JPH1031064A - Scanning laser radar device - Google Patents

Scanning laser radar device

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Publication number
JPH1031064A
JPH1031064A JP8205310A JP20531096A JPH1031064A JP H1031064 A JPH1031064 A JP H1031064A JP 8205310 A JP8205310 A JP 8205310A JP 20531096 A JP20531096 A JP 20531096A JP H1031064 A JPH1031064 A JP H1031064A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
scanning
laser
angle range
radar device
Prior art date
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Pending
Application number
JP8205310A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhisa Shimizu
和久 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP8205310A priority Critical patent/JPH1031064A/en
Publication of JPH1031064A publication Critical patent/JPH1031064A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser radar device capable of reducing cost without causing dead angle in front sight for arranging of a self diagnostic element. SOLUTION: Oscillating scanning area of laser light projected from a projector 4 is widen to outside a set scanning angle area θ. And also a light receiving element 8 is arranged in a position at which the laser light projected from the projector 4 with the light oscillating scan across the set scanning angle area θ is reflected by a permeable window plate 2 and reaches and state of the projector 4 can be examined in a spare time of lookout a front object by monitoring an output signal of the light receiving element 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車間距離
制御システムなどへの適用に好適な走査型レーザレーダ
装置にかかり、特に、投受光器の自己診断機能を備えた
走査型レーザレーダ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning laser radar apparatus suitable for application to, for example, an inter-vehicle distance control system and, more particularly, to a scanning laser radar apparatus having a self-diagnosis function of a light emitting and receiving device. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の走査型レーザレーダ装置における
ヘッド部の構造の一例を図6の模式図に示す。同図に示
されるように、この走査型レーザレーダ装置のヘッド部
は、その前面窓1に透光性窓板2(例えば、ガラスやプ
ラッチックなど)を有するハウジング3内に、それぞれ
前方へ向けて一対の投受光器4,5を左右に並べて配置
して構成されている。一対の投受光器を構成する投光器
4は左右方向に設定された走査角度範囲θ内で投光方向
を首振り走査しつつレーザパルスを前記透光性窓板2を
通して前方扇形警戒領域へと投光するように構成されて
いる。また、一対の投受光器を構成する受光器5は前方
扇形警戒領域にて反射される前記レーザパルスの反射光
を前記透光性窓板2を通して受光するように構成されて
いる。すなわち、図示しないが、投光器4は、パルス駆
動されるレーザダイオードLDと、このレーザダイオー
ドLDからの光を反射しかつ所定角度範囲内で回動自在
に支承された反射鏡と、この反射鏡を回動させるための
モータとを主体として構成されており、またこの反射鏡
の回転角度が内蔵センサにより検出されて外部へと出力
される。
2. Description of the Related Art An example of the structure of a head in a conventional scanning laser radar device is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the head portion of the scanning laser radar device is directed forward in a housing 3 having a light-transmitting window plate 2 (eg, glass or plastic) in a front window 1 thereof. A pair of light emitting and receiving devices 4 and 5 are arranged side by side on the left and right. The light emitter 4 constituting a pair of light emitter / receiver oscillates and scans the light emitting direction within the scanning angle range θ set in the left-right direction, and emits a laser pulse through the translucent window plate 2 to the front sector guard area. It is configured to light. The light receiver 5 forming a pair of light emitter / receiver is configured to receive the reflected light of the laser pulse reflected in the front sector guard area through the translucent window plate 2. That is, although not shown, the projector 4 includes a pulse-driven laser diode LD, a reflecting mirror that reflects light from the laser diode LD and is supported rotatably within a predetermined angle range, and The motor is mainly composed of a motor for rotating the mirror, and the rotation angle of the reflecting mirror is detected by a built-in sensor and output to the outside.

【0003】このような走査型レーザレーダ装置は、例
えば、車両のフロントバンパーなどに取付けられ、前方
車両との車間距離測定のために用いられる。車間距離制
御システムは、よく知られているように、車両の走行速
度から算出された適正車間距離を目標値とし、これと走
査型レーザレーダ装置で測定される車間距離との偏差が
ゼロとなるように、アクセルやブレーキを自動制御しつ
つ、前方車両との車間距離を適切に維持するものであ
る。
[0003] Such a scanning laser radar device is attached to, for example, a front bumper of a vehicle, and is used for measuring an inter-vehicle distance with a preceding vehicle. As is well known, the inter-vehicle distance control system sets an appropriate inter-vehicle distance calculated from the traveling speed of the vehicle as a target value, and a deviation between the target value and the inter-vehicle distance measured by the scanning laser radar device becomes zero. Thus, the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is appropriately maintained while automatically controlling the accelerator and the brake.

【0004】ところで、従来、この種の走査型レーザレ
ーダ装置にあっては、投受光器4,5が正常に作動する
ことを常時保証するために、自己診断機能が備えられて
いる。この自己診断を実現するためには、透光性窓板2
の内面側に取付けられたテスト用受光素子6並びにテス
ト用発光素子7が用いられる。テスト用受光素子6は、
走査角度範囲θの最端部に位置するようにして透光性窓
板2の内面に取付けられており、投光器4から発せられ
るレーザパルスがこの受光素子6を照射するタイミング
において、この受光素子6の出力信号を監視することに
よって、投光器4から実際にレーザパルスが発せられて
いることを確認することができる。他方、テスト用発光
素子7は、同様にして透光性窓板2の内面側に取付けら
れており、これを適当なタイミングで発光させ、受光器
5の出力を監視することによって、受光器5が正常に作
動することを確認することができる。
Conventionally, this type of scanning laser radar apparatus has a self-diagnosis function in order to always assure that the light emitting and receiving devices 4 and 5 operate normally. In order to realize this self-diagnosis, the translucent window plate 2
The test light-receiving element 6 and the test light-emitting element 7 attached to the inner surface side of are used. The test light receiving element 6
It is attached to the inner surface of the translucent window plate 2 so as to be located at the end of the scanning angle range θ, and when the laser pulse emitted from the projector 4 irradiates the light receiving element 6, the light receiving element 6 By monitoring the output signal, it is possible to confirm that a laser pulse is actually being emitted from the projector 4. On the other hand, the test light emitting element 7 is similarly mounted on the inner surface side of the translucent window plate 2, emits light at an appropriate timing, and monitors the output of the light receiver 5. Can be confirmed to operate normally.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の走査型レーザレーダ装置における受光素子6
並びに発光素子7の配置は、投光器4並びに受光器5の
前方視野をわずかではあるものの遮ることとなるため、
その分だけ前方扇形警戒領域に死角を生ずる虞れがあ
り、加えて投受光器4,5の他に別途テスト用に受光素
子6並びに発光素子7が必要となるため、その分だけコ
ストアップにつながるという問題点があった。
However, the light receiving element 6 in such a conventional scanning type laser radar device is used.
In addition, since the arrangement of the light emitting element 7 blocks the front view of the light emitter 4 and the light receiver 5 though slightly,
There is a possibility that a blind spot may be generated in the front sector guard area by that much, and in addition to the light emitting and receiving devices 4 and 5, the light receiving element 6 and the light emitting element 7 are separately required for the test. There was a problem of being connected.

