JPS60257374A

JPS60257374A - 車両用光レ−ダ装置

Info

Publication number: JPS60257374A
Application number: JP11379784A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tanaka; 田中　裕史; Norio Fujiki; 憲夫藤木; Hiroshi Sato; 博佐藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-06-05
Filing date: 1984-06-05
Publication date: 1985-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］この発明は、特に車両に設けられる光を用いたレーダ装
置に関し、信頼性を向上した車両用光レーダ装置に関す
る。

［発明の技術的背景とその問題点］光レーダ装置を車両に取り付けることにより先行車と自
車との車間距離を検出し、安全車間距離を常に保ち、安
全走行できるように自車速を制御するものが提案されて
いる（例えば特開昭５８−２０３５２４＞。

ところで、このような車両用光レーダ装置は、光を発生
する発光素子としてレーザダイオードなどを使用してい
るが、その作動時においては、強力なパルス光を発生ず
るために発光素子に高エネルギ、すなわち比較的狭いパ
ルス幅（数Ｉｏｎｓ）の大電流を供給することが必要で
ある。このため、発光素子に供給されるこの大電流は、
例えば車両のバッテリ電圧をｈランジスタなどでスイッ
チング作動すると共にトランスで昇圧し、この昇圧した
高電圧をコンデンサに充電し、このコンデンサに充電さ
れた高電圧をスイッチを介して放電させた放電電流を利
用している。しかし、・車両のバッテリ電圧は、車両の
走行状態、他の電気負荷の作動状態、オルタネータやそ
の電圧レギコレータの性能などの種々の影響を受け、通
常１０〜・１６ボルトの範囲で変動する。従って、上述
したような方法では、コンデンサの充電電圧がバッテリ
電圧の変動に伴って変わるので、発光素子に供給される
電流もバッテリ電圧の変動により大きく変化する。その
結果、バッテリ電圧の変動によって発光素子に供給され
る電流が定格値を越えると、発光素子は発熱し、これに
より光出力が低下する上、素子が劣化して破壊し易くな
り、ま７＝逆に供給される電流が少なくなり過ぎると、
発光素子の光出力は低下し、検出距離範囲が狭くなると
いう問題があり、いずれにしても車両用光レーダ装置の
信頼性低下を招くおそれがある。

また、このような問題を解決するため、電源電圧を安定
化し、例えば電圧を１ｏボルト以下の一定値に定電圧化
づる方法が考えられるが、このような定電圧回路は消費
される電力が比較的大きい上、回路構成が複雑になると
いう別の問題がある。

［発明の目的］この発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的とす
るところは、車両に設（プられ、光出力手段の作動によ
る光の出力からこの出力した光の反射体による反則光の
受光までの光伝播遅延時間に基づいて前記反射体までの
距離を測定する車両用光レーダ装置において、車両の電
源電圧の変動に関係なく、光の一定の強度出力を安定し
て得られるようにした車両用光レーダ装置を提供するこ
とにある。

上記目的を達成するため、この発明は、前記光出力手段
を作動するためのエネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段
が二次側コイルに接続されたトランスの一次側コイルに
流れる電流値が所定値に達したときには、−次側コイル
の通電を遮断するようにしたことを要旨と覆る。

［発明の実施例］以下、この発明の実施例を図面を用いて説明Ｊ−る。

第１図はこの発明の一実施例を示すものである。

同図に示す車両用光レーダ装置は、車両のバッテリから
の電圧Ｅによ゛り作動し、高電圧をコンデンサ２１の両
端に形成する高電圧発生部１と、この高電圧発生部１に
供給される電流を検出する低抵抗（以下単にし抵抗」と
呼ぶ）３１からなるＮ流検出部３と、この電流検出部３
からの検出電流に比例した検出電圧を所定の基準電圧と
比較し、高電圧発生部１の作動を制御する比較制御部５
と、高電圧発生部１のコンデンサ２１に充電された高電
圧を発光素子９を介して放電させ発光素子９を発光させ
る高速スイッチ７１を有する駆動制御部７とを有する。

なお、発光素子９は、車両の前部に設りられ、車両の前
方に存在する障害物や先行車などを検出するように車両
の前方に向（プ′Ｃ光を発生ずる例えばレーダダイオー
ドなどからなるものＣ゛ある。

