JPS62195579A - 車両用障害物検知装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的な障害物検知方法に係り、特に、車速
に応じて、光レーダの検知範囲を調整するのに好適な、
車両用障害物検知システムに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭５９−１９８３７７号公報に記載
のように、異なった広がり角のビームを送光する２種類
の光学系を備え付け、遠距離用と近距離用にあらかじめ
固定して、ビームを送光していた。

また、他の手段として、レーザビームを振る等の方法が
とられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、複数の送光系を用いたり、レーザビー
ムを振る機能を必要とするため、装置自体が大がかりに
なる。車両が小型（二輪車等）になると装置と車両の大
きさのバランス、取り付は場所に問題があった。

本発明の目的は、必要に応じて遠距ｌａ、近距離ともに
障害物を検知できる、という特性をできるだけ残し、な
おかつ、小型化できるように、車速により検知範囲を変
化させる単一の送光系をもった車両用障害物検知装置を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、車速センサを設置し、その情報に従って、
送光用レンズとレーザダイオード間の距離を変化させる
ためのレーザレーダ移動’Ｍｌｌｆｆｉを送光系に挿入
することによって、達成される。

〔作用〕

一般に車両を走行させている場合、高速になる程、遠方
に存在する障害物がより問題になってくる。この関係を
生かし、車速センサの情報に従って、車両が高速走行し
ている場合は、送光用レンズからレーザダイオードを遠
ざけ、光ビームの広がり角を小さくする。これによって
ビームはより遠方に到達する。

反対に、車両が低速走行している場合は、レーザダイオ
ードを送光用レンズに近付け、ビームの広がり角を大き
くする。これによって、ビームは遠方まで届かない代わ
りに、車両近くで広がり、近距離用となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。

まず、パルス発生器１より、特定周期のパルスをドライ
バ２に送り込む。これに従ってドライバ２でレーザダイ
オード駆動電流を作り出す（第２図参照）。この駆動回
路によりレーザダイオード３が作動し、光が発射される
。レーザビームは、ある程度の広がり角を持つので、レ
ーザダイオード３の前方に送光用凸レンズ４ａを設置し
、ビームを絞って電力密度を高める。

送光用凸レンズ４ａを通過後、車両前方の障害物に当た
り反射してきた光は、受光用凸レンズ４ｂにより集光さ
れ、受光素子５ｂに受光される。

これに対して、送光から受光までの時間差を調べるため
、送光側にも受光素子５ａを設置しておく。

両方の受光素子より得られた信号は、増幅回路６ａ、６
ｂによって増幅され、スレッショルドディテクタ７ａ、
７ｂでパルス信号に変えられる。

ここで、送光タイミング用の受光素子５ａからきた信号
を５ＴＡＲＴ　、受光タイミング用の受光素子５ｂから
きた信号を５ＴＯＰ合図とし、フリップフロップ８、カ
ウンタ９で、５ＴＡＲＴ合図より５ＴＯＰ合図までのパ
ルス数を調べ、マイクロコンピュータ１１に入力する。

マイクロコンピュータ１１ではこの情報を基に、障害物
までの距離を計算する。

なお、カウンタ９はパルス発生器１により、１回の作動
後リセット状態に戻しておく。

一方、車両には車速センサ１０を設置し、この情報をマ
イクロコンピュータ１１に入力する。ここからの情報に
従い、レーザダイオード移動装置１２が作動し、レーザ
ダイオード３の位置を変化させる。レーザダイオード移
動装置の一例を第３図に示す。第３図の機構に従うと、
マイクロコンピュータ１１が現在車速とレンズに対する
レーザダイオードの位置との関係の情報を基に、ステッ
プモータ１４の回転方向を定める。ステップモータ駆動
回路１３で必要回転方向にステップモータ１４が作動し
、ステップモータ１４と同軸に取り付けられているねじ
１５も同方向に回転する。このため、ねじ１５とかみ合
っている切かけナツト１６が送光用レンズ４ａに対して
、前後方向どちらかに移動し、ナツト１６の動きに伴っ
てドライバ２及びレーザダイオード３も移動する。

