JPH0618652A - 距離検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設置面の傾斜角に影響されることなく、検査
時と同様の距離測定範囲で前方障害物との距離を検出で
きる距離検出装置を提供する。 【構成】 距離検出センサを内装するハウジング１を、
ボールジョイント３を介して傾倒可能に台座２に対して
連結し、かつ水準器４をハウジング１に取り付けてい
る。 【効果】 設置面が傾斜していても、水準器４が水平状
態を示す位置までハウジング１を傾ければ、確実にハウ
ジング１を設置面に対して水平な状態で設置できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前方障害物との距離を
検出する距離検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、距離検出装置は、発光素子か
ら前方障害物に対して光を照射し、前方障害物にて反射
された光を受光素子にて受光することにより、当該前方
障害物との距離を検出する距離検出センサが内装された
ハウジングを備え、ハウジングの前面に、距離検出セン
サの発光素子の照射光および前方障害物からの反射光の
通過をさせるため、集光レンズを備えた窓が設けられて
いる。この種の距離検出装置は、自動車の前方部（フロ
ントバンパあるいはフロントグリル）に設置されるのが
一般的である。

【０００３】上記距離検出装置の一例として、本出願人
が実願昭６３−１１７８１２号および実願平２−４１２
４３号にて提案されたものが挙げられる。これらの距離
検出装置においては、上記照射光および反射光の通過を
良好にするために、ワイパを作動させて、ハウジングの
前面に形成された光通過窓のレンズが汚染されるのを防
止したり、あるいは汚染された光通過窓を清掃するよう
に構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実願昭
６３−１１７８１２号および実願平２−４１２４３号に
て提案された距離検出装置においては、常に距離検出セ
ンサを正確に作動させることができるものの、ワイパを
作動させる必要があり、製造コストが高くついていた。
さらに、ハウジングを自動車のフロントバンパあるいは
フロントグリルに取り付けており、フロントバンパに距
離検出装置を取り付けるための取付孔を設けたり、ある
いは距離検出センサの信号線およびワイパ作動用の動力
線を車内に設置された制御器と接続しなければならず、
その取付作業が煩雑なものとなっていた。

【０００５】上記の欠点は、ハウジングを車外に取り付
けているために発生するものであるから、ハウジングを
車内に設置することで解消できるのは明白であるが、以
下の理由により、ハウジングをフロントバンパあるいは
フロントグリルに取り付けざるを得なかった。ハウジン
グをフロントバンパあるいはフロントグリルに取り付け
ているのは、前方障害物（以下、「前方走行車」とい
う）との距離を正確に検出するのに、距離検出センサの
発光素子の照射光（以下、「センサビーム」という）を
前方走行車の後部（リアバンパ）に当て、確実に受光素
子へ反射させる必要があるからである。すなわち、ハウ
ジングをフロントバンパあるいはフロントグリルに取り
付けることによって、距離検出センサの位置が、前方走
行車のリアバンパの位置とほぼ同じ高さとなり、センサ
ビームを走行路面とほぼ平行に出力させて前方走行車の
リアバンパに当てることができると予測されているから
である。

【０００６】ところが、ハウジングをフロントバンパあ
るいはフロントグリルに取り付けて、細いセンサビーム
を前方走行車のリアバンパに当てても、リアバンパの表
面状態あるいは角度によっては、反射光が距離検出セン
サの受光素子に戻ってこなかったり、あるいは走行中の
振動により、車体と共にセンサビームが上下に振れ、う
まく前方走行車のリアバンパに当たらない場合が多く見
られる。

【０００７】そこで、上記に対処するため、本出願人
は、特開昭６２−１４５１７８号公報で示されるよう
な、センサビームを強制的に上下に走査させて、所定の
距離測定範囲ないで前方走行車との距離を検出する距離
検出装置を提案している。このような距離検出装置であ
るならば、ハウジングを前方走行車のリアバンパの位置
とほぼ同じ高さに取り付けたり、あるいはセンサビーム
を走行路面に対して平行に出力する必要がなくなるた
め、ハウジングを車内に設置することが可能となり、ワ
イパ機能や取付工事は不要となる。

【０００８】しかしながら、上記機能が付加された距離
検出装置を、例えば車内のインスツルメントパネル上に
設置した場合、設置面の傾斜角度によって、測定できる
距離測定範囲に変化が生じるといった問題が発生する。
上記の現象を図１１ないし１３に基づいて説明する。図
１１は設置面が水平である場合のセンサビームの走査状
態を示す図、図１２は設置面が右下がりに傾斜している
場合のセンサビームの走査状態を示す図、図１３は設置
面が左下がりに傾斜している場合のセンサビームの走査
状態を示す図である。なお、図中ＡＭは自動車、ＳＢは
センサビーム、θはセンサビームＳＢの走査角度であ
り、Ａ点は自動車ＡＭから５ｍ離れた位置を、Ｂ点は自
動車ＡＭから２０ｍ離れた位置をそれぞれ示している。

