JPH0628773U - 車間距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ターゲットである前方走行車両の反射率や反
射面積や空間の透過率等が変化し、最大測定距離が短く
なってしまうような状況下でも、投射される光ビームの
広がり角度を変えることにより、車間距離測定装置が本
来有するはずの最大測定距離を維持できるようにする。 【構成】 目標車両に向けて光ビームを所定の広がり角
度を持たせて投射し、該光ビームの前記目標車両での反
射光を受光して、前記光ビームの投射時から受光時まで
の時間を測定することにより前記目標車両までの距離を
検出する車間距離測定装置において、前記光ビームの広
がり角度を変更可能に構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、車間距離測定装置に関し、さらに詳しくは検出距離を調整するこ との出来る車間距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の車間距離測定装置としては、たとえば図６に示すようなものがある。図 において、５１はレーザレーダ装置であり、自動車５２の前部バンパー５３に形 成された開口窓５３ａ内に配置されている。このレーザレーダ装置５１は、接続 ハーネス５４を介して運転席近傍に設備された表示およびコントロール部５５に 接続されている。

【０００３】 図７は、前記レーザレーダ装置５１の構成を示す断面図であり、図において５ ７はレーザ発光素子、５８は投光レンズ、５９はレーザ制御回路、６０は受光レ ンズ、６１は受光素子である。

【０００４】 この車間距離測定装置では、前記レーザレーダ装置５１からの信号により車間 距離が表示およびコントロール部５５に表示される。また、レーザ発光素子５７ は、投光ビームＦＢの広がり角度θが予め定められた設計値となるような位置に 前記投光レンズ５８と相対して固定される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来の車間距離測定装置にあっては、投光および受 光ビームの伝播する空間の透過率等の諸条件が一定値であると仮定して前記広が り角度θを設定していたため、ターゲットである前方走行車両の反射率や反射面 積や空間の透過率等が変化したときには、最大測定距離が変化し短くなってしま い、車間距離測定装置が本来有するはずの性能が発揮できなくなる問題点があっ た。

【０００６】 この考案は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、投射される 光ビームの広がり角度を変えることが出来るように構成することで、上記問題点 を解決することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案の車間距離測定装置は、目標車両に向けて光ビームを所定の広がり角 度を持たせて投射し、該光ビームの前記目標車両での反射光を受光して、前記光 ビームの投射時から受光時までの時間を測定することにより前記目標車両までの 距離を検出する車間距離測定装置において、前記光ビームの広がり角度を変える ことができるように構成したものである。

【０００８】

【作用】

この考案における車間距離測定装置は、投光される光ビームの広がり角度を変 えることができるようにして、ターゲットである前方走行車両の反射率や反射面 積や空間の透過率等が変化することにより受光レベルが小さくなり最大測定距離 が短くなったときは、投光される光ビームの広がり角度を小さくし、投光される 光ビームを絞るようにしてターゲットから反射され戻ってくる光ビームの受光レ ベルが大きくなるように調整し、予め設定された最大測定距離を維持する。また 、調整された光ビームの広がり角度を基に測定可能距離を容易に把握することが 出来る。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案を図面に基づいて説明する。 図１は、この考案の車間距離測定装置の一実施例の構成を示す断面図である。 まず構成を説明すると、１はケース本体、２はケース本体１の前面に配置固定さ れたガラス窓である。ケース本体１とガラス窓２は一体に組み合わされ、内部に は空間が形成されている。

【００１０】 １ａは前記ケース本体１に形成された隔離壁であり、ケース本体１とガラス窓 ２により形成された空間を、レーザ光を受光するための各種装置が配置された受 光室１ｂとレーザ光を投光するための各種装置が配置された投光室１ｃとに分割 いている。３は受光素子であり、受光室１ｂの所定の位置に固定されている。４ は受光レンズであり、前記受光素子３から所定の距離、離れた位置に固定されて いる。

