JPH08114446A

JPH08114446A - 測距センサの車体取付構造

Info

Publication number: JPH08114446A
Application number: JP25251494A
Authority: JP
Inventors: Tetsushi Mimuro; 哲志御室; Tadashi Sugawara; 正菅原; Takahiro Maemura; 高広前村; Yoshiaki Miichi; 善紀見市; Misuzu Yamamoto; 美鈴山本; Norio Inoue; 紀夫井上; Hiroyuki Masuda; 広之増田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 1994-10-18
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1996-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】第１及び第２の測距センサを単一ケースに収
容することにより、光軸調整を一度に済ませることがで
き、低コスト化を図れ、取付け作業性が良い測距センサ
の車体取付構造を提供することにある。【構成】光軸Ｌ１を第１の方向に向けて配置され測定
対象物２までの距離を測定する第１の測距センサＳ３
と、第１の方向とは異なる第２の方向に光軸Ｌ２を向け
て配置され測定対象物２までの距離を測定する第２の測
距センサＳ４と、単一の検出窓３３１を有して車体に固
定されると共に両測距センサＳ３，Ｓ４の光軸Ｌ１，Ｌ
２が両測距センサの前方で交差し且つ検出窓３３１を通
過するよう両測距センサを収容するケーシング３０とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両とその周囲
の物体との間の測距を行う三角測距装置に用いられる三
角測距センサを車両に取り付ける構造に関し、特に、複
数の測距センサを備えた場合での測距センサの車体取付
け構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の周囲の障害物を検出する場
合に、三角測距装置が用いられている。例えば、図１１
に示すように、この種の三角測距装置は、基本的には車
両１に装着される測距センサから成る複数のセンサユニ
ットＳ１，Ｓ２と、同センサに接続されるＣＰＵ等から
なるセンサ出力制御回路７とで構成され、この各センサ
出力制御回路７はＣＰＵ等からなる距離決定回路８や走
行車両制御回路９に測距情報を出力する。各センサユニ
ットＳ１，Ｓ２は車体のサイド外壁部材や、斜め方向の
壁面、フロント及びリア方向の各壁面に取り付けられ、
車両の側方や斜め方向や、前後方向に存在する物体（他
の車両）２からの反射光を受光している。なお、図１０
にはフロント及びリアの各フェンダに各センサユニット
Ｓ１，Ｓ２を取り付けた例を示した。

【０００３】各センサユニットＳ１，Ｓ２は図１１に示
すように、車体の上下方向に配置された一対のレンズ
５，６と、これらレンズに対向して配置された２組のホ
トセンサアレイ３，４とから構成されている。レンズ
５，６は自然光に対する物体（車両）２からの反射光を
集光して、ホトセンサアレイ３，４上にそれぞれ物体像
を投影させている。ホトセンサアレイ３，４は、例えば
複数のホトダイオードを一列に配列したラインセンサか
らなり、投影された物体像に基づくセンサ信号をセンサ
出力制御回路７に出力している。センサ出力制御回路７
は他の自動車との距離を測距する測距手段として機能す
る。この測距手段には、ホトセンサアレイ３，４からセ
ンサ信号が入力すると共に、適宜設定されたウインドの
数及びサイズが予めウインド情報として入力している。
測距手段は、設定されたウインド内のホトダイオードか
ら入力するセンサ信号の量子化を行い、外光三角方式に
より量子化データに基づき２つの物体像の位相差を算出
し、この位相差から物体２までの距離Ｙを測距し、その
距離情報を距離決定回路８に出力している。

【０００４】距離決定回路８は所定のアルゴリズムに基
づいて、入力する複数の距離情報の中から、例えば、最
短距離情報を抽出決定し、これを距離情報として走行車
両制御回路９に出力する。走行車両制御回路９は各々の
距離情報を所定の時間差の元で比較し、相関の無い信号
は外乱として排除するようにし、精度の良い距離情報の
みで測距対象物の相対距離や相対速度を求めている。こ
のように測距装置では精度確保のため、あるいは相対速
度検出のため、複数のセンサユニットＳ１，Ｓ２を装備
することが多い。このように使用されるセンサユニット
Ｓ１（Ｓ２も同様構造）は図１２に示すようなケース２
０に収容され、フロントフェンダー２１の開口２３部分
の裏側面に配備され、図示しないブラケットを介し車体
基部に固定されている。このケース２０は箱状のアルミ
製のケース本体２２とその開口を閉じる図示しない板状
の蓋とで形成される箱型の矩形の収容室２４に収容され
る。ケース本体２２の外側開口にはアクリル樹脂の透明
板２５が装着され、収容室２４の内外の光の透過を許容
し、水、埃の収容室への浸入を阻止している。

