TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2020190568
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201126
出願番号2020135509
出願日20200811
発明の名称出射装置
出願人株式会社ユピテル
代理人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20201030BHJP(測定;試験)
要約【課題】車両から測距対象物までの距離を検出する検出精度を向上させる出射装置等を提供する。
【解決手段】レーザ車間距離計は、自車両に装着される。レーザ車間距離計は、前方又は後方である出射方向に光を出射し、出射方向に位置する他車両3を検出する。レーザ車間距離計は、出射ユニットを備える。出射ユニットは、光を出射する領域である出射領域40に光を集中させて出射する指向特性を有する。出射領域40は、遠い位置である遠方位置にある他車両3に対応する第一部位401の幅が、遠方位置より近い位置にある他車両3に対応し、第一部位401より下側の第二部位402の左右方向の幅より小さい形状である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項1】
第一車両に装着され、前記第一車両の前方又は後方である出射方向に光を出射し、前記出射方向に位置する第二車両を検出する出射装置であって、
前記光を出射する領域である出射領域に前記光を集中させて出射する指向特性を有する出射部を備え、
前記出射領域は、遠い位置である遠方位置に対応する領域である第一部位の左右方向の幅が、前記第一部位より下側の領域である第二部位の前記左右方向の幅より小さい形状であることを特徴とする出射装置。
続きを表示(約 2,700 文字)【請求項2】
前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であることを特徴とする請求項1に記載の出射装置。
【請求項3】
前記出射領域において、前記第一部位の前記光の輝度は、前記第二部位の前記光の輝度より大きいことを特徴とする請求項1又は2に記載の出射装置。
【請求項4】
前記出射部によって出射された前記光が反射した反射光を受光する受光部を備え、
前記受光部の上部は、前記出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う形状を有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の出射装置。
【請求項5】
前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であり、
前記受光部は、四角形であり、1の角部が上側に位置することを特徴とする請求項4に記載の出射装置。
【請求項6】
前記反射光を前記受光部に導く受光レンズを備え、
前記受光レンズは、光学的中心軸を複数有し、
前記光学的中心軸は、前記受光部の内側に位置することを特徴とする請求項4又は5に記載の出射装置。
【請求項7】
前記受光レンズは、主レンズと、補助レンズとを備え、
前記補助レンズは、前記主レンズの下側に配置され、
前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より下側に位置することを特徴とする請求項6に記載の出射装置。
【請求項8】
前記補助レンズは、前記左右方向に2つ並べて設けられ、
一方の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の一方側に位置し、
他の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の他方側に位置することを特徴とする請求項7に記載の出射装置。
【請求項9】
前記主レンズは円形であり、
前記補助レンズは、前記主レンズにおける前記補助レンズに隣接する部位と同じ形状を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の出射装置。
【請求項10】
前記受光部と前記受光レンズとを支持する筐体と、
前記筐体内において、前記受光レンズから入射した前記光の一部を反射して前記受光部に導く反射部と
を備えたことを特徴とする請求項6から9のいずれかに記載の出射装置。
【請求項11】
前記筐体内において前記受光部よりも下側に設けられ、前記反射部よりも前記光を前記受光部に導き難い難反射部を備え、
前記反射部は、少なくとも前記受光部よりも上側に到達した前記光を反射して、前記受光部に導くことを特徴とする請求項10に記載の出射装置。
【請求項12】
前記受光部は、四角形であり、一の角部が上側に位置し、
前記反射部は、前記一の角部を形成する一対の辺の夫々から延びることを特徴とする請求項11に記載の出射装置。
【請求項13】
前記出射部と前記受光レンズとは互いに隣に配置されていることを特徴とする請求項7から12のいずれかに記載の出射装置。
【請求項14】
前記出射部に前記光を出射させる出射制御手段と、
前記受光部によって受光される前記光を含む信号を、等価時間サンプリング法によるサンプリング間隔でサンプリングする等価時間サンプリング手段と
