JP2002286844A

JP2002286844A - 距離測定装置

Info

Publication number: JP2002286844A
Application number: JP2001092683A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Sugawara; 菅原　　良一; Kosho Yamaguchi; 晃章山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な光学系の追加により、発光モニタ、受
光モニタ、汚れモニタなどの機能を発揮できる距離測定
装置を提供すること。【解決手段】筐体３１内部の上部には、送受信部１の
発光系として、筐体３１の後方から前方に向かって、レ
ーザダイオード５、発光レンズ７、一対のミラー２１
ａ、２１ｂ、投射窓１１が配置されている。投射窓１１
には、透明のカバーである窓部材３５が填め込まれてい
る。また、筐体３１内部には、受光系が設けられてお
り、この受光系は、筐体３１の前方から後方に向かっ
て、透明の受光カバー３７、受光レンズ１７、フォトダ
イオード１９及び受光回路３９を備えた受光基板４１が
配置されている。特に、筒状部材４３を斜めに貫いて、
左右一対の連通孔４５が設けられ、その連通孔４５を貫
く様に、受光したレーザ光を案内する導光部材４７が嵌
挿されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両に搭載
され、光波によって先行車等と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、車両に搭載される距離測定装
置として、例えばレーザ光によって先行車等の障害物と
の距離を測定する装置（レーザレーダ）が知られてい
る。この距離測定装置は、レーザダイオードを断続的に
発光させて車両の前方に照射し、前方の障害物からの反
射光をフォトセンサで検出し、発光時刻と受光時刻との
時間差に基づいて、障害物までの距離を測定する装置で
ある。

【０００３】上述した距離測定装置においては、装置の
異常や故障の検出を行うために、例えばレーザダイオー
ドを含む発光回路の動作状態を監視する発光モニタ
や、フォトセンサを含む受光回路の動作状態を監視する
受光モニタが使用されている。また、これとは別に、
レーザ光が射出される窓のガラスに汚れが付着している
と、正確な距離の測定ができないので、ガラスの汚れ状
態を監視する汚れモニタも知られている。

【０００４】前記発光モニタとしては、通常の距離測
定のためのフォトセンサとは別に、レーザダイオードか
ら発光されるレーザ光を受光する専用のモニタ用の受光
素子を設け、そのモニタ用の受光素子の受光状態によっ
て、発光回路の異常（実際に発光しているか否か）を検
出するものがある。

【０００５】また、前記受光モニタとしては、（通常
の距離測定用の）レーザダイオードとは別に、専用のモ
ニタ用の発光素子（例えばＬＥＤ）を設け、このＬＥＤ
からの光を正常に受光するか否かによって、受光回路の
異常を検出するものがある。更に、前記汚れモニタとしては、（通常の距離測定用
の）レーザダイオードとは別に、専用のモニタ用の発光
素子（例えばＬＥＤ）を設け、このＬＥＤから出射した
光の反射に基づいて、汚れの検出を行うものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した技
術では、下記の様な問題があり、一層の改善が求められ
ていた。つまり、発光モニタとして、モニタ専用の受光
素子を設ける場合や、受光モニタとして、モニタ専用の
発光素子を設ける場合、更には、汚れセンサとして、モ
ニタ専用の発光素子を設ける場合には、部品点数が増加
し、それに伴う製造工程の複雑化やコストの上昇という
問題があった。

【０００７】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れたものであり、簡易な光学系の追加により、発光モニ
タ、受光モニタ、汚れモニタなどの機能を発揮できる距
離測定装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）請
求項１の発明は、探査光（例えばレーザ光）を発光する
発光手段（例えば発光素子；レーザダイオード）と、探
査光を出射する窓（例えば出射窓）と、探査光の反射光
を受光する受光手段（例えば受光素子：フォトダイオー
ド）と、を備え、受光手段によって受光した反射光に基
づいて反射物体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。

