JPH11160436A - 障害物検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前方走行車両を捕捉するまでビーム状の探査
波を走査し、先行車両を捕捉した後は、探査波を先行車
両に照射して追従する。 【解決手段】 探査波発信部２を、レーザ光Ｌを発生す
る発信素子４と、レーザ光Ｌを探査波Ｔに変える発信用
レンズ５と、発信用レンズ５を移動させるレンズ移動機
構６と、発信用レンズ５の近傍に設けた反射鏡９からレ
ーザ光Ｌの一部を反射させて位置検出波として受信する
位置検出素子１２とから構成する。コントロールユニッ
ト２０は、受信素子１８から受信信号の出力があったと
き、位置検出素子１２からの信号により探査波Ｔの照射
方向を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両のオー
トスピードコントロール、オートストップコントロール
等に用いて好適な障害物検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両には、高速道路のようにほ
ぼ一定の速度で巡航するときに使用するオートスピード
コントロール（ＡＳＣＤ）を備えたものがある。このオ
ートスピードコントロールには、設定された所定速度で
巡航させる速度制御方式のオートスピードコントロール
と、先行車両との車間距離を一定に保つ速度で巡航さ
せ、先行車両が消失した場合には設定された所定速度で
巡航させるようにした車間距離制御方式のオートスピー
ドコントロールとの２種類がある。

【０００３】そして、車間距離制御方式のオートスピー
ドコントロールは、先行車両との車間距離が一定距離と
なる速度で巡航するようにアクセル開度をアクチュエー
タによって制御し、車間距離が近づいたときにはアクセ
ル開度を閉じ、さらに自動的にブレーキングを行って減
速し、車間距離が広がったときにはアクセル開度を開い
て加速し、車間距離を常に一定に保つようにしたもので
ある。

【０００４】また、この先行車両との車間距離を測定す
る方法の一つとして障害物検知装置が用いられ、該障害
物検知装置は、車両の進行方向に向けて探査波を発信す
る発信手段と、該発信手段から発信される探査波が障害
物となる先行車両で反射したときの反射波を受信する受
信手段とから構成され、探査波を発信してから反射波を
受信するまでの時間を計測することにより車間距離を測
定している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、従来技術による探査波を利用して車間距離を測定
する方法では、発信手段から発信される探査波は、車両
の向きに対して決められた方向でしかも一定の広がりを
持たせて発信しているから、道路がカーブや坂道となっ
たときには、先行車両を見失ってしまうことがあり、こ
のカーブや坂道を抜けた後に、再び車間距離を測定す
る。

【０００６】このため、オートスピードコントロールで
は、実際には先行車両が同一路線上を走行しているにも
拘らず、該先行車両がカーブや坂道を通過するときに
は、探査波の探査範囲から逸脱して先行車両を検知でき
ないときがある。この場合、オートスピードコントロー
ルでは、一時的に車間距離制御から速度制御へと切換わ
り、カーブや坂道を通過後に再び先行車両を検知すると
車間距離制御に切換わる。これにより、従来技術のよう
なオートスピードコントロールを備えた車両では、カー
ブや坂道を通過する毎に制御が切換わり車両の速度が変
化して乗り心地を悪化させるという問題がある。

【０００７】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はカーブや坂道においても先行車
両を追従することのできる障害物検知装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明が採用する障害物
検知装置は、車両の進行方向に向けて探査波を発信する
発信手段と、該発信手段から発信される探査波が障害物
で反射したときの反射波を受信する受信手段とから構成
している。

【０００９】そして、上述した課題を解決するために、
請求項１の発明が採用する構成の特徴は、発信手段を、
レーザ光を発生する発信素子と、該発信素子から発生し
たレーザ光を透過させることによりビーム状の探査波に
変えるレンズと、該レンズを移動させることにより前記
探査波を進行方向に対して少なくとも左右方向に走査さ
せる走査手段と、前記レンズに同期して移動するように
該レンズ近傍に設けられ、前記発信素子から発生するレ
ーザ光の一部を位置検出波として反射させる反射鏡と、
該反射鏡で反射した位置検出波を受信することにより位
置検出信号を出力する位置検出素子とから構成したこと
にある。

【００１０】このような構成とすることにより、走査手
段によりレンズを移動させれば、ビーム状の探査波は少
なくとも左右方向に一定の広がりを持たせて走査され
る。また、発信手段に設けた位置検出素子は、レンズと
共に移動する反射鏡で反射したレーザ光の一部を位置検
出波として受信したときに位置検出信号を出力するか
ら、この位置検出信号を処理することにより、レンズの
位置を検出し、車両の進行方向に走査される探査波の照
射方向を検出することができる。