を備え、
前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間に応じて、出射する前記光の輝度を変化させることを特徴とする請求項4から13のいずれかに記載の出射装置。
【請求項15】
前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させることを特徴とする請求項14に記載の出射装置。
【請求項16】
前記出射制御手段は、前記出射部に電圧を供給する電源回路を備え、
前記電源回路は、
DC/DCコンバータと、
前記DC/DCコンバータの出力側に接続される第一の抵抗器と、グラウンドに接続される第二の抵抗器とを含み、前記DC/DCコンバータのリファレンス入力端子に分割電圧を入力し、前記DC/DCコンバータの出力電圧の設定に用いられる分割抵抗器と、
パルス信号が入力される積分回路と、
前記積分回路の出力側と前記リファレンス入力端子との間に設けられる第三の抵抗器とを備え、
前記積分回路にパルス信号が入力され、前記リファレンス入力端子に加えられる電圧が変動し、前記DC/DCコンバータの出力電圧が変動することで、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させることを特徴とする請求項15に記載の出射装置。
【請求項17】
前記等価時間サンプリング手段は、
前記出射部によって前記光が出射される前に、前記受光部によって受光された信号を取得する第一取得手段と、
前記出射部によって前記光が出射された後で、前記等価時間サンプリング法による前記サンプリング間隔で、前記受光部によって受光された信号を取得する第二取得手段と、
前記第一取得手段によって取得された信号と、前記第二取得手段によって取得された信号との差に基づく信号を取得する第三取得手段と、
前記第三取得手段によって取得された信号の符号化を行う符号化手段と
を備えたことを特徴とする請求項14から16のいずれかに記載の出射装置。
【請求項18】
前記受光部によって受光された信号のうち、前記光より周波数の低い帯域を通過させるローパスフィルタを備え、
前記第一取得手段は、前記ローパスフィルタを通過した後の信号を取得することを特徴とする請求項17に記載の出射装置。
【請求項19】
前記受光部から受光された信号に基づいて、対象物との距離を取得する距離取得手段を備えたことを特徴とする請求項4から18のいずれかに記載の出射装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、光等を出射する出射装置等に関する。
続きを表示(約 13,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、自動車に装着され、電磁波を出射する出射装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の符号変調方式レーダ測距装置は、符号変調又はスペクトル拡散された電磁波を出射する。符号変調方式レーダ測距装置は、自動車等の測距対象物で反射した電磁波を受信器で受信し、測距対象物までの距離を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開平11−83991号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
測距対象物までの距離を検出する際に用いられる電磁波としては、例えば、赤外線等の光などが用いられる。自動車の走行車線の左右方向の端部及び外側(以下、単に「走行車線の外側」という。)には、例えば、道路の中央線、路側帯、及び歩道の縁石等に設けられた反射板が存在する。このため、上記の出射装置によって出射された光は、特に、走行車線の外側に設けられた反射板に反射される。よって、出射装置が自動車を検出する場合に、走行車線の外側に設けられた反射板に反射された光を誤検出し、自動車を検出する精度が低下する可能性がある。
【0005】
本発明の目的は、例えば、車両の検出精度を向上させる出射装置等を提供することなどである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
(1)出射装置は、第一車両に装着され、前記第一車両の前方又は後方である出射方向に光を出射し、前記出射方向に位置する第二車両を検出する出射装置であって、前記光を出射する領域である出射領域に前記光を集中させて出射する指向特性を有する出射部を備え、前記出射領域は、遠い位置である遠方位置に対応する部位である第一部位の左右方向の幅が、前記第一部位より下側の部位である第二部位の前記左右方向の幅より小さい形状である。
【0007】
