JPH08313302A - Position detecting device and on-vehicle laser rader - Google Patents

Position detecting device and on-vehicle laser rader

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Publication number
JPH08313302A
JPH08313302A JP7116222A JP11622295A JPH08313302A JP H08313302 A JPH08313302 A JP H08313302A JP 7116222 A JP7116222 A JP 7116222A JP 11622295 A JP11622295 A JP 11622295A JP H08313302 A JPH08313302 A JP H08313302A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
position detecting
light receiving
slit
detecting device
Prior art date
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Pending
Application number
JP7116222A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiro Tasaka
吉朗 田坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP7116222A priority Critical patent/JPH08313302A/en
Publication of JPH08313302A publication Critical patent/JPH08313302A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a position detection device having a low cost and high position detection accuracy and an on-vehicle laser radar using such a position detection device. CONSTITUTION: The light emitting point of an LED 58 is arranged so as to coincide with the turning center of a slit plate 60. The center line 66c of a slit 66 is formed so as to pass through the turning center of the slit plate 60. A PSD 62 is arranged behind the slit plate 60. Accordingly, the passing light flux angle α of flux passing through the slit 66 becomes always constant, regardless of the turning angle of the slit plate 60. Therefore, a light belt of always approximately the same width WD is formed in the light accepting area 62a of the PSD 62. Since the passing light flux angle a is small, the light quantity centroid GL of the light belt approximately coincides with the crossing point 62b of the center line 66c of the slit 66 and the light accepting area 62a. That is, by measuring a distance dd, the turning angle θ of the slit plate 60 is obtained with excellent accuracy without providing a complex correction circuit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、位置検出装置および
車両搭載用レーザレーダに関し、特に、スリットを用い
た可動部材の位置検出に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detection device and a vehicle-mounted laser radar, and more particularly to position detection of a movable member using a slit.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の車間距離等を計測するために、
レーザ光を用いた車間距離センサが用いられる。従来の
車間距離センサ2の構成を図9に示す。従来の車間距離
センサ2は、たとえば自動車(図示せず)の前部に搭載
され、発光部4、スキャナ6、角度センサ8、受光部1
0、制御部12を備えている。
2. Description of the Related Art In order to measure the distance between cars,
An inter-vehicle distance sensor using laser light is used. FIG. 9 shows the configuration of a conventional inter-vehicle distance sensor 2. The conventional inter-vehicle distance sensor 2 is mounted, for example, in the front part of an automobile (not shown), and includes a light emitting unit 4, a scanner 6, an angle sensor 8, and a light receiving unit 1.
0, the controller 12 is provided.

【0003】図10に示すように、スキャナ6はモータ
(図示せず)と、モータに連動して回転する可動鏡6a
とを備えている。また、角度センサ8は、LED16、
レンズ18、可動鏡6aの裏面に形成されたセンサ反射
鏡6b、PSD20を備えている。
As shown in FIG. 10, the scanner 6 includes a motor (not shown) and a movable mirror 6a which rotates in association with the motor.
It has and. Further, the angle sensor 8 includes an LED 16,
The lens 18, the sensor reflecting mirror 6b formed on the back surface of the movable mirror 6a, and the PSD 20 are provided.

【0004】発光部4は、レーザ光を発する。スキャナ
6は、発せられたレーザ光を水平方向(X方向)に往復
走査しつつ、自動車の略前方(Y方向)に投射する。
The light emitting section 4 emits a laser beam. The scanner 6 reciprocally scans the emitted laser light in the horizontal direction (X direction) and projects the laser light substantially in front of the vehicle (Y direction).

【0005】一方、角度センサ8のLED16から発せ
られた光は、レンズ18により絞りこまれ、センサ反射
鏡6bで反射された後、PSD20の受光エリア20a
に受光される。PSD20は、受光エリア20aのうち
どの部分に受光したかを検出し、図9に示すように、制
御部12に出力する。
On the other hand, the light emitted from the LED 16 of the angle sensor 8 is narrowed down by the lens 18, reflected by the sensor reflecting mirror 6b, and then received by the light receiving area 20a of the PSD 20.
Is received by. The PSD 20 detects in which part of the light receiving area 20a the light is received, and outputs it to the controller 12, as shown in FIG.

【0006】制御部12は、この出力に基づいて、スキ
ャナ6の回動角度すなわちレーザ光の投射方向の情報を
算出し、モータに指示を与えることにより、スキャナ6
の回動角度を制御する。
Based on this output, the control unit 12 calculates information about the rotation angle of the scanner 6, that is, the projection direction of the laser light, and gives an instruction to the motor, whereby the scanner 6 is scanned.
Control the rotation angle of.

【0007】一方、受光部10は、投射されたレーザ光
のうち、検知対象物である前方自動車14により反射さ
れたレーザ光を受ける。制御部12は、レーザ光の発光
から受光までに要した時間から、前方自動車14までの
距離を求める。さらに、レーザ光の投射方向の情報に基
づいて、前方自動車14の方向を求める。このようにし
て、前方自動車14のX−Y平面における位置を知るこ
とができる。
On the other hand, the light receiving section 10 receives, of the projected laser light, the laser light reflected by the front vehicle 14, which is the object to be detected. The control unit 12 obtains the distance to the front vehicle 14 from the time required from the emission of the laser light to the reception of the laser light. Further, the direction of the front vehicle 14 is obtained based on the information on the projection direction of the laser light. In this way, the position of the front vehicle 14 on the XY plane can be known.

【0008】[0008]

【発明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センサ2には次のような問題点があ
った。従来の車間距離センサ2に用いられている角度セ
ンサ8は、図10に示すように、LED16、レンズ1
8、可動鏡6aの裏面に形成されたセンサ反射鏡6b、
PSD20を備えている。
However, such a conventional inter-vehicle distance sensor 2 has the following problems. As shown in FIG. 10, the angle sensor 8 used in the conventional inter-vehicle distance sensor 2 includes an LED 16 and a lens 1 as shown in FIG.
8, the sensor reflecting mirror 6b formed on the back surface of the movable mirror 6a,
It is equipped with a PSD 20.

【0009】しかし、発光源であるLED16と受光体
であるPSD20の他に、光学系要素としてレンズ18
およびセンサ反射鏡6bを用いなければならず、角度セ
ンサ8の製造コスト、ひいては車間距離センサ2の製造
コストを押上げていた。
However, in addition to the LED 16 as a light emitting source and the PSD 20 as a light receiving body, a lens 18 is provided as an optical system element.
Moreover, the sensor reflecting mirror 6b must be used, which increases the manufacturing cost of the angle sensor 8 and thus the manufacturing cost of the inter-vehicle distance sensor 2.

【0010】この問題を解決するために、図11に示す
角度センサ22(特開平5−60573参照)を用いる
ことも考えられる。この角度センサ22は、固定的に設
けられたLED24およびPSD26と、これらの間に
設けられた遮光円盤28とを有している。遮光円盤28
には、らせん状のスリット30が形成されている。
To solve this problem, it is possible to use the angle sensor 22 shown in FIG. 11 (see Japanese Patent Laid-Open No. 60573/1993). The angle sensor 22 has an LED 24 and a PSD 26 that are fixedly provided, and a light shielding disk 28 that is provided between them. Shading disk 28
The spiral slit 30 is formed in the.

【0011】LED24から発せられた光は遮光円盤2
8により遮られるが、一部はスリット30を通過し、図
上Y方向に長い、線状の光となってPSD26に到達す
る。このように構成することにより、遮光円盤28のP
−P方向の回転運動を、スリット30を通過した光の、
X方向への移動としてとらえることができる。
The light emitted from the LED 24 is a light-shielding disc 2
Although it is blocked by 8, a part of the light passes through the slit 30 and reaches the PSD 26 as long linear light in the Y direction in the figure. With this configuration, P of the light-shielding disk 28 is
-Rotational movement in the P direction, of the light passing through the slit 30,
It can be regarded as movement in the X direction.

