合に比べて、他車両3の反射板31に反射された光が、より確実にフォトダイオード75に到達する。よって、他車両3の検出精度が向上する。
Also, the
また、反射面771,772が設けられていない場合に比べて、フォトダイオード75に到達する反射光の輝度が大きくなる。よって、レーザ車間距離計1は、より確実に他車両3を検出できる。
In addition, the brightness of the reflected light reaching the
以上のように、本実施形態における光ユニット7が形成される。出射ユニット71は、投光レンズ711によって光を屈折させることによって、出射領域40に光を集中させることができる。よって、LD72の形状を、出射領域40に光を出射する特殊な形状にする必要がない。よって、LD72のコストを低減できる。
As described above, the
また、出射ユニット71と受光レンズ76とは、互いに隣に配置されている。このため、出射ユニット71と受光レンズ76との間が離れている場合に比べて、出射領域40とフォトダイオード75によって受光される入射領域750とが重なりやすい。よって、他車両3の検出精度が向上する。
In addition, the
また、上記のように光ユニット7が形成されていることによって、投光指向性に合わせた受光指向性を得ることができる。
Further, by forming the
また、受光ユニット74と出射ユニット71とが、左右方向に隣接している。このため、上下方向に隣接する場合に比べて、光ユニット7の上下方向の長さを短くすることができる。このため、図1に示すようにレーザ車間距離計1がフロントガラス91の上部に装着された場合に、運転者の視界に入り難くなる。
Also, the
図11及び図12を参照して、本実施形態における等価サンプリング法について説明する。本実施形態においては、レーザ車間距離計1が、レーザ車間距離計1から他車両3までの距離を算出する場合に、等価時間サンプリング法(シーケンシャルサンプリング)が用いられる。超高速な受光パルス波形(繰り返し波形)を低レートのAD変換器で取り込めるオーダーまで時間軸変換して処理するために、等価時間サンプリング法が用いられる。等価時間サンプリング法は、サンプリングのスタートの点を少しずつずらして繰り返しサンプリングすることによって、結果的に多くのサンプル点を波形上に打ちダウンコンバートする手法である。
The equivalent sampling method in this embodiment will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. In this embodiment, when the laser
CPU101は、LD72を点灯させることで、出射ユニット71に光を出射させる。また、CPU101は、LD72によって受光される光に基づく信号を、等価時間サンプリング法によるサンプリング間隔でサンプリングする。なお、光の周波数は高いため、非常に高いサンプリング周波数が要求され、部品が高価になる等の問題が発生する場合がある。そこで、本実施形態では、等価サンプリング法によって、サンプリングを行っている。
The
レーザ車間距離計1から他車両3までの距離が近ければ近いほど、出射ユニット71から光が出射され、他車両3の反射板31による反射光が、レーザ車間距離計1に到達するまでの時間が短くなる。すなわち、レーザ車間距離計1と他車両3との距離に応じて、出射ユニット71から光が出射され、他車両3の反射板31からの反射光がレーザ車間距離計1に到達するまでの時間が変化する。そこで、CPU101は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間を変化させることで、近い位置にある他車両3から、遠い位置にある他車両3までを検出する。
The shorter the distance from the laser
本実施形態においては、CPU101は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間に応じて、出射する光の輝度を変化させる。より詳細には、本実施形態では、図12に示すように、CPU101は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間が短いほど、輝度の弱い光を出射ユニット71に出射させる。1回(1セット)の測定において、受光信号は、等価時間サンプリングにて他車両3の監視距離範囲をスイープしてサンプリングするため、距離が近いほど、そのサンプリングタイミングでの受光信号レベルが大きいので、距離に比例させて、LD72のパルス光レベルを制御するのである。
In this embodiment, the
図11及び図12について説明する。以下の説明においては、レーザ車間距離計1から出射されるパルス状の光を、パルス光という場合がある。図11(A),(B)は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間にかかわらず輝度を一定とした場合における、レーザ車間距離計1から出射されるパルス光の輝度と、反射光の輝度の大きさを示している。図12(A),(B)は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間に応じて、出射する光の輝度を変化させた場合における、パルス光の輝度と、反射光の輝度の大きさを示している。
11 and 12 will be described. In the following description, the pulsed light emitted from the laser
図11(A)及び図12(A)の縦軸は、出射ユニット71によって出射される光の輝度を表しており、横軸は、レーザ車間距離計1が検出しようとする他車両3までの距離Lを表している。図11(B)及び図12(B)の縦軸は、受光ユニット74によって受光される光の輝度を表しており、横軸は、レーザ車間距離計1が検出しようとする他車両3までの距離Lを表している。横軸において右方向にあるほど、レーザ車間距離計1と他車両3までの距離Lが長い。以下の説明では、出射ユニット71によって出射されるパルス光を、パルス光Pa(a=1~n)という場合がある。距離Lが最も小さい他車両3を検出するためのパルス光をパルス光P1とし、距離Lが最も大きい他車両3を検出するためのパルス光をパルス光Pnとする。レーザ車間距離計1は、パルス光P1からパルス光Pnまでを出射することを繰り返し実施する。
The vertical axis in FIGS. 11A and 12A represents the brightness of the light emitted by the
パルス光P1からパルス光Pnまでのパルス光の数は、例えば、4096個(すなわち、n=4096個)であるが、図11及び図12においては、パルス光の数を少なくして記載している。1つのパルス光が出射される時間の長さは、例えば、20~29nSである。1つのパルス光が出射されてから、次のパルス光が出射されるまでの時間は、例えば、57μSである。(図面は概念図であり、57μSの間隔を短く表しているが、実際には、20~29nSに対して1000倍以上の57μSの時間である。)また、出射ユニット71からパルス光が出射されてから、反射光がサンプリングされるまでの間隔は、パルス光P1からパルス光Pnに向けて長くなる。すなわち、出射ユニット71からパルス光Paが出射されてから、反射光がサンプリングされるまでの間隔について、横軸において左側に向かうほど、サンプリングされるまでの間隔が短くなる。
The number of pulsed lights from pulsed light P1 to pulsed light Pn is, for example, 4096 (that is, n=4096), but the number of pulsed lights is reduced in FIGS. there is The length of time for which one pulsed light is emitted is, for example, 20 to 29 nS. The time from the emission of one pulsed light to the emission of the next pulsed light is, for example, 57 μs. (The drawing is a conceptual diagram and the interval of 57 μs is shown to be short, but in reality it is 57 μs, which is more than 1000 times as long as 20 to 29 nS.) The interval from when the reflected light is sampled becomes longer from the pulsed light P1 toward the pulsed light Pn. That is, regarding the interval from the emission of the pulsed light Pa from the
図11(A)に示す例の場合、出射ユニット71から出射されるパルス光Paの輝度は、距離Lに係わらず一定である(例えば、パルス光P1からパルス光Pnまで16Wで一定)。例えば、他車両3が位置PL1にある場合、他車両3の反射板31によって光が反射されるので、受光ユニット74によって受光される反射光の輝度は、ポイントP11のように、大きくなる。また、他車両3が、位置PL1より遠いPL2にある場合、他車両3の反射板31によって光が反射されるので、受光ユニット74によって受光される反射光の輝度は、ポイントP12のように大きくなる。