【０００９】本発明では、窓には、探査光を透過させる
とともにその一部を反射又は散乱させる窓部材を配置
し、しかも、窓の内側には、窓部材により反射又は散乱
した光を受光して導く導光手段（例えば光ファイバーか
らなる導光部材）を配置する。そして、導光手段の一端
（例えば入力端）を、窓部材に近接させたり又は窓部材
に接触させて、窓部材の内側面に対向させ、且つ導光手
段の他端（例えば出力端）を受光手段に対向させてい
る。

【００１０】これにより、本発明では、探査光を窓から
出射する場合には、窓部材で反射・散乱した光（反射散
乱光）を、導光手段に導入して受光手段まで案内するこ
とができる。従って、探査光を出射した場合に、受光手
段によって反射散乱光を検知できれば、この距離測定装
置の発光系及び受光系が正常であること、例えば探査光
の発光や受光手段による受光が、故障無く確実に行われ
ていることが分かる。

【００１１】つまり、従来の様に、別途、受光素子や発
光素子を取り付けなくても、導光手段という簡単な光学
系の追加により、距離測定装置の異常の検出を行うこと
ができる。（２）請求項２の発明では、導光部材を、窓部材の左右
に一対又は窓部材の上下に一対配置している。

【００１２】これにより、より精度良く、距離測定装置
の発光系や受光系の異常を検出することができる。特
に、一対の導光部材が、探査光の走査方向の両側に配置
されている場合には、単に、探査光の発光や受光手段に
よる受光が実施されていることが分かるだけでなく、探
査光が、その走査方向（例えば左右方向や上下方向）に
正しく走査されているかをも検知することができる。

【００１３】（３）請求項３の発明では、導光部材は、
その一端より入射した光を受光手段側に導く透明導光路
と、透明導光路より屈折率が低く且つ透明導光路の外周
を被覆する透明クラッド層とを備えている。本発明は、
導光部材の構成を例示したものである。これにより、導
光部材の一端から導入された光を、効率よく他端に導く
ことができる。

【００１４】（４）請求項４の発明では、導光部材の一
端の端部表面が、窓部材の内側面と平行となるように、
導光部材の一端側を斜めにカットしている。本発明で
は、導光部材の一端の端部表面と窓部材の内側面とが平
行であるので、窓部材の内側面にて反射・散乱した光
は、導光部材の一端からその内部に入光し易くなる。

【００１５】（５）請求項５の発明では、導光部材の他
端の端部表面が、受光部材の受光表面と平行となるよう
に、導光部材の他端側を斜めにカットしている。本発明
では、導光部材の他端の端部表面と受光部材の受光表面
とが平行であるので、導光部材の他端から出光した光
は、無駄なく受光部材にて受光されることになる。

【００１６】（６）請求項６の発明では、導光部材の一
端や他端にて斜めにカットした端部表面に、鏡面加工を
施している。これにより、導光部材の一端や他端で散乱
する光が低減するので、導光部材に達する光が少ない場
合でも、確実に装置の異常等の検出を行うことができ
る。

【００１７】（７）請求項７の発明では、窓部材の内側
面のうち、導光部材の一端が対向する部分に、光を反射
又は散乱させる透明フィルムを貼り付けている。これに
より、窓部材における光の透過率が高い場合でも、透明
フィルムにて反射・散乱した光を用いて、装置の異常の
検出等を行うことができる。

【００１８】（８）請求項８の発明では、導光手段の一
端を、距離を測定するために走査する探査光の走査範囲
外で、且つ走査範囲の近傍に配置している。これによ
り、導光手段は、通常の距離測定の支障となることがな
いので好適である。

【００１９】（９）請求項９の発明では、受光手段の受
光表面が、領域毎に受光が可能な分割受光領域を有する
場合に、導光部材の他端を、所定の分割受光領域に対向
して配置している。本発明では、受光手段が、例えば多
数の受光素子（フォトダイオード）等で構成されている
場合を例示している。この場合には、導光部材の他端に
対向する特定の受光素子に光が当たったときに、適正な
出力が得られた場合には、装置が正常であることが分か
る。