【0006】この発明は、従来の走査型レーザレーダ装
置における上述の問題点を解決するためになされたもの
であり、その目的とするところは、自己診断用素子の配
置のために前方視野に死角を生ずることがなく、しかも
コストダウンが可能な走査型レーザレーダ装置を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the conventional scanning laser radar apparatus, and an object thereof is to provide a blind spot in a front field of view due to the arrangement of a self-diagnosis element. An object of the present invention is to provide a scanning laser radar apparatus which does not cause the problem and can reduce the cost.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に記
載の発明は、その前面窓に透光性窓板を有するハウジン
グ内に、それぞれ前方へ向けて一対の投受光器を左右に
並べて配置し、前記一対の投受光器を構成する投光器は
左右方向に設定された走査角度範囲内で投光方向を首振
り走査しつつレーザパルスを前記透光性窓板を通して前
方扇形警戒領域へと投光する一方、前記一対の投受光器
を構成する受光器は前方扇形警戒領域にて反射される前
記レーザパルスの反射光を前記透光性窓板を通して受光
するようにした走査型レーザレーダ装置において、前記
投光器から投光されるレーザパルスの首振り走査範囲
を、前記設定された走査角度範囲の外部にまで拡げると
共に、前記設定された走査角度範囲を越えて首振り走査
された状態にて前記投光器から投光されたレーザ光が前
記透光性窓板にて反射されて到達する位置には受光素子
を配置し、該受光素子の出力信号を監視することによ
り、前方物体警戒の空き時間にて、前記投光器の状態を
診断し得るように構成したことを特徴とする走査型レー
ザレーダ装置にある。
According to the first aspect of the present invention, a pair of light emitting and receiving devices are arranged side by side in a housing having a light transmitting window plate on a front window thereof. Arranged, the light emitter constituting the pair of light emitter / receiver oscillates the light emitting direction within the scanning angle range set in the left and right direction, while passing the laser pulse through the translucent window plate to the front sector guard area. A scanning laser radar device that emits light, and a light receiver that constitutes the pair of light emitters and receivers receives the reflected light of the laser pulse reflected in the front sector guard area through the translucent window plate. In the state, while the swing scanning range of the laser pulse emitted from the projector is extended to outside the set scanning angle range, and the swing scanning is performed beyond the set scanning angle range. Said A light receiving element is arranged at a position where the laser light emitted from the optical device is reflected by the translucent window plate and arrives, and by monitoring an output signal of the light receiving element, the idle time of the forward object alertness is monitored. The present invention provides a scanning laser radar device characterized in that the state of the projector can be diagnosed.

【0008】この請求項1に記載の発明では、投光器か
ら投光されるレーザ光の首振り走査範囲を、設置された
走査角度範囲の外部にまで拡げている。ここで、『外部
にまで拡げる』とあるのは、物理的に首振り走査範囲を
従来のものよりも拡げた場合と、物理的な首振り走査範
囲は従来のままであり、そのうち従来より使用されてい
なかった走査範囲の端部領域を使用する場合との双方を
含んでいる。すなわち、一般にこの種の走査型レーザレ
ーダ装置における回転反射鏡は、所定の許容回転角度を
有するものであるが、実際に前方扇形警戒領域に対応す
るのはその首振り走査範囲の全体ではなく、走査範囲の
両端部にはわずかに未使用部分が残されているのが通例
であるから、この未使用部分を本発明の動作テストのた
めに使用することができる。さらに、『扇型警戒領域』
とは、レーザレーダが観測範囲としている領域のことを
意味している。
According to the first aspect of the present invention, the swing scanning range of the laser light projected from the light projector is extended to outside the installed scanning angle range. Here, "extend to the outside" refers to the case where the swiveling scan range is physically expanded from the conventional one, and the physical swivel scan range remains the same as the conventional one, And the case where the end area of the scanning range that has not been used is used. That is, in general, the rotary reflecting mirror in this type of scanning laser radar device has a predetermined allowable rotation angle, but it does not actually correspond to the forward sector warning area but the entire swiveling scanning range, Since a small unused portion is usually left at both ends of the scanning range, the unused portion can be used for the operation test of the present invention. In addition, "Fan type warning area"
Means an area that the laser radar sets as an observation range.

【0009】また、本発明では、設定された走査角度範
囲を越えて首振り走査された状態にて前記投光器から投
光されたレーザ光が前記透光性窓板にて反射されて到達
する位置には受光素子が配置され、その受光素子の出力
信号を監視することにより、前方物体警戒の空き時間に
て、投光器の状態が診断される。ここで、『受光素子』
としては、レーザダイオードLDからの信号を検出が可
能な、フォトダイオードPDを使用することができる。
Further, in the present invention, the position at which the laser beam projected from the light projector is reflected by the translucent window plate and reaches when the head is swung over the set scanning angle range. A light-receiving element is disposed in the device, and an output signal of the light-receiving element is monitored, so that the state of the projector can be diagnosed during the idle time of the forward object guard. Here, "light receiving element"
For example, a photodiode PD capable of detecting a signal from the laser diode LD can be used.

【0010】尚、この請求項1に記載の発明にあって
は、投光器の動作テストを主体として記述されており、
受光器についてはその他任意のテスト方法を採用するこ
とができる。従って、従来と同様に別途発光素子を設け
てもよいであろう。
In the invention according to the first aspect, the operation test of the projector is mainly described.
Any other test method can be used for the light receiver. Therefore, a separate light emitting element may be provided as in the conventional case.

【0011】そして、この請求項1に記載の発明によれ
ば、受光素子は投光器の前方視野を遮ることがないため
前方に死角を生ずることがなく、また受光素子について
も走査角度範囲θを外れているためその取付け位置に制
限を受けることがない。
According to the first aspect of the present invention, the light receiving element does not obstruct the front field of view of the projector, so that no blind spot occurs in the front, and the light receiving element is out of the scanning angle range θ. Therefore, there is no restriction on the mounting position.

【0012】この出願の請求項2に記載の発明は、その
前面窓に透光性窓板を有するハウジング内に、それぞれ
前方へ向けて一対の投受光器を左右に並べて配置し、前
記一対の投受光器を構成する投光器は左右方向に設定さ
れた走査角度範囲内で投光方向を首振り走査しつつレー
ザパルスを前記透光性窓板を通して前方扇形警戒領域へ
と投光する一方、前記一対の投受光器を構成する受光器
は前記前方扇形警戒領域にて反射される前記レーザパル
スの反射光を前記透光性窓板を通して受光するようにし
た走査型レーザレーダ装置において、前記投光器から投
光されるレーザ光の首振り走査範囲を、前記設定された
走査角度範囲の外部にまで拡げると共に、前記設定され
た走査角度範囲を越えて首振り走査された状態にて前記
投光器から投光されたレーザ光が前記透光性窓板にて反
射されて前記受光器へと到達するように、前記投光器と
前記受光器との配置を調整し、該受光器の出力信号を監
視することにより、前方物体警戒の空き時間にて、前記
投光器の状態を診断し得るように構成したことを特徴と
する走査型レーザレーダ装置にある。
According to a second aspect of the present invention, in a housing having a translucent window plate on a front window thereof, a pair of light emitters and receivers are arranged side by side toward the front, respectively. The light emitter constituting the light emitter / receiver emits a laser pulse through the light transmitting window plate to the front fan-shaped guard area while swinging and scanning the light emitting direction within a scanning angle range set in the horizontal direction, In a scanning laser radar device configured to receive the reflected light of the laser pulse reflected by the front sector guard area through the translucent window plate, The oscillating scanning range of the emitted laser light is extended to outside the set scanning angle range, and the light is emitted from the projector in a state where the oscillating scanning is performed beyond the set scanning angle range. Sa By adjusting the arrangement of the light projector and the light receiver so that the laser light is reflected by the translucent window plate and reaches the light receiver, by monitoring the output signal of the light receiver, A scanning laser radar device characterized in that the state of the projector can be diagnosed during the idle time of the forward object guard.

