激光雷達(dá)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供激光雷達(dá)裝置。能夠利用激光適當(dāng)?shù)販y定到監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的物體的距離。在將由激光二極管（92）產(chǎn)生的激光擴(kuò)散并投射到監(jiān)視區(qū)域的投光光學(xué)系（91）的出射面（91b）上，在水平方向上設(shè)置有多個曲面凸?fàn)畹耐哥R部位（d1至d11）。由此，透鏡部位（d1至d11）分別使光向多個方向擴(kuò)散，因此，相對于與透鏡部位（d1至d11）的數(shù)量對應(yīng)的各方向構(gòu)成平行光，因此，即使在前玻璃（21）的表面由于污物等而產(chǎn)生遮光區(qū)域（B），由于將各方向的光設(shè)為平行光，因此也能夠抑制盲點(diǎn)（BS’）引起的光強(qiáng)度的降低。本技術(shù)能夠在激光雷達(dá)裝置中應(yīng)用。
【專利說明】激光雷達(dá)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及激光雷達(dá)裝置，特別涉及能夠以高精度測定物體的距離的激光雷達(dá)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛上所搭載的雷達(dá)裝置對行駛方向和超車道等的車輛或物體的距離進(jìn)行檢測、并根據(jù)所檢測出的距離控制車輛的動作的技術(shù)已經(jīng)被一般地普及。
[0003]雷達(dá)裝置的原理如下:通過投光部將光投射到監(jiān)視區(qū)域，接收由監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的物體反射的反射光，根據(jù)投光的時刻和受光的時刻來求出到物體的距離。
[0004]目前為止的車載式的雷達(dá)裝置大多被設(shè)置在車輛的車體前方前端附近，但是，近年來的車載式的雷達(dá)裝置也存在被設(shè)置在前玻璃(front glass)內(nèi)側(cè)的情況(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]此外，提出了以下的方式(參照專利文獻(xiàn)2 ): —邊使由投光部投射的光的方向在各個方向上變化一邊進(jìn)行投光，或者擴(kuò)大投光的方向，由此，能夠在不改變投光的方向的情況下，較大地覆蓋物體的監(jiān)視區(qū)域。
[0006]此外，提出了以下的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)3):在相鄰設(shè)置的投光部與受光部之間設(shè)置遮光壁，由此防止由投光部投射的光直接被受光部接收。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]【專利文獻(xiàn)I】日本特開平8-160123號公報(bào)
[0009]【專利文獻(xiàn)2】日本特開平7-253461號公報(bào)
[0010]【專利文獻(xiàn)3】日本特開2007-333592號公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的問題
[0012]然而，如專利文獻(xiàn)2所示，在要擴(kuò)大投光部的投光方向的范圍從而擴(kuò)大覆蓋的監(jiān)視區(qū)域的情況下，如果前玻璃等上附著污物等，則由于投射的光被污物遮擋，因此可能無法適當(dāng)?shù)貙⒐馔渡涞奖O(jiān)視區(qū)域。
[0013]本發(fā)明正是鑒于這樣的狀況而完成的，特別地，能夠?qū)耐豆獠客渡涞墓饪煽康赝渡涞奖O(jiān)視區(qū)域，并且適當(dāng)?shù)貎H接收來自存在于監(jiān)視區(qū)域的物體的反射光，由此，能夠高精度地測定到物體的距離。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]本發(fā)明的一個方面的激光雷達(dá)裝置包含:投光部，其對車外的監(jiān)視區(qū)域投射光；以及受光部，其接收由所述投光部投射的光被所述車外的物體反射后的反射光，其中，所述投光部包含:投光電路，其產(chǎn)生激光；轉(zhuǎn)換部，其將所述激光射出為水平方向的平行光；以及使所述平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散的柱狀透鏡、或者使所述平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散的透鏡陣列。
[0016]通過這樣的結(jié)構(gòu)，由投光部投射的激光通過轉(zhuǎn)換部被轉(zhuǎn)換成水平方向的平行光，進(jìn)而，通過透鏡陣列在水平上向多個方向擴(kuò)散，即使在車輛的前玻璃上存在污物等遮光區(qū)域，由投光部投射的光也水平上向多個方向擴(kuò)散平行光，由此，能夠抑制因遮光區(qū)域而產(chǎn)生的盲點(diǎn)的光強(qiáng)度的降低，結(jié)果是，能夠適當(dāng)?shù)貙ΡO(jiān)視區(qū)域投射光，因此，能夠適當(dāng)?shù)販y定到物體的距離。
[0017]所述轉(zhuǎn)換部能夠設(shè)為柱面透鏡，所述透鏡陣列能夠由在水平方向上配置多個柱面透鏡而成的柱面透鏡陣列構(gòu)成。
[0018]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠通過轉(zhuǎn)換部將由投光部投射的光轉(zhuǎn)換成水平方向的平行光，通過柱面透鏡陣列使該平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散。
[0019]能夠?qū)⑺鲛D(zhuǎn)換部構(gòu)成為與柱狀透鏡或柱面透鏡陣列一體。
[0020]通過這樣的結(jié)構(gòu)能夠使裝置結(jié)構(gòu)簡單。
[0021]所述柱面透鏡陣列能夠由不同曲率的柱面透鏡構(gòu)成。
[0022]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使投光部投射并由轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換后的水平方向的平行光向多個方向擴(kuò)散。
[0023]能夠設(shè)為在所述多個柱面透鏡陣列中，中央附近的柱面透鏡陣列由曲率小的柱面透鏡構(gòu)成，端部附近的柱面透鏡由曲率大的柱面透鏡構(gòu)成。
[0024]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使被向多個方向擴(kuò)散的水平方向的平行光的光強(qiáng)度變化，因此，能夠在每個方向上將監(jiān)視區(qū)域設(shè)定成各種距離。
[0025]能夠設(shè)為所述多個柱面透鏡是將各個柱面透鏡的端部的形狀平滑后而連接的。
[0026]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠針對由柱面透鏡陣列轉(zhuǎn)換的被向多個方向擴(kuò)散的各個平行光，抑制產(chǎn)生光強(qiáng)度的斑點(diǎn)。
[0027]能夠僅通過曲線來連接由所述柱面透鏡構(gòu)成的凸部、和使所述端部平滑并將其連接而構(gòu)成的凹部之間的連接區(qū)域。
[0028]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠針對由柱面透鏡陣列轉(zhuǎn)換的被向多個方向擴(kuò)散的各個平行光，更高精度地抑制產(chǎn)生光強(qiáng)度的斑點(diǎn)。
[0029]所述轉(zhuǎn)換部能夠由在水平方向上是凸圓柱形、在垂直方向上是凹圓柱形的柱面透鏡構(gòu)成。
[0030]通過這樣的結(jié)構(gòu)，能夠針對由柱面透鏡陣列轉(zhuǎn)換的被向多個方向擴(kuò)散的各個平行光，更高精度地抑制產(chǎn)生光強(qiáng)度的斑點(diǎn)。
[0031]在本發(fā)明的一個方面的激光雷達(dá)裝置中，通過投光部對車外的監(jiān)視區(qū)域投射光，通過受光部接收由所述投光部投射的光被所述車外的物體反射后的反射光，通過投光電路產(chǎn)生激光，通過轉(zhuǎn)換部將由所述投光部投射的光射出為水平方向的平行光，通過柱狀透鏡或透鏡陣列使所述平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散。
[0032]發(fā)明的效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，能夠高精度地測定到監(jiān)視區(qū)域中存在的物體的距離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是示出應(yīng)用了本發(fā)明的激光雷達(dá)裝置的車輛的外觀結(jié)構(gòu)例的圖。
[0035]圖2是從前方上部觀察圖1的激光雷達(dá)裝置時的外觀立體圖。
[0036]圖3是從前方上部觀察激光雷達(dá)裝置時的外觀立體圖。
[0037]圖4是圖2的激光雷達(dá)裝置面向圖中時的左側(cè)面的截面圖。
[0038]圖5是激光雷達(dá)裝置的主視圖。
[0039]圖6是示出投光部、受光部以及雨滴傳感器的配置的俯視圖。
[0040]圖7是示出投光部、受光部以及雨滴傳感器的配置的右側(cè)面放大圖。
[0041]圖8是示出投光部、受光部以及雨滴傳感器的配置的左側(cè)面放大圖。
[0042]圖9是說明圖2的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)例的圖。
[0043]圖10是說明現(xiàn)有的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的圖。
[0044]圖11是說明現(xiàn)有的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的圖。
[0045]圖12是說明圖2的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的效果的圖。
[0046]圖13是說明圖2的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例的圖。
[0047]圖14是說明圖2的激光雷達(dá)裝置的投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例的圖
[0048]圖15是說明圖13的投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例的效果的圖。
[0049]圖16是說明圖13的投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例的效果的圖。
[0050]圖17是說明圖13的投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例的效果的圖。
[0051]圖18是說明圖2的投光光學(xué)系統(tǒng)的第2、第3變形例的圖。
[0052]圖19是說明圖2的投光光學(xué)系的第3變形例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0053]圖20是說明圖2的投光光學(xué)系的第3變形例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的圖。
[0054]圖21是說明搭載了圖2的激光雷達(dá)裝置的車輛的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0055]圖22是說明實(shí)現(xiàn)圖2的激光雷達(dá)裝置的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0056]圖23是說明實(shí)現(xiàn)圖22的投光部的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0057]圖24是說明實(shí)現(xiàn)圖22的受光部的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0058]圖25是說明實(shí)現(xiàn)圖22的控制部的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0059]圖26是說明實(shí)現(xiàn)圖22的物體檢測部的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0060]圖27是說明實(shí)現(xiàn)圖26的峰值檢測部的功能的結(jié)構(gòu)例的功能框圖。
[0061]圖28是說明物體檢測動作處理的流程圖。
[0062]圖29是說明物體檢測動作處理的時序圖。
[0063]圖30是說明投光受光處理的流程圖。
[0064]圖31是說明投光受光處理的圖。
[0065]圖32是示出峰值存儲部中所存儲的信息的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0066]圖33是說明周圍狀態(tài)判定處理的流程圖。
[0067]圖34是說明峰值組列表的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0068]圖35是說明群組化處理的流程圖。
[0069]圖36是說明峰值組追蹤處理的流程圖。
[0070]圖37是說明至近距離高度檢測處理的流程圖。
[0071]圖38是說明外部通知判定處理的流程圖。
[0072]圖39是說明結(jié)果輸出處理的流程圖。
[0073]圖40是說明通用的個人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0074]標(biāo)號說明
[0075]11、11-1、11-2:車輛
[0076]21:前玻璃
[0077]22:激光雷達(dá)裝置
[0078]41:罩
[0079]42:遮光壁、42a:抵接面
[0080]43:遮光底
[0081]44、45:遮光壁、44a、45a:抵接面
[0082]46:遮光底、46a:抵接面
[0083]47:遮光壁
[0084]51:投光部
[0085]52:受光部
[0086]53:雨滴傳感器
[0087]71:基板
[0088]72:框架
[0089]91:投光光學(xué)系統(tǒng)
[0090]91a、91a，:入射面
[0091]91b、91b’、91b’’:出射面
[0092]92:投光電路
[0093]201:警報(bào)輸出裝置
[0094]202:變速器控制裝置
[0095]203:制動控制裝置
[0096]204:轉(zhuǎn)向控制裝置
[0097]205:車身控制裝置
[0098]206:傳動系控制裝置