【００１１】 ５はレーザ発光素子であり、投光室１ｃ内のケース本体上に固定されている。 ６はモニタ用の受光素子であり、前記レーザ発光素子５から投射されるレーザ光 の強さを検出する。７は投光レンズであり、レンズ枠体８に固定されている。レ ンズ枠体８にはガイド柱貫通孔９が形成されていて、このガイド柱貫通孔９内を ガイド柱１０が貫通している。レンズ枠体８の端にはボールネジ用ナット１１が 固定されており、このボールネジ用ナット１１はボールネジ軸１２と係合してい る。ボールネジ軸１２の先端部は、ガイド柱１０の先端部に形成されたボールネ ジ軸当接板１３により支持されている。ボールネジ軸１２の後端部は、ケース本 体１に固定されたステッピングモータ１４の出力シャフトに固定されている。

【００１２】 １５はボールネジ軸１２が回転したときに、そのボールネジ軸１２上を移動す るボールネジ用ナット１１の原点を規定するためのリミットスイッチである。１ ６は、同様にボールネジ軸当接板１３側の移動限界を規定するためのリミットス イッチである。

【００１３】 図２は、ステッピングモータ１４の制御駆動回路の構成を示すブロック図であ る。図において、２１はステッピングモータ１４の回転方向を指示するためのス イッチであり、固定接点２１ａ側に切り換えることにより「ＣＷ方向」、すなわ ち投光レンズ７をレーザ発光素子５から近づける方向に駆動する指示となる。ま た、固定接点２１ｂ側に切り換えることにより「停止」、さらに固定接点２１ｃ 側に切り換えることにより「ＣＣＷ方向」、すなわち投光レンズ７をレーザ発光 素子５に遠ざける方向に駆動する指示となる。

【００１４】 ２２はマイクロプロセッサユニットであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力 ポート等により構成されており、前記スイッチ２１の固定接点２１ａと固定接点 ２１ｂと固定接点２１ｃは、夫々入力ポートの所定の端子に接続されている。２ ３は、ステッピングモータ１４の駆動回路であり、ステッピングモータ１４の各 相に供給されるパルス信号を増幅するための出力トランジスタにより構成されて おり、夫々の出力トランジスタのベース端子は、前記マイクロプロセッサユニッ ト２２の出力ポートの所定の端子と接続されている。２４は表示回路であり、こ の表示回路２４はデコーダや表示器から構成されており、レーザ発光素子５から 投射されるレーザ光の広がり角度を表示する。この広がり角度を表示するための データテーブルＤＴがマイクロプロセッサユニット２２のＲＯＭに格納されてい る。図３はデータテーブルＤＴを示す説明図である。

【００１５】 図４は、常に一定の強さのレーザー光がレーザ発光素子５から出力されるよう に制御する制御回路の構成を示すブロック図である。図において３１はレーザ発 光素子５の駆動回路、３２は加算点を示している。

【００１６】 次に、この車間距離測定装置の動作について図１を基に説明する。 まず、電源が投入されると、モニタ用の受光素子６により、レーザ発光素子５ から投光されるレーザ光の強さを検出して、レーザ発光素子５から投光されるレ ーザ光の強さを常に一定になるように調整する。この調整は、図４に示した制御 回路により自動的に行われる。

【００１７】 さらにまた、電源が投入されることによりマイクロプロセッサユニットのＣＰ Ｕが初期リセットされ、ＣＰＵはステッピングモータ１４をＣＷ方向に回転させ 、ボールネジ用ナット１１すなわち投光レンズ７を原点位置に移動させ停止させ る。投光レンズ７がこの位置にあるときのレーザ光の広がり角は、設計上決定さ れた測定可能距離を満足することができるものである。したがって、ターゲット である前方走行車両の反射率や反射面積や空間の透過率等が変化することにより 、反射されてきたレーザ光の受光レベルが小さくなり、最大測定距離が変化して 短くなったときには、ステッピングモータ１４をＣＣＷ方向に回転させ投光レン ズ７の位置を移動し、投光レンズ７とレーザ発光素子５間の距離を長くしてレー ザ発光素子５から投光されるレーザ光の広がり角度を小さくしレーザ光を絞るこ とで、ターゲットに照射されるレーザ光の量を増大させ、反射してきたレーザ光 の受光レベルを大きくして予め設定された最大測定距離を維持する。

