(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を送信する送信手段（１）と、
送信手段（１）の送信した電磁波が物体に反射された反射波を受信する受信手段（３）と、
往復回動する回転軸（１４）を有するモータ（１５）と、
回転軸（１４）に偏心して一体的に取り付けられ、外周の少なくとも一部に係合部（３４ａ，４６）を有する偏心回転部材（３４）と、
送信手段（１）の送信した電磁波を反射する反射面（１３ｂ）を有するとともに、該反射面（１３ｂ）の反対側に前記係合部（３４ａ，４６）に係合可能な被係合部（１３ａ，４４ｂ）を有する反射部材（１３）と、
反射部材（１３）の反射面（１３ｂ）を回転軸（１４）に直交する軸線まわりに揺動自在に、かつ回転軸（１４）に対して相対回転自在に支持する支軸（３３）と、
反射部材（１３）の被係合部（１３ａ，４４ｂ）が偏心回転部材（３４）の係合部（３４ａ，４６）に当接するように付勢する付勢部材（３５）と、
回転軸（１４）の回転に伴って反射部材（１３）が当接可能であり、回転軸（１４）の更なる回転に伴って係合部（３４ａ，４６）および被係合部（１３ａ，４４ｂ）の係合を付勢部材（３５）の付勢力に抗して解除するストッパー部材（３６，３７）と、
を備えたことを特徴とする物体検知装置。
【請求項２】
反射部材（１３）は、前記反射面（１３ｂ）を有する反射体（４３）と、反射体（４３）を前記支軸（３３）を介して揺動自在に支持するとともに、前記被係合部（４４ｂ）を有して偏心回転部材（３４）に対して相対回転自在な反射体ホルダー（４４）とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項３】
反射体（４３）に当接して反射体ホルダー（４４）に対する反射体（４３）の角度を保持する位置決め部材（４５）を備えたことを特徴とする、請求項２に記載の物体検知装置。
【請求項４】
反射体ホルダー（４４）は偏心回転部材（３４）を囲繞する貫通孔（４４ａ）の内周面に前記被係合部（４４ｂ）を有することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載の物体検知装置。
【請求項５】
偏心回転部材（３４）の係合部（４６）は、径方向に設けられた孔（３４ｂ）と、この孔（３４ｂ）に収納された係止部材（４１）と、この係止部材（４１）を孔（３４ｂ）から突出する方向に付勢する弾発部材（４２）とを備えたことを特徴とする、請求項４に記載の物体検知装置。
【請求項６】
ストッパー部材（３６，３７）は、回転軸（１４）が一方向に回転したときに反射部材（１３）に当接する第１ストッパー部材（３６）と、回転軸（１４）が他方向に回転したときに反射部材（１３）に当接する第２ストッパー部材（３７）とから構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の物体検知装置。
【請求項７】
偏心回転部材（３４）の一方向への回転および他方向への回転により、反射部材（１３）の反射面（１３ｂ）の角度を回転軸（１４）に平行な面を含んで変更可能であることを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の物体検知装置。
【請求項８】
物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、物体検知モードにおいて、反射部材（１３）がストッパー部材（３６，３７）に当接しない範囲で回転軸（１４）が往復回動するようにモータ（１５）を制御する制御手段（２４）を備えたことを特徴とする、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の物体検知装置。
【請求項９】
電磁波を送信する送信手段（１）と、
送信手段（１）の送信した電磁波が物体に反射された反射波を受信する受信手段（３）と、
往復回動する回転軸（１４）を有するモータ（１５）と、
回転軸（１４）にその軸線と直交する支軸（３３）を介して揺動可能に支持され、外周の少なくとも一部に係合部（５１ａ）を有する角度保持部材（５１）と、
送信手段（１）の送信した電磁波を反射する反射面（１３ｂ）を有するとともに、該反射面（１３ｂ）の反対側において角度保持部材（５１）に固定された反射部材（１３）と、
角度保持部（５１）と回転軸（１４）との間に設けられ、角度保持部材（５１）の係合部（５１ａ）に弾発的に係合する係止部材（５２）と、
回転軸（１４）の回転に伴って反射部材（１３）が当接するとともに、回転軸（１４）に更なる回転に伴って係合部（５１ａ）および係止部材（５２）の係合を解除して角度保持部材（５１）を回転させるストッパー部材（３６，３７）と、
を備えたことを特徴とする物体検知装置。
【請求項１０】
ストッパー部材（３６，３７）は、回転軸（１４）が一方向に回転したときに反射部材（１３）に当接する第１ストッパー部材（３６）と、回転軸（１４）が他方向に回転したときに反射部材（１３）に当接する第２ストッパー部材（３７）とから構成されることを特徴とする、請求項９に記載の物体検知装置。
【請求項１１】
物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、物体検知モードにおいて、反射部材（１３）がストッパー部材（３６，３７）に当接しない範囲で回転軸（１４）が往復回動するようにモータ（１５）を制御する制御手段（２４）を備えたことを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の物体検知装置。