【0013】この請求項2に記載の発明では、投光器と
受光器との配置を調整することによって、設定された走
査角度範囲を越えて首振り走査された状態にて投光器か
ら投光されたレーザ光が透光性窓板にて反射されて受光
器を到達するように構成されている。ここで、『投光器
と受光器との配置を調整』とあるのは、従来のものと異
なるように両者の配置関係を調整する場合を含むことは
もちろんのこと、それ以外にも、両者の配置関係につい
ては従来通りのままとし、もともと、設定された走査角
度範囲を越えて首振り走査された状態にて投光器から投
光されたレーザパルスの漏れ光が透光性窓板にて反射さ
れて受光器へと到達するような場合には、その漏れ光自
体を利用する場合の双方を含む。
According to the second aspect of the present invention, by adjusting the arrangement of the light emitter and the light receiver, the laser light emitted from the light emitter in a state where the head is swung beyond the set scanning angle range. The light is reflected by the translucent window plate and reaches the light receiver. Here, “adjusting the arrangement of the light emitter and the light receiver” includes not only the case where the arrangement relationship between the two is adjusted differently from the conventional one, but also the arrangement of both. The relationship remains the same as before, and the leaked light of the laser pulse emitted from the light emitter is reflected by the translucent window plate while the camera is swung over the set scan angle range. The case where the light reaches the light receiver includes both the case where the leaked light itself is used.

【0014】そして、この請求項2に記載の発明によれ
ば、受光器から時系列的に出力される信号列の中から、
前方警戒領域から外れた部分を抽出し、これを監視する
ことによって、投光器並びに受光器を含めた全体システ
ムの動作状態を確認することができ、加えてテスト用の
受光素子並びに発光素子が一切不要となるため、コスト
ダウンが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the signal sequence output from the optical receiver in time series is
By extracting the part that deviates from the forward warning area and monitoring it, the operating state of the entire system including the emitter and receiver can be checked, and no light-receiving element and light-emitting element for testing are required at all. Therefore, cost can be reduced.

【0015】この出願の請求項3に記載の発明は、前記
受光素子若しくは前記受光器の出力信号のレベルを監視
し、それが常に規定範囲内に収まるように、前記投光器
から投光されるレーザパルスの強度を調整するサーボ制
御手段を具備することを特徴とする請求項1若しくは請
求項2に記載の走査型レーザレーダ装置にある。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a laser beam emitted from the light projector so as to monitor a level of an output signal of the light receiving element or the light receiver so that the output signal always falls within a specified range. The scanning laser radar device according to claim 1 or 2, further comprising servo control means for adjusting a pulse intensity.

【0016】この請求項3に記載の発明では、前述した
請求項1並びに請求項2における受光素子若しくは受光
器の出力信号のレベルを監視し、それが常に規定範囲内
に収まるように、投光器から投光されるレーザパルスの
強度を調整している。すなわち、受光素子若しくは受光
器に到達するレーザパルスの強度は、前方警戒領域を経
由したものではないから、常にレーザダイオードの発光
状態を正確に反映したものとなり、そのためそれら受光
素子若しくは受光器の出力信号に基づきサーボ制御を行
うことによって、レーザパルスを発光するレーザダイオ
ードの強度を適切に維持することができる。
According to the third aspect of the present invention, the level of the output signal of the light receiving element or the light receiving device in the first and second aspects is monitored, and the level of the output signal is monitored so that the level always falls within a specified range. The intensity of the emitted laser pulse is adjusted. That is, since the intensity of the laser pulse reaching the light receiving element or the light receiving device does not pass through the forward warning area, it always reflects the light emitting state of the laser diode accurately. By performing servo control based on the signal, the intensity of the laser diode that emits a laser pulse can be appropriately maintained.

【0017】この出願の請求項4に記載の発明は、前記
サーボ制御手段の作動により、出力信号のレベルが規定
値内に収まらない場合には、所定の異常出力を発する異
常処理手段を具備することを特徴とする請求項3に記載
の走査型レーザレーダ装置にある。
The invention according to claim 4 of the present application is provided with abnormality processing means for issuing a predetermined abnormality output when the level of the output signal does not fall within a specified value due to the operation of the servo control means. The scanning laser radar device according to claim 3, wherein:

【0018】前述のサーボ制御手段を用いることによ
り、本来すべての機器が正常であれば、レーザパルスの
強度は適切に維持されるはずであるが、レーザダイオー
ドそれ自体に異常が生じたり、或いはその駆動回路に異
常が生ずると、レーザパルスの強度が適切に維持されな
い場合が生ずる。そのため、そのような場合には、異常
出力を発することにより、車両乗員に対して警報を発し
たり、或いは自動的に車間距離制御システムを解除する
などの適切な措置が可能となるのである。
By using the above-mentioned servo control means, if all devices are normal, the intensity of the laser pulse should be properly maintained. However, if the laser diode itself becomes abnormal, If an abnormality occurs in the drive circuit, the intensity of the laser pulse may not be properly maintained. Therefore, in such a case, by issuing an abnormal output, an appropriate measure such as issuing an alarm to a vehicle occupant or automatically canceling the inter-vehicle distance control system becomes possible.

【0019】この出願の請求項5に記載の発明は、前記
設定された走査角度範囲を越えて首振り走査された状態
にて、前記投光器から投光されて前記受光素子若しくは
前記受光器へと到達するレーザ光が、前記透光性窓板に
て反射される反射位置には、ミラーが設けられているこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の走査型レーザレーダ装置にある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the state in which the head is swung beyond the set scanning angle range, the light is projected from the light emitter to the light receiving element or the light receiver. The scanning laser radar according to any one of claims 1 to 4, wherein a mirror is provided at a reflection position where the arriving laser light is reflected by the translucent window plate. In the device.

【0020】一般に、この種の走査型レーザレーダ装置
に用いられている透光性窓板の素材は、ガラス若しくは
プラスチックであり、その入射界面において十分な反射
光を生ずるのであるが、これをミラー面とすることによ
りレーザパルスを全反射させれば、動作テスト並びにサ
ーボ制御における感度を一層向上させることができるで
あろう。
Generally, the material of the translucent window plate used in this type of scanning laser radar device is glass or plastic, which generates sufficient reflected light at the incident interface. If the laser pulse is totally reflected by using the surface, sensitivity in operation test and servo control will be further improved.

【0021】この出願の請求項6に記載の発明は、前記
設定された走査角度範囲を越えて首振り走査された状態
にて前記投光器から投光されたレーザ光は、連続光若し
くはパルス光であることを特徴とする請求項1若しくは
請求項2に記載の走査型レーザレーダ装置にある。
According to the invention described in claim 6 of the present application, the laser beam projected from the projector in a state where the laser beam is swung over the set scanning angle range is continuous light or pulsed light. The scanning laser radar device according to claim 1 or 2, wherein:

【0022】ここで言う『レーザ光』は、距離測定のた
めであるから必ずしもパルス光である必要はない。従っ
て、操作角度範囲を越えている間については、パルス光
から連続光に変更することもできるのである。
The "laser light" referred to here is not necessarily a pulse light because it is used for distance measurement. Therefore, the pulse light can be changed to the continuous light while the operation angle range is exceeded.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0024】本発明にかかる走査型レーザレーダ装置の
ヘッド部の構成を図1の模式図に示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the head of the scanning laser radar device according to the present invention.