直線状の走行車線を走行する第一車両に配置された出射装置から出射方向を見た場合、第二車両は、出射装置から遠い位置にあるほど、上方に位置し、且つ小さくなる。また、走行車線は、出射装置から遠い位置ほど、上方に位置し、且つ左右方向の幅は小さくなる。本発明においては、出射領域は、遠方位置に対応する部位である第一部位の左右方向の幅が、第一部位の下側の部位である第二部位の左右方向の幅より小さい。第一部位は、第二車両が遠方位置にある場合に当該第二車両を検出するための部位である。第二部位は、第二車両が近い位置にある場合に当該第二車両を検出するための部位である。第二車両の大きさと、走行車線の左右方向の幅に合わせて、出射領域が設定されている。このため、出射領域を直線状の走行車線に合わせた場合に、走行車線の外側の反射板に照射される出射領域の光が小さくなる。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。故に、第二車両の検出精度が向上する。なお、出射領域において、第一部位と第二部位との間は分断されるとよい。また、出射領域は、第一部位から第二部位まで連続するとよい。
【0008】
なお、例えば、出射部は、光を生成する生成部と、生成部によって生成された光を屈折させて出射領域に光を出射する出射レンズ部とを備える。この場合、出射装置は、出射レンズ部によって光を屈折させることで、出射領域に光を集中させることができる。よって、生成部の形状を、出射領域に光を出射する特殊な形状にする必要がない。よって、生成部のコストを低減できる。なお、生成部は、LED(Light Emitting Diode)とすればよい。また、生成部は、特にLD(Laser Diode)とするとよい。この場合、出射装置がフロントガラスの内側に装着された場合でも、フロントガラスを透過させて、より遠くの第二車両に光を到達させることができる。
【0009】
また、出射領域は、四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の辺の少なくとも一方が、上方向に向かうほど、出射領域の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線の左右方向の少なくとも一方側の反射板に照射される光の輝度が小さくなりやすい。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。よって、第二車両の検出精度が向上する。
【0010】
(2)前記出射装置において、前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であるとよい。第一車両に配置された出射装置から走行車線を見た場合、走行車線は台形となる。このため、第二車両に設けられた反射板は、光が集中する台形の範囲に入る場合が多い。よって、出射領域が台形とは異なる形状である場合に比べて、走行車線の外側の反射板に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、第二車両の反射板に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、第二車両をより確実に検出できる。
【0011】
なお、出射領域は、三角形又は四角形であり、左右方向に互いに対向する一対の辺の両方が、上方向に向かうほど、出射領域の内側に傾く形状であるとよい。この場合、走行車線の左右方向の両方の反射板に照射される光の輝度が小さくなりやすい。よって、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、走行車線の外側の反射板を誤検出する可能性が低くなる。よって、第二車両の検出精度が向上する。
【0012】
ところで、出射領域は、走行車線の外側の反射板の影響を排除できる形状の三角形でもよい。しかし、三角形の上側の頂点の部分は点となるので、第一車両が走行車線の中央から左右にずれた場合、第二車両を検出できなくなる可能性が高くなる。そこで、第一車両が走行車線の中央から左右にずれた場合でもより確実に検出できるように、上辺を設け、出射領域を台形としている。台形状の出射領域の上辺の長さは、例えば、第二車両の検出対象距離の位置における走行車線に対応する長さであるとよい。
【0013】
また、例えば、出射装置は、第一車両において、出射方向が水平方向になるように装着可能な装着部を備えるとよい。また、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々と、出射装置から見た走行車線の左右の線とが平行に近くなるとよい。例えば、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々と、底辺とのなす角が、45度の場合、出射装置から見た走行車線の左右の線と左右方向とがなす角度が45度となるように設定するとよい。この場合、走行車線の外側の反射板に照射される光の輝度が小さくなり易く、かつ、第二車両の反射板に照射される光の輝度が大きくなり易い。故に、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、第二車両をより確実に検出できる。台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線よりもやや外側にあるとよい。この場合、出射装置から見た走行車線の左右の線の外側にある反射板に光が照射され難いとよい。また、望ましくは、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線と同じ位置にあるとよい。さらに望ましくは、台形状の出射領域の左右に位置する斜辺の夫々が、出射装置から見た走行車線の左右の線の内側にあるとよい。また、出射領域は、例えば、幹線道路など、左右方向の幅が比較的広い道路にあわせるとよい。左右方向の幅が広い道路は、自動車の速度が速くなりやすいので、第二車両までの車間距離が、走行の安全性の面で重要になる。その速度が速くなりやすい道路において出射装置が用いられることで、走行の安全性が向上する。