【０００５】ここでセンサユニットＳ１は一対のレンズ
５，６と、これらレンズに対向して配置された２組の図
示しないホトセンサアレイ及び照明用のライト２６（図
１３参照）とからなり、図１２に示すような形状で収容
室２４に装着される。ここで、センサユニットＳ１及び
ライト２６の光軸Ｌｓ、Ｌｒは車両の車幅方向のＸ１線
に対して傾き角θでセットされ、その調整は、ケース２
０を車体基部側に装着する際に行われる。このような各
センサユニットＳ１，Ｓ２は車両の各部に個々に取付け
られ、各センサの測距情報が個々に取り扱われている。
このような装置の一例は本出願人により特願平６−７０
５７４号の願書及び図面に開示される。更に、特開平５
−１２７７４８公報には異なる方向を警戒する２つのセ
ンサをほぼ同一化箇所に配置したものが開示される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１０に示
したように、車両の斜め側方の物体（車両）２を検出す
る場合、上述のように外乱排除や相対速度検出のため、
少なくとも２つのセンサユニットＳ１，Ｓ２を必要とす
る。この場合、車両の斜め側方で、特に、前方の領域Ｊ
（図１０参照）の物体（車両）２の有無を判断しようと
すると、車両のフロントフェンダ等に少なくとも２つの
センサユニットＳ１，Ｓ２’を互いに異なる位置にそれ
ぞれ取り付ける必要が有る。この場合、複数のセンサユ
ニットＳ１，Ｓ２’を個々に取り付ける上で車両のフロ
ントフェンダ等に少なくとも２つの開口を設ける必要が
有り、取付け部材を比較的多く要し、しかも、光軸調整
を個々に行うこととなり、特に、コスト高を招き、装置
の取付け作業性が低く問題と成っていた。

【０００７】一方、特開平５−１２７７４８公報のよう
な場合、２つのセンサを別々に車体に取付けるため、取
付けが面倒で有るし、検知方向軸の延長線がセンサ後方
で交差するように配置されているため、取付け場所に多
大なスペースを必要とし、角センサ毎に検出窓を設けて
いるので見栄えも低下する。請求項１乃至請求項３の発
明の目的は、第１及び第２の測距センサを単一ケースに
収容することにより、光軸調整を一度に済ませることが
でき、低コスト化を図れ、取付け作業性が良い測距セン
サの車体取付構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、光軸を第１の方向に向け
て配置され測定対象物までの距離を測定する第１の測距
センサと、上記第１の方向とは異なる第２の方向に光軸
を向けて配置され測定対象物までの距離を測定する第２
の測距センサと、単一の検出窓を有して車体に固定され
ると共に上記両測距センサの光軸が上記両測距センサの
前方で交差し且つ上記検出窓を通過するよう上記両測距
センサを収容するケーシングと、を備えたことを特徴と
する。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の測
距センサの車体取付構造において、上記検出窓に設けら
れる保護カバーを更に有し、上記両測距センサは車体面
に直角な方向に対して同一方向に傾斜して配置されると
共に、上記保護カバーは上記両センサの光軸とのなす角
度が上記車体面より大きくなるよう上記車体面に対して
傾斜して設置（凹設）されていることを特徴とする。請
求項３記載の発明は、請求項１記載の測距センサの車体
取付構造において、上記両測距センサの少なくとも一方
には凹レンズにより構成される保護カバーレンズが設け
られていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】請求項１の発明は、ケーシングが単一の検出窓
を有して車体に固定され、同ケーシングが、光軸の異な
る第１及び第２の測距センサを両測距センサの前方で光
軸を交差し且つ検出窓を通過するよう収容することがで
きるので、単一ケーシングに両測距センサを収容しても
測距作動に影響無く、単一ケーシングの取付けにより同
時に両センサを取付けられる。請求項２の発明の保護カ
バーは、特に、両センサの光軸とのなす角度が車体面よ
り大きくなるよう車体面に対して傾斜して設置されるの
で、保護カバーに対する入射角が比較的小さくなり光の
反射率を低下する。請求項３の発明は、特に、両測距セ
ンサの少なくとも一方には凹レンズにより構成される保
護カバーレンズが設けられるので、両測距センサの視野
を保護カバーレンズが拡大させるように作用する。