第４図は、車速Ｖに対してレーザダイオードの位置を設
定するためのフローチャートである。まず、電源を入れ
た際にねじを全部巻き戻し、レーザダイオードを所定位
置にリセットする。この所定位置を基準座標にすると、
レーザダイオードの以後の移動距離はねじのピッチと回
転数によって定まるので、相対的にレンズとレーザダイ
オード間の距離ａが計測できる。従って車速Ｖとレーザ
ダイオード・レンズ間距＠Ｑを計測した後、Ｖ値とＱ値
の関係をあらかじめ第５図のように設定しておいた基準
関係と比較する。すなわちＶ値に対してＱ値が基準より
大きい場合は、レンズにレーザダイオードを近付けるよ
うにステップモータを作動させる。Ｖ値に対してＱ値が
基準値と等しいかもしくは小さい場合、さらに判別を続
け、ｑ値が小さい場合は、レンズからレーザダイオード
を離し、丁度基準値と等しい場合はそのままの位置を保
ち、いずれもフローチャートの始めの部分に戻る。

第５図は、車速Ｖとレーザダイオードレンズ問距離αと
の基準関係の一例を示す。Ｏから出発した車速Ｖが増加
し、車速最小しきい値Ｖ　＋ｌ　ｉ　ｎを越えた時点で
、レーザダイオード・レンズ間距離を大きくし始め、ビ
ームの広がり角を絞るようにしていく。ａの値がレンズ
の焦点距離を超え、ビームが集光されると不適当なので
、車速最大しきい値Ｖｍａｘを計算上設定し、車速Ｖが
ＶｍａＸ以上になった場合、Ｑ値を一定にし、ビーム広
がり角がある限界値より小さくならないようにする。以
上を考慮して設定されたＶ値とＱ値の関係を基に、実際
の車速Ｖに応じて、レーザダイオードの位置を変化させ
る。

第６図は・Ｖ　ｍ　ａ　Ｘ≦Ｖ≦Ｖ　ｓ　＆　ｘにおけ
る、車速Ｖとレーザダイオード・レンズ間距離Ｑ及びビ
ーム広がり角０の関係、第７図はビーム広がり角θとビ
ームの到達距離の関係をそれぞれ図示したものである。

第６図で判るように、車速Ｖが増すにつれてレーザダイ
オード・レンズ間距離Ｑが大きくなり、その結果ビーム
広がり角は小さくなっていく、第７図に見る通り、ビー
ム広がり角θが小さくなる程、電力密度は増加するので
、より遠方までビームが届くようになる 〔発明の効果〕 本発明によれば、単一の送光系によって、車速に応じた
光ビーム広がり角の調整を行っているので、従来の装置
よりも小型にでき、しかも障害物検知範囲が車速に応じ
て変化するので、人間の視覚と同様、車両が直線道路を
高速走行中の場合には遠方の障害物を、カーブの手前等
車速を落とすような状況では近距離範囲内で幅広く障害
物を検知でき、前方道路における見通しの程度に、検知
範囲を合わせられる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す車両用障害物検知装置の
概略構成図、第２図は第１図におけるレーザダイオード
駆動回路の具体的構成を示す回路図、第３図は第１図に
おけるレーザダイオード移動装置の一例を示す構成図、
第４図は現在車速に応じてレーザダイオードの位置を定
める手順を表したフローチャート図、第５図は車速とレ
ーザダイオード・レンズ間距離の関係の設定基準の一例
を表したグラフ、第６図はレーザダイオード・レンズ間
距離とビームの広がり角の関係を示す図、第７図はビー
ムの発散状態と到達距離の関係図である。 １・・・パルス発明器、２・・・ドライバ、３・・・レ
ーザダイオード、４ａ・・・送光用凸レンズ、４ｂ・・
・受光用凸レンズ、５ａ、５ｂ・・・受光素子、６ａ、
６ｂ・・・増幅回路、７ａ、７ｂ・・・スレショルドデ
ィテクタ。 ８・・・フリップフロップ、９・・・カウンタ、１０・
・・車速センサ、１１・・・マイクロコンピュータ、１
２・・・レーザダイオード移動装置、１３・・・ステッ
プモータ駆動回路、１４・・・ステップモータ、１５・
・・ねじ、１６・・・切かけナツト、１７・・・車。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　発光素子を備え、前記発光素子の光出力を凸レン
   ズ等の光学的手段により適当な発散角度に絞つて車両の
   前方方向に発散させ、車両前方の障害物からの反射光を
   光学手段により集光後、前記受光素子にて光電変換する
   ことにより走行車両前方の障害物を検知するようにした
   車両用障害物検知装置において、車両の速度を検出する
   手段と前記手段により得られる車速度に応じて、前記発
   散角度を変化せしめる手段を有することを特徴とする車
   両用障害物検知装置。