【0012】このような構成を採用することにより、高
価なレンズやセンサ反射鏡を用いることのない安価な角
度センサ22を得ることができる。
By adopting such a structure, it is possible to obtain an inexpensive angle sensor 22 which does not use an expensive lens or a sensor reflecting mirror.

【0013】しかし、角度センサ22には、次のような
問題がある。図12Aに示すように、スリット30がL
ED24の真下にくるときには、スリット30を透過し
た光は、幅W1の光帯となってPSD26に到達する。
したがって、十分な光量がPSD26に与えられる。
However, the angle sensor 22 has the following problems. As shown in FIG. 12A, the slit 30 is L
When it comes directly under the ED 24, the light transmitted through the slit 30 reaches the PSD 26 as an optical band having a width W1.
Therefore, a sufficient amount of light is given to the PSD 26.

【0014】しかしながら、図12Bに示すように、ス
リット30がLED24の真下から外れた位置にくると
きには、スリット30を透過した光は、幅W2の光帯と
なってPSD26に到達する。したがって、十分な光量
がPSD26に与えられないため、PSD26の位置検
出精度が低下する。位置検出精度の低下を防止するため
には、大出力のLED24を用いなければならず、安価
な角度センサを提供することができない。
However, as shown in FIG. 12B, when the slit 30 comes to a position deviating from directly under the LED 24, the light transmitted through the slit 30 reaches the PSD 26 as a light band having a width W2. Therefore, since a sufficient amount of light is not given to the PSD 26, the position detection accuracy of the PSD 26 deteriorates. In order to prevent the deterioration of the position detection accuracy, the LED 24 having a large output must be used, and an inexpensive angle sensor cannot be provided.

【0015】さらに、図12Aの状態と図12Bの状態
とで、受光光量が大きく異なるため、PSD26の出力
電流の線形性が崩れる。このため、PSD26の位置検
出精度が低下する。位置検出精度の低下を防止するため
には、複雑な補正回路が必要となるため、やはり安価な
角度センサを提供することができない。
Further, since the amount of received light greatly differs between the state of FIG. 12A and the state of FIG. 12B, the linearity of the output current of the PSD 26 is lost. Therefore, the position detection accuracy of the PSD 26 deteriorates. In order to prevent the deterioration of the position detection accuracy, since a complicated correction circuit is required, it is still impossible to provide an inexpensive angle sensor.

【0016】この場合、スリット30の端部30a、3
0b(図11B参照)において、スリット30の幅を広
くする方法も考えられる(特開平5−60573参
照)。しかし、図11Cに示すように、遮光板28のP
−P方向の回転変位が小さい場合には、遮光板28のP
−P方向への回転変位と、スリット30を透過してPS
D26に到達する光帯の重心位置のX方向への移動距離
との間の線形性が大きく崩れる。したがって、位置の検
出精度が極度に低下する。
In this case, the ends 30a, 3 of the slit 30 are
0b (see FIG. 11B), a method of widening the width of the slit 30 can be considered (see JP-A-5-60573). However, as shown in FIG.
When the rotational displacement in the −P direction is small, P of the light shielding plate 28 is
-Rotational displacement in the P direction and PS through the slit 30
The linearity between the position of the center of gravity of the optical band reaching D26 and the moving distance in the X direction is greatly impaired. Therefore, the position detection accuracy is extremely reduced.

【0017】この発明は、従来のこのような角度センサ
等位置検出装置の問題点を解消し、安価で位置検出精度
の高い位置検出装置およびこのような位置検出装置を用
いた車両搭載用レーザレーダを提供することを目的とす
る。
The present invention solves the problems of the conventional position detecting device such as an angle sensor, is inexpensive, and has a high position detecting accuracy, and a vehicle-mounted laser radar using such a position detecting device. The purpose is to provide.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0019】[0019]

【課題を解決するために案出した技術思想】安価で位置
検出精度の高い位置検出装置およびこのような位置検出
装置を用いた車両搭載用レーザレーダを提供するため
に、光源を、透光路の内壁のうち基準となる基準内壁に
ほぼ平行な光線を、固定部材に対する可動部材の位置に
拘らず常に供給する位置に設けることとした。
[Technical idea devised to solve the problem] In order to provide an inexpensive position detection device with high position detection accuracy and a vehicle-mounted laser radar using such a position detection device, a light source is used as a light transmitting path. Among the inner walls of (1), a light beam which is substantially parallel to the reference inner wall is provided at a position where it is always supplied regardless of the position of the movable member with respect to the fixed member.

【0020】すなわち、請求項1の位置検出装置は、光
源、光源からの光の一部を透過させる透光路を有する遮
光体、透光路を透過した光を受ける受光エリアを有する
とともに、受光エリアにおける受光位置を検出する受光
位置検出手段、受光位置検出手段の出力に基づいて可動
部材の位置情報を生成する位置情報生成手段、を備える
とともに、前記受光位置検出手段を、固定部材、また
は、可動部材もしくは可動部材に連動する部材の一方に
設け、前記遮光体を、固定部材、または、可動部材もし
くは可動部材に連動する部材の他方に設け、前記光源
を、透光路の内壁のうち基準となる基準内壁にほぼ平行
な光線を、固定部材に対する可動部材の位置に拘らず常
に供給する位置に設けたこと、を特徴とする。
That is, the position detecting device according to claim 1 has a light source, a light shield having a light transmitting path for transmitting a part of the light from the light source, a light receiving area for receiving the light transmitted through the light transmitting path, and a light receiving area. The light receiving position detecting means for detecting the light receiving position in the area, the position information generating means for generating the position information of the movable member based on the output of the light receiving position detecting means, the light receiving position detecting means, a fixed member, or The light shield is provided on one of a movable member or a member interlocking with the movable member, and the light shield is provided on the other of the fixed member or the movable member or a member interlocking with the movable member, and the light source is the reference of the inner wall of the light transmission path The light beam that is substantially parallel to the reference inner wall is always provided regardless of the position of the movable member with respect to the fixed member.

【0021】請求項2の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、光源を、遮光体に対して固定的に
設けたこと、を特徴とする。
According to a second aspect of the position detecting device of the first aspect, the light source is fixedly provided with respect to the light shield.

【0022】請求項3の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、遮光体を設けた部材と受光位置検
出手段を設けた部材とが、相対的に回動するよう構成
し、光源を、受光位置検出手段に対して固定的に設ける
とともに、該回動する部材のほぼ回動中心に配置したこ
と、を特徴とする。
A position detecting device according to a third aspect is the position detecting device according to the first aspect, wherein the member provided with the light shield and the member provided with the light receiving position detecting means are configured to rotate relative to each other, Is fixedly provided with respect to the light receiving position detecting means, and is disposed substantially at the center of rotation of the rotating member.

【0023】請求項4の位置検出装置は、請求項1から
請求項3のいずれかの請求項に記載された位置検出装置
において、可動部材を、光走査用の可動光学部材とし、
該可動光学部材または可動光学部材に連動する部材に遮
光体を設け、固定部材に受光位置検出手段を設けたこ
と、を特徴とする。
A position detecting device according to a fourth aspect is the position detecting device according to any one of the first to third aspects, wherein the movable member is a movable optical member for optical scanning,
The movable optical member or a member interlocking with the movable optical member is provided with a light shield, and the fixed member is provided with a light receiving position detecting means.

【0024】請求項5の車両搭載用レーザレーダは、請
求項4の位置検出装置を用いたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a vehicle-mounted laser radar using the position detecting device according to the fourth aspect.

【0025】[0025]

【用語の定義】課題を解決するために案出した技術思想
を表現する請求項での用語の概念を、次のとおり定義す
るとともに、その用語と実施例との関係を説明する。
[Definition of terms] The concept of terms in the claims expressing the technical idea devised to solve the problems will be defined as follows, and the relationship between the terms and examples will be described.

【0026】「透光路」:遮光体に設けられ、光源から
の光の一部を透過させる光の通路をいう。したがって、
遮光体の一部に設けられた、細長状の穴、多角形状の
穴、丸穴、切欠きのほか、光の通路が透光性の部材によ
り形成されたものも含む。実施例では、第3図のスリッ
ト66が該当する。
"Translucent path": a light path provided in a light-shielding body for transmitting a part of light from a light source. Therefore,
It includes an elongated hole, a polygonal hole, a round hole, a notch provided in a part of the light shield, and a light passage formed of a translucent member. In the embodiment, the slit 66 of FIG. 3 corresponds.

