(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光ビーム及び第２の光ビームを、第１の走査角度範囲及び第２の走査角度範囲を夫々同一走査方向をもって同時に回転走査するものとして送出し、上記第１及び第２の光ビームの送出方向を上記第１の走査角度範囲と上記第２の走査角度範囲とが部分的に重なり合うことになるものとなす第１及び第２の光ビーム送出部と、
上記第１の光ビームが測定対象において反射して該測定対象から得られる第１の反射光ビーム、及び、上記第２の光ビームが上記測定対象において反射して該測定対象から得られる第２の反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、
上記第１及び第２の光ビーム送出部による上記第１及び第２の光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、
上記光ビーム検出部により上記第１の反射光ビームについての検出出力信号が得られたときから上記光ビーム検出部により上記第２の反射光ビームについての検出出力信号が得られたときまでの検出間隔時間を求め、該検出間隔時間を予め設定された基準間隔時間に一致させるべく上記第１及び第２の光ビーム送出部による上記第１及び第２の光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、上記検出間隔時間が上記基準間隔時間に一致したとき、上記回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，上記基準間隔時間、及び、上記第１の光ビーム送出部に関しての実質的光ビーム走査中心及び上記第２の光ビーム送出部に関しての実質的光ビーム走査中心についての相互間距離に基づいて、上記第１の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心と上記第２の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から上記測定対象までの距離を算出する距離算出部と、
を備えて構成される距離測定装置。
【請求項２】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が、上記第１及び第２の光ビームを相互に平行な一対の平行ビームとして送出することを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が、第１及び第２の光ビーム発生部から夫々発せられる上記第１及び第２の光ビームの各々を回転走査状態となす共通回転光学系と、該共通回転光学系からの上記第１及び第２の光ビームが夫々回転走査状態をもって入射する第１及び第２のミラーとを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の距離測定装置。
【請求項４】
上記共通回転光学系が、上記第１及び第２の光ビームを夫々反射する第１及び第２の反射面を有した両面回転ミラーを含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の距離測定装置。
【請求項５】
上記共通回転光学系が、上記第１及び第２の光ビームを反射する多面回転ミラーを含んで構成されることを特徴とする請求項３記載の距離測定装置。
【請求項６】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が、光ビーム発生部から発せられる光ビームを上記第１及び第２の光ビームに分割するとともに、該第１及び第２の光ビームの各々を回転走査状態となす複数面回転ミラーと、該複数面回転ミラーからの上記第１及び第２の光ビームが夫々回転走査状態をもって入射する第１及び第２のミラーとを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の距離測定装置。
【請求項７】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が、光ビーム発生部から発せられる光ビームを回転走査状態となす回転ミラーと、該回転ミラーからの光ビームが入射して回転走査状態とされた上記第１及び第２の光ビームが得られる固定光学系とを含んで構成されることを特徴とする請求項２記載の距離測定装置。
【請求項８】
上記固定光学系が、上記回転ミラーからの光ビームが入射して回転走査状態とされた上記第２の光ビームが得られるハーフミラーと、該ハーフミラーを透過した上記回転ミラーからの光ビームが入射して回転走査状態とされた上記第１の光ビームが得られる固定ミラーとを含んで構成されることを特徴とする請求項７記載の距離測定装置。
【請求項９】
上記固定光学系が、上記回転ミラーからの光ビームが入射して回転走査状態とされた上記第１及び第２の光ビームが分離されて得られる光分割プリズムを含んで構成されることを特徴とする請求項７記載の距離測定装置。
【請求項１０】
上記光ビーム検出部が、上記第１及び第２の反射光ビームに対して共通に設けられた１個の受光素子により構成されることを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項１１】
上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号における、上記第１及び第２の反射光ビームに含まれる測定対象における所定の光反射部以外の部分において反射して得られた不所望な反射光に基づく不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行うとともに、該検出の結果に基づいて上記検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号に含まれる不所望検出出力信号成分を低減させ、該不所望検出出力信号成分が低減された検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号を、上記距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項１２】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号を増幅する可変利得前置増幅部，該可変利得前置増幅部から得られる検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記可変利得前置増幅部における利得を制御する利得制御部、及び、上記可変利得前置増幅部から得られる検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項１１記載の距離測定装置。
【請求項１３】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部，上記光ビーム検出部から得られる第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記基準レベルを制御するレベル制御部、及び、上記レベル比較部から得られる比較出力信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項１１記載の距離測定装置。
【請求項１４】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号を増幅する多段前置増幅部，該多段前置増幅部から得られる検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記多段前置増幅部から得られる検出出力信号に含まれる上記多段前置増幅部における全増幅段から夫々得られる多段増幅出力信号もしくは該多段増幅出力信号に夫々基づく複数の信号についての選択を行う出力信号選択部、及び、該出力信号選択部によって選択された多段増幅出力信号もしくは該多段増幅出力信号に基づく信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項１１記載の距離測定装置。
【請求項１５】
上記不所望信号検出部が、上記検出出力信号についての所定時間内に到来する信号数によって上記検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行うことを特徴とする請求項１２，１３または１４記載の距離測定装置。
【請求項１６】
上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号のレベルを検出するとともに、検出されたレベルと距離算出部により算出された距離とが予め設定された関係を満たすとき、上記距離算出部により算出された距離を有効な測定結果として扱うことを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項１７】
入力信号のレベルを該入力信号の周波数が高い程大となすレベル制御を行うものとされ、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号が入力信号として供給されるレベル制御部と、該レベル制御部から得られるレベル制御がなされた検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部とを含み、上記レベル比較部から得られる比較出力信号を距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項１８】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が上記第１及び第２の光ビームを収束ビームとして送出するものとされ、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームについての検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部を含み、上記レベル比較部から得られる比較出力信号を距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項１９】
上記第１及び第２の光ビーム送出部が上記第１及び第２の光ビームを予め想定される最大検出距離の近傍において焦点を結ぶ収束ビームとして送出するものとされることを特徴とする請求項１８記載の距離測定装置。
【請求項２０】
上記距離算出部により算出された距離が予め想定される最大検出距離未満か否かを判別し、上記距離算出部により算出された距離が予め想定される最大検出距離未満であるとき、上記距離算出部により算出された距離を有効な測定結果として扱うことを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項２１】
上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームの両者を用いて上記第１の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心と上記第２の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から測定対象までの距離を算出する上記距離算出部に加えて、上記光ビーム検出部から得られる上記第１及び第２の反射光ビームのうちの一方を用いて上記第１の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心と上記第２の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から上記測定対象までの距離を算出する付加距離算出部を含み、上記距離算出部により算出された距離と上記付加距離算出部により算出された距離とが略等しいとき、上記距離算出部により算出された距離を有効な測定結果として扱うことを特徴とする請求項１記載の距離測定装置。
【請求項２２】
光ビームを所定の走査角度範囲を回転走査するものとして送出する光ビーム送出部と、
上記光ビームが測定対象に備えられた光反射部を走査して該光反射部において反射することにより上記光反射部から得られる反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、
上記光ビーム送出部による上記光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、
上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号に基づいて、上記光ビームによる上記測定対象に備えられた光反射部もしくは上記測定対象に備えられた複数の光反射部についての相互間隔に対する走査時間を求め、該走査時間を予め設定された基準走査時間に一致させるべく上記光ビーム送出部における上記光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、上記走査時間が上記基準走査時間に一致したとき、上記回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，上記基準走査時間、及び、上記測定対象に備えられた光反射部の上記光ビームの走査方向に沿う方向の寸法もしくは上記測定対象に備えられた複数の光反射部についての上記光ビームの走査方向に沿う方向の相互間隔に基づいて、上記光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心から上記測定対象に備えられた光反射部までの距離を算出する距離算出部と、
を備えて構成される距離測定装置。
【請求項２３】
光ビームを所定の走査角度範囲を回転走査するものとして送出する光ビーム送出部と、
上記光ビームが測定対象に備えられた光反射部を走査して該光反射部において反射することにより上記光反射部から得られる反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、
上記光ビーム送出部による上記光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、
上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号に基づいて、上記光ビームにより上記光反射部が走査される際における上記光ビームのビーム幅に相当する距離に対する上記光ビームの走査時間を求め、該走査時間を予め設定された基準走査時間に一致させるべく上記光ビーム送出部における上記光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、上記走査時間が上記基準走査時間に一致したとき、上記回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，上記基準走査時間、及び、上記光ビームの上記光反射部を走査する際における走査方向に沿う方向のビーム幅に基づいて、上記光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心から上記測定対象に備えられた光反射部までの距離を算出する距離算出部と、
を備えて構成される距離測定装置。
【請求項２４】
上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号における、上記反射光ビームに含まれる測定対象における所定の光反射部以外の部分において反射して得られた不所望な反射光に基づく不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行うとともに、該検出の結果に基づいて上記検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号に含まれる不所望検出出力信号成分を低減させ、該不所望検出出力信号成分が低減された検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号を、距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項２２または２３記載の距離測定装置。
【請求項２５】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号を増幅する可変利得前置増幅部，該可変利得前置増幅部から得られる検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記可変利得前置増幅部における利得を制御する利得制御部、及び、上記可変利得前置増幅部から得られる検出出力信号もしくは該検出出力信号に基づく信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項２４記載の距離測定装置。
【請求項２６】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部，上記光ビーム検出部から得られる反射光ビームについての検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記基準レベルを制御するレベル制御部、及び、上記レベル比較部から得られる比較出力信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項２４記載の距離測定装置。
【請求項２７】
上記検出出力信号制御部が、上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号を増幅する多段前置増幅部，該多段前置増幅部から得られる検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行う不所望信号検出部，該不所望信号検出部による検出の結果に基づいて上記多段前置増幅部から得られる検出出力信号に含まれる上記多段前置増幅部における全増幅段から夫々得られる多段増幅出力信号もしくは該多段増幅出力信号に夫々基づく複数の信号についての選択を行う出力信号選択部、及び、該出力信号選択部によって選択された多段増幅出力信号もしくは該多段増幅出力信号に基づく信号が距離の算出に用いられる距離算出部を含むことを特徴とする請求項２４記載の距離測定装置。
【請求項２８】
上記不所望信号検出部が、検出出力信号についての所定時間内に到来する信号数によって上記検出出力信号における不所望検出出力信号成分の含有状況についての検出を行うことを特徴とする請求項２３，２６または２７記載の距離測定装置。
【請求項２９】
上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号のレベルを検出するとともに、検出されたレベルと上記距離算出部により算出された距離とが予め設定された関係を満たすとき、上記距離算出部により算出された距離を有効な測定結果として扱うことを特徴とする請求項２２または２３記載の距離測定装置。
【請求項３０】
入力信号のレベルを該入力信号の周波数が高い程大となすレベル制御を行うものとされ、上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号が入力信号として供給されるレベル制御部と、該レベル制御部から得られるレベル制御がなされた検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部とを含み、上記レベル比較部から得られる比較出力信号を距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項２２または２３記載の距離測定装置。
【請求項３１】