【請求項１２】
角度保持部材（５１）は反射部材（１３）の裏面の略中央部に固定され、第１ストッパー部材（３６）は回転軸（１４）の一方向への回転により角度保持部材（５１）の支軸（３３）よりも高い位置において反射部材（１３）に当接し、第２のストッパー部材（３７）は回転軸（１４）の他方向への回転により角度保持部材（５１）の支軸（３３）よりも低い位置において反射部材（１３）に当接することを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の物体検知装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の物体検知装置（Ｓｔ）の軸調整方法であって、
物体検知装置（Ｓｔ）の検知範囲内の所定位置に設置される基準反射体と、物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、電磁波の送受信およびモータ（１５）の回転を制御する制御手段（２４）とを設け、
制御手段（２４）は、物体検知モードにおいて、基準反射体からの反射波の受信結果に基づいて物体検知装置（Ｓｔ）の軸ずれを判定し、軸ずれが判定されたときに前記軸ずれを修正する方向にモータ（１５）を駆動して反射部材（１３）がストッパー部材（３６，３７）に当接したことを判定し、反射部材（１３）がストッパー部材（３６，３７）に当接したことが判定されたときにモータ（１５）を更に駆動して反射部材（１３）を揺動させることにより前記軸ずれを修正することを特徴とする物体検知装置の軸調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波を送信する送信手段と、物体による反射波を受信する受信手段とを備えた物体検知装置と、その物体検知装置の軸調整方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
アダプティブ・クルーズ・コントロール・システム、渋滞追従システム、車間距離警報システム等に用いられて先行車や対向車のような移動物、あるいはデリニエータやキャッツアイのような停止物を検知するレーダー装置は、そのレーザービームの光軸が正しく調整（エイミング）されていることが必要であり、光軸がずれていると目的とするターゲットを確実に検知できなくなる可能性がある。特に、車載のレーダ装置の検知領域の幅は左右方向に比べて上下方向に狭いため、上下方向の光軸の調整は特に重要なものとなる。
【０００３】
特開平７−２２５２７７号公報には、レーダー装置のレーザーヘッドを３個の取付プレートを介して車体に支持することにより、上下方向および左右方向のエイミングを可能にしたものが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特開平７−２２５２７７号公報に記載されたものは、上下方向および左右方向のエイミングを行うべくレーザーヘッドが３個の取付プレートを介して車体に支持されているために、３個の取付プレートにより部品点数の増加、重量の増加、取付スペースの増加が発生するだけでなく、作業員の手作業によってエイミングを行うために、作業に多くの時間と労力が必要であるばかりかエイミングの精度にばらつきが発生する可能性があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、物体検知装置の上下方向のエイミングを自動的に行えるようにすることを目的とする。
【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、請求項１に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、送信手段の送信した電磁波が物体に反射された反射波を受信する受信手段と、往復回動する回転軸を有するモータと、回転軸に偏心して一体的に取り付けられ、外周の少なくとも一部に係合部を有する偏心回転部材と、送信手段の送信した電磁波を反射する反射面を有するとともに、該反射面の反対側に前記係合部に係合可能な被係合部を有する反射部材と、反射部材の反射面を回転軸に直交する軸線まわりに揺動自在に、かつ回転軸に対して相対回転自在に支持する支軸と、反射部材の被係合部が偏心回転部材の係合部に当接するように付勢する付勢部材と、回転軸の回転に伴って反射部材が当接可能であり、回転軸の更なる回転に伴って係合部および被係合部の係合を付勢部材の付勢力に抗して解除するストッパー部材とを備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、モータの回転軸を物体検知時の回転角を越えて回転させると反射部材が何れか一方のストッパー部材に当接して回転を規制され、回転軸と一体の偏心回転部材の係合部が反射部材の被係合部に対して相対回転するため、反射部材が支軸まわりに揺動して上下方向にエイミングされる。このように物体検知装置の上下方向のエイミングが作業者の手作業によらずに可能になるため、時間や労力が節減されるだけでなく、作業者の熟練の程度に左右されずに精度の高いエイミングが可能になる。
【０００８】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、反射部材は、前記反射面を有する反射体と、反射体を前記支軸を介して揺動自在に支持するとともに、前記被係合部を有して偏心回転部材に対して相対回転自在な反射体ホルダーとを備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【０００９】