【００１１】

【実施例】図１の測距センサの車体取付構造は車体に装
着される三角測距装置の一部を構成する。この三角測距
装置は図１０，図１１と共に説明したものと比較し、一
対のセンサユニットＳ３，Ｓ４の車体への取付構造以外
は同様の構成を採り、ここでは同一部材には同一符号を
付し、重複説明を簡略化する。ここで三角測距装置は、
図１に示す複数のセンサユニットＳ３，Ｓ４と、同セン
サに接続されるセンサ出力制御回路７、距離決定回路８
から成り、同装置の測距情報は走行車両制御回路９に出
力され、同回路で測距対象物の相対距離や相対速度を求
めている。

【００１２】ここでの複数のセンサユニットＳ３，Ｓ４
は、単一のケーシング３０に収容される。このケーシン
グ３０は、図４に示すように、第１の方向（車幅方向の
Ｘ１線に対しての傾斜角θ１）に向けて配置され測定対
象物までの距離を測定する第１の測距センサとしてのセ
ンサユニットＳ３と、第１の方向とは異なる第２の方向
（車幅方向のＸ１線に対しての傾斜角θ２）に光軸を向
けて配置され測定対象物までの距離を測定する第２の測
距センサとしてのセンサユニットＳ４とを収容する、図
１乃至図３に示すように、ケーシング３０はフロントフ
ェンダー３１の単一の開口３２部分の裏側面に配備さ
れ、図示しないブラケットを介し車体基部に固定されて
いる。ケーシング３０は略皿状で検出窓３３１を備えた
アルミ製のケース本体３３と、ケース本体３３の上開口
を覆う板状の蓋３４とで形成され、図示しないビス等の
固着手段によりケース本体３３及び蓋３４が一体化され
た際には略箱型の２つの収容室３５，３６を形成でき
る。このケース本体３３の検出窓３３１側の位置決め用
のフランジ部３７は、車両前後方向に向けて配置された
フロントフェンダー３１の開口３２の縁部裏面に当接す
るよう形成される。更に、２つの収容室３５，３６は矩
形の長孔状を成し、フランジ部３７と直行する方向であ
る（車幅方向）に対し、各室の中心線方向は第１の方向
（傾斜角θ１参照）と、第２の方向（傾斜角θ２参照）
に向けてそれぞれ配置される。

【００１３】ここでケーシング３０のケース本体３３の
検出窓３３１は２つの収容室３５，３６の前部に位置
し、両室の共通の検出窓を成し、その検出窓の対向部分
にはアクリル樹脂の透明板３８を位置決めする突部３９
が一対形成される。透明板３８は保護カバーとして働
き、収容室３５，３６の内外の光の透過を許容すると共
に、水、埃が収容室へ浸入することを阻止すべく突部３
９等に接着される。この透明板３８は両センサユニット
Ｓ３，Ｓ４の光軸Ｌ１，Ｌ２とのなす角度α１，α２が
車体面ｆとのなす角度より大きくなるよう車体面ｆに対
して傾斜δして設置されている。ここで、透明板３８等
の透過率について説明する。

【００１４】図８（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス
表面に入射する光は、Ｓ偏光（図中Ｓで示す紙面垂直方
向）とＰ偏光（図中Ｐ符号で示す方向）に分けた場合、
それぞれ異なる表面反射率を示し、センサ性能を考える
場合は平均値を用いる。この図８（ａ）、（ｂ）より明
らかなように、入射角ｉが６０°を越えると急激に反射
率μが増し、透過率が低下する。このため、図１の構造
では透明板３８を車体面ｆに対して傾斜δして設置した
ので、センサユニットＳ３の入射角ｉ１（＝９０°−α
１）≒４０°，センサユニットＳ４の入射角ｉ２（＝９
０°−α２）＝０°が十分小さく押さえられ、反射率を
Ｓ偏光とＰ偏光の平均で５％以下とし、透過率を９０％
以上に保持できるようにしている。各センサユニットＳ
１，Ｓ２は図１２，図１３に示したと概略同様の構成を
採り、特に、図５に示すように、凹レンズにより構成さ
れる保護カバーレンズ４０を設けても良い。