【0027】「基準内壁」:透光路を形成する内壁のう
ち、受光位置検出手段に対する遮光体の移動方向に対し
てなす角度が、90゜または90゜に最も近い角度であ
る内壁をいう。したがって、受光位置検出手段に対する
遮光体の移動方向に直交する内壁のほか、該移動方向に
対し直角以外の角度で交差する内壁も含む。内壁が曲面
である場合は、内壁のうち、該移動方向に対し直交する
部分をいう。実施例では、第1図の基準内壁66aが該
当する。
"Reference inner wall": Among the inner walls forming the light transmitting path, an inner wall which forms an angle with the moving direction of the light shield with respect to the light receiving position detecting means is 90 ° or the angle closest to 90 °. Therefore, in addition to the inner wall orthogonal to the moving direction of the light shield with respect to the light receiving position detecting means, the inner wall intersecting the moving direction at an angle other than a right angle is also included. When the inner wall is a curved surface, it means a portion of the inner wall that is orthogonal to the moving direction. In the embodiment, the reference inner wall 66a of FIG. 1 corresponds.

【0028】「可動光学部材」:光走査用の光源から発
せられた光ビームを偏向させるために、それ自体回転ま
たは平行移動する部材をいう。実施例では、第3図の可
動鏡52が該当する。
"Movable optical member": A member that rotates or moves in parallel to deflect a light beam emitted from a light source for optical scanning. In the embodiment, the movable mirror 52 of FIG. 3 corresponds.

【0029】[0029]

【作用】請求項1の位置検出装置および請求項5の車両
搭載用レーザレーダは、光源からの光の一部を透過させ
る透光路を有する遮光体を備えるとともに、光源を、透
光路の内壁のうち基準となる基準内壁にほぼ平行な光線
を、固定部材に対する可動部材の位置に拘らず常に供給
する位置に設けたことを特徴とする。
The position detecting device according to claim 1 and the on-vehicle laser radar according to claim 5 are provided with a light shield having a light transmitting path for transmitting a part of the light from the light source, and the light source is connected to the light transmitting path. It is characterized in that a light beam, which is a reference inner wall of the inner wall and is substantially parallel to the inner wall, is always provided regardless of the position of the movable member with respect to the fixed member.

【0030】したがって、遮光体の透光路は、可動部材
の位置に拘らず、常に同一角度の光束を透過させること
ができる。このため、常にほぼ同一幅の光帯が受光位置
検出手段の受光エリアに形成される。この結果、受光エ
リアに形成された光帯の面積重心の位置と、可動部材の
位置との関係が、ほぼ線形性を有することとなる。その
ため、複雑な補正回路を設けることなく、受光位置検出
手段による可動部材の位置の検出精度を向上させること
ができる。
Therefore, the light-transmitting path of the light-shielding body can always transmit the light beam of the same angle regardless of the position of the movable member. Therefore, a light band having almost the same width is always formed in the light receiving area of the light receiving position detecting means. As a result, the relationship between the position of the area center of gravity of the light band formed in the light receiving area and the position of the movable member is substantially linear. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the position of the movable member by the light receiving position detection means without providing a complicated correction circuit.

【0031】請求項2の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、光源を遮光体に対して固定的に設
けたことを特徴とする。
A position detecting device according to a second aspect is the position detecting device according to the first aspect, wherein the light source is fixedly provided to the light shield.

【0032】したがって、受光位置検出手段の受光エリ
アに受光される光量が、常に一定となる。また、受光エ
リアに形成される光帯上における受光光量の重心位置
が、常に一定となる。このため、受光位置検出手段の出
力と、可動部材の位置との関係が、ほぼ線形性を有する
こととなる。この結果、受光位置検出手段による可動部
材の位置の検出精度を、さらに向上させることができ
る。
Therefore, the amount of light received by the light receiving area of the light receiving position detecting means is always constant. Further, the barycentric position of the amount of received light on the optical band formed in the light receiving area is always constant. Therefore, the relationship between the output of the light receiving position detecting means and the position of the movable member is substantially linear. As a result, the accuracy of detecting the position of the movable member by the light receiving position detecting means can be further improved.

【0033】請求項3の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、光源を、受光位置検出手段に対し
て固定的に設けるとともに、該回動する部材のほぼ回動
中心に配置したことを特徴とする。
According to a third aspect of the position detecting device of the first aspect, the light source is fixedly provided with respect to the light receiving position detecting means and is disposed substantially at the center of rotation of the rotating member. It is characterized by

【0034】したがって、ともに電気配線を要する、光
源と受光位置検出手段とを一体的に設けることができ
る。このため、光源と受光位置検出手段相互間で、配線
により両者の動きが妨げられることはない。また、相対
動による配線切断等が生じない。
Therefore, it is possible to integrally provide the light source and the light receiving position detecting means which both require electric wiring. Therefore, the wiring between the light source and the light receiving position detection means does not hinder the movement of both. In addition, disconnection of wiring due to relative movement does not occur.

【0035】請求項4の位置検出装置は、請求項1から
請求項3のいずれかの請求項に記載された位置検出装置
において、可動光学部材または可動光学部材に連動する
部材に遮光体を設け、固定部材に受光位置検出手段を設
けたことを特徴とする。
A position detecting device according to a fourth aspect is the position detecting device according to any one of the first to third aspects, in which the movable optical member or a member interlocking with the movable optical member is provided with a light shield. The light receiving position detecting means is provided on the fixing member.

【0036】したがって、固定部材に、比較的重い受光
位置検出手段を設けるとともに、早い動きが必要な光走
査用の可動光学部材に、比較的軽い遮光体を設けてい
る。このため、可動光学部材の動きが妨げられることが
ない。
Therefore, a relatively heavy light receiving position detecting means is provided on the fixed member, and a relatively light shielding member is provided on the movable optical member for optical scanning, which requires a fast movement. Therefore, the movement of the movable optical member is not hindered.

【0037】[0037]

【実施例】図2に、この発明の一実施例による、車両搭
載用レーザレーダである車間距離センサ32の全体構成
を示す。この車間距離センサ32は自動車(図示せず)
の前部に搭載され、大略、発光部34、受光部36、発
光受光制御回路38を有している。
FIG. 2 shows the overall construction of an inter-vehicle distance sensor 32, which is a vehicle-mounted laser radar according to an embodiment of the present invention. The inter-vehicle distance sensor 32 is an automobile (not shown)
It is mounted on the front part of and has a light emitting part 34, a light receiving part 36, and a light emitting and receiving control circuit 38.

【0038】発光部34は、レーザ光を発生するレーザ
ダイオード42、レーザダイオード42を駆動するLD
駆動回路40、レーザ光を走査するスキャナ44、スキ
ャナ44による走査位置を検出する位置検出装置である
角度センサ46を有している。
The light emitting section 34 includes a laser diode 42 for generating laser light and an LD for driving the laser diode 42.
It has a drive circuit 40, a scanner 44 that scans a laser beam, and an angle sensor 46 that is a position detection device that detects a scanning position by the scanner 44.

【0039】受光部36は、前方自動車14により反射
されたレーザ光を受け、これを電気信号に変換するフォ
トダイオード48、フォトダイオード48により変換さ
れた電気信号を後処理のために調整する受光回路50を
有している。
The light receiving section 36 receives a laser beam reflected by the front vehicle 14 and converts the laser beam into an electric signal. A light receiving circuit for adjusting the electric signal converted by the photodiode 48 for post-processing. Has 50.

【0040】発光受光制御回路38は、発光部34およ
び受光部36を制御するとともに、発光部34、受光部
36から得た情報に基づき、車間距離センサ32から前
方自動車14までの距離および方向を算出する。
The light emission / reception control circuit 38 controls the light emitting unit 34 and the light receiving unit 36, and determines the distance and direction from the inter-vehicle distance sensor 32 to the front vehicle 14 based on the information obtained from the light emitting unit 34 and the light receiving unit 36. calculate.

