JPH0829537A - 距離測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤検知なく確実に対象物までの距離の検知が
可能で、かつ、小型で低コストな距離測定装置を提供す
る。 【構成】 対象物に向けて照射した光の反射光を、光学
手段３を介して、受光素子１側に受光させることによ
り、対象物までの距離を検出する距離測定装置におい
て、所定方向からの反射光を減光するように、受光素子
１の一部を減光フィルタ２で覆った。すなわち、この小
型で低コストな減光フィルター２により、例えば、車両
前方の左右両側からくる反射光の検知感度を低下させる
ことができるようになる。このことにより、車両前方の
左右両側を走行する先行車のうち自己の車両の近傍のも
ののみを検出することができるようになり、対向レーン
中の対向車を誤検知することはなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、対象物に向けて照射
した光の反射光を、光学手段を介して受光素子側に受光
させることにより、対象物までの距離を検出する距離測
定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばレーザ光を対象物に向けて照射
し、その反射光を凸レンズや凹面鏡といった光学手段に
より集光して、送光から受光までの時間差をもとに距離
を測定する距離測定装置は知られている。例えば、この
距離測定装置は、自動車に塔載されることにより、前方
を走行する先行車までの距離を測定し、追突の危険が生
じた場合に警報を発する車間距離警報装置として実用化
されている。

【０００３】図４は道路の車両走行レーンを上方から見
た状態を示している。図において、Ｃ１は距離測定装置
（図示せず）を塔載した自動車である。そして、この自
動車Ｃ１の前方には、距離Ｒをおいて、先行車Ｃ２が走
行している。この場合、走行レーンＴの幅をＷとすれ
ば、自動車Ｃ１からの照射光による先行車Ｃ２の水平方
向の検知角αは、 α＝２ｔａｎ-1（Ｗ／２Ｒ） となる。

【０００４】ここで、走行レーンＴの幅Ｗは、一般に一
定（例えば３．５ｍ）であるため、検知角αが距離Ｒに
応じて変化しなければ、先行車Ｃ２の充分な検知ができ
なくなるとともに、誤検知も生じてしまう。すなわち、
検知角αが一定であって必要値より小さければ、走行レ
ーンＴの端部において近距離を走行する先行車Ｃ２を検
知できず、逆に、検知角αが一定であって必要値より大
きければ、遠距離において隣の対向レーンの走行車を誤
検知してしまうという問題が生じる。

【０００５】この問題を解決するために、図５で示され
るように、距離測定装置に例えば３個の光源１０１，１
０２，１０３を備え、この光源１０１，１０２，１０３
からレンズ１０４を介して３方向に光を射出するように
している。この場合、図６で示されるように、中央の射
出光Ｌ１に対して、両側の射出光Ｌ２の照射距離を（例
えば３５ｍ程度）短くすることにより、遠距離を走行す
る隣の対向レーンの走行車を誤って検知するようなこと
を防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の距離測定装置では、３個の光源を必要とするため、
発光素子が３個必要になるとともに、この発光素子を駆
動する電気回路も複雑になって、装置の大型化および高
コスト化を招いてしまうという課題があった。

【０００７】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、誤検知なく確実に対象物までの距
離の検出が可能で、かつ、小型で低コストな距離測定装
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】この発明の請求項１の発
明は、対象物に向けて照射した光の反射光を、光学手段
を介して受光素子側に受光させることにより、対象物ま
での距離を検出する距離測定装置において、受光素子の
一部を減光フィルタで覆ったものである。

【０００９】この発明の請求項２の発明は、請求項１の
発明の場合において、減光フィルタは、光の透過率、並
びにこの減光フィルタの受光素子に対する減光部の位置
および減光部の面積を変更する変更手段を備えたもので
ある。

【００１０】

【作用】例えば、この距離測定装置を車両に塔載した場
合に、受光素子の開口部の両側を減光フィルタで覆っ
て、車両前方の左右両側から受光素子に入射される反射
光を制限するようにする。このことにより、車両前方の
左右両側からくる反射光の検知感度を低下させることが
できるため、車両前方の左右両側を走行する先行車のう
ち車両近傍のもののみを検出して、距離を測定すること
ができるようになり、対向レーンの走行車を誤検知して
しまうことがなくなる。

【００１１】また、減光フィルタの光の透過率、並びに
この減光フィルタの受光素子に対する減光部の位置およ
び減光部の面積を変更手段で可変とすることにより、例
えば車両の運転状況に応じて、適正に先行車の検出（先
行車までの距離の測定）ができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。 実施例１．図１はこの発明の請求項１の発明の一実施例
に係る距離測定装置の受光素子の斜視図、図２はこの受
光素子の作用説明図である。