上記構成によれば、回転軸に偏心回転部材を介して相対回転自在に支持された反射体ホルダーと、この反射体ホルダーに支軸を介して揺動自在に支持された反射体とで反射部材を構成したので、偏心回転部材との相対回転により反射体ホルダーを移動させることにより反射面を有する反射体を上下方向に揺動させることができる。
【００１０】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、反射体に当接して反射体ホルダーに対する反射体の角度を保持する位置決め部材を備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００１１】
上記構成によれば、反射体を位置決め部材に当接させることにより反射体ホルダーに対する反射体の角度を保持することができる。
【００１２】
また請求項４に記載された発明によれば、請求項２または請求項３の構成に加えて、反射体ホルダーは偏心回転部材を囲繞する貫通孔の内周面に前記被係合部を有することを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００１３】
上記構成によれば、反射体ホルダーに形成されて偏心回転部材を囲繞する貫通孔の内周面に被係合部を設けたので、被係合部を反射体ホルダーの内部にコンパクトに形成することができる。
【００１４】
また請求項５に記載された発明によれば、請求項４の構成に加えて、偏心回転部材の係合部は、径方向に設けられた孔と、この孔に収納された係止部材と、この係止部材を孔から突出する方向に付勢する弾発部材とを備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００１５】
上記構成によれば、偏心回転部材に径方向に設けた孔に収納した係止部材を弾発部材で突出する方向に付勢して係合部を構成したので、係合部を偏心回転部材の内部にコンパクに形成することができる。
【００１６】
また請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜請求項５の何れか１項の構成に加えて、ストッパー部材は、回転軸が一方向に回転したときに反射部材に当接する第１ストッパー部材と、回転軸が他方向に回転したときに反射部材に当接する第２ストッパー部材とから構成されることを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００１７】
上記構成によれば、回転軸が一方向に回転すると反射部材が第１ストッパー部材に当接し、回転軸が他方向に回転すると反射部材が第２ストッパー部材に当接するので、回転軸の回転方向に応じて反射部材を上向きおよび下向きにエイミングすることができる。
【００１８】
また請求項７に記載された発明によれば、請求項１〜請求項６の何れか１項の構成に加えて、偏心回転部材の一方向への回転および他方向への回転により、反射部材の反射面の角度を回転軸に平行な面を含んで変更可能であることを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００１９】
上記構成によれば、偏心回転部材の回転方向を変化させると反射部材の反射面の角度が回転軸に平行な面を含んで変更されるので、上向きおよび下向きのエイミングが可能になる。
【００２０】
また請求項８に記載された発明によれば、請求項１〜請求項７の何れか１項の構成に加えて、物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、物体検知モードにおいて、反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するようにモータを制御する制御手段を備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００２１】
上記構成によれば、物体検知モードでは反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するので、反射部材が不用意に上下揺動することが防止される。
【００２２】
また請求項９に記載された発明によれば、電磁波を送信する送信手段と、送信手段の送信した電磁波が物体に反射された反射波を受信する受信手段と、往復回動する回転軸を有するモータと、回転軸にその軸線と直交する支軸を介して揺動可能に支持され、外周の少なくとも一部に係合部を有する角度保持部材と、送信手段の送信した電磁波を反射する反射面を有するとともに、該反射面の反対側において角度保持部材に固定された反射部材と、角度保持部と回転軸との間に設けられ、角度保持部材の係合部に弾発的に係合する係止部材と、回転軸の回転に伴って反射部材が当接するとともに、回転軸に更なる回転に伴って係合部および係止部材の係合を解除して角度保持部材を回転させるストッパー部材とを備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００２３】
上記構成によれば、モータの回転軸を物体検知時の回転角を越えて回転させると、反射部材が何れか一方のストッパー部材に当接して回転軸まわりの回転を規制され、係合部および係止部材の係合が解除されて角度保持部材が支軸まわりに揺動し、反射部材が上下方向にエイミングされる。このように物体検知装置の上下方向のエイミングが作業者の手作業によらずに可能になるため、時間や労力が節減されるだけでなく、作業者の熟練の程度に左右されずに精度の高いエイミングが可能になる。