【0041】図3に、スキャナ44および角度センサ4
6の詳細な構成を示す。スキャナ44は、光走査用の可
動光学部材である可動鏡52と、可動鏡52を回動させ
るためのモータ54とを備えている。可動鏡52は、モ
ータ54の回転軸56の一端56aに固定的に取り付け
られており、モータ54の回動にともない、Z軸に平行
な回転軸56回りに回動する。
FIG. 3 shows the scanner 44 and the angle sensor 4.
6 shows a detailed configuration of No. 6. The scanner 44 includes a movable mirror 52 that is a movable optical member for optical scanning, and a motor 54 that rotates the movable mirror 52. The movable mirror 52 is fixedly attached to the one end 56a of the rotation shaft 56 of the motor 54, and rotates with the rotation of the motor 54 around the rotation shaft 56 parallel to the Z axis.

【0042】角度センサ46は、光源であるLED5
8、遮光体であるスリット板60、受光位置検出手段で
あるPSD62、位置情報生成手段である角度換算回路
64を備えている。
The angle sensor 46 uses the LED 5 which is a light source.
8, a slit plate 60 as a light shield, a PSD 62 as a light receiving position detecting means, and an angle conversion circuit 64 as a position information generating means.

【0043】スリット板60は、基部60aおよび遮光
部60bを備えており、これらがほぼ直交するように形
成されている。基部60aは、モータ54の回転軸56
の他端56bに固定的に取り付けられている。遮光部6
0bのほぼ中央には、透光路であるスリット66が設け
られている。スリット66は、細長状に形成され、長手
方向がZ軸方向に一致している。
The slit plate 60 includes a base portion 60a and a light shielding portion 60b, which are formed so as to be substantially orthogonal to each other. The base portion 60a includes a rotating shaft 56 of the motor 54.
Is fixedly attached to the other end 56b of the. Light-shielding part 6
A slit 66, which is a light transmission path, is provided substantially in the center of 0b. The slit 66 is formed in an elongated shape, and its longitudinal direction coincides with the Z-axis direction.

【0044】図1は、角度センサ46を上方(Z軸正方
向)から見た図である。図1に、さらに詳しく示すよう
に、スリット66の中心線66c(スリット66の内壁
のうち基準となる一対の基準内壁66a(ZY平面に平
行な面)に平行な直線であって、一対の基準内壁66a
から等距離にある直線)が、スリット板60の回動中心
すなわち、モータ54の回転軸56の回動中心56cを
通るように形成されている。
FIG. 1 is a view of the angle sensor 46 viewed from above (Z axis positive direction). As shown in more detail in FIG. 1, a straight line parallel to the center line 66c of the slit 66 (a pair of reference inner walls 66a (planes parallel to the ZY plane) serving as a reference among the inner walls of the slit 66), Inner wall 66a
A straight line that is equidistant from is formed so as to pass through the rotation center of the slit plate 60, that is, the rotation center 56c of the rotation shaft 56 of the motor 54.

【0045】LED58は、発光点がモータ54の回転
軸56の回動中心56cと一致するように配置されてい
る。
The LED 58 is arranged so that its light emitting point coincides with the rotation center 56c of the rotation shaft 56 of the motor 54.

【0046】スリット板60の遮光部60bの後方(Y
軸負方向側)には、PSD62が、遮光部60bと所定
距離を隔てて配置されている。PSD62の受光エリア
62aがXZ平面と平行になるよう配置されている。ま
た、この実施例においては、LED58の光軸中心線5
8cが、受光エリア62aのX方向の中心62cを通る
よう、PSD62を配置している。
Behind the light shield 60b of the slit plate 60 (Y
The PSD 62 is disposed on the axial negative direction side) with a predetermined distance from the light shielding unit 60b. The light receiving area 62a of the PSD 62 is arranged so as to be parallel to the XZ plane. Also, in this embodiment, the optical axis center line 5 of the LED 58 is
The PSD 62 is arranged so that 8c passes through the center 62c of the light receiving area 62a in the X direction.

【0047】また、LED58およびPSD62は、い
ずれも固定部材68に対し、固定的に取り付けられてい
る。また、PSD62には、PSD62に入力された受
光信号を処理して、角度信号を生成する角度換算回路6
4が接続されている(図3参照)。
The LED 58 and the PSD 62 are both fixedly attached to the fixing member 68. Further, the PSD 62 has an angle conversion circuit 6 that processes the received light signal input to the PSD 62 to generate an angle signal.
4 are connected (see FIG. 3).

【0048】つぎに、この車間距離センサ32の動作を
説明する。図2に示すように、LD駆動回路40は、発
光受光制御回路38でつくられた規則的な断続的発光タ
イミングにしたがってレーザダイオード42を駆動し、
レーザ光を発生させる。
Next, the operation of the inter-vehicle distance sensor 32 will be described. As shown in FIG. 2, the LD drive circuit 40 drives the laser diode 42 in accordance with the regular intermittent light emission timing created by the light emission / reception control circuit 38,
Generates laser light.

【0049】図3に示すように、レーザダイオード42
で発生したレーザ光は、可動鏡52の鏡面52aにより
反射され、前方(ほぼY軸正方向)に照射される。モー
タ54は、可動鏡52を、回転軸56のまわりにQ方向
またはR方向に反復的に往復回動させ、これにより、レ
ーザ光の照射方向をX方向に変化させる。したがって、
レーザ光の照射方向は、各発光タイミングごとに異な
る。
As shown in FIG. 3, the laser diode 42
The laser light generated in 1 is reflected by the mirror surface 52a of the movable mirror 52, and is irradiated forward (almost in the Y-axis positive direction). The motor 54 repeatedly reciprocates the movable mirror 52 around the rotation shaft 56 in the Q direction or the R direction, thereby changing the irradiation direction of the laser light in the X direction. Therefore,
The irradiation direction of the laser light differs for each light emission timing.

【0050】レーザ光の各発光タイミングごとの照射方
向は可動鏡52の回動角度に関連しており(図4参
照)、可動鏡52の回動角度は角度センサ46により検
出される。すなわち、可動鏡52は、モータ54の回転
軸56を介して、スリット板60に固定的に取り付けら
れていることから、スリット板60の回動角度θを求め
ることにより、可動鏡52の回動角度を知ることができ
る。
The irradiation direction of the laser light at each emission timing is related to the rotation angle of the movable mirror 52 (see FIG. 4), and the rotation angle of the movable mirror 52 is detected by the angle sensor 46. That is, since the movable mirror 52 is fixedly attached to the slit plate 60 via the rotary shaft 56 of the motor 54, the rotation angle θ of the slit plate 60 is obtained to rotate the movable mirror 52. You can know the angle.

【0051】スリット板60の回動角度θは、次のよう
にして求められる。図4に示すように、スリット板60
の回動中心はモータ54の回転軸56の回動中心56c
でもある。この回動中心56C上に、LED58の発光
点が配置されている。また、スリット66の中心線66
cは、回動中心56CすなわちLED58の発光点を通
る。さらに、LED58の光軸中心線58cが、PSD
62の受光エリア62aのX方向の中心62cを通る。
The rotation angle θ of the slit plate 60 is obtained as follows. As shown in FIG. 4, the slit plate 60
The rotation center of is the rotation center 56c of the rotation shaft 56 of the motor 54.
But also. The light emitting point of the LED 58 is arranged on the center of rotation 56C. In addition, the center line 66 of the slit 66
c passes through the rotation center 56C, that is, the light emitting point of the LED 58. Further, the optical axis center line 58c of the LED 58 is
The light receiving area 62a of 62 passes through the center 62c in the X direction.

