JP3132178B2 - 車両用反射測定装置 - Google Patents

車両用反射測定装置

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JP3132178B2 JP04225222A JP22522292A JP3132178B2 JP 3132178 B2 JP3132178 B2 JP 3132178B2 JP 04225222 A JP04225222 A JP 04225222A JP 22522292 A JP22522292 A JP 22522292A JP 3132178 B2 JP3132178 B2 JP 3132178B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載され、前方、
後方の車両に対する距離、又は、車両の周囲に存在する
障害物までの距離、又は、周囲の車両の速度等の物理量
を、レーザを被測定物に照射して、その反射光を検出す
ることにより、測定するようにした車両用反射測定装置
に関する。
【0002】
【従来技術】従来、車両の走行中に前方の車両までの距
離を、レーザレーダにより測定する装置が知られてい
る。この装置は、レーザ照射系、光学レンズ、受光系が
一体のセンサユニットに組込まれている。そして、その
装置は、レーザを被測定物に照射して、その被測定物か
らの反射光を光学レンズを用いて集光して反射レーザを
検出して、照射レーザと反射レーザとの関係から、被測
定物までの距離を測定する装置である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種の装置において
は、一定の感度を確保するには、受光面積Aを測定距離
Lの4乗に比例して増加させる必要がある。即ち、ダイ
ナミックレンジを広くするには、光学レンズの直径を大
きくする必要がある。ところが、光学レンズがセンサユ
ニットに一体的に組込まれているため、ダイナミックレ
ンジを広くしようとすると、センサユニットの幾何学的
寸法が大きくなるという問題があった。
【0004】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、被測定物までの測定可能
距離を長くして、しかも、センサユニットを小型化する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、非可視光の波
長を有するレーザを被測定物に照射して反射光を検出す
ることから被測定物までの距離、被測定物の速度等を検
出する車両に搭載された車両用反射測定装置において、
車両の窓ガラス、ヘッドランプカバー、テールランプカ
バー等の可視光線及びレーザを透過する光透過体から成
る車両部品に配設され、可視光線に対して透明であっ
て、レーザの反射光のみを集光させるホログラムレンズ
と、ホログラムレンズと別体であって、ホログラムレン
ズから離れた位置に配設されたセンサ本体と、センサ本
体に配設され、光透過体から成る車両部品を通して、被
測定物に前記レーザを照射するレーザ照射手段と、セン
サ本体に配設され、光透過体から成る車両部品に配設さ
れたホログラムレンズを通して、被測定物から反射され
たレーザの照射光を受光するレーザ受光手段と、レーザ
照射手段の出力するレーザと、レーザ受光手段の受光す
る反射光とから、被測定物までの距離、被測定物の速度
等の物理量を演算する演算手段とを有することを特徴と
する。更には、ホログラムレンズは、光透過体から成る
車両部品に埋設されている、又は、ホログラムレンズ
は、光透過体から成る車両部品が2枚の光透過体を貼合
わせて成りそれらの間に挿着されていることを特徴とす
る。
【0006】
【作用及び発明の効果】レーザは、レーザ照射手段から
出力され光透過体から成る車両部品を通り、被測定物に
照射される。被測定物からの反射光の一部は、光透過体
から成る車両部品に配設されたホログラムレンズに入射
する。このホログラムレンズはレーザの波長に対しての
み選択的に集光させる機能を有しており、集光された反
射光はレーザ受光手段に入射する。そして、演算手段に
より、レーザ照射手段の出力するレーザと、レーザ受光
手段の受光する反射光とから、被測定物までの距離、被
測定物の速度等の物理量が演算される。
【0007】このように、ホログラムレンズは、センサ
本体とは分離されて、車両の窓ガラス、ヘッドランプカ
バー、テールランプカバー等の可視光線及びレーザを透
過する光透過体から成る車両部品に配設されることか