上記光ビーム送出部が上記光ビームを収束ビームとして送出するものとされ、上記光ビーム検出部から得られる上記反射光ビームについての検出出力信号のレベルを基準レベルと比較し、上記検出出力信号のうちの上記基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号を得るレベル比較部を含み、上記レベル比較部から得られる比較出力信号を距離算出部による距離の算出に用いる検出出力信号制御部を備えることを特徴とする請求項２２または２３記載の距離測定装置。
【請求項３２】
上記光ビーム送出部が上記光ビームを予め想定される最大検出距離の近傍において焦点を結ぶ収束ビームとして送出するものとされることを特徴とする請求項３１記載の距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ビーム送出部からの光ビームを測定対象に向けて送出し、測定対象により反射されて戻る光ビームを検出して、それにより得られる検出出力信号に基づいて、光ビーム送出部から測定対象までの距離を求める距離測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載され、当該車両の走行時に、例えば、先行する他の車両までの距離、即ち、前方車間距離を測定することができる装置として、特開昭62-54189号公報，特開平 3-54189号公報等に開示されている如くの、レーザ光を利用する装置、あるいは、特開昭60-61610号公報に開示されている如くの、イメージセンサを利用する装置等が提案されている。
【０００３】
これらの前方車間距離を測定することができる装置のうちのレーザ光を利用する装置が使用される場合には、例えば、レーザ光を利用する装置が搭載された車両が走行しているもとで、そのレーザ光を利用する装置から、当該車両の前方を走行している先行車両に向けてレーザ光ビームが短時間送出され、そのレーザ光ビームが、先行車両において反射されて得られる、短時間継続する反射レーザ光ビームが車両におけるレーザ光を利用する装置によって受光される。そして、車両におけるレーザ光を利用する装置において、先行車両に向けてのレーザ光ビーム送出開始時点から反射レーザ光ビームが受光された時点までの時間が計測され、その計測された時間に基づいて、先行車両までの距離である前方車間距離が算出される。
【０００４】
斯かるレーザ光を利用する装置にあっては、それが搭載された車両の前方側における比較的広い範囲に亙って前方車間距離の測定を行うことができるようにすべく、相互に近接配置された複数のレーザ光ビーム送出部が設けられ、それらから複数のレーザ光ビームを各々異なる方向に送出し、各レーザ光ビームに基づく先行車両からの反射レーザ光ビームを受光するようにされたものも提案されている。
【０００５】
また、前方車間距離を測定することができる装置のうちのイメージセンサを利用する装置にあっては、車両の左右方向に配列配置された一対のイメージセンサが備えられ、例えば、イメージセンサを利用する装置が搭載された車両が走行しているもとで、一対のイメージセンサの夫々によって、当該車両の前方を走行している先行車両が撮像され、各イメージセンサから得られる撮像出力に基づいて撮像された先行車両における特定の部位の位置が検出される。そして、検出された位置についての三角測量の原理を適用した演算が行われることにより、先行車両までの距離である前方車間距離が算出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような、前方車間距離を測定することができるレーザ光を利用する装置あるいはイメージセンサを利用する装置にあっては、いずれの場合にも、装置の価格の高騰がまねかれることになるという不都合がある。
【０００７】
即ち、レーザ光を利用する装置の場合には、先行車両に向けて短時間送出されるレーザ光ビームの形成に要される、応答速度が高速であるレーザ光発生部を構成するものとして、例えば、赤外線レーザダイオード素子が用いられ、さらに、赤外線レーザダイオード素子に対しての、それを短時間ずつ繰り返し作動させる動作制御を行う複雑な駆動回路、及び、反射レーザ光ビームを検出する光ビーム検出部からの検出出力信号を処理する複雑な信号処理回路が用いられるが、斯かる赤外線レーザダイオード素子，駆動回路及び信号処理回路は高価であり、それゆえ、赤外線レーザダイオード素子を用いた装置全体の価格が高くなってしまう。また、イメージセンサを利用する装置の場合には、一対のイメージセンサを夫々構成するものとして、例えば、各々が、半導体基体に光電変換を行う多数の画素が配列形成されるとともに、各画素で得られた信号電荷を転送する電荷結合素子（ＣＣＤ）等で形成された電荷転送領域が設けられて成る撮像面部を有した、一対の固体撮像素子、さらに、一対の固体撮像素子に対する動作制御を行う複雑な駆動回路、及び、一対の固体撮像素子の夫々から得られる撮像出力信号を処理する複雑な信号処理回路が用いられるが、斯かる固体撮像素子，駆動回路及び信号処理回路も高価であり、それゆえ、一対のイメージセンサを用いた装置全体の価格が高くなってしまうのである。
【０００８】
斯かる点に鑑み、本発明は、例えば、車両に搭載されて用いられ、前方車間距離の測定を、前方に光ビームを送出するとともにその光ビームが先行車両により反射されて得られる反射光ビームを検出し、その検出結果に基づいて行うことができるものとされるにあたり、高価なレーザダイオード素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路、あるいは、高価な固体撮像素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路等を要さない構成をとることができ、それゆえ、価格が比較的安価とされることになる距離測定装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る距離測定装置の第１の態様にあっては、第１の光ビーム及び第２の光ビームを、第１の走査角度範囲及び第２の走査角度範囲を夫々同一走査方向をもって同時に回転走査するものとして送出し、第１及び第２の光ビームの送出方向を第１の走査角度範囲と第２の走査角度範囲とが部分的に重なり合うことになるものとなす第１及び第２の光ビーム送出部と、第１の光ビームが測定対象において反射してその測定対象から得られる第１の反射光ビーム、及び、第２の光ビームが測定対象において反射してその測定対象から得られる第２の反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、第１及び第２の光ビーム送出部による第１及び第２の光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、距離算出部とを備え、距離算出部が、光ビーム検出部により第１の反射光ビームについての検出出力信号が得られたときから光ビーム検出部により第２の反射光ビームについての検出出力信号が得られたときまでの検出間隔時間を求め、検出間隔時間を予め設定された基準間隔時間に一致させるべく第１及び第２の光ビーム送出部による第１及び第２の光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、検出間隔時間が基準間隔時間に一致したとき、回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，基準間隔時間、及び、第１の光ビーム送出部に関しての実質的光ビーム走査中心及び第２の光ビーム送出部に関しての実質的光ビーム走査中心についての相互間距離に基づいて、第１の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心と第２の光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から測定対象までの距離を算出するものとされて、構成される。
【００１１】
また、本発明に係る距離測定装置の第２の態様にあっては、光ビームを所定の走査角度範囲を回転走査するものとして送出する光ビーム送出部と、光ビームが測定対象に備えられた光反射部を走査してその光反射部において反射することにより光反射部から得られる反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、光ビーム送出部による光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、距離算出部とを備え、距離算出部が、光ビーム検出部から得られる反射光ビームについての検出出力信号に基づいて、光ビームによる測定対象に備えられた光反射部もしくは測定対象に備えられた複数の光反射部についての相互間隔に対する走査時間を求め、求められた走査時間を予め設定された基準走査時間に一致させるべく光ビーム送出部における光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、求められた走査時間が基準走査時間に一致したとき、回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，基準走査時間、及び、測定対象に備えられた光反射部の光ビームの走査方向に沿う方向の寸法もしくは測定対象に備えられた複数の光反射部についての光ビームの走査方向に沿う方向の相互間隔に基づいて、光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心から測定対象に備えられた光反射部までの距離を算出するものとされて、構成される。
【００１２】
さらに、本発明に係る距離測定装置の第３の態様にあっては、光ビームを所定の走査角度範囲を回転走査するものとして送出する光ビーム送出部と、光ビームが測定対象に備えられた光反射部を走査してその光反射部において反射することにより光反射部から得られる反射光ビームを検出する光ビーム検出部と、光ビーム送出部による光ビームの回転走査角速度もしくは回転走査周波数を検出する回転走査状態検出部と、距離算出部とを備え、距離算出部が、光ビーム検出部から得られる反射光ビームについての検出出力信号に基づいて、光ビームにより光反射部が走査される際における光ビームのビーム幅に相当する距離に対する光ビームの走査時間を求め、求められた走査時間を予め設定された基準走査時間に一致させるべく光ビーム送出部における光ビームの回転走査状態を変化させるための制御を行い、求められた走査時間が基準走査時間に一致したとき、回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，基準走査時間、及び、光ビームの光反射部を走査する際における走査方向に沿う方向のビーム幅に基づいて、光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心から測定対象に備えられた光反射部までの距離を算出するものとされて、構成される。
【００１３】
上述の如くに構成される本発明に係る距離測定装置にあっては、二つもしくは一つの光ビーム送出部から送出される二つもしくは一つの光ビームが測定対象において反射して得られる二つもしくは一つの反射光ビームが、光ビーム検出部によって検出される。そして、距離算出部により、光ビーム検出部からの二つもしくは一つの反射光ビームについての検出出力信号に応じて、例えば、光ビーム検出部により二つの反射光ビームのうちの一方についての検出出力信号が得られたときから光ビーム検出部により二つの反射光ビームのうちの他方についての検出出力信号が得られたときまでの検出間隔時間，光ビームによる測定対象に備えられた光反射部もしくは測定対象に備えられた複数の光反射部についての相互間隔に対する走査時間、もしくは、光ビームにより光反射部が走査される際における当該光ビームのビーム幅に相当する距離に対する光ビームの走査時間とされる、二つもしくは一つの光ビームによる測定対象に対する走査に伴う時間が求められ、求められた時間を予め設定された基準時間に一致させるべく二つもしくは一つの光ビーム送出部における二つもしくは一つの光ビームの回転走査状態を変化させるための制御が行われる。さらに、距離算出部により、求められた時間が基準時間に一致したとき、回転走査状態検出部により検出される回転走査角速度もしくは回転走査周波数，基準時間、及び、例えば、二つの光ビーム送出部の夫々に関しての実質的光ビーム走査中心についての相互間距離，測定対象に備えられた光反射部の光ビームの走査方向に沿う方向の寸法もしくは測定対象に備えられた複数の光反射部についての光ビームの走査方向に沿う方向の相互間隔、もしくは、光ビームの光反射部を走査する際における走査方向に沿う方向のビーム幅を含んだ複数の算出因子に基づいて、二つの光ビーム送出部の夫々の実質的光ビーム走査中心を結ぶ線分もしくは一つの光ビーム送出部についての実質的光ビーム走査中心から測定対象までの距離が算出される。
【００１４】
その際、本発明に係る距離測定装置における二つの光ビーム送出部の各々もしくは一つの光ビーム送出部は、短時間ずつ繰り返して作動せしめられる高価なレーザダイオード素子が用いられて構成されることを要さず、連続的な発光動作を行う通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅い安価なレーザダイオード素子が用いられて形成される光ビームを扱うものとして構成される。また、連続的な発光動作を行う通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子の動作制御を行う回路、さらには、光ビーム検出部からの検出出力信号を扱う回路も、比較的簡単なものとされる。
【００１５】
従って、本発明に係る距離測定装置は、例えば、車両に搭載されて用いられ、前方車間距離の測定を行うものとされるにあたり、高価なレーザダイオード素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路、あるいは、高価な固体撮像素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路等を要さない構成をとることができ、それゆえ、価格が比較的安価とされることになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る距離測定装置に関連する第１の関連装置例を示し、この例は、車両に搭載されて、その車両の前方側における先行車両までの距離を測定できるものとされる。
【００１７】
図１に示される第１の関連装置例においては、搭載車両の前方側に向けて光ビームＬＰ１を送出する光ビーム送出部８１と、同じく搭載車両の前方側に向けて光ビームＬＰ２を送出する光ビーム送出部８２と、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が測定対象とされた先行車両により反射されて得られる反射光ビームＲＬＰを検出する光ビーム検出部８３とを含んだ発光・受光部８５が備えられている。
【００１８】
光ビーム送出部８１及び８２は、所定の相互間距離をおいて搭載車両の左右方向に配列配置される。そして、光ビーム送出部８１によって送出される光ビームＬＰ１及び光ビーム送出部８２によって送出される光ビームＬＰ２は、一対の相互に平行な光ビームであって、夫々、予め搭載車両の左右方向に沿って設定された第１の走査角度範囲及び第２の走査角度範囲を同時に、かつ、繰り返して走査するものとされ、第１の走査角度範囲と第２の走査角度範囲とは、部分的に重なり合うようにされる。
【００１９】
反射光ビームＲＬＰは、光ビーム送出部８１によって送出される光ビームＬＰ１が第１の走査角度範囲を走査する過程及び光ビーム送出部８２によって送出される光ビームＬＰ２が第２の走査角度範囲を走査する過程において得られ、その継続時間は、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が測定対象とされた先行車両における光反射部を過る時間とされ、比較的短い時間となる。
【００２０】
図２は、発光・受光部８５についての具体構成の一例を示す。この図２に示される発光・受光部８５の例にあっては、光ビーム送出部８１が、固定された平面ミラー８１Ｍによって形成されるとともに、光ビーム送出部８２が、固定された平面ミラー８２Ｍによって形成されている。平面ミラー８１Ｍ及び平面ミラー８２Ｍは、平面ミラー８１Ｍについての実質的光ビーム走査中心と平面ミラー８２Ｍについての実質的光ビーム走査中心とが相互間距離ｒをおいて配されることになるように配置される。
【００２１】
また、図２に示される発光・受光部８５の例にあっては、平面ミラー８１Ｍ及び平面ミラー８２Ｍの両者に対して共通の両面回転ミラー８７が設けられている。この両面回転ミラー８７は、一対の平面ミラー面が背中合せに結合されて成る構成を有しており、図示が省略された回転駆動手段により、中心軸を回転軸として、例えば、矢印Ｒｍにより示される方向における所定の回動範囲を、一定角速度をもって回転する動作を繰り返す状態におかれる。さらに、図２に示される発光・受光部８５の例には、発光部８９と、発光部８９から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ１を形成する光学系９０とを含む光ビーム形成部９１、及び、発光部９２と、発光部９２から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ２を形成する光学系９３とを含む光ビーム形成部９４が備えられている。発光部８９及び９２の各々は、例えば、通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子により構成される。
【００２２】
光ビーム形成部９１からの光ビームＬＰ１は、両面回転ミラー８７が有する一対の平面ミラー面のうちの一方に入射せしめられ、その一方の平面ミラー面において反射する。その際、光ビームＬＰ１の反射方向は、両面回転ミラー８７の回転に応じて変化せしめられる。また、光ビーム形成部９２からの光ビームＬＰ２は、両面回転ミラー８７が有する一対の平面ミラー面のうちの他方に入射せしめられ、その他方の平面ミラー面において反射する。その際、光ビームＬＰ２の反射方向も、両面回転ミラー８７の回転に応じて変化せしめられる。
【００２３】
両面回転ミラー８７が有する一対の平面ミラー面のうちの一方において反射した光ビームＬＰ１は、平面ミラー８１Ｍに入射し、両面回転ミラー８７の矢印Ｒｍにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー８１Ｍを、一端部８１ＭＡから他端部８１ＭＢへと走査していき、また、両面回転ミラー８７が有する一対の平面ミラー面のうちの他方において反射した光ビームＬＰ２は、平面ミラー８２Ｍに入射し、両面回転ミラー８７の矢印Ｒｍにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー８２Ｍを、一端部８２ＭＡから他端部８２ＭＢへと走査していく。それにより、平面ミラー８１Ｍにおいて、光ビームＬＰ１の反射位置が両面回転ミラー８７の回転に伴って一端部８１ＭＡから他端部８１ＭＢへと移動していき、平面ミラー８１Ｍにおいて反射した光ビームＬＰ１が搭載車両の前方側へ送出され、また、平面ミラー８２Ｍにおいて、光ビームＬＰ２の反射位置が両面回転ミラー８７の回転に伴って一端部８２ＭＡから他端部８２ＭＢへと移動していき、平面ミラー８２Ｍにおいて反射した光ビームＬＰ２が搭載車両の前方側へ送出される。
【００２４】