【0014】
(3)前記出射装置における前記出射領域において、前記第一部位の前記光の輝度は、前記第二部位の前記光の輝度より大きいとよい。この場合、第一部位の光の輝度が、第二部位の光の輝度以下である場合に比べて、より遠くに光を到達させることができる。遠方位置にある第二車両を検出するための第一部位の輝度が大きく、より遠くに光を到達させることができるので、出射装置から出射された光を検知して第二車両を検出する場合に、より遠くの第二車両を検出できる。
【0015】
(4)前記出射装置は、前記出射部によって出射された前記光が反射した反射光を受光する受光部を備え、前記受光部の上部は、前記出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う形状を有するとよい。この場合、受光部が、光の出射領域の上部に沿う形状を有しない場合に比べて、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。よって、出射装置は、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。
【0016】
なお、受光部としては、例えば、1つのフォトダイオードが使用される。1つのフォトダイオードが用いられる場合、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積が小さければ、感度が低下する。しかし、本発明のように、受光部が、光の出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う形状とし、出射領域に出射された光の受光に使用可能な面積を大きくすることで、1つのフォトダイオードであっても感度が向上する。よって、出射装置は、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。
【0017】
(5)前記出射装置において、前記出射領域は、前記出射方向を法線とする平面に投影される形状が、前記第一部位が上部、前記第二部位が下部となる台形状であり、前記受光部は、四角形であり、1の角部が上側に位置するとよい。四角形の受光部の1の角部が上側に位置する場合、上側の角部を形成する2つの辺の両方が、台形状の出射領域の反射光が入射する領域の上部に沿う。このため、四角形の上側の辺が左右方向と平行になるように受光部が配置される場合に比べて、受光部の受光面積のうち、出射領域に出射された光の反射光の受光に使用可能な面積を大きくすることができる。よって、より広い範囲の光を受光することができる。故に、出射装置は、四角形の受光部を使用した状態で、第二車両の検出精度をさらに向上させることができる。
【0018】
(6)前記出射装置は、前記反射光を前記受光部に導く受光レンズを備え、前記受光レンズは、光学的中心軸を複数有し、前記光学的中心軸は、前記受光部の内側に位置するとよい。ここで、受光部の受光領域を広角化するためには、受光部の面積を大きくしたり、受光レンズの焦点距離を短くしたりするなどの手段が考えられる。受光部の面積を大きくすると、受光部の電気容量が大きくなり、光を受光したときの波形がなまり易くなる。このため、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。よって、受光部を大きくすることには、限界がある。また、受光レンズの焦点距離を短くする場合、受光レンズの面積が小さくなり、受光レンズの集光能力が低下する。このため、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。このため、受光レンズの焦点距離を短くすることには、限界がある。
【0019】
本発明では、受光レンズは、光学的中心軸を複数有する。このため、1つの光学的中心軸を有するレンズの場合に比べて、受光部が受光可能な受光領域が大きくなる。すなわち、受光部の面積を大きくすることなく、受光領域を大きくすることができる。受光領域が大きくなるので、より広い範囲に位置する第二車両を検出することができ、第二車両の検出精度が向上する。
【0020】
また、1つの光学的中心軸を有する場合と比較して、受光レンズが小さくなって集光能力が低下することを抑制しつつ、受光領域を大きくすることができる。受光領域が大きくなるので、より広い範囲に位置する第二車両を検出することができ、第二車両の検出精度が向上する。
【0021】
(7)前記出射装置において、前記受光レンズは、主レンズと、補助レンズとを備え、前記補助レンズは、前記主レンズの下側に配置され、前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より下側に位置するとよい。この場合、主レンズのみが設けられている場合よりも、より下側の光を受光部に導くことができる。よって、主レンズのみが設けられている場合よりも、受光部が下側の光を受光できる領域が大きくなる。