【００１８】 また、投光レンズ７を移動させたときには、ステッピングモータ１４に供給し たパルス数から求められる移動距離を基に、図３に示すデータテーブルＤＴが参 照されレーザ光の広がり角度データが読み出され、表示回路２４により表示され る。ドライバは、表示回路２４の表示器に表示された広がり角度データを目視に より確認し、レーザ光の広がり角度を調整することが出来る。 以上説明した実施例では、投光レンズを移動するように構成したが、レーザ発 光素子５を移動するように構成してもよい。

【００１９】 次にこの考案の他の実施例について図５を基に説明する。図５は、この実施例 の構成を示すブロック図である。

【００２０】 この実施例では、投光レンズの移動を自動調整し、ターゲットである前方の車 両や障害物から反射されて戻ってくるレーザ光の受光レベルを常に一定に保ち、 ターゲットである前方走行車両の反射率や反射面積や空間の透過率等が変化する ことにより、反射されてきたレーザ光の受光レベルが小さくなり、最大測定距離 が変化して小さくなる状態を自動的に回避し、予め設定された最大測定距離を維 持できるようにするものである。

【００２１】 図５において、図１と図２さらには図４と同一または相当の部分については同 一の符号を付し説明を省略する。まず構成を説明すると、４１は受光レベル判定 回路であり、受光素子３の出力を直流電圧に変換し出力する直流電圧変換回路と 、その直流電圧変換回路が出力する直流電圧を受光レベル設定値データと比較す る比較回路と、この比較回路の出力に応じて受光レベル増加指令信号Ｓ１や受光 レベル減少指令信号Ｓ２を出力する指令信号出力回路を備えている。

【００２２】 ４２はマイクロプロセッサユニットであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力 ポート等により構成されており、ＣＰＵは受光レベル判定回路４１から受光レベ ル増加指令信号Ｓ１が出力されると駆動回路２３にステッピングモータ１４をＣ ＣＷ方向に回転させるためのパルス信号を出力する。一方、受光レベル判定回路 ４１から受光レベル減少指令信号Ｓ２が出力されると駆動回路２３にステッピン グモータ１４をＣＷ方向に回転させるためのパルス信号を出力する。

【００２３】 ＬＳ１は投光レンズ７の原点位置を規定するためのリミットスイッチ、ＬＳ２ はボールネジ軸当接板１３側の移動限界を規定するためのリミットスイッチ、Ｌ Ｓ３はステッピングモータ１４側の移動限界を規定するためのリミットスイッチ である。

【００２４】 次に動作について説明する。まず図示していない電源スイッチが投入されると 、マイクロプロセッサユニットのＣＰＵは初期リセットされ、投光レンズ７を原 点位置に復帰させる。次に反射されて戻ってきたレーザ光を受光素子３が検出す る。受光素子３からは、反射されて戻ってきたレーザ光の受光レベルに応じた大 きさの信号が出力される。反射されて戻ってきたレーザ光の受光レベルは、ター ゲットである前方走行車両の反射率や反射面積や空間の透過率等が変化すること により変動する。受光素子３から出力された信号は、図示していない距離検出回 路に送られる一方、受光レベル判定回路４１の直流電圧変換回路により直流電圧 に変換され、さらにこの直流電圧は比較回路により受光レベル設定値データ回路 ４３からのデータと比較される。この比較回路からは、前記直流電圧と受光レベ ル設定値データ回路４３からのデータとの比較結果に応じて受光レベル増加指令 信号Ｓ１あるいは受光レベル減少指令信号Ｓ２が出力される。受光レベル設定値 データは、前方車両との車間距離により変化するため距離検出回路から距離デー タを入力し、受光レベル設定値データ回路４３に内蔵されたデータテーブルより 受光レベル設定値データを決定する。

