CN113454488A - 车辆周边监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆周边监视系统(200)，其所具备的第一光测距装置(20)具备：发光部(40)，射出照射光；受光部(60)，接受朝向测定范围(80)投射的照射光的来自测定范围的反射光，并输出与反射光的受光状态对应的信号；以及测定部(100)，使用从受光部输出的信号，测定直到测定范围中包含的对象物为止的距离。使照射光沿着水平方向投射到包围第一光测距装置的沿着铅垂方向的圆筒状的平面时的测定范围的形状可以是测定范围的水平方向的至少一个端部处的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。

Description

车辆周边监视系统

相关申请的交叉引用

本申请基于在2019年2月20日申请的日本申请号2019-028027号和在2020年1月15日申请的日本申请号2020-004060号，这里引用该记载内容。

技术领域

本发明涉及车辆周边监视系统。

背景技术

公知有如下的光测距装置，通过向对象物照射光，并测定反射光而测定直到对象物为止的距离。例如，在日本特开2017-125790号公报中，表示如下的车辆周边监视系统，通过搭载于车辆的光测距装置来测定与车辆的整个周围的对象物的距离。

在这样的车辆周边监视系统中，为了通过光测距装置广泛地测定车辆的整个周围，照射光的范围一般采用矩形形状。若照射光的照射方向相对于水平方向具有规定的俯角，则在测定范围的水平方向的端部，到路面为止的距离伸长，由此照射光波及的范围扩大，存在无法高效地测定车辆附近的课题。另外，在这样的光测距装置是由朝向水平方向的装置和朝向俯角侧的装置组合使用的情况下，车辆周边监视系统中的测定范围的重复变大，存在效率变差这样的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或者应用例来实现。

根据本发明的一个方式，提供车辆周边监视系统200、200b、200c。该车辆周边监视系统具备：第一光测距装置20、20b、20c，具备发光部40、40b、40c、受光部60和测定部100，所述发光部40、40b、40c射出照射光，所述受光部60接受朝向预先决定的测定范围80、80b、80c、80d投射的上述照射光的来自上述测定范围的反射光，并输出与上述反射光的受光状态对应的信号，所述测定部100使用从上述受光部输出的上述信号，测定直到上述测定范围中包含的对象物为止的距离，在该第一光测距装置中，使上述照射光沿着水平方向投射到包围上述第一光测距装置的沿着铅垂方向的圆筒状的平面时的上述测定范围的形状是上述测定范围的水平方向的至少一个端部处的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状；以及第二光测距装置22，接受朝向预先决定的第二测定范围82投射的第二照射光作为来自上述第二测定范围的第二反射光，使用与上述第二反射光的受光状态对应的信号，测定直到上述第二测定范围中包含的对象物为止的距离，在该第二光测距装置中，使朝向上述第二测定范围投射的第二照射光沿着水平方向投射到包围上述第二光测距装置的沿着铅垂方向的圆筒状的平面上时的上述第二测定范围的形状是上述第二测定范围的水平方向的中央的铅垂方向的宽度与水平方向的两端的铅垂方向的宽度相同的形状。上述第一光测距装置和上述第二光测距装置配置于车辆70，以使上述第一光测距装置对上述照射光的照射方向LD1的俯角成为比上述第二光测距装置对上述第二照射光的照射方向LD2大的俯角。

根据该方式的车辆周边监视系统，基于第一光测距装置的照射光的测定范围为水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。由此，能够高效地检测第一光测距装置的附近的对象物。能够减少第一光测距装置的第一测定范围与第二光测距装置的第二测定范围的重复部分，能够高效地检测车辆附近的对象物。

本发明也可以以车辆周边监视系统以外的各种方式实现。例如，能够以车辆周边监视方法、光测距方法、搭载车辆周边监视系统的车辆、搭载光测距装置的车辆、控制车辆周边监视系统的控制方法、控制光测距装置的控制方法等方式来实现。