【0022】
ここで、出射装置から見た場合、出射装置から第二車両までの距離が遠いほど、第二車両の反射板は、上側に位置し、出射装置から第二車両までの距離が近いほど、第二車両の反射板は下側に位置する。本発明においては、下側の光を受光できる領域が大きくなることで、上下方向における光を受光できる領域が大きくなる。よって、主レンズのみが設けられている場合に比べて、第二車両の反射板を検出できる距離の範囲が大きくなる。また。1つのレンズで受光範囲を大きくする場合に比べて、レンズが大きくなり過ぎない。よって、出射装置が大型化する可能性を低減できる。また、補助レンズは主レンズよりも小さいとよい。
【0023】
(8)前記出射装置において、前記補助レンズは、前記左右方向に2つ並べて設けられ、一方の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の一方側に位置し、他の前記補助レンズの前記光学的中心軸は、前記主レンズの前記光学的中心軸より前記左右方向の他方側に位置するとよい。この場合、補助レンズは、主レンズの下側において、左右方向に2つ並べて設けられている。よって、1つの補助レンズが設けられている場合に比べて、受光領域の下側の部位の受光範囲が左右方向に大きくなる。本発明では、第二部位は、第一部位より下側に位置するので、出射領域の下部の左右方向の幅は、上部の左右方向の幅よりも大きくなる傾向にある。しかし、2つの補助レンズが設けられていることによって、出射領域の下部の幅に合わせて受光範囲を設定することができる。よって、出射領域に出射された光の反射光をより確実に受光することができ、第二車両の検出精度がさらに向上する。また、一方の補助レンズが、他方の補助レンズと左右対称の形状であるとよい。また、一方の補助レンズの光学的中心軸と、他方の補助レンズの光学的中心軸とが、主レンズの光学的中心軸を基準として左右対称の位置にあるとよい。
【0024】
なお、主レンズと補助レンズとは、一体形成されるとよい。この場合、主レンズと補助レンズとを別々に形成する場合に比べて、主レンズと補助レンズとの境界線で光が屈曲及び反射し難い。よって、主レンズと補助レンズとが別々に形成されている場合に比べて、受光部により確実に光を導くことができる。よって、第二車両の検出精度が向上する。
【0025】
(9)前記出射装置において、前記主レンズは円形であり、前記補助レンズは、前記主レンズにおける前記補助レンズに隣接する部位と同じ形状を有するとよい。この場合、主レンズと補助レンズとの焦点距離が同じ状態で、反射光が受光部に受光される。よって、主レンズと補助レンズとの焦点距離が互いに異なる場合に比べて、第二車両の検出精度が向上する。
【0026】
(10)前記出射装置は、前記受光部と前記受光レンズとを支持する筐体と、前記筐体内において、前記受光レンズから入射した前記光の一部を反射して前記受光部に導く反射部とを備えるとよい。この場合、反射部が設けられていない場合に比べて、受光部に到達する反射光の輝度が大きくなる。よって、出射装置は、より確実に第二車両を検出できる。
【0027】
(11)前記出射装置は、前記筐体内において前記受光部よりも下側に設けられ、前記反射部よりも前記光を前記受光部に導き難い難反射部を備え、前記反射部は、少なくとも前記受光部よりも上側に到達した前記光を反射して、前記受光部に導くとよい。出射領域の第二部位の周辺からの光の一部は、主レンズ又は補助レンズを介して、受光部よりも上側に到達する。受光部よりも上側に到達した光は、反射部によって受光部に導かれる。このため、出射装置は、近くの第二車両をより確実に検出できる。一方、出射領域の第一部位の周辺からの光の一部は、受光部よりも下側に到達する。受光部よりも下側には、難反射部が設けられているため、光が反射し難い。出射装置の第一部位の光が出射される位置の走行車線は、左右方向の幅が狭く、走行車線の外側の反射板に光が照射されやすいが、難反射部によって、受光部に導かれ難いので、反射板を誤検出する可能性をさらに低減できる。
【0028】
(12)前記出射装置において、前記受光部は、四角形であり、一の角部が上側に位置し、前記反射部は、前記一の角部を形成する一対の辺の夫々から延びるとよい。この場合、反射部に反射された光が、より確実に受光部に到達する。よって、第二車両の検出精度が向上する。
【0029】
(13)前記出射装置において、前記出射部と前記受光レンズとは互いに隣に配置されるとよい。この場合、出射部と受光レンズとの間が離れている場合に比べて、出射領域と、受光部によって受光される領域とが重なりやすい。よって、第二車両の検出精度が向上する。
【0030】
(14)前記出射装置は、前記出射部に前記光を出射させる出射制御手段と、前記受光部によって受光される前記光を含む信号を、等価時間サンプリング法によるサンプリング間隔でサンプリングする等価時間サンプリング手段とを備え、前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間に応じて、出射する前記光の輝度を変化させるとよい。例えば、出射装置から第二車両までの距離が近ければ近いほど、受光部に受光される反射光の輝度が大きくなりやすい。また、例えば、発光側のレンズの特性、又は、受光側のレンズの特性等によって、出射装置から第二車両までの距離が、所定範囲の距離である場合に、受光部に受光される反射光の輝度が大きくなる場合がある。受光部によって受光される反射光の輝度が大きくなると、受光部によって受光された反射光に基づく電圧を、アンプ回路等で増幅する場合に、アンプ回路が飽和する可能性がある。このため、アンプ回路の飽和した後に、正常な状態に戻るのに時間を要し、第二車両の検出精度が低下する可能性がある。