【００２０】（１０）請求項１０の発明では、距離測定
装置は、導光部材にて導かれた光に基づいて、発光手段
及び受光手段の少なくとも一方の異常を検出する第１モ
ニタ手段を備えている。本発明では、第１モニタ手段に
よって、導光部材にて導かれた光の強度等が、本来装置
が正常である場合の光の強度等と比較して、何らかの違
いがある（例えば強度が弱い）と判定された場合には、
発光手段及び受光手段の少なくとも一方に異常があると
判断することができる。

【００２１】尚、第１モニタ手段（例えば発光モニタ及
び受光モニタ）は、例えばマイクロコンピュータに記憶
されたプログラムにより実現することができる。（１１）請求項１１の発明では、第１モニタ手段は、導
光手段によって受光手段に導かれた光が、所定の第１判
定値以下の場合には、発光手段及び受光手段の少なくと
も一方に異常があると判定する。

【００２２】本発明は、第１判定値を用いた判定手法を
例示したものである。（１２）請求項１２の発明では、距離測定装置は、導光
手段によって受光手段に導かれた光に基づいて、窓部材
の表面の汚れの状態を検出する第２モニタ手段を備えて
いる。

【００２３】本発明では、第２モニタ手段によって、導
光部材にて導かれた光の強度等が、窓部材に汚れが少な
い場合の光の強度等と比較して、何らかの違いがある
（例えば強度が強い）と判定された場合には、窓部材に
多くの汚れが付着していると判断することができる。

【００２４】尚、第２モニタ手段（例えば汚れモニタ）
は、例えばマイクロコンピュータに記憶されたプログラ
ムにより実現することができる。（１３）請求項１３の発明では、第２モニタ手段は、導
光手段によって受光手段に導かれた光が、所定の第２判
定値以上の場合には、窓部材の表面の汚れの状態が所定
以上であると判定する。

【００２５】本発明は、第２判定値を用いた判定手法を
例示したものである。（１４）請求項１４の発明では、距離測定装置は、車両
に搭載され、光波により車両の前方の物体との距離を測
定する装置である。本発明は、距離測定装置は、車両に
搭載されて使用される例えばレーザレーダの様な装置で
あることを示している。

【００２６】これにより、車両前方の物体との距離が分
かるので、例えば追従制御等の各種の車両制御を行うこ
とができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の距離測定装置の好
適な実施の形態を、例（実施例）を挙げて図面に基づい
て詳細に説明する。（実施例）本実施例の距離測定装置は、車両に搭載され
て前方の先行車等の障害物などを検出することができる
レーザレーダである。

【００２８】ａ）まず、本実施例のレーザレーダのシス
テム構成及びその基本動作を説明する。図１に示す様
に、本実施例のレーザレーダは、レーザ光の発光系及び
受光系を有する送受信部１と、各種の演算処理等を行う
演算部３とを主要部として、下記の様に構成されてい
る。

【００２９】送受信部１は、その発光系として、パルス
状のレーザ光（探査光）を発生するレーザダイオード５
と、レーザ光を集光する発光レンズ７と、発光レンズ７
からのレーザ光を反射するスキャンミラー部９と、スキ
ャンミラー部９で反射した光を透過して前方に発射する
ための投射窓１１とを備えている。

【００３０】前記レーザダイオード５は、レーザ駆動回
路１３を介して演算部３に接続されており、演算部３か
らの駆動信号により、レーザ光を発射する。また、スキ
ャンミラー部９には、一対のミラー２１（図では一方の
揺動ミラー２１ａのみを記載）が設けられており、演算
部３からの駆動信号がミラー駆動部１５を介して入力さ
れると、揺動ミラー２１ａは電磁力により所定方向に揺
動する。

