JPH076782U

JPH076782U - 距離測定装置

Info

Publication number: JPH076782U
Application number: JP3605993U
Authority: JP
Inventors: 英樹梶岡; 契二藤村
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-31

Abstract

(57)【要約】【目的】近距離の探知エリアを拡大することができる
距離測定装置を提供すること。【構成】送信部および受信部１０を備え、前記送信部
から出力された光パルスが受信部１０で受信されるまで
の時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測
定装置において、受信部１０を構成する受信筒内壁１１
ａの少なくとも一部に鏡面加工が施されている距離測定
装置。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は距離測定装置に関し、より詳細には車間距離の測定等に用いられる距離測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に車間距離測定装置の探知エリアとしては、先行車のリフレクタ（反射体）の存在領域を考慮すると、上下方向は地上高０．５ｍ〜１．５ｍ、左右方向は車線幅に対応する３．５ｍ程度が必要とされている。これに対して通常の探知エリアは、送信ビームの広がり角度で言えば、上下±１°〜±２°、左右±１°〜 ±３°に設定されている場合が多い。しかしその場合、レ−ダセンサの取り付け位置が高いと図６に示したように、近距離部に不感帯が発生し、先行車両を検知することができない場合がある。

【０００３】探知エリアを拡大して上記不感帯を解消する方法としては、受信系と送信系の両方を改造する以下の方法がある。受信系の改造……受光素子を大口径化したり、あるいは受信レンズの再設計・再製作を行なって該受信レンズの焦点距離を短くしたりする。送信系の改造……送信レンズの再設計・再製作を行なったり、レーザダイオードと送信レンズとの距離を変化させたりして送信ビームの角度を広げる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した改造方法には、以下に示す課題がある。（１）近距離のみの探知エリア拡大ではなしに、探知エリア全体の拡大となってしまうので、過って地面を検知したり、隣のレーンを走行している車両を検知したりしてしまう可能性がある。（２）上記のように送信系を改造すると、送信ビームが広がるので、送信ビームのパワー密度が低下し、最大探知距離が低下する。（３）受信レンズおよび送信レンズの再設計・再製作はコストアップを招く。（４）受光素子を拡大させる必要があり、受光素子を構成するピンホトダイオード（ＰＤ）を大口径にすることはコストアップ要因になる。

【０００５】本考案は上記課題に鑑みなされたものであり、受信レンズを再設計・再製作したり、受光素子を大口径化したりしなくとも近距離におけるレーダセンサの探知エリアを拡大することができる距離測定装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案に係る距離測定装置（１）は、送信部および受信部を備え、前記送信部から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまでの時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測定装置において、前記受信部を構成する受信筒の少なくとも一部に鏡面加工が施され、又は前記受信部を構成する受信筒の少なくとも一部に反射ミラーが取り付けられていることを特徴としている。

【０００７】また、本考案に係る距離測定装置（２）は、送信部および受信部を備え、前記送信部から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまでの時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測定装置において、前記送信部を構成する送信レンズの一部に貫通孔が形成されていることを特徴としている。

【０００８】また、本考案に係る距離測定装置（３）は、送信部および受信部を備え、前記送信部から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまでの時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測定装置において、前記送信部を構成する送信レンズの表面の一部が該表面の他の部分よりも大きな曲率を有する形状となっていることを特徴としている。

【０００９】また、本考案に係る距離測定装置（４）は、上記距離測定装置（１）における受信部と上記距離測定装置（２）における送信部とを備えていることを特徴としている。

【００１０】また、本考案に係る距離測定装置（５）は、上記距離測定装置（１）における受信部と上記距離測定装置（３）における送信部とを備えていることを特徴としている。

【００１１】

【作用】

上記構成に係る距離測定装置（１）にあっては、前記受信部を構成する受信筒内壁の少なくとも一部に鏡面加工が施され、又は前記受信部を構成する受信筒内壁の少なくとも一部に反射ミラーが取り付けられているので、反射体からの反射光が前記鏡面加工が施されている部分、又は前記反射ミラ−によって反射されて受光素子に入力される。これにより、受信エリアが広げられる。