【００１３】図において、１は前面にカバーガラス１ａ
が取り付けられられ、このカバーガラス１ａの後部側本
体１ｂの中央に、光の取り入れ用開口１ｃが形成された
受光素子である。この受光素子１の本体１ｂの内方に
は、光を電気信号に変換する光電素子が配置されてい
る。２は受光素子１のカバーガラス１ａの表面に取り付
けられた一対の減光フィルタである。この減光フィルタ
２は、写真用等に用いられる市販のプラスチック製のシ
ート状フィルタであり、一対のものが受光素子１の開口
１ｃの左右の１／３ずつを覆うように、カバーガラス１
ａに取り付けられている。３は外部から入射してくる反
射光を収束させた状態で、受光素子１の開口１ｃに入射
させる光学手段としての凸レンズである。この凸レンズ
３は受光素子１より焦点距離ｆだけ前方に配置されてい
る。

【００１４】なお、距離測定装置は、対象物に対して所
定のレーザ光を照射する送光ユニット（図示せず）と、
対象物からのレーザ光の反射光を受光する受光ユニット
（図示せず）と、送光ユニット等をコントロールすると
ともに、送光から受光までの時間差によって対象物まで
の距離を算出するコントローラ（図示せず）等から構成
されている。そして、受光ユニットは上記受光素子１、
減光フィルタ２、および凸レンズ３等から構成されてい
る。

【００１５】つぎに、減光フィルタ２等の作用について
図２を参照しつつ説明する。図において、Ｒ１は対象物
からの反射光のうち、受光素子１の開口１ｃの、減光フ
ィルタ２の取り付けられていない、中央部に入射される
中央反射光の凸レンズ３を中心とした入射角領域を示し
ている。この入射角領域Ｒ１は、光軸Ａを中心とした角
度（θ１）／２の範囲に存在している。そして、角度θ
１は、受光素子１の減光フィルタ２の無い部分の開口１
ｃの幅をａとすれば、 θ１＝２ｔａｎー1（ａ／２ｆ） で示される。

【００１６】Ｒ２は対象物からの反射光Ｌのうち、受光
素子１の開口１ｃの、減光フィルタ２が取り付けられ
た、左部または右部に入射される端部反射光の凸レンズ
３を中心とした入射角領域を示している。この場合、角
度θ２は、 θ２＝ｔａｎー1（１．５ａ／ｆ） で示される。

【００１７】ここで、受光素子１による凸レンズ３より
前方の検知距離Ｓは、他の要因が変化しないとすれば、
光学系の透過率Ｔｒの４乗根に比例すると考えられる。
このため、検知距離Ｓは、比例定数をｋとすれば、 Ｓ＝ｋ（Ｔｒ）^1/4 で示される。

【００１８】したがって、減光フィルタ２の透過率を所
定値に定めることにより、図３で示されるように、中央
反射光に対する検知距離Ｓ１に対して、端部反射光に対
する検知距離Ｓ２を充分に小さく設定することができ
る。すなわち、光軸Ａ側の入射角領域Ｒ１から入る中央
反射光によって遠くの対象物までの距離が検知できると
ともに、光軸Ａから離れた外側の入射角領域Ｒ２から入
る端部反射光によって、中央反射光からはずれた左右両
側の近くの対象物までの距離が検知できることとなる。

【００１９】つぎに、この距離測定装置を車両に塔載し
た場合の動作について説明する。まず、コントローラ
（図示せず）からの指令によって、送光ユニット（図示
せず）の光源から車両の前方の先行車（対象物）に向か
って検知光が射出される。この場合の検知光の光軸Ａを
中心とした車両の前方への送光の広がり角度θ３は、図
３の破線で示されるように、端部反射光の最大角度θ２
よりも大きくする。

【００２０】そして、先行車が、中央反射光の入射角領
域Ｒ１、すなわち、道路の走行レーンの中央を走行して
いる場合は、先行車に当たった検知光の反射光は、中央
反射光の入射角領域Ｒ１を通って凸レンズ３側に入射さ
れ、受光素子１の開口１ｃの減光フィルタ２の無い部分
に収束される。したがって、先行車が距離測定装置を備
えた車両からある程度離れた位置にあっても、この先行
車からの反射光は受光素子１によって容易に検出され
る。