[0099]211:安全帶控制裝置
[0100]212:氣囊控制裝置
[0101]213:門鎖控制裝置
[0102]214:電動座椅控制裝置
[0103]231:控制部
[0104]232:物體檢測部
[0105]233:周圍狀態(tài)判定部
[0106]233a:群組化部
[0107]233b:峰值組列表存儲器
[0108]233c:追蹤部
[0109]233d:高度檢測部
[0110]234:外部通知判定部
[0111]235:結(jié)果輸出部
[0112]311:定時控制電路
[0113]312:車速判定部
[0114]313:距離指數(shù)計(jì)數(shù)器
[0115]322、322-1 至 322-12:峰值檢測部
[0116]333、333_1 至 333-12:峰值存儲部
[0117]351:閾值判定部
[0118]352:峰值檢測部
[0119]353:最大值檢測部
[0120]354:最大值存儲部
[0121]355:峰值計(jì)數(shù)器
[0122]356:峰值識別部

【具體實(shí)施方式】
[0123][激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)例]
[0124]圖1是示出搭載有本發(fā)明的激光雷達(dá)裝置的車輛的外觀結(jié)構(gòu)例的圖。圖1的車輛11在前玻璃21的內(nèi)側(cè)(車內(nèi))的、未圖示的室內(nèi)鏡的背面的位置安裝有激光雷達(dá)裝置22。激光雷達(dá)裝置22對車輛11前方的監(jiān)視區(qū)域投射光，并接收由監(jiān)視區(qū)域內(nèi)存在的物體反射回來的反射光。然后，激光雷達(dá)裝置22根據(jù)投射光的時刻和接收到反射光的時刻來測定到物體的距離。另外，在圖1中示出了將激光雷達(dá)裝置22安裝在前玻璃21的內(nèi)側(cè)的、未圖示的室內(nèi)鏡的背面的位置的例子，但是，只要是在車內(nèi)且在能夠針對外部進(jìn)行投光受光的玻璃面的內(nèi)側(cè)即可，不限于前玻璃21的內(nèi)側(cè)，也可以設(shè)置在后玻璃或側(cè)玻璃的內(nèi)側(cè)。
[0125]圖2至圖8是示出激光雷達(dá)裝置22的結(jié)構(gòu)例的圖。更詳細(xì)地講，圖2是從前方上部觀察激光雷達(dá)裝置22時的外觀立體圖，圖3是示出拆下圖2的激光雷達(dá)裝置22的罩41時的投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53的配置的立體圖。此外，圖4是當(dāng)圖2的激光雷達(dá)裝置22面對圖2時的左側(cè)面的截面圖。此外，圖5是將圖3的雨滴傳感器53設(shè)為正面的、雨滴傳感器53的周邊的放大圖，圖6是示出圖3的投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53的配置的俯視圖。此外，圖7、圖8分別是示出圖3的投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53的配置的圖的、圖3的右側(cè)面的放大圖和左側(cè)面的放大圖。
[0126]激光雷達(dá)裝置22的外觀結(jié)構(gòu)構(gòu)成為，通過罩41覆蓋投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53，僅投光部51的投光用的開口部、受光部52的受光用的開口部以及雨滴傳感器53的雨滴檢測用的開口部分別打開。激光雷達(dá)裝置22的監(jiān)視區(qū)域是圖2的圖中近前方向，因此，投光部51對圖中近前方向發(fā)光而進(jìn)行投光，受光部52接收由投光部51投射的光中的、由存在的物體針對圖中近前方向反射的反射光。此外，如圖3中所示，投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53經(jīng)由基板71電連接。并且，投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53構(gòu)成為，通過框架72被固定，相互的位置關(guān)系不由于車輛的振動等而發(fā)生變化。
[0127]此外，雨滴傳感器53例如投射紅外光，根據(jù)由前玻璃21反射的反射光的接收來檢測雨滴的量。更詳細(xì)地講，紅外光會透射碰到前玻璃21的雨滴，因此反射的光量具有減少的趨勢。因此，雨滴傳感器53根據(jù)投射的紅外光被前玻璃21反射的光的光量來檢測雨滴量。例如能夠根據(jù)檢測出的雨滴的量來控制未圖示的刮雨器的驅(qū)動頻度。另外，在該實(shí)施例中，采用了在投光部51和受光部52之間的空間內(nèi)配置雨滴傳感器53的結(jié)構(gòu)，但是，也可以采用在所述空間內(nèi)具有相機(jī)或日射傳感器等來代替雨滴傳感器53的結(jié)構(gòu)。
[0128]此外，如圖2、圖3、圖5、圖6所示，從行進(jìn)方向觀察，投光部51、受光部52以及雨滴傳感器53相對于水平方向被配置成大致一列，因此，能夠構(gòu)成為使激光雷達(dá)裝置22的縱向厚度較薄。結(jié)果是，能夠在前玻璃21中，將激光雷達(dá)裝置22設(shè)置在室內(nèi)鏡與前玻璃21之間，能夠使妨礙駕駛員的視野的區(qū)域成為最小，因此能夠確保視野較大。
[0129]此外，如圖2、圖3、圖6至圖8所示，將雨滴傳感器53推向最前方而設(shè)置，接下來將投光部51設(shè)置在前方，受光部52被設(shè)置在最后方。通過這樣的結(jié)構(gòu)，由投光部51投射的光不容易被受光部52直接接收，因此，能夠降低由于由受光部52直接接收通過投光部51投射的光而產(chǎn)生的噪聲。此外，雨滴傳感器53存在的位置成為投光部51與受光部52的間壁，能夠遮擋由投光部51投射的光中的、被前玻璃21反射而直接被受光部52接收的光，結(jié)果是，能夠降低由于從投光部51投射的光被受光部52直接接收而產(chǎn)生的噪聲。
[0130]此外，在沿著從投光部51觀察監(jiān)視區(qū)域時的左側(cè)端部的左側(cè)面(圖中的右側(cè)面)上設(shè)有遮光壁42。遮光壁42對以下的光進(jìn)行遮擋或反射:由投光部51投射的光的、要進(jìn)入由從投光部51觀察到的監(jiān)視區(qū)域的左側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面(圖中的右側(cè)面)的左方向(圖中的右方向)的散射光，或者由于某些影響而在前玻璃21等反射并要進(jìn)入由監(jiān)視區(qū)域的左側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面的左側(cè)的反射光。
[0131]此外，在沿著從投光部51觀察監(jiān)視區(qū)域時的右側(cè)端部的右側(cè)面(圖中的左側(cè)面)上設(shè)有遮光壁44。遮光壁44對以下的光進(jìn)行遮擋或反射:由投光部51投射的光的、要進(jìn)入由從投光部51觀察到的監(jiān)視區(qū)域的右側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面(圖中的左側(cè)面)的右方向(圖中的左方向)的散射光，或者由于某些影響而在前玻璃21等反射并要進(jìn)入由監(jiān)視區(qū)域的右側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面的右側(cè)的反射光。
[0132]此外，沿著從投光部51觀察監(jiān)視區(qū)域時的下側(cè)端部的面，設(shè)有遮光底43。在由投光部51投射的光的、從投光部51觀察到的成為監(jiān)視區(qū)域下側(cè)的極限的面上構(gòu)成遮光底43，遮光底43將從投光部51投射的光中的、被前玻璃21反射的光向存在監(jiān)視區(qū)域的方向反射或者將其遮擋。即，遮光底43是由相對于圖2的近前方向向下方向傾斜的面構(gòu)成的，因此，即使在由投光部51投射的光中存在被前玻璃21反射而入射到遮光底43的光，也將該光向存在監(jiān)視區(qū)域的前方放射，因此，能夠防止受光部52直接接收被前玻璃21反射的光。
[0133]在沿著從受光部52觀察監(jiān)視區(qū)域時的左側(cè)端部的左側(cè)面(圖中的右側(cè)面)上設(shè)有遮光壁45。遮光壁45對以下的光進(jìn)行遮擋:受光部52可能從由被監(jiān)視區(qū)域中存在的物體反射的光的、從受光部52觀察的監(jiān)視區(qū)域的左側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面(圖中的右側(cè)面)的左側(cè)(從圖中的右側(cè))接收的散射光，或者由于某些影響而在前玻璃21等反射并可能從監(jiān)視區(qū)域的左側(cè)面被接收的反射光。
[0134]此外，在沿著從受光部52觀察監(jiān)視區(qū)域時的右側(cè)的端部的右側(cè)面(圖中的左側(cè)面)上設(shè)有遮光壁47。遮光壁47對以下的光進(jìn)行遮擋:受光部52可能從由被監(jiān)視區(qū)域中存在的物體反射的光的、從受光部52觀察的監(jiān)視區(qū)域的右側(cè)的極限構(gòu)成的側(cè)面(圖中的左側(cè)面)的右側(cè)(從圖中的左側(cè))接收的散射光，或者由于某些影響而在前玻璃21等反射并可能從監(jiān)視區(qū)域的右側(cè)面被接收的反射光。
[0135]此外，沿著從受光部52觀察監(jiān)視區(qū)域時的下側(cè)的端部的面，設(shè)有遮光底46。在從受光部52觀察到的成為監(jiān)視區(qū)域的下側(cè)的極限的面上構(gòu)成遮光底46，遮光底46使受光部52僅接收從存在監(jiān)視區(qū)域的方向入射的反射光。S卩，遮光底46由相對于圖2的近前方向向下方向傾斜的面構(gòu)成，因此，即使存在從監(jiān)視區(qū)域中存在的物體被反射而入射到遮光底46的光，也能夠通過使該光反射而被受光部52接收。
[0136]S卩，在通過投光部51投射光的開口部的前面部，呈簸箕狀地設(shè)有對光進(jìn)行遮擋或反射的遮光壁42、44以及遮光底43，由此，能夠使由投光部51投射的光可靠地僅投射到監(jiān)視區(qū)域。
[0137]此外，在通過受光部52接收光的開口部的前面部，呈簸箕狀地設(shè)有對光進(jìn)行遮擋的遮光壁45、47以及遮光底46，由此，能夠可靠地僅接收由投光部51投射的光中的、被監(jiān)視區(qū)域中存在的物體反射的光。
[0138]結(jié)果是，能夠降低由于由投光部51投射的光直接被受光部52接收而產(chǎn)生的噪聲。
[0139]此外，如圖2、圖4所示，遮光壁42、44、45、47的與前玻璃21的抵接面42a、44a、45a、47a，以及遮光底43、46的與前玻璃21的抵接面43a、46a均構(gòu)成為是相對于前玻璃21大致平行的面。因此，激光雷達(dá)裝置22的主體能夠在相對于前玻璃21密合的狀態(tài)下設(shè)置在未圖示的室內(nèi)鏡的背面、且前玻璃21的內(nèi)側(cè)。
[0140]其結(jié)果是，遮光壁42、44和遮光底43能夠可靠地將由投光部51投射的光僅投射到監(jiān)視區(qū)域。同樣，遮光壁45、47和遮光底46能夠使受光部52僅接收由投光部51投射的光中的、從監(jiān)視區(qū)域中存在的物體反射的光。而且，通過組合它們，能夠可靠地將由投光部51投射的光僅投射到監(jiān)視區(qū)域，并且使受光部52僅接收從監(jiān)視區(qū)域中存在的物體反射的光，因此，能夠降低由于在受光部52中直接接收由投光部51投射的光而產(chǎn)生的噪聲，能夠適當(dāng)?shù)販y定到物體的距離。
[0141]如圖6所示，在投光部51中設(shè)有由產(chǎn)生激光的激光二極管LD構(gòu)成的投光電路92、以及將由投光電路92產(chǎn)生的激光轉(zhuǎn)換成多個方向中的每個方向的平行光的投光光學(xué)系統(tǒng)91。
[0142][投光光學(xué)系的結(jié)構(gòu)例]
[0143]投光光學(xué)系統(tǒng)91是如圖9所示的部件，如圖9的左部所示，由投光電路92產(chǎn)生的激光的入射面91a構(gòu)成為朝向投光電路92側(cè)的呈半圓筒狀的柱面透鏡，入射面91a整體上相對于水平方向作為準(zhǔn)直透鏡發(fā)揮作用。此外，投光光學(xué)系91的出射面91b相對于水平方向由柱狀透鏡或透鏡陣列構(gòu)成，將通過由作為準(zhǔn)直透鏡發(fā)揮作用的半圓筒狀的入射面91a圍住的結(jié)構(gòu)整體所生成的平行光轉(zhuǎn)換成由多個方向的平行光構(gòu)成的擴(kuò)散光并使其射出。即，構(gòu)成由入射面91a圍住的半圓筒狀的柱面透鏡的部位的整體作為準(zhǔn)直透鏡發(fā)揮作用，由此將激光轉(zhuǎn)換為單一方向的水平方向的平行光，并將其射出到出射面91b。進(jìn)而，構(gòu)成出射面91b的多個凸?fàn)畹闹嫱哥R將由入射面91a轉(zhuǎn)換后的單一方向的平行光分別相對于水平方向部分地轉(zhuǎn)換為擴(kuò)散光，由此，轉(zhuǎn)換成由與柱面透鏡的數(shù)量對應(yīng)的相對于水平方向的多個方向的平行光構(gòu)成的擴(kuò)散光。
[0144]在現(xiàn)有的投光光學(xué)系統(tǒng)中，例如圖10所示，為了使通過由激光二極管構(gòu)成的光源LDlll產(chǎn)生的激光朝向監(jiān)視區(qū)域Zl擴(kuò)散并照射，通常構(gòu)成為，通過投光光學(xué)系統(tǒng)112使光在從光源LDlll觀察時的水平方向上擴(kuò)散X°和垂直方向上擴(kuò)散Y。并進(jìn)行投射。
[0145]然而，該情況下，如果考慮從車內(nèi)隔著前玻璃對監(jiān)視區(qū)域投光的情況，則如圖11的左部所示，當(dāng)由于在前玻璃122上附著污物等而產(chǎn)生遮光區(qū)域B時，如果光源LDlll中產(chǎn)生的激光被投光光學(xué)系統(tǒng)112擴(kuò)散而透射前玻璃122，則成為在遮光區(qū)域B的前方?jīng)]有被投射來自投光部111的光的狀態(tài)。其結(jié)果是，如圖11的右部所示，描繪了橫軸表示被擴(kuò)散光的強(qiáng)度、縱軸表示圖11左部的縱向的坐標(biāo)的強(qiáng)度分布W1，與遮光區(qū)域?qū)?yīng)的強(qiáng)度分布產(chǎn)生盲點(diǎn)BS。其結(jié)果是，即使遮光區(qū)域B的前方存在物體，所投射的光也不會被投射到物體(僅投射極弱的光)，因此，也不會產(chǎn)生反射光(成為極弱的反射光)，因此，會產(chǎn)生不但無法檢測物體的距離而且也無法檢測物體存在本身的(難以檢測)死角。