【００２４】
また請求項１０に記載された発明によれば、請求項９の構成に加えて、ストッパー部材は、回転軸が一方向に回転したときに反射部材に当接する第１ストッパー部材と、回転軸が他方向に回転したときに反射部材に当接する第２ストッパー部材とから構成されることを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００２５】
上記構成によれば、回転軸が一方向に回転すると反射部材が第１ストッパー部材に当接し、回転軸が他方向に回転すると反射部材が第２ストッパー部材に当接するので、回転軸の回転方向に応じて反射部材を上向きおよび下向きにエイミングすることができる。
【００２６】
また請求項１１に記載された発明によれば、請求項９または請求項１０の構成に加えて、物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、物体検知モードにおいて、反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するようにモータを制御する制御手段を備えたことを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００２７】
上記構成によれば、物体検知モードでは反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するので、反射部材が不用意に上下揺動することが防止される。
【００２８】
また請求項１２に記載された発明によれば、請求項１０または請求項１１の構成に加えて、角度保持部材は反射部材の裏面の略中央部に固定され、第１ストッパー部材は回転軸の一方向への回転により角度保持部材の支軸よりも高い位置において反射部材に当接し、第２のストッパー部材は回転軸の他方向への回転により角度保持部材の支軸よりも低い位置において反射部材に当接することを特徴とする物体検知装置が提案される。
【００２９】
上記構成によれば、回転軸が一方向に回転すると第１ストッパー部材が角度保持部材の支軸よりも高い位置において反射部材に当接し、反射部材を下向きに揺動させることができる。また回転軸が他方向に回転すると第２のストッパー部材が角度保持部材の支軸よりも低い位置において反射部材に当接し、反射部材を上向きに揺動させることができる。
【００３０】
また請求項１３に記載された発明によれば、請求項１〜請求項１２の何れか１項に記載の物体検知装置の軸調整方法であって、物体検知装置の検知範囲内の所定位置に設置される基準反射体と、物体検知モードとエイミングモードとを切替え可能であり、電磁波の送受信およびモータの回転を制御する制御手段とを設け、制御手段は、物体検知モードにおいて、基準反射体からの反射波の受信結果に基づいて物体検知装置の軸ずれを判定し、軸ずれが判定されたときに前記軸ずれを修正する方向にモータを駆動して反射部材がストッパー部材に当接したことを判定し、反射部材がストッパー部材に当接したことが判定されたときにモータを更に駆動して反射部材を揺動させることにより前記軸ずれを修正することを特徴とする物体検知装置の軸調整方法が提案される。
【００３１】
上記構成によれば、物体検知モードにおいて基準反射体の位置を検知して物体検知装置の軸ずれを検知した後、エイミングモードに切り換えて軸ずれを修正する方向にモータを駆動し、反射部材がストッパー部材に当接するとモータを更に駆動して反射部材を揺動させるので、物体検知モードをエイミングモードに切り換えるだけで物体検知装置の軸ずれを自動的に修正することができる。
【００３２】
尚、実施例の送光部１および受光部３はそれぞれ本発明の送信手段および受信手段に対応し、実施例の送光ミラー１３は本発明の反射部材に対応し、実施例の制御回路２４は本発明の制御手段に対応する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００３４】
図１〜図８は本発明の第１実施例を示すもので、図１は物体検知装置のブロック図、図２は物体検知装置の斜視図、図３は送光走査部の平面図、図４は図３の４方向矢視図、図５は図３の５方向矢視図、図６は図４の６−６線矢視図、図７は作用の説明図、図８はエイミングの手順を説明するフローチャートである。
【００３５】
図１および図２に示すように、自車前方の物体の距離および方向を検知するための物体検知装置Ｓｔはレーザーレーダー装置を備えるもので、送光部１と、送光走査部２と、受光部３と、距離計測処理部５とから構成される。送光部１は、送光レンズを一体に備えたレーザーダイオード１１と、レーザーダイオード１１を駆動するレーザーダイオード駆動回路１２とを備える。送光走査部２は、レーザーダイオード１１が出力したレーザーを反射させる送光ミラー１３と、送光ミラー１３を上下方向の回転軸１４回りに往復回動させるモータ１５と、モータ１５の駆動を制御するモータ駆動回路１６と、走光ミラー１３の角度を上下方向に変化させてレーザーの送光方向を上下に調整するエイミング機構２９とを備える。送光ミラー１３から出る送光ビームは左右幅が制限されて上下方向に細長いパターンを持ち、それが所定周期で左右方向に往復移動して物体を走査する。
【００３６】
受光部３は、受光レンズ１７と、受光レンズ１７で収束させた反射波を受けて電気信号に変換するフォトダイオード１８と、フォトダイオード１８の出力信号を増幅する受光アンプ回路１９とを備える。受光部３の受光エリアは固定とされる。
【００３７】