高電圧発生部１は、−次巻線１５の一端が電圧［に接続
されたが任用１〜ランス１３と、このトランス１３の一
次巻線１５の他端にコレクタが接続された１−ランジス
タ１１と、１〜ランス１３の二次巻線１７の一端にアノ
ードが接続されたダイオード１９ど、このダイオード１
９のカソードおよび１−ランス１３の二次巻線１７の他
端の間に接続されたコンデンサ２１とで構成されている
。

電流検出部３においては、抵抗３１が前記ｌ−ランジス
タ１１のエミッタとアースとの間に接続され、この抵抗
３１には電圧Ｅがらトランス１３の一次巻線１５および
トランジスタ１１を介して電流が流れ、この電流の抵抗
３１におりる電圧隣下が比較制御部５に供給されでいる
。

比較制御部５は、電圧Ｆに一端が接続された抵抗５１と
、この抵抗５１の他端とアースとの間に接続され、定電
圧を形成ヴるツェナーダイオード５３と、このツェナー
ダイオード５３で形成された定電圧を分圧し、所定の基
準電圧を形成覆るように直列に接続されＩＣ抵ＪＡ５９
．６１と、基準電圧が形成されている抵抗５９と６１の
接続点に非反転入力端子が接続され、前記高電圧発生部
１の］〜ランラスタ１１のベースに出力端子が接続され
た比較器５５とを有する。また、比較制御部５は、この
比較器５５に正帰還を加すように比較器５５の出力端子
と非反転入力端子との間に接続された抵抗６３と、比較
器５５の出力端子と抵抗５１の他端との間に接続された
抵抗６９と、前記トランジスタ１１のエミッタど抵抗３
１との接続点にアノードが接続され、カソードが前記比
較器５５の反転入力端子に接続され、前記抵抗３１にお
ける電圧降下を比較器５５の反転入力端子に供給してい
るダイオード５７と、このダイオード５７の力・ソード
とアースとの間にそれぞれ接続されたコンデンサ６７お
Ｊ、び抵抗６５の並列回路とから構成されている。

前記比較器５５は、ダイオード５７を介しＣ反転入力端
子に供給されている抵抗３１にお（プる電圧降下Ｖｒに
対応する電圧Ｖ　ｒ　Ｌ　を非反転入力端子に供給され
Ｃいる所定の基準電圧ＶＯと比較する。ぞして、基準電
圧ＶＯが電圧Ｖｒ’　より大きい場合には、比較器５５
の出力は「１」となり、これにより１−ランジスク１１
はオンづる。また、電圧Ｖｒ’　が基準電圧Ｖｏより大
きくなった場合には、比較器５５の出力はｒＯＪとなり
、トランジスタ１１はオフとなるように動作する。なお
比較器５５の動作にヒステリシス特性を持たせている。

駆動制御部７は、高速スイッチ７１と、このスイッチ７
１を駆動する駆動信号発生部７３とから構成されている
。この駆動信号発生部７３は図示しない信号処理回路に
制御されて駆動信号（所定の繰返し周期Ｔｐ）を発生し
、この駆動信号でスイッチ７１をオンさせ、前記コンデ
ンサ２１に充電された高電圧を発光素子９に供給して発
光素子９から光パルスを出力させている。

次に、このように構成され１〔実施例の作用を第２図の
動作波形を参照して説明する。

まず、図示しないスイッチ等を介してバッテリの電圧Ｅ
が第１図の装置に供給されると、その直後においては、
比較器５５の反転入力端子に供給されている電圧Ｖ　ｒ
　Ｉ　はゼロボルトであるため、比較器５５の出力は「
１」となり、トランジスタ１１はオンの状態となる。従
って、電圧Ｅから１〜ランス１３の一次巻線１５、トラ
ンジスタ１１を介して流れる電流が抵抗３１に流れ、こ
の抵抗３１の両端電圧Ｖｒ第２図の＜ａ＞に示すように
上昇する。４【お、この電流は、１〜ランス１３の１次
巻線の抵抗値は非常に小さいので短絡電流に近いしので
ある。この両端電圧Ｖｒは、トランス１３の一次巻線１
５のインダクタンスをＬｌとすると、はぼ［／Ｌ１の傾
斜で上昇Ｊる。この両端電圧■１゛はダイオード５７を
介し゛Ｃコンデンサ６７に充電されるとともに、比較器
５５の反転入力端子に電圧Ｖｒ′　として供給される。