【００３１】これにより、レーザ光は、車両の前方（図
の左側）において、水平面の所定角度にわたり照射され
る（スキャンニングされる）。また、前記送受信部１
は、その受光系として、前方の障害物により反射したレ
ーザ光を受光する受光レンズ１７と、受光レンズ１７か
らの光を受けてその強度に対応する電圧を出力するフォ
トダイオード１９とを備えている。

【００３２】前記フォトダイオード１９の出力電圧は、
ＳＴＣ回路２１を介して所定レベル増幅された後に、可
変利得アンプ２３に入力される。この可変利得アンプ２
３は、Ａ／Ｄコンバータ２５を介して演算部３に接続さ
れ、演算部３により指示されたゲイン（利得）に応じて
入力電圧を増幅して、コンパレータ２７に出力する。

【００３３】コンパレータ２７は、可変利得アンプ２３
の出力電圧Ｖとしきい値Ｖ0とを比較し、Ｖ＞Ｖ0となっ
たときに、所定の反射光到達信号を時間計測回路２９へ
出力する。この時間計測回路２９には、演算部３からレ
ーザ駆動回路１３へ駆動信号を出力したことを意味する
スタートパルスＰＡも入力されている。

【００３４】そして、時間計測回路２９は、反射光到達
信号をストップパルスＰＢとし、２つのパルスＰＡ、Ｐ
Ｂの位相差（即ち入力時間差）を、２進デジタル信号に
符号化し、その値を演算部３に入力する。この演算部３
は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロ
コンピュータであり、このうち、ＲＯＭには、障害物と
の距離を算出するための演算式等が記憶されている。

【００３５】従って、演算部３では、入力時間差を示す
２進デジタル信号に基づいて、車速センサ等からのデー
タを加味して、障害物との距離を求めることができる。
尚、基本的には、（レーザ光の速度）×（入力時間差）
／２により、障害物との距離を求めることができる。

【００３６】ｂ）次に、本実施例のレーザレーダの要部
である光学的な構成について説明する。図２及び図３に
示す様に、送受信部１は略直方体状の筐体３１に収容さ
れており、筐体３１内部の上部には、送受信部１の発光
系として、筐体３１の後方（両図の左方）から前方に向
かって、レーザダイオード５、発光レンズ７、一対のミ
ラー２１ａ、２１ｂ、投射窓１１が配置されている。

【００３７】このうち、レーザダイオード５は、前記レ
ーザ駆動回路１９、ミラー駆動回路１５、演算部３等を
配置した発光基板３３（図３）に取り付けられている。
また、一対のミラー２１ａ、２１ｂのうち、固定ミラー
２１ｂは、その反射角が変化しない様に固定されてお
り、揺動ミラー２１ａは、その反射角を変更できる様
に、鉛直軸を中心にして電磁力により揺動可能に設けら
れている。

【００３８】前記投射窓１１には、透明のカバーである
窓部材３５が填め込まれている。尚、この窓部材３５
は、レーザ光の殆どを透過するが、レーザ光の一部が、
その内側面３４ａ及び外側面３５ｂの内面側３５ｃにて
反射及び散乱する（図６参照）。

【００３９】また、筐体３１内部には、上述した発光系
の下方に受光系が設けられており、この受光系は、筐体
３１の前方（両図の右方）から後方に向かって、透明の
受光カバー３７、受光レンズ１７、フォトダイオード１
９及び受光回路３９を備えた受光基板４１が配置されて
いる。尚、受光回路３９には、前記ＳＴＣ回路２１、可
変利得アンプ２３、Ａ／Ｄコンバータ２５、コンパレー
タ２７、時間計算回路２９等が配置されている。

【００４０】このうち、図３に示す様に、受光レンズ１
７及び受光基板４１は、その受光系の光路の周囲を覆う
ように、テーパ状の貫通孔４３ａを有する筒状部材４３
に取り付けられている。つまり、筒状部材４３の前側に
は、貫通孔４３ａの軸中心と一致する様に受光レンズ１
７が取り付けられ、その後側には、受光レンズ１７を通
過した反射光を受光する位置にフォトダイオード１９が
配置されている。