【００１２】また、上記構成に係る距離測定装置（２）にあっては、前記送信部を構成する送信レンズの一部に貫通孔が形成されているので、発光素子から出力される光ビームの一部が前記送信レンズで絞られることなく前記貫通孔を通ってそのまま外部に出射される。これにより、送信エリアが広げられる。

【００１３】また、上記構成に係る距離測定装置（３）にあっては、前記送信部を構成する送信レンズの表面の一部が該表面の他の部分よりも大きな曲率を有する形状となっているので、発光素子から出力される光ビームの一部が前記送信レンズであまり絞られることなく、前記大きな曲率を有する部分を通って外部に出射される。これにより、送信エリアが広げられる。

【００１４】また、上記構成に係る距離測定装置（４）にあっては、距離測定装置（１）における受信部と距離測定装置（２）における送信部とを備えているので、該送信部にあっては、発光素子から出力される光ビームの一部が前記貫通孔を通ってそのまま外部に出射され、前記受信部にあっては、反射体からの反射光が前記鏡面加工が施されている部分、又は前記反射ミラーによって反射されて受光素子に入力される。これにより、送信エリアおよび受信エリアの双方が広げられる。

【００１５】また、上記構成に係る距離測定装置（５）にあっては、距離測定装置（１）における受信部と距離測定装置（２）における送信部とを備えているので、該送信部にあっては、発光素子から出力される光ビームの一部が前記送信レンズであまり絞られることなく、前記大きな曲率を有する部分を通って外部に出射され、前記受信部にあっては、反射体からの反射光が前記鏡面加工が施されている部分、又は前記反射ミラーによって反射されて受光素子に入力される。これにより、送信エリアおよび受信エリアの双方が広げられる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案に係る距離測定装置の実施例を図面に基づいて説明する。図１は第１実施例に係る距離測定装置の受信部１０を概略的に示した縦断面図である。

【００１７】図１において、１１は円すい台形状の受信筒を示しており、受信筒１１の内壁１１ａには鏡面加工が施されている。受信筒１１の先端にはフレネルレンズ等の受信レンズ１２が取り付けられており、受信筒１１の後端部にはプリント基板１４が配設され、プリント基板１４には受光素子１３が搭載されている。

【００１８】受信筒１１の内壁１１ａに鏡面加工が施されていない場合には、反射体（図示せず）からの反射光が受信レンズで受信・屈折されて受光素子１３に直接入射されるのみなので、図１の実線で示したように受信エリアは角度θ₁ となる。しかし、内壁１１ａに鏡面加工が施されている場合は、図１の点線で示したように反射体（図示せず）からの反射光は受信レンズで受信・屈折された後、内壁１１ａで反射されて受光素子１３に入射されることもあり、受信エリアを角度θ₂ に広げることができる。

【００１９】次に本考案に係る距離測定装置の第２実施例を説明する。図２は第２実施例に係る距離測定装置の受信部２０を概略的に示した縦断面図である。

【００２０】図２に示した受信部２０が図１に示した受信部１０と異なっている点は、受信部１０においては受信筒１１の内壁１１ａに鏡面加工が施されていたが、受信部２０においては内壁１１ａに鏡面加工を施す代わりに内壁１１ａに反射ミラ−２１が取り付けられている点である。この点以外の構成は同じである。反射ミラー２１は受信筒１１の内壁１１ａにおける上半分・後半分の部分に取り付けられている。

【００２１】受信筒１１の内壁１１ａに反射ミラー２１が取り付けられていない場合には、反射体（図示せず）からの反射光が受信レンズで受信・屈折されて受光素子１３に直接入射されるのみなので、図２の実線で示したように受信エリアは角度θ₁ である。しかし、内壁１１ａに反射ミラー２１が取り付けられている場合は、反射体（図示せず）からの反射光は受信レンズで受信・屈折された後、反射ミラー２１で反射されて受光素子１３に入射されることもある。これにより、図１の点線で示したように受信エリアを角度θ₂ に広げることができる。

【００２２】次に本考案に係る距離測定装置の第３実施例を説明する。図３は第３実施例に係る距離測定装置の送信部３０を概略的に示した縦断面図である。

【００２３】図３において、３４は送信筒を示しており、送信筒３４の後端部には発光素子３３が配設されている。また、送信筒３４の先端部には送信レンズ３１が配設されており、送信レンズ３４の下部には貫通孔３２が形成されている。発光素子３３から出力される光ビームの一部がこの貫通孔３２を通ってそのまま外部に出射されるようになっている。