その際、光ビームＬＰ１の送出方向は、平面ミラー８１Ｍにおける一端部８１ＭＡより送出される状態から平面ミラー８１Ｍにおける他端部８１ＭＢより送出される状態まで連続的に変化していき、その結果、光ビームＬＰ１は、第１の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ１を矢印Ｄ１により示される方向に回転走査するものとされる。同様に、光ビームＬＰ２の送出方向は、平面ミラー８２Ｍにおける一端部８２ＭＡより送出される状態から平面ミラー８２Ｍにおける他端部８２ＭＢより送出される状態まで連続的に変化していき、その結果、光ビームＬＰ２は、第２の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ２を矢印Ｄ２により示される方向に回転走査するものとされる。
【００２５】
走査角度範囲ＳＣ１と走査角度範囲ＳＣ２とは、搭載車両の前方において部分的に重なり合うようにされており、走査角度範囲ＳＣ１と走査角度範囲ＳＣ２とが重なり合う領域において、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が、先行車両を過り、その際に先行車両において反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、図２に示される発光・受光部８５の例に設けられた集光光学系９５を通じて図２に示される発光・受光部８５の例の内部に導かれ、光ビーム検出部８３に入射せしめられる。このようにして光ビーム検出部８３に入射する反射光ビームＲＬＰの継続時間は、光ビームＬＰ１が走査角度範囲ＳＣ１を回転走査する期間中、あるいは、光ビームＬＰ２が走査角度範囲ＳＣ２を回転走査する期間中の比較的短い時間とされる。
【００２６】
光ビーム検出部８３は、集光光学系９５を通じて入射する反射光ビームＲＬＰを検出し、光ビームＬＰ１が走査角度範囲ＳＣ１を走査する期間において、光ビームＬＰ１に基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス状の信号成分を含み、また、光ビームＬＰ２が走査角度範囲ＳＣ２を走査する期間において、光ビームＬＰ２に基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス状の信号成分を含む検出出力信号ＳＬＤを発生する。この光ビーム検出部８３から得られる検出出力信号ＳＬＤは、端子９７に導出される。それにより、端子９７に導出される検出出力信号ＳＬＤは、図３のＡ（横軸：時間ｔ）に示される如く、光ビームＬＰ１が走査角度範囲ＳＣ１を回転走査する期間内において、光ビームＬＰ１に基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス信号ＰＰ１があらわれ、その後、光ビームＬＰ２が走査角度範囲ＳＣ２を回転走査する期間内において、光ビームＬＰ２に基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス信号ＰＰ２があらわれるものとされる。即ち、この場合、先ず、光ビームＬＰ１が、走査角度範囲ＳＣ１の回転走査中に、測定対象である先行車両を捉えてそれにより反射され、その後、光ビームＬＰ２が、走査角度範囲ＳＣ２の走査中に、測定対象である先行車両を捉えてそれにより反射されるのである。
【００２７】
従って、斯かる状況は、図４に示される如くに、各々について実質的光ビーム走査中心に関する相互間距離ｒをおいて配された一対の光ビーム送出部８１及び８２のうちの一方である、光ビーム送出部８１から送出されて走査角度範囲ＳＣ１を回転走査する光ビームＬＰ１が、先ず、先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射され、その後、一対の光ビーム送出部８１及び８２のうちの他方である、光ビーム送出部８２から送出されて走査角度範囲ＳＣ２を回転走査する光ビームＬＰ２が、先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射されることになる。なお、図４においては、光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離、即ち、測定されるべき距離が、距離Ｌとして示されている。
【００２８】
図１に示される第１の関連装置例にあっては、発光・受光部８５に設けられた端子９７に、距離算出部１００が接続されている。距離算出部１００においては、発光・受光部８５に設けられた端子９７に導出される、図３のＡに示される如くの検出出力信号ＳＬＤが増幅部１０１に供給され、さらに、増幅部１０１により増幅された検出出力信号ＳＬＤが、パルス抜取部１０２に供給される。
【００２９】
パルス抜取部１０２においては、検出出力信号ＳＬＤに含まれるパルス信号ＰＰ１及びＰＰ２が順次抜き取られる。そして、パルス抜取部１０２から得られるパルス信号ＰＰ１及びＰＰ２の夫々は、波形整形部１０３による波形整形を受け、矩形波パルス信号ＰＰ１’及びＰＰ２’とされてフリップ・フロップ回路（Ｆ．Ｆ．）１０４に供給される。Ｆ．Ｆ．１０４は、矩形波パルス信号ＰＰ１’及びＰＰ２’の夫々の立上りの時点（パルス信号ＰＰ１及びＰＰ２の夫々の立上りの時点）において出力レベル反転を生じ、それにより、Ｆ．Ｆ．１０４からは、図３のＢ（横軸：時間ｔ）に示される如くの、矩形波パルス信号ＰＰ１’の立上りの時点（パルス信号ＰＰ１の立上りの時点）ｔ１において低レベルから高レベルに移行し、その後、矩形波パルス信号ＰＰ２’の立上りの時点（パルス信号ＰＰ２の立上りの時点）ｔ２において高レベルから低レベルに移行して、矩形波パルス信号ＰＰ１’の立上りの時点ｔ１から矩形波パルス信号ＰＰ２’の立上りの時点ｔ２まで高レベルを維持する矩形波信号ＰＦが得られる。
【００３０】
Ｆ．Ｆ．１０４からの矩形波信号ＰＦは、カウンタ部１０５に供給される。カウンタ部１０５は、矩形波信号ＰＦが高レベルをとる期間においてカウント動作を行い、図３のＣに示される如くに、矩形波信号ＰＦが高レベルをとる期間において直線的に増加していき、矩形波信号ＰＦが高レベルをとる期間後においては、矩形波信号ＰＦが高レベルをとる期間の終了時点における値を維持するカウント値ＣＴをあらわすカウント出力データＤＣＴを発生する。斯かるカウント出力データＤＣＴは、矩形波信号ＰＦが高レベルをとる期間、即ち、矩形波パルス信号ＰＰ１’の立上りの時点ｔ１から矩形波パルス信号ＰＰ２’の立上りの時点ｔ２までの期間に対応する時間Ｔｏをあらわす。
【００３１】
カウント出力データＤＣＴは、演算処理部１０６に供給される。演算処理部１０６は、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され、カウンタ部１０５からのカウント出力データＤＣＴに基づいて、図４に示される如くの、光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離Ｌを算出する演算処理を行う。
【００３２】
演算処理部１０６において行われる演算処理にあっては、先ず、カウント出力データＤＣＴに基づいて、矩形波パルス信号ＰＰ１’の立上りの時点ｔ１から矩形波パルス信号ＰＰ２’の立上りの時点ｔ２までの期間、従って、発光・受光部８５において、光ビーム検出部８３により、光ビームＬＰ１に基づく反射光ビームＲＬＰについての検出出力信号であるパルス信号ＰＰ１が得られるときから光ビーム検出部８３により、光ビームＬＰ２に基づく反射光ビームＲＬＰについての検出出力信号であるパルス信号ＰＰ２が得られるときまでの期間に対応する時間Ｔｏが検出される。
【００３３】
そして、図４に示される如く、光ビーム送出部８１から送出される光ビームＬＰ１が先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射され、それにより光ビーム検出部８３からパルス信号ＰＰ１が得られるときの光ビームＬＰ１の送出方向と、光ビーム送出部８２から送出される光ビームＬＰ２が先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射され、それにより光ビーム検出部８３からパルス信号ＰＰ２が得られるときの光ビームＬＰ２の送出方向とが成す角度をθとし、走査角度範囲ＳＣ１を回転走査する光ビームＬＰ１及び走査角度範囲ＳＣ２を回転走査する光ビームＬＰ２の夫々の走査角速度（従って、矢印Ｒｍにより示される方向に回転する両面回転ミラー８７の角速度）をω（予め設定された一定値）とすると、
θ＝Ｔｏ・ω
とあらわされ、また、角度θは比較的小であり、距離Ｌは大であるので、
θ＝ｒ／Ｌ
とあらわせる。従って、これらの式から
Ｌ＝r ／（ω・Ｔｏ）        ・・・・・(1)
という関係が得られる。
【００３４】
そこで、演算処理部１０６においては、カウント出力データＤＣＴに基づいて検出された時間Ｔｏが、上述の式(1) に代入されて、光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離Ｌ、即ち、測定されるべき距離が算出される。
【００３５】
なお、演算処理部１０６においては、距離Ｌの算出に他の方法がとられる場合もある。斯かる他の方法にあっては、例えば、図４に示される如く、光ビーム送出部８１から送出される光ビームＬＰ１が先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射される際における光ビームＬＰ１、及び、光ビーム送出部８２から送出される光ビームＬＰ２が先行車両Ｘを捉えて先行車両Ｘにより反射される際における光ビームＬＰ２の夫々の走査速度をＶとすると、
Ｖ＝Ｌ・ω＝ｒ／Ｔｏ
とあらわされる。従って、これよりして、上述の式(1) の関係である、
Ｌ＝r ／（ω・Ｔｏ）
が得られる。そして、斯かる式に、カウント出力データＤＣＴに基づいて検出された時間Ｔｏが代入されて、距離Ｌが算出されるのである。
【００３６】
また、演算処理部１０６においては、上述の如くにして算出された距離Ｌをあらわす出力データＤＬＰが形成され、その出力データＤＬＰが、距離算出部１００における出力端子１０７導出される。
【００３７】
図５は、図１に示される第１の関連装置例に用いられる発光・受光部８５についての具体構成の他の例を示す。この図５に示される発光・受光部８５の例にあっては、光ビーム送出部８１が、固定された平面ミラー１１１によって形成されるとともに、光ビーム送出部８２が、固定された平面ミラー１１２によって形成されている。平面ミラー１１１及び平面ミラー１１２は、平面ミラー１１１についての実質的光ビーム走査中心と平面ミラー１１２についての実質的光ビーム走査中心とが相互間距離ｒをおいて配されることになるように配置される。
【００３８】
また、図５に示される発光・受光部８５の例にあっては、平面ミラー１１１及び平面ミラー１１２の両者に対して共通の多面回転ミラー１１３が設けられている。この多面回転ミラー１１３は、中心軸方向の寸法が比較的小とされた正八角柱体の８個の側面の夫々が、平面ミラー面とされて成るものとされ、駆動部１１４により、中心軸を回転軸として矢印Ｒｐにより示される方向に一定の角速度をもって回転せしめられる。さらに、図５に示される発光・受光部８５の例には、発光部１１５と、発光部１１５から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ１を形成する光学系１１６とを含む光ビーム形成部１１７、及び、発光部１１８と、発光部１１８から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ２を形成する光学系１１９とを含む光ビーム形成部１２０が備えられている。発光部１１５及び１１８の各々は、例えば、通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子により構成される。
【００３９】
光ビーム形成部１１７からの光ビームＬＰ１は、多面回転ミラー１１３の平面ミラー面に入射せしめられ、その平面ミラー面において反射せしめられる。その際、光ビームＬＰ１の反射方向は、多面回転ミラー１１３の回転に応じて変化せしめられる。また、光ビーム形成部１２０からの光ビームＬＰ２も、多面回転ミラー１１３の平面ミラー面に入射せしめられ、その平面ミラー面において反射せしめられる。その際、光ビームＬＰ２の反射方向が、多面回転ミラー１１３の回転に応じて変化せしめられる。
【００４０】
多面回転ミラー１１３の平面ミラー面において反射した光ビームＬＰ１は、平面ミラー１１１に入射し、多面回転ミラー１１３の矢印Ｒｐにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー１１１を、一端部１１１Ａから他端部１１１Ｂへと走査していき、また、多面回転ミラー１１３の平面ミラー面において反射した光ビームＬＰ２は、平面ミラー１１２に入射し、多面回転ミラー１１３の矢印Ｒｐにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー１１２を、一端部１１２Ａから他端部１１２Ｂへと走査していく。それにより、平面ミラー１１１において、光ビームＬＰ１の反射位置が多面回転ミラー１１３の回転に伴って一端部１１１Ａから他端部１１１Ｂへと移動していき、平面ミラー１１１において反射した光ビームＬＰ１が搭載車両の前方側へ送出され、また、平面ミラー１１２において、光ビームＬＰ２の反射位置が多面回転ミラー１１３の回転に伴って一端部１１２Ａから他端部１１２Ｂへと移動していき、平面ミラー１１２において反射した光ビームＬＰ２が搭載車両の前方側へ送出される。
【００４１】
その結果、図２に示される発光・受光部８５の例の場合と同様に、光ビームＬＰ１が、第１の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ１を矢印Ｄ１により示される方向に回転走査するものとされ、また、光ビームＬＰ２が、第２の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ２を矢印Ｄ２により示される方向に回転走査するものとされる。
【００４２】
また、図５に示される発光・受光部８５の例においても、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が、先行車両を過り、その際に先行車両において反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、透過する集光光学系９５，集光光学系９５を通じた反射光ビームＲＬＰが入射する光ビーム検出部８３が備えられており、さらに、光ビーム検出部８３から得られる検出出力信号ＳＬＤが導出される端子９７が設けられている。そして、その他の動作については、図２に示される発光・受光部８５の例の場合と同様である。
【００４３】
図６は、図１に示される第１の関連装置例に用いられる発光・受光部８５についての具体構成のさらに他の例を示す。この図６に示される発光・受光部８５の例にあっては、光ビーム送出部８１が、固定された平面ミラー１２１によって形成されるとともに、光ビーム送出部８２が、固定された平面ミラー１２２によって形成されている。平面ミラー１２１及び平面ミラー１２２は、平面ミラー１２１についての実質的光ビーム走査中心と平面ミラー１２２についての実質的光ビーム走査中心とが相互間距離ｒをおいて配されることになるように配置される。
【００４４】
また、図６に示される発光・受光部８５の例にあっては、平面ミラー１２１及び平面ミラー１２２の両者に対して共通の二面回転ミラー１２３が設けられている。この二面回転ミラー１２３は、直交する２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌを有して成るものとされ、図示が省略された駆動部により、２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌが、回転軸１２３Ａを中心とする所定の回動範囲内において、矢印Ｒｄにより示される方向に一定の角速度をもって回転する状態を繰り返すものとされる。さらに、図６に示される発光・受光部８５の例には、発光部１２５と、発光部１２５から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ０を形成する光学系１２６とを含む光ビーム形成部１２７が備えられている。発光部１２５は、例えば、通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子により構成される。
【００４５】
光ビーム形成部１２７からの光ビームＬＰ０は、二面回転ミラー１２３における直交する２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌの夫々に、例えば、半分ずつ入射せしめられて、その２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌにより二分割され、それにより得られる２本の光ビームが、２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌにおいて夫々互いに反対となる方向に反射して光ビームＬＰ１及びＬＰ２を形成する。そして、光ビームＬＰ１及びＬＰ２の夫々の反射方向は、二面回転ミラー１２３の回転に応じて変化せしめられる。
【００４６】
二面回転ミラー１２３の平面ミラー面１２３Ｒにおいて反射した光ビームＬＰ１は、平面ミラー１２１に入射し、二面回転ミラー１２３の矢印Ｒｄにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー１２１を、一端部１２１Ａから他端部１２１Ｂへと走査していき、また、二面回転ミラー１２３の平面ミラー面１２３Ｌにおいて反射した光ビームＬＰ２は、平面ミラー１２２に入射し、二面回転ミラー１２３の矢印Ｒｄにより示される方向の回転に伴って、平面ミラー１２２を、一端部１２２Ａから他端部１２２Ｂへと走査していく。それにより、平面ミラー１２１において、光ビームＬＰ１の反射位置が二面回転ミラー１２３の回転に伴って一端部１２１Ａから他端部１２１Ｂへと移動していき、平面ミラー１２１において反射した光ビームＬＰ１が搭載車両の前方側へ送出され、また、平面ミラー１２２において、光ビームＬＰ２の反射位置が二面回転ミラー１２３の回転に伴って一端部１２２Ａから他端部１２２Ｂへと移動していき、平面ミラー１２２において反射した光ビームＬＰ２が搭載車両の前方側へ送出される。
【００４７】
その結果、図２に示される発光・受光部８５の例の場合と同様に、光ビームＬＰ１が、第１の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ１を矢印Ｄ１により示される方向に回転走査するものとされ、また、光ビームＬＰ２が、第２の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ２を矢印Ｄ２により示される方向に回転走査するものとされる。
【００４８】
また、図６に示される発光・受光部８５の例においても、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が、先行車両を過り、その際に先行車両において反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、透過する集光光学系９５，集光光学系９５を通じた反射光ビームＲＬＰが入射する光ビーム検出部８３が備えられており、さらに、光ビーム検出部８３から得られる検出出力信号ＳＬＤが導出される端子９７が設けられている。そして、その他の動作については、図２に示される発光・受光部８５の例の場合と同様である。
【００４９】
図６に示される発光・受光部８５の例に用いられる二面回転ミラー１２３は、例えば、図７に示される如くに、直交する２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌの各々の一端縁部が、回転軸１２３Ａ上において突き合わされる状態におかれるもの、あるいは、図８に示される如くに、直交する２個の平面ミラー面１２３Ｒ及び１２３Ｌの各々の一端縁部が、突き合わせることなく、回転軸１２３Ａに沿って配された状態におかれるものとして構成される。