【0031】
等価時間サンプリング法では、第二車両までの距離に応じて、発光部から光が出射されてから、サンプリングされるまでの時間が変化する。本発明では、発光部から光が出射されてから、サンプリングされるまでの時間に応じて、出射される光の輝度が変化する。このため、例えば、アンプ回路が飽和する可能性のある範囲では、発光部から出射される光の輝度を低下させることができる。よって、アンプ回路が飽和する可能性が低減される。また、飽和した場合でも、飽和からのリカバリー時間を短縮できる。よって、第二車両の検出精度が向上する。また、光の輝度が変化せず、遠方の第二車両を検出するための輝度で常に光が出射される場合に比べて、消費電力が低減される。また、等価時間サンプリング法は、光が出射されない時間があるので、強い光が、連続して出力され続けることが防止される。
【0032】
ところで、光のパルスの周波数は高い(例えば、パルスの周波数の単位がナノセック)ため、非常に高いサンプリング周波数が要求され、部品が高価になる等の問題が発生する場合がある。そこで、本発明では、等価サンプリング法によって、サンプリングを行っている。
【0033】
なお、出射装置は、第二車両を検出する距離の範囲において、最も遠い位置まで光を到達させるために必要な強度の光を出射する。このため、光の強度が強くなる場合がある。また、例えば出射装置を車室内に設置する場合、フロントガラス等を透過させる必要があるため、光の強度がさらに強くなる場合がある。強度の強い光を出射し続ける場合、人の目などへの影響を考慮する必要がある。よって、光を出射し続けるのではなく、パルス状の光を出射し、光を出射していない時間を設けることで、光の強度の平均値を小さくする。これによって、人の目などへの影響を軽減することができる。例えば、パルス同士の間隔をパルスの幅よりも2倍大きくするとよい。さらに望ましくは、パルス同士の間隔を、パルス幅よりも1000倍以上に大きくするとよい。
【0034】
(15)前記出射装置において、前記出射制御手段は、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させるとよい。出射装置から第二車両までの距離が近ければ近いほど、受光部によって受光される光の輝度が大きくなりやすい。本発明では、光を出射してから等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い光が発光部から出射される。このため、光の輝度が調整されない場合に比べて、出射装置から第二車両までの距離が近い場合に受光される光の輝度を低下させることができる。よって、アンプ回路が飽和する可能性を低減でき、第二車両の検出精度が向上する。
【0035】
(16)前記出射装置において、前記出射制御手段は、前記出射部に電圧を供給する電源回路を備え、前記電源回路は、DC/DCコンバータと、前記DC/DCコンバータの出力側に接続される第一の抵抗器と、グラウンドに接続される第二の抵抗器とを含み、前記DC/DCコンバータのリファレンス入力端子に分割電圧を入力し、前記DC/DCコンバータの出力電圧の設定に用いられる分割抵抗器と、パルス信号が入力される積分回路と、前記積分回路の出力側と前記リファレンス入力端子との間に設けられる第三の抵抗器とを備え、前記積分回路にパルス信号が入力され、前記リファレンス入力端子に加えられる電圧が変動し、前記DC/DCコンバータの出力電圧が変動することで、前記光を出射してから前記等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い前記光を前記出射部に出射させるとよい。この場合、積分回路からの出力によってリファレンス入力端子に入力される電圧を変動させることで、光を出射してから等価時間サンプリング手段によってサンプリングされるまでの時間が短いほど、輝度の弱い光を発光部に出射させる機能を実現できる。
【0036】
(17)前記出射装置において、前記等価時間サンプリング手段は、前記出射部によって前記光が出射される前に、前記受光部によって受光された信号を取得する第一取得手段と、前記出射部によって前記光が出射された後で、前記等価時間サンプリング法による前記サンプリング間隔で、前記受光部によって受光された信号を取得する第二取得手段と、前記第一取得手段によって取得された信号と、前記第二取得手段によって取得された信号との差に基づく信号を取得する第三取得手段と、前記第三取得手段によって取得された信号の符号化を行う符号化手段とを備えるとよい。
【0037】