【００２４】送信レンズ３１に貫通孔３２が形成されていない場合には、発光素子３３から出力される光ビームが送信レンズ３１で絞られて図３に示したように送信エリアは２°程度である。しかし、送信レンズ３１に貫通孔３２が形成されている場合は、発光素子３３から出力される光ビームの一部が送信レンズ３１で絞られることなく貫通孔３２を通ってそのまま外部に出射されるので、図３に示したように送信エリアを１０°程度にまで広げることができる。

【００２５】次に本考案に係る距離測定装置の第４実施例を説明する。図４は第４実施例に係る距離測定装置の送信部４０を概略的に示した縦断面図である。

【００２６】図４に示した送信部４０が図３に示した送信部３０と異なっている点は、送信部３０においては送信レンズ３１の下部に貫通孔３２が形成されていたが、送信部４０においては送信レンズ４１の下部表面に送信レンズ４１の他の表面よりも曲率が大きい部分（＝曲率大の部分）４２が形成されている点である。この点以外の構成は同じである。

【００２７】送信レンズ４１に曲率大の部分４２が形成されていない場合には、発光素子３３から出力される光ビームが送信レンズ４１で絞られて図４に示したように送信エリアは２°程度である。しかし、送信レンズ４１の下部に曲率大の部分４２が形成されている場合には、発光素子３３から出力される光ビームの一部が送信レンズ４１であまり絞られることなく曲率大の部分４２を通ってほぼそのまま外部に出射されるので、図４に示したように送信エリアを１０°程度にまで広げることができる。

【００２８】別の実施例において、（ａ）第１実施例に示した受信部１０又は第２実施例に示した受信部２０と第３実施例に示した送信部３０とを組み合わせるか、あるいは（ｂ）第１実施例に示した受信部１０又は第２実施例に示した受信部２０と第４実施例に示した送信部４０とを組み合わせれば、送信エリアを１０°程度に、また受信エリアを角度θ₂ にまで広げることができ、近距離の探知エリアを拡大することができる距離測定装置を構成することができる。上記（ａ）、（ｂ）いずれの場合においても、近距離からの反射光のレベルは高いので、送信レンズ３１あるいは送信レンズ４１であまり絞らずに発光素子３３から出力される光ビームをそのまま出射しても十分な受信強度を得ることができる。受信強度は距離の４乗に反比例し、例えば、探知距離２０ｍでの受信強度は探知距離１００ｍでの受信強度の約６００倍もある。

【００２９】上記第１実施例において鏡面加工は内壁１１ａの全面に施されているが、別の実施例では受信に関して広げたいエリアに対応する内壁部分にのみ鏡面加工を施しても良い。同様に、反射ミラ−２１は第２実施例で示したように内壁１１ａの上半分・後半分に取り付けられていても良いし、別の実施例では図５に示したように内壁１１ａの後半分のほぼ全円周にわたる反射ミラー２２が取り付けられていても良い。いずれにしても、反射ミラー２１、２２は少なくとも受信に関して広げたいエリアに対応する内壁部分にのみ取り付けられていれば良い。図５（ａ）は受信筒１１の内壁１１ａの後半分の全円周にわたって反射ミラー２２が取り付けられた場合を概略的にした縦断面図であり、（ｂ）図は反射ミラ−２２を示した正面図である。

【００３０】また、第３実施例に示した送信レンズ３１における貫通孔３２の形成および第４実施例に示した送信レンズ４１における曲率大の部分４２の形成は、送信レンズ３１および送信レンズ４１の下部に限られるものではなく、送信に関して広げたいエリアに対応する部分に貫通孔３２あるいは曲率大の部分４２を形成すれば良い。

【００３１】また、上記した実施例では上下方向の探知エリアを拡大する場合を示したが、言うまでもなく、左右方向の探知エリアを拡大することについても同様に行なうことができる。