【００４１】特に本実施例では、前記筒状部材４３を斜
めに貫いて、筐体３１上部の発光系と筐体３１下部の受
光系とを連通する様に、左右一対の連通孔４５が設けら
れ、その連通孔４５を貫く様に、受光したレーザ光を案
内する導光部材４７が嵌挿されている。

【００４２】ｃ）次に、前記導光部材４７について説明
する。まず、導光部材４７自身の構成について説明する。導光部材４７は、図４（ａ）に示す様に、直径１ｍｍ程
度の円柱状（棒状）の透明な光ファイバーであり、その
両端は斜めにカットされている。つまり、導光部材４７
のレーザ光が入光する一端（入力端）４７ａとレーザ光
が出光する他端（出力端）４７ｂは、互いに平行となる
様に、例えば軸中心に対して所定の傾きとなるようにカ
ットされている。

【００４３】また、導光部材４７の中心側には、レーザ
光を案内する（即ち透明導光路を形成する）屈折率ｎ1
（例えば１．５）の透明な芯部材４７ｃが配置され、芯
部材４７ａの外周面全体には、屈折率ｎ2（例えば１．
４）の透明クラッド層４７ｄが形成されている。

【００４４】次に、導光部材４７の端部の取り付け位
置について説明する。前記導光部材４７の入力端４７ａは、図３に示す様に、
窓部材３５の下部にて窓部材３５に近接して（例えば１
ｍｍ程度の間隔をあけて）、窓部材３５の内側面３５ａ
と平行に配置されている。

【００４５】詳しくは、図５に示す様に、レーザ光（投
射光）の走査範囲の外側にて、その走査範囲と近接し
て、導光部材４７の入力端４７ａが配置されている。特
に本実施例では、導光部材４７の入力端４７ａが対向す
る窓部材３５の内側面３５ａに、透明フィルム４９が貼
り付けられている。この透明フィルム４９は、レーザ光
を散乱し易い性質を持つものであり、透明フィルム４９
の一端が、レーザ光の走査範囲にわずかにかかるように
配置されている。

【００４６】尚、導光部材４７の出力端４７ｂも、図３
に示す様に、フォトダイオード１９の上部にてフォトダ
イオード１９に近接して（例えば１ｍｍ程度の間隔をあ
けて）、フォトダイオード１９の表面と平行に配置され
ている。次に、導光部材４７の機能について説明する。

【００４７】図６（ａ）に示す様に、レーザ光が窓部材
３５を透過する際に、レーザ光の一部は、窓部材３５と
外界との界面、即ち窓部材３５の内側面３５ａ及び外側
面３５ｂの内表面３５ｃにて、反射及び散乱する。この
反射・散乱した光（反射散乱光）の一部は、導光部材４
７の入力端４７ａに達し、この入力端４７ａから導光部
材４７内部に進入する。導光部材４７の内部に進入した
光は、光ファイバの特性により、芯部材４７ｃ内を反射
しながら導かれて、出力端４７ｂにまで達する。

【００４８】このとき、窓部材３５における反射散乱光
の導光部材４７への結合効率、即ち反射散乱光のうちど
の程度が導光部材４７内に導かれるかを示す割合は、導
光部材４７と周囲空気との屈折率差Δｎにより定まる。
つまり、図６（ｂ）に示す様に、導光部材４７の屈折率
をｎ1とすると、その屈折率差は、「Δｎ＝ｎ−１」で
あり、反射散乱光と導光部材４７の入力端４７ａに対す
る垂線との成す角θが、「θ＝arcsin(Δｎ)」以下の範
囲の反射散乱光の一部のみが、導光部材４７内に導かれ
る（結合する）。

【００４９】例えば導光部材４７の屈折率ｎ1＝１．５
のときには、「θ＝arcsin(０．５)」となるので、入射
角θ≦３０°の反射散乱光のみが、導光部材４７に結合
する。従って、図５に示す様に、投射窓１１において、
導光部材４７が配置される近接域をレーザ光が通過した
ときのみ、窓部材３５での反射散乱光が導光部材４７と
結合するので、このタイミングで受光信号が得られると
き、レーザダイオード５やフォトダイオード１９等が正
常に動作していることが分かる。