【００５０】
図９は、図１に示される第１の関連装置例に用いられる発光・受光部８５についての具体構成における上述とは別の例を示す。この図９に示される発光・受光部８５の例にあっては、光ビーム送出部８１が、固定された平面ミラー１３１によって形成されるとともに、光ビーム送出部８２が、固定されたハーフミラー１３２によって形成されている。平面ミラー１３１及びハーフミラー１３２は、平面ミラー１３１についての実質的光ビーム走査中心とハーフミラー１３２についての実質的光ビーム走査中心とが相互間距離ｒをおいて配されることになるように配置される。
【００５１】
また、図９に示される発光・受光部８５の例にあっては、平面ミラー１３１及びハーフミラー１３２の両者に対して共通の回転平面ミラー１３３が設けられている。この回転平面ミラー１３３は、図示が省略された回転駆動手段により、中心軸を回転軸として、例えば、矢印Ｒｈにより示される方向における所定の回動範囲を、一定の角速度をもって回転する動作を繰り返す状態におかれる。
【００５２】
そして、図９に示される発光・受光部８５の例には、発光部１３４と、発光部１３４から発せられる光を収束して平行光線化し、光ビームＬＰ０を形成する光学系１３５とを含む光ビーム形成部１３６が備えられている。発光部１３４は、例えば、通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子により構成される。さらに、光ビーム送出部８２を形成するハーフミラー１３２と光ビーム送出部８１を形成する平面ミラー１３１との間の光路上に、凸レンズ１３７と凹レンズ１３８とが、共通の光軸方向を有するものとして配されている。
【００５３】
光ビーム形成部１３６からの光ビームＬＰ０は、回転平面ミラー１３３に入射せしめられ、回転平面ミラー１３３において反射する。その際、光ビームＬＰ０の反射方向は、回転平面ミラー１３３の回転に応じて変化せしめられる。
【００５４】
回転平面ミラー１３３において反射した光ビームＬＰ０は、ハーフミラー１３２に入射し、回転平面ミラー１３３の矢印Ｒｈにより示される方向の回転に伴って、ハーフミラー１３２を、一端部１３２Ａから他端部１３２Ｂへと走査していく。それにより、ハーフミラー１３２においては、光ビームＬＰ０の一部が、その反射位置を回転平面ミラー１３３の回転に伴って一端部１３２Ａから他端部１３２Ｂへと移動させつつ反射し、光ビームＬＰ２として搭載車両の前方側へ送出されるとともに、光ビームＬＰ０の他の一部が、その透過位置を回転平面ミラー１３３の回転に伴って一端部１３２Ａから他端部１３２Ｂへと移動させつつ透過し、光ビームＬＰ１として凸レンズ１３７に入射する。
【００５５】
凸レンズ１３７に入射した光ビームＬＰ１は、凸レンズ１３７によって平行光ビームとされて、凹レンズ１３８に入射する。凹レンズ１３８に入射した光ビームＬＰ１は、再び発散光ビームとされて、平面ミラー１３１に入射し、平面ミラー１３１において反射する。
【００５６】
平面ミラー１３１にあっては、光ビームＬＰ１の反射位置が回転平面ミラー１３３の回転に伴って一端部１３１Ａから他端部１３１Ｂへと移動していき、平面ミラー１３１において反射した光ビームＬＰ１が搭載車両の前方側へ送出される。
【００５７】
その結果、光ビームＬＰ０におけるハーフミラー１３２を透過した部分により形成され、平面ミラー１３１において反射した光ビームＬＰ１が、第１の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ１を矢印Ｄ１により示される方向に回転走査するものとされ、また、光ビームＬＰ０におけるハーフミラー１３２において反射した部分により形成される光ビームＬＰ２が、第２の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣ２を矢印Ｄ２により示される方向に回転走査するものとされる。
【００５８】
また、図９に示される発光・受光部８５の例においても、光ビームＬＰ１もしくは光ビームＬＰ２が、先行車両を過り、その際に先行車両において反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、透過する集光光学系９５，集光光学系９５を通じた反射光ビームＲＬＰが入射する光ビーム検出部８３が備えられており、さらに、光ビーム検出部８３から得られる検出出力信号ＳＬＤが導出される端子９７が設けられている。そして、その他の動作については、図２に示される発光・受光部８５の例の場合と同様である。
【００５９】
図１０は、本発明に係る距離測定装置に関連する第２の関連装置例を示し、この例も、車両に搭載されて、その車両の前方側における先行車両までの距離を測定できるものとされる。
【００６０】
図１０に示される第２の関連装置例においては、搭載車両の前方側に向けて光ビームＬＰを送出する光ビーム送出部１４１と、光ビームＬＰが測定対象とされた先行車両により反射されて得られる反射光ビームＲＬＰを検出する光ビーム検出部１４２とを含んだ発光・受光部１４３が備えられている。光ビーム送出部１４１によって送出される光ビームＬＰは、比較的細い平行光ビームとされ、予め搭載車両の左右方向に沿って設定された所定の走査角度範囲を繰り返して走査するものとされる。
【００６１】
反射光ビームＲＬＰは、光ビーム送出部１４１によって送出される光ビームＬＰが所定の走査角度範囲を走査する過程において得られ、その継続時間は、光ビームＬＰが測定対象とされた先行車両における光反射部を過る時間とされて、比較的短い時間となる。
【００６２】
図１１は、発光・受光部１４３についての具体構成の一例を示す。この図１１に示される発光・受光部１４３の例にあっては、光ビーム送出部１４１が、回転平面ミラー１４５によって形成されている。この回転平面ミラー１４５は、図示が省略された回転駆動手段により、中心軸を回転軸として、例えば、矢印Ｒｓにより示される方向における所定の回動範囲を、一定の角速度をもって回転する動作を繰り返す状態におかれる。
【００６３】
さらに、図１１に示される発光・受光部１４３の例には、発光部１４６と、発光部１４６から発せられる光を収束して平行光線化し、比較的細い光ビームＬＰを形成する光学系１４７とを含む光ビーム形成部１４８が備えられている。発光部１４６は、例えば、通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子により構成される。
【００６４】
光ビーム形成部１４８からの比較的細い光ビームＬＰは、回転平面ミラー１４５に入射せしめられ、その回転平面ミラー１４５において反射する。その際、光ビームＬＰの反射方向は、回転平面ミラー１４５の回転に応じて変化せしめられる。回転平面ミラー１４５において反射した光ビームＬＰは、回転平面ミラー１４５の回動範囲に応じた所定の走査角度範囲である走査角度範囲ＳＣを矢印Ｄにより示される方向に回転走査するものとされる。
【００６５】
斯かる際、図１２に示される如く、光ビーム送出部１４１から発して走査角度範囲ＳＣを矢印Ｄにより示される方向に一定の角速度をもって回転走査する光ビームＬＰが、先行車両ＸＣを過り、その際に先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬ及び右側光反射部ＦＲにおいて反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、図１１に示される発光・受光部１４３の例に設けられた集光光学系１４９を通じて図１１に示される発光・受光部１４３の例の内部に導かれ、光ビーム検出部１４２に入射せしめられる。このようにして光ビーム検出部１４２に入射する反射光ビームＲＬＰの継続時間は、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを回転走査する期間中の比較的短い時間とされる。なお、図１２においては、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両ＸＣまでの距離、即ち、測定されるべき距離が、距離Ｌとして示されている。
【００６６】
光ビーム検出部１４２は、集光光学系１４９を通じて入射する反射光ビームＲＬＰを検出し、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを走査する期間内において、光ビームＬＰに基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス状の信号成分を含む検出出力信号ＳＬＤを発生する。この光ビーム検出部１４２から得られる検出出力信号ＳＬＤは、端子１５０に導出される。
【００６７】
端子１５０に導出される検出出力信号ＳＬＤは、図１３のＡ（横軸：時間ｔ）に示される如く、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを回転走査する期間内において、先ず、光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬにおいて反射して得られる反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス信号ＰＱＡがあらわれ、その後、光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた右側光反射部ＦＲにおいて反射して得られる反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス信号ＰＱＢがあらわれるものとされる。
【００６８】
図１０に示される第２の関連装置例にあっては、発光・受光部１４３に設けられた端子１５０に、距離算出部１５１が接続されている。距離算出部１５１においては、発光・受光部１４３に設けられた端子１５０に導出される、図１３のＡに示される如くの検出出力信号ＳＬＤが、増幅部１５２に供給され、さらに、増幅部１５２により増幅された検出出力信号ＳＬＤが、パルス抜取部１５３に供給される。
【００６９】
パルス抜取部１５３においては、検出出力信号ＳＬＤに含まれるパルス信号ＰＱＡ及びＰＱＢが順次抜き取られる。そして、パルス抜取部１５３から得られるパルス信号ＰＱＡ及びＰＱＢの夫々は、波形整形部１５４による波形整形を受け、矩形波パルス信号ＰＱＡ’及びＰＱＢ’とされて微分部１５５に供給される。微分部１５５にあっては、矩形波パルス信号ＰＱＡ’及びＰＱＢ’の各々についての微分が行われ、それにより、微分部１５５からは、図１３のＢ（横軸：時間ｔ）に示される如くの、矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立上りの時点（パルス信号ＰＱＡの立上りの時点）ｔａにおける正極性パルスＰＵＡ，矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立下りの時点（パルス信号ＰＱＡの立下りの時点）ｔｂにおける負極性パルスＰＤＡ，矩形波パルス信号ＰＱＢ’の立上りの時点（パルス信号ＰＱＢの立上りの時点）ｔｃにおける正極性パルスＰＵＢ、及び、矩形波パルス信号ＰＱＢ’の立下りの時点（パルス信号ＰＱＢの立下りの時点）ｔｄにおける負極性パルスＰＤＢが得られる。
【００７０】
微分部１５５からの正極性パルスＰＵＡ，負極性パルスＰＤＡ，正極性パルスＰＵＢ及び負極性パルスＰＤＢは、カウンタ部１５６に供給される。カウンタ部１５６は、下記の第１のカウント動作状態及び第２のカウント動作状態のうちのいずれかをとる。
【００７１】
第１のカウント動作状態のもとにあっては、正極性パルスＰＵＡから負極性パルスＰＤＡまでの期間及び正極性パルスＰＵＢから負極性パルスＰＤＢまでの期間の夫々においてカウント動作が行われ、図１３のＣに示される如くに、正極性パルスＰＵＡから負極性パルスＰＤＡまでの期間において直線的に増加していき、負極性パルスＰＤＡ後においては、所定の期間、正極性パルスＰＵＡから負極性パルスＰＤＡまでの期間の終了時点における値を維持するカウント値ＣＴＡ、及び、正極性パルスＰＵＢから負極性パルスＰＤＢまでの期間において直線的に増加していき、負極性パルスＰＤＢ後においては、所定の期間、正極性パルスＰＵＢから負極性パルスＰＤＢまでの期間の終了時点における値を維持するカウント値ＣＴＢをあらわすカウント出力データＤＣＴが得られる。斯かるカウント出力データＤＣＴは、カウント値ＣＴＡに基づいて、正極性パルスＰＵＡから負極性パルスＰＤＡまでの期間、即ち、矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立上りの時点ｔａから矩形波パルス信号ＰＱＡ’立下りの時点ｔｂまでの期間に対応する時間Ｔａをあらわし、また、カウント値ＣＴＢに基づいて、正極性パルスＰＵＢから負極性パルスＰＤＢまでの期間、即ち、矩形波パルス信号ＰＱＢ’の立上りの時点ｔｃから矩形波パルス信号ＰＱＢ’立下りの時点ｔｄまでの期間に対応する時間Ｔｂをあらわす。
【００７２】
また、第２のカウント動作状態のもとにあっては、負極性パルスＰＤＡから正極性パルスＰＵＢまでの期間においてカウント動作が行われ、図１３のＤに示される如くに、負極性パルスＰＤＡから正極性パルスＰＵＢまでの期間において直線的に増加していき、正極性パルスＰＵＢ後においては、所定の期間、負極性パルスＰＤＡから正極性パルスＰＵＢまでの期間の終了時点における値を維持するカウント値ＣＴＷをあらわすカウント出力データＤＣＴが得られる。斯かるカウント出力データＤＣＴは、カウント値ＣＴＷに基づいて、負極性パルスＰＤＡから正極性パルスＰＵＢまでの期間、即ち、矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立下りの時点ｔｂから矩形波パルス信号ＰＱＢ’立上りの時点ｔｃまでの期間に対応する時間Ｔｗをあらわす。
【００７３】
カウンタ部１５６から得られるカウント出力データＤＣＴは、演算処理部１５７に供給される。演算処理部１５７は、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され、カウンタ部１５６からのカウント出力データＤＣＴに基づいて、図１２に示される如くの、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両ＸＣまでの距離Ｌを算出する演算処理を行う。斯かる際において演算処理部１５７において行われる演算処理は、例えば、下記の第１の演算処理及び第２の演算処理のうちのいずれかとされる。
【００７４】
第１の演算処理においては、先ず、カウント出力データＤＣＴに基づいて、矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立上りの時点ｔａから矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立下りの時点ｔｂまでの期間、従って、発光・受光部１４３における光ビーム検出部１４２により、光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬにおいて反射することにより形成される反射光ビームＲＬＰが検出されて得られる検出出力信号である、パルス信号ＰＱＡの時間幅に対応する時間Ｔａが検出される。
【００７５】
そして、図１２に示される如く、光ビーム送出部１４１から送出される光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬについての走査を開始するときの光ビームＬＰの送出方向と、光ビーム送出部１４１から送出される光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬについての走査を終了するときの光ビームＬＰの送出方向とが成す角度をθＡとし、左側光反射部ＦＬの光ビームＬＰの走査方向に沿う方向の寸法をＱＡとし、走査角度範囲ＳＣを回転走査する光ビームＬＰの走査角速度（従って、矢印Ｒｓにより示される方向に回転する回転平面ミラー１４５の角速度）をω（予め設定された一定値）とすると、
θＡ＝Ｔａ・ω
とあらわされ、また、角度θＡは比較的小であり、距離Ｌは大であるので、
θＡ＝ＱＡ／Ｌ
とあらわせる。従って、これらの式から
Ｌ＝ＱＡ／（ω・Ｔａ）        ・・・・・(2)
という関係が得られる。
【００７６】
そこで、演算処理部１５７においては、カウント出力データＤＣＴに基づいて検出された時間Ｔａが、上述の式(2) に代入されて、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両ＸＣまでの距離Ｌ、即ち、測定されるべき距離が算出される。
【００７７】
また、第２の演算処理においては、先ず、カウント出力データＤＣＴに基づいて、矩形波パルス信号ＰＱＡ’の立下りの時点ｔｂから矩形波パルス信号ＰＱＢ  ’の立上りの時点ｔｃまでの期間、従って、発光・受光部１４３における光ビーム検出部１４２により、光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬにおいて反射することにより形成される反射光ビームＲＬＰが検出されて得られる検出出力信号であるパルス信号ＰＱＡの終了時点から、その後、光ビーム検出部１４２により、光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた右側光反射部ＦＲにおいて反射することにより形成される反射光ビームＲＬＰが検出されて得られる検出出力信号であるパルス信号ＰＱＢの開始時点までの期間に対応する時間Ｔｗが検出される。
【００７８】
そして、図１２に示される如く、光ビーム送出部１４１から送出される光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた左側光反射部ＦＬについての走査を終了するときの光ビームＬＰの送出方向と、光ビーム送出部１４１から送出される光ビームＬＰが先行車両ＸＣに設けられた右側光反射部ＦＲについての走査を開始するときの光ビームＬＰの送出方向とが成す角度をθＷとし、左側光反射部ＦＬと右側光反射部ＦＲとについての光ビームＬＰの走査方向に沿う方向の相互間隔をＱＷとし、走査角度範囲ＳＣを回転走査する光ビームＬＰの走査角速度（従って、矢印Ｒｓにより示される方向に回転する回転平面ミラー１４５の角速度）をω（予め設定された一定値）とすると、
θＷ＝Ｔｗ・ω
とあらわされ、また、角度θＷは比較的小であり、距離Ｌは大であるので、
θＷ＝ＱＷ／Ｌ
とあらわせる。従って、これらの式から
Ｌ＝ＱＷ／（ω・Ｔｗ）        ・・・・・(3)
という関係が得られる。
【００７９】
そこで、演算処理部１５７においては、カウント出力データＤＣＴに基づいて検出された時間Ｔｗが、上述の式(3) に代入されて、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両ＸＣまでの距離Ｌ、即ち、測定されるべき距離が算出される。
【００８０】
そして、演算処理部１５７においては、上述の如くにして算出された距離Ｌをあらわす出力データＤＬＱが形成され、その出力データＤＬＱが、距離算出部１５１における出力端子１５８に導出される。
【００８１】
図１４は、本発明に係る距離測定装置に関連する第３の関連装置例を示し、この例も、車両に搭載されて、その車両の前方側における先行車両までの距離を測定できるものとされる。
【００８２】
