(57)【要約】【課題】レーザーの１次反射及び２次反射による誤検知を抑制するレーザーレーダーを提供する。【解決手段】このレーザーレーダーは、レーザー光を発光する発光部と、前記レーザー光が照射された対象物によって反射された前記レーザー光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部を収容するハウジングと、前記レーザー光を透過させるカバーと、を具備し、前記ハウジングは、前記カバーによって反射された１次反射光及び当該ハウジングによって前記１次反射光を反射した２次反射光が前記受光部の受光範囲から外れる大きさを有する構成を採る。【選択図】図２
2015040824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を発光する発光部と、
前記レーザー光が照射された対象物によって反射された前記レーザー光を受光する受光部と、
前記発光部及び前記受光部を収容するハウジングと、
前記レーザー光を透過させるカバーと、
を具備し、
前記ハウジングは、前記カバーによって反射された１次反射光及び当該ハウジングによって前記１次反射光を反射した２次反射光が前記受光部の受光範囲から外れる大きさを有する、
レーザーレーダー。
【請求項２】
前記ハウジングは、前記発光部のレーザー光源を基点とし、水平方向をｘ軸に、前記ｘ軸に直交する方向をｙ軸に設定した場合、ｘ＝０における前記１次反射光及び前記２次反射光のｙ座標が前記受光範囲を外れる大きさを有する、
請求項１に記載のレーザーレーダー。
【請求項３】
前記ハウジングにおける２次反射点に相当する位置に前記２次反射光を減衰させるシートが貼付された、
請求項１または請求項２に記載のレーザーレーダー。
【請求項４】
前記ハウジングにおける２次反射点に相当する位置に窪み部が形成された、
請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザーレーダー。
【請求項５】
前記窪み部は球面形状であることを特徴とする
請求項４に記載のレーザーレーダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を検知するレーザーレーダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全性向上へのニーズの高まりから、車両にレーザーレーダーを搭載し、車両前方の障害物を検知して、衝突回避及び衝撃緩和に寄与する技術が検討されている。このようなレーザーレーダーとして、特許文献１に開示の技術が知られている。
【０００３】
特許文献１には、発光素子にて発光されたレーザー光を車両の所定方向に発散させ、障害物からの反射光を受光素子にて受光して、車両の所定方向の障害物を検知するレーザーレーダーが開示されている。
【０００４】
この特許文献１に開示のレーザーレーダーは、レーザーの発光部と受光部がいずれも別体であるため、装置全体が大きくなってしまう。そこで、レーザーの受発光部を一体化させ、小型な構成としたレーザーレーダーが、例えば、特許文献２等に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１３１７９０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１２／１４４３４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献２に開示のレーザーレーダーでは、レーザーを透過させるべき保護カバー内面による１次反射、及び、受発光部を収容するハウジングによって１次反射光がさらに反射する２次反射が生じ、これらの反射光を受光部が検知すると誤検知を生じてしまう。
【０００７】
本発明の目的は、レーザーの１次反射及び２次反射による誤検知を抑制するレーザーレーダーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のレーザーレーダーは、レーザー光を発光する発光部と、前記レーザー光が照射された対象物によって反射された前記レーザー光を受光する受光部と、前記発光部及び前記受光部を収容するハウジングと、前記レーザー光を透過させるカバーと、を具備し、前記ハウジングは、前記カバーによって反射された１次反射光及び当該ハウジングによって前記１次反射光を反射した２次反射光が前記受光部の受光範囲から外れる大きさを有する構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザーの１次反射及び２次反射による誤検知を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザーレーダーの概略構成を示す模式図
【図２】図１の点線の円で囲んだ領域を拡大した模式図
【図３】レーザーレーダーを車両のヘッドライトユニットに搭載した様子を示す模式図
【図４】ハウジング内壁に反射率の低いシートを貼付した様子を示す図
【図５】ハウジング内壁に球面形状の窪み部を設けた様子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（一実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係るレーザーレーダー１００の概略構成を示す模式図である。レーザーレーダー１００は、主に、発光部１０１、可動ミラー１０２、１０３、受光部１０４、保護カバー１０５、及び、ハウジング１０６を備えている。
【００１３】
発光部１０１は、レーザー光源を有し、レーザーを可動ミラー１０２に向けて発光する。可動ミラー１０２、１０３は、回転軸を中心にレーザーの反射角を変更し、レーザーの照射方向を変化させる。また、可動ミラー１０２は、ハーフミラーであり、発光部１０１からのレーザーを反射し、測定対象によって反射されたレーザーを透過させる。
【００１４】
受光部１０４は、可動ミラー１０２を透過したレーザーを受光し、測定対象を検知する。
【００１５】
保護カバー１０５は、ガラス、アクリル、またはポリカーボネイトなど透過性の高い材質で構成され、ハウジング内への水、埃等の侵入を防止する。保護カバー１０５は、例えば、車両のヘッドライトのカバーである。
【００１６】
ハウジング１０６は、ＰＢＴ（polybutylene terephthalate）などのプラスチック樹脂またはグラファイトなどの反射率の低い材質で構成され、上記の発光部１０１、可動ミラー１０２、１０３、受光部１０４等を収容する。ハウジング１０６は、例えば、車両のヘッドライトユニット、フロントバンパー、フロントグリル等の車体前方を構成する部材である。また、車両のリアランプユニット、リアバンパー等の車体後方を構成する部材であってもよい。
【００１７】