附图说明

一边参照附图一边通过下述的详细的技术，本发明的上述目的和其他的目的、特征、优点变得更明确。其附图为如下：

图1是第一实施方式的光测距装置的概略结构图。

图2是表示光学系统的概略结构图。

图3是示意性地表示受光阵列的结构的说明图。

图4是SPAD运算部的概略结构图。

图5是表示反射镜的照射方向的铅垂方向和水平方向的动作的说明图。

图6是将反射镜的照射方向的动作合成而表示的说明图。

图7是表示第一实施方式的光测距装置的测定范围的说明图。

图8是表示第一实施方式的车辆周边监视系统的铅垂方向的测定范围的说明图。

图9是表示第二光测距装置的测定范围的说明图。

图10是表示车辆周边监视系统的水平方向的测定范围的说明图。

图11是第二实施方式的第一光测距装置的概略结构图。

图12是表示发光元件阵列的结构的概略结构图。

图13是表示反射镜和发光元件阵列的控制的说明图。

图14是表示第二实施方式的第一光测距装置的测定范围的说明图。

图15是第三实施方式的第一光测距装置的概略结构图。

图16是表示第四实施方式的第一光测距装置的测定范围的说明图。

具体实施方式

A.第一实施方式：

在图1中，示出第一实施方式的车辆周边监视系统200所具备的光测距装置20作为第一光测距装置。光测距装置20是对距离进行光学性地测距的装置。如图1所示，光测距装置20具备：光学系统30，对预先决定的测定范围80射出用于测距的照射光而接受来自对象物的反射光；以及SPAD运算部100，对从光学系统30得到的信号进行处理。光学系统30具备：发光部40，射出作为照射光的激光；投射部50，朝向测定范围80投射照射光；以及受光部60，接受来自测定范围80的反射光。

在图2中表示光学系统30的详细情况。在本实施方式中，发光部40具备：半导体激光元件(以下，也简称为激光元件)41，射出测距用的激光；电路基板43，组装有激光元件41的驱动电路；以及准直透镜45，使从激光元件41射出的激光成为平行光。激光元件41是能够振荡出所谓的短脉冲激光的激光二极管，在本实施方式中，具备沿着铅垂方向呈纵长的形状的激光发光区域。激光元件41的激光的脉冲宽度为5nsec左右。通过使用5nsec的短脉冲，而提高测距的分辨率。

在本实施方式中，投射部50由在铅垂方向和水平方向上扫描照射光的所谓的二维扫描仪构成。投射部50具备：反射镜53，是对由准直透镜45成为平行光的激光进行反射的反射部；旋转框架52，支承反射镜53；支承框架51，支承旋转框架52；第一旋转螺线管55，对第一旋转轴AX1进行旋转驱动；以及第二旋转螺线管57，对第二旋转轴AX2进行旋转驱动。以下，将第一旋转螺线管55简称为第一螺线管55，将第二旋转螺线管57简称为第二螺线管57。第一旋转轴AX1是将与铅垂方向平行的V方向作为轴向的旋转轴，第二旋转轴AX2是将与水平方向平行的H方向作为轴向的旋转轴。

第一螺线管55接受来自外部的控制信号Sm1，在规定的旋转角的范围内反复进行旋转轴AX1的正转和反转。其结果为，反射镜53在该范围内相对于旋转框架52相对地转动。另一方面，第二螺线管57接受来自外部的控制信号Sm2，在规定的旋转角的范围内反复进行旋转轴AX2的正转和反转。其结果为，保持反射镜53的旋转框架52在该范围内相对于支承框架51相对地转动。即，投射部50的反射镜53构成为，通过接受来自外部的各控制信号Sm1、Sm2，能够相对于支承框架51向V方向和H方向中的各个方向转动。

经由准直透镜45从激光元件41入射的激光被反射镜53反射而朝向测定范围80照射。照射激光的方位通过投射部50的反射镜53的转动而在测定范围80内一边变更为H方向和V方向一边进行扫描。以下，将通过反射镜53的反射而照射激光的方位称为照射方向。这样，光学系统30能够在由激光的V方向、即铅垂方向与H方向、即水平方向上的各个角度范围规定的测定范围80内进行测距。若存在人、车等对象物，则从光测距装置20朝向测定范围80输出的激光在其表面漫反射，其一部分向投射部50的反射镜53方向返回。该反射光由反射镜53反射，入射到受光部60的受光透镜61，由受光透镜61聚光而入射到受光阵列65。

在图3中示意性地表示受光阵列65的结构。受光阵列65由多个受光元件68构成，该多个受光元件68排列为在水平方向上为H个，在铅垂方向上为V个。在本实施方式中，在水平方向和铅垂方向上分别由5个构成，但也可以由任意的数构成。受光元件68为了实现较高的响应性和优异的检测能力，使用雪崩光电二极管(APD)。