図１４に示される第３の関連装置例においては、図１０に示される第２の関連装置例に備えられた発光・受光部１４３と同様の発光・受光部（発光・受光部１４３としてあらわされている）を備えており、その具体的構成の一例は、図１１に示される如くとされる。ただし、図１４に示される第３の関連装置例に備えられた発光・受光部１４３にあっては、光ビーム送出部１４１から送出される光ビームＬＰは、比較的大なる所定のビーム幅ＷＢを有した比較的太い平行光ビームとされる。比較的太い平行光ビームは、例えば、発光部からの光を焦点距離が比較的大であるコリメータレンズを通して平行光ビームを得ることにより形成される。そして、光ビームＬＰは、図１１に示される走査角度範囲ＳＣを矢印Ｄにより示される方向に回転走査するものとされる。
【００８３】
このような図１４に示される第３の関連装置例の場合には、図１５に示される如くに、光ビーム送出部１４１から発して走査角度範囲ＳＣを矢印Ｄにより示される方向に一定の角速度をもって回転走査する、ビーム幅ＷＢを有した光ビームＬＰが、先行車両に設けられた光反射部ＦＸを走査するとき、光反射部ＦＸにおいて反射して搭載車両側に戻るものとなることにより得られる反射光ビームＲＬＰが、発光・受光部１４３における光ビーム検出部１４２に入射せしめられる。このようにして光ビーム検出部１４２に入射する反射光ビームＲＬＰの継続時間は、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを回転走査する期間中において光反射部ＦＸを走査する比較的短い時間とされる。なお、図１５においては、光ビーム送出部１４１から発せられた光ビームＬＰが光反射部ＦＸを走査するにあたっての走査速度が速度Ｖとしてあらわされており、また、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両に設けられた光反射部ＦＸまでの距離、即ち、測定されるべき距離が、距離Ｌとして示されている。
【００８４】
光ビーム検出部１４２は、光ビームＬＰが先行車両に設けられた光反射部ＦＸにおいて反射して得られる反射光ビームＲＬＰを検出し、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを走査する期間内において、光ビームＬＰに基づく反射光ビームＲＬＰの継続時間に応じたパルス状の信号成分を含む検出出力信号ＳＬＤを発生する。この光ビーム検出部１４２から得られる検出出力信号ＳＬＤは、発光・受光部１４３に設けられた端子１５０に導出される。
【００８５】
端子１５０に導出される検出出力信号ＳＬＤは、図１６のＡ（横軸：時間ｔ）に示される如く、光ビームＬＰが走査角度範囲ＳＣを回転走査する期間内において、ビーム幅ＷＢを有する光ビームＬＰが先行車両に設けられた光反射部ＦＸを一端縁部から他端縁部へと走査し、光反射部ＦＸにおいて反射して得られる反射光ビームＲＬＰの強度に応じた信号ＳＤＯがあらわれるものとされる。信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦは、光ビームＬＰのビーム幅ＷＢ全体が光反射部ＦＸの一端縁部を通過するとき形成され、また、信号ＳＤＯにおける立下り側の傾斜部分ＳＤＲは、光ビームＬＰのビーム幅ＷＢ全体が光反射部ＦＸの他端縁部を通過するとき形成され、さらに、信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦと立下り側の傾斜部分ＳＤＲとの間の高レベル部分は、光ビームＬＰのビーム幅ＷＢ全体が光反射部ＦＸ上にあるとき形成される。
【００８６】
そして、図１４に示される第３の関連装置例にあっては、発光・受光部１４３に設けられた端子１５０に、距離算出部１６１が接続されている。距離算出部１６１においては、発光・受光部１４３に設けられた端子１５０に導出される、図１６のＡに示される如くの信号ＳＤＯがあらわれる検出出力信号ＳＬＤが、増幅部１６２に供給され、さらに、増幅部１６２により増幅された検出出力信号ＳＬＤが、波形整形部１６３に供給される。
【００８７】
波形整形部１６３からは、検出出力信号ＳＬＤに含まれる信号ＳＤＯが、波形整形が施されたものとされて取り出され、その信号ＳＤＯが微分部１６４に供給される。微分部１６４にあっては、信号ＳＤＯについての微分が行われて、図１６のＢ（横軸：時間ｔ）に示される如くの、信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦに対応する正極性パルスＰＦ及び信号ＳＤＯにおける立下り側の傾斜部分ＳＤＲに対応する負極性パルスＮＦが得られる。そして、微分部１６４からは、正極性パルスＰＦ及び負極性パルスＮＦのうちの正極性パルスＰＦが取り出される。
【００８８】
微分部１６４からの正極性パルスＰＦは、カウンタ部１６５に供給され、カウンタ部１６５は、正極性パルスＰＦの期間、即ち、信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの開始の時点ｔｘから信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの終端の時点ｔｙまでの期間においてカウント動作を行い、図１６のＣに示される如くに、正極性パルスＰＦの期間において直線的に増加していき、正極性パルスＰＦの期間後においては、正極性パルスＰＦの期間の終了時点における値を維持するカウント値ＣＴＸをあらわすカウント出力データＤＴＣが得られる。斯かるカウント出力データＤＴＸは、カウント値ＣＴＸに基づいて、正極性パルスＰＦの期間、即ち、信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの開始の時点ｔｘから信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの終端の時点ｔｙまでの期間に対応する時間Ｔｘをあらわす。
【００８９】
カウンタ部１６５から得られるカウント出力データＤＴＸは、演算処理部１６６に供給される。演算処理部１６６は、例えば、マイクロコンピュータが用いられて構成され、カウンタ部１６５からのカウント出力データＤＴＸに基づいて、図１５に示される如くの、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両に設けられた光反射部ＦＸまでの距離Ｌを算出する演算処理を行う。
【００９０】
斯かる際において演算処理部１６６において行われる演算処理にあっては、先ず、カウント出力データＤＴＸに基づいて、正極性パルスＰＦの期間、即ち、信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの開始の時点ｔｘから信号ＳＤＯにおける立上り側の傾斜部分ＳＤＦの終端の時点ｔｙまでの期間に対応する時間Ｔｘが検出される。
【００９１】
そして、図１５に示される如く、走査角度範囲ＳＣを回転走査するビーム幅ＷＢを有した光ビームＬＰの走査角速度（従って、矢印Ｒｓにより示される方向に回転する回転平面ミラー１４５の角速度）をω（予め設定された一定値）とすると、
Ｖ＝Ｌ・ω＝ＷＢ／Ｔｘ
とあらわされる。従って、これよりして
Ｌ＝ＷＢ／（ω・Ｔｘ）        ・・・・・(4)
という関係が得られる。
【００９２】
そこで、演算処理部１６６においては、カウント出力データＤＴＸに基づいて検出された時間Ｔｘが、上述の式(4) に代入されて、光ビーム送出部１４１についての実質的光ビーム走査中心から先行車両に設けられた光反射部ＦＸまでの距離Ｌ、即ち、測定されるべき距離が算出される。
【００９３】
そして、演算処理部１６６においては、上述の如くにして算出された距離Ｌをあらわす出力データＤＬＸが形成され、その出力データＤＬＸが、距離算出部１６１における出力端子１６７に導出される。
【００９４】
図１７は、本発明に係る距離測定装置の第１の例を示す。この例は、車両に搭載されて、その車両の前方側における先行車両までの距離を測定できるものとされる。
【００９５】
図１７に示される第１の例においては、図１に示される第１の関連装置例と同様に構成された部分を多々有していて、図１７においては、図１に示される各部と同様の部分が図１と共通の符号が付されて示されており、それらについての重複説明は省略される。
【００９６】
図１７に示される第１の例にあっても、図１に示される第１の関連装置例と同様に、発光・受光部８５として、例えば、図２に示される具体構成例が用いられる。ただし、図２に示される発光・受光部８５の具体構成例における両面回転ミラー８７が、中心軸を回転軸として、矢印Ｒｍにより示される方向における所定の回動範囲を、可変角速度ωｖをもって回転する動作を繰り返す状態におかれる。それにより、光ビーム送出部８１からの光ビームＬＰ１が、第１の走査角度範囲を可変角速度ωｖをもって回転走査するものとされ、また、光ビーム送出部８２からの光ビームＬＰ２が、第２の走査角度範囲を可変角速度ωｖをもって回転走査するものとされる。
【００９７】
図１７に示される第１の例においては、図２に示される発光・受光部８５の具体構成例における両面回転ミラー８７を可変角速度ωｖをもって回転駆動するミラー回転駆動部１０８が備えられている。ミラー回転駆動部１０８は、両面回転ミラー８７を可変角速度ωｖをもって回転駆動するに際して、可変角速度ωｖの値をあらわす角速度信号Ｓωを送出する。従って、ミラー回転駆動部１０８は、光ビーム送出部８１からの光ビームＬＰ１のそれが第１の走査角度範囲を回転走査する際における角速度あるいは光ビーム送出部８２からの光ビームＬＰ２のそれが第２の走査角度範囲を回転走査する際における角速度である可変角速度ωｖを検出する回転走査状態検出部を形成しており、検出出力信号として角速度信号Ｓωを送出することになる。
【００９８】
ミラー回転駆動部１０８から得られる角速度信号Ｓωは、距離算出部１００に設けられた端子１０９を通じて距離算出部１００内に導入され、カウンタ部１０５からのカウント出力データＤＣＴが供給される演算処理部１０６に、カウント出力データＤＣＴと共に供給される。
【００９９】
図１７に示される第１の例における演算処理部１０６にあっては、発光・受光部８５において、光ビーム検出部８３により、光ビームＬＰ１に基づく反射光ビームＲＬＰについての検出出力信号であるパルス信号ＰＰ１が得られるときから光ビーム検出部８３により、光ビームＬＰ２に基づく反射光ビームＲＬＰについての検出出力信号であるパルス信号ＰＰ２が得られるときまでの期間に対応する時間Ｔｏについて予め設定された基準時間Ｔｒｅｆが、内蔵された記憶手段に格納されている。この基準時間Ｔｒｅｆは、前述の式(1) からして、光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離Ｌを、
Ｌ＝r ／（ωｖ・Ｔｒｅｆ）        ・・・・・(5)
としてあらわすものとなる。
【０１００】
図１７に示される第１の例における演算処理部１０６は、カウンタ部１０５からのカウント出力データＤＣＴに基づいて求められた時間Ｔｏと基準時間Ｔｒｅｆとの差を求め、その差に応じた制御信号ＣＤＭを形成して、それを距離算出部１００に設けられた端子１１０を通じてミラー回転駆動部１０８に供給し、時間Ｔｏと基準時間Ｔｒｅｆとの差が零となるようにする制御、即ち、時間Ｔｏが基準時間Ｔｒｅｆと等しくなるようにする制御を行う。斯かる制御は、ミラー回転駆動部１０８による両面回転ミラー８７に対する可変角速度ωｖをもっての回転駆動が、その可変角速度ωｖの値が演算処理部１０６からの制御信号ＣＤＭに応じて変化せしめられるようにして行われる。
【０１０１】
斯かるもとで、演算処理部１０６にあっては、時間Ｔｏが基準時間Ｔｒｅｆと等しくなった状態が検知され、時間Ｔｏが基準時間Ｔｒｅｆと等しくなったときミラー回転駆動部１０８から供給される角速度信号Ｓωがあらわす可変角速度ωｖの値ωｚが検出される。このようにして検出された可変角速度ωｖの値ωｚが、上述の式(5) に代入されて、そのときの光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離Ｌが、
Ｌ＝r ／（ωｚ・Ｔｒｅｆ）
として求められる。
【０１０２】
そして、演算処理部１０６においては、上述の如くにして算出された距離Ｌをあらわす出力データＤＬＰが形成され、その出力データＤＬＰが、距離算出部１００における出力端子１０７に導出される。
【０１０３】
なお、ミラー回転駆動部１０８によって回転駆動される両面回転ミラー８７の回転周波数、従って、光ビーム送出部８１からの光ビームＬＰ１のそれが第１の走査角度範囲を回転走査する際における走査周波数あるいは光ビーム送出部８２からの光ビームＬＰ２のそれが第２の走査角度範囲を回転走査する際における走査周波数を可変周波数ｆｖとしてあらわすと、可変角速度ωｖと可変周波数ｆｖとの間には、ωｖ＝２・π・ｆｖ  という関係が成立する。従って、図１７に示される例において、ミラー回転駆動部１０８が、可変角速度ωｖに代えて、可変周波数ｆｖを検出する回転走査状態検出部を形成し、検出出力信号として可変周波数ｆｖの値をあらわす周波数信号を送出するものとされ、また、演算処理部１０６が、ミラー回転駆動部１０８からの周波数信号が供給されて、可変角速度ωｖの値に代え、可変周波数ｆｖの値を用いて、光ビーム送出部８１についての実質的光ビーム走査中心と光ビーム送出部８２についての実質的光ビーム走査中心とを結ぶ線分から先行車両Ｘまでの距離Ｌを求めるものとされてもよい。
【０１０４】
さらに、図１７に示される第１の例は、図１に示される第１の関連装置例に対応するものとされているが、図１０に示される第２の関連装置例に対して、図１に示される第１の関連装置例に対する図１７に示される例の対応関係と同様の対応関係をもって対応する、本発明に係る距離測定装置の第２の例、さらには、図１４に示される第３の関連装置例に対して、図１に示される第１の関連装置例に対する図１７に示される例の対応関係と同様の対応関係をもって対応する、本発明に係る距離測定装置の第３の例も考えられる。
【０１０５】
斯かる本発明に係る距離測定装置の第２の例の場合には、図１０に示される第２の関連装置例における演算処理部１５７に相当する演算処理部に、図１０に示される第２の関連装置例において得られるパルス信号ＰＱＡに相当するパルス信号の時間幅に対応する時間について予め設定された基準時間、もしくは、図１０に示される第２の関連装置例において得られるパルス信号ＰＱＡに相当するパルス信号終了時点から、図１０に示される第２の関連装置例において得られるパルス信号ＰＱＢに相当するパルス信号の開始時点までの期間に対応する時間について予め設定された基準時間が、内蔵されたメモリ手段に格納されて用いられる。
【０１０６】
また、上述の本発明に係る距離測定装置の第３の例の場合には、図１４に示される第３の関連装置例における演算処理部１６６に相当する演算処理部に、図１４に示される第３の関連装置例において得られる信号ＳＤＯに相当する信号における立上り側の傾斜部分開始の時点から終端の時点までの期間に対応する時間について予め設定された基準時間が、内蔵されたメモリ手段に格納されて用いられる。
【０１０７】
以上の本発明に係る距離測定装置の各例における光ビーム検出部８３または１４２に到来する反射光ビームＲＬＰは、測定対象である先行車両におけるそれに設けられた光反射部から到来する反射光に加えて、測定対象である先行車両におけるそれに設けられた光反射部以外の部分（光反射部以外の車体部分）から到来する反射光を含んでいること、あるいは、光反射部以外の車体部分から到来する反射光のみを含んでいることが考えられる。このように反射光ビームＲＬＰに含まれる、先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する反射光は、本発明に係る距離測定装置の各例による距離の測定に関しては、測定結果に誤りをもたらす虞がある不所望な反射光となる。
【０１０８】
以下に述べられる本発明に係る距離測定装置の第４の例〜第１１の例は、距離の測定にあたって、上述の不所望な反射光がもたらす悪影響を低減させることができるものである。即ち、本発明に係る距離測定装置の第４の例〜第１１の例は、上述の本発明に係る距離測定装置の各例に更なる改良が加えられたものに相当する。
【０１０９】
図１８は、本発明に係る距離測定装置の第４の例を示す。この第４の例は、第１〜第３の例における光ビーム検出部８３及び１４２の夫々に相当する光ビーム検出部１７３を内蔵した、第１〜第３の例における発光・受光部８５及び１４３の夫々に相当する発光・受光部１７５を備えている。
【０１１０】
光ビーム検出部１７３には、測定対象である先行車両におけるそれに設けられた光反射部から到来する反射光と測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光とを含んだ反射光ビーム、あるいは、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光のみを含んだ反射光ビームが到来する。この反射光ビームは、図１７に示される第１の例における光ビーム送出部８１に相当する光ビーム送出部（第１の光ビーム送出部）から送出される光ビームが先行車両において反射して得られる反射光ビーム（第１の反射光ビーム）及び図１７に示される第１の例における光ビーム送出部８２に相当する光ビーム送出部（第２の光ビーム送出部）から送出される光ビームが先行車両において反射して得られる反射光ビーム（第２の反射光ビーム）とされる。
【０１１１】
光ビーム検出部１７３からは、図１７に示される第１の例における光ビーム検出部８３から得られる検出出力信号ＳＬＤに相当する、パルス信号とされる検出出力信号ＰＳＸが得られる。この検出出力信号ＰＳＸは、反射光ビームに含まれる先行車両に設けられた光反射部から到来する反射光に基づく検出出力信号成分（適正検出出力信号成分）と反射光ビームに含まれる先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光に基づく検出出力信号成分（不所望検出出力信号成分）とを含んでいる。そして、先行車両に設けられた光反射部から到来する反射光の強度が先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光の強度より大であるので、適正検出出力信号成分のレベルが不所望検出出力信号成分のレベルより大とされる。
【０１１２】
このようにして光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸは、可変利得前置増幅部１７６に供給され、可変利得前置増幅部１７６により増幅されて検出出力信号ＰＳＸ’とされる。この検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分及び不所望検出出力信号成分にあっても、適正検出出力信号成分のレベルが不所望検出出力信号成分のレベルより大となる。可変利得前置増幅部１７６から得られる検出出力信号ＰＳＸ’は、レベル比較部１７７及び制御ユニット１７８に供給される。
【０１１３】
レベル比較部１７７には基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、可変利得前置増幅部１７６から得られる検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＰＳＸ’のうちの基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸが得られ、それが制御ユニット１７８に供給される。
【０１１４】