【0052】したがって、LED58の発光点からPS
D62の受光エリア62aまでの距離をL、受光エリア
62aのX方向の中心62cから、スリット66の中心
線66cと受光エリア62aとの交点62bまでの距離
をdとすれば、スリット板60の回動角度θは次式で表
される。
Therefore, from the light emitting point of the LED 58, PS
If the distance from D62 to the light receiving area 62a is L and the distance from the center 62c of the light receiving area 62a in the X direction to the intersection 62b of the center line 66c of the slit 66 and the light receiving area 62a is d, the slit plate 60 turns. The moving angle θ is expressed by the following equation.

【0053】 θ=ARCTAN(d/L)・・・・・・・・・・・・(式1) θが小さい場合には、(式1)は、 θ=d/L・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(式2) と表すことができる。ここで、ARCTAN(x)は、
xの逆正接を表す。
Θ = ARCTAN (d / L) ... (Equation 1) When θ is small, (Equation 1) becomes θ = d / L. It can be expressed as (Equation 2). Where ARCTAN (x) is
It represents the arctangent of x.

【0054】距離Lは既知であるから、距離dを求める
ことにより、式1に基づいてスリット板60の回動角度
θを求めることができる。距離dは、以下のようにして
求める。
Since the distance L is known, the rotation angle θ of the slit plate 60 can be calculated based on the equation 1 by calculating the distance d. The distance d is obtained as follows.

【0055】上述のように、スリット板60の回動中心
にLED58の発光点が配置されているため、図1A、
Bに示すように、スリット66を通過する光束の通過光
束角度αは、スリット板60の回動位置に拘らず、常に
一定となる。
As described above, since the light emitting point of the LED 58 is arranged at the center of rotation of the slit plate 60, FIG.
As shown in B, the passing light beam angle α of the light beam passing through the slit 66 is always constant regardless of the rotational position of the slit plate 60.

【0056】このため、スリット板60の回動位置に拘
らず、常にほぼ同一幅WDの光帯(Z軸方向に長手寸法
を有する帯状の光)がPSD62の受光エリア62aに
形成される。通過光束角度αが小さいため、光帯の面積
重心GSは、スリット66の中心線66cと受光エリア
62aとの交点62bに、ほぼ一致する。
Therefore, regardless of the rotational position of the slit plate 60, a light band having substantially the same width WD (band-shaped light having a longitudinal dimension in the Z-axis direction) is always formed in the light receiving area 62a of the PSD 62. Since the passing light beam angle α is small, the area centroid GS of the light band substantially coincides with the intersection point 62b of the center line 66c of the slit 66 and the light receiving area 62a.

【0057】また、LED58が発する光の強度は、図
1A、Bに示すLED58の光軸中心線58c上で最大
となり、光軸中心線58cから離れるにしたがって小さ
くなるが、通過光束角度αが小さいため、光帯上におけ
る受光光量の分布は、ほぼ均一となる。このため、光帯
上における受光光量の重心として定義される光量重心G
Lと、光帯の面積重心GSとが、ほぼ一致する。したが
って、光帯の光量重心GLが、スリット66の中心線6
6cと受光エリア62aとの交点62bに、ほぼ一致す
る。
Further, the intensity of the light emitted from the LED 58 becomes maximum on the optical axis center line 58c of the LED 58 shown in FIGS. 1A and 1B and becomes smaller as the distance from the optical axis center line 58c increases, but the passing luminous flux angle α is small. Therefore, the distribution of the amount of received light on the optical band is substantially uniform. Therefore, the light amount center of gravity G defined as the center of gravity of the received light amount on the light band
L and the area center of gravity GS of the optical band substantially match. Therefore, the light quantity center of gravity GL of the light band is equal to the center line 6 of the slit 66.
6c and the light receiving area 62a intersect 62b.

【0058】すなわち、受光エリア62aのX方向の中
心62cと、受光エリア62aに形成される光帯の光量
重心GLとの距離ddと、スリット66の中心線66c
と受光エリア62aとの交点62bまでの距離dとは、
ほぼ一致する。
That is, the distance dd between the center 62c of the light receiving area 62a in the X direction and the light quantity center of gravity GL of the light band formed in the light receiving area 62a, and the center line 66c of the slit 66.
And the distance d to the intersection 62b between the light receiving area 62a and
Almost match.

【0059】一方、PSD62の出力電流Id、Ieの
比は、距離ddに依存する。したがって、PSD62の
出力電流Id、Ieの比を求めることにより、距離dd
すなわち距離dを求めることができる。
On the other hand, the ratio of the output currents Id and Ie of the PSD 62 depends on the distance dd. Therefore, by calculating the ratio of the output currents Id and Ie of the PSD 62, the distance dd
That is, the distance d can be obtained.

【0060】図4に示すように、角度換算回路64(図
3参照)は、PSD62の出力端子62d、62eに流
れる出力電流Id、Ieの比を測定することにより距離
dを知り、距離dと既知の距離Lとにより、スリット板
60(すなわち可動鏡52)の回動角度θを求める。
As shown in FIG. 4, the angle conversion circuit 64 (see FIG. 3) knows the distance d by measuring the ratio of the output currents Id and Ie flowing through the output terminals 62d and 62e of the PSD 62. The rotation angle θ of the slit plate 60 (that is, the movable mirror 52) is calculated from the known distance L.

【0061】このように、この実施例によれば、PSD
62の出力電流Id、Ieの比を測定することにより可
動鏡52の回動角度を測定することができるから、角度
センサ46に複雑な補正回路を設けることなく、検出精
度を向上させることができる。
Thus, according to this embodiment, the PSD
Since the rotation angle of the movable mirror 52 can be measured by measuring the ratio of the output currents Id and Ie of 62, the detection accuracy can be improved without providing the angle sensor 46 with a complicated correction circuit. .

【0062】なお、スリット板60の回動角度θが小さ
い場合には、PSD62の受光エリア62aに受光され
る光量が、スリット板60の回動角度θにかかわらず、
ほぼ一定となる。
When the rotation angle θ of the slit plate 60 is small, the amount of light received in the light receiving area 62a of the PSD 62 is irrespective of the rotation angle θ of the slit plate 60.
It becomes almost constant.

【0063】一方、PSD62の受光エリア62aに受
光される光量が一定の場合、PSD62の出力電流Id
およびIeは、距離ddに依存する。したがって、PS
D62の出力電流IdまたはIe自体を求めれば、距離
ddすなわち距離dを求めることができる。すなわち、
θが大きい場合のように出力電流Id、Ieの比を測定
する必要はない。このため、角度センサ46に除算回路
を設ける必要がない。
On the other hand, when the amount of light received in the light receiving area 62a of the PSD 62 is constant, the output current Id of the PSD 62 is
And Ie depend on the distance dd. Therefore, PS
If the output current Id or Ie of D62 is obtained, the distance dd, that is, the distance d can be obtained. That is,
It is not necessary to measure the ratio of the output currents Id and Ie as in the case where θ is large. Therefore, it is not necessary to provide the angle sensor 46 with a division circuit.

【0064】また、スリット板60の回動角度θが小さ
い場合には、式1に替えて式2を用いることができる。
したがって、角度換算回路64(図3参照)に複雑な演
算回路を設ける必要はない。
When the rotation angle θ of the slit plate 60 is small, the equation 2 can be used instead of the equation 1.
Therefore, it is not necessary to provide a complicated arithmetic circuit in the angle conversion circuit 64 (see FIG. 3).

【0065】このため、角度換算回路64は、PSD6
2の出力端子62d、62eに流れる出力電流Idまた
はIe自体を測定することにより距離dを知り、距離d
と既知の距離Lとの比から、スリット板60(すなわち
可動鏡52)の回動角度θを求めることができる。
Therefore, the angle conversion circuit 64 uses the PSD 6
The distance d is known by measuring the output current Id or Ie itself flowing through the output terminals 62d and 62e of the second.
And the known distance L, the rotation angle θ of the slit plate 60 (that is, the movable mirror 52) can be obtained.

【0066】すなわち、スリット板60の回動角度θが
小さい場合には、より簡易な構成で、検出精度を向上さ
せることができる。
That is, when the rotation angle θ of the slit plate 60 is small, the detection accuracy can be improved with a simpler structure.