【０００９】例えば、前方走行車との検出距離範囲をＡ
点〜Ｂ点（５〜２０ｍ）までに設定した場合、距離検出
装置の組立後の検査時点において、その前後の距離まで
を測定できる範囲でセンサビームＳＢの走査角度θの調
整が行われる。検査時点において、上記範囲を測定でき
るようにセンサビームＳＢの走査角度θが調整された距
離検出装置を、水平な設置面に設置した場合には、図１
１のように、調整されたセンサビームＳＢの走査角度θ
で所定範囲の距離を測定できる。しかしながら、設置面
の傾斜によっては、図１２，１３のように、センサビー
ムＳＢの走査角度θが検査時点と同じであっても、距離
測定範囲に違いが生じることになる。

【００１０】センサビームＳＢの走査方向に対して右下
がりの設置面に設置した場合には、図１２の如く、測定
距離が全体的に延び、Ａ点付近が計測されなくなり、逆
に左下がりの設置面に設置した場合には、図１３の如
く、測定距離が全体的に縮み、Ｂ点付近が計測されなく
なる。本発明は、上記に鑑み、設置面の傾斜角に影響さ
れることなく、検査時と同様の距離測定範囲で前方障害
物との距離を検出できる距離検出装置の提供を目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、発光素子から前方障害物に対して光を照
射し、前方障害物にて反射された光を受光素子にて受光
することにより、当該前方障害物との距離を検出する距
離検出センサが内装されたハウジングと、ハウジングを
支持する台座と、上記照射光の照射角度を変更させるた
め、ハウジングを台座に対して傾倒可能に連結する連結
手段と、ハウジングに取り付けられ、水平度を検出する
水準器とを備えているものである。

【００１２】請求項２による課題解決手段は、請求項１
記載の水準器の上部もしくは下部に、反射鏡が設けられ
ているものである。請求項３による課題解決手段は、請
求項１または２記載の距離検出装置において、ハウジン
グの後面に、距離検出センサにて検出された前方障害物
との距離を表示する表示器が設けられているものであ
る。

【００１３】

【作用】上記請求項１による課題解決手段において、距
離検出装置の組立終了後の検査時に、距離検出センサの
発光素子の照射光の照射角度を調整して、所定の距離測
定範囲に設定した後、距離検出装置を被取付体に設置す
る。このとき、距離検出センサを内装するハウジング
を、連結手段を介して傾倒可能に台座に対して連結し、
しかも水準器をハウジングに取り付けているから、設置
面が傾斜していても、水準器が水平状態を示す位置まで
ハウジングを傾ければ、確実にハウジングを設置面に対
して水平な状態で設置できる。

【００１４】請求項２では、水準器を反射鏡を介して視
認できるようにしているので、水準器４をハウジング内
に取り付けることができる。請求項３では、前方障害物
との距離を表示する表示器をハウジングの後面に設けて
いるので、距離検出装置と別途に距離表示装置を設ける
必要がなくなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図５
に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施例に係る
距離検出装置の正面図、図２は同じくその側面図、図３
は同じくその平面図、図４は同じくその背面図、図５は
距離検出装置の取り付け状態を示す図である。

【００１６】本実施例の距離検出装置Ｄは、図５の如
く、自動車の車内Ｒの運転席前方に設けられたインスツ
ルメントパネルＩＰ上に設置され、前方障害物（以下、
「前方走行車」という）との距離を検出するものであ
る。上記距離検出装置Ｄは、図１ないし図４の如く、赤
外線発光ダイオード、レーザダイオード等を含む発光素
子から前方走行車に対して光を照射し、前方走行車にて
反射された光をフォトトランジスタ、フォトダイオード
等を含む受光素子にて受光することにより、当該前方走
行車との距離を検出する距離検出センサ（図示せず）が
内装されたハウジング１と、ハウジング１を支持する台
座２と、上記照射光の照射角度を変更させるため、任意
の方向（３６０度）にハウジング１を台座２に対して傾
倒可能に連結するボールジョイント３と、ハウジング１
の傾斜具合を確認するために、水平度を検出する水準器
４とを備えている。なお、上記発光素子および受光素子
は、互いに光学的に結合する位置に配置されて、ハウジ
ング１内に組み込まれている。また、ボールジョイント
３に代え、任意の方向にハウジング１を台座２に対して
傾倒させ得る接続部材を用いてもよい。