[0146]與此相對，如圖9的投光光學(xué)系統(tǒng)91的出射面91b所示，通過在水平方向上構(gòu)成設(shè)置有多個曲面凸?fàn)畹耐哥R部位的柱狀透鏡或透鏡陣列，曲面凸?fàn)畹耐哥R部位分別產(chǎn)生擴(kuò)散光，由此，如圖12所示，能夠相對于多個方向產(chǎn)生由曲面凸?fàn)畹闹嫱哥R構(gòu)成的透鏡部位dl至d9的數(shù)量構(gòu)成的平行光。另外，關(guān)于曲面凸?fàn)畹耐哥R部位dl至d9的數(shù)量，在圖12中示出了 9個的例子，但也可以是這以外的數(shù)量。
[0147]因此，即使在前玻璃21上存在由于污物等而產(chǎn)生的遮光區(qū)域B，也能夠使光擴(kuò)散而對監(jiān)視區(qū)域進(jìn)行投光，以抑制由于平行光而產(chǎn)生基于遮光區(qū)域B的盲點(diǎn)，因此，在求出了與圖11的右部所示相同的強(qiáng)度分布的情況下，如圖12的右部的強(qiáng)度分布Wll所示，雖然產(chǎn)生盲點(diǎn)BS’，但其光強(qiáng)度的降低部分被周邊的平行光覆蓋，因此能夠減輕光強(qiáng)度的降低。
[0148]結(jié)果是，即使是在遮光區(qū)域B的前方的監(jiān)視區(qū)域中存在物體，雖然光強(qiáng)度稍稍降低，但也能夠產(chǎn)生可以由受光部52接收的光強(qiáng)度的反射光，因此能夠適當(dāng)?shù)貦z測有無存在物體和物體的距離。此外，由于不需要為了使光投射到監(jiān)視區(qū)域的整體，而設(shè)置可動部位并在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)一邊改變投光方向一邊投光，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)沒有易發(fā)生故障且裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜的可動部位的激光雷達(dá)裝置22。此外，由于能夠同時針對監(jiān)視區(qū)域的整個范圍投光受光，因此能夠防止由于通過可動部位使投光范圍和受光范圍變化而導(dǎo)致檢測延遲。并且，由于能夠?qū)⒓す饫走_(dá)裝置22設(shè)置在車內(nèi)，因此不需要采用防水和防塵等的結(jié)構(gòu)，因此能夠降低裝置成本。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，不再需要設(shè)置會產(chǎn)生噪音的可動部位。因此，當(dāng)在車內(nèi)安裝了激光雷達(dá)時，不會產(chǎn)生由噪音帶來的不好的影響。
[0149][投光光學(xué)系統(tǒng)的第I變形例]
[0150]以上說明了構(gòu)成投光光學(xué)系統(tǒng)91的出射面91b的柱狀透鏡或透鏡陣列的多個曲面凸?fàn)畹耐哥R部位的曲率相同的情況，但是，能夠通過改變多個曲面凸?fàn)畹耐哥R部位的曲率的一部分，來使監(jiān)視區(qū)域產(chǎn)生變化。
[0151]S卩，例如，如圖13的出射面91b’所示，在設(shè)置有曲面凸?fàn)畹耐哥R部位dl至d7的情況下，當(dāng)增大透鏡部位d4的曲率，并將其他透鏡部位的曲率設(shè)定為小于透鏡部位d4的曲率時，透鏡部位d4由于曲率較大，因此能夠?qū)⑺鶖U(kuò)散的范圍(角度)設(shè)定地較小。這樣，由于通過透鏡部位d4而擴(kuò)散的范圍變小，因此，在該較小的范圍內(nèi)，光不會較大地?cái)U(kuò)散，因此，例如，如圖13的右部所示的強(qiáng)度分布W21所示，在出射面91b’的中央部附近，雖然擴(kuò)散范圍較小，但是能夠針對該較小的范圍提高光的強(qiáng)度。
[0152]另一方面，如圖14的出射面9lb’所示，由于透鏡部位dl至d3和d5至d7的曲率較小，因此能夠?qū)⑺鶖U(kuò)散的范圍(角度)設(shè)定地較大。這樣，例如，由透鏡部位dl擴(kuò)散的范圍變大，因此，在該較大的范圍內(nèi)，光大范圍地?cái)U(kuò)散，因此，例如，透鏡部位dl至d3和d5至d7的整體的強(qiáng)度分布如圖14的右部所示的強(qiáng)度分布W31所示，在出射面91b’的中央部以外，雖然光的強(qiáng)度降低，但是能夠使擴(kuò)散范圍變大。
[0153]其結(jié)果是，如圖15所示，在由通過出射面91’產(chǎn)生的多個平行光構(gòu)成的光的分布中，通過透鏡部位d4而擴(kuò)散光的范圍較小，但示出較強(qiáng)的強(qiáng)度分布，通過透鏡部位dl至d3、d5至d7而擴(kuò)散光的范圍較大，但示出較弱的強(qiáng)度分布。另外，在圖15的右部，示出在前玻璃21上未產(chǎn)生由污物等構(gòu)成的遮光區(qū)域Bll時的光的水平方向的強(qiáng)度分布W41，以及產(chǎn)生了遮光區(qū)域Bll時的強(qiáng)度分布W41’，示出這樣使透鏡部位的曲率變化而進(jìn)行配置，由遮光區(qū)域Bll產(chǎn)生的盲點(diǎn)引起的強(qiáng)度分布的降低也較小。
[0154]圖16示出基于使用圖15所示的投光光學(xué)系統(tǒng)91時的實(shí)測值的強(qiáng)度分布。即，在圖16中，橫軸表不所投射的光的水平方向的位置,縱軸表不光的強(qiáng)度。圖16的水平方向上的中心附近的范圍Z21的強(qiáng)度分布示出，雖然出射面91’的曲率大的透鏡部位d4等的擴(kuò)散范圍較小，但是成為光強(qiáng)度高的分布。此外，圖16的水平方向上的中心附近以外的范圍Z22的強(qiáng)度分布示出，雖然出射面91’中的由曲率小的透鏡部位dl至d3、d5至d7等擴(kuò)散的光的強(qiáng)度較低，但是成為擴(kuò)散范圍較大的光的分布。另外，在范圍Z22中，針對水平方向的中央附近的范圍Z21，成為與透鏡部位d4等的被擴(kuò)散為較小的擴(kuò)散范圍的強(qiáng)度高的光的分布重復(fù)的區(qū)域，因此，設(shè)為強(qiáng)度高的范圍。
[0155]該強(qiáng)度分布例如成為由圖15的右部所示的強(qiáng)度分布W41所示那樣。這里，即使在前玻璃21上的與透鏡部位d4對應(yīng)的位置上附著污物等而產(chǎn)生遮光區(qū)域B11，也通過由周邊的透鏡部位(12、(13、(15、(16等中擴(kuò)散的光構(gòu)成的平行光而相互覆蓋，因此，雖然如圖15的右部的強(qiáng)度分布W41’那樣，強(qiáng)度降低與遮光區(qū)域Bll對應(yīng)的量，但是能夠?qū)ΡO(jiān)視區(qū)域中的物體投射足夠強(qiáng)度的光，因此能夠測定有無物體和到物體的距離。
[0156]此外,通過透射投光光學(xué)系統(tǒng)91,由投光電路92產(chǎn)生的激光被投光部51投射成為具有圖15的強(qiáng)度分布W41 (或W41’)所示的特性的光。通過投射這樣的強(qiáng)度分布的光，如圖17所示，能夠使激光雷達(dá)裝置22的監(jiān)視區(qū)域成為組合了監(jiān)視區(qū)域Z31、Z32這2個監(jiān)視區(qū)域的區(qū)域。S卩，如強(qiáng)度分布W41所示，在投光光學(xué)系統(tǒng)91的正面方向的較小范圍內(nèi)，光的強(qiáng)度較強(qiáng)，因此將所投射的光照射到更遠(yuǎn)處，因此，針對包含車輛11-1的正面方向的圖中的角度A所示的較小的范圍，設(shè)定包含較遠(yuǎn)區(qū)域的監(jiān)視區(qū)域Z31。另一方面，如強(qiáng)度分布W41所示，在投光光學(xué)系統(tǒng)91的正面以外的圖中的角度B所示的較大范圍內(nèi)，光的強(qiáng)度較弱，因此，所投射的光設(shè)定與車輛11-1接近的監(jiān)視區(qū)域Z32。另外，圖17示出車輛11-1、11-2分別向圖中右方向行駛的狀態(tài)，成為從車輛11-1、11-2的上方俯視車輛11-1中所搭載的未圖示的激光雷達(dá)裝置22測定與前行的車輛11-2之間的距離的情況下的監(jiān)視區(qū)域的設(shè)定例的圖。
[0157]結(jié)果是，車輛11-1如果與在正面前方行駛中的車輛11-2接觸則可能會發(fā)生重大事故，激光雷達(dá)裝置22的投光部51通過將更遠(yuǎn)處設(shè)定為監(jiān)視區(qū)域，能夠從更遠(yuǎn)的位置檢測前方的車輛11-2的距離，能夠防止誘發(fā)重大事故。此外，車輛11-1中設(shè)置的激光雷達(dá)裝置22的投光部51針對相對于車輛的行進(jìn)方向可能從側(cè)面方向接近的物體(跑過來的人物或相鄰車道的車輛)，能夠在與車輛比較接近的距離、且與車輛11-1的行進(jìn)方向的所成角較大的范圍內(nèi)對物體進(jìn)行檢測。
[0158]另外，以上說明了當(dāng)將行進(jìn)方向設(shè)為前方時，針對車輛11的中央前方附近的范圍以從車輛11到遠(yuǎn)方進(jìn)行覆蓋的方式進(jìn)行設(shè)定，并且針對其以外的范圍以設(shè)為車輛11附近的范圍的方式設(shè)定監(jiān)視區(qū)域的例子，但是，監(jiān)視區(qū)域的設(shè)定范圍不限于此，可以將監(jiān)視區(qū)域設(shè)定為，將中央前方設(shè)定為到附近的范圍并將其以外設(shè)為遠(yuǎn)方的范圍，也可以將監(jiān)視區(qū)域設(shè)定為，將左前方設(shè)為遠(yuǎn)方的范圍并將右前方設(shè)為附近的范圍，還可以更換左右的范圍來設(shè)定監(jiān)視區(qū)域。能夠通過與監(jiān)視區(qū)域的設(shè)定對應(yīng)地更換不同曲率的透鏡部位的配置，來實(shí)現(xiàn)這些的配置的切換。
[0159][投光光學(xué)系的第2、第3變形例]
[0160]以上說明了相對于水平方向作為準(zhǔn)直透鏡發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)，作為投光光學(xué)系統(tǒng)91的入射面91a的結(jié)構(gòu)，例如，如圖18的左部所示，也可以構(gòu)成凹柱面透鏡。通常，凹柱面透鏡用于線照明、單向光的圖像壓縮以及激光掃描光學(xué)系統(tǒng)的表面傾斜校正等。由入射面91a構(gòu)成的凹柱面透鏡使由投光電路92投射的激光僅相對于垂直方向折射、使其會聚或發(fā)散，在正交的水平方向上不使該激光折射。更詳細(xì)地將，由圖18的左上部所示的虛線示出的部位的截面成為圖18的左下部所示的凹狀形狀。
[0161]此外，在圖18的右部的投光光學(xué)系統(tǒng)91中，示出了在由柱面透鏡構(gòu)成的透鏡部位dl至d7的各自的邊界附近用曲面進(jìn)行連接得到的出射面91b”的例子。在圖12所示的透鏡部位dl至d7的各自的連接部位中，構(gòu)成透鏡部位的曲面的曲率半徑越小，成為在相互的面相對的方向上越接近的面，因此，有時在透鏡部位間產(chǎn)生的谷間附近難以以均等的強(qiáng)度對光進(jìn)行擴(kuò)散。因此，所投射的光在水平方向不均勻，結(jié)果是，可能在受光的光強(qiáng)度中產(chǎn)生斑點(diǎn)。與此相對，如圖18的出射面91b”中的由虛線的圓圍住的連接區(qū)域所示，用平滑后的曲面連接透鏡部位dl至d7的各個邊界附近，由此，在透鏡部位間的谷間附近也能夠以均勻的光強(qiáng)度使光擴(kuò)散，能夠在水平方向上投射斑點(diǎn)少的光。
[0162]關(guān)于透鏡部位dl至d7和由虛線包圍的連接區(qū)域，更詳細(xì)地將，例如成為圖19的上部所示的結(jié)構(gòu)。這里，參照圖19的下部，說明在圖19的上部由虛線包圍的連接區(qū)域附近的區(qū)域Z51的區(qū)域中的曲線的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
[0163]圖19的下部放大示出由區(qū)域Z51示出的連接區(qū)域附近。即，如圖19的下部所示，區(qū)域Z51由向上方向凸的曲線區(qū)域Z61、向下方向凸的(向上方向凹)曲線區(qū)域Z63、以及曲線區(qū)域Z61、Z63中的凸的方向發(fā)生了調(diào)換(凸和凹發(fā)生調(diào)換)的區(qū)域Z62構(gòu)成。如圖20的左上部所示，在區(qū)域Z62由直線狀的邊界LS構(gòu)成的情況下，由箭頭所示的入射光均通過邊界LS向相同的方向折射并射出。因此，如圖20的右上部所示，透鏡部位的水平方向的光強(qiáng)度分布，成為在從透鏡部位的中心方向觀察時直線狀的邊界LS存在的位置呈角狀地突出的分布。另外，圖20的右上部和右下部在橫軸上示出I個透鏡部位中的相對于光軸正交的水平方向的光強(qiáng)度分布。即，在圖20的右上部，成為在與區(qū)域Z62對應(yīng)的位置存在由虛線圍住的角狀分布的光強(qiáng)度分布。
[0164]另一方面，如圖20的左下部所示，在區(qū)域Z62中的范圍整體上如曲線狀的邊界LC那樣的情況下，如箭頭所示，入射光在各個方向上擴(kuò)散并射出。因此，如圖20的右下部所示，在與區(qū)域Z62對應(yīng)的位置光強(qiáng)度也分散，成為沒有圖20的右上部所示的呈角狀地突出的分布的、均勻的光強(qiáng)度分布。
[0165]結(jié)果是，如圖19的下部所示，將區(qū)域Z62的直線狀的邊界的范圍盡量縮短，以由曲線狀的范圍構(gòu)成的邊界來構(gòu)成連接區(qū)域，由此，能夠更均勻地?cái)U(kuò)散光強(qiáng)度，能夠投射在水平方向上斑點(diǎn)少的光。
[0166][包含激光雷達(dá)裝置的車輛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例]
[0167]接著，參照圖21來說明包含激光雷達(dá)裝置22的車輛11 (構(gòu)成車輛11的車輛系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)例。另外，關(guān)于激光雷達(dá)裝置22的結(jié)構(gòu)，后面參照圖22詳細(xì)說明，在圖21的說明中，省略其說明。
[0168]車輛11具有:激光雷達(dá)裝置22、警報(bào)輸出裝置201、變速器控制裝置202、制動控制裝置203、轉(zhuǎn)向控制裝置204、車身控制裝置205、傳動系控制裝置206、安全帶控制裝置211、氣囊控制裝置212、門鎖控制裝置213以及電動座椅控制裝置214。
[0169]警報(bào)輸出裝置201根據(jù)來自激光雷達(dá)裝置22的警報(bào)信息，通過未圖示的顯示器的圖像、未圖示的揚(yáng)聲器的音聲或者未圖示的警告燈的亮燈等來輸出警報(bào)信息。即，例如，當(dāng)通過激光雷達(dá)裝置22在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)檢測到物體(包含前行車輛、障害物、步行者等)，預(yù)見到發(fā)生碰撞或接觸等危險的可能性，并提供對應(yīng)的警報(bào)信息時，通過輸出與警報(bào)信息對應(yīng)的警報(bào)，用未圖示的顯示器的圖像、未圖示的揚(yáng)聲器的音聲或未圖示的警告燈的亮燈等向駕駛員警告預(yù)見到危險的發(fā)生。通過這樣的處理，駕駛員在車輛行駛時，在存在發(fā)生碰撞等的危險的可能性的情況下，能夠事前認(rèn)識到該情況，因此能夠采取碰撞回避行動或沖擊減輕措施。