若反射光的光子(Photon)入射到APD，则生成电子、空穴对，电子和空穴分别在高电场下被加速，依次引起碰撞电离而生成新的电子、空穴对(雪崩现象)。这样，APD能够放大光子的入射，因此大多在对象物较远、反射光的强度较小的情况下使用。在APD的动作模式中，存在以低于击穿电压的反向偏置电压进行动作的线性模式和以击穿电压以上的反向偏置电压进行动作的绝缘子模式。在线性模式中，从高电解区域出来而消失的电子、空穴对的数量比所生成的电子、空穴对大，电子、空穴对的崩坏自然停止。因此，来自APD的输出电流与入射光量大致成比例。另一方面，在绝缘子模式中，即使是单一光子的入射也能够引起雪崩现象，因此能够进一步提高检测灵敏度。有时将在这样的绝缘子模式中进行动作的APD称为单光子雪崩二极管(SPAD：Single Photon Avalanche Diode)。

如图3的等价电路所示，各受光元件68在电源Vcc与接地线之间串联地连接猝熄电阻器Rq和雪崩二极管Da，将该连接点的电压输入到逻辑运算元件之一即反转元件INV，变换为电压电平反转而得的数字信号。反转元件INV的输出与AND电路SW的一方的输入连接，因此如果另一方的输入为高电平H，则直接输出到外部。AND电路SW的另一方的输入的状态能够由选择信号SC切换。选择信号SC用于指定读出来自受光阵列65的哪个受光元件68的信号，因此有时称为地址信号。此外，在线性模式中使用雪崩二极管Da，将其输出保持模拟信号的状态进行处理的情况下等，可以取代AND电路SW，而使用模拟开关。另外，也可以取代雪崩二极管Da，而使用PIN光电二极管。

如果光未入射到受光元件68，则雪崩二极管Da保持在非导通状态。因此，反转元件INV的输入侧经由猝熄电阻器Rq而保持为上拉的状态、即高电平H。因此，反转元件INV的输出保持为低电平L。若光从外部入射到各受光元件68，则雪崩二极管Da通过入射的光子(Photon)而成为通电状态。其结果为，经由猝熄电阻器Rq流过较大的电流，反转元件INV的输入侧暂时成为低电平L，反转元件INV的输出反转为高电平H。经由猝熄电阻器Rq流过较大的电流的结果为，施加给雪崩二极管Da的电压降低，因此停止对雪崩二极管Da的电力供给，雪崩二极管Da恢复为非导通状态。其结果为，反转元件INV的输出信号也反转而返回低电平L。结果为，若光子(Photon)入射到各受光元件68，则反转元件INV输出在极短时间内成为高电平的脉冲信号。因此，如果与各受光元件68接受光的时刻相匹配地，使地址信号SC成为高电平H，则AND电路SW的输出信号、即来自各受光元件68的输出信号Sout成为反映了雪崩二极管Da的状态的数字信号。

各受光元件68的输出信号Sout是由于激光元件41发光，该光由存在于扫描范围的对象物OBJ反射而返回从而产生的。因此，如图4所示，通过计算从驱动发光部40而输出激光(以下，也称为照射光脉冲)之后直到由对象物OBJ反射的反射光脉冲由受光部60的各受光元件68检测出为止的时间Tf，能够检测直到对象为止的距离。对象物OBJ在从光测距装置20的附近到较远的位置为止，能够存在于各种位置。

像以上说明的那样，受光元件68若接受反射光，则输出脉冲信号。受光元件68输出的脉冲信号被输入SPAD运算部100。SPAD运算部100是一边使激光元件41发光而扫描外部的空间，一边根据从激光元件41输出照射光脉冲的时刻到受光部60的受光阵列65接收反射光脉冲为止的时间Tf，来运算直到对象物OBJ为止的距离的测定部。SPAD运算部100具备公知的CPU、存储器，通过执行预先准备的程序，而进行测距所需要的处理。具体而言，SPAD运算部100除了具备进行整体的控制的控制部110之外，还具备加法部120、直方图生成部130、峰值检测部140、距离运算部150等。

