JPH08327737A

JPH08327737A - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH08327737A
Application number: JP7137915A
Authority: JP
Inventors: Michio Arai; 道夫荒井; Takanori Haraki; 孝典原木; Hirokazu Endo; 博和遠藤; Takashi Yamamoto; 孝史山本; Satoru Yashiki; 哲矢敷; Taketoshi Fujigaya; 武敏藤ケ谷; Makoto Yamanoi; 誠山ノ井
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-06-05
Filing date: 1995-06-05
Publication date: 1996-12-13
Anticipated expiration: 2016-08-13
Also published as: JP3198455B2

Abstract

(57)【要約】【目的】組立を簡単とする。送光レンズと発光素子と
の対向間隔や受光レンズと受光素子との対向間隔の精度
を高くし、その精度を長期間維持させる。コンパクトで
低コストとする。【構成】中央基準板１５の一方側の面に回路基板１６
−１〜１６−３をカラー１８−１〜１８−３を用いて積
層固定する。回路基板１６−１には半導体レーザ１およ
び受光素子４−１〜４−４を配置している。中央基準板
１５の他方側の面にカラー２２を用いて送光レンズ２
を、またカラー２３を用いて受光レンズ３’を固定す
る。この回路基板１６−１〜１６−３，送光レンズ２お
よび受光レンズ３’を固定した中央基準板１５をサブア
センブリ組立としてケース１２へ組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、発光素子からの出射
パルス光の発射タイミングと受光素子での受光パルス光
の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物までの距
離を測定する距離測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の距離測定装置とし
て、半導体レーザを用いた車両前方監視装置が提案され
ている。この装置では、車両の前方からパルス光を出射
して先行車両の後部あるいは後部リフレクタで反射さ
せ、この反射して戻ってくるパルス光を受光し、出射パ
ルス光（放射ビーム光）の発射タイミングと受光パルス
光（受信ビーム光）の受光タイミングとの時間差から自
車両と先行車両との距離を測定し、この測定した距離が
所定の安全車間距離より小さくなったときに警報を出
す。

【０００３】この車両前方監視装置において、放射ビー
ム光は車両の前方に真っ直ぐ向かう１本のビーム形状に
形成されるが、その放射ビーム光の路面に対する水平方
向への拡がり角φ_t1は（図４参照）、通常、その放射ビ
ーム光が最大検知距離Ｒ_max（例えば、７０ｍ）で一車
線幅Ｗになるように設定される。この場合、図５に示す
斜線部が死角となって、放射ビーム光の領域内に割り込
み車両１００が入るまで、これを検知することができな
い。

【０００４】このような不都合を回避するために、放射
ビーム光の水平方向への拡がり角φ_t1を広くすることが
考えられる。例えば、図６に示すように、放射ビーム光
の水平方向への拡がり角をφ_t1からφ_t2へ広げ、Ｒ_cut
（例えば、４０ｍ）で一車線幅Ｗとすることが考えられ
る。しかし、これでは、最大検知距離Ｒ_maxではビーム
が広がり過ぎて、隣の車線や不要物まで検知し、誤警報
につながる。

【０００５】そこで、車両前方の検知領域を３つのゾー
ンＩ，II，III に分割し、ゾーンＩ（主ゾーン）からの
反射ビーム光とゾーンII（第１の副ゾーン）からの反射
ビーム光とゾーンIII （第２の副ゾーン）からの反射ビ
ーム光とに分けて各受光素子にて受光し、主ゾーンＩで
は最大検知距離Ｒ_maxまでの距離データを有効とし、副
ゾーンIIおよびIII では制限距離Ｒ_cutまでの距離デー
タを有効とすることにより、図７に示されるような検知
領域Ｍ，ＳＢ１，ＳＢ２を作ることが考えられている。
このような検知領域とすることにより、すなわち中央ゾ
ーンＭに加えて右ゾーンＳＢ１および左ゾーンＳＢ２で
も前方監視を行うことにより、誤警報の虞れなく、前方
車割り込み時の死角を改善することができる。