このように、レーザーレーダー１００は、発光部１０１から発光されたレーザー光と、測定対象によって反射されたレーザー光の光軸が同一である。
【００１８】
図２は、図１の点線の円で囲んだ領域を拡大した模式図を示す。図２では、図１の可動ミラー１０３における反射点をレーザー光源とする。また、レーザー光源を基点として、水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする。また、レーザー照射範囲をｘ軸に対して２θとし、ｘ軸と保護カバー１０５とのなす角度（カバー角度）をφとする。さらに、レーザー光源から保護カバー１０５までの長さをハウジング長さＸとし、レーザー光源からハウジング１０６までの長さをハウジング高さＹとする。
【００１９】
ここで、保護カバー１０５におけるレーザーの最下端反射点を（Ａ1，Ｂ1）とすると、（Ａ1，Ｂ1）は下記の２式（式（１）及び式（２））の解として求めることができる。
【数１】
2015040824.tif 000003
【数２】
2015040824.tif 000004
【数３】
2015040824.tif 000005
【００２０】
ここで、この点（Ａ1，Ｂ1）を通り、保護カバー１０５によって反射するレーザー光（１次反射光）とｘ軸とのなす角は次式（４）で表される。
【数４】
2015040824.tif 000006
【００２１】
よって、（Ａ1，Ｂ1）を通り、保護カバー１０５によって反射するレーザー光の式は次式（５）で表される。
【数５】
2015040824.tif 000007
【００２２】
上式（５）にｘ＝０を代入したときのｙが１次反射光最近傍点ｙ1であり、次式（６）で表される。
【数６】
2015040824.tif 000008
【００２３】
次に、保護カバー１０５におけるレーザーの最上端反射点を（Ａ2，Ｂ2）とすると、（Ａ2，Ｂ2）は下記の２式（式（７）及び式（８））の解として求めることができる。
【数７】
2015040824.tif 000009
【数８】
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【数９】
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【００２４】
ここで、この点（Ａ2，Ｂ2）を通り、保護カバー１０５によって反射するレーザー光（１次反射光）とｘ軸とのなす角は次式（１０）で表される。
【数１０】
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【００２５】
よって、（Ａ2，Ｂ2）を通り、保護カバー１０５によって反射するレーザー光の式は次式（１１）で表される。
【数１１】
2015040824.tif 000013
【００２６】
このレーザー光のハウジング１０６における反射点のｘ座標ｘ1は次式（１２）で表される。
【数１２】
2015040824.tif 000014
【００２７】
このｘ1を用いて、ハウジング１０６からの２次反射光の式を求めると次式（１３）で表される。
【数１３】
2015040824.tif 000015
【００２８】
上式（１３）にｘ＝０を代入したときのｙが２次反射光最近傍点ｙ2であり、次式（１４）で表される。
【数１４】
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【００２９】
１次反射光及び２次反射光が受光範囲（ｘ＝０，−ａ≦ｙ≦ａ）に入らない条件は、ｙ1＞ａかつｙ2＞ａを満たせばよい。この条件を満たすハウジング長さ及びハウジング高さを有するハウジング１０６を設計することにより、１次反射光及び２次反射光を受光しなくなるため、誤検知の発生を抑えることができる。
【００３０】
次に、レーザーレーダー１００を車両のヘッドライトユニットに搭載したときのレーザー照射範囲について図３を用いて説明する。レーザーレーダー１００は、ヘッドライトユニットに配置する位置によって、異なるレーザー照射範囲を得ることができる。
【００３１】
図３は、レーザーレーダー１００を車両のヘッドライトユニットに搭載した様子を示す模式図である。図３（ａ）は、車両左側のヘッドライトユニットを上方から見た様子を示す。ここでは、レーザーレーダー１００が側方を照射するように搭載されている。図３（ａ）に示すヘッドライトユニットの車両搭載時におけるレーザー照射範囲を図３（ｂ）に示す。また、図３（ｃ）は、レーザーレーダー１００が車両の斜め前方を照射するように搭載されたヘッドライトユニットを示す。図３（ｃ）に示すヘッドライトユニットの車両搭載時におけるレーザー照射範囲を図３（ｄ）に示す。さらに、図３（ｅ）は、レーザーレーダー１００が車両前方を照射するように搭載されたヘッドライトユニットを示す。図３（ｅ）に示すヘッドライトユニットの車両搭載時におけるレーザー照射範囲を図３（ｆ）に示す。
【００３２】
このように、本実施の形態によれば、１次反射光及び２次反射光が受光範囲から外れるようにハウジング長さ及びハウジング高さを有するハウジング１０６を用いることにより、１次反射光及び２次反射光による誤検知を抑制することができる。
【００３３】
なお、図４に示すように、２次反射点及び３次反射点の少なくとも１つに相当するハウジング内壁に遮光性を有するシートを貼付することにより、反射光が受光範囲に届く可能性をさらに低減し、誤検知を抑制することができる。例えば、遮光用のポリカーボネートシートまたはグラファイトなどの反射率の低いシートが望ましい。特に、環境による温度変化が大きい車載用途においては、耐熱性と難燃性を有するこれらのシートが望ましい。
【００３４】
また、図５に示すように、２次反射点及び３次反射点の少なくとも１つに相当するハウジング内壁に窪み部を設けることにより、窪み部の内壁で反射を繰り返し、レーザーを減衰させることができると共に、反射光が受光範囲に届く可能性をさらに低減し、誤検知を抑制することができる。窪み部の形状は、少なくとも４次反射点が窪み部に存在する形状であれば良いが、図５に示すように窪み部の内壁で反射を繰り返しやすい球面形状が望ましい。図５に示す球面形状内壁には、図４に示した遮光性を有するシートを貼付してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかるレーザーレーダーは、車両、セキュリティ用監視装置、産業用ロボット等に適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  発光部
１０２、１０３  可動ミラー
１０４  受光部
１０５  保護カバー
１０６  ハウジング
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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