【００２５】 マイクロプロセッサユニット４２のＣＰＵは、受光レベル判定回路４１から受 光レベル増加指令信号Ｓ１が出力されると駆動回路２３にステッピングモータ１ ４をＣＣＷ方向に回転させるためのパルス信号を出力する。この結果、投光レン ズ７は矢印Ｘ方向に移動し、投射されるレーザ光の広がり角度を小さく絞り、タ ーゲットに投射されるレーザ光量を増加させる。このため、反射されて戻ってき たレーザ光の受光レベルも増加する。すると、受光素子３の出力が大きくなり、 直流電圧変換回路が出力する直流電圧も大きくなって受光レベル設定値データ回 路４３からのデータと等しくなると、受光レベル増加指令信号Ｓ１は出力されな い状態となりステッピングモータ１４は停止し、予め設定された最大測定距離が 維持される。

【００２６】 また、反射されて戻ってきたレーザ光の受光レベルが大き過ぎる場合は、受光 レベル判定回路４１からは受光レベル減少指令信号Ｓ２が出力され、ステッピン グモータ１４はＣＷ方向に回転するための、投光レンズ７は矢印Ｙ方向に移動し 、投射されるレーザ光の広がり角度が大きくあり、ターゲットに投射されるレー ザ光量が減少し、反射されて戻ってきたレーザ光の受光レベルが小さくなり、受 光レベル設定値データ回路４３からのデータと等しくなると受光レベル減少指令 信号Ｓ２は出力されない状態となりステッピングモータ１４は停止し、予め設定 された最大測定距離が維持される。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明してきたようにこの考案によれば、その構成を光ビームの広がり角度 を変えることができるように構成したので、ターゲットである前方走行車両の反 射率や反射面積や空間の透過率等が変化することにより、反射されてきた光ビー ムの受光レベルが小さくなり最大測定距離が短くなったときには、投光する光ビ ームの広がり角度を小さくし絞ることで、ターゲットで反射され戻ってくる光ビ ームの受光レベルを調整できるので、予め設定された最大測定距離を維持するこ とが出来る。投光レンズの移動限界（すなわちリミットスイッチ１６がＯＮの位 置）に達しても設定受光レベルに達しない場合には、その時の受光レベルと受光 レベル設定値との差により、その時に検出される最大測定距離が算出され、実用 上、支障ある場合（極端に最大測定距離が短い場合）には、ドライバにその旨を 表示して、注意をうながす。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の車間距離測定装置の一実施例の構成
を示す断面図である。

【図２】ステッピングモータの制御駆動回路の構成を示
すブロック図である。

【図３】データテーブルＤＴの説明図である。

【図４】常に一定の強さのレーザー光がレーザ発生素子
から出力されるように制御する制御回路の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】この考案の車間距離測定装置の他の実施例の構
成を示すブロック図である。

【図６】従来の車間距離測定装置が取り付けられた状態
を示す斜視図である。

【図７】従来の車間距離測定装置の構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

５ レーザ発光素子 ７ 投光レンズ １１ ボールネジ用ナット １２ ボールネジ軸 １４ ステッピングモータ ２２ マイクロプロセッサユニット ２３ 駆動回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 目標車両に向けて光ビームを所定の広が
   り角度を持たせて投射し、該光ビームの前記目標車両で
   の反射光を受光して、前記光ビームの投射時から受光時
   までの時間を測定することにより前記目標車両までの距
   離を検出する車間距離測定装置において、前記光ビーム
   の広がり角度を可変としたことを特徴とする車間距離測
   定装置。