【０００６】図８は、前方車割り込み時の死角改善の図
られた車両前方監視装置の一例を示すブロック回路構成
図である。同図において、１は半導体レーザ、２は送光
レンズ、３は受光レンズ、４−１〜４−３は受光素子
（フォトダイオード）である。半導体レーザ１は、トリ
ガ回路５より周期的に送出されるトリガパルスに基づき
駆動装置６を介して駆動され、このトリガパルスに同期
したパルス光を送光レンズ２を介して出射する。この半
導体レーザ１からの出射パルス光（放射ビーム光）のビ
ーム形状は、図９のような指向性になっている。Ｓ１は
車両の水平方向（前方左右方向）の指向性、Ｓ２は垂直
方向（前方上下方向）の指向性である。

【０００７】指向性Ｓ１の中央部は主ゾーンＩへの放射
ビーム光Ｂ_M、右側部は副ゾーンIIへの放射ビーム光Ｂ
_S1、左側部は副ゾーンIII への放射ビーム光Ｂ_S2とな
る。すなわち、半導体レーザ１からの放射ビーム光は実
際には１本であるが、そのビーム形状としては主ゾーン
Ｉへの放射ビーム光Ｂ_Mと副ゾーンIIへの放射ビーム光
Ｂ_S1と副ゾーンIII への放射ビーム光Ｂ_S2とに分けて考
えることができる。

【０００８】半導体レーザ１からの放射ビーム光は、前
方車両や割り込み車両等の対象物で反射され、反射され
て戻ってきた反射ビーム光は受光レンズ３で集光され
る。そして、主ゾーンＩからの反射ビーム光Ｂ_M，副ゾ
ーンIIからの反射ビーム光Ｂ_S1，副ゾーンIII からの反
射ビーム光Ｂ_S2が、それぞれ受光素子４−１，４−２，
４−３にて受光される。受光素子４−１，４−２，４−
３は受光したビーム光を電気信号に変換する。変換され
た各電気信号は増幅器７−１，７−２，７−３でそれぞ
れ増幅された後に、受信パルスとして信号処理装置８へ
送られる。

【０００９】半導体レーザ１からの放射ビーム光はトリ
ガ回路５の送出するトリガパルスに同期して発生するの
で、トリガ回路５の送出するトリガパルス（放射ビーム
光の発射タイミング）を信号処理装置８へ与えることに
より、トリガパルスと各受信パルス（受信ビーム光の受
光タイミング）との時間差から、主ゾーンＩ，副ゾーン
II，副ゾーンIII に位置する対象物までの距離を測定す
ることができる。

【００１０】ここで、信号処理装置８は、主ゾーンＩで
は最大検知距離Ｒ_maxまでの距離データを有効とし、副
ゾーンII，III では制限距離Ｒ_cutまでの距離データを
有効とする。すなわち、信号処理装置８は、主ゾーンＩ
では最大検知距離Ｒ_max以遠の距離データを無効とし、
副ゾーンII，III では制限距離Ｒ_cut以遠の距離データ
を無効とする。これにより、信号処理装置８は、図７に
示した中央ゾーンＭ，右ゾーンＳＢ１，左ゾーンＳＢ２
を受光素子４−１，４−２，４−３による検知領域とし
て、前方監視を行う。

【００１１】なお、信号処理装置８は、対象物までの距
離の変化率から対象物との相対速度を求めたり、相対速
度と車速センサ１１にて検出される自車速度から対象物
の速度を求めたり、対象物との距離が安全車間距離より
小さくなると警報器９から警報信号を発生したり、各測
定データを表示器１０に表示させたりする。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この車両前方監視装置
では、半導体レーザ１，送光レンズ２、受光レンズ３，
受光素子４−１〜４−３，トリガ回路５，駆動装置６，
増幅器７−１〜７−３等の送受光部をケースに収容し、
レーザセンサとして車両の前面部に取り付けている。こ
こで、レーザセンサとしては、組立が簡単で、送光レン
ズ２と半導体レーザ１との対向間隔や受光レンズ３と受
光素子４−１〜４−３との対向間隔の精度が高く、かつ
この精度を長期間維持することができ、送光レンズ２や
受光レンズ３の光軸のずれが生じず、コンパクトで価格
的にも安いことが望まれる。しかしながら、従来の車両
前方監視装置では、これらの要望を充分に満足している
とは言えなかった。