[0170]變速器控制裝置202根據(jù)由駕駛員操作的未圖示的撥片換擋(puddle shift)或排擋頭(gear shift knob),來控制未圖示的變速器。此外,變速器控制裝置202根據(jù)由激光雷達(dá)裝置22提供的信息，來控制未圖示的變速器。在指示了用于追隨前行車而進(jìn)行行駛的巡航控制(cruise control)等的情況下,變速器控制裝置202例如通過激光雷達(dá)裝置22檢測前行車，與所檢測出的前行車維持規(guī)定的距離，提供對應(yīng)于與前行車之間的距離的控制信息，此時，制動控制裝置203和傳動系控制裝置206協(xié)作來控制變速器，使其成為使車輛的速度加速或減速所需要的狀態(tài)。
[0171]通過這樣的處理，在指定了維持規(guī)定的距離來追隨前行車的巡航控制的情況下，當(dāng)與前行車之間的距離大于所設(shè)定的距離時，控制變速器成為加速所需要的齒輪速比。相反，當(dāng)與前行車之間的距離小于所設(shè)定的距離時，與制動控制裝置203協(xié)作，控制變速器成為發(fā)動機(jī)制動所需要的狀態(tài)，以進(jìn)行減速。結(jié)果是，能夠保持維持與前行車之間的適當(dāng)?shù)木嚯x的狀態(tài)而進(jìn)行行駛。
[0172]制動控制裝置203根據(jù)由駕駛員所操作的未圖示的制動踏板的動作來控制制動器的動作。此外，制動控制裝置203根據(jù)由激光雷達(dá)裝置22提供的制動器控制信息來控制制動器的動作。即，當(dāng)根據(jù)由激光雷達(dá)裝置22檢測出的到物體(包含前行車輛、障害物、步行者等)的距離的信息，被提供用于控制未圖示的制動器的制動器控制信息時，制動控制裝置203根據(jù)制動器控制信息來控制制動器的動作。例如，當(dāng)由激光雷達(dá)裝置22根據(jù)到物體的距離的信息判定為與前行車的碰撞的可能性高時，制動控制裝置203被提供進(jìn)行緊急停止所需要的制動器控制信息，然后，控制未圖示的制動器使車輛減速或停止。通過這樣的處理，即使駕駛員在碰撞時成為驚慌狀態(tài)，也能夠在即將發(fā)生碰撞之前減輕或防止沖擊。
[0173]轉(zhuǎn)向控制裝置204根據(jù)由激光雷達(dá)裝置22提供的轉(zhuǎn)向控制信息，來控制未圖示的轉(zhuǎn)向的舵角。當(dāng)根據(jù)來自激光雷達(dá)裝置22的到物體的距離的信息例如判定為與前行車的碰撞的可能性高、且被提供使緊急制動器動作的制動器控制信息時，轉(zhuǎn)向控制裝置204讀取車輛11的未圖示的轉(zhuǎn)向的舵角，在使緊急制動器動作時，根據(jù)當(dāng)前車輛11的速度、(基于未圖示的加速度傳感器)車體的移動方向等判定旋轉(zhuǎn)(spin)的可能性，控制轉(zhuǎn)向的舵角以防止旋轉(zhuǎn)。通過這樣的處理，即便使緊急制動器動作，也能夠防止車輛11的旋轉(zhuǎn)，使其安全地停止。
[0174]車身控制裝置205根據(jù)未圖示的點(diǎn)火按鈕的動作或點(diǎn)火鑰匙的操作等來判定車輛11是否是動作狀態(tài)，在檢測到動作狀態(tài)時，將動作開始信號提供給激光雷達(dá)裝置22。此夕卜，車身控制裝置205根據(jù)由激光雷達(dá)裝置22提供的車身控制信息控制以下裝置:控制未圖示的安全帶的卷取的安全帶控制裝置211 ;控制未圖示的氣囊的動作的氣囊控制裝置212 ;控制未圖示的門鎖的門鎖控制裝置213 ;以及控制未圖示的電動座椅的電動座椅控制裝置214。當(dāng)根據(jù)來自激光雷達(dá)裝置22的到物體的距離的信息例如判定為與前行車的碰撞的可能性高、且被提供對應(yīng)的車身控制信息時，車身控制裝置205根據(jù)車身控制信息控制安全帶控制裝置211，進(jìn)行卷取未圖示的安全帶的控制，并且，控制氣囊控制裝置212，在碰撞時的適當(dāng)?shù)臅r刻使未圖示的氣囊動作。此外，此時，車身控制裝置205控制門鎖控制裝置213，在碰撞時的適當(dāng)?shù)臅r刻將車輛11的未圖示的門鎖鎖定，然后，當(dāng)根據(jù)當(dāng)前的車輛11的速度，檢測到(基于未圖示的加速度傳感器的)車體沒有移動，并且未圖示的發(fā)動機(jī)停止時，將門鎖解鎖。此外，車身控制裝置205控制電動座椅控制裝置214，在碰撞時的適當(dāng)?shù)臅r刻使未圖示的電動座椅動作，在未圖示的氣囊動作時，使其向能夠適當(dāng)減輕對搭乘者的沖擊的位置動作，當(dāng)檢測到未圖示的發(fā)動機(jī)的停止時，使電動座椅進(jìn)行動作，使得搭乘者能夠安全地從車輛11避難。
[0175]通過這樣的處理，即使發(fā)生碰撞，也能夠通過未圖示的安全帶、氣囊和電動座椅的動作減輕施加到搭乘者的負(fù)荷。此外，在發(fā)生了碰撞事故的時刻，通過進(jìn)行鎖定能夠防止門的開放，因此能夠防止由于車輛11的車門開放而使包含駕駛員在內(nèi)的搭乘者飛出的情況。此外，在車輛11停止后，通過解鎖能夠開放車門，因此能夠?qū)嵭醒杆俚谋茈y或救助。
[0176]傳動系控制裝置206根據(jù)來自激光雷達(dá)裝置22的傳動系控制信息，控制未圖示的發(fā)動機(jī)或電動機(jī)等傳動系(power train)的旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)根據(jù)來自激光雷達(dá)裝置22的到物體的距離的信息例如判定為與前行車的碰撞的可能性高、且被提供了對應(yīng)的傳動系控制信息時，傳動系控制裝置206使傳動系的旋轉(zhuǎn)速度減速從而減輕碰撞的沖擊。通過這樣的處理，即使駕駛員在碰撞時成為驚慌狀態(tài)，也能夠減輕沖擊。
[0177][激光雷達(dá)裝置的結(jié)構(gòu)例]
[0178]接著，參照圖22來說明激光雷達(dá)裝置22的結(jié)構(gòu)例。
[0179]激光雷達(dá)裝置22具有投光部51、受光部52、控制部231、物體檢測部232、周圍狀態(tài)判定部233、外部通知判定部234以及結(jié)果輸出部235。
[0180]控制部231根據(jù)以下信息控制投光部51和物體檢測部232的動作:由未圖示的速度計(jì)測裝置提供的自車速度；與點(diǎn)火按鈕或點(diǎn)火鑰匙的動作狀態(tài)對應(yīng)的動作開始信號；以及根據(jù)由未圖示的運(yùn)動傳感器等檢測的車輛的動作狀態(tài)示出是否為行駛中的行駛中信號。
[0181]此外，控制部231通過對投光部51產(chǎn)生指示使其對投光所需要的電力進(jìn)行充電的充電控制信號，來對投光部51指示充電，通過產(chǎn)生發(fā)光控制信號來控制使投光部51發(fā)光的時刻。
[0182]此外，控制部231對物體檢測部232提供指示物體檢測的開始的受光測定開始信號、示出距離指數(shù)計(jì)數(shù)(distance index count)的開始時刻的距離指數(shù)開始信號(distance index start signal)、以及距離指數(shù)計(jì)數(shù),來控制物體檢測部232的動作。
[0183]物體檢測部232根據(jù)來自控制部231的受光測定開始信號、距離指數(shù)開始信號以及距離指數(shù)計(jì)數(shù)，生成示出由受光部52提供的受光信號的每個方向的物體的距離的峰值信息，并將其提供給周圍狀態(tài)判定部233。
[0184]周圍狀態(tài)判定部233具有群組化部233a、峰值組列表存儲器233b、追蹤部233c和高度檢測部233d。周圍狀態(tài)判定部233控制群組化部233a，根據(jù)方向和距離將示出每個方向的物體的距離的峰值信息群組化，生成峰值組列表，并將其存儲在峰值組列表存儲器233b中。該峰值組列表由本次和前次的列表構(gòu)成，周圍狀態(tài)判定部233控制追蹤部233c和高度檢測部233d，根據(jù)前次的峰值組列表，完成本次的峰值組列表。另外，關(guān)于峰值組列表，后面參照圖34詳細(xì)說明。
[0185]外部通知判定部234取得在周圍狀態(tài)判定部233的峰值組列表存儲器233b中存儲的峰值組列表，判定是否需要向警報(bào)輸出裝置201、變速器控制裝置202、制動控制裝置203、轉(zhuǎn)向控制裝置204、車身控制裝置205、和傳動系控制裝置206這些外部裝置進(jìn)行通知，根據(jù)判定結(jié)果對結(jié)果輸出部235指示通知。
[0186]結(jié)果輸出部235根據(jù)來自外部通知判定部234的判定結(jié)果對各種外部裝置輸出各種通知。
[0187][投光部的結(jié)構(gòu)例]
[0188]接著，參照圖23來說明投光部51的結(jié)構(gòu)例。
[0189]投光部51具有產(chǎn)生要投射的激光的投光電路92和將激光擴(kuò)散成多個方向的平行光的投光光學(xué)系統(tǒng)91。此外，投光電路92具有直流電源271、開關(guān)272、電容器273、激光二極管274和驅(qū)動電路275。
[0190]直流電源271產(chǎn)生要提供給電容器273的直流電源。開關(guān)272根據(jù)充電控制信號，當(dāng)充電控制信號是指示充電的接通(ON)的信號時，使直流電源271和電容器273成為連接狀態(tài)，對電容器273進(jìn)行充電。此外，開關(guān)272根據(jù)充電控制信號，當(dāng)充電控制信號是指示充電的停止的斷開(OFF)的信號時，使直流電源271和電容器273成為非連接狀態(tài)，停止電容器273的充電。
[0191]電容器273在通過直流電源271充電后，由驅(qū)動電路275進(jìn)行控制，根據(jù)需要對激光二極管274提供電力。激光二極管274當(dāng)從電容器273被提供電力時產(chǎn)生激光，經(jīng)由投光光學(xué)系統(tǒng)91和前玻璃21將光投射到作為監(jiān)視區(qū)域的車輛11的前方。
[0192]驅(qū)動電路275根據(jù)發(fā)光控制信號控制激光二極管274的動作，在是指示投光的接通(ON)的信號的情況下，將電容器273中所充電的電力施加到激光二極管274，使激光二極管274發(fā)出激光。此外，驅(qū)動電路275在發(fā)光控制信號是指示投光的停止的斷開(OFF)的信號的情況下，不將電容器273中充電的電力施加到激光二極管274，停止激光的發(fā)光。
[0193][受光部的結(jié)構(gòu)例]
[0194]接著，參照圖24來說明受光部52的結(jié)構(gòu)例。
[0195]受光部52由受光光學(xué)系統(tǒng)281、受光電路282以及直流電源283構(gòu)成。
[0196]受光光學(xué)系統(tǒng)281受理由投光部51投射的光的反射光的入射，以按照每個入射方向分配到設(shè)于受光電路282的受光元件291-1至291-12的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換而受光。
[0197]受光電路282由多個受光元件291-1至291-12和多個放大電路292_1至292-12構(gòu)成，通過由直流電源283提供的電力進(jìn)行動作，接收經(jīng)由受光光學(xué)系統(tǒng)281入射的來自監(jiān)視區(qū)域的反射光而生成受光信號，并將其提供給物體檢測部232。另外，以后，在不是特別需要分別區(qū)分受光元件291-1至291-12和放大電路292-1至292-12的情況下，僅稱作受光元件291和放大電路292，針對其他的結(jié)構(gòu)也同樣地稱呼。此外，在圖24的受光電路282中，說明了分別設(shè)置12個受光元件291和放大電路292的例子，但是，也可以是其他的數(shù)量。
[0198]S卩，按照反射光的每個入射方向設(shè)有受光兀件291-1至291-12,各個受光信號分別作為示出監(jiān)視區(qū)域的入射方向的信號，被提供給放大電路292。放大電路292對由受光元件291提供來的受光信號進(jìn)行放大，作為每個方向的受光信號輸出到物體檢測部232。
[0199]那么，作為受光元件291的形狀的一例，考慮設(shè)為縱向上較長的矩形狀。在該矩形狀的受光元件中，縱向上越長，能夠?qū)D10中示出的監(jiān)視區(qū)域Zl的垂直方向Y。設(shè)為越大。此外，當(dāng)在橫向上排列該矩形狀的受光元件時，其橫向的長度合計(jì)越長，能夠?qū)⑺霰O(jiān)視區(qū)域Zl的水平方向x°設(shè)為越大。
[0200]補(bǔ)充一點(diǎn)，還能夠?qū)⒃摼匦螤畹氖芄庠吭O(shè)為相同的大小。此外，在橫向上排列矩形狀的受光元件時，僅針對配置在其端部上的受光元件291-1和291-12，還能夠使用在橫向上比其他的受光元件長的受光元件。該情況下，在監(jiān)視區(qū)域的左端或右端中，能夠容易地檢測位于近距離處的步行者。
[0201][控制部的結(jié)構(gòu)例]
[0202]接著，參照圖25來說明控制部231的結(jié)構(gòu)例。
[0203]控制部231具有定時控制電路311、行駛判定部312以及距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313。
[0204]定時控制電路311根據(jù)動作開始信號、行駛中信號以及來自行駛判定部312的車速判定結(jié)果，對投光部51提供充電控制信號和發(fā)光控制信號，并且，對物體檢測部232提供受光測定開始信號和距離指數(shù)開始信號。此外，定時控制電路311將距離指數(shù)開始信號和受光測定開始信號提供給距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313，將示出距離指數(shù)計(jì)數(shù)的信號提供給物體檢測部232。
[0205]行駛判定部312通過未圖示的速度計(jì)測裝置取得自車速度的信息，判定自車速度是否基本為O、即基本停止或已經(jīng)停止，將判定結(jié)果提供給定時控制電路311。
[0206][物體檢測部的結(jié)構(gòu)例]
[0207]接著，參照圖26來說明物體檢測部232的結(jié)構(gòu)例。
[0208]物體檢測部232具有AD (模擬數(shù)字)轉(zhuǎn)換部331-1至331_12、峰值檢測部332-1至332-12以及峰值存儲部333-1至333-12。
[0209]AD轉(zhuǎn)換部331-1至331-12根據(jù)受光測定開始信號進(jìn)行動作，將由受光部52提供來的每個受光方向的模擬信號的受光信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并作為受光值提供給峰值檢測部 332-1。