制御ユニット１７８にあっては、不所望信号検出部において、可変利得前置増幅部１７６から供給される検出出力信号ＰＳＸ’についての所定時間内に到来する信号数が検出され、その検出結果に基づいて、検出出力信号ＰＳＸ’における不所望検出出力信号成分の含有状況を検出する。そして、制御ユニット１７８における利得制御部において、不所望信号検出部において得られる検出結果に応じた利得制御信号ＣＡＧが形成される。利得制御部から得られる利得制御信号ＣＡＧは、可変利得前置増幅部１７６に供給され、可変利得前置増幅部１７６において、利得制御信号ＣＡＧに応じた利得制御が行われる。斯かる可変利得前置増幅部１７６における利得制御は、例えば、制御ユニット１７８における不所望信号検出部において得られる検出結果があらわす検出出力信号ＰＳＸ’における不所望検出出力信号成分の含有状況が、含まれる不所望検出出力信号成分が多いものである程、可変利得前置増幅部１７６における利得を低くするようにして、レベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸに含まれる不所望検出出力信号成分を低減させる制御とされる。
【０１１５】
レベル比較部５７７から不所望検出出力信号成分が低減されたものとして得られて制御ユニット１７８に供給される比較出力信号ＰＳＸＸは、制御ユニット１７８における距離算出部に供給される。
【０１１６】
制御ユニット１７８における距離算出部は、図１７に示される第１の例における距離算出部１００に相当するものである。このような距離算出部においては、レベル比較部１７７からの不所望検出出力信号成分が低減された比較出力信号ＰＳＸＸに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。そして、制御ユニット１７８から、距離算出部により算出された距離、即ち、測定されるべき距離をあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１８０に導出される。
【０１１７】
このような図１８に示される第４の例にあっては、可変利得前置増幅部１７６，レベル比較部１７７，制御ユニット１７８及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図１８に示される第４の例においては、可変利得前置増幅部１７６からの検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７から得られる、不所望検出出力信号成分が低減された比較出力信号ＰＳＸＸが、制御ユニット１７８における距離算出部による距離の算出に用いられる。それにより、図１８に示される第４の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１１８】
図１９は、本発明に係る距離測定装置の第５の例を示す。この第５の例は、図１８に示される第４の例におけるものと同様な、光ビーム検出部１７３を内蔵した発光・受光部１７５を備えている。
【０１１９】
光ビーム検出部１７３から得られる、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸは、前置増幅部１８１に供給され、前置増幅部１８１により増幅されて検出出力信号ＰＳＸ’とされる。この検出出力信号ＰＳＸ’も、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んでいる。そして、前置増幅部１８１からの検出出力信号ＰＳＸ’は、レベル比較部１７７及び制御ユニット１８２に供給される。
【０１２０】
レベル比較部１７７には基準レベル設定部１８３からの基準レベル信号ＳＲＬ’も供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが基準レベル信号ＳＲＬ’が有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＰＳＸ’のうちの基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸが得られ、それが制御ユニット１８２に供給される。
【０１２１】
制御ユニット１８２にあっては、不所望信号検出部において前置増幅部１８１から供給される検出出力信号ＰＳＸ’についての所定時間内に到来する信号数が検出され、その検出結果に基づいて、検出出力信号ＰＳＸ’における不所望検出出力信号成分の含有状況を検出する。そして、制御ユニット１８２におけるレベル制御部において、不所望信号検出部において得られる検出結果に応じたレベル制御信号ＣＬが形成される。レベル制御部から得られるレベル制御信号ＣＬは、基準レベル設定部１８３に供給され、基準レベル設定部１８３において、レベル制御信号ＣＬに応じた、基準レベル信号ＳＲＬ’が有する基準レベルに対するレベル制御が行われる。斯かる基準レベル設定部１８３におけるレベル制御は、例えば、制御ユニット１８２における不所望信号検出部において得られる検出結果があらわす検出出力信号ＰＳＸ’における不所望検出出力信号成分の含有状況が、含まれる不所望検出出力信号成分が多いものである程、基準レベル信号ＳＲＬ’が有する基準レベルを大にするようにして、レベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸに含まれる不所望検出出力信号成分を低減させる制御とされる。
【０１２２】
このようにして、レベル比較部１７７から不所望検出出力信号成分が低減されたものとして得られて制御ユニット１８２に供給される比較出力信号ＰＳＸＸは、制御ユニット１８２における距離算出部に供給される。
【０１２３】
制御ユニット１８２における距離算出部は、図１８に示される制御ユニット１７８における距離算出部と同様なものであり、この距離算出部においても、レベル比較部１７７からの不所望検出出力信号成分が低減された比較出力信号ＰＳＸＸに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。そして、制御ユニット１８２から、距離算出部により算出された距離、即ち、測定されるべき距離をあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１８４に導出される。
【０１２４】
このような図１９に示される第５の例にあっては、前置増幅部１８１，レベル比較部１７７，制御ユニット１８２及び基準レベル設定部１８３を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図１９に示される第５の例においては、前置増幅部１８１からの検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７から得られる、不所望検出出力信号成分が低減された比較出力信号ＰＳＸＸが、制御ユニット１８２における距離算出部による距離の算出に用いられる。それにより、図１９に示される第５の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１２５】
図２０は、本発明に係る距離測定装置の第６の例を示す。この第６の例も、図１８に示される第４の例におけるものと同様な、光ビーム検出部１７３を内蔵した発光・受光部１７５を備えている。
【０１２６】
光ビーム検出部１７３から得られる、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸは、例えば、ｎ段（ｎは２以上の正整数）とされる多段前置増幅部１８５に供給され、多段前置増幅部１８５により増幅される。そして、多段前置増幅部１８５からは、ｎ段の増幅段の各々における段間出力端及び最終出力端から、ｎ個の増幅された検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'n  が夫々導出される。これらのｎ個の検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nは、検出出力信号ＰＳＸ'1から検出出力信号ＰＳＸ'n  に向かってレベルが次第に大となっていくものであり、また、夫々が適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んでいる。そして、多段前置増幅部１８５からのｎ個の検出出力信号ＰＳＸ'1，ＰＳＸ'2，・・・・・, ＰＳＸ'nは、レベル比較部１８６及び制御ユニット１８７に供給される。
【０１２７】
レベル比較部１８６には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１８６において、多段前置増幅部１８５から得られるｎ個の検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nの夫々のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１８６から、検出出力信号ＰＳＸ'1のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，検出出力信号ＰＳＸ'2のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，検出出力信号ＰＳＸ'nのうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸn が得られ、斯かるｎ個の比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn が制御ユニット１８７に供給される。
【０１２８】
制御ユニット１８７にあっては、不所望信号検出部において多段前置増幅部１８５から供給されるｎ個の検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nの夫々についての所定時間内に到来する信号数が検出され、その検出結果に基づいて、検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nの夫々における不所望検出出力信号成分の含有状況を検出する。そして、制御ユニット１８７に内蔵された出力信号選択部において、レベル比較部１８６から制御ユニット１８７に供給されるｎ個の比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn についての、不所望信号検出部において得られる検出結果に応じた選択が行われる。
【０１２９】
斯かる制御ユニット１８７に内蔵された出力信号選択部における信号選択は、例えば、ｎ個の比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの、不所望信号検出部において得られる検出結果によりあらわされる不所望検出出力信号成分の含有状況が、含まれる不所望検出出力信号成分が比較的少となるものであって、できるだけレベルが大であるものが選択されるようにして行われる。従って、不所望信号検出部において得られる検出結果があらわす不所望検出出力信号成分の含有状況に応じて、多段前置増幅部１８５から得られるｎ個の検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nのうちの適正なレベルを有するものに基づいて得られる比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの一つが選択されることになる。その結果、比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの制御ユニット１８７に内蔵された出力信号選択部により選択されたものは、レベル比較部１８６において不所望検出出力信号成分の含有が効果的に抑制されて、それに含まれる不所望検出出力信号成分が低減されたものとされる。
【０１３０】
このようにして、比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの制御ユニット１８７に内蔵された出力信号選択部により選択されたものは、不所望検出出力信号成分が低減されたものとして得られて、制御ユニット１８７に内蔵された距離算出部に供給される。
【０１３１】
制御ユニット１８２における距離算出部は、図１８に示される第４の例における制御ユニット１７８に内蔵された距離算出部と同様なものであり、この距離算出部においても、出力信号選択部により選択された比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの不所望検出出力信号成分が低減されたものに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。そして、制御ユニット１８７から、距離算出部により算出された距離、即ち、測定されるべき距離をあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１８９に導出される。
【０１３２】
このような図２０に示される第６の例にあっては、多段前置増幅部１８５，レベル比較部１８６，制御ユニット１８７及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２０に示される第６の例においては、多段前置増幅部１８５からの検出出力信号ＰＳＸ'1, ＰＳＸ'2, ・・・・・, ＰＳＸ'nに基づいてレベル比較部１８６から得られる比較出力信号ＰＳＸＸ1 ，ＰＳＸＸ2 ，・・・・・，ＰＳＸＸn のうちの不所望検出出力信号成分が低減されたものが、制御ユニット１８７における距離算出部による距離の算出に用いられる。それにより、図２０に示される第６の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１３３】
図２１は、本発明に係る距離測定装置の第７の例を示す。この第７の例も、図１８に示される第４の例におけるものと同様な、光ビーム検出部１７３を内蔵した発光・受光部１７５を備えている。
【０１３４】
光ビーム検出部１７３から得られる、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸは、前置増幅部１８１に供給されて増幅され、前置増幅部１８１からは、増幅された検出出力信号ＰＳＸ’が得られる。この前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’も、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んでいる。
【０１３５】
光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分と不所望検出出力信号成分の夫々のレベル、及び、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分と不所望検出出力信号成分の夫々のレベルは、測定対象である先行車両までの距離、即ち、測定されるべき距離と所定の関係を有するものとなる。
【０１３６】
前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係は、例えば、図２２において縦軸に信号レベル：ＬＳがとられ、横軸に測定されるべき距離：ＤＢがとられてあらわされるグラフ上で、直線ＬＲによって示されるものとされ、また、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係は、例えば、図２２のグラフ上で、直線ＬＢによって示されるものとされる。これらの直線ＬＲ及びＬＢにより示される関係からして、測定されるべき距離が或る値であるとき、検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルが検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルより大であることが分かる。そして、このような、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係、及び、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係は、いずれも、光ビーム検出部１７３の光電変換特性，前置増幅部１８１の増幅特性等に応じて予め設定できるものとされる。
【０１３７】
前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’は、レベル比較部１７７及び制御ユニット１９０に供給される。レベル比較部１７７には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１７７から得られる検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＰＳＸ’のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸが得られ、それが制御ユニット１９０に供給される。
【０１３８】
制御ユニット１９０にあっては、レベル検出部において前置増幅部１８１から供給される検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが検出される。また、制御ユニット１９０にあっては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸが距離算出部に供給される。
【０１３９】
制御ユニット１９０における距離算出部は、図１８に示される第４の例における制御ユニット１７８に内蔵された距離算出部と同様なものであり、この距離算出部においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。
【０１４０】
そして、制御ユニット１９０においては、レベル検出部において検出された検出出力信号ＰＳＸ’のレベルと距離算出部によって算出された距離との関係が、例えば、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＲによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係、及び、例えば、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＢによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係と比較される。
【０１４１】
その結果、レベル検出部において検出された検出出力信号ＰＳＸ’のレベルと距離算出部によって算出された距離との関係が、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＲによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係から遠く、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＢによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係に近い場合には、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’が、不所望検出出力信号成分が支配的なものであることになるので、距離算出部によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果でないものとして扱う。このとき距離算出部によって算出された距離は、前置増幅部１８１からの不所望検出出力信号成分が支配的な検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸ、即ち、多くの不所望検出出力信号成分を含んだ比較出力信号ＰＳＸＸが用いられた算出によるものとなるからである。
【０１４２】