【００１３】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、組立が簡単
で、送光レンズと発光素子との対向間隔や受光レンズと
受光素子との対向間隔の精度が高く、かつこの精度を長
期間維持することができ、送光レンズや受光レンズの光
軸のずれが生じず、かつコンパクトで低コストの距離測
定装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第１発明（請求項１に係る発明）は、発光素
子および受光素子を配置した回路基板を金属部材よりな
る中央基準板の一方側の面に所定の間隔を隔てて固定
し、他方側の面に送光レンズおよび受光レンズを所定の
間隔を隔てて固定するようにしたものである。第２発明
（請求項２に係る発明）は、第１発明において、中央基
準板をケース内に固定するようにしたものである。第３
発明（請求項３に係る発明）は、第１発明において、受
光レンズを複数設けるようにしたものである。第４発明
（請求項４に係る発明）は、第１発明において、発光素
子および受光素子の配置された回路基板と中央基準板と
の間に第２の回路基板を設け、この第２の回路基板なら
びに中央基準板の発光素子および受光素子と対向する面
に開口を設けるようにしたものである。

【００１５】

【作用】したがってこの発明によれば、第１発明では、
金属部材よりなる中央基準板を間に挟んで、発光素子お
よび受光素子と送光レンズおよび受光レンズとが所定の
間隔を隔てて対向する。第２発明では、金属部材よりな
る中央基準板がケースに固定され、この中央基準板を間
に挟んで、発光素子および受光素子と送光レンズおよび
受光レンズとが所定の間隔を隔てて対向する。第３発明
では、金属部材よりなる中央基準板を間に挟んで、発光
素子および受光素子と送光レンズおよび複数の受光レン
ズとが所定の間隔を隔てて対向する。第４発明では、金
属部材よりなる中央基準板および第２の回路基板を間に
挟んで、発光素子および受光素子と送光レンズおよび受
光レンズとが所定の間隔を隔てて対向し、中央基準板な
らびに第２の回路基板に設けられた開口を通して送受光
が行われる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図２はこの発明の一実施例を示す車両前方監視装置
のブロック回路構成図である。同図において、図８と同
一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その説明は省
略する。この実施例では、主ゾーンＩからの反射ビーム
光Ｂ_M，副ゾーンIIからの反射ビーム光Ｂ_S1，副ゾーン
III からの反射ビーム光Ｂ_S2を主受光レンズ３−１を介
して受光する受光素子４−１，４−２，４−３に加え
て、受光素子（フォトダイオード）４−４を設け、この
受光素子４−４の前面に主受光レンズ３−１よりもその
レンズ口径を小さくした副受光レンズ３−２を配置し、
主ゾーンＩからの反射ビーム光Ｂ_Mを受光素子４−４で
も受光させるようにしている。

【００１７】そして、受光素子４−１の出力と受光素子
４−４との出力とを電気的に共通に接続し、増幅器７−
１を介して信号処理装置８’へ与えるようにしている。
また、受光素子４−２の出力と受光素子４−３の出力と
を電気的に共通に接続し、増幅器７−２を介して信号処
理装置８’へ与えるようにしている。

【００１８】この距離測定装置において、半導体レーザ
１からの放射ビーム光は、前方車両や割り込み車両等の
対象物で反射され、反射されて戻ってきた反射ビーム光
は受光レンズ３−１および３−２で集光される。そし
て、主ゾーンＩからの反射ビーム光Ｂ_Mが受光素子４−
１および４−４にて受光され、副ゾーンIIからの反射ビ
ーム光Ｂ_S1が受光素子４−２にて受光され、副ゾーンII
I からの反射ビーム光Ｂ_S2が受光素子４−３にて受光さ
れる。受光素子４−１，４−２，４−３，４−４は受光
したビーム光を電気信号に変換する。受光素子４−１お
よび４−４にて変換された電気信号は増幅器７−１で増
幅された後に、受信パルスとして信号処理装置８’へ送
られる。受光素子４−２および４−３にて変換された電
気信号は増幅器７−２で増幅された後に、受信パルスと
して信号処理装置８’へ送られる。

【００１９】信号処理装置８’は、トリガ回路５の送出
するトリガパルスと増幅器７−１からの受信パルスとの
時間差から、主ゾーンＩに位置する対象物までの距離を
測定する。また、トリガ回路５の送出するトリガパルス
と増幅器７−２からの受信パルスとの時間差から副ゾー
ンIIおよびIII に位置する対象物までの距離を測定す
る。