【００５０】また、図６（ａ）に示す様に、窓部材３５
の外側面３５ｂに、泥など汚れが付着している場合に
は、内表面３５ｃにおける反射率が変化するので（通常
は増加する）ので、導光部材４７からの受光強度の高低
を検出すれば、窓部材３５の汚れの状態を検知すること
ができる。

【００５１】ｄ）次に、前記導光部材４７等による機能
を利用して、演算部３にて行われる、発光・受光モニタ
及び汚れモニタとしての処理について説明する。まず、発光・受光モニタとしての処理を、図７のフロ
ーチャートに基づいて説明する。

【００５２】図７に示す様に、ステップ１００にて、レ
ーザ駆動回路１３に対して、レーザ光を照射するための
制御信号を出力する処理を行う。これにより、レーザダ
イオード５から、レーザ光が発光レンズ７を介してスキ
ャナミラー部９に対して照射される。

【００５３】次に、ステップ１１０にて、ミラー駆動部
１５に対して、揺動ミラー２１ａを揺動させるための制
御信号を出力する。これにより、揺動ミラー２１ａが所
定範囲にて揺動するので、レーザ光は固定ミラー２１ｂ
を介して揺動ミラー２１ａにて反射し、反射したレーザ
光は所定の走査範囲にて左右に移動する。

【００５４】次に、ステップ１２０にて、揺動ミラー２
１ａにて反射したレーザ光が、図５に示す様に、走査範
囲の限界に達するタイミングであるか否かを判定する。
ここで肯定判断されるとステップ１３０に進み、一方否
定判断されると一旦本処理を終了する。

【００５５】ステップ１３０では、フォトダイオード１
９に所定以上の強度のレーザ光が入光したか否かを、受
光回路３９からの出力電圧により判定する。即ち、第１
判定値以上の出力電圧が得られたか否かを判定する。こ
こで肯定判断されるとステップ１４０に進み、一方否定
判断されるとステップ１５０に進む。

【００５６】つまり、発光系及び受光系（レーザダイオ
ード５やフォトダイオード１９等）が正常な場合には、
受光回路３９から所定電圧以上の出力電圧が発生するの
で、この出力電圧により、発光系及び受光系の異常を検
出できるのである。ステップ１４０では、適正な出力電
圧が得られたので、発光系及び受光系は正常であると見
なし、そのことを示す正常フラグをセットし、一旦本処
理を終了する。

【００５７】一方、ステップ１５０では、適正な出力電
圧が得られなかったので、発光系及び受光系のどこかに
異常があると見なし、そのことを示す異常フラグをセッ
トし、一旦本処理を終了する。これにより、発光系及び
受光系の異常を正確に検出することができる。

【００５８】次に、汚れモニタとしての処理を、図８
のフローチャートに基づいて説明する。図８に示す様に、ステップ２００にて、レーザ駆動回路
１３に対して、レーザ光を照射するための制御信号を出
力する処理を行う。

【００５９】次に、ステップ２１０にて、ミラー駆動部
１５に対して、揺動ミラー２１ａを揺動させるための制
御信号を出力する。次に、ステップ２２０にて、揺動ミ
ラー２１ａにて反射したレーザ光が、走査範囲の限界に
達するタイミングであるか否かを判定する。ここで肯定
判断されるとステップ２３０に進み、一方否定判断され
ると一旦本処理を終了する。

【００６０】ステップ２３０では、フォトダイオード１
９に所定以上の強度のレーザ光が入光したか否かを、受
光回路３９からの出力電圧により判定する。つまり、第
１判定値を上回る第２判定値以上の出力電圧が得られた
か否かを判定する。ここで肯定判断されるとステップ２
４０に進み、一方否定判断されるとステップ２５０に進
む。