【００２１】また、先行車が、端部反射光の入射角領域
Ｒ２、すなわち、走行レーンの左端または右端側で、距
離測定装置を備えた車両の近傍を走行している場合に
は、先行車に当たった検知光の反射光は、端部反射光の
入射角領域Ｒ２を通って凸レンズ３側に入射され、受光
素子１の開口１ｃの減光フィルタ２のある部分に収束さ
れる。すなわち、減光フィルタ２の作用により、受光素
子１は、先行車が距離測定装置を備えた車両の近くを走
行している場合のみ、この先行車からの反射光を検出
し、距離測定装置を備えた車両よりある程度離れた対向
レーンに車両が走行していても、この車両からの反射光
を検出することはない。

【００２２】なお、受光素子１は先行車からの反射光を
検出することによって、検出信号をコントローラに送
る。そして、コントローラ３は、送光から受光までの時
間差をもとに先行車までの距離を算出後、これをディス
プレー等に表示させて運転者に知らせるとともに、車間
距離が所定値より小さければ、ディスプレー等を介して
警報を発し、このことを運転者に知らせる。

【００２３】以上のように、この距離測定装置では、受
光素子１の表面に、小型かつ低コストで入手容易な減光
フィルタ２を取り付けるだけで、誤検知をすることな
く、車両前方の遠くの対象物および近くの対象物をもれ
なく検出でき、この対象物までの距離を確実に算出でき
る。したがって、光源を複数個設けた従来の距離測定装
置に比べ、装置の小型化、低コスト化を図ることができ
る。

【００２４】実施例２．この実施例はこの発明の請求項
２の発明の一実施例に係る距離測定装置に関するもので
ある。

【００２５】実施例１の距離測定装置では、受光素子１
のカバーガラス１ａに、光の透過度が一定な減光フィル
タ２を固定状態で取り付けたが、この実施例に係る距離
測定装置では、減光フィルタ２は光の透過度、並びに減
光フィルタ２の受光素子に対する減光部の位置および減
光部の面積を変えることができる変更手段を備えてい
る。

【００２６】例えば、減光フィルタ２は、多数のセグメ
ントからなる、変更手段である液晶フィルタを備え、こ
れを受光素子１のカバーガラス１ａに、開口１ｃを塞ぐ
ようにを取り付る。そして、この液晶フィルタの各セグ
メントの光の透過率を電気的に変更できるようにする。
そして、車両の運転状況、例えば走行速度、ハンドルの
操作角などに応じて、この液晶フィルタの各セグメント
の光の透過率を制御して、常に最適な状態で、先行車の
検出ができるようにする。

【００２７】このことにより、例えば車両が屈曲道路
（カーブ）を走行する場合に、変更手段である液晶フィ
ルタを備えた減光フィルタ２を使って、旋回方向側から
の反射光の検知感度を高くし（光の透過率を大きくす
る）、これと反対方向からくる反射光の検知感度を低く
する（光の透過率を小さくする）ことにより、誤検知な
く、確実に先行車の検出ができるようになる。

【００２８】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２９】この発明の請求項１の発明によれば、対象
物に向けて照射した光の反射光を、光学手段を介して受
光素子側に受光させることにより、対象物までの距離を
検出する距離測定装置において、所定方向からの反射光
を減光するように、受光素子の一部を減光フィルタで覆
ったので、誤検知なく確実に対象物までの距離の検出を
することができるとともに、装置も小型で低コストなも
のとすることができる。

【００３０】この発明の請求項２の発明によれば、請求
項１の発明の場合において、減光フィルタは、光の透過
率、並びにこの減光フィルタの受光素子に対する減光部
の位置および減光部の面積が、それぞれ変更可能となる
変更手段を備えたので、種々の状況に対応させて、対象
物までの距離を検出できることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に係る距離測定装置の受
光素子周りの斜視図である。

【図２】 減光フィルタの作用説明図である。

【図３】 減光フィルタの作用説明図である。

【図４】 車両の走行レーンを上方から見た図である。

【図５】 従来の距離測定装置の送光ユニットの動作説
明図である。

【図６】 従来の距離測定装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 受光素子、２ 減光フィルタ、３ 凸レンズ（光学
手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に向けて照射した光の反射光を、
   光学手段を介して受光素子側に受光させることにより、
   前記対象物までの距離を検出する距離測定装置におい
   て、 前記受光素子の一部を減光フィルタで覆ったことを特徴
   とする距離測定装置。
2. 【請求項２】 減光フィルタは、光の透過率、並びにこ
   の減光フィルタの受光素子に対する減光部の位置および
   減光部の面積を変更する変更手段を備えたことを特徴と
   する請求項１記載の距離測定装置。