それに対して、レベル検出部において検出された検出出力信号ＰＳＸ’のレベルと距離算出部によって算出された距離との関係が、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＲによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる適正検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係に近く、図２２にあらわされるグラフ上で直線ＬＢによって示される如くの、予め設定された検出出力信号ＰＳＸ’に含まれる不所望検出出力信号成分のレベルと測定されるべき距離との関係から遠い場合には、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’が、適正検出出力信号成分が支配的なものであることになるので、距離算出部によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱う。このとき距離算出部によって算出された距離は、前置増幅部１８１からの適正検出出力信号成分が支配的な検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸ、即ち、含まれる不所望検出出力信号成分は低減された比較出力信号ＰＳＸＸが用いられた算出によるものとなるからである。
【０１４３】
そして、制御ユニット１９０から、距離算出部により算出された距離のうちの測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱われるものをあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１８８に導出される。
【０１４４】
このような図２１に示される第７の例にあっては、前置増幅部１８１，レベル比較部１７７，制御ユニット１９０及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２１に示される第７の例においては、制御ユニット１９０における距離算出部により、前置増幅部１８１からの検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸのうちの不所望検出出力信号成分が低減されたものが用いられて算出された距離のみが、測定されるべき距離を適正に示す有効なものとされ、それ以外の算出された測定されるべき距離は有効でないものとされる。それにより、図２１に示される第７の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１４５】
図２３は、本発明に係る距離測定装置の第８の例を示す。この第８の例も、図１８に示される第４の例におけるものと同様な、光ビーム検出部１７３を内蔵した発光・受光部１７５を備えている。
【０１４６】
光ビーム検出部１７３からは、適正検出出力信号成分と不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸが得られる。このように、光ビーム検出部１７３から検出出力信号ＰＳＸが得られる際において、測定対象である先行車両から光ビーム検出部１７３に到来する反射光ビームを形成することになる光ビームが光ビーム送出部から発せられる状態について考察する。
【０１４７】
図２４に示される如くに、光ビーム送出部Ｐｏから、光ビームが、一定の角速度ωでの走査を行う状態とされて送出されるもとで、測定対象である先行車両における光反射部の光ビームの走査方向の寸法をＷｘ，光ビーム送出部Ｐｏから先行車両における光反射部までの距離をＤＢｘ，先行車両における光反射部を走査する光ビームの速度をＶｘ，光ビームが先行車両における光反射部を通過するに要する時間をｔｘとする。
【０１４８】
斯かる状況にあっては、速度Ｖｘと距離ＤＢｘと角速度ωとの間に、
Ｖｘ  ＝  ＤＢｘ・ω    ・・・・・(6)
という関係が成立し、また、速度Ｖｘと寸法Ｗｘと時間ｔｘとの間には、
Ｖｘ  ＝  Ｗｘ／ｔｘ    ・・・・・(7)
という関係が成立する。
【０１４９】
これら(6) 及び(7) の関係から、
ＤＢｘ・ω  ＝  Ｗｘ／ｔｘ
となり、従って、
１／ｔｘ  ＝  ＤＢｘ・ω／Ｗｘ  ・・・・・(8)
という関係が得られる。
【０１５０】
この(8) の関係からして、光ビームが先行車両における光反射部において反射して得られる反射光ビームの信号周波数をｆｘとすると、
ｆｘ  ＝  １／ｔｘ  ＝  ＤＢｘ・ω／Ｗｘ  ・・・・・(9)
という関係が得られる。
【０１５１】
光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、光ビーム送出部Ｐｏから発せられた光ビームが先行車両における光反射部において反射して得られる反射光ビームが光ビーム検出部１７３において光電変換されて得られるものである。それゆえ、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、上述の(9) の関係によりあらわされる信号周波数ｆｘを有することになる。上述の(9) の関係において、角速度ωと寸法Ｗｘとは一定であるので、信号周波数ｆｘは距離ＤＢｘに比例することになる。
【０１５２】
従って、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、測定対象である先行車両における光反射部までの距離、即ち、測定すべき距離に比例して変化する信号周波数を有することになる。一方、光ビーム検出部１７３に到来する測定対象である先行車両における光反射部からの反射光ビームは、光ビーム検出部１７３側に配された光ビーム送出部から発せられた光ビームが先行車両における光反射部において反射して得られるものであるので、光ビーム検出部１７３における強度は、略測定すべき距離の４乗に反比例するものとされる。従って、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、測定対象である先行車両における光反射部までの距離、即ち、略測定すべき距離の４乗に反比例して変化するレベルを有することになる。これよりして、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、測定すべき距離が大である程高い信号周波数を有し、且つ、測定すべき距離が大である程少なるレベルを有することになる。
【０１５３】
これに対して、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸに含まれる不所望検出出力信号成分は、測定すべき距離が大である程高い信号周波数を有し、且つ、測定すべき距離が大である程少なるレベルを有する状態にはなく、通常、全般的に比較的低い信号周波数と比較的小なるレベルとを有したものとなる。
【０１５４】
このような図２３に示される第８の例にあっては、前置増幅部１９１，レベル比較部１７７，制御ユニット１９２及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２３に示される第８の例にあっては、光ビーム検出部１７３から得られる適正検出出力信号成分と不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸが、特定の利得−周波数特性（特定ｆ特性）を有した前置増幅部１９１に供給されて増幅され、前置増幅部１９１から増幅された検出出力信号ＰＳＸ’が得られる。前置増幅部１９１が有する特定ｆ特性は、例えば、図２５において縦軸に利得：Ｇがとられ、横軸に信号周波数：ｆｘがとられてあらわされるグラフ上で、曲線ＧＡによってあらわされる如くの、信号周波数が高くなる程利得が増大する利得−周波数特性とされる。即ち、前置増幅部１９１は、信号周波数が低い信号成分に対する増幅を比較的小なる利得をもって行い、信号周波数が高い信号成分に対する増幅を比較的大なる利得をもって行うものとされるのである。
【０１５５】
従って、前置増幅部１９１に供給される検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、測定すべき距離が大である程高い信号周波数を有し、且つ、測定すべき距離が大である程少なるレベルを有することになるので、測定すべき距離が比較的小（例えば３０ｍ以下）であるときには、比較的大なるレベルを有していて前置増幅部１９１により比較的小なる利得をもって増幅され、測定すべき距離が中程度（例えば３０ｍ〜７０ｍ）であるときには、中程度のレベルを有していて前置増幅部１９１により中程度の利得をもって増幅され、測定すべき距離が比較的大（例えば７０ｍ以上）であるときには、比較的小なるレベルを有していて比較的大なる利得をもって増幅される。その結果、前置増幅部１９１から得られる増幅された検出出力信号ＰＳＸ’における適正検出出力信号成分は、測定すべき距離が比較的小の場合，中程度の場合及び比較的大の場合の夫々を通じて、変化が抑制された比較的大なるレベルを有するものとされる。
【０１５６】
それに対して、前置増幅部１９１に供給される検出出力信号ＰＳＸに含まれる不所望検出出力信号成分は、全般的に比較的低い周波数と比較的小なるレベルとを有することになるので、前置増幅部１９１から得られる増幅された検出出力信号ＰＳＸ’における不所望検出出力信号成分は、は、測定すべき距離が比較的小の場合，中程度の場合及び比較的大の場合の夫々を通じて、比較的小なるレベルを有するものとされる。
【０１５７】
従って、前置増幅部１９１から得られる増幅された検出出力信号ＰＳＸ’は、適正検出出力信号成分が支配的であって、含まれる不所望検出出力信号成分が効果的に抑制されたものとされる。
【０１５８】
前置増幅部１９１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’は、レベル比較部１７７に供給される。レベル比較部１７７には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１９１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＰＳＸ’のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸが得られ、それが制御ユニット１９２に供給される。
【０１５９】
レベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸは、前置増幅部１９１からの、適正検出出力信号成分が支配的であって、含まれる不所望検出出力信号成分が効果的に抑制されたものとされる検出出力信号ＰＳＸ’に基づいて得られるので、含まれる不所望検出出力信号成分が低減されたものとされる。
【０１６０】
制御ユニット１９２にあっては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸが距離算出部に供給される。
【０１６１】
制御ユニット１９２における距離算出部は、図１８に示される第４の例における制御ユニット１７８に内蔵された距離算出部と同様なものであり、この距離算出部においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸに基づいて、測定対象である先行車両までの距離、即ち、測定されるべき距離が算出される。そして、制御ユニット１９２から、距離算出部により算出された距離、即ち、測定されるべき距離をあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１９３に導出される。
【０１６２】
このように、図２３に示される第８の例においては、前置増幅部１９１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’に基づいてレベル比較部１７７により形成される、含まれる不所望検出出力信号成分が低減されたものとされる比較出力信号ＰＳＸＸが、制御ユニット１９２における距離算出部による距離の算出に用いられる。それにより、図２３に示される第８の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１６３】
図２６は、本発明に係る距離測定装置の第９の例を示す。この第９の例も、図１８に示される第４の例におけるものと同様な、光ビーム検出部１７３を内蔵した発光・受光部１７５を備えている。
【０１６４】
発光・受光部１７５には、測定対象である先行車両から光ビーム検出部１７３に到来する反射光ビームを形成することになる光ビームを発する光ビーム送出部１９５も内蔵されている。そして、光ビーム送出部１９５は、それから送出する光ビームを、予め想定される最大測定距離ＤＢＭの点ＰＰの近傍において焦点を結ぶ収束ビームとする。このような光ビーム送出部１９５から送出される束ビームとされる光ビームは、その焦点位置の近傍に到達するまで、遠方に行く程ど収束断面積が小とされて、光ビーム送出部１９５からの距離が比較的小である位置においてはエネルギ密度が低く、光ビーム送出部１９５からの距離が比較的大である位置においてはエネルギ密度が高くなる。
【０１６５】
そして、光ビーム送出部１９５から送出された光ビームが測定対象である先行車両において反射して形成される反射光ビームが光ビーム検出部１７３に到来するが、この反射光ビームは、光ビーム送出部１９５から先行車両までの距離が比較的小である場合には、光ビーム送出部１９５から送出された光ビームがエネルギ密度が低い状態で反射したものとされ、また、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的大である場合には、光ビーム送出部１９５から送出された光ビームがエネルギ密度が高い状態で光反射部において反射したものとされる。従って、光ビーム検出部１７３に到来する反射光ビームの強度は、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、両者間の差が小とされた比較的大なるものとされる。
【０１６６】
そして、この反射光ビームには、先行車両に設けられた光反射部からの反射光と先行車両に設けられた光反射部以外の車体部分からの反射光とが含まれるが、先行車両に設けられた光反射部の光反射率に比して先行車両に設けられた光反射部以外の車体部分の光反射率は低いので、反射光ビームに含まれる光反射部からの反射光が、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、両者間の差が小とされた比較的大なる強度を有するものとなるのに対して、反射光ビームに含まれる光反射部以外の車体部分からの反射光は、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、比較的小なる強度を有するものとなる。
【０１６７】
このようなもとで、光ビーム検出部１７３から、適正検出出力信号成分と不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＰＳＸが得られる。そして、検出出力信号ＰＳＸに含まれる適正検出出力信号成分は、反射光ビームに含まれる光反射部からの反射光が、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、両者間の差が小とされた比較的大なる強度を有するものとなることにより、測定対象である先行車両までの距離、即ち、測定されるべき距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、両者間の差が小とされた比較的大なるレベルを有するものとされる。それに対して、検出出力信号ＰＳＸに含まれる不所望検出出力信号成分は、反射光ビームに含まれる光反射部以外の車体部分からの反射光が、光ビーム送出部１９５から光反射部までの距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、比較的小なる強度を有するものとなることにより、測定されるべき距離が比較的小である場合及び比較的大である場合のいずれにおいても、比較的小なるレベルを有するものとされる。
【０１６８】
従って、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸは、適正検出出力信号成分が支配的であって、含まれる不所望検出出力信号成分が効果的に抑制されたものとされることになる。
【０１６９】
そして、光ビーム検出部１７３から得られる検出出力信号ＰＳＸは、前置増幅部１８１に供給されて増幅され、前置増幅部１８１から増幅された検出出力信号ＰＳＸ’が得られる。そして、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’は、レベル比較部１７７に供給される。
【０１７０】
レベル比較部１７７には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＰＳＸ’のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＰＳＸ’のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＰＳＸＸが得られ、それが制御ユニット１９６に供給される。
【０１７１】
レベル比較部１７７から得られる比較出力信号ＰＳＸＸは、光ビーム検出部１７３からの、適正検出出力信号成分が支配的であって、含まれる不所望検出出力信号成分が効果的に抑制されたものとされる検出出力信号ＰＳＸに基づいて得られるので、含まれる不所望検出出力信号成分が低減されたものとされる。
【０１７２】
制御ユニット１９６にあっては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸが距離算出部に供給される。
【０１７３】
制御ユニット１９６における距離算出部は、図１８に示される第４の例における制御ユニット１７８に内蔵された距離算出部と同様なものであり、この距離算出部においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＰＳＸＸに基づいて、測定対象である先行車両までの距離、即ち、測定されるべき距離が算出される。そして、制御ユニット１９６から、距離算出部により算出された距離、即ち、測定されるべき距離をあらわす出力データＤＬＸが得られて、出力端子１９７に導出される。
【０１７４】
このような図２６に示される第９の例にあっては、前置増幅部１８１，レベル比較部１７７，制御ユニット１９６及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２６に示される第９の例においては、光ビーム検出部１７３からの、適正検出出力信号成分が支配的であって、含まれる不所望検出出力信号成分が効果的に抑制されたものとされる検出出力信号ＰＳＸに基づいて得られる、含まれる不所望検出出力信号成分が低減されたものとされる比較出力信号ＰＳＸＸが、制御ユニット１９６における距離算出部による距離の算出に用いられる。それにより、図２６に示される第９の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１７５】
図２７は、本発明に係る距離測定装置の第１０の例を示す。この第１０の例は、図１７に示される第１の例における光ビーム検出部８３に相当する光ビーム検出部２００を内蔵した発光・受光部２０１を備えている。そして、光ビーム検出部２００からは、図１７に示される第１の例における光ビーム検出部８３から得られるものと同様な検出出力信号ＳＬＤが得られる。
【０１７６】
光ビーム検出部２００から得られる、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＳＬＤは、前置増幅部１８１に供給されて増幅され、前置増幅部１８１からは、増幅された検出出力信号ＳＬＤ’が得られる。この前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’も、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んでいる。