【0025】同図に示されるように、この走査型レーザ
レーダ装置のヘッド部は、その前面窓1に透光性窓板2
を有するハウジング3内に、それぞれ前方へ向けて一対
の投受光器4,5を左右に並べて配置して構成されてい
る。一対の投受光器を構成する投光器4は左右方向に設
定された走査角度範囲θ内で投光方向を首振り走査しつ
つレーザパルスを透光性窓板2を通して前方扇形警戒領
域へと投光するように構成されている。また、一対の投
受光器を構成する受光器5は、前方扇形警戒領域にて反
射される前記レーザパルスの反射光を前記透光性窓板2
を通して受光するように構成されている。
As shown in FIG. 1, a head portion of this scanning laser radar device has a light transmitting window plate 2
And a pair of light-emitting and light-receiving devices 4 and 5 are arranged side by side in the left and right directions in a housing 3 having The light emitter 4 constituting a pair of light emitters and receivers emits a laser pulse through the translucent window plate 2 to the front sector guard area while swinging and scanning the light emitting direction within the scanning angle range θ set in the left-right direction. It is configured to be. The light receiver 5 constituting a pair of light emitter / receiver is configured to transmit the reflected light of the laser pulse reflected in the front fan-shaped guard area to the translucent window plate 2.
It is configured to receive light through

【0026】一方、この走査型レーザレーダ装置にあっ
ては、投光器4から投光されるレーザパルスの首振り走
査範囲を、前記設定された走査角度範囲θの外部にまで
Δθだけ拡げており、また設定された走査角度範囲θを
越えてΔθだけ首振り走査された状態にて前記投光器4
から投光されたレーザパルスが前記透光性窓板2にて反
射されて到達する位置には受光素子(例えば、フォトダ
イオードPDで構成される)8が配置されている。その
ため、受光素子8は、走査角度範囲θから外れて配置さ
れているため、投光器4の前方視野を遮ることがない。
加えて、取付けスペースにおいても自由度が増すため、
取付けスペースにさほど制約を生じることがない。尚、
受光器5の側の動作テストのための構成については従来
と同様であって、透光性窓板2の内面側には発光素子7
が取付けられており、この発光素子7からの光を受けて
受光器5の出力を監視することによって、受光器5の動
作が診断される。
On the other hand, in this scanning laser radar device, the swing scanning range of the laser pulse projected from the light projector 4 is extended by Δθ to outside the set scanning angle range θ. In the state where the head has been swung by Δθ beyond the set scanning angle range θ, the
A light-receiving element (for example, composed of a photodiode PD) 8 is disposed at a position where the laser pulse projected from the light-transmitting window plate 2 is reflected and arrives. Therefore, since the light receiving element 8 is arranged out of the scanning angle range θ, it does not obstruct the front view of the light projector 4.
In addition, since the degree of freedom increases in the mounting space,
There is not much restriction on the mounting space. still,
The configuration for the operation test on the side of the light receiver 5 is the same as the conventional one, and the light emitting element 7 is provided on the inner surface side of the translucent window plate 2.
The operation of the light receiver 5 is diagnosed by receiving the light from the light emitting element 7 and monitoring the output of the light receiver 5.

【0027】そしてこの第1の実施の形態によれば、受
光素子8の出力信号を監視しつつ、走査角度範囲θを越
えた時間帯における信号レベルに基づき、投光器4から
のレーザパルス発光状態を診断することができる一方、
受光器5の出力信号を監視しつつ発光素子7の発光タイ
ミングにおける信号レベルに基づき、受光器5の動作状
態を監視することができるのである。
According to the first embodiment, while monitoring the output signal of the light receiving element 8, the state of emitting the laser pulse from the projector 4 is determined based on the signal level in the time zone beyond the scanning angle range θ. While it can be diagnosed,
It is possible to monitor the operation state of the light receiver 5 based on the signal level at the light emission timing of the light emitting element 7 while monitoring the output signal of the light receiver 5.

【0028】尚、図では示されていないが、先に説明し
たように、投光器4は、パルス駆動されるレーザダイオ
ードLDと、このレーザダイオードLDから発せられる
レーザパルスを反射しかつ所定の角度範囲内において回
動可能に構成された反射鏡と、この反射鏡を回動駆動す
るためのモータとを主体として構成されており、また反
射鏡の角度位置は内蔵センサによって外部へと出力され
るようになっている。他方、受光器5は、前方所定角度
範囲内からの光を受光するように光学系を調整されたフ
ォトダイオードPDで構成されており、この受光器5の
出力レベルと、そのとき投光器4から検出される投光角
度と、投光器4からのレーザパルス発射タイミングとに
基づき、三角測量の原理で、前方物体までの距離並びに
角度を測定することができるのである。尚、この測定処
理については後に詳細に説明する各種の電子回路が採用
される。
Although not shown in the figure, as described above, the light projector 4 reflects the laser pulse LD driven by the pulse and the laser pulse emitted from the laser diode LD in a predetermined angle range. And a motor for rotationally driving the reflecting mirror. The angular position of the reflecting mirror is output to the outside by a built-in sensor. It has become. On the other hand, the light receiver 5 is composed of a photodiode PD whose optical system has been adjusted so as to receive light from within a predetermined angle range in front, and detects the output level of the light receiver 5 and the detection level from the light projector 4 at that time. Based on the projected light angle and the laser pulse emission timing from the light projector 4, the distance and the angle to the front object can be measured by the principle of triangulation. It should be noted that various electronic circuits, which will be described in detail later, are used for this measurement process.