【００６１】ステップ２４０では、所定以上の汚れの付
着を示す出力電圧であるので、汚れがかなり付着したと
見なし、そのことを示す汚れ付着フラグをセットし、一
旦本処理を終了する。一方、ステップ２５０では、所定
以上の汚れの付着を示す出力電圧ではないので、汚れの
付着は少ないと見なし、そのことを示す汚れ未付着フラ
グをセットし、一旦本処理を終了する。

【００６２】これにより、投射窓１１における汚れの付
着状態を認識することができる。ｅ）この様に、本実施例では、窓部材３５からフォトダ
イオード１９に到る経路に、光ファイバーからなる導光
部材４７を配置し、窓部材３５で反射・散乱したレーザ
光をフォトダイオード１９に導くようにしている。

【００６３】これにより、適切なタイミングでフォトダ
イオード１９にて所定強度以上のレーザ光が入光した場
合には、レーザレーダの発光系及び受光系が正常である
ということが分かる。また、通常より、過大なレーザ光
が入光した場合には、窓部材３５に汚れが付着したこと
が分かる。

【００６４】つまり、本実施例によれば、導光部材４７
という簡易な光学系の追加により、発光・受光モニタ及
び汚れモニタとしての機能を実現できるという顕著な効
果を奏する。また、本実施例では、レーザ光が左右に走
査されたタイミングで、レーザ光の受光の有無を判定し
ているので、レーザ光の走査が適切に実施されているか
も検出することができる。

【００６５】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。（１）例えば、前記導光部材の形状としては、図４
（ｂ）〜（ｄ）に示す様な他の形状を採用できる。この
うち、図４（ｂ）は、導光部材の芯部材の外周に透明ク
ラッド層が備えていないものである。また、図４（ｃ）
は、導光部材には透明クラッド層が形成されているが、
その両端が垂直にカットされたものである。更に、図４
（ｄ）は、導光部材の芯部材の外周に透明クラッド層を
備えておらず、しかも、導光部材の両端が垂直にカット
されたものである。

【００６６】（２）また、前記実施例では、導光部材の
入力端及び出力端の配置位置は、通常の距離測定の動作
の妨げにならない様に、窓部材やフォトダイオードの端
部近傍に配置したが、距離の測定が可能な範囲で、窓部
材やフォトダイオードに対向させるようにして、任意の
位置に配置することができる。

【００６７】（３）更に、前記実施例では、導光部材の
入力端及び出力端を、窓部材やフォトダイオードと僅か
に離して配置したが、それらに接触させてもよい。例え
ば入力端を窓部材に接触させた場合でも、反射散乱光の
入射量は減少するものの、十分にモニタの機能を発揮す
ることが可能である。

【００６８】（４）前記実施例では、通常の距離測定に
おけるレーザ光の走査に伴う動作により、発光系及び受
光系の異常や汚れを検出したが、それとは別に、発光系
及び受光系の異常を検出する目的のみで、独自のタイミ
ングで、１回又は複数回、同様なレーザ光の走査を行っ
てもよい。

【００６９】（５）また、発光系及び受光系の異常の検
出と、汚れの検出とを、別個に行ってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のレーザレーダのシステムに全体を示
す説明図である。

【図２】実施例のレーザレーダの発光系及び受光系の
構成を示す説明図である。

【図３】実施例のレーザレーダの発光系及び受光系を
収容する筐体及びその内部の構成を示す断面図である。

【図４】導電部材を示す説明図である。

【図５】導電部材の一端及び窓部材等の配置を示す斜
視図である。

【図６】（ａ）は窓部材における光の状態を示す説明
図、（ｂ）は導電部材の導入される光の状態を示す説明
図である。

【図７】実施例の発光・受光モニタの処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】実施例の汚れモニタの処理を示すフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１・・送受信部３・・演算部５・・レーザダイオード７・・発光レンズ１１・・出射窓１７・・受光レンズ１９・・フォトダイオード３５・・窓部材４７・・導光部材