加法部120是将构成受光部60的受光元件68所包含的更多的受光元件的输出相加的电路。在受光元件68的内部还设置有N×N个(N为2以上的整数)受光元件，若反射光脉冲入射到构成受光部60的一个受光元件68，则N×N个元件进行动作。在本实施方式中，在一个受光元件68内设置有7×7个SPAD。当然，SPAD的数量、排列能够采用7×7个以外、例如5×9个等各种结构。

在本实施方式中，受光元件68由多个SPAD构成是基于SPAD的特性。SPAD仅通过一个光子入射就能够对其进行检测，但基于来自对象物OBJ的有限的光而进行的SPAD的检测必然是概率性的。SPAD运算部100的加法部120将来自只能概率地检测反射光的SPAD的输出信号Sout相加而检测反射光。当然，受光元件68也可以由单一的SPAD构成。

直方图生成部130接收这样得到的反射光脉冲。直方图生成部130将加法部120的加法结果相加多次而生成直方图。在由受光元件68检测的信号中还包含基于干扰光等的噪声，但若将针对多个照射光脉冲的来自各受光元件68的信号相加，则与噪声对应的信号不容易累积，与此相对，与反射光脉冲对应的信号被累积，因此与反射光脉冲对应的信号变得明确。因此，对来自直方图生成部130的直方图进行分析，峰值检测部140检测信号的峰值。信号的峰值正是来自成为测距的对象的对象物OBJ的反射光脉冲。若像这样检测峰值，则距离运算部150通过检测从照射光脉冲到反射光脉冲的峰值为止的时间，而检测直到对象物为止的距离D。检测出的距离D被输出到搭载于后述的车辆70的车辆周边监视系统200。距离D还可以输出到例如搭载光测距装置20的自动驾驶车辆的自动驾驶装置，除了车辆70之外还可以搭载于卡车、电车、船舶等各种移动体，也可以作为固定的测距装置而单独使用。

控制部110除了输出针对发光部40的电路基板43决定激光元件41的发光时刻的指令信号SL、决定使哪个受光元件68有效的地址信号SC之外，还输出对直方图生成部130指示直方图的生成时刻的信号St、针对投射部50的各螺线管55、57的控制信号Sm1、Sm2。控制部110在预先决定的时刻输出这些信号，由此SPAD运算部100将存在于测定范围80的对象物OBJ与直到该对象物OBJ为止的距离D一同检测。

接下来，使用图5至图7，对光测距装置20的测定范围80的详细情况进行说明。如上所述，投射部50的反射镜53构成为接受来自控制部110的各控制信号Sm1、Sm2而能够在V方向和H方向的各个方向上转动。在图5中，将反射镜53的照射方向的扫描路径分解为V方向和H方向的各方向成分来表示。图5的各图表中的时间轴是相互共用的。

图中的上侧的图表表示反射镜53的照射方向的V方向上的旋转角相对于时间轴的变化。在将反射镜53的标准位置设为零时，反射镜53的V方向的照射方向被设定在从角度-V1到角度+V1为止的角度范围。该V方向的角度范围为利用光测距装置20能够测距的铅垂方向上的最大范围，也称为垂直光学角。图中的下侧的图表表示反射镜53的照射方向的H方向上的旋转角相对于时间轴的变化。在将反射镜53的标准位置设为零时，反射镜53的H方向的照射方向被设定在从角度-H1到角度+H1为止的角度范围。该H方向的角度范围为利用光测距装置20能够测距的水平方向上的最大范围，也称为水平光学角。

在将反射镜53的照射方向设为向H方向的角度-H1、V方向为零的时刻设为时间t0时，反射镜53开始使V方向和H方向分别向正侧的角度的旋转。在本实施方式中，反射镜53的角度变化全部以固定速度进行。在到达时间t1时H方向到达角度+H1，并且朝向负侧的角度旋转。在到达时间t2时，V方向的角度到达角度+V1，并且朝向负侧的角度旋转。在到达时间t3时，H方向到达角度-H1，并且朝向正侧的角度再次旋转，在时间t4、时间t5、时间t7分别使旋转方向反转。这样，反射镜53的照射方向在到达时间t8之前，在H方向上从角度-H1到角度+H1为止往复3次。也可以使振幅为角度H1的单振动在H方向上反复3次。另一方面，照射方向的V方向到达时间t6而到达角度-V1，朝向正侧的角度旋转，在时间t8返回零。即，反射镜53的照射方向在到达时间t8之前，在V方向上从角度-V1到角度+V1为止往复1次。也可以使振幅为角度V1的单振动在V方向上进行1次。这样，反射镜53在V方向上往复1次的期间在H方向上往复3次。也可以设定为反射镜53的H方向的振动数相对于H方向的振动数为3倍的单振动。