【0067】つぎに、図2に示すように、発光受光制御
回路38は、角度センサ46の検出出力に基づいて、モ
ータ54に回動制御信号を与える。このようにして、可
動鏡52の回動角度すなわちレーザ光の照射方向がフィ
ードバック制御される。
Next, as shown in FIG. 2, the light emission / reception control circuit 38 gives a rotation control signal to the motor 54 based on the detection output of the angle sensor 46. In this way, the rotation angle of the movable mirror 52, that is, the irradiation direction of the laser light is feedback-controlled.

【0068】照射されたレーザ光は、前方自動車14が
ある場合には、前方自動車14により反射されてフォト
ダイオード48に戻ってくる。戻ってきたレーザ光はフ
ォトダイオード48により電気信号に変換される。この
変換された電気信号を受光電気信号という。
The emitted laser light is reflected by the front vehicle 14 and returns to the photodiode 48 when the front vehicle 14 is present. The returned laser light is converted into an electric signal by the photodiode 48. This converted electric signal is called a received light electric signal.

【0069】受光回路50は、受光電気信号を増幅する
とともに、増幅された受光電気信号が所定のしきい値以
上の場合は、発光受光制御回路38にその増幅された受
光電気信号を送る。
The light receiving circuit 50 amplifies the received light electrical signal, and when the amplified received light electrical signal is equal to or higher than a predetermined threshold value, sends the amplified light receiving electrical signal to the light emitting and receiving control circuit 38.

【0070】発光受光制御回路38は、発光タイミング
および増幅された受光電気信号を受け取った時刻に基づ
き、発光から受光までに要した時間を算出し、この時間
に基づいて車間距離センサ32から前方自動車14まで
の距離を算出する。さらに、発光受光制御回路38は、
角度センサ46から送られるレーザ光の照射方向の情報
に基づき、前方自動車14の方向を算出する。このよう
にして、車間距離および前方自動車14の方向を知るこ
とができる。
The light emission / reception control circuit 38 calculates the time required from the light emission to the light reception based on the light emission timing and the time when the amplified received light electrical signal is received, and based on this time, the inter-vehicle distance sensor 32 detects the front vehicle. Calculate the distance to 14. Further, the light emission / reception control circuit 38
The direction of the front vehicle 14 is calculated based on the information on the irradiation direction of the laser light sent from the angle sensor 46. In this way, the inter-vehicle distance and the direction of the forward vehicle 14 can be known.

【0071】つぎに、図5に、この発明の他の実施例に
よる車間距離センサ72の構成を示す。この車間距離セ
ンサ72は、角度センサ74を構成する部材のうちLE
D58がスリット板60に固定的に取り付けられている
点で、図3に示すように、LED58がスリット板60
に対し相対的に回動するよう構成されている角度センサ
46を有する車間距離センサ32と異なる。
Next, FIG. 5 shows the structure of an inter-vehicle distance sensor 72 according to another embodiment of the present invention. The inter-vehicle distance sensor 72 is an LE among the members forming the angle sensor 74.
In that the D58 is fixedly attached to the slit plate 60, as shown in FIG.
Unlike the inter-vehicle distance sensor 32, which has an angle sensor 46 that is configured to rotate relative to.

【0072】このように構成すると、図6に示すよう
に、PSD62の受光エリア62aに受光される光量
が、スリット板60の回動角度θの大小にかかわらず常
に一定となる。
With this structure, as shown in FIG. 6, the amount of light received by the light receiving area 62a of the PSD 62 is always constant regardless of the size of the rotation angle θ of the slit plate 60.

【0073】したがって、PSD62の出力電流Idま
たはIe自体を求めれば、距離ddすなわち距離dを求
めることができる。このため、スリット板60の回動角
度θが大きい場合であっても、角度センサ74に除算回
路を設けることなく、検出精度を向上させることができ
る。
Therefore, if the output current Id or Ie of the PSD 62 is obtained, the distance dd, that is, the distance d can be obtained. Therefore, even if the rotation angle θ of the slit plate 60 is large, the detection accuracy can be improved without providing the angle sensor 74 with a division circuit.

【0074】なお、図6に示すように、この車間距離セ
ンサ72においては、LED58をスリット板60に固
定する際、光軸中心線76cとスリット66の中心線6
6cとを一致させるよう配置しているが、光軸中心線7
6cとスリット66の中心線66cとは、必ずしも一致
させる必要はない。ただし、これらを一致させることに
より、より大光量の光帯が受光エリア62aに形成され
る等の理由から、角度センサ74の検出精度をより向上
させることができる。
As shown in FIG. 6, in this inter-vehicle distance sensor 72, when fixing the LED 58 to the slit plate 60, the center line 6c of the optical axis and the center line 6 of the slit 66 are used.
6c and the optical axis center line 7
6c and the center line 66c of the slit 66 do not necessarily have to match. However, by making these coincide with each other, the detection accuracy of the angle sensor 74 can be further improved because, for example, a light band with a larger amount of light is formed in the light receiving area 62a.

【0075】また、LED58をスリット板60に固定
する際、LED58の発光点がスリット板60の回動中
心に一致するよう配置したが、LED58の発光点は、
スリット板60の回動中心に一致させなくてもよい。
Further, when fixing the LED 58 to the slit plate 60, the light emitting point of the LED 58 is arranged so as to coincide with the rotation center of the slit plate 60.
The slit plate 60 does not have to be aligned with the center of rotation.

【0076】つぎに、図7に、この発明のさらに他の実
施例による角度センサ82の構成を示す。角度センサ8
2は、図3に示す車間距離センサ32において角度セン
サ46の替りに用いられる。角度センサ82は、スリッ
ト板84の遮光部84bが、回転軸56に直交する平面
である点で、スリット板60の遮光部60bが、回転軸
56に平行な平面である角度センサ46(図3参照)と
異なる。
Next, FIG. 7 shows the structure of an angle sensor 82 according to still another embodiment of the present invention. Angle sensor 8
2 is used instead of the angle sensor 46 in the inter-vehicle distance sensor 32 shown in FIG. In the angle sensor 82, the light shield portion 84b of the slit plate 84 is a plane orthogonal to the rotation axis 56, and the light shield portion 60b of the slit plate 60 is a plane parallel to the rotation axis 56 (FIG. 3). Different).

【0077】したがって、角度センサ82においては、
角度センサ46と異なり、スリット86が回転軸56に
直交する方向に形成されている。また、PSD62の受
光エリア62aは、スリット板84の遮光部84bに平
行に配置されている。このように形成することにより、
スリット板84のZ軸方向の寸法が制限される場合であ
っても、車間距離センサに、本発明を適用することがで
きる。
Therefore, in the angle sensor 82,
Unlike the angle sensor 46, the slit 86 is formed in a direction orthogonal to the rotation axis 56. Further, the light receiving area 62a of the PSD 62 is arranged in parallel with the light shielding portion 84b of the slit plate 84. By forming in this way,
The present invention can be applied to an inter-vehicle distance sensor even when the size of the slit plate 84 in the Z-axis direction is limited.

【0078】なお、上述の各実施例においては、車間距
離センサに角度センサを用いる場合を例に説明したが、
この発明による角度センサは、たとえば、自動車の操柁
ハンドルの柁角検出などに用いることもできる。
In each of the above embodiments, the case where the angle sensor is used as the inter-vehicle distance sensor has been described as an example.
The angle sensor according to the present invention can be used, for example, for detecting the fulcrum angle of the steering handle of an automobile.

【0079】つぎに、図8に、この発明のさらに他の実
施例による平行位置センサ92の構成を示す。平行位置
センサ82は、上述の各実施例による角度センサと異な
り、スリット板94の平行移動量を検出するために用い
られる。
Next, FIG. 8 shows a structure of a parallel position sensor 92 according to still another embodiment of the present invention. The parallel position sensor 82 is used to detect the amount of parallel movement of the slit plate 94, unlike the angle sensors according to the above-described embodiments.