【００１５】即ち、センサユニットＳ１は車体の上下方
向に配置された一対のレンズ５，６と、これらレンズに
対向して配置された２組のホトセンサアレイ３，４と、
レンズ５，６の前（図５中左側）に配置される保護カバ
ーレンズ４０から構成されている。レンズ５，６は物体
（車両）２からの反射光をホトセンサアレイ３，４上に
投影させ、ホトセンサアレイ３，４は、投影された物体
像に基づくセンサ信号をセンサ出力制御回路７に出力し
ている。なお、センサユニットＳ１の側方には補助光を
照射するライト２６が併設され、センサ出力制御回路７
側に駆動される。特に、ライト２６は図７に示すような
横縞パターンの補助光Ｒを物体側に照射する。なお、こ
の横縞（暗部）を設けることにより、物体の照射面が無
地の場合における測距精度の低下を排除できる。ここで
符号Ｋはセンサ検知範囲を示す。

【００１６】ここで、保護カバーレンズ４０は図５，図
６に示すように、上下二段に凹レンズを形成され、中間
部分に遮光板４１を備える。この遮光板４１は上下のホ
トセンサアレイ３，４に入射する迷光をそれぞれ排除す
ることができる。各凹レンズはホトセンサアレイ３，４
の最大視野角β０を拡大し、拡大視野角β１を確保出来
るように構成される。この場合、両センサユニットＳ
３，Ｓ４の視野を保護カバーレンズ４０が拡大させるの
で、車両用の測距装置に使用する上で、最大視野角β０
が比較的狭い市販の測距センサであっても、これを流用
することが可能となる。なお、上述の保護カバーレンズ
４０を廃して透明版３８を凹レンズとして形成するよう
にしても同様に視野を拡大することができる。

【００１７】このような単一の検出窓を有したケーシン
グ３０が、第１の方向（車幅方向に対しての傾斜角θ
１）と、第２の方向（車幅方向に対しての傾斜角θ２）
に向かうセンサユニットＳ３，Ｓ４をその前方で両光軸
Ｌ１，Ｌ２を交差し、検出窓３３１を通過するよう収容
した。このため、両光軸Ｌ１，Ｌ２は十分な交差角θを
保持するので、三角測距作動に影響無く、単一ケーシン
グへ取付けできる。特に同時に両センサを取付けられる
ので、取付け場所のスペース確保が容易と成る。更に、
検出窓３３１の数を減らせるので、車両の見栄えも向上
し、しかも、光軸調整を一度に済ませることができ、低
コスト化を図れ、取付け作業性も良くなる。このような
測距センサの車体取付構造を用いた三角測距装置が他の
自動車との距離を測距すべく作動したとする。

【００１８】この場合、車両の斜め前方の領域Ｊ（図１
０参照）の物体（車両）２の有無をフロントフェンダ上
の単一の開口３２内側の単一のケーシング３０に収容さ
れ両センサユニットＳ３，Ｓ４で検知する。この場合両
センサユニットＳ３，Ｓ４の第１の方向（車幅方向に対
しての傾斜角θ１）と第２の方向（車幅方向に対しての
傾斜角θ２）の光軸Ｌ１，Ｌ２は車両表面ｆ近傍で十分
な交差角θで交差しており、互いの補助光や反射光が両
センサユニットＳ３，Ｓ４の両ホトセンサアレイ３，４
に対して外乱として浸入することは無い。しかも十分な
拡大視野角β１よりの反射光が両ホトセンサアレイ３，
４に受光され、その際、透明板３８の透過率が９０％以
上のため、確実に反射光を受光出来、迷光も遮蔽板４１
に排除される。

【００１９】このようにして入射した検出光を受け、ホ
トセンサアレイ３，４はセンサ信号をセンサ出力制御回
路７に出力する。これにより、センサ出力制御回路７
は、設定されたウインド内のホトダイオードから入力す
るセンサ信号の量子化を行い、外光三角方式により物体
２までの距離Ｙを測距し、その距離情報を距離決定回路
８に出力する。距離決定回路８は所定のアルゴリズムに
基づいて、入力する複数の距離情報の中から、最短距離
情報を抽出決定し、これを距離情報Ｙ₁（センサユニッ
トＳ３の出力）、Ｙ₂（センサユニットＳ４の出力）と
して、走行車両制御回路９に出力する。なお、この場合
の各距離情報Ｙ₁，Ｙ₂の一例を図９に示した。