【００３２】近距離の探知エリアを拡大する場合には、上記したように第１実施例に示した受信部１０と第２実施例に示した受信部２０の内いずれかの受信部と、第３実施例に示した送信部３０と第４実施例に示した送信部４０の内いずれかの送信部とを組み合わせて用いることが必要であるが、例えば、送信エリアが５°で受信エリアが３°というように元もと送信エリアが受信エリアよりも広くなるように設定されている距離測定装置の場合には、第１実施例に示した受信部１０あるいは第２実施例に示した受信部２０のみを用いて受信エリアを広げるだけでも近距離における探知エリアを拡大することができる。

【００３３】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案に係る距離測定装置（１）にあっては、受信部を構成する受信筒内壁の少なくとも一部に鏡面加工が施され、又は前記受信部を構成する受信筒内壁の少なくとも一部に反射ミラーが取り付けられているので、反射体からの反射光が受信レンズで受信・屈折された後、前記鏡面加工が施された前記受信筒内壁、又は前記反射ミラーで反射されて受光素子に入射される。これにより、近距離の受信エリアを拡大することができる。

【００３４】また、本考案に係る距離測定装置（２）にあっては、送信部を構成する送信レンズの一部に貫通孔が形成されているので、発光素子から出力される光ビームの一部が前記送信レンズで絞られることなく前記貫通孔を通ってそのまま外部に出射される。これにより、近距離の送信エリアを広げることができる。

【００３５】また、本考案に係る距離測定装置（３）にあっては、送信部を構成する送信レンズの表面の一部が該表面の他の部分よりも大きな曲率を有する形状となっているので、発光素子から出力される光ビームの一部が前記送信レンズであまり絞られることなく前記大きな曲率を有する形状となっている部分を通って外部に出射される。これにより、近距離の送信エリアを広げることができる。

【００３６】また、本考案に係る距離測定装置（４）にあっては、距離測定装置（１）における受信部と距離測定装置（２）における送信部とを備えているので、近距離の探知エリアを拡大することができる。

【００３７】また、本考案に係る距離測定装置（５）にあっては、距離測定装置（１）における受信部と距離測定装置（３）における送信部とを備えているので、近距離の探知エリアを拡大することができる。

【００３８】上記から解るように本考案に係る距離測定装置を用いれば、受信レンズの再設計・再製作をしたり、受光素子を大口径化したりしなくとも、最大探知距離等の性能を大きく変えることなく近距離の探知エリアを拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る距離測定装置の受信
部を概略的に示した縦断面図である。

【図２】本考案の第２実施例に係る距離測定装置の受信
部を概略的に示した縦断面図である。

【図３】本考案の第３実施例に係る距離測定装置の送信
部を概略的に示した縦断面図である。

【図４】本考案の第４実施例に係る距離測定装置の送信
部を概略的に示した縦断面図である。

【図５】（ａ）図は受信筒の内壁の後半分のほぼ全円周
にわたって反射ミラーが取り付けられた場合を概略的に
示した縦断面図であり、（ｂ）図は反射ミラーを概略的
に示した正面図である。

【図６】従来の距離測定装置において近距離部に不感帯
が生じる様子を示した概略図である。

【符号の説明】

１０、２０受信部１１受信筒１１ａ内壁１２受信レンズ１３受光素子２１、２２反射ミラー３０、４０送信部３１、４１送信レンズ３２貫通孔３３発光素子４２曲率大の部分

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】送信部および受信部を備え、前記送信部
から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまで
の時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測
定装置において、前記受信部を構成する受信筒内壁の少
なくとも一部に鏡面加工が施され、又は前記受信部を構
成する受信筒の少なくとも一部に反射ミラーが取り付け
られていることを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】送信部および受信部を備え、前記送信部
から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまで
の時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測
定装置において、前記送信部を構成する送信レンズの一
部に貫通孔が形成されていることを特徴とする距離測定
装置。
【請求項３】送信部および受信部を備え、前記送信部
から出力された光パルスが前記受信部で受信されるまで
の時間に基づいて反射体までの距離が算出される距離測
定装置において、前記送信部を構成する送信レンズの表
面の一部が該表面の他の部分よりも大きな曲率を有する
形状となっ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記載の受信部および請求項２記
載の送信部を備えていることを特徴とする距離測定装
置。
【請求項５】請求項１記載の受信部および請求項３記
載の送信部を備えていることを特徴とする距離測定装
置。