在图6中，表示基于光测距装置20的反射镜53的照射方向的路径。即，表示通过将从图5所示的时间t0到时间t8为止的反射镜53的H方向和V方向的各方向成分的角度变化合成而得的照射方向的路径。在图中，为了容易理解技术，在路径上的对应的位置表示图5的各时间t0～时间t8。如上所述，反射镜53在结束在V方向上从角度-V1到角度+V1为止的1次往复的动作的期间，结束在H方向上从角度-H1到角度+H1为止的3次往复。因此，如图6所示，成为使在H方向上长条的菱形的形状在铅垂方向上排列3个这样的图形。基于反射镜53的照射方向的路径也可以是将振幅频率比为1：3的V方向成分和H方向成分这两个振动合成而得的平面图形(也称为利萨如图形)。

接下来，对光测距装置20的测定范围80的详细情况进行说明。在图7的右侧，示意性地表示测定范围80。图7的右侧所示的测定范围80为投影到圆筒形的屏幕上的状态。如图7的左侧所示，圆筒形的屏幕是指将V方向设为轴向的圆筒状的平面。测定范围80被设置为反射镜53的照射方向的V方向上的标准位置与水平方向平行，投射到以反射镜53为中心包围的圆筒形的屏幕上。在本实施方式中，反射镜53的照射方向的V方向上的标准位置为V方向的角度范围的中央(零)。

如图7的右侧所示，在测定范围80的形状中，在H方向的两端(在本实施方式中为角度-H1和角度+H1)的V方向的宽度比测定范围80的H方向的中央的V方向的宽度小。将这样的形状称为端部狭窄形状。端部狭窄形状包含H方向的至少一个端部的V方向的宽度比测定范围80的H方向的中央的V方向的宽度小的形状。测定范围80成为这样的端部狭窄形状是因为在图6所示的图形状的路径上扫描照射光。

接下来，使用图8至图10对搭载光测距装置20的第一实施方式的车辆周边监视系统200进行说明。车辆周边监视系统200是搭载于作为汽车的车辆70并检测车辆70的周围的对象物的装置。以下，将车辆周边监视系统200简称为监视系统200。如图8所示，监视系统200具备位于车辆70的上部中的行进方向的左侧的光测距装置20、以及位于车辆70的上部的中央的光测距装置22这两个光测距装置。监视系统200接受由各光测距装置20、22检测的对象物的距离D的输入，来检测车辆70周边的对象物的有无。

车辆70的上部的中央的光测距装置22的测定范围82与光测距装置20的测定范围80不同，但除此以外的结构与光测距装置20同样。以下，将光测距装置20称为第一光测距装置20，将光测距装置22称为第二光测距装置22，将第一光测距装置20的测定范围80称为第一测定范围80，将第二光测距装置22的测定范围82称为第二测定范围82。另外，将第二光测距装置22向第二测定范围82投射的照射光称为第二照射光，将从第二测定范围82反射的反射光称为第二反射光。

在图9中表示将第二光测距装置22的测定范围82投影到圆筒形的屏幕的情况。投影条件与上述的第一光测距装置20的测定范围80为相同条件。如图9所示，第二光测距装置22的测定范围82的形状为大致矩形状，测定范围82的H方向的中央的V方向的宽度与H方向的两端的V方向的宽度大致相同。测定范围82成为这样的形状是因为通过第二光测距装置22的控制部对反射镜的控制而将反射光扫描成矩形状。也可以通过使在V方向上具有纵长的发光区域的照射光在H方向的一个方向上扫描而实现。

接下来，对监视系统200对于对象物的检测范围进行说明。监视系统200的检测范围是将构成监视系统200的各光测距装置20、22的测定范围80、82合成而得的范围。在图8中以沿着水平方向观察的主视图表示监视系统200的铅垂方向上的检测范围，在图10中以车辆70为中心的立体图表示监视系统200的水平方向上的检测范围。