【００２０】図９において、時点ｔ１１，ｔ２１は車両
の後端部を、ｔ１３，ｔ２３は車両の前端部を示し、こ
こには物体（車両）２を抜き去った場合のパターンが示
されている。ここで、距離情報Ｙ₁と、Ｙ₂とは時間差
（ｔ２１−ｔ１１）を保ち、同様のパターンを成し、相
関関係を保つことより、ここでの距離情報Ｙ₁，Ｙ₂は外
乱ではなく、測距情報として採用できるものと見做せ、
今回の測距情報を走行車両制御回路９が相対距離や、相
対速度の算出に採用することと成る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は、単一
の検出窓を有して車体に固定されるケーシングが、光軸
の異なる第１及び第２の測距センサの前方で両光軸を交
差し且つ検出窓を通過するよう収容するので、測距作動
に影響無く、単一ケーシングの取付けにより同時に両セ
ンサを取付けられるので、取付け場所のスペース確保が
容易と成り、検出窓の数を減らせるので見栄えも向上
し、しかも、光軸調整を一度に済ませることができ、低
コスト化を図れ、取付け作業性も良くなる。請求項２の
発明は、特に、保護カバーは両センサの光軸とのなす角
度が車体面より大きくなるよう車体面に対して傾斜して
設置されるので、保護カバーに対する入射角が大きくな
り過ぎて両センサが受ける光が保護カバーで反射し、透
過率が低下するということを防止しできる。請求項３の
発明は、特に、両測距センサの少なくとも一方には凹レ
ンズにより構成される保護カバーレンズが設けられるの
で、測距センサの視野を拡大でき、市販の測距センサを
流用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測距センサの車体取付構造の蓋排除状
態での要部平面図である。

【図２】図１の測距センサの車体取付構造で用いるケー
シングの分解斜視図である。

【図３】図１の測距センサの車体取付構造で用いるケー
シングの側面図である。

【図４】図１の測距センサの車体取付構造を装備した車
両の走行時の平面図である。

【図５】図１の測距センサの車体取付構造で用いるセン
サユニットの概略断面図である。

【図６】図１の測距センサの車体取付構造で用いる保護
カバーレンズの拡大斜視図である。

【図７】図１の測距センサの車体取付構造で用いるライ
トの補助光パターンを示す図である。

【図８】（ａ）はガラスの反射率特性線図、（ｂ）はガ
ラスの反射説明図である。

【図９】測距装置で演算対象とされる距離情報Ｙ１とＹ
２の経時パターンを示す線図である。

【図１０】従来の測距装置を搭載した車両の走行時の平
面図である。

【図１１】従来の測距装置の機能説明のためのブロック
図である。

【図１２】従来の測距装置が用いる測距センサの蓋排除
状態での要部平面図である。

【図１３】従来の測距装置が用いる測距センサの要部斜
視図である。２測定対象物（車両）３ホトセンサアレイ４ホトセンサアレイ５レンズ６レンズ２６ライト３０ケーシング３２開口３３ケーシング本体３４蓋３３１検出窓３５収容室３６収容室３７フランジ部３８透明板（保護カバー）３９突部４０保護カバーレンズ θ 交差角ｉ１入射角ｉ２入射角 α１センサユニットの光軸Ｌ１とのなす角度 α２センサユニットの光軸Ｌ２とのなす角度Ｌ１第１の方向に向けて配置される光軸Ｌ２第２の方向に向けて配置される光軸Ｓ３センサユニットＳ４センサユニット３３１検出窓

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者前村高広東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者見市善紀東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者山本美鈴東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者井上紀夫東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者増田広之東京都太田区下丸子四丁目21番１号・三菱自動車エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸を第１の方向に向けて配置され測定対
象物までの距離を測定する第１の測距センサと、上記第１の方向とは異なる第２の方向に光軸を向けて配
置され測定対象物までの距離を測定する第２の測距セン
サと、単一の検出窓を有して車体に固定されると共に上記両測
距センサの光軸が上記両測距センサの前方で交差し且つ
上記検出窓を通過するよう上記両測距センサを収容する
ケーシングと、を備えたことを特徴とする測距センサの車体取付構造。
【請求項２】請求項１記載の測距センサの車体取付構造
において、上記検出窓に設けられる保護カバーを更に有し、上記両測距センサは車体面に直角な方向に対して同一方
向に傾斜して配置されると共に、上記保護カバーは上記
両センサの光軸とのなす角度が上記車体面より大きくな
るよう上記車体面に対して傾斜して設置（凹設）されて
いることを特徴とする測距センサの車体取付構造。
【請求項３】請求項１記載の測距センサの車体取付構造
において、上記両測距センサの少なくとも一方には凹レンズにより
構成される保護カバーレンズが設けられていることを特
徴とする測距センサの車体取付構造。