【００１１】請求項２の発明は、位置検出素子を、位置
検出波を受信したとき個別に複数の位置検出信号を出力
する複数個の光電変換素子として構成したことにある。

【００１２】このような構成とすることにより、走査手
段によるレンズの移動は反射鏡にも連動し、該反射鏡は
発信素子から発生したレーザ光の一部を位置検出波とし
て位置検出素子に照射する。そして、位置検出素子を構
成する複数個の光電変換素子からは受信した位置検出信
号を出力する。これにより、次段の回路では、この位置
検出信号を受けて探査波の照射方向を検出する。

【００１３】また、請求項３の発明が採用する構成の特
徴は、発信手段を、レーザ光を発生する発信素子と、該
発信素子から発生したレーザ光を透過させることにより
ビーム状の探査波に変えるレンズと、該レンズを移動さ
せることにより前記探査波を進行方向に対して少なくと
も左右方向に走査させる走査手段と、前記レンズに同期
して移動するように該レンズ近傍に設けられ、発信素子
から発生するレーザ光の一部を位置検出波として反射さ
せる反射鏡とから構成し、受信手段を、障害物で反射し
た反射波を受信することにより受信信号を出力すると共
に、前記発信手段の反射鏡で反射した位置検出波を受信
することにより位置検出信号を出力する受信素子として
構成したことにある。

【００１４】このような構成とすることにより、走査手
段によりレンズを移動させれば、ビーム状の探査波は少
なくとも左右方向に一定の広がりを持たせて走査され
る。また、受信手段に設けた受信素子は、発信手段の反
射鏡で反射したレーザ光の一部を位置検出波として受信
するときと、障害物からの反射波を受信するときとでタ
イミングをずらして信号を読取ることにより、受信素子
は受信信号と位置検出信号とを交互に出力できる。

【００１５】ここで、受信素子で位置検出波を受信して
いるときには、該受信素子は、レンズと共に移動する反
射鏡で反射した位置検出波を受信して位置検出信号を出
力するから、この位置検出信号を処理することによりレ
ンズの位置を検出し、車両の進行方向に走査される探査
波の照射方向を検出することができる。

【００１６】請求項４の発明は、受信素子を、位置検出
波を受信したとき個別に複数の位置検出信号を出力する
複数個の光電変換素子として構成したことにある。

【００１７】このような構成とすることにより、走査手
段によるレンズの移動は反射鏡にも連動し、該反射鏡は
発信素子から発生したレーザ光の一部を位置検出波とし
て受信素子に照射する。そして、受信素子を構成する複
数個の光電変換素子からは受信した位置検出信号を出力
する。これにより、次段の回路では、この位置検出信号
を受けて探査波の照射方向を検出する。

【００１８】請求項５の発明は、走査手段を、レンズと
反射鏡とを保持するレンズ保持器と、該レンズ保持器を
移動するアクチュエータとから構成したことにある。

【００１９】このような構成とすることにより、アクチ
ュエータによりレンズ保持器を左右に移動させれば、レ
ンズと反射鏡とは同期して左右に移動される。そして、
レンズは、発信素子から発生するレーザ光をビーム状の
探査波に変えて左右に走査する。

【００２０】請求項６に発明は、反射鏡を凹面鏡によっ
て構成したから、反射鏡と受信素子との間に設ける収束
レンズをなくすことができ、部品点数を削減できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態を
図１ないし図１３に従って詳細に説明するに、図１ない
し図１０は、本発明に係る障害物検知装置の第１の実施
の形態を示している。

【００２２】１は自車Ａの前側に装備された障害物検知
装置としての先行車両検知装置で、該先行車両検知装置
１は後述する探査波発信部２、反射波受信部１６および
コントロールユニット２０から大略構成されている。な
お、便宜上、先行車両検知装置１が装着された車両を自
車Ａとし、該自車Ａの前を走行する車両を先行車両Ｂと
する。

【００２３】２は発信手段としての探査波発信部を示
し、該探査波発信部２は、コントロールユニット２０か
らの指令により探査波信号（例えば、０．１〜１．０Ｍ
Ｈz ）を発生する発信回路３の出力側に接続されてい
る。そして、該探査波発信部２は、発信回路３から出力
される探査波信号を受けてレーザ光Ｌを発生するレーザ
ダイオードからなる発信素子４と、該発信素子４から発
生するレーザ光Ｌを透過させることにより拡散するのを
規制してビーム状の探査波Ｔに変える発信用レンズ５
と、該発信用レンズ５を移動させる後述のレンズ移動機
構６と、位置検出素子１２とから構成されている。な
お、発信素子４は、図３に示すように、後述するフォー
カスアクチュエータ１４の移動台１４Ｂに固着されてい
る。