ら、センサ本体を小さくして、ホログラムレンズの面積
を極めて大きくすることができる。この結果、反射レー
ザの集光率が大きくとれるので、センサ本体の寸法が小
さい状態で被測定物までの距離を長くすることが可能と
なる。又、ホログラムレンズは可視光線に対しては透明
で集光作用がないので、ホログラムレンズが窓ガラスに
配設されていても視界を妨げることはない。このホログ
ラムレンズは窓ガラス等に埋設されていると良く、ま
た、2枚の合わせガラスから成る窓ガラス等において2
枚の合わせガラスの間に挿着されていると良い。
【0008】
【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。図1は、本実施例に係る車両用反射測定装置の
構成を示した図である。車両のボディ20のフロントウ
インドシールドガラス21の中にホログラムレンズ10
が封入されている。フロントウインドシールドガラス2
1は2枚の合わせガラス21a、21bで形成されてい
る。一方のガラス21bの内面に凹部22が形成されて
おり、その凹部22にはホログラムレンズ10が挿着さ
れている。そして、これらの2枚の合わせガラス21
a、21bの内面が接着されることにより、ホログラム
レンズ10がフロントウインドシールドガラス21の中
に封入される。このホログラムレンズ21は可視光線に
対して透明な重クロム酸ゼラチン(BCG)で形成され
た平板であり、ホログラムレンズ21の面上に車外から
水平面に平行に入射する赤外の反射レーザのみを車内の
所定の位置に集光させるホログラムパターンが形成され
ている。
【0009】一方、車室内のインナーミラー23の固定
腕24には、インナーミラー23の背部において、セン
サ本体1が固設されている。そのセンサ本体1の内部に
は、各回路を配設するプリント基板7が配設されてお
り、そのプリント基板7には、駆動回路3及び演算回路
6が配設されている。駆動回路3の上にはその回路3に
より駆動されて赤外レーザを発振するレーザダイオード
2が配設されている。又、センサ本体1の前枠1aには
レーザダイオード2の前方においてコリメータレンズ4
が固設されている。さらに、センサ本体1の前枠1aに
はホログラムレンズ10と一定の間隔を隔てて対面する
ように受光素子5が固設されている。その受光素子5
は、演算回路6に接続されている。又、プリント基板7
には給電及び検出信号取り出しのための多数のワイヤ8
が接続されており、そのワイヤ8は固定腕24の内部を
通ってボディ20に導かれ、図示しない車載バッテリ及
び図示しない車載の制御装置に接続されている。
【0010】演算回路6は駆動回路3へレーザパルスを
出力するタイミングを与え、受光素子5から出力される
信号を入力して、パルスの反射レーザの受光タイミング
を求め、出力タイミングと受光タイミングとの時間差か
ら被測定物体までの距離を演算し、その演算結果を車載
の制御装置に出力する回路である。
【0011】尚、上記の構成において、光透過体はフロ
ントウインドシールドガラス21であり、レーザ照射手
段は駆動回路3、レーザダイオード2、コリメータレン
ズ4で構成され、レーザ受光手段は受光素子5で構成さ
れ、演算手段は演算回路6で構成されている。
【0012】次に、本装置の作動を説明する。演算回路
6の出力する出力タイミング信号に同期して、駆動回路
3はレーザダイオード2にパルス電圧を印加する。これ
により、レーザダイオード2はパルスの赤外レーザを出
力する。このレーザはコリメータレンズ4で平行光線と
なり、本装置の搭載されている車両の前方を走行する車
両に入射し、その車両により反射される。反射レーザの
一部は、自己の車両のフロントウインドシールドガラス
21に入射され、フロントウインドシールドガラス21
に封入されたホログラムレンズ10を通過する。そし
て、反射レーザはホログラムレンズ10により受光素子
5上に集光される。この受光素子5により光電変換され
て、パルス信号が演算回路6に出力される。演算回路6
は、パルスレーザの出力タンミングと反射レーザの受光
タイミングとの時間差を演算し、この時間差から被測定
物までの距離を演算する。この演算結果がワイヤ8によ
り車載の制御装置に伝送される。このようにして、自己
の車両と前方を走行する車両との距離が測定できる。
【0013】上記の実施例では、広い面積のホログラム
レンズ10をフロントウインドシールドガラス21に設
けたので、ホログラムレンズ10と受光素子5との間の
距離を長くとることができる。よって、反射レーザの光