【0080】図8に示すように、スリット板94は、X
Y平面に平行に設けられ、X軸方向に往復移動する。ス
リット96は、スリット板94に設けられており、Y軸
に平行な方向に長手寸法を有する。スリット板94の上
方(Z軸正方向側)には、LED58が配置されてお
り、LED58は、スリット板94に固定的に取り付け
られている。
As shown in FIG. 8, the slit plate 94 is
It is provided parallel to the Y-plane and reciprocates in the X-axis direction. The slit 96 is provided in the slit plate 94 and has a longitudinal dimension in a direction parallel to the Y axis. The LED 58 is arranged above the slit plate 94 (on the Z axis positive direction side), and the LED 58 is fixedly attached to the slit plate 94.

【0081】また、LED58の発光点は、ZY平面に
平行な平面であってスリット96の中心線96cを含む
平面上に位置するよう構成されている。PSD62は、
スリット板94の下方に設けられ、固定部材68に対し
固定的に取り付けられている。PSD62の受光エリア
62aは、スリット板94に平行になるよう構成されて
いる。
The light emitting point of the LED 58 is arranged so as to be located on a plane parallel to the ZY plane and including the center line 96c of the slit 96. PSD62 is
It is provided below the slit plate 94 and is fixedly attached to the fixing member 68. The light receiving area 62a of the PSD 62 is configured to be parallel to the slit plate 94.

【0082】このように構成することにより、スリット
板94のX方向への移動量を検出することができる。す
なわち、本発明を、平行移動する部材の位置検出を行な
うための位置検出装置に適用することができる。
With this structure, the amount of movement of the slit plate 94 in the X direction can be detected. That is, the present invention can be applied to a position detection device for detecting the position of a member that moves in parallel.

【0083】なお、上述の各実施例においては、PSD
62を固定部材68に固定的に取り付け、スリット板を
可動部材または可動部材に連動する部材に取り付けるよ
う構成したが、逆に、スリット板を固定部材68に固定
的に取り付け、PSD62を可動部材または可動部材に
連動する部材に取り付けるよう構成することもできる。
In each of the above embodiments, the PSD
62 is fixedly attached to the fixed member 68, and the slit plate is attached to the movable member or a member interlocking with the movable member, but conversely, the slit plate is fixedly attached to the fixed member 68 and the PSD 62 is moved to the movable member or It can also be configured to be attached to a member that interlocks with the movable member.

【0084】また、光源として点光源であるLED58
を用いたが、他の点光源を用いてもよい。さらに、光源
としては点光源の他に、線光源や面光源を用いることも
できる。線光源を用いる場合は、線光源の長手方向がス
リットの長手方向に平行になるよう配置する他、線光源
の長手方向がスリットの長手方向と所定の角度(例えば
90゜)を持つように配置することもできる。
The LED 58, which is a point light source, is used as a light source.
However, other point light sources may be used. Further, as the light source, a line light source or a surface light source can be used in addition to the point light source. When a linear light source is used, the longitudinal direction of the linear light source is arranged in parallel with the longitudinal direction of the slit, and the longitudinal direction of the linear light source is arranged at a predetermined angle (eg 90 °) with the longitudinal direction of the slit. You can also do it.

【0085】また、受光位置検出手段としてPSD62
を用いたが、受光位置検出手段としてフォトダイオード
を複数個配列させたフォトダイオードアレイ等を用いる
こともできる。
The PSD 62 is used as the light receiving position detecting means.
However, a photodiode array in which a plurality of photodiodes are arranged may be used as the light receiving position detecting means.

【0086】また、遮光体に設ける透光路としてスリッ
ト(スリット板に設けられた細長状の穴(図3、5、8
参照)または細長状の切欠き(図7参照))を用いた
が、透光路としては、スリット以外に、長手方向と短手
方向の寸法の比がほぼ同一の角穴、丸穴等を用いること
ができる。さらに、透光路としては、スリットや穴に相
当する部分すなわち光を透過させる部分を透明材料によ
り形成したものも含まれる。
Further, a slit (an elongated hole provided in the slit plate (see FIGS. 3, 5, 8
(See Fig. 7) or an elongated notch (see Fig. 7)), but as the light-transmitting path, other than the slit, a square hole, a round hole, etc. having substantially the same ratio of dimensions in the longitudinal direction and the lateral direction are used. Can be used. Further, as the light transmitting path, a part corresponding to a slit or a hole, that is, a part for transmitting light is formed by a transparent material.

【0087】なお、上述の実施例においては図2に示す
ように、車間距離センサ32等を、ハードウェアロジッ
クにより構成したが、ハードウェアロジックにより構成
した部分の一部または全体をCPUを用いて構成しても
よい。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 2, the inter-vehicle distance sensor 32 and the like are configured by hardware logic. However, a part or the whole of the hardware logic is configured by using a CPU. You may comprise.

【0088】[0088]

【発明の効果】請求項1の位置検出装置および請求項5
の車両搭載用レーザレーダは、光源からの光の一部を透
過させる透光路を有する遮光体を備えるとともに、光源
を、透光路の内壁のうち基準となる基準内壁にほぼ平行
な光線を、固定部材に対する可動部材の位置に拘らず常
に供給する位置に設けたことを特徴とする。
The position detecting device according to claim 1 and claim 5
The vehicle-mounted laser radar is equipped with a light-shielding body having a light-transmitting path that allows a part of the light from the light source to pass therethrough, and the light source emits light rays that are substantially parallel to the reference inner wall of the inner wall of the light-transmitting path. It is characterized in that it is provided at a position where it is always supplied regardless of the position of the movable member relative to the fixed member.

【0089】したがって、遮光体の透光路は、可動部材
の位置に拘らず、常に同一角度の光束を透過させること
ができる。このため、常にほぼ同一幅の光帯が受光位置
検出手段の受光エリアに形成される。この結果、受光エ
リアに形成された光帯の面積重心の位置と、可動部材の
位置との関係が、ほぼ線形性を有することとなる。その
ため、複雑な補正回路を設けることなく、受光位置検出
手段による可動部材の位置の検出精度を向上させること
ができる。すなわち、安価で位置検出精度の高い位置検
出装置およびこのような位置検出装置を用いた車両搭載
用レーザレーダを得ることができる。
Therefore, the light-transmitting path of the light-shielding body can always transmit the light flux of the same angle regardless of the position of the movable member. Therefore, a light band having almost the same width is always formed in the light receiving area of the light receiving position detecting means. As a result, the relationship between the position of the area center of gravity of the light band formed in the light receiving area and the position of the movable member is substantially linear. Therefore, it is possible to improve the detection accuracy of the position of the movable member by the light receiving position detection means without providing a complicated correction circuit. That is, it is possible to obtain a position detecting device that is inexpensive and has high position detecting accuracy, and a vehicle-mounted laser radar that uses such a position detecting device.

【0090】請求項2の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、光源を遮光体に対して固定的に設
けたことを特徴とする。
A position detecting device according to a second aspect is the position detecting device according to the first aspect, wherein the light source is fixedly provided with respect to the light shield.

【0091】したがって、受光位置検出手段の受光エリ
アに受光される光量が、常に一定となる。また、受光エ
リアに形成される光帯上における受光光量の重心位置
が、常に一定となる。このため、受光位置検出手段の出
力と、可動部材の位置との関係が、ほぼ線形性を有する
こととなる。この結果、受光位置検出手段による可動部
材の位置の検出精度を、さらに向上させることができ
る。すなわち、安価で、さらに位置検出精度の高い位置
検出装置を得ることができる。
Therefore, the amount of light received in the light receiving area of the light receiving position detecting means is always constant. Further, the barycentric position of the amount of received light on the optical band formed in the light receiving area is always constant. Therefore, the relationship between the output of the light receiving position detecting means and the position of the movable member is substantially linear. As a result, the accuracy of detecting the position of the movable member by the light receiving position detecting means can be further improved. That is, it is possible to obtain a position detecting device that is inexpensive and has high position detecting accuracy.