【００２４】６は探査波Ｔを例えば左右方向と上下方向
に移動させる走査手段としてのレンズ移動機構で、該レ
ンズ移動機構６は、発信用レンズ５と後述する反射鏡９
を保持するレンズ保持器７と、該レンズ保持器７を例え
ば左右方向、上下方向に移動させるレンズ移動アクチュ
エータ８とから構成されている。また、レンズ移動アク
チュエータ８は、永久磁石の磁界に対して電磁コイルの
磁界を調整することにより、レンズ保持器７を移動させ
る電磁式アクチュエータを構成している。

【００２５】ここで、レンズ保持器７は、その上側に
は、レーザ光Ｌを透過させることにより探査波Ｔに変え
る発信用レンズ５が設けられ、下側には反射鏡９が設け
られている。また、レンズ移動機構６を動作させ、レン
ズ移動アクチュエータ８によって、レンズ保持器７を矢
示ａ方向の左右に移動させることにより、図２に示すよ
うに、ビーム状の探査波Ｔは、例えば長さ１００ｍで左
右方向に４０ｍの走査角θをもって走査する。また、矢
示ｂ方向の上下に移動させることにより、探査波Ｔは上
下することもできる。

【００２６】９はレンズ保持器７に取付けられた反射鏡
で、該反射鏡９は、発信素子４から発生するレーザ光Ｌ
の一部を位置検出波Ｓとして反射するもので、反射鏡９
は発信用レンズ５と同期して移動しているから、位置検
出波Ｓによって発信用レンズ５の位置を検出することが
できる。

【００２７】次に、前記探査波発信部２の具体的な構成
を、図３ないし図５に基づいて説明する。

【００２８】１０は発信素子４、発信用レンズ５、レン
ズ移動機構６等を格納する箱状のケーシングで、該ケー
シング１０は、底板１０Ａと、奥側に位置した奥板１０
Ｂと、前側に位置した前板１０Ｃと、側面に位置した側
板１０Ｄ，１０Ｄと、天井板１０Ｅとからなり、該前板
１０Ｃには円形状の開口部１０Ｃ1 が穿設され、該開口
部１０Ｃ1 にはガラス材からなる発信窓１１が配設され
ている。

【００２９】また、ケーシング１０の底板１０Ａには、
開口部１０Ｃ1 側に向けて発信素子４を有するフォーカ
スアクチュエータ１４、レンズ移動機構６のレンズ移動
アクチュエータ８、発信窓１１が順に配設され、前記レ
ンズ移動アクチュエータ８上にはレンズ保持器７が左右
方向に移動可能に支持されている。

【００３０】また、前記発信用レンズ５と反射鏡９とは
レンズ保持器７に保持され、該レンズ保持器７はレンズ
移動機構６によって移動制御されている。このため、該
レンズ移動機構６によってレンズ保持器７を移動させた
場合には、発信用レンズ５からの探査波Ｔは、図５に示
すように、走査角θの範囲を走査する。一方、反射鏡９
から反射して得られた位置検出波Ｓは、図４に示すよう
に、後述する位置検出素子１２に向けて照射される。

【００３１】１２はフォーカスアクチュエータ１４の移
動台１４Ｂに位置し、発信素子４の下側に設けられた位
置検出素子を示し、該位置検出素子１２は、図６に示す
如く、９個の光電変換素子からなるＰＩＮ型のフォトダ
イオード１２ａ〜１２ｉを３×３の正方形状に配列する
ことにより構成されている。また、該位置検出素子１２
に位置検出波Ｓが照射されることにより、位置検出波Ｓ
が照射されたフォトダイオード１２ａ〜１２ｉは各位置
検出波を受信したときに位置検出信号を出力する。

【００３２】ここで、フォトダイオード１２ａ〜１２ｉ
は３×３の正方形状に配列されている。従って、フォト
ダイオード１２ａ〜１２ｉは、位置検出波Ｓが照射され
る位置により、フォトダイオードが１個のみで検出され
るエリアが９個、２個で検出されるエリアが１２個、４
個で検出されるエリアが４個ある。この場合、９個のフ
ォトダイオード１２ａ〜１２ｉであっても、２５種類の
エリアに分けて照射方向を検出することができる（表１
参照）。

【００３３】

【表１】

【００３４】ここで、例えば位置検出信号がフォトダイ
オード１２ｅのみから出力されている場合には、位置検
出波Ｓが照射されるエリアは「１」となる。また、位置
検出信号がフォトダイオード１２ａ，１２ｄから出力さ
れている場合には、位置検出波Ｓ′が照射されているエ
リアは「１３」となる。さらに、位置検出信号がフォト
ダイオード１２ｅ，１２ｆ，１２ｈ，１２ｉから出力さ
れている場合には、位置検出波Ｓ″が照射されているエ
リアは「７」となる。このように、フォトダイオード１
２ａ〜１２ｉからのそれぞれの位置検出信号によって照
射方向を２５種類のエリアに分けて検出することが可能
となる。