【０１７７】
前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’は、レベル比較部１７７に供給される。レベル比較部１７７には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＳＬＤ’のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＳＬＤＸが得られ、それが制御ユニット２０２に供給される。
【０１７８】
制御ユニット２０２にあっては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＳＬＤＸが距離算出部２０５に供給される。この距離算出部２０５は、図１７に示される第１の例における距離算出部１００と同様なものであり、この距離算出部２０５においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＳＬＤＸから、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれるは適正検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰ１及びＰＰ２と、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれるは不所望検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰｎとが抜き取られる。
【０１７９】
パルス信号ＰＰ１及びＰＰ２とパルス信号ＰＰｎとは、例えば、図２８に示される如く、混在状態にあるものとされ、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに比して、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等は小となる。これは、パルス信号ＰＰ１及びＰＰ２が、測定対象である先行車両に設けられた光反射部に応じて得られ、パルス信号ＰＰｎが、先行車両に設けられた光反射部以外の車体部分に応じて得られることによる。
【０１８０】
制御ユニット２０２に内蔵された距離算出部２０５においては、図２８に示される如くの、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏ、さらには、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等に基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。その際、適正な算出結果が得られるのは、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出された場合だけである。
【０１８１】
そして、制御ユニット２０２においては、距離算出部２０５により測定対象である先行車両までの距離が算出されると、算出された距離が、予め想定される最大測定距離以内であるか否かが判断される。その結果、距離算出部２０５により算出された距離が、予め想定される最大測定距離を越えている場合には、距離算出部２０５による距離の算出がパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等に基づいてなされたことになるので、距離算出部２０５によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果ではないものとして扱う。それに対して、距離算出部２０５により算出された距離が、予め想定される最大測定距離以内である場合には、距離算出部２０５による距離の算出がパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに基づいてなされたことになるので、距離算出部２０５によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱う。
【０１８２】
そして、制御ユニット２０２から、距離算出部２０５により算出された距離のうちの測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱われるものをあらわす出力データＤＬＬが得られて、出力端子２０６に導出される。
【０１８３】
このような図２７に示される第１０の例にあっては、前置増幅部１８１，レベル比較部１７７，制御ユニット２０２及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２７に示される第１０の例においては、制御ユニット２０２における距離算出部２０５により、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれる適正検出出力信号成分に基づいて得られるパルスＰＰ１及びＰＰ２が用いられて算出された距離のみが、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果とされ、それ以外の算出された距離は有効でないものとされる。それにより、図２７に示される第１０の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１８４】
図２９は、本発明に係る距離測定装置の第１１の例を示す。この第１１の例は、図２７に示される第１０の例におけるものと同様な光ビーム検出部２００を内蔵した発光・受光部２０１を備えている。そして、光ビーム検出部２００からは、図２７に示される第１０の例における光ビーム検出部２００から得られるものと同様な検出出力信号ＳＬＤが得られる。
【０１８５】
光ビーム検出部２００から得られる、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んだ検出出力信号ＳＬＤは、前置増幅部１８１に供給されて増幅され、前置増幅部１８１からは、増幅された検出出力信号ＳＬＤ’が得られる。この前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’も、適正検出出力信号成分とそれより小なるレベルを有した不所望検出出力信号成分とを含んでいる。
【０１８６】
前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’は、レベル比較部１７７に供給される。レベル比較部１７７には、基準レベル設定部１７９からの基準レベル信号ＳＲＬも供給され、レベル比較部１７７において、前置増幅部１８１から得られる検出出力信号ＳＬＤ’のレベルが、基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベルと比較される。そして、レベル比較部１７７から、検出出力信号ＳＬＤ’のうちの基準レベル信号ＳＲＬが有する基準レベル以上のレベルを有するものに応じた比較出力信号ＳＬＤＸが得られ、それが制御ユニット２０７に供給される。
【０１８７】
制御ユニット２０７にあっては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＳＬＤＸが距離算出部２０５に供給されるとともに、パルス選択部２０８を通じて距離算出部２０９に供給される。距離算出部２０５は、図１７に示される第１の例における距離算出部１００と同様なものであり、また、距離算出部２０９は、本発明に係る距離測定装置の第２の例が備える図１０に示される離算出部１５１と同様なものである。
【０１８８】
距離算出部２０５においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＳＬＤＸから、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれる適正検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰ１及びＰＰ２と、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれる不所望検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰｎとが抜き取られる。また、距離算出部２０９においては、レベル比較部１７７からの比較出力信号ＳＬＤＸから、光ビーム検出部２００から得られ、パルス選択部２０８を通じて供給される検出出力信号ＳＬＤに含まれる適正検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２とのうちの一方、及び、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれる不所望検出出力信号成分に基づくパルス信号ＰＰｎの一つ置きのものとが抜き取られる。
【０１８９】
パルス信号ＰＰ１及びＰＰ２とパルス信号ＰＰｎとは、例えば、図２８に示される如く、混在状態にあるものとされ、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに比して、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等は小となる。これは、パルス信号ＰＰ１及びＰＰ２が、測定対象である先行車両に設けられた光反射部に応じて得られ、パルス信号ＰＰｎが、先行車両に設けられた光反射部以外の車体部分に応じて得られることによる。
【０１９０】
制御ユニット２０７に内蔵された距離算出部２０５においては、図２８に示される如くの、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏ、さらには、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等に基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。その際、適正な算出結果が得られるのは、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出された場合だけである。
【０１９１】
一方、制御ユニット２０７に内蔵された距離算出部２０９においては、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２とのうちの一方、さらには、パルス信号ＰＰｎのうちの一つ置きのものに基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出される。その際、適正な算出結果が得られるのは、パルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２とのうちの一方に基づいて、測定対象である先行車両までの距離が算出された場合だけである。そして、距離算出部２０９によりパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２とのうちの一方に基づいて算出された、適正な測定対象である先行車両までの距離は、距離算出部２０５によりパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに基づいて算出された、適正な測定対象である先行車両までの距離と略等しくなる。
【０１９２】
そして、制御ユニット２０７においては、距離算出部２０５及び距離算出部２０９の夫々により測定対象である先行車両までの距離が算出されると、距離算出部２０５により算出された距離と距離算出部２０９により算出された距離とが略等しいか否かが判断される。その結果、距離算出部２０５により算出された距離と距離算出部２０９により算出された距離とが略等しい状態にない場合には、距離算出部２０５による距離の算出がパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰｎの間隔Ｔn1, Ｔn2, Ｔn3等に基づいてなされたことになるので、距離算出部２０５によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果ではないものとして扱う。それに対して、距離算出部２０５により算出された距離と距離算出部２０９により算出された距離とが略等しい場合には、距離算出部２０５による距離の算出がパルス信号ＰＰ１とパルス信号ＰＰ２との間隔Ｔｏに基づいてなされたことになるので、距離算出部２０５によって算出された距離を、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱う。
【０１９３】
そして、制御ユニット２０７から、距離算出部２０５により算出された距離のうちの測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果として扱われるものをあらわす出力データＤＬＬが得られて、出力端子２１０に導出される。
【０１９４】
このような図２９に示される第１１の例にあっては、前置増幅部１８１，レベル比較部１７７，制御ユニット２０７及び基準レベル設定部１７９を含む部分によって、検出出力信号制御部が形成されている。そして、図２９に示される第１１の例においても、制御ユニット２０７における距離算出部２０５により、光ビーム検出部２００から得られる検出出力信号ＳＬＤに含まれる適正検出出力信号成分に基づいて得られるパルス信号ＰＰ１及びＰＰ２が用いられて算出された距離のみが、測定されるべき距離を適正に示す有効な測定結果とされ、それ以外の算出された距離は有効でないものとされる。それにより、図２９に示される第１１の例によれば、測定対象である先行車両における光反射部以外の車体部分から到来する不所望な反射光が先行車両までの距離の測定にもたらす悪影響を、効果的に低減させることができることになる。
【０１９５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明に係る距離測定装置にあっては、二つの光ビーム送出部の各々もしくは一つの光ビーム送出部は、短時間ずつ繰り返して作動せしめられる高価なレーザダイオード素子が用いられて構成されることを要さず、連続的な発光動作を行う通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅い安価なレーザダイオード素子が用いられて形成される光ビームを扱うものとして構成される。また、連続的な発光動作を行う通常の発光ダイオード素子、あるいは、立上り応答速度が遅いレーザダイオード素子の動作制御を行う回路、さらには、光ビーム検出部からの検出出力信号を扱う回路も、比較的簡単なものとされる。
【０１９６】
従って、本発明に係る距離測定装置は、例えば、車両に搭載されて用いられ、前方車間距離の測定を行うものとされるにあたり、高価なレーザダイオード素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路、あるいは、高価な固体撮像素子、さらには、それに付随する複雑な駆動回路及び信号処理回路等を要さない構成をとることができ、それゆえ、価格が比較的安価とされることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る距離測定装置に関連する第１の関連装置例を示すブロック構成図である。
【図２】  図１に示される第１の関連装置例における発光・受光部の具体構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】  図２に示される発光・受光部の具体構成の一例の動作説明に供されるタイムチャートである。
【図４】  図１に示される第１の関連装置例の動作説明に供される概念図である。
【図５】  図１に示される第１の関連装置例における発光・受光部の具体構成の他の例を示す概略構成図である。
【図６】  図１に示される第１の関連装置例における発光・受光部の具体構成のさらに他の例を示す概略構成図である。
【図７】  図６に示される発光・受光部の具体構成例における回転ミラーの一例を示す概略構成図である。
【図８】  図６に示される発光・受光部の具体構成例における回転ミラーの他の例を示す概略構成図である。
【図９】  図１に示される第１の関連装置例における発光・受光部の具体構成の別の例を示す概略構成図である。
【図１０】  本発明に係る距離測定装置に関連する第２の関連装置例を示すブロック構成図である。
【図１１】  図１０に示される第２の関連装置例における発光・受光部の具体構成の一例を示す概略構成図である。
【図１２】  図１０に示される第２の関連装置例の動作説明に供される概念図である。
【図１３】  図１０に示される発光・受光部の具体構成の一例の動作説明に供されるタイムチャートである。
【図１４】  本発明に係る距離測定装置に関連する第３の関連装置例を示すブロック構成図である。
【図１５】  図１４に示される第３の関連装置例の動作説明に供される概念図である。
【図１６】  図１４に示される第３の関連装置例における発光・受光部の動作説明に供されるタイムチャートである。
【図１７】  本発明に係る距離測定装置の第１の例を示すブロック構成図である。
【図１８】  本発明に係る距離測定装置の第４の例を示すブロック構成図である。
【図１９】  本発明に係る距離測定装置の第５の例を示すブロック構成図である。
【図２０】  本発明に係る距離測定装置の第６の例を示すブロック構成図である。
【図２１】  本発明に係る距離測定装置の第７の例を示すブロック構成図である。
【図２２】  図２１に示される第７の例の動作説明に供されるグラフである。
【図２３】  本発明に係る距離測定装置の第８の例を示すブロック構成図である。
【図２４】  図２３に示される第８の例の動作説明に供される概念図である。
【図２５】  図２３に示される第８の例の動作説明に供されるグラフである。
【図２６】  本発明に係る距離測定装置の第９の例を示すブロック構成図である。
【図２７】  本発明に係る距離測定装置の第１０例を示すブロック構成図である。
【図２８】  図２７に示される第１０の例の動作説明に供されるタイムチャートである。
【図２９】  本発明に係る距離測定装置の第１１の例を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
８１，８２，１４１，１９５    光ビーム送出部
８１Ｍ，８２Ｍ，１１１，１１２，１２１，１２２，１３１    平面ミラー
８３，１４２，１７３，２００    光ビーム検出部
８５，１４３，１７５，２０１    発光・受光部
１１３    多面回転ミラー
９１，９４，１１７，１２０，１２７，１３６，１４８    光ビーム形成部
９５，１４９    集光光学系
１００，１５１，１６１，２０５，２０９    距離算出部
１０１，１５２，１６２    増幅部
１０２，１５３    パルス抜取部
１０３，１５４，１６３    波形整形部
１０５，１５６，１６５    カウンタ部
１０６，１５７，１６６    演算処理部
８７    両面回転ミラー
１０４    Ｆ．Ｆ．
１０８    ミラー回転駆動部
１２３    二面回転ミラー
１３２    ハーフミラー
１３３，１４５    回転平面ミラー
１５５，１６４    微分部
１７６    可変利得前置増幅部
１７７，１８６    レベル比較部
１７８，１８２，１８７，１９０，１９２，１９６，２０２，２０７    制御ユニット
１７９，１８３    基準レベル設定部
１８１，１９１    前置増幅部
１８５    多段前置増幅部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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