【0092】請求項3の位置検出装置は、請求項1の位
置検出装置において、光源を、受光位置検出手段に対し
て固定的に設けるとともに、該回動する部材のほぼ回動
中心に配置したことを特徴とする。
According to a third aspect of the position detecting device of the first aspect, the light source is fixedly provided with respect to the light receiving position detecting means, and is arranged substantially at the center of rotation of the rotating member. It is characterized by

【0093】したがって、ともに電気配線を要する、光
源と受光位置検出手段とを一体的に設けることができ
る。このため、光源と受光位置検出手段相互間で、配線
により両者の動きが妨げられることはない。また、相対
動による配線切断等が生じない。すなわち、さらに信頼
性の高い位置検出装置を得ることができる。
Therefore, it is possible to integrally provide the light source and the light receiving position detecting means which both require electrical wiring. Therefore, the wiring between the light source and the light receiving position detection means does not hinder the movement of both. In addition, disconnection of wiring due to relative movement does not occur. That is, it is possible to obtain a more reliable position detection device.

【0094】請求項4の位置検出装置は、請求項1から
請求項3のいずれかの請求項に記載された位置検出装置
において、可動光学部材または可動光学部材に連動する
部材に遮光体を設け、固定部材に受光位置検出手段を設
けたことを特徴とする。
A position detecting device according to a fourth aspect is the position detecting device according to any one of the first to third aspects, wherein the movable optical member or a member interlocking with the movable optical member is provided with a light shield. The light receiving position detecting means is provided on the fixing member.

【0095】したがって、固定部材に、比較的重い受光
位置検出手段を設けるとともに、早い動きが必要な光走
査用の可動光学部材に、比較的軽い遮光体を設けてい
る。このため、可動光学部材の動きが妨げられることが
ない。すなわち、さらに信頼性の高い位置検出装置を得
ることができる。
Therefore, a relatively heavy light receiving position detecting means is provided on the fixed member, and a relatively light shielding member is provided on the movable optical member for optical scanning, which requires fast movement. Therefore, the movement of the movable optical member is not hindered. That is, it is possible to obtain a more reliable position detection device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による車間距離センサを構
成する角度センサを上方から見た図である。
FIG. 1 is a view of an angle sensor, which constitutes an inter-vehicle distance sensor according to an embodiment of the present invention, seen from above.

【図2】この発明の一実施例による車間距離センサの全
体構成を示す図面である。
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an inter-vehicle distance sensor according to an embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例による車間距離センサを構
成するスキャナおよび角度センサの詳細な構成を示す図
面である。
FIG. 3 is a drawing showing a detailed configuration of a scanner and an angle sensor that constitute an inter-vehicle distance sensor according to an embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例による車間距離センサを構
成するスキャナおよび角度センサの動作状態を示す図面
である。
FIG. 4 is a view showing operating states of a scanner and an angle sensor that form an inter-vehicle distance sensor according to an embodiment of the present invention.

【図5】この発明の他の実施例による車間距離センサを
構成するスキャナおよび角度センサの詳細な構成を示す
図面である。
FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of a scanner and an angle sensor which constitute an inter-vehicle distance sensor according to another embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施例による車間距離センサを
構成する角度センサを上方から見た図である。
FIG. 6 is a view of an angle sensor forming an inter-vehicle distance sensor according to another embodiment of the present invention as seen from above.

【図7】この発明のさらに他の実施例による車間距離セ
ンサを構成する角度センサの構成を示す図面である。
FIG. 7 is a view showing a configuration of an angle sensor which constitutes an inter-vehicle distance sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図8】この発明のさらに他の実施例による平行位置セ
ンサの構成を示す図面である。
FIG. 8 is a view showing a configuration of a parallel position sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図9】従来の車間距離センサの全体構成を示す図面で
ある。
FIG. 9 is a diagram showing an overall configuration of a conventional inter-vehicle distance sensor.

【図10】従来の車間距離センサを構成する角度センサ
の詳細な構成を示す図面である。
FIG. 10 is a drawing showing a detailed configuration of an angle sensor that constitutes a conventional inter-vehicle distance sensor.

【図11】従来の他の角度センサの構成を示す図面であ
る。
FIG. 11 is a view showing the configuration of another conventional angle sensor.

【図12】従来の他の角度センサの動作を示す図面であ
る。
FIG. 12 is a view showing the operation of another conventional angle sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

58・・・・・LED 60・・・・・スリット板 62・・・・・PSD 62a・・・・受光エリア 62b・・・・スリットの中心線と受光エリアとの交点 66・・・・・スリット 66c・・・・スリットの中心線 dd・・・・・受光エリアのX方向の中心と光帯の光量
重心との距離 GL・・・・・光帯の光量重心 WD・・・・・光帯の幅 α・・・・・・通過光束角度 θ・・・・・スリット板の回動角度
58 ... LED 60 ... Slit plate 62 ... PSD 62a ...- Light receiving area 62b ...- Intersection point of slit center line and light receiving area 66 ... Slit 66c ・ ・ ・ ・ Center line of slit dd ・ ・ ・ Distance between the center of the light receiving area in the X direction and the center of gravity of the light band GL ・ ・ ・ Center of light amount of the light band WD ・ ・ ・ Light Width of band α ・ ・ ・ ・ ・ ・ Passed beam angle θ ・ ・ ・ ・ ・ Slit plate rotation angle

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】固定部材に対する可動部材の位置を検出す
る位置検出装置において、 光源、 光源からの光の一部を透過させる透光路を有する遮光
体、 透光路を透過した光を受ける受光エリアを有するととも
に、受光エリアにおける受光位置を検出する受光位置検
出手段、 受光位置検出手段の出力に基づいて可動部材の位置情報
を生成する位置情報生成手段、 を備えるとともに、 前記受光位置検出手段を、固定部材、または、可動部材
もしくは可動部材に連動する部材の一方に設け、 前記遮光体を、固定部材、または、可動部材もしくは可
動部材に連動する部材の他方に設け、 前記光源を、透光路の内壁のうち基準となる基準内壁に
ほぼ平行な光線を、固定部材に対する可動部材の位置に
拘らず常に供給する位置に設けたこと、 を特徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device for detecting the position of a movable member relative to a fixed member, comprising: a light source; a light shield having a light-transmitting path for transmitting a part of light from the light source; The light receiving position detecting means has an area and detects the light receiving position in the light receiving area, and the position information generating means generates position information of the movable member based on the output of the light receiving position detecting means. A fixed member, or a movable member or a member that interlocks with the movable member, and the light-shielding member is provided on the other of the fixed member or the movable member or a member that interlocks with the movable member. A light beam that is substantially parallel to the reference inner wall of the inner wall of the road is always provided regardless of the position of the movable member with respect to the fixed member. Position detector.
【請求項2】請求項1の位置検出装置において、 光源を、遮光体に対して固定的に設けたこと、 を特徴とする位置検出装置。2. The position detecting device according to claim 1, wherein the light source is fixedly provided with respect to the light shield. 【請求項3】請求項1の位置検出装置において、 遮光体を設けた部材と受光位置検出手段を設けた部材と
が、相対的に回動するよう構成し、 光源を、受光位置検出手段に対して固定的に設けるとと
もに、該回動する部材のほぼ回動中心に配置したこと、 を特徴とする位置検出装置。
3. The position detecting device according to claim 1, wherein the member provided with the light shield and the member provided with the light receiving position detecting means are configured to relatively rotate, and the light source is used as the light receiving position detecting means. A position detecting device, wherein the position detecting device is fixedly provided to the rotating member, and is disposed substantially at the center of rotation of the rotating member.
【請求項4】請求項1から請求項3のいずれかの請求項
に記載された位置検出装置において、 可動部材を、光走査用の可動光学部材とし、 該可動光学部材または可動光学部材に連動する部材に遮
光体を設け、 固定部材に受光位置検出手段を設けたこと、 を特徴とする位置検出装置。
4. The position detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the movable member is a movable optical member for optical scanning, and the movable optical member or the movable optical member is interlocked. The position detecting device is characterized in that a light-shielding member is provided on the member for holding, and a light receiving position detecting means is provided on the fixing member.
【請求項5】請求項4の位置検出装置を用いたことを特
徴とする車両搭載用レーザレーダ。
5. A vehicle-mounted laser radar using the position detecting device according to claim 4.
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Cited By (7)

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