距離計測処理部５は、前記レーザーダイオード駆動回路１２やモータ駆動回路１６を制御する制御回路２４と、アダプティブクルーズコントロール装置を制御する電子制御ユニット２５との間で通信を行う通信回路２６と、レーザーの送光から受光までの時間をカウントするカウンタ回路２７と、物体までの距離および物体の方向を算出する中央演算処理装置２８とを備える。
【００３８】
次に、図３〜図６に基づいてエイミング機構２９の構造を説明する。
【００３９】
モータ１５から鉛直方向上向きに延びる回転軸１４の上部に支持ブラケット３２が相対回転自在に支持されており、この支持ブラケット３２に水平方向に延びる支軸３３を介して送光ミラー１３の上端が上下揺動自在に枢支される。回転軸１４の下部に円板状の偏心回転部材３４が固定されており、この偏心回転部材３４の中心は回転軸１４の中心に対して距離δ（図３参照）だけ偏心している。偏心回転部材３４の外周にギヤ歯状の係合部３４ａが形成され、この係合部３４ａに係合可能なギヤ歯状の被係合部１３ａ（図６参照）が送光ミラー１３の反射面１３ｂの裏面に形成される。送光ミラー１３はスプリングよりなる付勢部材３５で支軸３３まわりに付勢され、偏心回転部材３４の係合部３４ａが送光ミラー１３の被係合部１３ａに弾発的に係合する。モータ１５のハウジング１５ａに第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７が固定される。第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７は回転軸１４と平行に延びており、回転軸１４と共に回転する送光ミラー１３に裏面に当接可能である。
【００４０】
物体検知装置Ｓｔの上下エイミング可能角は、送光ミラー１３がモータ１５の回転軸１４と平行になるニュートラル位置を基準として、上下に各３．５°（６０ｍｒａｄ）である。支持ブラケット３２と偏心回転部材３４との上下距離を１０ｍｍとすると、送光ミラー１３を３．５°揺動させるための該送光ミラー１３の下端の移動量は０．６ｍｍとなる。従って、回転軸１４に対して偏心回転部材３４を０．６ｍｍ偏心させれば、偏心回転部材３４の回転に応じて送光ミラー１３をニュートラル位置を基準として上下に各３．５°揺動させることができる。上下エイミング可能な±３．５°の範囲を０．３°（５ｍｒａｄ）間隔で２４段階に調整するために、偏心回転部材３４の外周の係合部３４ａを構成するギヤ歯の歯数は４８個になる。尚、左右方向のエイミングは、機械的なエイミング機構を必要とせずに、モータ１５の回転軸１４の回転角を変更するだけで任意に行うことができる。
【００４１】
図２に示すように、送光走査部２における上下送光範囲は３°に設定されており、これに上下方向のエイミング可能角である±３．５°を加算した１０°の範囲が上下送光範囲となる。また受光部３における左右検知範囲は半径３００ｍのコーナーを検知できるように車体前後軸を中心として±８°の範囲に左右方向のエイミング可能角である±３．５°を加算して２３°（４００ｍｒａｄ）の範囲が左右受光範囲となる。
【００４２】
次に、上記構成を備えた第１実施例の作用を、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
ステップＳ１で物体検知装置Ｓｔが物体検知モードであるとき、ステップＳ２でモータ１５の回転軸１４を送光ミラー１３と共に往復復回動させ、車体中心軸を基準として±２００ｍｒａｄの範囲を走査する（図７（Ａ）参照）。回転軸１４の回転角が±２００ｍｒａｄの範囲にあれば、送光ミラー１３が第１、第２ストッパー３６，３７に当接することはない。
【００４４】
前記ステップＳ１で物体検知装置Ｓｔが物体検知モードでないときには、ステップＳ３でエイミングモードになる。物体検知モードおよびエイミングモードの切り替えは図示せぬスイッチにより行われる。続くステップＳ４で目標とするエイミング方向が上向きであるか下向きであるかを判定する。この判定は、自動車の車体の正面に設置した基準反射体（図示せず）の位置を物体検知装置Ｓｔで検知し、検知された基準反射体の位置が車体の正面よりも下にずれていれば、送光ミラー１３からのビームが正しい方向よりも上向きに送光されている場合であり、送光ミラー１３を下向きに揺動させてビームを正面に向けて送光する必要がある。そして検知された基準反射体のずれ量に基づいて、送光ミラー１３の上下方向の必要調整角度が算出される。
【００４５】
前記ステップＳ４で目標とするエイミング方向が上向きであれば、ステップＳ５でモータ１５で回転軸１４を真上から見て時計回りに回転させる。物体検知モードでの回転軸１４の回転角は±２００ｍｒａｄであるが、エイミングモードでの回転角は±４００ｍｒａｄまで回転可能である。従って、回転軸１４が回転する過程で送光ミラー１３の裏面が第２ストッパー部材３７に当接する（図７（Ｂ）参照）。ステップＳ６で送光ミラー１３の裏面が第２ストッパー部材３７に当接してモータ１５の回転が強制的に停止され、そのことが例えばモータ１５の負荷電流から検知されると、ステップＳ７でモータ１５のトルクを増加させて更に時計回りに回転させる。
【００４６】