In the case of the example shown in FIG. 11A, the brightness of the pulsed light Pa emitted from the emitting
他車両3が近くにある場合、他車両3の反射板31による反射光が、受光ユニット74に受光されたときの輝度が大きくなる。このため、図11に示すように、パルス光Paの輝度が一定の場合、ポイントP11の光の輝度は、ポイントP12の光の輝度より大きくなる。
When the
図12を参照して、出射ユニット71を制御してパルス光Paを出射してから、サンプリングを行うまでの時間に応じて、出射する光の輝度を変化させる場合における、パルス光Paの輝度の制御について説明する。図12(A)に示すように、出射ユニット71から出射されるパルス光Paの輝度は、距離Lが短いほど、輝度が弱くなる(例えば、パルス光Pnが16Wであり、パルス光P1がその1/4の4Wである)。すなわち、CPU101は、出射ユニット71を制御して光を出射してから、サンプリングを行うまでの時間が短いほど、輝度の弱いパルス光Paを出射ユニット71に出射させる。
Referring to FIG. 12, the brightness of pulsed light Pa is changed in accordance with the time from emission of pulsed light Pa by controlling
この場合、例えば、他車両3が、位置PL1にある場合、他車両3の反射板31によって光が反射されるので、受光ユニット74によって受光される反射光の輝度は、ポイントP21のように、大きくなる。また、他車両3が、位置PL1より遠いPL2にある場合、他車両3の反射板31によって光が反射されるので、受光ユニット74によって受光される反射光の輝度は、ポイントP22のように大きくなる。
In this case, for example, when the
他車両3が近くにある場合、他車両3の反射板31による反射光が、受光ユニット74に受光されたときの輝度が大きくなる。しかし、出射ユニット71から出射されるパルス光Paの輝度は、距離Lが短いほど、輝度が弱くなるので、ポイントP21の輝度と、ポイントP22の輝度との差D2が、図11(B)に示すポイントP11の輝度とポイントP12の輝度との差D1より小さくなる。
When the
以上のように、本実施形態において、出射ユニット71から出射されるパルス光Paの輝度が制御される。レーザ車間距離計1から他車両3までの距離Lが近ければ近いほど、受光ユニット74に受光される反射光の輝度が大きくなりやすい(図11(B)参照)。また、例えば、発光側の投光レンズ711の特性、又は、受光レンズ76の特性等によって、レーザ車間距離計1から他車両3までの距離Lが、所定範囲の距離である場合に、フォトダイオード75に受光される反射光の輝度が大きくなる場合がある。フォトダイオード75によって受光される反射光の輝度が大きくなると、フォトダイオード75によって受光された反射光に基づく信号を、アンプ回路等で増幅する場合に、アンプ回路が飽和する可能性がある。このため、アンプ回路の飽和した後に、正常な状態に戻るのに時間を要し、他車両3の検出精度が低下する可能性がある。例えば、図11(B)に示すポイントP11において、アンプ回路が飽和する可能性がある。
As described above, in this embodiment, the brightness of the pulsed light Pa emitted from the
等価時間サンプリング法では、他車両3までの距離に応じて、出射ユニット71からパルス光Paが出射されてから、CPU101によってサンプリングされるまでの時間が変化する。本実施形態においては、出射ユニット71からパルス光Paが出射されてから、サンプリングされるまでの時間に応じて、出射されるパルス光Paの輝度が変化する(図12参照)。このため、例えば、アンプ回路が飽和する可能性のある範囲では、出射ユニット71から出射される光の輝度を低下させることができる。よって、アンプ回路が飽和する可能性が低減される。よって、アンプ回路が飽和してリカバリー時間が多く発生する場合に比べて、他車両3の検出精度が向上する。また、飽和した場合でもリカバリー時間が短縮できる。また、パルス光Paの輝度が変化せず、遠方の他車両3を検出するための輝度で常に光が出射される場合(図11参照)に比べて、消費電力が低減される。また、個々のパルス光Paの輝度、及びパルス光Paの平均光出力が小さくなるので、フロントガラス91に反射する光のレベルを低減することができる。
In the equivalent time sampling method, the time from when the pulsed light Pa is emitted from the
なお、レーザ車間距離計1は、他車両3を検出する距離の範囲において、最も遠い位置まで光を到達させるために必要な強度の光を出射する。このため、光の強度が強くなる場合がある。また、例えばレーザ車間距離計1を車室内に設置する場合、フロントガラス91等を透過させる必要があるため、光の強度がさらに強くなる場合がある。強度の強い光を出射し続ける場合、人の目などへの影響を考慮する必要がある。よって、本実施形態では、光を出射し続けるのではなく、パルス状のパルス光Paを出射し、光を出射していない時間を設けることで、光の強度の平均値を小さくする。これによって、人の目などへの影響を軽減することができる。例えば、パルス光Pa同士の間隔をパルスの幅よりも2倍大きくするとよい。さらに望ましくは、パルス光Pa同士の間隔を、パルス幅よりも1000倍以上に大きくするとよい。
In addition, the laser
また、本実施形態では、パルス光Paが出射されてから、CPU101によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱いパルス光Paが出射ユニット71から出射される(図12参照)。このため、パルス光Paの輝度が調整されない場合(図11参照)に比べて、レーザ車間距離計1から他車両3までの距離が近い場合に受光される反射光の輝度を低下させることができる(図12参照)。よって、アンプ回路が飽和する可能性を低減でき、他車両3の検出精度が向上する。
Further, in the present embodiment, the shorter the time from the emission of the pulsed light Pa to the sampling by the
このように、遠い距離の他車両3を監視する遠距離監視時は、感度を得るためにできるだけ大きいレベル、近い距離の他車両3を監視する近距離監視時は、必要以上のレベルでアンプ回路が飽和しない様小さいレベルのパルス光Paが出力されている。
In this way, the level of the amplifier circuit is set as high as possible in order to obtain sensitivity when monitoring the
図13を参照し、図12(A)に示すパルス光Paを出射するための電気的構成について説明する。図13に示す出射制御回路60の少なくとも一部は、発光回路102(図2参照)に含まれる。図13に示すように、出射制御回路60は、電源回路61、第四抵抗器651、及びスイッチ68を備えている。電源回路61は、出射ユニット71のLD72に電圧を供給する。電源回路61は、DC/DCコンバータ63と分割抵抗器62、積分回路64、及び第三抵抗器614を含む。DC/DCコンバータ63は、LD72の電源用高圧DC/DC電圧回路である。DC/DCコンバータ63は、入力端子631、出力端子632、及びリファレンス入力端子633等を備えている。
An electrical configuration for emitting the pulsed light Pa shown in FIG. 12A will be described with reference to FIG. At least part of the
分割抵抗器62は、第一抵抗器621、及び第二抵抗器622を含む。第一抵抗器621の端子621Aは、DC/DCコンバータ63の出力端子632に電気的に接続され、第一抵抗器621の端子621Bは、第二抵抗器622の端子622A及びDC/DCコンバータ63のリファレンス入力端子633に電気的に接続されている。第二抵抗器622の端子622Aは、第一抵抗器621の端子621B及びDC/DCコンバータ63のリファレンス入力端子633に電気的に接続され、端子622Bは、グラウンドに電気的に接続されている。分割抵抗器62は、DC/DCコンバータ63のリファレンス入力端子633に分割電圧を入力する。分割抵抗器62は、DC/DCコンバータ63の出力電圧の設定に用いられる。
Divided
積分回路64は、入力端子641及び出力端子642を備えている。第三抵抗器614の端子614Aは、積分回路64の出力端子642に電気的に接続されている。第三抵抗器614の端子614Bは、リファレンス入力端子633、第一抵抗器621の端子621B、及び第二抵抗器622の端子622Aに電気的に接続されている。
The