【００３５】また、レンズ移動アクチュエータ８によっ
てレンズ保持器７を移動させた場合には、位置検出波Ｓ
の照射方向は探査波Ｔの照射方向と同一方向を向くか
ら、位置検出波Ｓの照射方向を位置検出素子１２で検出
することにより、探査波発信部２から発信する探査波Ｔ
の照射方向を検出することができる。

【００３６】１３は位置検出素子１２の後段に接続され
た信号処理回路で、該信号処理回路１３は位置検出素子
１２から個別に出力される位置検出信号を増幅、波形成
形してコントロールユニット２０に出力するものであ
る。

【００３７】１４はケーシング１０の底板１０Ａ上に位
置して奥板１０Ｂ側に配設されたフォーカスアクチュエ
ータで、該フォーカスアクチュエータ１４は、底板１０
Ａに固着された固定台１４Ａと、該固定台１４Ａ上に位
置して矢示ｃ方向に前後させる移動台１４Ｂとから構成
されている。また、移動台１４Ｂ上には、発信素子４、
位置検出素子１２が設けられている。また、該フォーカ
スアクチュエータ１４は、移動台１４Ｂを矢示ｃ方向に
前後させることにより、発信素子４を発信用レンズ５に
対して近接、離間させ、探査波Ｔのビーム幅を調整す
る。なお、フォーカスアクチュエータ１４は、レンズ移
動機構６のレンズ移動アクチュエータ８と同様に電磁ア
クチュエータで構成しても、ボールねじ等を用いた機械
的なアクチュエータでもよい。

【００３８】１５は反射鏡９と位置検出素子１２との間
に位置してフォーカスアクチュエータ１４の固定台１４
Ａ上に配設された収束レンズで、該収束レンズ１５は、
反射鏡９で反射した位置検出波Ｓをビームに変えて、位
置検出素子１２に照射するものである。

【００３９】１６は受信手段としての反射波受信部で、
該反射波受信部１６は、前記探査波発信部２から発信し
た探査波Ｔが先行車両Ｂで反射したときの反射波Ｒを受
信用レンズ１７を通して受信する１個の受信素子１８を
備え、該受信素子１８の出力側には、該受信素子１８か
らの信号の補正を行ってコントロールユニット２０に受
信信号を出力する受信回路１９が接続されている。な
お、前記受信用レンズ１７の焦点距離は、反射波Ｒが受
信素子１８の表面上で焦点が合うように設定されてい
る。

【００４０】２０はコントロールユニットで、該コント
ロールユニット２０はマイクロコンピュータ等により構
成され、入力側には信号処理回路１３と反射波受信部１
６が接続され、出力側にはレンズ移動機構６、ブザー，
ランプ等の報知器２１等が接続されている。なお、前記
報知器２１では、自車Ａと先行車両Ｂとの車間距離また
は相対速度の演算結果を表示すると共に、危険警告等を
行う。

【００４１】また、前記コントロールユニット２０には
記憶装置２０Ａが設けられ、該記憶装置２０Ａ内には、
図８に示すような先行車両検知プログラム等が格納され
ている。

【００４２】さらに、前記コントロールユニット２０に
は、探査波発信部２から出力される位置検出素子１２か
らの位置検出信号と反射波受信部１６から出力される受
信信号とによって先行車両Ｂの位置を検出する位置検出
機能と、この位置検出機能により、自車Ａと先行車両Ｂ
との間の車間距離を演算する車間距離演算機能と、該車
間距離演算機能において車間距離が近づきすぎたときに
報知器２１を作動させる報知器作動機能と、反射波受信
部１６からの反射波Ｒを受けた後にレンズ移動機構６に
よって発信用レンズ５を移動調整して探査波Ｔの照射方
向を調整して先行車両Ｂを追従する追従機能とを有して
いる。

【００４３】本実施の形態による先行車両検知装置１
は、上述した如く構成されるが、次に図８による先行車
両検知プログラムと、探査波Ｔの照射方向を示した図９
と図１０に基づいてその動作を説明する。なお、自車Ａ
と先行車両Ｂの中央の矢印はその車両の進行方向を示し
ている。

【００４４】まず、ステップ１では、レンズ移動機構６
により発信用レンズ５を移動させると、図２に示す如
く、該発信用レンズ５から前方に向けて照射される探査
波Ｔを走査角θの範囲で走査する。このとき、レンズ保
持器７に保持された反射鏡９からは位置検出波Ｓが位置
検出素子１２に向けて照射される。