受光部によって取得される信号には、回路ノイズ、外来電気ノイズ、外来光ノイズなどの各種ノイズが含まれる場合がある。反射光の信号レベルは非常に小さいので、ノイズの影響によって、S/N比が低下すると、感度劣化の要因となり、第二車両を検出可能な距離が短くなる場合がある。S/N比を改善する手段として、バンドパスフィルター(BPF)を使用することが考えられるが、反射光の信号波形は矩形波であるので、BPFの帯域を狭帯域にすると、反射光の信号の波形が崩れる場合がある。このため、感度劣化の要因となり、第二車両を検出可能な距離が短くなる場合がある。
【0038】
本発明では、光が出射される前に取得された信号と、等価サンプリング法によるサンプリング間隔で取得された信号との差に基づく信号が取得され、符号化が行われる。第一取得手段によって取得される信号は、反射光を含まない信号であり、ノイズの信号となる。第二取得手段によって取得される信号は反射光とノイズとを含む信号である。反射光とノイズを含む信号と、ノイズの信号との差に基づく信号が取得され、符号化が行われるので、S/N比を向上することができる。また、BPFが使用されないので、反射光の波形が崩れ難い。よって、感度劣化する可能性が低くなり、第二車両を検出可能な距離が長くなる。
【0039】
(18)前記出射装置は、前記受光部によって受光された信号のうち、前記光より周波数の低い帯域を通過させるローパスフィルタを備え、前記第一取得手段は、前記ローパスフィルタを通過した後の信号を取得するとよい。発光部によって出射される光と同じ周波数帯域のノイズを含んだ信号が第一取得手段によって取得される場合、第三取得手段によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳されてしまう可能性がある。本発明では、ローパスフィルタによって、光と同じ周波数帯域のノイズが低減され、第一取得手段によって取得される。このため、第三取得手段によって、光と同じ周波数帯域で変動するノイズが、光の信号に重畳される可能性が低くなる。よって、感度劣化する可能性が低くなり、第二車両を検出可能な距離が長くなる。
【0040】
(19)前記出射装置は、前記受光部から受光された信号に基づいて、対象物との距離を取得する距離取得手段を備えるとよい。この場合、出射装置は、第二車両との車間距離を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
自車両2の車内から前方を見た図である。
レーザ車間距離計1の電気的構成を示すブロック図である。
光ユニット7の斜視図である。
光ユニット7の平面図である。
レーザ車間距離計1から前方を見た場合における出射領域40の形状を示す 図である。
図5に示す位置より近い位置に他車両3がある場合の図である。
出射領域40の輝度等を示す図である。
投光レンズ711と受光レンズ76が取り外された状態の光ユニット7の正 面図である。
光ユニット7の正面図である。
光ユニット7における受光ユニット74の縦断面図である。
他車両3とレーザ車間距離計1との距離の測定方法を説明するための図で ある。
他車両3とレーザ車間距離計1との距離の測定方法を説明するための他の 図である。
出射制御回路60を示すブロック図である。
受光制御回路80を示すブロック図である。
図14に示す受光制御回路80による受光制御の一例を示す図である。
パルス生成回路85のブロック図である。
変形例に係る出射領域41を示す図である。
レーザ車間距離計1の外観図である。
テーブル961を示す図である。
テーブル962を示す図である。
テーブル963を示す図である。
テーブル964を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
以下、本発明の一例であるレーザ車間距離計1について、図面を参照して説明する。以下の説明において、図1の紙面上側、下側、右側、左側、表面側、裏面側を、夫々、レーザ車間距離計1及び自車両2の上側、下側、右側、左側、後側、前側として説明する。
【0043】
図1及び図2を参照し、レーザ車間距離計1の概要について説明する。レーザ車間距離計1は、自車両2に装着され、自車両2の前方又は後方である出射方向に光を出射する。本実施形態において、光が出射される出射方向は、レーザ車間距離計1の前方向である。レーザ車間距離計1は、出射方向に位置する他車両3(図5及び図6参照)の反射板31(図5及び図6参照)からの反射光を受光し、他車両3との距離と、レーザ車間距離計1との間の距離を測定する。本実施形態においては、他車両3の反射板31は、他車両3の背面32の下部において、左右方向に離間して設けられている(図5及び図6参照)。
【0044】
図1は、自車両2の車内から前方を見た様子を示している。図1においては、ルームミラー29は点線で示している。レーザ車間距離計1は、ルームミラー29より前方に配置されている。
【0045】