DC/DCコンバータ63の出力端子632は、第四抵抗器651の端子651Aに電気的に接続されている。第四抵抗器651の端子651Bは、LD72のアノード端子721に電気的に接続されている。LD72のカソード端子722は、トランジスタ等によって構成されたスイッチ68に接続されている。スイッチ68は、グラウンドに電気的に接続されている。スイッチ68は、CPU101の制御、又は、発振子の出力信号によってオンオフされる。
The
DC/DCコンバータ63の入力端子631には、電圧Vinが入力される。積分回路64の入力端子641にパルス信号S1が入力される。積分回路64にパルス信号S1が入力されることによって、DC/DCコンバータ63のリファレンス入力端子633に入力される電圧が、波形S2のように変動する。波形S2は、部分611において、時間の経過とともに電圧が高くなり、部分662において一定の電圧となり、部分663において電圧が低下する変化が、繰り返される波形である。
A voltage Vin is input to an
波形S2の電圧がリファレンス入力端子633に入力されることによって、DC/DCコンバータ63の出力端子632から出力される電圧は、波形S3のように変動する。波形S3は、部分671において電圧が立ち上がり、部分672において一定の電圧となり、部分673において時間の経過とともに電圧が低くなる変化が、繰り返される波形である。すなわち、分割抵抗器62による分割電圧が、積分回路64及び第三抵抗器614によって強制的に変動させられることによって、リファレンス入力端子633に加えられる電圧が変動し、波形S3が作りだされているのである。このように、LD72の電源用高圧DC/DC回路であるDC/DCコンバータ63のリファレンス入力端子633に、積分回路64で生成したランプ信号である波形S2を入力することで、波形S3を作り出すことを実現している。
By inputting the voltage of the waveform S2 to the
波形S3はLD72に印加される。波形S3の部分673の電圧がLD72に印加される間に、スイッチ68のオンオフが繰り返され、図12(A)に示すパルス光Paが出力される。すなわち、レーザ車間距離計1がパルス光Paを出射してから、等価時間サンプリング手段によってサンプリンがされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い光が出射される。
Waveform S3 is applied to LD72. While the voltage of the
このように、本実施形態では、積分回路64からの出力によってリファレンス入力端子633に入力される電圧を変動させることで、パルス光Paを出射してからCPU101によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱いパルス光Paを出射ユニット71に出射させる機能を実現できる。
Thus, in the present embodiment, by varying the voltage input to the
図14及び図15を参照し、等価時間サンプリングの際に、S/N比(Signal-Noise ratio)を向上させる実施形態について説明する。本実施形態では、等価時間サンプリングの際、受光信号帯域より下側(周波数の低い側)の不要成分を強力に減衰させ、S/Nを向上させる。その方法として、等価時間サンプリングの際、受光タイミングとは別に発光直前の受光信号もサンプリングし、差動回路である差動アンプ83(後述)にて引く。以下、詳細に説明する。 An embodiment for improving the S/N ratio (Signal-Noise ratio) during equivalent time sampling will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. In the present embodiment, during equivalent-time sampling, unwanted components on the lower side (lower frequency side) of the received light signal band are strongly attenuated to improve the S/N. As a method for this, during equivalent time sampling, the light receiving signal immediately before light emission is sampled separately from the light receiving timing, and is pulled by a differential amplifier 83 (described later) which is a differential circuit. A detailed description will be given below.
図14に示すように、受光制御回路80は、ローパスフィルタ(以下、LPF)81、サンプルアンドホールド回路(以下、S&H)821、S&H822、差動アンプ83、及びA/Dコンバータ84を備えている。LPF81とS&H822には、フォトダイオードからの受光信号が入力される。LPF81は、S&H82に電気的に接続されている。S&H821は、差動アンプ83のマイナス入力端子に電気的に接続されている。S&H822は、差動アンプ83のプラス入力端子に電気的に接続されている。差動アンプ83の出力端子は、A/Dコンバータ84に電気的に接続されている。A/Dコンバータ84は、CPU101に電気的に接続されている。
As shown in FIG. 14, the light receiving
S&H821は、LD72によってパルス光Pa(図11及び図12参照)が出射される前に、フォトダイオード75によって受光された信号を取得する回路である。S&H821には、プリサンプリングパルスが入力される。プリサンプリングパルスは、LD72によってパルス光Paが出射される前に、フォトダイオード75によって受光された信号をS&H821に取得させる間隔に設定されている。プリサンプリングパルスにおける各パルスの間隔は一定である。LPF81は、フォトダイオード75によって受光された信号のうち、LD72によって出射されたパルス光Paより周波数の低い帯域を通過させる。このため、S&H821は、LPF81を通過した後の信号を取得する。
The
S&H822は、LD72によって、パルス光Paが出射された後で、等価サンプリング法によるサンプリング間隔で、フォトダイオード75によって取得された信号を取得する回路である。S&H822には、等価時間サンプリングパルスが入力される。等価時間サンプリングパルスは、LD72によって、パルス光Paが出射された後で、等価サンプリング法によるサンプリング間隔で、フォトダイオード75によって取得された反射光に基づく信号をS&H821に取得させる間隔に設定されている。
The
差動アンプ83は、S&H821によって取得された信号と、S&H822によって取得された信号との差に基づく信号を取得し、信号レベルを増幅させる。A/Dコンバータ84は、差動アンプ83によって取得された信号の符号化を行う。符号化された信号は、CPU101に入力され、他車両3までの距離Lの算出に用いられる。
A
図15を参照し、受光制御回路80による信号の処理について説明する。図15(A)の波形991は、他車両3の反射板31が位置PL3にある場合に、他車両3の反射板31から反射光のみが、フォトダイオード75に受光される場合の輝度に基づく信号のレベルを表しており、位置PL3を中心に値が大きくなっている。波形992は、波形991に加え、回路ノイズ、外来電気ノイズ、外来光ノイズなどの各種ノイズが付加された場合の、信号のレベルを表している。波形992は、各種ノイズが付加されているので、大きさE1分、波形991より値が大きくなっている。
Signal processing by the light receiving
図15(B)は、プリサンプリングパルスPPb(b=1~n)と、等価時間サンプリングパルスSPc(c=1~n)が入力されるタイミングを示している。S&H821は、プリサンプリングパルスPPbが入力されるタイミングで、フォトダイオード75よって取得された信号を取得する。S&H822は、等価時間サンプリングパルスSPc(c=1~n)が入力されるタイミングで、フォトダイオード75によって取得された信号を取得する。
FIG. 15B shows timings at which the pre-sampling pulse PPb (b=1 to n) and the equivalent time sampling pulse SPc (c=1 to n) are input. The
各プリサンプリングパルスPPbは、図11及び図12に示すパルス光Pa(a=1~n)が出射される前に、S&H821に入力される。例えば、1回目のプリサンプリングパルスPP1は、パルス光P1(図11及び図12参照)が出射される前に、S&H821に入力される。2回目のプリサンプリングパルスPP2は、パルス光P1が出射された後、パルス光P2(図11及び図12参照)が出射される前に、S&H821に入力される。
Each pre-sampling pulse PPb is input to the