【００４５】ステップ２では、常に位置検出素子１２か
ら位置検出信号を読込む。例えば、読込まれた位置検出
信号がフォトダイオード１２ａ，１２ｄから出力されて
いる場合には、走査される探査波Ｔはエリア「１３」の
範囲に照射されていることが分かる。

【００４６】次に、ステップ３では、反射波受信部１６
から受信信号の出力が有るか否かを判定し、「ＮＯ」と
判定した場合には、走査される探査波Ｔによって反射し
てくる反射波Ｒは存在せず、自車Ａの進行方向には先行
車両Ｂは存在していないから、ステップ１に移り、該ス
テップ１以降の処理を繰り返す。

【００４７】一方、ステップ３で「ＹＥＳ」と判定した
場合には、走査された探査波Ｔによって反射する反射波
Ｒが受信素子１８に照射されているから、ステップ４に
移る。そして、このステップ４では、先行車両Ｂが進行
方向に存在しているとして、ステップ２で読込んだ位置
検出信号から図７中のエリアを読出し、記憶装置２０Ａ
に記憶する。この特定されたエリアは、探査波Ｔが先行
車両Ｂを捕捉した位置、即ち先行車両Ｂの存在する位置
を示している。

【００４８】さらに、ステップ５では、探査波Ｔを先行
車両Ｂに向けて発信保持するために、ステップ４の処理
で記憶装置２０Ａに記憶されたエリアに基づき、前記レ
ンズ移動機構６によって発信用レンズ５を左右方向と上
下方向に移動調整し、常に反射波Ｒが受信素子１８に当
たるように制御する。

【００４９】ステップ６では、この反射波Ｒが受信素子
１８で受信しているか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定
した場合には、自車Ａの進行方向に先行車両Ｂが存在し
ているから、ステップ５以降の処理を繰返す。一方、ス
テップ６で「ＮＯ」と判定した場合には、自車Ａの進行
方向に存在した先行車両Ｂが逸脱したから、ステップ１
に戻って探査波Ｔを移動させて走査を行う。

【００５０】このように、本実施の形態による先行車両
検知装置１では、探査波発信部２内に複数個のフォトダ
イオード１２ａ〜１２ｉからなる位置検出素子１２を設
け、該位置検出素子１２には、反射鏡９によって発信素
子４から発生するレーザ光Ｌの一部をビーム状の位置検
出波Ｓとして照射するようにしている。また、発信用レ
ンズ５と反射鏡９とはレンズ保持器７によって保持さ
れ、探査波Ｔと位置検出波Ｓとはレンズ移動機構６によ
って同期して動くようになっている。

【００５１】従って、位置検出素子１２で反射鏡９から
の位置検出波を受信し、該位置検出素子１２から出力さ
れる位置検出信号によって、探査波Ｔの照射方向を、図
７に示すような、エリア毎に検出することができる。

【００５２】また、本実施の形態では、先行車両Ｂが存
在していないときには、探査波発信部２から出力される
探査波Ｔを所定の走査角θの範囲で走査を続行し、図９
に示すように、先行車両Ｂが捕捉された後は、探査波Ｔ
は該先行車両Ｂを追従する構成となっている。この場
合、図１０のように、先行車両Ｂがカーブを走行中であ
っても探査波Ｔは先行車両Ｂの走行状態に応じて追従で
き、常に先行車両Ｂを捕捉した状態を続行することがで
きる。

【００５３】さらに、レンズ移動機構６は探査波Ｔを左
右方向（矢示ａ方向）のみでなく、上下方向（矢示ｂ方
向）にも調整できるようにしたから、先行車両Ｂの捕捉
後であっては、該車両Ｂが坂道を通過するときでも、探
査波Ｔの照射方向を上下方向に変位させて追従させるこ
とも可能である。

【００５４】かくして、本実施の形態による先行車両検
知装置１をオートスピードコントロールに用いた場合に
は、探査波Ｔの発信から反射波Ｒの受信までの時間から
自車Ａと先行車両Ｂとの車間距離を計測し、この車間距
離が予め設定された一定の車間距離となるように速度を
制御して巡航することができる。

【００５５】このとき、先行車両検知装置１では、一度
先行車両Ｂを捕捉したら、該先行車両Ｂが自車Ａの走行
路線上から離脱しない限り探査波Ｔによって常に追従す
ることができる。この結果、本実施の形態では、従来技
術のように、車間距離制御から速度制御へとオートスピ
ードコントロールが頻繁に切換わることなく、オートス
ピードコントロール中の自車Ａの速度変化を安定させ、
乗り心地を向上させることができる。