[0210]峰值檢測部332-1至332-12根據(jù)由AD轉(zhuǎn)換部331提供來的被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的受光值，檢測示出接收反射光的各個方向的物體的檢測距離的、受光強(qiáng)度成為峰值的距離指數(shù)計(jì)數(shù)，并分別將檢測結(jié)果提供給峰值存儲部333-1至333-12。另外，關(guān)于峰值檢測部332的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，后面參照圖27詳細(xì)說明。
[0211]峰值存儲部333-1至333-12分別存儲示出接收到監(jiān)視區(qū)域的反射光的各個方向的物體的距離的峰值信息，將存儲的峰值信息提供給周圍狀態(tài)判定部233。另外，關(guān)于峰值信息，后面參照圖32詳細(xì)說明。
[0212][峰值檢測部的結(jié)構(gòu)例]
[0213]接著，參照圖27來說明峰值檢測部332的結(jié)構(gòu)例。
[0214]峰值檢測部332具有閾值判定部351、峰值檢測控制部352、最大值檢測部353、最大值存儲部354、峰值計(jì)數(shù)器355和峰值識別部356。
[0215]閾值判定部351判定將受光信號數(shù)字化后的受光值是否是被視為噪聲水平的規(guī)定的閾值以下的信號，當(dāng)視為是來自比規(guī)定的閾值高的物體的反射光時，將受光值提供給峰值檢測控制部352。
[0216]峰值檢測控制部352根據(jù)來自控制部231的受光測定開始信號和距離指數(shù)開始信號，取得由閾值判定部351提供的受光值，并將其與此時提供的距離指數(shù)計(jì)數(shù)對應(yīng)關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲。此時，峰值檢測控制部352根據(jù)距離指數(shù)計(jì)數(shù)，使最大值檢測部353依次對檢測出反射光的受光值的最大值進(jìn)行檢測，并將檢測出的最大值存儲在最大值存儲部354中。此外，當(dāng)視為比規(guī)定的閾值小，從而閾值判定部351不再提供受光值時，峰值檢測控制部352將最大值存儲部354中存儲的最大值作為峰值信息，存儲在峰值存儲部333中，然后重置距離指數(shù)計(jì)數(shù)。
[0217]峰值檢測控制部352在被閾值判定部351提供受光值后，將此時的距離指數(shù)計(jì)數(shù)提供給峰值計(jì)數(shù)器355。峰值計(jì)數(shù)器355在被提供了距離指數(shù)計(jì)數(shù)時，將用于對峰值寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)的峰值計(jì)數(shù)進(jìn)行向上計(jì)數(shù)(count up)。此外，峰值檢測控制部352在停止了由自閾值判定部351提供受光值時，視為受光值成為規(guī)定的閾值以下，將峰值計(jì)數(shù)器355中被計(jì)數(shù)的峰值計(jì)數(shù)提供給峰值識別部356，并重置峰值計(jì)數(shù)。
[0218]此外，峰值檢測控制部352在停止了由閾值判定部351提供受光值時，使峰值識別部356根據(jù)由峰值計(jì)數(shù)器355提供來的峰值計(jì)數(shù)計(jì)算峰值寬度，并作為峰值信息在峰值存儲部333中登記。通過這樣的處理，在峰值存儲部333中存儲由當(dāng)檢測到受光值的峰值時成為峰值的受光值的最大值、示出提供了成為峰值的受光值的時刻的距離指數(shù)計(jì)數(shù)、以及取得峰值的值時的受光值的脈沖寬度構(gòu)成的峰值信息。
[0219][激光雷達(dá)裝置進(jìn)行的物體檢測動作處理]
[0220]接著，參照圖28的流程圖來說明激光雷達(dá)裝置22進(jìn)行的物體檢測動作處理。
[0221]在步驟Sll中，控制部231的定時控制電路311根據(jù)動作開始信號判定是否點(diǎn)火被接通(ON)而使車輛11成為了可行駛的狀態(tài)，在視為成為接通(ON)之前,重復(fù)同樣的處理。在步驟Sll中，例如，如圖29的最上層中的時刻t0至t3所示，在動作開始信號成為表示是接通(ON)的Hi的信號的情況下，定時控制電路311視為點(diǎn)火已經(jīng)被接通，處理進(jìn)入步驟 S12。
[0222]另外，在圖29中，從上面開始，示出分別表示動作開始信號(IG:點(diǎn)火信號)、行駛中信號、充電控制信號、發(fā)光控制信號、距離指數(shù)開始信號、受光測定開始信號、距離指數(shù)計(jì)數(shù)、物體檢測部232的動作時刻、周圍狀態(tài)判定部233的動作時刻、外部通知判定部的動作時刻、以及結(jié)果輸出部235的動作時刻的波形或動作時刻期間。
[0223]在步驟S12中，定時控制電路311將充電控制信號提供給投光部51，使投光部51中的投光電路92的開關(guān)272成為接通(ON)的狀態(tài)。通過該處理，從直流電源271向電容器273提供電力，使電容器273充電。另外，該處理是最初的處理中特別進(jìn)行的充電處理，如圖29的最上層的時刻t0所示，在動作開始信號成為Hi以后的時刻，產(chǎn)生由時刻t21至t22的波形構(gòu)成的充電控制信號。
[0224]在步驟S13中，定時控制電路311判定是否行駛中信號示出是行駛中，并且，是否行駛判定部312根據(jù)由未圖示的車速檢測裝置提供的自車速度的信息判定為當(dāng)前的自車速度并非O。例如，如圖29的上數(shù)第2層所示，如時刻tl3至tl4所示，行駛中信號是Low而示出并非行駛中的情況下，或者，如時刻tl2至tl3所示，即使行駛中信號是Hi而示出是行駛中，但視為自車速度是O (自車速度比規(guī)定值小，基本是O)的情況下，處理返回步驟SI I。即，該情況下，重復(fù)步驟Sll至S13的處理。
[0225]另一方面，在步驟S13中，例如，如圖29的上數(shù)第2層的時刻til至tl2所示，行駛中信號是Hi而示出是行駛中，并且自車速度并非O的情況下，處理進(jìn)入步驟S14。
[0226]在步驟S14中，定時控制電路311將發(fā)光控制信號提供給投光部51中的驅(qū)動電路275，使投光部51的激光二極管274發(fā)光。S卩，例如產(chǎn)生由圖29的上數(shù)第4層的時刻t51所示的脈沖信號構(gòu)成的發(fā)光控制信號，由此，驅(qū)動電路275進(jìn)行動作，電容器273中充電的電力流過激光二極管274而使激光二極管274發(fā)光，在電容器273的充電的電力被全部放電之前的期間內(nèi)，激光二極管274進(jìn)行發(fā)光。這樣，由激光二極管274發(fā)光而產(chǎn)生的光被投光光學(xué)系統(tǒng)91轉(zhuǎn)換成對于多個方向的平行光，經(jīng)由前玻璃21投射到車輛11的行進(jìn)方向前方的監(jiān)視區(qū)域。因此，在該狀態(tài)下，當(dāng)監(jiān)視區(qū)域內(nèi)存在物體(例如，包含人物、車輛等)時，投射的光被反射。
[0227]在步驟S15中，定時控制電路311判定是否從產(chǎn)生發(fā)光控制信號起經(jīng)過了規(guī)定的時間Tl。在步驟S15中，例如，在從產(chǎn)生由圖29的上數(shù)第5層的時刻t51所示的脈沖波形構(gòu)成的發(fā)光控制信號起，經(jīng)過投光部51的光輸出成為峰值的時間Tl之前，重復(fù)同樣的處理。然后，在步驟S15中視為經(jīng)過了時間Tl的情況下，處理進(jìn)入步驟S16。
[0228]在步驟S16中，定時控制電路311例如產(chǎn)生由圖29的上數(shù)第5層的、產(chǎn)生時刻t51的發(fā)光控制信號起經(jīng)過了規(guī)定的時間Tl后的時刻t81所示的脈沖波形構(gòu)成的距離指數(shù)開始信號，并將其提供給物體檢測部232和距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313。
[0229]在步驟S17中，物體檢測部232在被提供距離指數(shù)開始信號后，根據(jù)受光信號來生成示出在每個方向上物體存在的位置(距離)的峰值信息并將其提供給周圍狀態(tài)判定部233，其中，受光信號是如下產(chǎn)生的:執(zhí)行投光受光處理，由投光部51投射的光被物體反射而產(chǎn)生反射光，受光部52接收到該反射光由此產(chǎn)生該受光信號。另外，關(guān)于投光受光處理，后面參照圖30的流程圖進(jìn)行說明。
[0230]在步驟S18中，周圍狀態(tài)判定部233根據(jù)示出每個方向的物體的存在位置的峰值信息，執(zhí)行周圍狀態(tài)判定處理，生成由將類似的峰值信息進(jìn)行群組化后得到的列表構(gòu)成的峰值組列表，并將其提供給外部通知判定部234。另外，關(guān)于周圍狀態(tài)判定處理，后面參照圖33的流程圖詳細(xì)說明。
[0231]在步驟S19中，定時控制電路311判定是否從產(chǎn)生發(fā)光控制信號起經(jīng)過了規(guī)定的時間T2 (T2比Tl長，為幾分至幾十秒左右)，在視為經(jīng)過了規(guī)定的時間T2之前，重復(fù)同樣的處理。
[0232]然后，在步驟S19中，從產(chǎn)生發(fā)光控制信號起經(jīng)過了規(guī)定的時間T2的情況下，處理返回步驟S12。S卩，圖29的上數(shù)第4層的時刻t51起經(jīng)過了規(guī)定的時間T2后的時刻是由時刻t52所示的產(chǎn)生下一發(fā)光控制信號的時刻的情況下，在圖29的上數(shù)第5層的從時刻t52起經(jīng)過了規(guī)定的時間Tl后的時刻t82所示的時刻，產(chǎn)生下一距離指數(shù)開始信號。即，從產(chǎn)生發(fā)光控制信號起到經(jīng)過規(guī)定的時間T2之前，在從產(chǎn)生發(fā)光控制信號起經(jīng)過規(guī)定的時間Tl的時間后，以發(fā)光控制信號的規(guī)定的時間T2的間隔，重復(fù)產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號，重復(fù)執(zhí)行投光受光處理和周圍狀態(tài)判定處理。因此，下一時刻成為圖29的上數(shù)第5層的時刻t83所示的時刻，以后，同樣地，以發(fā)光控制信號的產(chǎn)生間隔即規(guī)定的時間T2的間隔進(jìn)行重復(fù)，重復(fù)產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號。
[0233]S卩，在圖29的上數(shù)第3層的情況下，通過步驟S12的處理產(chǎn)生由時刻t23至t24的脈沖波形所示的充電控制信號，使投光電路92的電容器273充電。此外，通過步驟S14的處理產(chǎn)生由時刻t52的脈沖波形所示的發(fā)光控制信號，通過驅(qū)動電路275使電容器273中充電的電力被放電，由此使激光二極管274發(fā)光。以后，以規(guī)定的時間T2的時間間隔重復(fù)步驟S12至S19的處理，由此，充電控制信號和發(fā)光控制信號分別依次作為時刻t25至t26和時刻t53所示的脈沖波形的信號而被重復(fù)產(chǎn)生。
[0234]通過該處理依次以規(guī)定的間隔重復(fù)執(zhí)行投光受光處理和周圍狀態(tài)判定處理，通過后述的物體檢測部232的投光受光處理和周圍狀態(tài)判定部233的周圍狀態(tài)判定處理，能夠以規(guī)定的時間間隔更新并同時生成峰值組列表。
[0235][投光受光處理]
[0236]接著，參照圖30的流程圖來說明投光受光處理。
[0237]在步驟S31中，峰值檢測控制部352對分別在最大值存儲部354和峰值計(jì)數(shù)器355中存儲的最大值和峰值計(jì)數(shù)器值進(jìn)行重置并初始化，將它們設(shè)定為O。
[0238]在步驟S32中，定時控制電路311判定是否從產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號起經(jīng)過了規(guī)定的時間Tll (從投光部51投射的光通過車輛11的發(fā)動機(jī)罩(bonnet)上的距離為止的時間(例如，將發(fā)動機(jī)罩的長度設(shè)為50cm左右時，為3.3毫微秒左右))，在經(jīng)過規(guī)定的時間Tll之前重復(fù)步驟S31的處理。即，認(rèn)為基于在該期間內(nèi)根據(jù)作為反射光而接收到的光而產(chǎn)生的受光信號的受光值是噪聲，因此，時間Tll是為了無視這樣的受光信號而設(shè)為不執(zhí)行處理的狀態(tài)的時間。另外，該時間Tll是根據(jù)激光雷達(dá)裝置22在車輛11的設(shè)置位置和車輛的前端的長度而設(shè)定的值，根據(jù)車輛的形狀等可以設(shè)定為不同的值。此外，關(guān)于時間T11，也可以通過設(shè)為上述的規(guī)定的時間Tl = O,由此設(shè)Tll為Tl + T11，發(fā)光控制信號兼用作距離指數(shù)開始信號。
[0239]在步驟S32中視為經(jīng)過了規(guī)定的時間的情況下，處理進(jìn)入步驟S33。
[0240]在步驟S33中，定時控制電路311產(chǎn)生受光測定開始信號并將其提供給物體檢測部232。S卩，在與圖29的上數(shù)第6層中的時刻tlOl對應(yīng)的時刻t83的時刻產(chǎn)生了距離指數(shù)開始信號后，在經(jīng)過了規(guī)定的時間后的時刻tl02，產(chǎn)生由脈沖波形所示的受光測定開始信號。
[0241]在步驟S34中，物體檢測部232取得由受光部52接收來自監(jiān)視區(qū)域的反射光的受光信號。即，在受光部52中，將由受光電路282的受光元件291接收經(jīng)由受光光學(xué)系統(tǒng)281入射的反射光而產(chǎn)生的信號輸出并提供給放大電路292，將由放大電路292放大的信號作為受光信號進(jìn)行輸出。另外，通過物體檢測部232的AD轉(zhuǎn)換部331將該受光信號轉(zhuǎn)換成由數(shù)字信號構(gòu)成的受光值，并將其提供給峰值檢測部332。此外，關(guān)于這些一系列的處理，按照入射到受光部52的反射光的每個入射方向進(jìn)行同樣的處理，在圖24的受光部52的結(jié)構(gòu)例中，針對12個方向中的每個方向生成受光值。
[0242]在步驟S35中，峰值檢測部332的閾值判定部351判定是否受光值大于規(guī)定的閾值Ha。例如，在步驟S35中判定為受光值大于規(guī)定的閾值Ha的情況下，處理進(jìn)入步驟S36。