各プリサンプリングパルスPPbは、図11及び図12に示すパルス光Paが出射される前に、S&H821に入力されるので、パルス光Paの反射光は、フォトダイオード75によって受光されない。よって、大きさE1の信号が、S&H821に取得される。すなわち、回路ノイズ、外来電気ノイズ、外来光ノイズなどの各種ノイズに基づく信号が取得される。なお、LPF81が設けられているので、仮にパルス光Paの反射光がフォトダイオード75に受光された場合でも、反射光に基づく信号成分は除去される。
Since each pre-sampling pulse PPb is input to the
各等価時間サンプリングパルスSPc(c=1~N)は、図11及び図12に示すパルス光Paが出射された後、反射光が受光されるタイミングで、S&H822に入力される。すなわち、等価時間サンプリング法によるサンプリング間隔で、S&H822に入力される。等価時間サンプリングパルスSPcは、SP1,SP2・・・SPnに向かうほど、パルス光Paが出射されてから、等価時間サンプリングパルスSPcがS&H822に入力されるタイミングが遅くなる。このため、他車両3までの距離Lが遠いほど、パルス光Paの反射光が受光されるタイミングが遅くなる。すなわち、等価時間サンプリングパルスSPcがS&H822に入力されるタイミングを遅くすることで、距離Lに応じた反射光を受光することができる。例えば、波形992の値が最も大きくなるポイントP31の信号は、等価時間サンプリングパルスSPm+2がS&H822に入力されたときに、S&H822によって取得される。
Each equivalent-time sampling pulse SPc (c=1 to N) is input to the
プリサンプリングパルスPPbがS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号と、等価時間サンプリングパルスSPcがS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号との差が、差動アンプ83によって増幅される。増幅された信号は、A/Dコンバータ84によって符号化され、CPU101に入力される。
A
例えば、1回目の測定が行われる場合、プリサンプリングパルスPP1がS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号と、等価時間サンプリングパルスSP1がS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号との差が、差動アンプ83によって増幅される。プリサンプリングパルスPP1がS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号と、等価時間サンプリングパルスSP1がS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号とは、他車両3の反射板31による反射光が含まれないノイズ成分(大きさE1の信号)であるので、ノイズ成分同士で打ち消しあい、打ち消しあわない場合に比べて、差動アンプ83からの出力は0に近づく。
For example, when the first measurement is performed, a signal based on the luminance etc. when the pre-sampling pulse PP1 is input to the
m+2回目の測定が行われる場合、プリサンプリングパルスPPm+2がS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号と、等価時間サンプリングパルスSPm+2がS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号との差が、差動アンプ83によって増幅される。プリサンプリングパルスPPm+2がS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号は、ノイズ成分(大きさE1の信号)である。等価時間サンプリングパルスSPm+2がS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号は、ノイズ成分と、他車両3の反射板31の反射光とが含まれた信号である(大きさE2の信号)。このため、等価時間サンプリングパルスSPm+2がS&H821に入力されたときの輝度等に基づく信号から、ノイズ成分である、プリサンプリングパルスPPm+2がS&H821に入力された時の輝度等に基づく信号が除かれる。よって、ノイズ成分が低減された信号が符号化され、CPU101に入力される。すなわち、大きさE3の信号が増幅され、符号化され、CPU101に入力される。
When the m+2th measurement is performed, the difference between the signal based on the luminance when the presampling pulse PPm+2 is input to the
CPU101は、入力された信号に基づき、他車両3との距離を取得する。すなわち、CPU101は、フォトダイオード75に受光されたパルス光Paに基づき、他車両3との車間距離を得ることができる。
CPU101 acquires the distance with the
前述したように、フォトダイオード75によって取得される信号には、回路ノイズ、外来電気ノイズ、外来光ノイズなどの各種ノイズが含まれる場合がある。反射光の信号レベルは非常に小さいので、ノイズの影響によって、S/N比が低下すると、感度劣化(最大検出距離の低減)の要因となり、他車両3を検出可能な距離が短くなる場合がある。S/N比を改善する手段として、バンドパスフィルター(BPF)を使用することが考えられるが、反射光の信号波形は矩形波であるので、BPFの帯域をあまりに狭帯域にすると、反射光の信号の波形が崩れる場合がある。このため、感度劣化の要因となり、他車両3を検出可能な距離が短くなる場合がある。そこで、本実施形態では、ノイズに同期した信号を生成し、等価時間サンプリング出力信号から引き算することで、波形を崩さずにノイズの影響を低減する。詳細を以下に説明する。
As described above, the signal acquired by the
本実施形態では、パルス光Paが出射される前に取得された信号(プリサンプリングパルスPPbのタイミングで取得された信号)と、等価サンプリング法によるサンプリング間隔で取得された信号(等価時間サンプリングパルスSPcのタイミングで取得された信号)との差に基づく信号が取得され、符号化が行われる。S&H821によって取得される信号は、反射光を含まない信号であり、ノイズの信号となる。S&H822によって取得される信号は反射光とノイズとを含む信号である。反射光とノイズを含む信号と、ノイズの信号との差に基づく信号が取得され、符号化が行われるので、S/N比を向上することができる。また、BPFが使用されないので、反射光の波形が崩れ難い。よって、感度劣化する可能性が低くなり、他車両3を検出可能な距離が長くなる。
In this embodiment, a signal acquired before the pulsed light Pa is emitted (a signal acquired at the timing of the pre-sampling pulse PPb) and a signal acquired at the sampling interval by the equivalent sampling method (equivalent time sampling pulse SPc A signal based on the difference from the signal acquired at the timing of ) is acquired and encoded. The signal obtained by the
また、LD72によって出射される光と同じ周波数帯域のノイズを含んだ信号がS&H821によって取得される場合、差動アンプ83によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳されてしまう可能性がある。
Also, when a signal containing noise in the same frequency band as the light emitted by the
本実施形態では、LPF81によって、光と同じ周波数帯域のノイズが低減され、S&H821によって取得される。このため、差動アンプ83によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳される可能性が低くなる。よって、感度劣化する可能性が低くなり、他車両3を検出可能な距離が長くなる。
In this embodiment, the noise in the same frequency band as the light is reduced by the
このように、所望の信号帯域より下側のノイズを減衰する手段として、周波数弁別によるBPFとは別に、等価時間サンプリングの部分でサンプリング回路を2組(S&H821とS&H822)設け、一方はLD72の発光直前の固定タイミングでサンプリングパルス(プリサンプリングパルスPPb)を与え、他方は通常の等価時間サンプリングのタイミングで与える。後者のサンプリング回路出力の出力から前者のサンプリング回路出力を差動回路(差動アンプ83)にて引き算することにより、下側(周波数の低い側)のノイズ成分が強力に減衰される。また、発光前サンプリングに入力する受光信号は、LPF81を通すことにより、ノイズを低減する。