すると、ステップＳ８で偏心回転部材３４の係合部３４ａと送光ミラー１３の被係合部１３ａとの間に荷重が加わり、送光ミラー１３が付勢部材３５の付勢力に抗して支軸３３まわりに僅かに揺動し、係合部３４ａと被係合部１３ａとの係合がギヤ歯の１ピッチ分だけずれて再係合する。このようにして偏心回転部材３４が送光ミラー１３に対して１ピッチ分相対回転すると、ステップＳ９でモータ１５の回転を停止し、前記ステップＳ７〜Ｓ９を、ステップＳ１０で送光ミラー１３の必要調整角度に相当するピッチ数の相対回転が終了するまで繰り返す。その結果、偏心回転部材３４の係合部３４ａは半径が大きい部分において送光ミラー１３の被係合部１３ａに係合し、送光ミラー１３の下部が回転軸１４から離間して上向きにエイミングされる。
【００４７】
一方、前記ステップＳ４で目標とするエイミング方向が下向きであれば、ステップＳ１１でモータ１５で回転軸１４を真上から見て反時計回りに回転させ、ステップＳ１２で送光ミラー１３の裏面が第１ストッパー部材３６に当接したことが検知されると、ステップＳ１３でモータ１５のトルクを増加させて更に反時計回りに回転させる。すると、ステップＳ１４で偏心回転部材３４の係合部３４ａと送光ミラー１３の被係合部１３ａとの間に荷重が加わり、送光ミラー１３が付勢部材３５の付勢力に抗して支軸３３まわりに僅かに揺動し、係合部３４ａと被係合部１３ａとの係合がギヤ歯の１ピッチ分ずれて再係合する。このようにして偏心回転部材３４が送光ミラー１３に対して１ピッチ分だけ相対回転すると、続くステップＳ１５でモータ１５の回転を停止し、前記ステップＳ１３〜Ｓ１５を、ステップＳ１６で送光ミラー１３の必要調整角度に相当するピッチ数の相対回転が終了するまで繰り返す。その結果、偏心回転部材３４の係合部３４ａは半径が小さい部分において送光ミラー１３の被係合部１３ａに係合し、送光ミラー１３の下部が回転軸１４に接近して下向きにエイミングされる。
【００４８】
以上のように、モータ１５の回転軸１４を通常の回転角を越えて回転させるだけで、送光ミラー１３を回転軸１４と平行な角度を基準にして上方および下方にエイミングすることができるので、作業者が複数の取付プレートの取付角を微調整してエイミングを行う必要がなくなり、作業時間や労力を大幅に節減できるだけでなく、作業者の熟練に依存せずに常に精密なエイミングを行うことができる。
【００４９】
図９〜図１３は本発明の第２実施例を示すもので、図９は送光走査部の平面図、図１０は図９の１０方向矢視図、図１１は図９の１１方向矢視図、図１２は図１０の１２−１２線拡大矢視図、図１３は作用の説明図である。
【００５０】
第２実施例は、モータ１５の回転軸１４の下部に偏心して固定された円板状の偏心回転部材３４がギヤ歯状の係合部を備えておらず、その代わりに偏心回転部材３４の外周面に開口する２個の孔３４ｂ，３４ｂに保持された２個のボールよりなる係止部材４１，４１と、この係止部材４１，４１を孔３４ｂ，３４ｂから押し出す方向に付勢するコイルばねよりなる弾発部材４２，４２とを備える。孔３４ｂ、係止部材４１および弾発部材４２は本実施例の係合部４６を構成する。送光ミラー１３は、反射面１３ｂを有する反射体４３と、この反射体４３を支軸３３を介して枢支する反射体ホルダー４４とから構成される。反射体ホルダー４４には偏心回転部材３４が嵌合する円形の貫通孔４４ａが形成されており、この貫通孔４４ａの内周面にギヤ歯状の被係合部４４ｂが形成される。
【００５１】
モータ１５の回転軸１４の上部に円板状の位置決め部材４５が固定されており、付勢部材３５で付勢された反射体４３の上部裏面が位置決め部材４５に当接して反射面１３ｂの角度を保持する。尚、位置決め部材４５を回転軸１４に固定する代わりに、回転軸１４に回転自在に支持しても良い。モータ１５のハウジング１５ａに第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７が固定される。第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７は回転軸１４と平行に延びており、回転軸１４と共に回転する送光ミラー１３の反射体ホルダー４４の側面に当接可能である。
【００５２】
本第２実施例のエイミング機構２９の制御は、第１実施例と同様に図８のフローチャートに基づいて行われる。即ち、物体検知モードでモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲で往復回動するとき、送光ミラー１３の反射体ホルダー４４は第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７に当接することはない。エイミングモードにおいてモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲を越えて真上から見て時計回りに回転すると、送光ミラー１３の反射体ホルダー４４の側面が第２ストッパー部材３７に当接して回転を規制されるが、回転軸１４が更に回転すると偏心回転部材３４に設けた係止部材４１，４１が弾発部材４２，４２の弾発力に抗して後退し、反射体ホルダー４４の被係合部４４ｂのギヤ歯を乗り越えることにより、偏心回転部材３４に対して反射体ホルダー４４が必要ピッチ分だけ相対回転する。その結果、回転軸１４に対して反射体ホルダー４４が移動して反射体４３の下端が回転軸１４から離れるため、上端を位置決め部材４５に規制された反射体が支軸３３まわりに上向きにエイミングされる。逆にモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲を越えて真上から見て反時計回りに回転すると、回転軸１４に対して反射体ホルダー４４が移動して反射体４３の下端が回転軸１４に近づくため、上端を位置決め部材４５に規制された反射体が支軸３３まわりに下向きにエイミングされる。
【００５３】