如图8所示，在监视系统200的检测范围中，第一光测距装置20的测定范围80包含第二光测距装置22的测定范围82外的区域而构成。在图8中，示意性地表示基于第一光测距装置20的照射光的测定范围80的照射方向LD1和基于第二光测距装置22的照射光的测定范围82的照射方向LD2。在本实施方式中，第二光测距装置22的照射方向LD2被设定为与水平方向相比稍微成为俯角的朝向，但第二光测距装置22的照射方向LD2也可以设定为与水平方向平行的朝向。即，在本说明书中，“第二光测距装置22的照射方向LD2的俯角”还包含水平方向。第二光测距装置22的测定范围82为图9所示的矩形状，因此形成为在水平面Hz上扩展为除去车辆70的附近的同心圆状。由此，如图10所示，第二光测距装置22检测除去车辆70的附近的全方位。

另一方面，如图8所示，第一光测距装置20的测定范围80设定为比第二光测距装置22的照射方向LD2大的俯角。换言之，第一光测距装置20的照射方向LD1设置为相对于第二光测距装置22的照射方向LD2朝下。在将照射方向LD1与照射方向LD2之间的角度设为角度θ1时，在本实施方式中，角度θ1为20度。由此，第一光测距装置20的测定范围80覆盖第二光测距装置22的测定范围82的下侧的测定范围外的区域。

若在水平面Hz上表示第一光测距装置20的测定范围80则如图10所示。第一光测距装置20的水平方向上的设置方向被设定为与车辆70前进的行进方向垂直的朝向。这里，图10所示的区域82t表示假设取代监视系统200的第一光测距装置20而具备第二光测距装置22的情况下，基于该代替的第二光测距装置22的测定范围。区域82t包含与第一光测距装置20的测定范围80大致相同的区域，并且作为以越靠近H方向的两端侧则越远离第二光测距装置22的朝向突出的形状(所谓的蝶状的形状)而形成在水平面Hz上。越靠近H方向的两端侧则形状越突出是因为，越靠近H方向的两端侧则从第二光测距装置22到水平面Hz为止的距离越长。

另一方面，如图10所示，第一光测距装置20的测定范围80与区域82t相比，H方向的两端侧的突出的距离较短。因此，与区域82t相比，与第二光测距装置22的测定范围82的重复范围变小。其原因在于，第一光测距装置20的测定范围80的H方向的两端侧的垂直光学角的宽度被设定得比第二光测距装置22的测定范围82的H方向的两端侧的垂直光学角的宽度小。换言之，其原因在于设定为第一光测距装置20的测定范围80的H方向的两端侧的铅垂方向(V方向)的宽度比水平方向(H方向)的中央的铅垂方向(V方向)的宽度小的端部狭窄形状。

这样，根据本实施方式的车辆周边监视系统200，第一光测距装置20使反射镜53的照射方向在H方向、V方向的各个方向上独立地扫描，由此测定范围80成为水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。由此，能够高效地检测光测距装置20附近、搭载光测距装置20的车辆70附近的对象物。另外，能够提高光测距装置20、车辆70附近的照射光的光量的密度，能够提高测定精度。

根据本实施方式的车辆周边监视系统200，能够降低将车辆70的全方位作为测定范围的第二光测距装置22的测定范围82与第一光测距装置20的测定范围80的重复部分，能够高效地检测车辆70附近的对象物。另外，通过提高车辆70附近的照射光的密度，能够提高测定精度。

根据本实施方式的车辆周边监视系统200，通过在第一光测距装置20的投射部50采用作为二维扫描仪的反射镜53，能够简单地独立控制V方向和H方向。另外，通过减少部件件数，而实现第一光测距装置20的小型化。

B.第二实施方式：

第二实施方式的车辆周边监视系统200b具备第一光测距装置20b来取代第一实施方式的第一光测距装置20。如图11所示，光测距装置20b具备光学系统30b来取代第一实施方式的光测距装置20的光学系统30，其他的结构与第一实施方式的光测距装置20同样。光学系统30b具备发光部40b和投射部50b。

投射部50b由所谓的一维扫描仪构成。投射部50b由反射照射光的反射镜54、旋转螺线管58、由旋转螺线管58利用以铅垂方向为轴向的旋转轴使反射镜54向一个方向旋转的旋转部56构成。