【００１７】上述のように、ハウジング１を任意方向に
傾倒させることができるから、発光素子から照射される
光を前方走行車を検出できる角度に向けることができ
る。ハウジング１は、遮光性を有する樹脂等により薄い
箱形に形成されており、ハウジング１の正面（前面）に
は、図１の如く、距離検出センサの分解能、すなわちＳ
／Ｎ比(signal-noise ratio)を向上させるため、照射光
を絞りこんで前方走行車に投光させる集光レンズを備え
た円形の投光窓５と、反射光を採光して受光素子に導く
集光レンズを備えた円形の採光窓６とが所定の間隔をも
って設けられている。なお、この光通過窓は、矩形状で
もよく、また発光側と受光側に分けて設けるのではな
く、ハウジング１の長手方向に沿って長く形成する構成
としてもよい。また、ハウジング１の底面（下面）中央
部には、図１，２および図４の如く、ハウジング１をボ
ールジョイント３を介して台座２に接続するための接続
部材７が一体形成されている。

【００１８】台座２は、図１，２および図４の如く、略
Ｔ字形に形成されており、その先端部にボールジョイン
ト３が固定されている。そして、台座２は、図５の如
く、底面に両面テープ等でインスツルメントパネルＩＰ
上に固定される。水準器４は、従来公知の構造を有して
おり、図３の如く、ハウジング１の上面後方隅部に取り
付けられている。なお、水準器は、ハウジング１のどの
面に取り付けてもよいが、路面に対して平行となるハウ
ジング１の上面や下面に取り付けた場合には、１個の円
形水準器であらゆる方向の傾斜状態が見られる。また、
水準器をハウジング１の側面や背面（後面）に取り付け
る場合には、前後左右の傾斜をみるために、棒状水準器
が２個必要となる。

【００１９】接続部材７は、ハウジング１を所望の傾倒
角度で固定すべく、図１、２の如く、中央部に、ボール
ジョイント３と球面対偶をなす球面受孔７ａが、前方突
出部に、ビス８が貫通するかたちで螺合される切欠き７
ｂがそれぞれ形成されている。すなわち、ビス８の螺合
量を緩めると、切欠き７ｂの幅が拡開するに伴い、球面
受孔７ａとボールジョイント３との球面対偶が緩んで、
ハウジング１が自由状態となり任意の方向へ傾倒可能と
なり、一方ビス８の螺合量を強めると、切欠き７ａの幅
が収縮するに伴い、球面受孔７ａとボールジョイント３
との球面対偶が強固となって、ハウジング１が所望の傾
倒角度で固定される。なお、受孔７ａとボールジョイン
ト３との球面対偶だけで、ハウジング１の固定が強固で
あるならば、切欠き７ａおよびビス８は必要としない。

【００２０】上記距離検出装置の組立終了後の検査工程
において、距離検出センサの発光素子の照射光（センサ
ビーム）の照射角度を調整して、所定の距離測定範囲に
設定した後、図５のように、距離検出装置をインスツル
メントパネルＩＰ上に設置する。このとき、距離検出セ
ンサを内装するハウジング１を、ボールジョイント３を
介して傾倒可能に台座２に対して連結し、しかも水準器
４をハウジング１に取り付けているから、インスツルメ
ントパネルＩＰの設置面が傾斜していても、水準器４が
水平状態を示す位置までハウジング１を傾ければ、確実
にハウジング１をインスツルメントパネルＩＰの設置面
に対して水平、すなわち平行な状態で設置できる。よっ
て、設置面の傾斜角に影響されることなく、検査時と同
様の距離測定範囲で前方走行車との距離を検出すること
が可能となる。

【００２１】次に、本発明の第２実施例を図６、７に基
づいて説明する。図６は本発明の第２実施例に係る距離
検出装置の正面図、図７は同じくその側面図である。本
実施例の距離検出装置は、図６、７の如く、台座２の先
端部に設けられた凹部２ａによって、ハウジング１の接
続部材７を受け、台座２の先端部および接続部材７を貫
通するようにビス１０を螺合して、ハウジング１をビス
１０周り回動自在に台座２に連結したもので、その他の
構成は第１実施例と同様である。なお、図中１１は光通
過窓である。

【００２２】上記構成において、ビス１０の螺合量を緩
めると、接続部材７と台座２との固定が緩み、ハウジン
グ１が自由状態となりビス１０周りに回動可能となり、
一方ビス１０の螺合量を強めると、接続部材７と台座２
との固定が強固となり、ハウジング１が所望の傾斜角度
で固定される。よって、第１実施例と同様の作用、効果
を奏する。