この電圧Ｖｒ’　は、第２図の（ｂ）で示すように、電
圧Ｖｒと同じように上層し、時点ｔ１において比較器５
５の高いしきい値電圧ＶＯ＋に達すると、比較器５５の
出力は反転して「０」になり、トランジスタ１１はオフ
になる。その結果、トランス１３の一次巻線１５に流れ
ていた電流は遮断されるため、トランス１３の二次巻線
１７には第２図の（Ｃ）に示すように高電圧ＶＣが発生
し、この高電圧Ｖｃがダイオード１９を介してコンデン
サ２１に充電される。

このようにし−Ｃコンデンサ２１に充電された高電圧Ｖ
Ｃは、トランス１３の一次巻線１５および１ヘランジス
タ１１に流れる電流による電圧降下Ｖｒに対応する電圧
Ｖｒ’　を所定の基準電圧であるしきい値電圧ＶＯ＋　
と比較し、電圧Ｖｒ＋が電圧ＶＯ＋　に達した時点のト
ランス１３の一次巻線１５に流れる電流により発生し、
この時点における電流は常に一定になっているので、常
に同じ電圧となる。

また、上述したように、時刻ｔ１でトランジスタ１１が
オフになると、抵抗３１の両端電圧Ｖ「は第２図の（ａ
）に示すにうにゼロボルトになるが、比較器５５の反転
入力端子に供給されている電圧Ｖｒ−は、コンデンサ６
７に充電されていた電圧が抵抗６５を介してコンデンサ
６７と抵抗６５とで決定される時定数で徐々に放電する
ため、第２図（ｂ）の部分ｂ′で示すように前記時定数
で徐々に低下する。そして、この電圧■ｒ′が時刻ｔ３
において比較器５５の低いしきい値電圧ＶＯ２まで低下
すると、比較器５５の出力は再び「１」になり、トラン
ジスタ１１はオンになって、電圧ｖｒは再び上昇する。

以下、同じ動作が繰返される。また、繰返し周期Ｔｐが
比較的長い場合は、すぐに充電を開始しないようにして
、エネルギーのムダをなくすことも可能である。

なお、時刻ｔ２において駆動制御部７の駆動信号発生部
７３から第２図の（ｔｊ）に示すようなスイッチ駆動信
号Ｓ、ａが出力され、この信号によりスイッチ７１が作
動し、コンデンサ２１に充電された常に同じ電圧値の高
電圧ＶＣが発光素子９に供給される。発光素子９はこの
高電圧ＶＣにより駆動され、常に一定の光を発生するの
である。

なお、上述のようにして得られる高電圧Ｖｃは、ｌ・ラ
ンス１３の効率をη１、充電効率をη２、トランス１３
の一次巻線１５に流れる電流を１２、トランス１３の一
次巻線１５のインダクタンスをＬ＋　、コンデンサ２１
の容量をＣとすると、次式％式％ここにおいて、η１．η２　、　Ｌ２　、　Ｃは定数で
あるので、高電圧Ｖｃは電源電圧の変動の影響を受けな
い一定の電圧値である。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、車両に設９プ
られ、光出力手段の作動による光の出力からこの出力し
た光の反射体による反射光の受光までの光伝播遅延時間
に基づいて前記反射体までの距離を測定する車両用光レ
ーダ装置において、前記光出力手段を作動するためのエ
ネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段が二次側コイルに接
続されたトランスを有し、当該トランスの一次側コイル
に流れる電流値が所定値に達したときには、−次側コイ
ルの通電を遮断するようにしたので、前記光出力手段に
供給される電圧は、電源電圧すなわちバッテリ電圧の変
動の影響を受けず、常に一定の最適な値に設定され、光
出力手段が劣化したり、破壊されたり、または出力が低
下したりすることなく、安定に作動でき、もって車両用
光レーダ装置としての信頼性を向上できる。また、回路
構成が比較的簡単で、電力消費も少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示り一車両用光レーダ装
置の回路図、第２図は第１図の車両用光レーダ装置の作
用を説明する動作波形図である。１・・・高電圧発生部　３・・・電流検出部５・・・比
較制御部　７・・・駆動制御部９・・・発光素子。

Claims

【特許請求の範囲】

車両に設（）られ、光出力手段の作動による光の出力か
らこの出力した光の反射体による反射光の受光までの光
伝播遅延時間に基づいて前記反射体までの距離を測定す
る車両用光レーダ装置において、前記光出力手段を作動
するためのエネルギを蓄積するエネルギ蓄積手段が二次
側コイルに接続されたトランスと、当該トランスの一次
側コイルに流れる電流値を検出する電流検出手段と、検
出した電流値が所定値に達したときには、−次側コイル
の通電を遮断する電流制御手段とを有することを特徴と
する車両用光レーダ装置。