而して、この第２実施例によっても第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００５４】
図１４〜図１８は本発明の第３実施例を示すもので、図１５は送光走査部の平面図、図１６は図１５の１６方向矢視図、図１７は図１５の１７方向矢視図、図１８は作用の説明図である。
【００５５】
第３実施例は、レーザーダイオード１１から下向きに出たビームが約４５°の角度で斜め上方を向く送光ミラー１３により反射して車体前方に送光される（図１４参照）。モータ１５の回転軸１４の上端は二股になっており、そこに水平方向に延びる支軸３３を介して角度保持部材５１が揺動自在に支持される。角度保持部材５１はギヤ状の部材の一部を切り取った形状であり、外周にギヤ歯状の係合部５１ａが形成される。回転軸１４の二股部に形成された孔１４ａにボールよりなる係止部材５２が嵌合し、コイルばねよりなる弾発部材５３で角度保持部材５１の係合部５１ａに係合する方向に付勢される。そして反射面１３ｂが約４５°の角度で斜め上方を向く送光ミラー１３の裏面が前記角度保持部材５１に一体に固定される。モータ１５のハウジング１５ａに第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７が固定される。第１ストッパー部材３６の高さおよび第２ストッパー部材３７の高さは異なっており、高い方の第１ストッパー部材３６は送光ミラー１３の支軸３３よりも高い位置において当接可能であり、低い方の第２ストッパー部材３７は送光ミラー１３の支軸３３よりも低い位置において当接可能である。
【００５６】
本第３実施例のエイミング機構２９の制御は、第１実施例および第２実施例と実質的に同様に行われる。即ち、物体検知モードでモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲で往復回動するとき、送光ミラー１３は第１ストッパー部材３６および第２ストッパー部材３７に当接することはない。エイミングモードにおいてモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲を越えて真上から見て時計回りに回転すると、送光ミラー１３の下部が第２ストッパー部材３７に当接して水平方向への回転を規制されるが、回転軸１４が更に回転すると角度規制部材５１に設けた係合部５１ａが弾発部材５３で付勢された係止部材５２を押し戻すことにより、角度規制部材５１と共に送光ミラー１３が必要ピッチ分だけ上向きに回転してエイミングされる。逆にモータ１５の回転軸１４が±２００ｍｒａｄの範囲を越えて真上から見て反時計回りに回転すると、送光ミラー１３の上部が第１ストッパー部材３６に当接して水平方向への回転を規制されるが、回転軸１４が更に回転すると角度規制部材５１に設けた係合部５１ａが弾発部材５３で付勢された係止部材５２を押し戻すことにより、角度規制部材５１と共に送光ミラー１３が必要ピッチ分だけ下向きに回転してエイミングされる。
【００５７】
而して、この第３実施例によっても第１実施例および第２実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００５８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５９】
例えば、実施例の物体検知装置Ｓｔはレーザーレーダー装置を備えているが、ミリ波レーダー装置を備えるものであっても良い。
【００６０】
また第２実施例では係合部４６，４６を１８０°間隔で２個設けているが（図１２参照）、１２０°間隔で３個設けても良い。更に、角度保持部材５１側にギヤ歯状の係合部を設け、反射体ホルダー４４側に係止部材４１，４１および弾発部材４２，４２よりなる被係合部を設けても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、モータの回転軸を物体検知時の回転角を越えて回転させると反射部材が何れか一方のストッパー部材に当接して回転を規制され、回転軸と一体の偏心回転部材の係合部が反射部材の被係合部に対して相対回転するため、反射部材が支軸まわりに揺動して上下方向にエイミングされる。このように物体検知装置の上下方向のエイミングが作業者の手作業によらずに可能になるため、時間や労力が節減されるだけでなく、作業者の熟練の程度に左右されずに精度の高いエイミングが可能になる。
【００６２】
また請求項２に記載された発明によれば、回転軸に偏心回転部材を介して相対回転自在に支持された反射体ホルダーと、この反射体ホルダーに支軸を介して揺動自在に支持された反射体とで反射部材を構成したので、偏心回転部材との相対回転により反射体ホルダーを移動させることにより反射面を有する反射体を上下方向に揺動させることができる。
【００６３】
また請求項３に記載された発明によれば、反射体を位置決め部材に当接させることにより反射体ホルダーに対する反射体の角度を保持することができる。
【００６４】
また請求項４に記載された発明によれば、反射体ホルダーに形成されて偏心回転部材を囲繞する貫通孔の内周面に被係合部を設けたので、被係合部を反射体ホルダーの内部にコンパクトに形成することができる。
【００６５】
また請求項５に記載された発明によれば、偏心回転部材に径方向に設けた孔に収納した係止部材を弾発部材で突出する方向に付勢して係合部を構成したので、係合部を偏心回転部材の内部にコンパクに形成することができる。
【００６６】