束をホログラムレンズ10の面積に応じて大きくできる
と共に受光素子5の面積は小さく、従って、センサ本体
1の寸法を小さくできる。又、ホログラムレンズ10は
赤外レーザの波長にのみ集光作用を持たせ、可視光線に
対しては集光しないように波長選択性を持たせることが
可能である。よって、ホログラムレンズ10がフロント
ウインドシールドガラス21に設けられていても、それ
は、可視光線に対しては透明であり、視界の障害にはな
らない。
【0014】尚、ホログラムレンズ10はフロントウイ
ンドシールドガラス21の中に封入されているが、フロ
ントウインドシールドガラス21の表面に貼付しても良
い。又、ホログラムレンズ10は、ホトポリマー、銀塩
で形成しても良い。
【0015】次に、他の実施例について説明する。図2
において、ホログラムレンズ10は、樹脂製の透明なヘ
ッドライトカバー30の中に封入されている。そして、
センサ本体1はヘッドライト31の内室32に載置され
ている。ホログラムレンズ10及びセンサ本体1の構成
及び作用は上記実施例と同様である。
【0016】このように、ホログラムレンズ10をヘッ
ドライトカバー30の中に封入しても、ホログラムレン
ズ10は可視光線に対しては、透明で集光作用がないの
で、ヘッドランプ33から放射される光に対して障害に
はならない。
【0017】尚、本実施例においても、ホログラムレン
ズ10をヘッドライトカバー30の表面に貼付するよう
にしても良い。又、上記実施例では、距離測定の場合に
ついて述べたが、被測定物の速度測定に応用することも
できる。更に、前方の他、後方車両、側方車両、直交す
る方向から進行する車両等に対する距離、速度を測定す
ることにも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例に係る車両用反射測定
装置を示した構成図。
【図2】他の実施例に係る車両用反射測定装置を示した
構成図。
【符号の説明】
1…センサ本体 2…レーザダイオード(レーザ照射手段) 3…駆動回路(レーザ照射手段) 4…コリメータレンズ(レーザ照射手段) 5…受光素子(受光手段) 6…演算回路(演算手段) 10…ホログラムレンズ 21…フロントウインドシールドガラス(光透過体) 30…ヘッドライトカバー(光透過体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−100025(JP,A) 特開 平4−120490(JP,A) 特開 平4−36681(JP,A) 特開 平3−131790(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非可視光の波長を有するレーザを被測定
    物に照射して反射光を検出することから被測定物までの
    距離、被測定物の速度等を検出する車両に搭載された車
    両用反射測定装置において、 車両の窓ガラス、ヘッドランプカバー、テールランプカ
    バー等の可視光線及び前記レーザを透過する光透過体か
    ら成る車両部品に配設され、可視光線に対して透明であ
    って、前記レーザの前記反射光のみを集光させるホログ
    ラムレンズと、 前記ホログラムレンズと別体であって、前記ホログラム
    レンズから離れた位置に配設されたセンサ本体と、 前記センサ本体に配設され、前記光透過体から成る車両
    部品を通して、前記被測定物に前記レーザを照射するレ
    ーザ照射手段と、 前記センサ本体に配設され、前記光透過体から成る車両
    部品に配設されたホログラムレンズを通して、前記被測
    定物から反射された前記レーザの照射光を受光するレー
    ザ受光手段と、 前記レーザ照射手段の出力する前記レーザと、前記レー
    ザ受光手段の受光する前記反射光とから、前記被測定物
    までの距離、前記被測定物の速度等の物理量を演算する
    演算手段とを有する車両用反射検出測定装置。
  2. 【請求項2】 前記ホログラムレンズは、前記光透過体
    から成る車両部品に埋設されている、又は、前記ホログ
    ラムレンズは、前記光透過体から成る車両部品が2枚の
    光透過体を貼合わせて成りそれらの間に挿着されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の車両用反射検出測定
    装置。
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