【００２０】すなわち、信号処理装置８’は、放射ビー
ム光の発射タイミングと受光素子４−１および受光素子
４−４での主ゾーンＩからの反射ビーム光Ｂ_Mの受光タ
イミングとの時間差に基づいて、主ゾーンＩに位置する
対象物までの距離を測定する。また、放射ビーム光の発
射タイミングと受光素子４−２での副ゾーンIIからの反
射ビーム光Ｂ_S1および受光素子４−３での副ゾーンIII
からの反射ビーム光Ｂ_S2の何れかその受光タイミングの
早い方との時間差に基づいて、副ゾーンIIおよびIII に
位置する対象物までの距離を測定する。

【００２１】そして、信号処理装置８’は、主ゾーンＩ
では最大検知距離Ｒ_maxまでの距離データを有効とし、
副ゾーンII，III では制限距離Ｒ_cutまでの距離データ
を有効とし、中央ゾーンＭ，右ゾーンＳＢ１，左ゾーン
ＳＢ２に位置する対象物についてのみ、その距離データ
に基づく前方監視を行う。

【００２２】ここで、主ゾーンＩでの限界検知距離Ｒ
_LIMは、受光素子４−１の出力と受光素子４−４の出力
とがワイヤードオアで接続されているため、受光素子４
−１のみを用いた場合の限界検知距離Ｒ_LIM1（１００
ｍ）よりも延びる。すなわち、図３に示すように、従来
の限界検知距離Ｒ_{LIM (old)}をＲ_LIM1とした場合、本実
施例での限界検知距離Ｒ_{LIM (new)}はＲ_{LIM (old)}よりも
遠方のＲ_LIM2となる。

【００２３】すなわち、一般的に、レーダ性能は次式の
レーダ方程式により与えられる。Ｐｒ＝Ｐｔ・（Ｋ・Ａ_T・Ａｒ・Ｔｔ・Ｔｒ）／｛π²・（θ／２）²・（φ／２）²・Ｒ⁴｝・・・（１）ここで、Ｐｒ：受信パワー、Ｐｔ：送信パワー、Ｋ：物
標の反射率、Ａ_T：物標の有効反射面積、Ａｒ：受光部
（レンズ）の面積、Ｔｔ：送光系の透過率、Ｔｒ：受光
系の透過率、θ：送光ビームの広がり角、φ：反射光広
がり角、Ｒ：物標までの距離。

【００２４】この式から分かるように、受信パワーＰｒ
は物標までの距離Ｒの４乗に反比例する。従って、受光
部（レンズ）の面積Ａｒを２倍にすることで（但し、そ
の他のパラメータは変化しないとして）、受信パワーＰ
ｒが大きくなり、物標までの距離Ｒは⁴√２倍となる。
これにより、本実施例では、限界検知距離Ｒ_LIMがＲ
_LIM1からＲ_LIM2まで延びる。

【００２５】したがって、本実施例によれば、雨や霧等
による検知性能の低下に対して、限界検知距離Ｒ_LIMの
最大検知距離Ｒ_max以下への低下を防止することが可能
となる。すなわち、限界検知距離Ｒ_{LIM (new)}が１２０
ｍとして得られるものとした場合、雨や霧等によって限
界検知距離Ｒ_{LIM (new)}が晴天時に比べ３０％低下して
８４ｍとなったとしても、限界検知距離Ｒ_{LIM (new)}と
しては最大検知距離Ｒ_max（７０ｍ）以上の値を確保す
ることができる。これにより、雨や霧等による検知性能
の低下に拘らず、常に最大検知距離Ｒ_max内に位置する
車両の検知が可能となる。

【００２６】なお、限界検知距離Ｒ_LIMを延ばす方式と
して、送信パワーＰｔを上げる、あるいは受光素子の感
度を上げる、増幅器の性能を上げる方式等が考えられる
が、コスト高や電気的ノイズ等の問題があり、得策とは
言えない。本実施例では、電気的ノイズ等の問題が生じ
ず、安価に、限界検知距離Ｒ_LIMを延ばすことができ
る。また、本実施例では、受光素子４−２の出力と受光
素子４−３の出力とを電気的に共通に接続し、増幅器７
−２を介して信号処理装置８’へ与えるようにしている
ので、図８に示した従来の車両前方監視装置で必要とし
ていた増幅器７−３を省略することができ、信号処理装
置８’での信号処理も簡単となる。