[0243]在步驟S36中，閾值判定部351將受光值的信息輸出到峰值檢測控制部352。峰值檢測控制部352存儲由閾值判定部351輸出的受光值和該時刻的距離指數(shù)計(jì)數(shù)的值。即，如圖29的上數(shù)第7層所示，在定時控制電路311的距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313中，被定時控制電路311提供受光測定開始信號時產(chǎn)生距離指數(shù)計(jì)數(shù)器的值。輸出距離指數(shù)計(jì)數(shù)的值作為與光行進(jìn)的距離對應(yīng)的脈沖寬度的脈沖信號，例如，圖7的情況下，輸出0.6毫微秒左右的脈沖寬度的脈沖信號。其結(jié)果是，能夠根據(jù)以規(guī)定的時間間隔產(chǎn)生的距離指數(shù)開始信號、和基于該距離指數(shù)開始信號產(chǎn)生的距離指數(shù)計(jì)數(shù)，來求出產(chǎn)生緊前面的發(fā)光控制信號的時刻、與接受到反射光的時刻之間的差分時間，進(jìn)而，根據(jù)差分時間與光速之間的關(guān)系，來求出由投光部51投射的光在物體發(fā)生反射并作為反射光被接收為止的光路距離，能夠根據(jù)測定位置求出到物體的距離。
[0244]在步驟S37中，峰值檢測部352控制最大值檢測部353，使其對被提供的受光值和最大值存儲部354中存儲的最大值進(jìn)行比較，根據(jù)受光值是否大于最大值存儲部354中存儲的最大值，來判定是否是最大值。在步驟S37中被視為受光值是最大值的情況下，在步驟S38中，最大值檢測部353用受光值覆蓋更新最大值存儲部354中存儲的最大值并進(jìn)行存儲。另一方面，在步驟S37中被視為并非最大值的情況下，跳過步驟S38的處理。
[0245]在步驟S39中，峰值檢測控制部352控制峰值計(jì)數(shù)器355，使其進(jìn)行向上計(jì)數(shù)，將峰值計(jì)數(shù)輸出到峰值識別部356并進(jìn)行存儲。
[0246]在步驟S40中，定時控制電路311判定距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313的值是否是規(guī)定計(jì)數(shù)，在并非規(guī)定計(jì)數(shù)的情況下，處理進(jìn)入步驟S41。
[0247]在步驟S41中，定時控制電路311判定是否經(jīng)過了規(guī)定的時間T12 O T11)，在經(jīng)過規(guī)定的時間T12之前重復(fù)同樣的處理。然后，在步驟S41中經(jīng)過了規(guī)定的時間的情況下，處理返回步驟S33。即，在由距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313輸出的值達(dá)到規(guī)定計(jì)數(shù)之前，重復(fù)步驟S33至S41的處理。
[0248]即，將距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313產(chǎn)生的值的上限設(shè)定為與作為監(jiān)視區(qū)域而設(shè)定的距離對應(yīng)的值。例如，在監(jiān)視區(qū)域是到與激光雷達(dá)裝置22相距30m為止的范圍的情況下，當(dāng)以光往返1cm的距離的時間間隔來產(chǎn)生受光測定開始信號時，需要重復(fù)300次。因此，該情況下，如圖29的上數(shù)第6層所示，定時控制電路311以0.66毫微秒(=規(guī)定時間T12)間隔，如時刻tl02、tl03...till、tll2所示產(chǎn)生受光測定開始信號。此時，距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313根據(jù)該受光測定開始信號，以相同的時間間隔如圖29的上數(shù)第7層的時刻tl31至tl32、tl33至tl34…tl41至tl42、tl43至tl44所示，從O到299進(jìn)行向上計(jì)數(shù)。因此，該情況下，將距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313的上限值、即規(guī)定的閾值設(shè)定為299。此外，當(dāng)假設(shè)受光值全部比規(guī)定的閾值Ha大時，將300個樣本的受光值與距離指數(shù)計(jì)數(shù)一起存儲，根據(jù)這些信息來檢測峰值。因此，可以說規(guī)定的時間T12是用于定義受光測定開始信號的產(chǎn)生間隔的時間。
[0249]另一方面，在步驟S35中視為受光值不大于規(guī)定的閾值的情況下，處理進(jìn)入步驟S42。
[0250]在步驟S42中，閾值判定部351不輸出所輸入的受光值的信息。此時，雖然向峰值檢測控制部352提供來自距離指數(shù)計(jì)數(shù)器313的計(jì)數(shù)，但是不提供受光值的信息。此時，由于受光值小于規(guī)定的閾值，因此，峰值檢測控制部352能夠識別當(dāng)前的時刻在檢測到峰值的期間外。因此，峰值檢測控制部352根據(jù)存儲的受光值和距離指數(shù)計(jì)數(shù)，來判定是否通過檢測最大值而檢測到峰值。
[0251]即，峰值識別部356也可以識別來自反光罩的反射光以外的、來自例如路面的反射光，并進(jìn)行將其除外的處理。來自路面的反射與來自反光罩的反射光的受光值的峰值的高度與峰值寬度的比不同，在來自路面的反射的情況下，峰值波形變平緩(gentle)。通過使用與成為峰值受光值的高度與峰值寬度的比相關(guān)的規(guī)定閾值，能夠識別來自路面的反射光和來自反光罩的反射光。
[0252]峰值的檢測不限于此次記載的方法。也可以通過存儲受光值成為最大值附近時的距離指數(shù)計(jì)數(shù)器的值、峰值的最大值附近的值以及峰值附近的波形的寬度這樣的其他的方法進(jìn)行檢測。
[0253]關(guān)于峰值寬度，還可以不使用固定的閾值而是由可變閾值等，來減少噪聲的影響。
[0254]然后，峰值一般由圖31所示的波形定義。這里，在圖31的右部，將縱軸設(shè)為受光值、橫軸設(shè)為距離指數(shù)計(jì)數(shù)，棒狀的曲線圖是通過各距離指數(shù)計(jì)數(shù)確定的時刻的受光值。此夕卜，圖31的左部的波形C是對圖31的右部的棒狀的曲線圖進(jìn)行樣條(spline)處理而得到的波形。該波形C中的一般地定義的峰值是作為最大值的受光值Hx，此時的距離指數(shù)計(jì)數(shù)器是成為Dp的時刻。
[0255]此外，僅在受光值大于規(guī)定的閾值Ha的情況下，在閾值判定部351中通過步驟S35、S36的處理將受光值輸出到峰值檢測控制部352并進(jìn)行處理，因此實(shí)質(zhì)上在峰值檢測中利用的受光值僅是圖31的左部的距離指數(shù)計(jì)數(shù)Dl至D2的期間內(nèi)的受光值。進(jìn)而，通過后述的處理，在該距離指數(shù)計(jì)數(shù)Dl至D2的期間內(nèi)，在每次輸出受光值時對峰值計(jì)數(shù)器355進(jìn)行向上計(jì)數(shù)，由此，峰值識別部356能夠根據(jù)峰值計(jì)數(shù)器355的峰值計(jì)數(shù)來求出峰值寬度Lx。即，在步驟S35中，受光值小于規(guī)定的閾值Ha意味著受光值脫離了成為峰值寬度的距離指數(shù)計(jì)數(shù)Dl至D2的期間，因此，峰值檢測控制部352能夠識別出在檢測出峰值的期間外。
[0256]在步驟S42中，判定為檢測出峰值的情況下，在步驟S43中，峰值檢測控制部352將檢測出峰值的時刻的距離指數(shù)計(jì)數(shù)的值存儲在峰值存儲部333中，并且，控制最大值存儲部354，將所存儲的最大值存儲在峰值存儲部333中。
[0257]在步驟S44中，峰值識別部356根據(jù)存儲的峰值計(jì)數(shù)器的值計(jì)算峰值寬度，并將其存儲在峰值存儲部333中
[0258]在步驟S45中，峰值檢測控制部352控制峰值計(jì)數(shù)器355，將峰值計(jì)數(shù)重置為O。
[0259]在步驟S46中，將最大值存儲部354中存儲的最大值重置為O。
[0260]通過這樣的處理，峰值存儲部333例如以圖32所示的結(jié)構(gòu)存儲峰值信息。峰值存儲部333-1至333-12中分別存儲有多個峰值信息Pl至Px (x是任意的)，分別與確定分配的方向的方向信息DRl至DR12對應(yīng)地存儲。此外，在峰值信息Px中包含距離指數(shù)計(jì)數(shù)、成為峰值的值的最大值以及峰值寬度的信息。
[0261]在步驟S47中，峰值存儲部333將存儲的峰值信息輸出到周圍狀態(tài)判定部233并結(jié)束處理。
[0262]通過以上的處理，按照每個方向，與距離指數(shù)計(jì)數(shù)對應(yīng)地將峰值的值(最大值)和峰值寬度的信息作為峰值信息存儲在峰值存儲部333中，進(jìn)而，將存儲的峰值信息提供給周圍狀態(tài)判定部233。
[0263][周圍狀態(tài)判定處理]
[0264]接著，參照圖33的流程圖來說明周圍狀態(tài)判定處理。
[0265]在步驟S61中，周圍狀態(tài)判定部233根據(jù)作為物體檢測部232的輸出結(jié)果的峰值信息，來判定是否檢測出峰值，如果針對至少任意一個方向即使僅存在I個峰值信息，也視為檢測出峰值，處理進(jìn)入步驟S62。
[0266]在步驟S62中，周圍狀態(tài)判定部233將峰值信息中的任意一個設(shè)定為處理對象峰值信息。
[0267]在步驟S63中，周圍狀態(tài)判定部233控制群組化部233a，使其執(zhí)行群組化處理，將與處理對象峰值信息方向接近并且距離指數(shù)計(jì)數(shù)近似的(檢測到物體的距離近似)峰值信息群組化，生成這些群組化后的峰值信息的列表即峰值組列表，并將其存儲在峰值組列表存儲器233b中。另外，以后，當(dāng)特定的峰值信息與其他的峰值信息分別方向接近并且距離指數(shù)計(jì)數(shù)近似時，稱為一方的峰值信息與另一方的峰值信息類似，另一方的峰值信息是一方的峰值信息的類似峰值信息。
[0268][峰值組列表]
[0269]這里，參照圖34來說明峰值組列表。峰值組列表是將方向接近并且距離指數(shù)計(jì)數(shù)近似的峰值信息群組化而得到的列表。峰值組列表在每次產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號時被更新，由作為本次信息GC的基于產(chǎn)生最新的距離指數(shù)開始信號時取得的峰值信息而生成的峰值組列表、和表示為前次信息GP的基于產(chǎn)生緊前面的距離指數(shù)開始信號時取得的峰值信息而生成的峰值組列表構(gòu)成，當(dāng)新產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號時，在前次信息GP的存儲區(qū)域中用本次信息GC進(jìn)行覆蓋,本次信息GC的存儲區(qū)域中存儲的信息被更新為前次信息GP。
[0270]此外，峰值組列表是將多個類似峰值信息群組化而成，具體而言，如圖34的中央部所示，由多個峰值組Gl至Gx (X是任意的)構(gòu)成，分別具有識別號碼信息、峰值列表信息、靜止物體/移動物體信息、相對移動速度信息、識別結(jié)果信息、危險度判定對象信息以及高度信息的信息。識別號碼信息是用于識別峰值組的信息。峰值列表信息是由圖34的右部的峰值信息Pll至P14所示的、記錄有構(gòu)成具體的群組的多個峰值信息的各個信息的列表，分別包含峰值信息中的峰值檢測方向、峰值檢測位置的距離指數(shù)計(jì)數(shù)、受光值的最大值以及峰值寬度的信息。即，這里所說的峰值信息實(shí)質(zhì)上是對參照圖32說明的峰值信息附加了方向信息后的信息。
[0271]靜止物體/移動物體信息是示出通過被群組化的峰值信息所確定的物體是靜止物體還是移動物體的信息。相對移動速度信息是示出通過被群組化的峰值信息而檢測到物體與設(shè)置有激光雷達(dá)裝置22的車輛11之間的相對的移動速度的信息，包含相對于車輛11的行進(jìn)方向的前后方向的速度和左右方向的速度的信息。識別結(jié)果信息是根據(jù)被群組化的峰值信息的數(shù)量和相對移動速度等信息，來識別所檢測到的物體是什么樣的物體的信息。危險度判定對象信息是示出通過被群組化的峰值信息所確定的物體是否是應(yīng)該判定危險度的對象的信息。即，例如，當(dāng)通過被群組化的峰值信息所確定的物體是正在以高速接近車輛11、或者在規(guī)定的距離內(nèi)持續(xù)接近的物體等，并且應(yīng)該作為判定危險度的對象時，登記示出是危險度判定對象的信息，當(dāng)除此以外時，登記示出并非危險度判定對象的信息。高度信息是針對通過被群組化的峰值信息所確定物體中的至近距離的物體示出高度的信息是否明確的信息。
[0272][群組化處理]
[0273]這里，參照圖35的流程圖來說明圖33的流程圖中的步驟S63的處理即群組處理。
[0274]在步驟S71中，群組化部233a從峰值存儲部333_1至333-12中存儲的峰值信息中，檢索與處理對象峰值信息類似的類似峰值信息，判定是否存在類似峰值信息。在步驟S71中判定為存在與處理對象峰值信息類似的類似峰值信息的情況下，處理進(jìn)入步驟S72。
[0275]在步驟S72中，群組化部233a將檢索為類似峰值信息的峰值信息登記在峰值列表中，并且對類似峰值信息的數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0276]在步驟S73中，群組化部233a判定類似峰值信息是否是2個，在視為是2個情況下，處理進(jìn)入步驟S74。
[0277]在步驟S74中，群組化部233a判定與處理對象峰值信息類似的2個類似峰值信息的受光值的最大值是否大致相同。在步驟S74中判定為與處理對象峰值信息類似的2個類似峰值信息的受光值的最大值大致相同的情況下，處理進(jìn)入步驟S75。
[0278]在步驟S75中，群組化部233a將與處理對象峰值信息類似的類似峰值信息群組化為同一峰值組，并登記在峰值組列表存儲器233b中存儲的峰值組列表中。此時，群組化部233a視為通過被群組化的峰值信息確定的物體是在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)檢測出的前行的車輛的反光罩的反射光，將反光罩對(reflector pair)作為識別結(jié)果信息進(jìn)行登記。車輛在車體后方的水平方向上對稱的位置、例如后保險杠的左右端部上設(shè)置有反光罩(特別地，在日本的法規(guī)中是為滿足安全標(biāo)準(zhǔn)而必須的)。因此，在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)存在前行的車輛的情況下，由投光部51投射的光大多是反光罩的反射光，此外，在乘用車等的情況下，大多在后保險杠的兩端等設(shè)置2處。因此，這樣以接近的方向且接近的距離在2個位置存在峰值信息的情況下，視為接受到該反光罩的反射光，視為檢測物體實(shí)質(zhì)上是示出是具有2個反光罩的車輛的反光罩對，并在識別信息進(jìn)行登記。
[0279]另一方面，在步驟S74中受光值的最大值并非大致相同的情況下，在步驟S75中，群組化部233a視為類似的2個峰值信息不包含在同一群組中，將處理對象峰值信息和類似的類似峰值信息分別作為單獨(dú)的群組在峰值組列表中進(jìn)行登記。即，這樣，在2個峰值信息的受光值的最大值不同的情況下，分別是檢測出的不同的物體的可能性高，因此將其分別視為另外的物體，例如，認(rèn)為是兩輛僅設(shè)有I個反光罩的摩托車等并排行駛的情況，作為識別結(jié)果，例如記錄為單獨(dú)物體等。