【００５６】また、探査波発信部２から発信される探査
波Ｔは、発信用レンズ５によってビーム状に絞込まれて
いるから、発信素子４の出力電力を従来技術の発信素子
の出力電力の約１０％となる０．３〜０．５Ｗ程度です
み、消費電力を少なくしてバッテリの消耗を低減するこ
とができる。しかも、出力電力の小さい発信素子４は安
価であるため、大幅なコスト低減を図ることができる。

【００５７】さらに、本実施の形態では、探査波発信部
２に位置検出素子１２を設けたから、反射波受信部１６
の受信素子１８は１個のみですみ、受信素子１８をアレ
イ状に配置した素子を用いることなく、コスト低減をさ
らに図ることができる。

【００５８】一方、反射鏡９と位置検出素子１２をなく
し、受信素子１８にアレイ状のものを用いる先行車両検
知装置にあっては、受信素子１８が反射波Ｒからの反射
位置に対して探査波Ｔの照射方向を検出するようにして
いる。この場合、探査波Ｔの発信から反射波Ｒの受信
は、探査波発信部２、先行車両Ｂ、反射波受信部１６の
長い行路となり、外部からのノイズの影響により探査波
Ｔの正確な照射方向の検出が不可能となる。

【００５９】しかし、本実施の形態による先行車両検知
装置１では、発信素子４から発生するレーザ光の一部
を、反射鏡９によって位置検出波Ｓとして位置検出素子
１２に照射するようにしたから、探査波Ｔの照射方向を
正確に検出できる。

【００６０】次に、第２の実施の形態を、図１１に基づ
いて説明するに、本実施の形態の特徴は、反射鏡９に代
えて凹面鏡３１を用いたことにある。なお、本実施の形
態では、前述した第１の実施の形態と反射鏡９以外はか
わるところがないので、同一符号を付し、その説明を省
略する。

【００６１】このように、第２の実施の形態において
も、前述した第１の実施の形態と同様に、探査波Ｔの照
射方向を正確に検出することができる。さらに、第２の
実施の形態では、反射鏡９に代えて凹面鏡３１を用いる
ことにより、位置検出波Ｓをビーム状にして位置検出素
子１２に照射している。これにより、第１の実施の形態
で、反射鏡９と位置検出素子１２との間に介在させた収
束レンズ１５を省略でき、部品点数を削減することがで
きる。

【００６２】次に、図１２と図１３は本発明に係る障害
物検知装置の第３の実施の形態を示すに、本実施の形態
の特徴は、受信手段の発信素子を、障害物で反射した反
射波を受信することにより受信信号を出力すると共に、
反射鏡で反射された位置検出波を受信することにより位
置検出信号を出力する素子としたことにある。なお、本
実施の形態では前述した第１の実施の形態と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００６３】４１は本実施の形態による先行車両検知装
置で、該先行車両検知装置４１は、探査波発信部２、後
述する反射波受信部４３およびコントロールユニット２
０から大略構成されている。

【００６４】４２は探査波発信部２内のレンズ保持器７
に取付けられた反射鏡で、該反射鏡４２は、発信素子４
から発生するレーザ光Ｌの一部を位置検出波Ｓとして受
信素子４５に反射するため、レンズ保持器７に角度を以
て取付けられている。また、該反射鏡４２は凹面鏡によ
って形成されているから、位置検出波はビーム状に収束
でき、反射鏡４２と受信素子４５との間には収束レンズ
は不要となる。

【００６５】４３は受信手段としての反射波受信部で、
該反射波受信部４３は、前記探査波発信部２から発信し
た探査波Ｔが先行車両Ｂで反射したときの反射波Ｒを受
信用レンズ４４を通して受信する複数個のフォトダイオ
ードからなる受信素子４５とからなり、該受信素子４５
の出力側には、該受信素子４５からの信号の補正を行っ
てコントロールユニット２０に受信信号または位置検出
信号を出力する受信回路４６が接続されている。なお、
前記受信用レンズ４４の焦点距離は、反射波Ｒが受信素
子４５の表面上で焦点が合うように設定されている。

【００６６】ここで、受信素子４５は、第１の実施の形
態で述べた位置検出素子１２と同様に、９個のＰＩＮ型
のフォトダイオードから構成することにより２５種類の
エリアに分けて検出できる。

【００６７】ここで、探査波発信部２から発信される探
査波Ｔは、所定時間ｔ0 （例えば約４μ秒）毎に出力さ
れる。また、受信素子４５で受信される位置検出波Ｓ
は、発信素子４、反射鏡９、受信素子４５の行路をとっ
ているから、その距離は一定となり、探査波信号の発生
から位置検出波の受信までの時間ｔ1 （例えば約０．４
μ秒）は一定となる。