また請求項６に記載された発明によれば、回転軸が一方向に回転すると反射部材が第１ストッパー部材に当接し、回転軸が他方向に回転すると反射部材が第２ストッパー部材に当接するので、回転軸の回転方向に応じて反射部材を上向きおよび下向きにエイミングすることができる。
【００６７】
また請求項７に記載された発明によれば、偏心回転部材の回転方向を変化させると反射部材の反射面の角度が回転軸に平行な面を含んで変更されるので、上向きおよび下向きのエイミングが可能になる。
【００６８】
また請求項８に記載された発明によれば、物体検知モードでは反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するので、反射部材が不用意に上下揺動することが防止される。
【００６９】
また請求項９に記載された発明によれば、モータの回転軸を物体検知時の回転角を越えて回転させると、反射部材が何れか一方のストッパー部材に当接して回転軸まわりの回転を規制され、係合部および係止部材の係合が解除されて角度保持部材が支軸まわりに揺動し、反射部材が上下方向にエイミングされる。このように物体検知装置の上下方向のエイミングが作業者の手作業によらずに可能になるため、時間や労力が節減されるだけでなく、作業者の熟練の程度に左右されずに精度の高いエイミングが可能になる。
【００７０】
また請求項１０に記載された発明によれば、回転軸が一方向に回転すると反射部材が第１ストッパー部材に当接し、回転軸が他方向に回転すると反射部材が第２ストッパー部材に当接するので、回転軸の回転方向に応じて反射部材を上向きおよび下向きにエイミングすることができる。
【００７１】
また請求項１１に記載された発明によれば、物体検知モードでは反射部材がストッパー部材に当接しない範囲で回転軸が往復回動するので、反射部材が不用意に上下揺動することが防止される。
【００７２】
また請求項１２に記載された発明によれば、回転軸が一方向に回転すると第１ストッパー部材が角度保持部材の支軸よりも高い位置において反射部材に当接し、反射部材を下向きに揺動させることができる。また回転軸が他方向に回転すると第２のストッパー部材が角度保持部材の支軸よりも低い位置において反射部材に当接し、反射部材を上向きに揺動させることができる。
【００７３】
また請求項１３に記載された発明によれば、物体検知モードにおいて基準反射体の位置を検知して物体検知装置の軸ずれを検知した後、エイミングモードに切り換えて軸ずれを修正する方向にモータを駆動し、反射部材がストッパー部材に当接するとモータを更に駆動して反射部材を揺動させるので、物体検知モードをエイミングモードに切り換えるだけで物体検知装置の軸ずれを自動的に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物体検知装置のブロック図
【図２】物体検知装置の斜視図
【図３】送光走査部の平面図
【図４】図３の４方向矢視図
【図５】図３の５方向矢視図
【図６】図４の６−６線矢視図
【図７】作用の説明図
【図８】エイミングの手順を説明するフローチャート
【図９】第２実施例の送光走査部の平面図
【図１０】図９の１０方向矢視図
【図１１】図９の１１方向矢視図
【図１２】図１０の１２−１２線拡大矢視図
【図１３】作用の説明図
【図１４】第３実施例の物体検知装置の斜視図
【図１５】送光走査部の平面図
【図１６】図１５の１６方向矢視図
【図１７】図１５の１７方向矢視図
【図１８】作用の説明図
【符号の説明】
１          送光部（送信手段）
３          受光部（受信手段）
１３        送光ミラー（反射部材）
１３ａ      被係合部
１３ｂ      反射面
１５        モータ
２４        制御回路（制御手段）
１４        回転軸
３３        支軸
３４        偏心回転部材
３４ａ      係合部
３４ｂ      孔
３５        付勢部材
３６        第１ストッパー部材（ストッパー部材）
３７        第２ストッパー部材（ストッパー部材）
４１        係止部材
４２        弾発部材
４３        反射体
４４        反射体ホルダー
４４ａ      貫通孔
４４ｂ      被係合部
４５        位置決め部材
４６        係合部
５１        角度保持部材
５１ａ      係合部
５２        係止部材
Ｓｔ        物体検知装置
【図１】
0004187919.tif 000002
【図２】
0004187919.tif 000003
【図３】
0004187919.tif 000004
【図４】
0004187919.tif 000005
【図５】
0004187919.tif 000006
【図６】
0004187919.tif 000007
【図７】
0004187919.tif 000008
【図８】
0004187919.tif 000009
【図９】
0004187919.tif 000010
【図１０】
0004187919.tif 000011
【図１１】
0004187919.tif 000012
【図１２】
0004187919.tif 000013
【図１３】
0004187919.tif 000014
【図１４】
0004187919.tif 000015
【図１５】
0004187919.tif 000016
【図１６】
0004187919.tif 000017
【図１７】
0004187919.tif 000018
【図１８】
0004187919.tif 000019