[0280]此外，在步驟S73中峰值信息并非2個的情況下，在步驟S77中，群組化部233a視為存在3個以上的峰值信息，將處理對象峰值信息和類似的類似峰值信息作為同一峰值組登記在峰值組列表中。此時，識別結(jié)果被記錄為多峰值。例如，在貨車等大型車輛的情況下，存在設(shè)置3個以上反光罩的情況。因此，群組化部233a設(shè)為是這樣的大型的車輛，在識別結(jié)果中登記為多峰值。
[0281]此外，在步驟S71中判定為不存在類似峰值信息的情況下，在步驟S78中，群組化部233a將處理對象峰值信息作為單獨(dú)的峰值組在峰值組列表中進(jìn)行登記。此時，識別結(jié)果的信息登記示出是摩托車等的反光罩的單獨(dú)物體的信息。
[0282]通過以上的處理，當(dāng)檢索處理對象峰值信息和類似峰值信息，并視為確定同一對象物體時，能夠作為同一峰值組在峰值組列表中進(jìn)行登記，能夠?qū)νㄟ^各個峰值組的峰值信息而確定的物體的識別結(jié)果進(jìn)行登記。
[0283]這里，返回圖33的流程圖的說明。
[0284]通過步驟S63的處理執(zhí)行群組化處理，檢索與處理對象峰值信息類似的類似峰值信息，進(jìn)行群組化，作為峰值組登記在峰值組列表中，然后，處理進(jìn)入步驟S64。
[0285]在步驟S64中，群組化部233a判定是否存在未處理的峰值信息。此處所指的未處理的峰值信息是未被視為處理對象峰值信息也未被視為類似峰值信息的峰值信息。因此，即使是未被設(shè)定為處理對象峰值信息的峰值信息，也視為任意一個處理對象峰值信息的類似峰值信息，屬于任意一個峰值組的峰值信息被視為是處理完畢的峰值信息。在步驟S64中，視為存在未處理的峰值信息的情況下，處理返回步驟S62。即，在視為不存在未處理的峰值信息之前，重復(fù)步驟S62至S64的處理。然后，在步驟S64中，視為不存在未處理的峰值信息的情況下，即，全部的峰值信息都被分類到任意一個群組中的情況下，處理進(jìn)入步驟S65。
[0286]在步驟S65中，周圍狀態(tài)判定部233控制追蹤部233c，使其執(zhí)行峰值組追蹤處理，針對各峰值組與緊前面的時刻的信息進(jìn)行比較，由此追蹤正在如何進(jìn)行移動。
[0287][峰值組追蹤處理]
[0288]這里，參照圖36來說明峰值組追蹤處理。
[0289]在步驟S91中，追蹤部233c將峰值組列表存儲器233b中存儲的峰值組中的任意一個未處理的峰值組設(shè)定為成為處理對象的處理對象峰值組。
[0290]在步驟S92中，追蹤部233c從前次信息GP的峰值組列表中檢索用于確定與通過處理對象峰值組而確定的物體對應(yīng)的物體的峰值組，根據(jù)存在與否來判定處理對象峰值組是否是未在前次信息GP的峰值組中登記的新的物體的峰值組。
[0291]S卩，在前次信息GP的峰值組列表中所包含的峰值組中，根據(jù)由峰值信息中包含的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而確定的方向和距離以及相對移動速度信息，檢索在從前次信息GP起到取得本次信息GC為止的期間能夠移動的范圍內(nèi)存在由處理對象峰值組的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而確定的物體的方向和距離的峰值組，作為用于確定同一物體的峰值組。在視為由前次信息GP的峰值組列表中包含的峰值組所確定物體中，不存在移動到由本次的處理對象峰值組所確定的物體的位置的物體的情況下，認(rèn)為由處理對象峰值組所確定的物體在生成前次的峰值組的時刻不存在，是本次新進(jìn)入到監(jiān)視區(qū)域的新的物體。相反，在視為由前次信息GP的峰值組所確定的物體中，存在移動到由本次信息GC的峰值組列表中包含的處理對象峰值組所確定的物體的位置的物體的情況下，認(rèn)為由處理對象峰值組所確定的物體在生成前次信息的峰值組列表中包含的峰值組的時刻也存在,是通過處理對象峰值組而確定的物體。
[0292]因此，在步驟S92中視為并非是新的物體的情況下，處理進(jìn)入步驟S93。
[0293]在步驟S93中，追蹤部233c判定通過處理對象峰值組而確定的物體是否是靜止物體。即，追蹤部233c根據(jù)處理對象峰值組和確定同一物體的前次信息GP的峰值組列表中包含的峰值組中分別包含的峰值列表的峰值信息中的距離指數(shù)計(jì)數(shù)，來求出距離的變化量作為移動量，并將其與由車輛11的未圖示的運(yùn)動傳感器等測定的移動量進(jìn)行比較，根據(jù)是否一致來判定是否是靜止物體。即，在通過處理對象峰值組而確定的物體靜止的情況下，車輛11的移動量與通過處理對象峰值組和前次信息GP的峰值組中分別包含的峰值信息的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而求出的移動量一致。因此，該情況下，能夠視為是靜止物體。另一方面，在雙方的移動量不一致的情況下，由于車輛11與物體相對的關(guān)系不一致，因此能夠視為物體也正在移動。
[0294]在步驟S93中，例如視為由本次的處理對象峰值組所確定的物體是靜止物體的情況下，在步驟S94中，追蹤部233c登記示出是移動物體的信息，作為峰值組列表存儲器233b中登記的處理對象峰值組的靜止物體/移動物體信息。
[0295]在步驟S95中，追蹤部233c根據(jù)示出是移動物體的信息、和峰值組中登記的峰值列表中包含的峰值信息的數(shù)量等，來識別通過處理對象峰值組而確定的物體。即，例如在類似峰值信息是2個時，追蹤部233c例如將通過處理對象峰值組而確定的物體視為是移動中的乘用車，并在識別結(jié)果中進(jìn)行記錄。此外，例如在類似峰值信息是3個以上時，追蹤部233c將物體設(shè)為是移動中的貨車，并在識別結(jié)果進(jìn)行記錄。此外，例如在類似峰值信息是I個時，追蹤部233c將物體視為是移動中的摩托車并在識別結(jié)果中進(jìn)行記錄。
[0296]另一方面，在步驟S93中，例如視為由本次的處理對象峰值組所確定的物體是靜止物體的情況下，在步驟SlOO中，追蹤部233c登記示出是靜止物體的信息，作為在峰值組列表存儲器233b中登記的處理對象峰值組的靜止物體/移動物體信息。
[0297]在步驟SlOl中，追蹤部233c根據(jù)示出是靜止物體的信息、和峰值組中登記的峰值列表中包含的峰值信息的數(shù)量等，來識別通過處理對象峰值組而確定的物體。即，在類似峰值信息是2個時，追蹤部233c將通過處理對象峰值組而確定的物體視為是停車中的乘用車，并在識別結(jié)果中進(jìn)行記錄。此外，在類似峰值信息是3個以上時，追蹤部233c將物體設(shè)為是停車中的貨車，并在識別結(jié)果進(jìn)行記錄。此外，在類似峰值信息是I個時，追蹤部233c將物體視為是停車中的摩托車并在識別結(jié)果中進(jìn)行記錄。
[0298]在步驟S96中，追蹤部233c判定通過處理對象峰值組而確定的物體是否應(yīng)該作為危險度判定對象。更詳細(xì)地講，追蹤部233c根據(jù)通過處理對象峰值組而確定的物體是否在車輛11的行駛方向的前方正面的規(guī)定距離內(nèi)、并且相對的位置關(guān)系是否是以規(guī)定的速度以上較快地接近等，來判定與車輛11碰撞或接觸等的危險是否正逼近，在視為危險正在逼近時，視為物體應(yīng)該作為危險度判定對象。
[0299]在步驟S96中判定為通過處理對象峰值組而確定的物體是危險度判定對象的情況下，在步驟S97中，追蹤部233c登記示出是危險度判定對象的信息，作為在峰值組列表存儲器233b中登記的處理對象峰值組的危險度判定對象信息。
[0300]另一方面，在步驟S96中判定為通過處理對象峰值組而確定的物體并非危險度判定對象的情況下，在步驟S98中，追蹤部233c登記示出并非是危險度判定對象的信息，作為在峰值組列表存儲器233b中登記的處理對象峰值組的危險度判定對象信息。
[0301]此外，在步驟S92中，追蹤部233c視為通過處理對象峰值組而確定的物體是新的物體的情況下，處理進(jìn)入步驟S102。
[0302]在步驟S102中，追蹤部233c新設(shè)定處理對象峰值組的識別號碼，并將其登記在峰值組列表存儲器233b中存儲的峰值組列表中的處理對象峰值組的識別號碼信息中。
[0303]在步驟S99中，追蹤部233c判定峰值組列表存儲器233b中登記的本次信息GC的峰值組列表中是否存在未處理的峰值組。在步驟S99中判定為存在未處理的峰值組的情況下，處理返回步驟S91。即，在視為不存在未處理的峰值組之前，重復(fù)步驟S91至S102的處理。
[0304]然后，在步驟S99中視為不存在未處理的峰值組的情況下，處理進(jìn)入步驟S103。
[0305]在步驟S103中，追蹤部233c從峰值組列表存儲器233b中登記的前次信息GP的峰值組列表中登記的峰值組中，檢索與本次的峰值組列表中登記的峰值組不對應(yīng)的峰值組，判定是否存在無對應(yīng)的峰值組而不再被檢測到的物體。在步驟S103中，例如在前次信息GP的峰值組列表中登記的峰值組中，存在與本次信息GC的峰值組列表中登記的峰值組不對應(yīng)的峰值組的情況下,在步驟S104中，將前次的峰值組列表中登記的峰值組中的、與本次信息GC的峰值組列表中登記的峰值組不對應(yīng)的峰值組，從前次信息GP的峰值組列表中刪除。
[0306]另外，在步驟S103中，在從前次的峰值組列表中登記的峰值組中，未檢測到與本次信息的峰值組列表中登記的峰值組不對應(yīng)的峰值組的情況下，跳過步驟S104的處理。
[0307]通過以上的處理，能夠?qū)νㄟ^本次信息GC的峰值組列表中登記的峰值組的信息而確定的物體的移動狀態(tài)進(jìn)行追蹤，并反映到本次信息GC的峰值組列表中。
[0308]這里，返回圖33的流程圖的說明。
[0309]在通過步驟S65的處理結(jié)束峰值組追蹤處理后，處理進(jìn)入步驟S66。
[0310]在步驟S66中，周圍狀態(tài)判定部233控制高度檢測部233d，使其執(zhí)行至近距離高度檢測處理，檢測通過峰值組列表存儲器233b中登記的峰值組列表的各峰值組的峰值信息而確定的物體的高度的信息，并在高度信息中進(jìn)行登記。
[0311 ][至近距離高度檢測處理]
[0312]這里，參照圖37的流程圖來說明至近距離高度檢測處理。
[0313]在步驟S131中，高度檢測部233d對峰值組列表存儲器233b進(jìn)行存取，將峰值組列表中登記的峰值組中的任意一個未處理的峰值組設(shè)定為處理對象峰值組。
[0314]在步驟S132中，高度檢測部233d判定基于處理對象峰值組的峰值列表中包含的峰值信息中的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而確定的到物體的距離是否為足夠視為是至近距離的規(guī)定的閾值以下。在步驟S132中判定為到所確定的物體的距離為規(guī)定的閾值以下的情況下，處理進(jìn)入步驟S135。
[0315]在步驟S135中，高度檢測部233d視為基于處理對象峰值組的峰值列表中包含的峰值信息中的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而確定的物體的高度的信息是確定的，在處理對象峰值組的高度信息中登記高度的信息確定。
[0316]另一方面，在步驟S132中判定為到所確定的物體的距離并非規(guī)定的閾值以下的情況下，處理進(jìn)入步驟S133。
[0317]在步驟S133中，高度檢測部233d視為基于處理對象峰值組的處理對象峰值組的峰值列表中包含的峰值信息中的距離指數(shù)計(jì)數(shù)而確定的物體的高度不明，在處理對象峰值組的高度信息中登記高度不明。
[0318]在步驟S134中，高度檢測部233d對峰值組列表存儲器233b進(jìn)行存取，判定峰值組列表中登記的峰值組中是否存在未處理的峰值組，在存在未處理的峰值組的情況下，處理返回步驟S131。即，在視為對峰值組列表中登記的全部峰值組登記高度信息而不存在未處理的峰值組之前，重復(fù)步驟S131至S135的處理。
[0319]然后，在步驟S134中判定為不存在未處理的峰值組的情況下，處理結(jié)束。
[0320]通過以上的處理，能夠檢測由峰值組列表中登記的每個峰值組所確定的物體的高度是否被確定，并反映到峰值組列表的信息中。因此，根據(jù)到物體的距離和物體的高度是否被確定，例如即使在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)檢測到在路面上埋入反光罩這樣的物體，在足夠遠(yuǎn)的距離時，由于高度不明，因此不需要視為立即碰撞回避或物體的接近，能夠避免由于在不可能發(fā)生碰撞的路面上埋入的反光罩而認(rèn)為存在物體并控制制動器這樣的誤動作。此外，針對在至近距離具有高度的物體，能夠識別出如果距離過于接近則碰撞的可能性高，因此，能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行碰撞回避的制動器控制。此外，在至近距離例如能夠檢測到雨天時由相鄰車道行駛中的車輛濺起的水滴等落到車輛上，因此能夠抑制使雨滴傳感器53集中地檢測雨滴這樣的誤檢測。
[0321]這里，返回圖33的流程圖的說明。
[0322]在步驟S61中，當(dāng)不存在未處理的峰值信息、即是在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)未檢測到物體的狀態(tài)時，跳過步驟S62至S66的處理，不執(zhí)行周圍狀態(tài)檢測處理而結(jié)束。即，該情況下，也不生成峰值組列表。
[0323]通過以上一系列的周圍狀態(tài)檢測處理在峰值組列表存儲器233b中登記峰值組列表，因此，外部通知判定部234能夠根據(jù)該峰值組列表的信息執(zhí)行外部通知判定處理，判定是否向外部裝置進(jìn)行通知。
[0324]此外，在具有多個受光部52、峰值檢測部332以及峰值存儲部333的基礎(chǔ)上，通過進(jìn)行上述那樣的處理，能夠同時檢測基于在多個方向上存在的物體的反射的峰值信息。
[0325]在受光部52、峰值檢測部332以及峰值存儲部333中的任意一個針對各方向僅有I組的情況下，針對各方向依次進(jìn)行處理，在投光部51的發(fā)光后到對全部方向的峰值檢測完成為止的時間成為對各方向的重復(fù)處理完成的時間，因此該時間延長。
[0326]此外，在周圍狀態(tài)檢測處理中，針對沒有檢測到峰值信息的方向省略處理，因此，能夠減輕處理量，從而優(yōu)先對檢測到峰值信息的方向進(jìn)行處理。其結(jié)果是，能夠在更早的時期進(jìn)行危險度的判定。
[0327]此外，由于具有多個受光部52、峰值檢測部332以及峰值存儲部333，因此能夠針對各方向以任意的順序進(jìn)行處理。例如，在步驟S61的處理中，周圍狀態(tài)判定部233能夠優(yōu)先檢測到位于車輛附近的危險度高的物體的方向來進(jìn)行處理。由此，針對危險度高的物體，能夠在更早的階段進(jìn)行危險度的判定。
[0328][外部通知判定處理]
[0329]接著，參照圖38的流程圖來說明外部通知判定處理。
[0330]在步驟S151中，外部通知判定部234對周圍狀態(tài)判定部233的峰值組列表存儲器233b進(jìn)行存取，將本次信息GC的峰值組列表中登記的峰值組中的、未處理的峰值組設(shè)定為處理對象峰值組。