【００２３】本発明の第３実施例を図８、９に基づいて
説明する。図８は本発明の第３実施例に係る距離検出装
置の背面図、図９は図８のＡ−Ａ矢視断面図である。本
実施例の距離検出装置は、図８、９の如く、水準器４を
ハウジング１の内底面中央部に取り付け、水準器４の上
方に反射鏡２０を設け、反射鏡２０に映った水準器４を
ハウジング１の後面中央部に形成された視認窓２１を通
して見れるようにしたもので、その他の構成は第１実施
例と同様である。なお、水準器４の取付位置について
は、ハウジング１の内上面としてもよい。

【００２４】上記のように、水準器４を反射鏡２０を介
して視認できるようにしたことで、ハウジング１の外周
面に水準器４を取り付けないで済み、距離検出装置をス
ペースの狭いインスツルメントパネル上に設置した場
合、水準器４が邪魔となってフロントガラスが見にくく
なるといたことがなくなる。つづいて、本発明の第４実
施例を図１０に基づいて説明する。図１０は本発明の第
４実施例に係る距離検出装置の背面図である。

【００２５】本実施例の距離検出装置は、図１０の如
く、ハウジング１の後面に、距離検出センサにて検出さ
れた前方走行車との距離をデジタル表示するデジタル表
示器３０が設けられたもので、その他の構成は第３実施
例と同様である。上記のように、前方走行車との距離を
表示するデジタル表示器３０を、ハウジング１の後面に
設けることで、距離検出装置と別途に距離表示装置を設
ける必要がない。このため、経済的効果のみならず、距
離表示装置を距離検出装置と共にインスツルメントパネ
ル上に設置しなくても済むので、前方の視界を良好に保
つことができる。

【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を
加え得ることは勿論である。例えば、上記各実施例で
は、発光素子から照射される光は、固定方向へ照射さ
れ、ハウジングの角度を変えることで、照射方向を所望
の方向へ向けられるようにしたが、ハウジング内に発光
素子の光を上下方向へ走査する機構（この機構は特開昭
６２−１４５１７８号公報で開示されているものを用い
ればよい）を設けてもよい。このような構成にすれば、
より確実に前方走行車を検出できる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、距離検出装置の設置面が傾斜していて
も、水準器が水平状態を示す位置までハウジングを傾け
れば、確実にハウジングを設置面に対して水平な状態で
設置できるので、設置面の傾斜角に影響されることな
く、検査時と同様の距離測定範囲で前方障害物との距離
を検出することが可能となる。

【００２８】請求項２によると、水準器を反射鏡を介し
て視認できるから、ハウジングの外周面に水準器を取り
付けないで済み、距離検出装置を例えば自動車の車内前
方に設置した場合にも、水準器が邪魔となって前方が見
にくくなるといたことがなくなる。請求項３によると、
距離表示装置を距離検出装置と共に例えば自動車の車内
前方に設置しなくても済み、前方の視界を良好に保つこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例に係る距離検出装置
の正面図である。

【図２】同じくその側面図である。

【図３】同じくその平面図である。

【図４】同じくその背面図である。

【図５】距離検出装置の取り付け状態を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る距離検出装置の正面
図である。

【図７】同じくその側面図である。

【図８】本発明の第３実施例に係る距離検出装置の背面
図である。

【図９】図８のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図１０】本発明の第４実施例に係る距離検出装置の背
面図である。

【図１１】従来の距離検出装置の設置面が水平である場
合のセンサビームの走査状態を示す図である。

【図１２】設置面が右下がりに傾斜している場合のセン
サビームの走査状態を示す図である。

【図１３】設置面が左下がりに傾斜している場合のセン
サビームの走査状態を示す図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 台座 ３ ボールジョイント ４ 水準器 ７ 接続部材 ７ａ 球面受孔 １０ ビス ２０ 反射鏡 ３０ 表示器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子から前方障害物に対して光を照射
   し、前方障害物にて反射された光を受光素子にて受光す
   ることにより、当該前方障害物との距離を検出する距離
   検出センサが内装されたハウジングと、 ハウジングを支持する台座と、 上記照射光の照射角度を変更させるため、ハウジングを
   台座に対して傾倒可能に連結する連結手段と、 ハウジングに取り付けられ、水平度を検出する水準器と
   を備えていることを特徴とする距離検出装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の水準器の上部もしくは下部
   に、反射鏡が設けられていることを特徴とする距離検出
   装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の距離検出装置にお
   いて、ハウジングの後面に、距離検出センサにて検出さ
   れた前方障害物との距離を表示する表示器が設けられて
   いることを特徴とする距離検出装置。