【0029】次に、この発明の第2の実施の形態につい
て説明する。第2の実施の形態にかかる走査型レーザレ
ーダ装置のヘッド部の構成を図2の模式図に示す。尚、
同図において、前記図1に示された第1の実施の形態と
同一構成部分については同符号を付して説明は省略す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a head unit of a scanning laser radar device according to a second embodiment. still,
In the figure, the same components as those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0030】この第2の実施の形態の特徴は、投光器4
並びに受光器5の動作テストのために、別途受光素子並
びに発光素子を設けることを一切不要としたことにあ
る。同図に示されるように、この例にあっても、投光器
4から投光されるレーザパルスの首振り走査範囲は、設
定された走査角度範囲θの外部までΔθだけ拡げられて
いる。加えて、投光器4と受光器5との配置関係は、こ
の設定された走査角度範囲θを越えて首振り走査された
状態にて投光器4から投光されたレーザパルスが透光性
窓板2の内面で反射されて受光器5へと到達するように
調整されている。尚、ここで『調整されている』とは、
投光器4と受光器5との相対的位置関係を前後並びに左
右方向へと調整することを意味するものであるが、たま
たまこの例にあっては、従来の配置のままであっても、
投光器4から発せられて透光性窓板2の内面で反射され
る反射ビーム9は、何の調整をせずとも受光器5へと到
達するため、特別な位置関係の調整を行ってはいない。
すなわち、本発明者等の研究によれば、受光器から時系
列的に出力される出力信号中には、走査角度範囲θから
外れた時間帯においてこのような内部反射に起因する受
信パルス列が存在することが知られており、そこでこの
実施の形態ではこのような受信パルス列を積極的に投受
光器診断のために利用しているのである。尚、ここで重
要な点は、受光器5へと前方物体からの反射光が到来す
るのは、走査角度範囲θで規定される前方扇形警戒領域
に何らかの障害物(車両など)が存在する場合に限られ
ており、そのためレーザパルスの首振り走査範囲をΔθ
だけ拡げた状態においては、受光器5へ到来する反射光
は、内部反射に基づく反射ビーム9に限られ、前方障害
物からの反射光が内部反射ビーム9と同時に受光器5へ
と到達することはないことである。そのため、受光器5
から時系列的に出力される信号中において、走査角度範
囲θに対応する時間帯と追加首振り範囲Δθに対応する
時間帯とを区別して抽出することにより、内部反射ビー
ム9に対応する受光信号を確実に検出できるのである。
The feature of the second embodiment is that the projector 4
In addition, it is unnecessary to separately provide a light receiving element and a light emitting element for the operation test of the light receiver 5. As shown in the figure, also in this example, the swing scanning range of the laser pulse projected from the light projector 4 is extended by Δθ outside the set scanning angle range θ. In addition, the arrangement relationship between the light projector 4 and the light receiver 5 is such that the laser pulse emitted from the light projector 4 in the state where the head is swung beyond the set scanning angle range θ is transmitted through the translucent window plate 2. Is adjusted so that the light is reflected by the inner surface and reaches the light receiver 5. Note that "adjusted" means
This means that the relative positional relationship between the light emitter 4 and the light receiver 5 is adjusted in the front-rear and left-right directions.
Since the reflected beam 9 emitted from the light projector 4 and reflected on the inner surface of the translucent window plate 2 reaches the light receiver 5 without any adjustment, no special positional relationship adjustment is performed. .
That is, according to the study of the present inventors, a reception pulse train caused by such internal reflection exists in a time zone outside the scanning angle range θ in the output signal output in time series from the light receiver. Therefore, in this embodiment, such a received pulse train is positively used for diagnosis of the light emitting and receiving device. The important point here is that the reflected light from the front object arrives at the light receiver 5 only when there is some obstacle (vehicle, etc.) in the front sector warning area defined by the scanning angle range θ. Is limited to Δθ.
In the expanded state, the reflected light arriving at the light receiver 5 is limited to the reflected beam 9 based on the internal reflection, and the reflected light from the front obstacle reaches the light receiver 5 at the same time as the internal reflected beam 9. Is not. Therefore, the light receiver 5
By extracting the time zone corresponding to the scanning angle range θ and the time zone corresponding to the additional swing range Δθ in the signal output in time series from Can be reliably detected.

【0031】そして、この第2の実施の形態によれば、
図1に示された従来の構成における受光素子6並びに発
光素子7が一切不要となり、それらが投光器4並びに受
光器5の前方視野を一切遮ることがないため、前方視野
中における死角発生の問題を解消すると共に、それらの
素子6,7が不要となることからこの走査型レーザレー
ダ装置におけるコストダウンを可能とするものである。
According to the second embodiment,
The light receiving element 6 and the light emitting element 7 in the conventional configuration shown in FIG. 1 are not required at all, and do not obstruct the front view of the projector 4 and the light receiver 5 at all. In addition, since the elements 6 and 7 are not required, the cost of the scanning laser radar device can be reduced.

【0032】次に、図2に示されるヘッド部の構成を前
提とし、これを用いて定車間制御システムを実現しつ
つ、レーザパルス強度の自動調整並びに投受光器の動作
診断を行うようにした一例を、図3並びに図5を参照し
ながら詳細に説明する。
Next, based on the configuration of the head unit shown in FIG. 2, automatic adjustment of the laser pulse intensity and operation diagnosis of the light emitting and receiving device are performed while realizing a constant headway control system using the head unit. An example will be described in detail with reference to FIGS.

【0033】この種の定車間制御システムの実現に必要
な電気的な構成を図3のブロック図に概略的に示す。同
図において、投光器4内にはLD発光回路4aとモータ
スキャン駆動回路4bとが内蔵されている。LD発光回
路4aは外部から与えられる発光信号S1にて規定され
る発光タイミング並びに発光パワーをもって、レーザダ
イオードLDを駆動するドライブ回路として機能するも
のである。モータスキャン駆動回路4bは、外部から与
えられるスタート/ストップ信号S2を受けて、レーザ
パルス反射鏡を回動させるモータをスキャン駆動させる
ドライブ回路として機能するものであり、このモータス
キャン駆動回路4b内には各時点におけるレーザパルス
の投光方向(角度)を検出する角度センサが内蔵されて
おり、この角度センサからは角度信号S3が外部へと出
力される。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an electrical configuration required for realizing this kind of constant headway control system. In the figure, an LD light emitting circuit 4a and a motor scan drive circuit 4b are built in the light projector 4. The LD light emitting circuit 4a functions as a drive circuit for driving the laser diode LD with a light emitting timing and light emitting power specified by a light emitting signal S1 supplied from the outside. The motor scan drive circuit 4b receives a start / stop signal S2 supplied from the outside and functions as a drive circuit that scans and drives a motor that rotates the laser pulse reflecting mirror. Has a built-in angle sensor for detecting the projection direction (angle) of the laser pulse at each point in time, and this angle sensor outputs an angle signal S3 to the outside.

【0034】受光器5内にはPD受光回路5aが内蔵さ
れている。このPD受光回路5aは受光器5に内蔵され
たフォトダイオードPDにて光電変換された受光信号S
4を外部へと送出するものである。
The light receiver 5 has a PD light receiving circuit 5a built therein. The PD light receiving circuit 5a receives a light receiving signal S photoelectrically converted by a photodiode PD built in the light receiving device 5.
4 is sent out.

【0035】CPU10は、いわゆるワンチップマイク
ロコンピュータなどで構成されており、このCPU10
からは発光パワー信号S5並びに発光タイミング信号S
6が出力され、これらの信号S5,S6は発光パワー調
整回路11へと供給される。
The CPU 10 comprises a so-called one-chip microcomputer or the like.
The light emission power signal S5 and the light emission timing signal S
6 are output, and these signals S5 and S6 are supplied to the light emission power adjustment circuit 11.

【0036】発光パワー調整回路11では、それらの信
号S5,S6に基づき発光信号S1を生成し、これを前
述したように、投光器4内のLD発光回路4aへと供給
する。これにより、レーザダイオードLDの発光タイミ
ング並びに発光強度が決定されることとなる。
The light emission power adjustment circuit 11 generates a light emission signal S1 based on the signals S5 and S6, and supplies the light emission signal S1 to the LD light emission circuit 4a in the light projector 4 as described above. As a result, the light emission timing and light emission intensity of the laser diode LD are determined.

【0037】一方、PD受光回路5aから得られる受光
信号S4は、A/D変換回路12へと供給される。A/
D変換回路12では、受光信号S4を2系統に分岐し、
そのうち一方を適当に波形整形して受光信号S4´とし
て信号処理回路13へと供給する一方、他方については
これをA/D変換した後、投光パワー信号S7としてC
PU10へと供給する。CPU10では、この投光パワ
ー信号S7に基づき投光器4内のレーザダイオードLD
の発光パワーを検出して、後述するレーザダイオード発
光強度のサーボ制御に利用する。
On the other hand, the light receiving signal S4 obtained from the PD light receiving circuit 5a is supplied to the A / D conversion circuit 12. A /
In the D conversion circuit 12, the light receiving signal S4 is branched into two systems,
One of them is appropriately shaped and supplied as a light receiving signal S4 'to the signal processing circuit 13, while the other is subjected to A / D conversion and then converted to a light emitting power signal S7 as a light emitting power signal S7.
Supply to PU10. In the CPU 10, the laser diode LD in the projector 4 is
Is used for servo control of the laser diode light emission intensity described later.