In this way, as means for attenuating noise below the desired signal band, two sets of sampling circuits (S&H821 and S&H822) are provided in the equivalent time sampling portion separately from the BPF by frequency discrimination. A sampling pulse (pre-sampling pulse PPb) is given at a fixed timing immediately before, and the other is given at normal equivalent time sampling timing. By subtracting the former sampling circuit output from the latter sampling circuit output in a differential circuit (differential amplifier 83), the lower side (lower frequency side) noise components are strongly attenuated. Also, the received light signal input to the pre-emission sampling is passed through the
図16を参照し、等価時間サンプリングパルスSPcの生成方法の一例について説明する。図16に示すパルス生成回路85は、積分回路851,852及びコンパレータ853を備えている。積分回路851と積分回路852は、コンパレータ853に電気的に接続されている。
An example of a method for generating the equivalent time sampling pulse SPc will be described with reference to FIG. The
本実施形態では、積分回路851,852からの周期の異なる2つの出力電圧を、コンパレータ853に入力することで、立ち上がり及び立下りのタイミングをスイープし、等価時間サンプリングパルスSPcを生成する。
In this embodiment, two output voltages with different cycles from the
積分回路851には、波形55の電圧が入力される。波形55は、矩形波が繰り返される波形である。積分回路852には、波形56の電圧が入力される。波形56は、連続するパルス信号である。波形55の周期は、波形56の周期より大きい。
The voltage of the
波形55が積分回路851に入力されると、波形57が出力される。波形57は、部分571において立ち上がり、部分572において徐々に電圧が小さくなる波形である。波形56が積分回路852に入力されると、波形58が出力される。波形58は、部分581において立ち上がり、部分582において、一定の電圧となり、部分583において徐々に電圧が小さくなる波形である。
When
波形57と波形58がコンパレータ853に入力されると、波形59が出力される。波形59は、等価時間サンプリングパルスSPcが出力された波形であり、立ち上がり及び立下りのタイミングがスイープされている。このように、本実施形態では、周期の異なる2つの積分回路851,852の出力電圧(すなわち、波形57,58)を、コンパレータ853に入力することで、立ち上がり及び立下りのタイミングをスイープさせ、等価時間サンプリングパルスSPcを出力している。このように、本実施形態では、周期の異なる2つの積分回路851,852の電圧をコンパレータ853にかけることで、立ち上がり(又は、立ち下り)タイミングをスイープするサンプリングトリガ信号を得られるのである。
When
上記のように、本実施形態では、等価時間サンプリングパルスSPcが生成される。等価時間サンプリング法によって、数nS~数十nSオーダーの受光パルス波形を任意の倍率でダウンコンバートできる。よって、受光した以降の信号処理回路に高速性が要求され難くなる。 As described above, the equivalent time sampling pulse SPc is generated in this embodiment. The equivalent time sampling method can down-convert a received light pulse waveform on the order of several nanoseconds to several tens of nanoseconds at an arbitrary magnification. Therefore, it becomes difficult to require a high-speed signal processing circuit after receiving the light.
上記実施形態において、レーザ車間距離計1は、本発明の「出射装置」の一例である。フォトダイオード75は、本発明の「受光部」の一例である。反射面771,772は、本発明の「反射部」の一例である。難反射面774~777は、本発明の「難反射部」の一例である。出射制御回路60は、本発明の「出射制御手段」の一例である。受光制御回路80は、本発明の「等価時間サンプリング手段」の一例である。S&H821は、本発明の「第一取得手段」の一例である。S&H822は、本発明の「第二取得手段」の一例である。差動アンプ83は、本発明の「第三取得手段」の一例である。フォトダイオード75から受光された信号に基づいて、他車両3との距離を測定するCPU101は、本発明の「距離取得手段」の一例である。
In the above embodiment, the laser
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、出射領域40が台形であったが、これに限定されない。出射領域40は、左右方向に対向する一対の辺の少なくとも一方が、上方向に向かうほど、出射領域40の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線50の左右方向の少なくとも一方側の反射板95に照射される光の輝度が小さくなりやすい。このため、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、走行車線50の外側の反射板95を誤検出する可能性が低くなる。よって、他車両3の検出精度が向上する。例えば、図17に示す出射領域41のように、右側の辺413のみが、上方向に向かうほど、左方向に傾く形状である場合、右側の反射板95を誤検出する可能性が低くなる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible. For example, although the
ところで、出射領域40は、走行車線50の左右方向外側の反射板95の影響を排除できる形状の三角形であるとよい。しかし、三角形の上側の頂点の部分は点となるので、自車両2が走行車線50の中央から左右にずれた場合、他車両3を検出できなくなる可能性が高くなる。そこで、自車両2が走行車線の中央から左右にずれた場合でもより確実に検出できるように、図5~図7に示すように、上辺405を設け、出射領域40を台形としている。台形状の出射領域40の上辺405の長さは、例えば、他車両3の検出対象距離の位置における走行車線50に対応する長さであるとよい。
By the way, the
なお、本実施形態のように、出射領域40は、上部の第一部位401から下部の第二部位402まで連続するとよい。また、出射領域40において、第一部位401と第二部位402との間は、分断されるとよい。また、光を生成する生成部は、LED(Light
Emitting Diode)であるとよい。生成部は、本実施形態のようにLD72であれば特によい。LD72は、レーザ車間距離計1がフロントガラス91の内側に装着された場合でも、フロントガラス91を透過させて、より遠くの他車両3に光を到達させることができる。
It should be noted that, as in the present embodiment, the
Emitting Diode). It is particularly preferable if the generation unit is the
また、出射領域40は、三角形又は四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の辺の両方が、上方向に向かうほど、出射領域40の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線50の左右方向の両方の反射板95に照射される光の輝度が小さくなりやすい。よって、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、走行車線50の外側の反射板95を誤検出する可能性が低くなる。よって、他車両3の検出精度が向上する。なお、本実施形態においては、出射領域40が四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の斜辺403,404が、上方向に向かうほど、出射領域40の内側に傾く形状となっている。
Moreover, the