図1に示すように、レーザ車間距離計1は、本体部11及び装着部19を備えている。装着部19は、取付部191及び支柱部192を含む。本体部11は、略直方体状である。本体部11の上部から、支柱部192が上方に延びる。取付部191は、支柱部192の上端に設けられている。取付部191は、略四角形の板状であり、例えば、両面粘着テープ又は吸盤等によって、フロントガラス91の左右方向中央部且つ上部貼り付けられる。これによって、レーザ車間距離計1が、フロントガラス91に装着された状態となる。装着部19は、角度を変更可能に、本体部11を支持する。このため、自車両2において、出射方向が水平方向になるように、レーザ車間距離計1を自車両2に装着可能である。レーザ車間距離計1は、他の設置位置、例えばルームミラー29の背面に取り付ける取付部を備えるようにしてルームミラー29の背面に取り付けるようにしてもよいが、本実施形態のようにフロントガラス91に取り付けるようにするとよい。このようにすれば、レーザ車間距離計1とフロントガラス91との間の相対距離が車両の振動によって変化してしまうことを抑制でき、レーザ車間距離計1の測定精度を他の設置位置よりも高めることができる。
【0046】
図2に示すように、レーザ車間距離計1の本体部11は、CPU101、発光回路102、受光回路103、音声回路104、スピーカ105、ROM106、RAM107、及び光ユニット7を備えている。光ユニット7は、出射ユニット71と受光ユニット74とを備えている。出射ユニット71は、LD(Laser Diode)72を備えている。出射ユニット71は、光を出射可能である。受光ユニット74は、フォトダイオード75を備えている。受光ユニット74は、出射ユニット71から照射され、反射板31等によって反射された光を受光可能である。光ユニット7によって発光及び受光される光は、本体部11の前面に設けられた透明板(図示外)及びフロントガラス91を透過する。
【0047】
CPU101は、発光回路102、受光回路103、音声回路104、ROM106、及びRAM107に電気的に接続されている。ROM106は、CPU101がレーザ車間距離計1を制御するためのプログラムなどを記憶する。RAM107は、種々のデータを一時的に記憶する。
【0048】
発光回路102は、LD72に電気的に接続されている。CPU101は、発光回路102を介して、LD72の点灯及び消灯を制御する。受光回路103は、フォトダイオード75に電気的に接続されている。受光回路103は、フォトダイオード75によって受光された光に基づく信号を、CPU101に伝達する。CPU101は、伝達された信号に基づき、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離を測定する。
【0049】
音声回路104は、スピーカ105に電気的に接続されている。CPU101は、音声回路104を制御して、スピーカ105から音声を出力する。例えば、CPU101は、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離が、所定の距離以下となった場合に、スピーカ105から音声を出力する。これによって、CPU101は、自車両2を運転する運転者に、他車両3とレーザ車間距離計1との間の距離が、所定の距離以下となったことを報知する。また、例えば、CPU101は、レーザ車間距離計1と他車両3との距離が、所定時間(例えば0.3秒)の間に所定の距離(例えば、10m)以上短くなった場合に、スピーカ105から音声を出力する。これによって、CPU101は、自車両2を運転する運転者に、他車両3が接近していることを報知する。
【0050】
図3及び図4を参照し、光ユニット7の概略構成について説明する。図3及び図4に示すように、光ユニット7においては、出射ユニット71と受光ユニット74とが一体的に形成されている。出射ユニット71と受光ユニット74とは、互いに隣接している。このため、受光ユニット74の前面に設けられた受光レンズ76が、出射ユニット71と隣接している。受光ユニット74は、出射ユニット71の右側に設けられている。
(【0051】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

株式会社ユピテル
機器
株式会社ユピテル
出射装置
株式会社ユピテル
ユニット
株式会社ユピテル
車載機器
株式会社ユピテル
車載機器
株式会社ユピテル
車載機器
株式会社ユピテル
車載機器
株式会社ユピテル
アダプタ
株式会社ユピテル
表示装置
株式会社ユピテル
システム等
株式会社ユピテル
システム等
株式会社ユピテル
システム等
株式会社ユピテル
電源制御装置
株式会社ユピテル
車両用ルームミラー
株式会社ユピテル
装置及びプログラム
株式会社ユピテル
装置及びプログラム
株式会社ユピテル
装置及びプログラム
株式会社ユピテル
装置及びプログラム
株式会社ユピテル
装置及びプログラム
株式会社ユピテル
取付器具及び電子機器
株式会社ユピテル
装置およびプログラム
株式会社ユピテル
システム及びプログラム
株式会社ユピテル
システム及びプログラム
株式会社ユピテル
システム及びプログラム
株式会社ユピテル
システム及びプログラム
株式会社ユピテル
電子機器及びプログラム
株式会社ユピテル
表示装置およびプログラム
株式会社ユピテル
システムおよびプログラム等
株式会社ユピテル
システム、及びプログラム等
株式会社ユピテル
システムおよびプログラム等
株式会社ユピテル
システムおよびプログラム等
株式会社ユピテル
車両用システム及びプログラム
株式会社ユピテル
ゴルフ支援装置及びプログラム
株式会社ユピテル
車両用システム及びプログラム
株式会社ユピテル
車載機器およびドライブレコーダ
株式会社ユピテル
撮影装置及びドライブレコーダー等
続きを見る