【００２７】図１は半導体レーザ１，送光レンズ２，受
光レンズ３−１，３−２，受光素子４−１〜４−４，ト
リガ回路５，駆動装置６，増幅器７−１，７−２等の送
受光部をケースに収容したレーザセンサの内部構成を示
す図で、図１（ａ）は平面断面図、図１（ｂ）は正面図
である。同図において、１２はケース、１３はケース１
２の前面開口部に取り付けられたウィンドウ（ガラ
ス）、１４は図示せぬディスプレイ部とを結ぶ信号ケー
ブル、１５は金属部材（アルミニウム）よりなる中央基
準板、１６−１〜１６−３はトリガ回路５，駆動装置
６，増幅器７−１，７−２等の回路が分散して構築され
た第１〜第３の回路基板である。なお、図２では理解し
易いように主受光レンズ３−１と副受光レンズ３−２を
別体として示したが、実際には図１に示す如く主受光レ
ンズ３−１と副受光レンズ３−２とは受光レンズ３’と
して一体的に形成されている。

【００２８】第１の回路基板１６−１には半導体レーザ
１および受光素子４−１〜４−４が配置されており、半
導体レーザ１および受光素子４−１〜４−４はシールド
ケース１７−１および１７−２により覆われている。シ
ールドケース１７−１の半導体レーザ１に対向する位置
には開口１７−１ａが設けられている。また、シールド
ケース１７−２の受光素子４−１〜４−３および４−４
に対向する位置には開口１７−２ａおよび１７−２ｂが
設けられている。また、回路基板１６−１〜１６−３
は、カラー１８−１〜１８−３を用いて、中央基準板１
５の一方側の面に積層固定されている。

【００２９】すなわち、中央基準板１５の他方側の面よ
りネジ１９（４本）のボルト部を通し、このネジ１９の
ボルト部にカラー１８−１を通して第２の回路基板１６
−２を落とし込み、次にカラー１８−２を通して第１の
回路基板１６−１を落とし込み、さらにカラー１８−３
を通して第３の回路基板１６−３を落とし込み、第３の
回路基板１６−３の上面に突出するネジ１９のねじ山部
にナット２０を締め付けて、回路基板１６−１〜１６−
３を中央基準板１５の一方側の面に積層固定している。
これにより、回路基板１６−１，１６−２，１６−３が
中央基準板１５の一方側の面に、所定の間隔Ｌ１，Ｌ
２，Ｌ３を隔てて固定される。

【００３０】なお、第２の回路基板１６−２の半導体レ
ーザ１に対向する位置には開口１６−２ａが設けられ、
受光素子４−１〜４−３および４−４に対向する位置に
は開口１６−２ｂおよび１６−２ｃが設けられている。
また、中央基準板１５の半導体レーザ１に対向する位置
には開口１５ａが設けられ、受光素子４−１〜４−３お
よび４−４に対向する位置には開口１５ｂおよび１５ｃ
が設けられている。また、第２の回路基板１６−２と中
央基準板１５との間には、スポンジ状の遮光部材２１が
設けられている。また、シールドケース１７−１の開口
１７−１ａを形成する際にＬ字状に立状片１７−１ｂを
立ち上げておき、この立状片１７−１ｂを第２の回路基
板１６−２と中央基準板１５との間に遮光板として位置
させている。

【００３１】一方、中央基準板１５の他方側の面には、
カラー２２を用いて送光レンズ２が、またカラー２３を
用いて受光レンズ３’が固定されている。すなわち、中
央基準板１５の一方側の面よりネジ２４（３本）のボル
ト部を通し、このネジ２４のボルト部にカラー２２を通
して送光レンズ２を落とし込み、この送光レンズ２の上
面に突出するネジ２４のねじ山部にナット２０を締め付
けて、中央基準板１５に送光レンズ２を固定している。
また、中央基準板１５の一方側の面よりネジ２５（３
本）のボルト部を通し、このネジ２５のボルト部にカラ
ー２３を通して受光レンズ３’を落とし込み、この受光
レンズ３’の上面に突出するネジ２５のねじ山部にナッ
ト２０を締め付けて、中央基準板１５に受光レンズ３’
を固定している。これにより、送光レンズ２および受光
レンズ３’が中央基準板１５の他方側の面に、所定の間
隔Ｌ４およびＬ５を隔てて固定される。