【００６８】一方、受信素子４５で受信される反射波Ｒ
は、発信素子４、先行車両Ｂ、受信素子４５の行路をと
っているから、その距離は不変となり、探査波信号の発
生から反射波の受信までの時間は先行車両Ｂの有無、車
間距離によって異なっているが、例えば先行車両Ｂまで
の車間距離が約１５０ｍのときには、探査波信号の発生
から受信信号の受信までの時間ｔ2 は例えば約１μ秒と
なり、しかもこの時間ｔ2 は位置検出波Ｓを受信するま
での時間ｔ1 よりも長くなる。

【００６９】ここで、コントロールユニット２０では、
１個目の受信素子４５から出力される信号を位置検出信
号とし、２個目の信号を受信信号として読込むように処
理することにより、受信素子４５から出力される信号
を、位置検出信号と受信信号とに区別して検出すること
ができる。

【００７０】このように構成される第３の実施の形態に
おいても、受信素子４５から出力される位置検出波に基
づいて、探査波の照射方向を検出することができ、前述
した第１の実施の形態と同様に、探査波Ｔの照射方向を
検出することができる。

【００７１】また、本実施の形態では、９個のフォトダ
イオードから構成される１個の受信素子４５を、第１の
実施の形態で述べた位置検出素子１２と受信素子１８と
によって兼用することができる。この結果、部品点数を
省略でき、第１の実施の形態、第２の実施の形態に比べ
てコスト低減を図ることができる。

【００７２】なお、各実施の形態では、先行車両検知装
置に用いた場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、後退時における障害物確認に用いてもよく、さらに
オートスピードコントロールのみでなくオートストップ
コントロールに用いてもよいことは勿論である。

【００７３】さらに、実施の形態では、前記位置検出素
子１２または受信素子４５を９個のフォトダイオードを
３×３で配列して構成した場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、フォトダイオードの数を、２×２、
２×３、３×２、４×４、…で配列してもより、この場
合には、エリアの種類も変更することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１に係る発明
によれば、発信素子から発生したレーザ光をビーム状の
探査波に変えるレンズを、走査手段によって少なくとも
左右に移動させると共に、レンズ近傍には、発信素子か
ら発生するレーザ光の一部を位置検出波として反射する
反射鏡を設け、この位置検出波を受信することにより位
置検出信号を出力する位置検出素子を設けている。そし
て、走査手段によりレンズを移動させたとき、レンズは
ビーム状の探査波は少なくとも左右方向に一定の広がり
を持たせて走査する。また、反射鏡で反射した位置検出
波は位置検出素子に照射され、位置検出素子からは位置
検出信号が出力され、この位置検出信号を処理すること
により、探査波の照射方向を検出する。

【００７５】これにより、受信手段で障害物となる先行
車両からの反射波を受信した場合には、このときの探査
波の照射方向を位置検出素子から出力される位置検出信
号を処理することによって検出し、先行車両の存在位置
を検出できる。しかも、先行車両がカーブや坂道を走行
中であっても探査波で該先行車両を常に捕捉することが
でき、正確なオートスピードコントロール等の制御を行
うことができる。

【００７６】請求項２の発明では、位置検出素子を、位
置検出波を受信したとき位置検出信号を個別に出力する
複数個の光電変換素子として構成したから、該各光電変
換素子から出力される個々の位置検出信号を次段の回路
で処理することにより、反射鏡の位置を検出して探査波
の照射方向を検出することができる。

【００７７】請求項３に係る発明によれば、発信手段に
は探査波の照射方向を検出するために、レンズには発信
素子から発生するレーザ光の一部を位置検出波として反
射する反射鏡を設け、障害物で探査波が反射して得られ
た反射波を受信する受信素子で、該反射鏡で反射した位
置検出波も受信するようにしたから、走査手段によりレ
ンズを移動させたとき、レンズはビーム状の探査波を少
なくとも左右方向に一定の広がりを持たせて走査する。
このとき、反射鏡で反射した位置検出波は受信素子で反
射波とタイミングをずらして受信され、受信素子から出
力される位置検出信号を処理することにより、探査波の
照射方向を検出することができる。

【００７８】請求項４の発明では、受信素子を、位置検
出波を受信したとき位置検出信号を個別に出力する複数
個の光電変換素子として構成したから、該各光電変換素
子から出力される個々の位置検出信号を次段の回路で処
理することにより、反射鏡の位置を検出して探査波の照
射方向を検出することができる。