【0038】信号処理回路13は、CPU10と協働し
て、発光タイミングと受光タイミングとの時間差を検出
する。すなわち、発光タイミングはCPU10により管
理されており、また受光タイミングはA/D変換回路1
2から得られる受光信号S4´に基づいて検出される。
そして、このようにして得られた時間差を表わす出力信
号S8は、別のマイコンなどにより構成された距離算出
手段14へと供給される。
The signal processing circuit 13 detects the time difference between the light emission timing and the light reception timing in cooperation with the CPU 10. That is, the light emission timing is managed by the CPU 10, and the light reception timing is controlled by the A / D conversion circuit 1.
2 is detected based on the light receiving signal S4 'obtained from the second signal.
Then, the output signal S8 representing the time difference obtained in this way is supplied to the distance calculating means 14 constituted by another microcomputer or the like.

【0039】距離算出手段14では、信号処理回路13
から供給される出力信号S8にて定義される発光受光時
間差、並びにその時のレーザパルスの投光角度、及び投
受光器の相対的な位置関係などを利用して、三角測量の
原理によって車両前方対象物までの距離を算出し、これ
を出力信号S9として、別のマイコンなどで構成された
定車間制御手段15へと供給する。
In the distance calculating means 14, the signal processing circuit 13
Using the light emitting / receiving time difference defined by the output signal S8 supplied from the camera, the emitting angle of the laser pulse at that time, and the relative positional relationship between the light emitting and receiving devices. The distance to the object is calculated, and the calculated distance is supplied as an output signal S9 to the constant distance control means 15 constituted by another microcomputer or the like.

【0040】定車間制御手段15では、その時点におけ
る車両速度で決定される理想車間距離と、出力信号S9
から判明した実際の車間距離とに基づき、アクセルやブ
レーキを自動制御することによって、実際の車間距離を
理想車間距離に近づけるようなサーボ制御を行うもので
ある。
The constant headway control means 15 outputs the ideal headway distance determined by the vehicle speed at that time and the output signal S9.
Based on the actual inter-vehicle distance determined from the above, servo control is performed so as to bring the actual inter-vehicle distance closer to the ideal inter-vehicle distance by automatically controlling the accelerator and the brake.

【0041】尚、以上説明した定車間制御システムの基
本的な構成は各種の文献において種々公知であるため、
更に具体的な説明については、当業者において当然理解
されるものとして説明を省略する。
Since the basic structure of the above-mentioned constant distance control system is well known in various documents,
A more specific description will be omitted as it is understood by those skilled in the art.

【0042】次に、上述の車間距離制御システムにおい
て行われるレーザパルス強度のサーボ制御処理並びにレ
ーザパルス強度異常時の対策処理を図4のフローチャー
ト並びに図5のタイミングチャートを参照して詳細に説
明する。
Next, the servo control processing of the laser pulse intensity and the countermeasure processing when the laser pulse intensity is abnormal performed in the inter-vehicle distance control system will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 4 and the timing chart of FIG. .

【0043】図4並びに図5に示されるように、前述し
た角度信号S3に基づいて走査角度範囲θに相当するレ
ーザ走査区間(この例では、50ms)になると判定さ
れる状態にては(ステップ403NO)、CPU6は前
述したスタート/ストップ信号S2を出力してモータを
スキャン駆動しつつ(ステップ401)、設計された分
解能に対応する微少時間間隔(この例では、32μs)
をもって発光タイミング信号S6を出力する。そして、
この発光タイミング信号S6にて規定されるタイミング
にて、レーザダイオードLDが発光駆動され、走査角度
範囲θで規定される前方扇形警戒領域に対してレーザパ
ルスが投光される。この投光されたレーザパルスは、車
両前方障害物にて反射され、受光器5を構成するフォト
ダイオードPDへと到達する。その結果、PD受光回路
5aから出力される受光信号S4の中には、前方障害物
までの距離に応じたレベルを有するパルスP1,P2〜
Pnが表われ、前述したように発光タイミング信号S6
と受光信号S4´との時間差に基づいて定車間制御が行
われるのである。
As shown in FIGS. 4 and 5, in a state where it is determined that a laser scanning section (in this example, 50 ms) corresponding to the scanning angle range θ is determined based on the above-described angle signal S3 (step S1). 403 NO), while the CPU 6 outputs the above-described start / stop signal S2 to scan and drive the motor (step 401), the minute time interval (32 μs in this example) corresponding to the designed resolution.
Output the light emission timing signal S6. And
At the timing specified by the light emission timing signal S6, the laser diode LD is driven to emit light, and a laser pulse is emitted to the front sector warning area defined by the scanning angle range θ. The emitted laser pulse is reflected by the obstacle ahead of the vehicle and reaches the photodiode PD constituting the light receiver 5. As a result, in the light receiving signal S4 output from the PD light receiving circuit 5a, the pulses P1, P2 to P2 having a level corresponding to the distance to the front obstacle are included.
Pn appears, and as described above, the light emission timing signal S6
The constant vehicle-to-vehicle distance control is performed based on the time difference between the signal and the light receiving signal S4 '.

【0044】これに対して、角度信号S3に基づいて投
光方向が角度範囲Δθに相当する区間外に入ったと判定
されると(ステップ403YES)、受光信号S4の中
には内部反射ビーム9に対応した受信パルスTP1,T
P2,TP3が表われる。尚、説明の便宜上、これらの
パルスTP1,TP2,TP3は大きなレベル差を有す
るように表わされているが、実際に同一のサイクル中に
表われるこれらのパルスのレベルはほぼ同一となるであ
ろう。
On the other hand, if it is determined based on the angle signal S3 that the light projection direction is out of the section corresponding to the angle range Δθ (step 403 YES), the light reception signal S4 contains the internal reflected beam 9 Corresponding reception pulses TP1, T
P2 and TP3 appear. For convenience of explanation, these pulses TP1, TP2, TP3 are shown to have a large level difference, but the levels of these pulses actually appearing in the same cycle are almost the same. Would.

【0045】一方、このような区間外においては(ステ
ップ403YES)、CPU6では、投光パワー信号S
7に基づきそれらパルスTP1,TP2,TP3のレベ
ルを監視している(ステップ405)。すなわち、この
レベル監視のためには上限しきい値TH1,下限しきい
値TH2が予め用意されており、投光パワー信号S7に
て検出されるパルスレベルがそれらのしきい値TH1,
TH2の範囲内か若しくは範囲外かに応じて所定のサー
ボ制御が行われる。
On the other hand, outside such a section (step 403 YES), the CPU 6 sets the light emission power signal S
7, the levels of the pulses TP1, TP2, and TP3 are monitored (step 405). That is, the upper threshold value TH1 and the lower threshold value TH2 are prepared in advance for this level monitoring, and the pulse level detected by the projection power signal S7 is determined by the threshold values TH1 and TH2.
Predetermined servo control is performed depending on whether it is within the range of TH2 or outside of the range.

【0046】パルスTP1のレベルは上下限しきい値T
H1,TH2の範囲に収まっており、この場合LD発光
回路4aにおける発光強度に対して特別な調整は行われ
ない(ステップ405NO)。
The level of the pulse TP1 is the upper and lower threshold T
H1 and TH2, and in this case, no special adjustment is made to the light emission intensity in the LD light emitting circuit 4a (step 405 NO).