また、台形状の出射領域40の左右に位置する斜辺403,404の夫々と、レーザ車間距離計1から見た走行車線50の左右の線501,502とが平行に近くなるとよい。例えば、台形状の出射領域40の左右に位置する斜辺403,404の夫々と、底辺406とのなす角R1(図5参照)が、45度の場合、レーザ車間距離計1から見た走行車線50の左右の線と左右方向とがなす角R2(図5参照)が45度となるように設定するとよい。この場合、走行車線50の外側の反射板95に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、他車両3の反射板31に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、レーザ車間距離計1から出射された光を検知して他車両3を検出する場合に、他車両3をより確実に検出できる。
Further, it is preferable that each of the
また、台形状の出射領域40の左右に位置する斜辺403,404の夫々が、レーザ車間距離計1から見た走行車線50の左右の線501,502よりもやや外側にあるとよい。この場合、左右の線501,502の外側にある反射板に光が照射され難いとよい。また、望ましくは、台形状の出射領域40の左右に位置する斜辺403,404の夫々が、レーザ車間距離計1から見た走行車線50の左右の線501,502と同じ位置にあるとよい。さらに望ましくは、台形状の出射領域40の左右に位置する斜辺403,404の夫々が、レーザ車間距離計1から見た走行車線50の左右の線501,502の内側にあるとよい。また、出射領域40は、例えば、幹線道路など、左右方向の幅が比較的広い道路にあわせるとよい。左右方向の幅が広い道路は、自動車の速度が速くなりやすいので、他車両3までの車間距離が、走行の安全性の面で重要になる。その速度が速くなりやすい道路においてレーザ車間距離計1が用いられることで、走行の安全性が向上する。
Also, the
また、本実施形態においては、第二部位402から第一部位401に向かって徐々に輝度が大きくなる(図7参照)。しかし、出射領域40全体が同じ輝度であるとよい。また、出射領域40の中央部の輝度が高く、上下左右に向かうほど輝度が小さいとよい。また、第一部位401の輝度が、第二部位402の輝度より小さいとよい。
Also, in this embodiment, the luminance gradually increases from the
また、補助レンズ762,763の光学的中心軸912,913が、主レンズ761の光学的中心軸911より下側に位置するとよい。補助レンズ762,763が設けられているので、主レンズ761のみが設けられる場合よりも、より下側の光をフォトダイオード75に導くことができる。よって、主レンズ761のみが設けられている場合よりも、フォトダイオード75が下側の光を受光できる領域が大きくなる。
Also, the optical
また、レーザ車間距離計1を例にして説明したが、車間距離を測定できないとよい。例えば、本発明の出射装置は、レーザ車間距離計1ではなく、他車両3の有無のみを検出できる機器でもよい。また、本発明の出射装置は、光を出射できる装置であり、反射光を受光できないとよい。この場合、他の機器によって受光され、他車両3が検出されるとよい。
Further, although the laser
また、LPF81(図6参照)が設けられないとよい。LPF81が設けられない場合、コストを低減することができる。また、受光制御回路80は、図14に示す例以外の構成であるとよい。また、光を出射するための回路構成は、図13に示す例以外の構成であるとよい。また、第一抵抗器621、第二抵抗器622、及び第三抵抗器614は、夫々、1つの抵抗器に限定されず、複数の抵抗器が組み合わされるとよい。
Moreover, it is preferable that the LPF 81 (see FIG. 6) is not provided. Cost can be reduced if the
また、図8に示す反射面771,772は、筐体742の内壁77が研磨されて形成されていたが、研磨以外で形成されるとよい。例えば、反射面771,772は、金属板、メッキ、又は光沢加工によって形成されるとよい。また、難反射面773が反射面であるとよい。また、難反射面773~777が設けられないとよい。また、反射面771,772が設けられないとよい。反射面771,772が設けられない場合、反射面771,772を形成するコストを低減することができる。
Moreover, although the reflecting
また、フォトダイオード75は、一の角部751が上側に位置する配置以外の配置にされるとよい。また、フォトダイオード75が四角形でないとよい。また、フォトダイオード75以外の受光素子が使用されるとよい。例えば、CCDが使用されるとよい。
Also, the
また、補助レンズ762,763の形状が、本実施形態とは異なる形状であるとよい。また、補助レンズの数は限定されない。1つの補助レンズが設けられるとよい。3つ以上の補助レンズが設けられるとよい。また、補助レンズの位置も限定されない。例えば、出射領域40の形状に応じて、補助レンズの位置が変更されるとよい。また、補助レンズ762,763の形状が、本実施形態とは異なる形状であるとよい。また、補助レンズ762,763が設けられないとよい。また、主レンズ761の形状が円形でないとよい。受光レンズ76が有する光学的中心軸911~913の少なくとも一部が、フォトダイオード75の外側に位置するとよい。
Also, the shapes of the
また、出射ユニット71と受光ユニット74とが、上下方向に隣接するとよい。この場合、レーザ車間距離計1の左右方向の幅を小さくすることができる。また、出射ユニット71と受光ユニット74とは、互いに離間しているとよい。
Moreover, it is preferable that the emitting
また、レーザ車間距離計1が装着される場所は限定されない。例えば、レーザ車間距離計1は、自車両2のリアガラスに装着されるとよい。また、光の出射方向は、後方であるとよい。また、レーザ車間距離計1は、自車両2の室外に配置されるとよい。例えば、レーザ車間距離計1は、自車両2の室外において、先端部又は後端部に配置されるとよい。また、装着部19は設けられないとよい。この場合、コストを低減することができる。
Further, the place where the laser
なお、レーザ車間距離計1の外観は、一例として、図18のようにするとよい。レーザ車間距離計1の本体部11は、筐体110を備えている。レーザ車間距離計1の前面111には、投光レンズ711、受光レンズ76、及びスピーカ105が配置されている。レーザ車間距離計1の背面112には、MODEキー121、UPキー122、DOWNキー123、及び3つのLED125が配置されている。MODEキー121、UPキー122、及びDOWNキー123は、例えば、プラスチック等の合成樹脂によって形成される。レーザ車間距離計1の上面113には、miniUSBコネクター126が配置されている。
As an example, the appearance of the laser
CPU101(図2参照)は、MODEキー121、UPキー122、及びDOWNキー123が押下されたことを検出する。また、CPU101は、LED125の点灯を制御する。CPU101は、miniUSBコネクターを介して、外部機器(例えば、PC及び携帯端末等)と通信を行なうことが可能である。前面111と背面112の下端部には、前後方向に並ぶ照準器124が設けられている。照準器124の下端には、スリットが設けられている。照準器124は、レーザ車間距離計1の向きが調整される場合に使用される。ユーザは、後方から照準器124のスリットを目視し、前後に配置された照準器124のスリットを合わせながら、レーザ車間距離計1の向きを調整する。
CPU 101 (see FIG. 2) detects that MODE key 121, UP key 122, and DOWN key 123 have been pressed. The
CPU101は、ROM106に記憶されているデータに基づいて、テーブル961~964(図19~図22参照)に示す制御を行なう。CPU101は、光ユニット7に基づいて測定した他車両3との車間距離等に基づき、テーブル961(図19参照)に示す音声を、スピーカ105から出力する。テーブル961に示すように、CPU101がスピーカ105を制御して出力する音声は、例えば、音声1(アナウンサ風)、音声2(アニメ声)、及びブザー音の中から選択可能である。このままではあとX秒後に衝突する状態となった場合、CPU101は、衝突予告をスピーカ105から出力し、ユーザに報知する。また、例えば、衝突予告を報知する位置から、さらに他車両3に近づくと、CPU101は、衝突警告をスピーカ105から出力し、ユーザに報知する。衝突警告は、低速の場合と、高速の場合とで異なる(テーブル961の「衝突警告(低速)」と「衝突警告(高速)」を参照)。また、自車両2が停車しているときに、前方の他車両3が発進した場合、CPU101は、スタートインフォメーションをスピーカ105から出力し、ユーザに報知する。
音声1(アナウンサ風)に設定されている場合、CPU101は、衝突予告「あっ」、衝突警告(低速)「危険です。」、衝突警告(高速)「危ない」、及びスタートインフォメーション「先行車発進」を出力する。音声2(アニメ声)に設定されている場合、CPU101は、衝突予告「キャ」、衝突警告(低速)「気を付けてね」、衝突警告(高速)「危ない!」、及びスタートインフォメーション「行っけー」を出力する。ブザー音に設定されている場合、CPU101は、衝突予告「ピピ」、衝突警告(低速)「ピピピピ」、衝突警告(高速)「ピピピピー」、及びスタートインフォメーション「プ・プ・プ・プ」を出力する。