フロントページの続きＦターム(参考） 5J084 AA01 AA05 AB17 AD01 BA04 BA36 BA49 BB01 BB21 BB31 CA03 CA23 CA49 EA17 EA20 EA31 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】探査光を発光する発光手段と、前記探査
光を出射する窓と、前記探査光の反射光を受光する受光
手段と、を備え、前記受光手段によって受光した反射光
に基づいて反射物体までの距離を測定する距離測定装置
において、前記窓には、前記探査光を透過させるとともにその一部
を反射又は散乱させる窓部材を配置し、且つ、前記窓の
内側には、前記窓部材により反射又は散乱した光を受光
して導く導光手段を配置し、更に、前記導光手段の一端を、前記窓部材の近傍にて又
は前記窓部材に接触させて前記窓部材の内側面に対向さ
せ、且つ前記導光手段の他端を前記受光手段に対向させ
たことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】前記導光部材を、前記窓部材の左右に一
対又は前記窓部材の上下に一対配置したことを特徴とす
る前記請求項１に記載の距離測定装置。
【請求項３】前記導光部材は、前記一端より入射した
光を前記受光手段側に導く透明導光路と、該透明導光路
より屈折率が低く且つ該透明導光路の外周を被覆する透
明クラッド層と、を備えたことを特徴とする前記請求項
１又は２に記載の距離測定装置。
【請求項４】前記導光部材の一端の端部表面が、前記
窓部材の内側面と平行となるように、前記導光部材の一
端側を斜めにカットしたことを特徴とする前記請求項１
〜３のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項５】前記導光部材の他端の端部表面が、前記
受光部材の受光表面と平行となるように、前記導光部材
の他端側を斜めにカットしたことを特徴とする前記請求
項１〜４のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項６】前記斜めにカットした端部表面に、鏡面
加工を施したことを特徴とする前記請求項４又は５に記
載の距離測定装置。
【請求項７】前記窓部材の内側面のうち、前記導光部
材の一端が対向する部分に、光を反射又は散乱させる透
明フィルムを貼り付けたことを特徴とする前記請求項１
〜６のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項８】前記導光手段の一端を、前記距離を測定
するために走査する探査光の走査範囲外で、且つ走査範
囲の近傍に配置したことを特徴とする前記請求項１〜７
のいずれかに記載の距離測定装置。
【請求項９】前記受光手段の受光表面が、領域毎に受
光が可能な分割受光領域を有する場合に、前記導光部材
の他端を、所定の前記分割受光領域に対向して配置した
ことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれかに記載の
距離測定装置。
【請求項１０】前記距離測定装置は、前記導光手段に
よって受光手段に導かれた光に基づいて、前記発光手段
及び受光手段の少なくとも一方の異常を検出する第１モ
ニタ手段を備えたことを特徴とする前記請求項１〜８の
いずれかに記載の距離測定装置。
【請求項１１】前記第１モニタ手段は、前記導光手段
によって受光手段に導かれた光が、所定の第１判定値以
下の場合には、前記発光手段及び受光手段の少なくとも
一方に異常があると判定することを特徴とする前記請求
項１０に記載の距離測定装置。
【請求項１２】前記距離測定装置は、前記導光手段に
よって受光手段に導かれた光に基づいて、前記窓部材の
表面の汚れの状態を検出する第２モニタ手段を備えたこ
とを特徴とする前記請求項１〜１１のいずれかに記載の
距離測定装置。
【請求項１３】前記第２モニタ手段は、前記導光手段
によって受光手段に導かれた光が、所定の第２判定値以
上の場合には、前記窓部材の表面の汚れの状態が所定以
上であると判定することを特徴とする前記請求項１２に
記載の距離測定装置。
【請求項１４】前記距離測定装置は、車両に搭載さ
れ、光波により車両の前方の物体との距離を測定する装
置であることを特徴とする前記請求項１〜１３のいずれ
かに記載の距離測定装置。