【００３２】ここで、この回路基板１６−１〜１６−
３，送光レンズ２および受光レンズ３’の固定された中
央基準板１５は、ケース１２に組み込む前にサブアセン
ブリ組立として前もって組み立てられている。このサブ
アセンブリ組立のケース１２への組み込みは中央基準板
１５の周縁部をケース１２内の鍔段部１２ａに螺着する
ことによって行われている。すなわち、本実施例では、
ケース１２内に回路基板１６−１〜１６−３や送光レン
ズ２，受光レンズ３’等を直接取り付けるのではなく、
中央基準板１５を中心とし各部品を取り付けたサブアセ
ンブリ組立として後から組み込むので、組立が簡単で、
作業性がアップし、コストダウンを図ることができるよ
うになり、コンパクトともなる。また、中央基準板１５
は金属部材であるので、確実かつ堅固にサブアセンブリ
組立がケース１２内に組み込まれるものとなる。

【００３３】また、本実施例では、金属部材よりなる中
央基準板１５を用いているので、例えば中央基準板１５
に代えて樹脂部材を用いた場合のような反り等の変形が
なく、送光レンズ２および受光レンズ３’の光軸がずれ
る心配がない（特に、受光レンズ３’は主受光レンズ３
−１と副受光レンズ３−２とからなり、その面積が大き
く、光軸が狂い易い）。

【００３４】また、本実施例では、金属部材よりなる中
央基準板１５に送光レンズ２および受光レンズ３’を固
定しているので、送光レンズ２および受光レンズ３’と
中央基準板１５との間隔Ｌ４およびＬ５の精度が高く、
かつこの精度を長期間維持することができる。また、金
属部材よりなる中央基準板１５に回路基板１６−１〜１
６−３を固定しているので、回路基板１６−１〜１６−
３と中央基準板１５との間隔Ｌ１〜Ｌ３の精度が高く、
かつこの精度を長期間維持することができる。このこと
は、送光レンズ２と半導体レーザ１との対向間隔、受光
レンズ３’と受光素子４−１〜４−４との対向間隔の精
度が高く、かつこの精度を長期間維持することができる
ことを意味している。

【００３５】また、本実施例では、中央基準板１５と第
１の回路基板１６−１との間に第２の回路基板１６−２
を設けるようにしているので、中央基準板１５と第１の
回路基板１６−１との間の空間を有効に活用して、その
さらなるコンパクト化が図られている。すなわち、送光
レンズ２と半導体レーザ１との対向間隔、受光レンズ
３’と受光素子４−１〜４−４との対向間隔は、その焦
点距離を確保する必要上、所定の間隔を必要とする。こ
れにより中央基準板１５と第１の回路基板１６−１との
間に空間が生じる。本実施例では、この空間を活用し
て、第２の回路基板１６−２を設けている。また、この
回路基板１６−２が邪魔とならないように、この回路基
板１６−２の半導体レーザ１に対向する位置に開口１６
−２ａを設け、受光素子４−１〜４−３および４−４に
対向する位置に開口１６−２ｂおよび１６−２ｃを設け
ている。

【００３６】また、本実施例では、送光レンズ２および
受光レンズ３’の前面側にウィンドウ（ガラス）１３を
配置し、ウィンドウ１３の外周縁面に送光レンズ２およ
び受光レンズ３’の口径部を避けて、シルク印刷等によ
って遮光マスク１３−１を形成している。この遮光マス
ク１３−１によって、ケース１２の内部への外界からの
余計な光の侵入が防がれ、受光精度がアップする。ま
た、送光レンズ２および受光レンズ３’は、可視光カッ
トレンズ（サングラスのような色のレンズ）とされてお
り、赤外線のみを通過させるフィルタの役割も果たす。
また、送光側の光学系と受光側の光学系との間は、ケー
ス１２側に設けられた仕切り板１２ｂ、遮光部材２１、
遮光板１７−１ｂによって遮光される。