[0331]在步驟S152中，外部通知判定部234根據(jù)處理對象峰值組的危險度判定對象信息，來判定基于處理對象峰值組的峰值信息而確定的物體是否是成為危險度判定對象的物體。在步驟S152中判定為是危險度判定對象的物體的情況下，處理進(jìn)入步驟S153。
[0332]在步驟S153中，外部通知判定部234根據(jù)處理對象峰值組的靜止物體/移動物體信息，來判定基于處理對象峰值組的峰值信息而確定的物體是否是靜止物體。在步驟S153中判定為并非靜止物體、即是移動物體的情況下，處理進(jìn)入步驟S154。
[0333]在步驟S154中，外部通知判定部234判定通過處理對象峰值組中包含的峰值信息而確定的物體是移動物體時的危險度。即，在是移動物體的情況下，例如，當(dāng)通過處理對象峰值組中包含的峰值信息而確定的物體是被檢測為監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的移動物體的前行車、并且實(shí)施追隨前行車而行駛的所謂自動巡航時，判定以保持與移動物體之間的距離并持續(xù)行駛為目的的危險度。此時，外部通知判定部234例如以追隨所需要的制動器的控制和產(chǎn)生伴隨該制動器控制的警報(bào)作為目的，來判定危險度。
[0334]另外，這里，說明了以控制追隨行駛所需要的制動器、并且控制伴隨制動器的控制的警報(bào)的產(chǎn)生作為目的的例子，但是，對于移動物體的危險度的判定也可以設(shè)為以追隨行駛為目的以外的危險度的判定，例如，可以是以控制安全帶、傳動系、氣囊、門鎖或電動座椅為目的，也可以是以它們的組合為目的。
[0335]另一方面，在步驟S153中判定為通過處理對象峰值組中包含的峰值信息而確定的物體是靜止物體的情況下，處理進(jìn)入步驟S155。
[0336]在步驟S155中，外部通知判定部234判定通過處理對象峰值組中包含的峰值信息而確定的物體是靜止物體時的危險度。即，在是靜止物體的情況下，例如，當(dāng)通過處理對象峰值組中包含的峰值信息而確定的物體被檢測為監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的靜止物體，并要回避對靜止物體的碰撞時，以與靜止物體的碰撞回避和產(chǎn)生用于碰撞回避的警報(bào)為目的來判定危險度。此時，外部通知判定部234例如以碰撞回避所需要的制動器的控制和產(chǎn)生伴隨該制動器的控制的警報(bào)為目的，來判定危險度。
[0337]在步驟S156中，外部通知判定部234根據(jù)判定出的危險度，來判定是否存在預(yù)先基于危險度而設(shè)定的警報(bào)。在步驟S156中，例如在根據(jù)危險度判定為設(shè)定了要發(fā)出的警報(bào)的情況下，在步驟S157中，外部通知判定部234對結(jié)果輸出部235輸出用于確定要輸出的警報(bào)的警報(bào)信息。
[0338]另外，在步驟S156中判定為不存在要發(fā)出的警報(bào)的情況下，跳過步驟S157的處理。
[0339]在步驟S158中，外部通知判定部234判定是否與所判定出的危險度對應(yīng)地設(shè)定有制動器的控制水平。即，制動器的控制水平是根據(jù)危險度而預(yù)先設(shè)定的，這里，判定是否與作為判定結(jié)果的危險度對應(yīng)地設(shè)定了制動器的控制水平。在步驟S158中，例如判定為與所判定出的危險度對應(yīng)地設(shè)定有制動器的控制水平的情況下，處理進(jìn)入步驟S159。
[0340]在步驟S159中，外部通知判定部234對結(jié)果輸出部235輸出用于確定根據(jù)危險度而設(shè)定的控制水平的制動器控制信息。
[0341]另外，在步驟S158中，在視為未與所判定出的危險度對應(yīng)地設(shè)定有制動器的控制水平的情況下，跳過步驟S159的處理。
[0342]在步驟S159中，外部通知判定部234對周圍狀態(tài)判定部233的峰值組列表存儲器233b進(jìn)行存取，判定峰值組列表中登記的峰值組中是否存在未處理的峰值組。在步驟S159中判定為存在未處理的峰值組的情況下，處理返回步驟S151。即，在對全部的峰值組實(shí)施步驟S152至S159的處理之前，重復(fù)步驟S151至S160的處理。
[0343]在步驟S160中是否不存在未處理的峰值組的情況下，處理結(jié)束。
[0344]通過以上的處理，能夠針對基于峰值組列表中登記的全部峰值組的峰值信息而確定的物體，來判定危險度，并將與危險度對應(yīng)的警報(bào)的種類和制動器控制水平的信息輸出到結(jié)果輸出部235。
[0345][結(jié)果輸出處理]
[0346]接著，參照圖39的流程圖來說明結(jié)果輸出處理。
[0347]在步驟S171中，結(jié)果輸出部235判定是否由外部通知判定部234提供了警報(bào)信息。在步驟S171中，例如判定為通過圖38的步驟S157的處理輸出了警報(bào)信息的情況下，視為被提供了警報(bào)信息，處理進(jìn)入步驟S172。
[0348]在步驟S172中，結(jié)果輸出部235將用于確定要輸出的警報(bào)的種類的警報(bào)信息輸出到警報(bào)輸出裝置201。其結(jié)果是，警報(bào)輸出裝置201發(fā)出通過警報(bào)信息而確定的種類的警報(bào)。
[0349]另外，在步驟S171中判定為未被提供警報(bào)信息的情況下，跳過步驟S172的處理。
[0350]在步驟S173中，結(jié)果輸出部235判定是否由外部通知判定部234提供了制動器控制信息。在步驟S173中，例如判定為通過圖38的步驟S159的處理輸出了制動器控制信息的情況下，視為被提供了制動器控制信息，處理進(jìn)入步驟S174。
[0351]在步驟S174中，結(jié)果輸出部235將用于確定制動器的控制水平的制動器控制信息輸出到制動控制裝置203。其結(jié)果是，制動控制裝置203以由制動器控制信息而確定的控制水平對制動器進(jìn)行控制。
[0352]另外，在步驟S173中判定為未被提供制動器控制信息的情況下，跳過步驟S174的處理。
[0353]通過以上的處理，結(jié)果輸出部235能夠根據(jù)與外部通知判定部234的判定結(jié)果對應(yīng)的警報(bào)信息和制動器控制信息，來執(zhí)行與車輛11和物體之間的距離對應(yīng)的發(fā)警報(bào)動作和制動器控制動作，結(jié)果是，能夠?qū)︸{駛員發(fā)出適當(dāng)?shù)木瘓?bào)，并且在駕駛員成為驚慌狀態(tài)這樣的狀態(tài)下也能夠使制動器適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行動作。
[0354]總結(jié)以上的處理，如圖29中上數(shù)第5層至第8層所示，例如，在從時刻t82所示的產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號的時刻起，到接下來的時刻t83所示的產(chǎn)生距離指數(shù)開始信號為止的期間內(nèi)，在到時刻1172為止的期間中，執(zhí)行物體檢測動作處理(圖28 )。其中，在時刻1101至tl44的期間中，通過投光受光處理按照每個方向測定用于確定監(jiān)視區(qū)域中的物體的距離的峰值信息。
[0355]此外，如圖29中的第9層所示，在時刻tl51 (= tl44)至tl52內(nèi)，執(zhí)行周圍狀態(tài)判定處理(圖33)中的群組化處理(圖35)，通過分析峰值信息將類似的峰值信息群組化，生成峰值組列表(圖34)。
[0356]此外，如圖27中的第10層所示，在時刻tl61 (= tl52)至tl62內(nèi)，執(zhí)行峰值組追蹤處理(圖36)，對前次信息GP和本次信息GC的峰值組列表中包含的每個峰值組中包含的峰值信息進(jìn)行比較，由此追蹤通過各峰值組中包含的峰值信息而確定的物體的移動，并將其結(jié)果反映到峰值組列表。
[0357]此外，如圖29中的第11層所示，在時刻tl71 (= tl62)至tl72內(nèi)，執(zhí)行至近距離高度檢測處理(圖37)，檢測通過峰值組而確定的物體的至近距離的高度的有無，并反映到峰值組列表。
[0358]接著，如圖29中的第12層所示，在時刻tl81 (= tl72)至tl82中，執(zhí)行外部通知判定處理(圖38)，根據(jù)峰值組列表中的各峰值組的信息進(jìn)行外部通知的判定。
[0359]然后，如圖29中的第13層所示，在時刻tl91 (tl81)至tl92中，執(zhí)行結(jié)果輸出處理(圖39)，根據(jù)外部通知判定處理的判定結(jié)果，執(zhí)行外部通知處理。
[0360]因此，能夠同時取得投射到監(jiān)視區(qū)域的光被物體反射的反射光，從而測定到物體的距離，因此，能夠按照每個方向高速地測定到物體的距離。此外，由于能夠高速地在每個方向上測定到物體的距離，因此能夠根據(jù)到物體的距離，高速地控制車輛的各種裝置，因此，能夠高速并且適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)前行車的追隨和碰撞回避這樣的處理。
[0361]另外，以上說明了利用激光的激光雷達(dá)裝置，但是，也可以通過利用激光以外的信息進(jìn)行物體檢測，來更高速地控制車輛的動作或發(fā)出警報(bào)，例如，也可以是，除了激光雷達(dá)裝置以外還設(shè)置相機(jī)等拍攝圖像的結(jié)構(gòu)，根據(jù)拍攝監(jiān)視區(qū)域得到的圖像的信息，來控制車輛的動作或者發(fā)出警報(bào)。
[0362]此外,上述的一系列處理能夠全部由硬件執(zhí)行,但是也可以由軟件來執(zhí)行。在由軟件執(zhí)行一系列的處理的情況下，從記錄介質(zhì)將構(gòu)成該軟件的程序安裝到嵌入有專用的硬件的計(jì)算機(jī)、或者可通過安裝各種程序而執(zhí)行各種功能的例如通用的個人計(jì)算機(jī)等。
[0363]圖40示出了通用的個人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)例。該個人計(jì)算機(jī)內(nèi)置有CPU (CentralProcessing Unit:中央處理單元)1001。CPU1001經(jīng)由總線1004連接有輸入輸出接口 1005?？偩€ 1004 上連接有 ROM (Read Only Memory:只讀存儲器)1002 和 RAM (Random AccessMemory:隨機(jī)存取存儲器)1003。
[0364]輸入輸出接口 1005上連接有:輸入部1006，其由用戶輸出操作命令的鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備構(gòu)成；輸出部1007，其將處理操作畫面和處理結(jié)果的圖像輸出到顯示設(shè)備；由存儲程序和各種數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動器等構(gòu)成的存儲部1008 ;通信部1009，其通過LAN (LocalArea Network:局域網(wǎng))適配器等構(gòu)成，其經(jīng)由以互聯(lián)網(wǎng)為代表的網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行通信處理。此夕卜，輸入輸出接口 1005還連接有驅(qū)動器1010，用于對磁盤(包含軟盤)、光盤(包含⑶-ROM(Compact Disc-Read Only Memory:壓縮式光盤只讀存儲器)、DVD (Digital VersatileDisc:數(shù)字同樣光盤))、磁光盤(包含MD (Mini Disc))，或者半導(dǎo)體存儲器等可移動介質(zhì)1011讀寫數(shù)據(jù)。
[0365]CPU1001根據(jù)R0M1002中存儲的程序，或者從磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存儲器等可移動介質(zhì)1011中讀出而被安裝在存儲部1008中并從存儲部1008被裝載到RAM303中的程序，來執(zhí)行各種處理。在RAM1003中還適當(dāng)存儲CPU1001執(zhí)行各種處理所需要的數(shù)據(jù)坐寸ο
[0366]另外，在本說明書中，在對記錄介質(zhì)中記錄的程序進(jìn)行記述的步驟中，不僅包含按照所記載的順序以時間序列進(jìn)行的處理，還包含不一定以時間系列進(jìn)行處理而是并列或單獨(dú)地執(zhí)行的處理。
[0367]此外，在本說明書中，系統(tǒng)表示由多個裝置構(gòu)成的裝置整體。
【權(quán)利要求】
1.一種激光雷達(dá)裝置，其包含: 投光部，其對車外的監(jiān)視區(qū)域投射光；以及 受光部，其接收由所述投光部投射的光被所述車外的物體反射后的反射光， 其中，所述投光部包含: 投光電路，其產(chǎn)生激光； 轉(zhuǎn)換部，其將所述激光射出為水平方向的平行光；以及 使所述平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散的柱狀透鏡、或者使所述平行光在水平上向多個方向擴(kuò)散的透鏡陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 所述轉(zhuǎn)換部是柱面透鏡，所述透鏡陣列由在水平方向上配置多個柱面透鏡而成的柱面透鏡陣列構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 所述轉(zhuǎn)換部構(gòu)成為與柱狀透鏡或柱面透鏡陣列一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 所述柱面透鏡陣列由不同曲率的柱面透鏡構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 在所述柱面透鏡陣列中，中央附近的柱面透鏡由曲率小的柱面透鏡構(gòu)成，端部附近的柱面透鏡由曲率大的柱面透鏡構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一項(xiàng)所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 所述多個柱面透鏡中的各個柱面透鏡的端部的形狀被平滑后而連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 由所述柱面透鏡構(gòu)成的凸部、和使所述端部平滑并將其連接而構(gòu)成的凹部之間的連接區(qū)域僅通過曲線連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一項(xiàng)所述的激光雷達(dá)裝置，其中， 所述轉(zhuǎn)換部由在水平方向上是凸圓柱形、在垂直方向上是凹圓柱形的柱面透鏡構(gòu)成。
【文檔編號】G01S17/08GK104076365SQ201410083291
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】宮崎秀德 申請人:歐姆龍汽車電子株式會社