When voice 1 (announcer style) is set, the
CPU101は、UPキー122又はDOWNキー123が長押しされた場合、テーブル962(図20)に示す感度を設定する。感度設定は、0~3の間で設定可能である。UPキー122が長押しされた場合、CPU101は、感度設定を0から3に向けて大きくする。DOWNキー123が長押しされた場合、CPU101は、感度設定3から0に向けて小さくする。感度設定「0」は、「非検知」の設定である。CPU101は、感度設定「0」に設定する場合、他車両3の検知を行なわない。また、感度設定1から3に向かうほど、感度が高くなる。すなわち、CPU101は、他車両3を検知し易くする。
When the UP key 122 or the
CPU101は、レーザ車間距離計1の状態を、テーブル963(図21参照)に示す「S1.運用モード」、「S2.ガラス補正モード」、及び「S3.検出確認モード」のいずれかに設定可能である。運用モードは、通常の運用を行なうモードである。ガラス補正モードは、フロントガラス91の影響を低減するモードである。
The
ガラス補正モードについてより詳細に説明する。LD72から出射され、フロントガラス91に到達した光の一部は、フロントガラス91に反射され、フォトダイオード75側に反射される。例えば、LD72から出射されてフロントガラス91に到達した光を100%とすると、95%はフロントガラス91を透過して前方に出射される。そして、光の2~3%が、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する。
The glass correction mode will be explained in more detail. Part of the light emitted from the
一方、フロントガラス91を透過して前方に出射された光のうちの一部は、前方の他車両3の反射板31に反射されて、フォトダイオード75に到達する。反射板31は、光の照射範囲の一部に存在するため、反射板31に反射されてフォトダイオード75に到達する光は、1%未満である。すなわち、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光(2~3%)に比べて、反射板31に反射されてフォトダイオード75に到達する光(1%未満)は、小さい。このため、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の影響が大きい。ガラス補正モードは、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の影響を軽減するために行なわれる。
On the other hand, part of the light transmitted through the
具体的には、ガラス補正モードは、前方に他車両3が存在しない状態で、LD72から光を出射する。前方に他車両3が存在しないので、光は反射板31に反射されない。よって、CPU101は、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の輝度を取得することが可能となる。ガラス補正モードにおいて、CPU101は、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の輝度を、RAM107又は他の記憶媒体に記憶する。CPU101は、運用モードにおいて他車両3を検出する場合に、検出した光の輝度から、ガラス補正モードにおいて記憶したフロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の輝度を減算する。これによって、フロントガラス91に反射されてフォトダイオード75に到達する光の影響が軽減される。
Specifically, in the glass correction mode, light is emitted from the
テーブル963に示すように、「S1.運用モード」において、UPキー122が短押しされた場合、CPU101は、スピーカ105から出力する音量を上げる。DOWNキー123が短押しされた場合、CPU101は、スピーカ105から出力する音量を下げる。UPキー122が長押しされた場合、CPU101は感度を上げる(図20及び図21参照)。DOWNキー123が長押しされた場合、CPU101は感度を下げる(図20及び21参照)。MODEキー121が短押しされた場合、CPU101は、音声とブザーとを切り替える。より詳細には、テーブル961(図19参照)に示す、音声1(アナウンサ風)、音声2(アニメ声)、及びブザー音の間で、切り替える。MODEキー121が長押しされた場合、CPU101は、「S2.ガラス補正モード」に、レーザ車間距離計1の状態を移行させる。
As shown in table 963 , when UP key 122 is pressed for a short time in “S1. operation mode”,
ガラス補正モードは、「S2-1.ニュートラル」、「S2-2.実行中」、及び「S2-3.完了」に変化する。「S2-1.ニュートラル」は、設定された時点では何もせず、ガラス補正の実行、もしくはキャンセルのキーの押下を待つモードである。MODEキー121が長押しされた場合、CPU101はキャンセルのキーの押下が実行されたと判断する。この場合、CPU101は、ガラス補正を実行せず、レーザ車間距離計1の状態を「S3.検出確認モード」に移行させる。DOWNキー123が短押しされた場合、CPU101はガラス補正を実行するために、レーザ車間距離計1の状態を「S2-2.実行中」に移行させる。
The glass correction mode changes to "S2-1. Neutral", "S2-2. Running", and "S2-3. Completed". "S2-1. Neutral" is a mode in which nothing is done at the time of setting and waits for execution of glass correction or pressing of a cancel key. When the
「S2-2.実行中」では、CPU101は、ガラス補正を実行する。CPU101は、ガラス補正の実行開始から約3秒経過後、レーザ車間距離計1の状態を「S2-3.完了」に移行させる「S2-3.完了」では、ガラス補正が正常に実行されたかの判定結果(OK又はNG)の報知する。報知は、例えば、スピーカ105から音声を出力すること、又は、LED125の点灯を制御することによって行なわれる。ガラス補正が正常に実行された場合(OKの場合)、CPU101は、レーザ車間距離計1の状態を「S1.運用モード」に移行させる。ガラス補正が正常に実行されない場合、CPU101は、レーザ車間距離計1の状態を「S2-1.ニュートラル」に移行させる。
In "S2-2. Execution", the
前述したように、「S2-1.ニュートラル」において、MODEキー121が長押しされると、CPU101はレーザ車間距離計1の状態を「S3.検出確認モード」に移行させる。検出確認モードは、レーザ車間距離計1の向きが良いか等の確認用のモードである。検出確認モードでは、例えば、検出距離をピッ音の音程で表現する。UPキー122が短押しされた場合、CPU101は、スピーカ105から出力する音量を上げる。DOWNキー123が短押しされた場合、CPU101は、スピーカ105から出力する音量を下げる。MODEキー121が長押しされた場合、CPU101は、レーザ車間距離計1の状態を「S1.運用モード」に移行させる。
As described above, when the
CPU101は、LED125の状態を、テーブル964(図22参照)に示すように制御する。テーブル963のLED1、LED2、LED3は、LED125に含まれる(図18参照)。LED1は、レーザ車間距離計1の状態(装置の状態)を示すためのLEDである。LED2は、警告、報知類を、ユーザに示すためのLEDである。LED3は、エラーをユーザに示すためのLEDである。
レーザ車間距離計1の状態が運用モード(図21及び図22参照)であるとする。この場合、CPU101は、LED1を緑点灯させる。また、「衝突警告(高速)」、「衝突予告(低速)」、「衝突予告」、「スタートインフォメーション」、「音量変更時」、「感度変更」、「報知音変更(音声)」、「報知音変更(ブザー)」の状態となる場合、CPU101は、夫々、「赤点滅」、「黄点滅」、「黄点滅」、「青点滅」、「黄点灯(1秒)」、「青点灯(1秒)」、「青点灯(1秒)」、「黄点灯(1秒)」となるようにLED2を制御する。
Assume that the
また、「Err(エラー)1」、「Err2」、「Err3」、「Err4」、「Err5」の状態となる場合CPU101は、夫々、「赤点滅」、「青点滅」、「黄点滅」、「緑点滅」、「白点滅」となるようにLED3を制御する。Err1は、ガラス補正が完了していないことを示すエラーである。Err2は、電源起動後のエージングタイム中であることを示すエラーである。Err3は、高温によって動作を停止していることを示すエラーである
In addition, in the states of "Err (error) 1", "Err2", "Err3", "Err4", and "Err5", the