【0047】これに対して、パルスTP2に示されるよ
うに、投光パワー信号S7に基づいて、レーザダイオー
ドLDの発光パワーが小さいと判定されると(ステップ
405YES)、発光パワー信号S5の内容はレーザダ
イオードLDの発光強度を増加させるものとなり、発光
パワー調整回路11で生成された発光信号S1を受け
て、レーザダイオードLDの発光強度は増加されること
となる。
On the other hand, as shown by the pulse TP2, when it is determined that the light emission power of the laser diode LD is small based on the light projection power signal S7 (step 405 YES), the content of the light emission power signal S5 becomes The light emission intensity of the laser diode LD is increased, and the light emission intensity of the laser diode LD is increased in response to the light emission signal S1 generated by the light emission power adjustment circuit 11.

【0048】これに対して、パルスTP3に示されるよ
うに、投光パワー信号S7に基づいて、レーザダイオー
ドLDの発光強度が大きいと判定された場合にも(ステ
ップ405YES)、発光パワー信号S5の内容はレー
ザダイオードLDの発光強度を低下させるものとなり、
発光パワー調整回路11で生成された発光信号S1を受
けて、レーザダイオードの発光強度は低下させられるこ
ととなる。
On the other hand, as shown by the pulse TP3, when it is determined that the light emission intensity of the laser diode LD is high based on the light projection power signal S7 (step 405 YES), the light emission power signal S5 The contents will reduce the emission intensity of the laser diode LD,
Upon receiving the light emission signal S1 generated by the light emission power adjustment circuit 11, the light emission intensity of the laser diode is reduced.

【0049】ここで重要な点は、投光器4から内部反射
経路9を経て受光器5へ至る投受光経路は、前方対象物
とは無関係な常に一定値であるため、投光パワー信号S
7の値は、投光器4を構成するレーザダイオードLDの
発光強度を正確に反映している点である。そのため、こ
の投光パワー信号S7に基づいてレーザダイオードLD
の発光強度をサーボ制御することにより、レーザダイオ
ードLDから発光されるレーザパルスの強度を常に適正
な値に維持することができるのである。
The important point here is that the light projecting / receiving path from the light projecting device 4 to the light receiving device 5 via the internal reflection path 9 is always a constant value irrespective of the forward object.
The value of 7 is a point that accurately reflects the emission intensity of the laser diode LD constituting the light projector 4. Therefore, based on the light emission power signal S7, the laser diode LD
By servo-controlling the emission intensity of the laser diode, the intensity of the laser pulse emitted from the laser diode LD can always be maintained at an appropriate value.

【0050】一方、このようにして走査角度範囲θを繰
り返し一巡走査した状態がN回連続しても、パワー範囲
外の状態が継続する場合には(ステップ405YES,
406YES)、投受光系に何らかの異常が生じている
可能性があるため、CPU6からは所定の異常出力信号
が発生され、これにより定車間制御システムには強制停
止がかけられる(ステップ408)。
On the other hand, if the state outside the power range is continued even if the state in which the scanning angle range θ is repeatedly scanned once in the cycle continues N times (YES in step 405).
406 YES), since there is a possibility that some abnormality has occurred in the light emitting and receiving system, a predetermined abnormal output signal is generated from the CPU 6, whereby the constant headway control system is forcibly stopped (step 408).

【0051】このように、この定車間制御システムにお
いては、受光器5の出力信号S4を監視することによ
り、前方物体警戒の空き時間(区間外)にて、投光器4
の状態を診断することができるのである。
As described above, in this fixed distance control system, the output signal S4 of the light receiver 5 is monitored, so that the light transmitter 4 can be used during the idle time (outside the section) of the forward object guard.
Condition can be diagnosed.

【0052】尚、以上の実施の形態においては、図2に
示されるヘッド部の構成を前提として、定車間制御シス
テムを構成したが、もちろん図1に示されるヘッド部の
構成を前提としても同様な定車間制御システムを構成す
ることができ、その際に、受光器5の出力ではなくて、
受光素子8の出力を同様な区間外のタイミングで監視す
れば、レーザダイオードLDの発光強度を適正値に維持
したり、或いは投受光器の異常を検出してシステムに停
止をかけることができる。
In the above embodiment, the fixed headway distance control system is configured on the premise of the configuration of the head unit shown in FIG. 2. However, the same applies to the configuration of the head unit shown in FIG. A constant vehicle-to-vehicle control system, in which case, instead of the output of the light receiver 5,
If the output of the light receiving element 8 is monitored at a timing outside the same section, the emission intensity of the laser diode LD can be maintained at an appropriate value, or the system can be stopped by detecting an abnormality in the light emitting and receiving device.

【0053】また、以上の実施の形態では、走査角度範
囲θを越えた状態にてレーザダイオードLDから発せら
れるレーザ光をパルス光としているが、この時間帯には
距離測定は行う必要がないことに着目すれば、これを連
続光としても良い。
Further, in the above embodiment, the laser light emitted from the laser diode LD is used as the pulse light in a state where the scanning angle range θ is exceeded. However, it is not necessary to perform the distance measurement during this time zone. Focusing on, this may be used as continuous light.

【0054】さらに、以上の実施の形態においては、本
発明にかかる走査型レーザレーダ装置を車両における定
車間制御システムに採用したが、本発明の走査型レーザ
レーダ装置はその他各種の物体検出用途に適用できるこ
とはもちろんである。
Further, in the above-described embodiment, the scanning laser radar device according to the present invention is employed in a constant headway control system in a vehicle. However, the scanning laser radar device according to the present invention is applicable to various other object detection applications. Of course, it can be applied.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、自己診断用素子の配置のために前方視野に死角を
生ずることがなく、しかもコストダウンが可能な走査型
レーザレーダ装置を提供することができるという効果が
ある。
As described above in detail, according to the present invention, there is provided a scanning type laser radar apparatus which does not produce a blind spot in the front field of view due to the arrangement of the self-diagnosis element and can reduce the cost. There is an effect that it can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における走査型レー
ザレーダ装置のヘッド部の構成を概略的に示す模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a head unit of a scanning laser radar device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態にかかる走査型レー
ザレーダ装置のヘッド部の構成を概略的に示す模式図で
ある。
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a head unit of a scanning laser radar device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2に示されるヘッド部を前提とした走査型レ
ーザレーダ装置を車間距離制御システムに適用した場合
における電気的な構成を概略的に示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing an electrical configuration in a case where the scanning laser radar device based on the head unit shown in FIG. 2 is applied to an inter-vehicle distance control system.

【図4】図3におけるCPU6に組み込まれたシステム
プログラムの構成を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a configuration of a system program incorporated in CPU 6 in FIG.