【００７９】請求項５の発明は、走査手段を、レンズと
反射鏡とを保持するレンズ保持器と、該レンズ保持器を
移動するアクチュエータとから構成したから、アクチュ
エータは、レンズ保持器を左右に移動させることによ
り、レンズと反射鏡とを同期して移動させ、レンズは、
発信素子から発生するレーザ光をビーム状の探査波に変
えて左右に走査する。

【００８０】請求項６に発明は、反射鏡を凹状に形成し
たことにより、反射鏡と受信素子との間に設ける収束レ
ンズをなくすことができ、部品点数を削減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による先行車両検知装置を示
す全体構成図である。

【図２】自車から発信した探査波を走査している状態を
示す説明図である。

【図３】探査波発信部の構成をケーシングを破断にして
示す斜視図である。

【図４】図３中の探査波発信部の配置関係を示す縦断面
図である。

【図５】図４中の矢示Ｖ−Ｖ方向からみた横断面図であ
る。

【図６】位置検出素子の各フォトダイオードの配列を正
面からみた説明図である。

【図７】位置検出素子によるエリアを正面からみた説明
図である。

【図８】第１の実施の形態による先行車両検知処理を示
す流れ図である。

【図９】先行車両を捕捉した状態を示す説明図である。

【図１０】先行車両がカーブ走行しているときの探査波
の追従状態を示す説明図である。

【図１１】第２の実施の形態による先行車両検知装置を
示す全体構成図である。

【図１２】第３の実施の形態による先行車両検知装置を
示す全体構成図である。

【図１３】コントロールユニット内で処理される受信素
子と位置検出信号の識別処理をタイムチャートとして示
す説明図である。

【符号の説明】

１，４１ 先行車両検知装置（障害物検知装置） ２ 探査波発信部（発信手段） ４ 発信素子 ５ 発信用レンズ ６ レンズ移動機構 ７ レンズ保持器 ８ レンズ移動アクチュエータ ９，４２ 反射鏡 １２ 位置検出素子 １２ａ〜１２ｉ フォトダイオード（光電変換素子） １６，４３ 反射波受信部（受信手段） １８，４５ 受信素子 ２０ コントロールユニット ３１ 凹面鏡

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の進行方向に向けて探査波を発信す
   る発信手段と、該発信手段から発信される探査波が障害
   物で反射したときの反射波を受信する受信手段とからな
   る障害物検知装置において、 前記発信手段を、レーザ光を発生する発信素子と、該発
   信素子から発生したレーザ光を透過させることによりビ
   ーム状の探査波に変えるレンズと、該レンズを移動させ
   ることにより前記探査波を進行方向に対して少なくとも
   左右方向に走査させる走査手段と、前記レンズに同期し
   て移動するように該レンズ近傍に設けられ、前記発信素
   子から発生するレーザ光の一部を位置検出波として反射
   させる反射鏡と、該反射鏡で反射した位置検出波を受信
   することにより位置検出信号を出力する位置検出素子と
   から構成したことを特徴とする障害物検知装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出素子は、前記位置検出波を
   受信したとき個別に複数の位置検出信号を出力する複数
   個の光電変換素子として構成してなる請求項１記載の障
   害物検知装置。
3. 【請求項３】 車両の進行方向に向けて探査波を発信す
   る発信手段と、該発信手段から発信される探査波が障害
   物で反射したときの反射波を受信する受信手段とからな
   る障害物検知装置において、 前記発信手段を、レーザ光を発生する発信素子と、該発
   信素子から発生したレーザ光を透過させることによりビ
   ーム状の探査波に変えるレンズと、該レンズを移動させ
   ることにより前記探査波を進行方向に対して少なくとも
   左右方向に走査させる走査手段と、前記レンズに同期し
   て移動するように該レンズ近傍に設けられ、前記発信素
   子から発生するレーザ光の一部を位置検出波として反射
   させる反射鏡とから構成し、 前記受信手段を、障害物で反射した反射波を受信するこ
   とにより受信信号を出力すると共に、前記発信手段の反
   射鏡で反射した位置検出波を受信することにより位置検
   出信号を出力する受信素子として構成したことを特徴と
   する障害物検知装置。
4. 【請求項４】 前記受信素子は、前記位置検出波を受信
   したとき個別に複数の位置検出信号を出力する複数個の
   光電変換素子として構成してなる請求項３記載の障害物
   検知装置。
5. 【請求項５】 前記走査手段は、前記レンズと反射鏡と
   を保持するレンズ保持器と、該レンズ保持器を移動する
   アクチュエータとから構成してなる請求項１，２，３ま
   たは４記載の障害物検知装置。
6. 【請求項６】 前記反射鏡は、凹面鏡によって構成して
   なる請求項１，２，３，４または５記載の障害物検知装
   置。