レーザ車間距離計1の状態がガラス補正モード(図21及び図22参照)であるとする。この場合、CPU101は、LED1を黄点灯させる。また、「実行中」、「完了(成功)」、及び「未実行又は完了(失敗)」の状態となる場合、CPU101は、夫々、「緑点灯」、「青点灯」、「赤点灯」となるようにLED2を制御する。「未実行又は完了(失敗)」とは、ガラス補正が完了していない状態である。
Assume that the
レーザ車間距離計1の状態が検出確認モード(図21及び図22参照)であるとする。この場合、CPU101は、LED1を黄点滅させる。また、CPU101は、前方車(すなわち、他車両3)の非検出時には、LED2を赤点灯させ、前方車の検出時には、LED2を緑点灯させる。以上のようにCPU101は、テーブル961~964に示す制御を行なう。
Assume that the
1 レーザ車間距離計
2 自車両
3 他車両
7 光ユニット
31,95 反射板
40,41 出射領域
50 走行車線
60 出射制御回路
62 分割抵抗器
63 DC/DCコンバータ
64 積分回路
71 出射ユニット
74 受光ユニット
75 フォトダイオード
76 受光レンズ
80 受光制御回路
83 差動アンプ
84 A/Dコンバータ
89,891,892,893 受光領域
401 第一部位
402 第二部位
403,404 斜辺
614 第三抵抗器
621 第一抵抗器
622 第二抵抗器
633 リファレンス入力端子
651 第四抵抗器
750 入射領域
751 角部
752,753,755,756 辺
761 主レンズ
762,763 補助レンズ
771,772 反射面
773~777 難反射面
911,912,913 光学的中心軸
1 laser
Claims (3)
前記出射領域に光を出射する出射部と、
前記出射領域の位置する方向に向けて開口する開口部を有する筐体と、
前記筐体の内部に、上下方向において前記開口部の中心よりも上側に中心が位置するように設けられた受光部であって、前記出射部によって出射された前記光が反射した反射光を受光する受光部と、
を備え、
前記出射領域のうち第一部位の左右方向の幅は、前記出射領域のうち前記第一部位よりも下側の領域である第二部位の左右方向の幅よりも小さく、
前記筐体の開口部側には複数の光学的中心軸を有するレンズが設けられている
装置。 A device that is mounted on a vehicle and emits light to a predetermined emission area to detect an object in the emission area,
an emission section that emits light to the emission area;
a housing having an opening that opens toward the direction in which the emission area is located;
A light-receiving unit provided inside the housing so that its center is positioned above the center of the opening in the vertical direction, and receives reflected light reflected by the light emitted by the light-emitting unit. a light receiving unit that
with
the width in the horizontal direction of the first part of the emission area is smaller than the width in the horizontal direction of the second part of the emission area, which is an area below the first part;
A lens having a plurality of optical central axes is provided on the opening side of the housing.
Device.
前記出射領域に光を出射する出射部と、
前記出射領域の位置する方向に向けて開口する開口部を有する筐体と、
前記筐体の内部の上下方向における中心よりも上側の位置に設けられ、前記出射部によって出射された前記光が反射した反射光を受光する受光部と、
を備え、
前記出射領域のうち第一部位の左右方向の幅は、前記出射領域のうち前記第一部位よりも下側の領域である第二部位の左右方向の幅よりも小さく、
前記筐体の内壁面は、前記受光部よりも上側に位置し、前記開口部から奥に向かって下方に傾斜する第1の傾斜部と、前記受光部よりも下側に位置し、前記開口部から奥に向かって上方に傾斜する第2の傾斜部と、を有し、
前記受光部は、上下方向において、前記第2の傾斜部よりも前記第1の傾斜部寄りに設けられ、
前記筐体の開口部側には複数の光学的中心軸を有するレンズが設けられている
装置。 A device that is mounted on a vehicle and emits light to a predetermined emission area to detect an object in the emission area,
an emission section that emits light to the emission area;
a housing having an opening that opens toward the direction in which the emission area is located;
a light receiving unit provided at a position above the center in the vertical direction inside the housing for receiving reflected light reflected by the light emitted by the emitting unit;
with
the width in the horizontal direction of the first part of the emission area is smaller than the width in the horizontal direction of the second part of the emission area, which is an area below the first part;
The inner wall surface of the housing includes a first inclined portion located above the light receiving portion and inclined downward from the opening toward the back, and a first inclined portion located below the light receiving portion and extending toward the opening. a second inclined portion that slopes upward from the portion toward the back,
the light-receiving portion is provided closer to the first inclined portion than the second inclined portion in the vertical direction ,
A lens having a plurality of optical central axes is provided on the opening side of the housing.
Device.
前記反射部と前記難反射部とは、前記受光部よりも上側において、前記筐体の内壁面を前記出射領域の位置する方向側から見たときの周方向に沿って並んでいる
請求項1または2に記載の装置。 a reflecting portion that reflects the reflected light and guides it to the light receiving portion in a portion of the inner wall surface of the housing that is positioned above the light receiving portion; A hard-to-guide and difficult-to-reflect part are provided respectively,
2. The reflecting portion and the non-reflecting portion are arranged above the light receiving portion along the circumferential direction when the inner wall surface of the housing is viewed from the direction in which the emission area is positioned. Or the device according to 2.
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