【図5】図3に示される回路構成において、発光タイミ
ング信号と受光信号との関係を示すタイミングチャート
である。
FIG. 5 is a timing chart showing a relationship between a light emission timing signal and a light reception signal in the circuit configuration shown in FIG. 3;

【図6】従来の走査型レーザレーダ装置におけるヘッド
部の構成を概略的に示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a head unit in a conventional scanning laser radar device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 前面窓 2 透光性窓板 3 ハウジング 4 投光器 5 受光器 7 発光素子 8 受光素子 9 透光性窓板にて反射された反射ビーム 10 CPU 11 発光パワー調整回路 12 A/D変換回路 13 信号処理回路 14 距離算出手段 15 定車間制御手段 θ 走査角度範囲 Δθ 走査角度範囲より外れた角度範囲 S1 発光信号 S2 スタート/ストップ信号 S3 角度信号 S4 受光信号 S4´ 二値化された受光信号 S5 発光パワー信号 S6 発光タイミング信号 S7 投光パワー信号 S8 投受光時間差を示す出力信号 S9 障害物までの距離を示す出力信号 REFERENCE SIGNS LIST 1 front window 2 translucent window plate 3 housing 4 light emitter 5 light receiver 7 light emitting element 8 light receiving element 9 reflected beam reflected by light transmissive window plate 10 CPU 11 light emission power adjustment circuit 12 A / D conversion circuit 13 signal Processing circuit 14 Distance calculation means 15 Constant vehicle control means θ Scan angle range Δθ Angle range out of scan angle range S1 Light emission signal S2 Start / stop signal S3 Angle signal S4 Light reception signal S4 'Binarized light reception signal S5 Light emission power Signal S6 Light emission timing signal S7 Light emitting power signal S8 Output signal indicating light emitting / receiving time difference S9 Output signal indicating distance to obstacle

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 その前面窓に透光性窓板を有するハウジ
ング内に、それぞれ前方へ向けて一対の投受光器を左右
に並べて配置し、前記一対の投受光器を構成する投光器
は左右方向に設定された走査角度範囲内で投光方向を首
振り走査しつつレーザパルスを前記透光性窓板を通して
前方扇形警戒領域へと投光する一方、前記一対の投受光
器を構成する受光器は前方扇形警戒領域にて反射される
前記レーザパルスの反射光を前記透光性窓板を通して受
光するようにした走査型レーザレーダ装置において、 前記投光器から投光されるレーザ光の首振り走査範囲
を、前記設定された走査角度範囲の外部にまで拡げると
共に、前記設定された走査角度範囲を越えて首振り走査
された状態にて前記投光器から投光されたレーザ光が前
記透光性窓板にて反射されて到達する位置には受光素子
を配置し、該受光素子の出力信号を監視することによ
り、前方物体警戒の空き時間にて、前記投光器の状態を
診断し得るように構成したことを特徴とする走査型レー
ザレーダ装置。
1. A pair of light emitters and receivers are disposed side by side in a housing having a translucent window plate on a front window thereof, and the light emitters constituting the pair of light emitters and receivers are arranged in a horizontal direction. While oscillating the light emitting direction within the scanning angle range set in the above, the laser light is emitted to the front fan-shaped guard area through the translucent window plate, while the light receiving device constituting the pair of light emitting and receiving devices Is a scanning laser radar device configured to receive the reflected light of the laser pulse reflected by the front fan guard area through the translucent window plate, wherein a swing scanning range of the laser light emitted from the light emitter is provided. Is extended to outside the set scanning angle range, and the laser beam emitted from the projector in the state of swinging scanning beyond the set scanning angle range is the translucent window plate. Reflected at A light-receiving element is arranged at a position where the light-emitting element is reached, and by monitoring an output signal of the light-receiving element, it is configured to be able to diagnose the state of the projector at an idle time of the forward object guard. Scanning laser radar device.
【請求項2】 その前面窓に透光性窓板を有するハウジ
ング内に、それぞれ前方へ向けて一対の投受光器を左右
に並べて配置し、前記一対の投受光器を構成する投光器
は左右方向に設定された走査角度範囲内で投光方向を首
振り走査しつつレーザパルスを前記透光性窓板を通して
前方扇形警戒領域へと投光する一方、前記一対の投受光
器を構成する受光器は前記前方扇形警戒領域にて反射さ
れる前記レーザパルスの反射光を前記透光性窓板を通し
て受光するようにした走査型レーザレーダ装置におい
て、 前記投光器から投光されるレーザ光の首振り走査範囲
を、前記設定された走査角度範囲の外部にまで拡げると
共に、前記設定された走査角度範囲を越えて首振り走査
された状態にて前記投光器から投光されたレーザ光が前
記透光性窓板にて反射されて前記受光器へと到達するよ
うに、前記投光器と前記受光器との配置を調整し、該受
光器の出力信号を監視することにより、前方物体警戒の
空き時間にて、前記投光器の状態を診断し得るように構
成したことを特徴とする走査型レーザレーダ装置。
2. A pair of light emitters and receivers are arranged side by side in a housing having a translucent window plate on a front window thereof, respectively, toward the front. While oscillating the light emitting direction within the scanning angle range set in the above, the laser light is emitted to the front fan-shaped guard area through the translucent window plate, while the light receiving device constituting the pair of light emitting and receiving devices Is a scanning laser radar device configured to receive the reflected light of the laser pulse reflected by the front sector guard area through the translucent window plate, wherein a swing scan of the laser light projected from the light projector is performed. The laser light emitted from the light projector in a state where the range is extended to outside the set scanning angle range and the head is swung beyond the set scanning angle range is the light transmitting window. On a board By adjusting the arrangement of the light emitting device and the light receiving device so as to reach the light receiving device after being radiated, and monitoring the output signal of the light receiving device, the idle time of the light emitting device in the idle time of the forward object guarding A scanning laser radar device characterized in that a condition can be diagnosed.
【請求項3】 前記受光素子若しくは前記受光器の出力
信号のレベルを監視し、それが常に規定範囲内に収まる
ように、前記投光器から投光されるレーザパルスの強度
を調整するサーボ制御手段を具備することを特徴とする
請求項1若しくは請求項2に記載の走査型レーザレーダ
装置。
3. A servo control means for monitoring a level of an output signal of the light receiving element or the light receiving device and adjusting an intensity of a laser pulse emitted from the light emitting device so that the output signal always falls within a specified range. The scanning laser radar device according to claim 1, wherein the scanning laser radar device is provided.
【請求項4】 前記サーボ制御手段の作動により、出力
信号のレベルが規定値内に収まらない場合には、所定の
異常出力を発する異常処理手段を具備することを特徴と
する請求項3に記載の走査型レーザレーダ装置。
4. An apparatus according to claim 3, further comprising an abnormality processing unit for issuing a predetermined abnormal output when the level of the output signal does not fall within a prescribed value due to the operation of the servo control unit. Scanning laser radar device.
【請求項5】 前記設定された走査角度範囲を越えて首
振り走査された状態にて、前記投光器から投光されて前
記受光素子若しくは前記受光器へと到達するレーザパル
スが、前記透光性窓板にて反射される反射位置には、ミ
ラーが設けられていることを特徴とする請求項1乃至請
求項4のいずれかに記載の走査型レーザレーダ装置。
5. A laser pulse emitted from the light emitter and reaching the light receiving element or the light receiver in a state in which the head is swung and scanned beyond the set scanning angle range, is transmitted through the light transmitting element. The scanning laser radar device according to any one of claims 1 to 4, wherein a mirror is provided at a reflection position where the light is reflected by the window plate.
【請求項6】 前記設定された走査角度範囲を越えて首
振り走査された状態にて前記投光器から投光されたレー
ザ光は、連続光若しくはパルス光であることを特徴とす
る請求項1若しくは請求項2に記載の走査型レーザレー
ダ装置。
6. The laser beam emitted from the projector in a state where the laser beam is swiveled beyond the set scanning angle range is continuous light or pulsed light. The scanning laser radar device according to claim 2.
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