【００３７】また、本実施例においてケース１２の内部
は、不活性ガス（例えば、窒素ガス）が充填されてい
る。これにより、ウィンドウ１３や送光レンズ２，受光
レンズ３’の曇りが防止され、監視性能の低下が防がれ
る。この不活性ガスの充填は注入部１２ｃより行われて
いる。注入部１２ｃは不活性ガスの注入後に封止されて
いる。具体的には、そのネジ部が樹脂部材で覆われてい
る六角ネジを注入部１２ｃに螺合することにより、その
ネジ部と注入部１２ｃの壁面との間を樹脂部材で密封し
ている。なお、本実施例においては、受光レンズ３’を
主受光レンズ３−１と副受光レンズ３−２との一体物と
したが、別体としてもよいことは言うまでもなく、副受
光レンズ３−２を有さない従来タイプの車両前方監視装
置のレーザセンサ内でも同様の構造を採用することがで
きる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第１発明では、発光素子および受光素子
を配置した回路基板を金属部材よりなる中央基準板の一
方側の面に所定の間隔を隔てて固定し、他方側の面に送
光レンズおよび受光レンズを所定の間隔を隔てて固定す
るようにしたので、送光レンズと発光素子との対向間隔
や受光レンズと受光素子との対向間隔の精度を高くする
ことができ、かつこの精度を長期間維持することができ
るようになる。また、光軸がずれてしまうというような
問題も生じず、コンパクトともなる。また、第２発明
は、中央基準板をケース内に固定するようにしたので、
回路基板や送光レンズ，受光レンズの固定された中央基
準板がサブアセンブリ組立として確実かつ堅固にケース
内に組み込まれるものとなり、組立が簡単となり、作業
性がアップし、コストダウンを促進することができるよ
うになる。また、第３発明では、受光レンズを主受光レ
ンズと副受光レンズとで構成する等して、限界検知距離
を延ばすことが可能となる。また、第４発明では、発光
素子および受光素子の配置された回路基板と中央基準板
との間の空間を有効に活用し、さらなるコンパクト化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示した車両前方監視装置におけるレー
ザセンサの内部構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示す車両前方監視装置の
ブロック回路構成図である。

【図３】この車両前方監視装置における主ゾーンでの
限界検知距離と従来の車両前方監視装置における主ゾー
ンでの限界検知距離とを対比して示す図である。

【図４】放射ビーム光の路面に対する水平方向への拡
がり角を示す図である。

【図５】従来の車両前方監視装置において前方に割り
込み車両がある場合の死角を示す図である。

【図６】放射ビーム光の路面に対する水平方向への拡
がり角をさらに広げた場合を示す図である。

【図７】死角改善を図ることのできる検知領域を示す
図である。

【図８】死角改善の図られた従来の車両前方監視装置
を示すブロック回路構成図である。

【図９】この車両前方監視装置に用いる半導体レーザ
の指向性を示す図である。

【符号の説明】

１…半導体レーザ、２…送光レンズ、３’…受光レン
ズ、３−１…主受光レンズ、３−２…副受光レンズ、４
−１〜４−４…受光素子（フォトダイオード）、５…ト
リガ回路、６…駆動装置、７−１，７−２…増幅器、
８’…信号処理装置、１２…ケース、１５…中央基準
板、１５ａ〜１５ｃ…開口、１６−１〜１６−３…回路
基板、１６−２ａ〜１６−２ｃ…開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本孝史静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者矢敷哲静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者藤ケ谷武敏静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内 (72)発明者山ノ井誠静岡県清水市北脇500番地株式会社小糸製作所静岡工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子より送光レンズを介しパルス光
を出射し、反射して戻ってくるパルス光を受光レンズを
介し受光素子にて受光し、前記発光素子からの出射パル
ス光の発射タイミングと前記受光素子での受光パルス光
の受光タイミングとの時間差に基づいて対象物までの距
離を測定する距離測定装置において、前記発光素子および前記受光素子が配置された回路基板
と、その一方側の面に前記回路基板が所定の間隔を隔てて固
定され、その他方側の面に前記送光レンズおよび前記受
光レンズが所定の間隔を隔てて固定された金属部材より
なる中央基準板とを備えていることを特徴とする距離測
定装置。
【請求項２】請求項１において、中央基準板がケース
内に固定されていることを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】請求項１において、複数の受光レンズを
有していることを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】請求項１において、発光素子および受光
素子の配置された回路基板と中央基準板との間に第２の
回路基板が設けられ、この第２の回路基板ならびに中央
基準板の発光素子および受光素子と対向する面に開口が
設けられていることを特徴とする距離測定装置。