发光部40b在照射光的发光区域不同的方面与第一实施方式的发光部40不同。如图11的下侧所示，照射区域Lx为包含V方向的测定区域整体的纵长的矩形状的区域。因此，在本实施方式中，仅通过具备使照射光能够仅在一个方向上扫描的投射部50b，就能够一次地对测定范围80b进行测距。

如图12所示，发光部40b具备由多个发光二极管构成的发光元件阵列42。发光元件阵列42在控制部110的控制上分类为区域La和区域Lb，通过控制部110的控制，按照区域La、Lb独立地切换发光元件阵列42的接通/断开。区域La为发光元件阵列42的发光区域中的、与照射区域Lx的V方向的上端侧和下端侧对应的区域，区域Lb为位于区域La间且与照射区域Lx的V方向的中央对应的区域。

在图13中，表示反射镜54的扫描方向的控制与按照区域La、Lb的发光元件阵列42的接通/断开的控制的关系。图13的上侧表示投射部50b的反射镜54的照射方向的水平方向上的经时性变化，图13的下侧表示按照区域La、Lb的发光元件的接通/断开的控制。时间轴相互一致。这样，在本实施方式中，通过控制部110，对投射部50b的扫描方向的控制和按照区域La、Lb的发光元件阵列42的接通/断开进行同步地控制。

在将时间t20的反射镜54的照射方向设为角度-H1时，控制部110控制旋转螺线管58而经由旋转部56使反射镜54朝向角度+H1侧旋转。此时，区域La的发光元件阵列42断开，区域Lb的发光元件阵列42接通。若开始反射镜54的旋转，到达时间t21，则控制部110发送控制信号，而使区域La的发光元件阵列42接通。若到达时间t22，则控制部110使区域La的发光元件阵列42断开。若反射镜54的照射方向到达角度+H1(时间t23)，则反射镜54再次朝向角度-H1转动，在时间t24，反射镜54到达角度-H1而结束H方向上的一次往复的扫描。在该期间，区域La的发光元件阵列42在与从时间t20到时间t23的控制相同的时刻控制接通/断开。在反射镜54的一次往复的扫描的控制中，区域Lb的发光元件阵列42始终处于接通的状态。此外，如果检测精度提高，则反射镜54的水平方向的扫描也可以不是一次往复的扫描，也可以是仅从时间t20到时间t23的期间的控制。

在图14中，表示通过上述的反射镜54的动作与按照区域La、Lb的发光元件阵列42的接通/断开的控制而形成的测定范围80b。在图中，为了容易理解技术，在对应的位置表示图13的各时间t20～t24。图14所示的测定范围80b与第一实施方式的测定范围80同样，投射到圆筒形的屏幕。将由发光元件阵列42的区域La照射的范围设为范围LaV，将由区域Lb照射的范围设为范围LbV。

如上所述，在与时间t20～t21、时间t22～t23对应的反射镜54的水平光学角的两端侧，控制为属于区域La的发光元件阵列42断开。因此，在测定范围80b中，在反射镜54的水平光学角的两端侧仅形成范围LbV，V方向上的宽度缩短与上下的范围LaV相应的量。这样，成为光测距装置20b的测定范围80b的水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。

像以上那样，在第二实施方式的车辆周边监视系统200b中，在第一光测距装置20b中，通过进行作为一维扫描仪的反射镜54的旋转控制和发光元件阵列42的接通/断开的同步控制，而成为测定范围80b的H水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。由此，能够减少发光部40b的输出，并且减少第二光测距装置22的测定范围82与第一光测距装置20b的测定范围80b的重复部分，能够高效地检测车辆70附近的对象物。

C.第三实施方式：

在图15中表示第三实施方式的车辆周边监视系统200c所具备的第一光测距装置20c的结构。光测距装置20c在取代光学系统30而具备光学系统30c的方面与第一实施方式的第一光测距装置20不同。光学系统30c由所谓的扩散光学系统构成，具备由发光二极管构成的发光部40c、受光部60、光扩散部44。

光扩散部44是由微透镜阵列构成的光扩散板。从发光部40c的发光二极管射出的面发光的照射光在透过光扩散部44时以预先决定的角度扩散而形成测定范围80c。测定范围80c的形状与第一实施方式的光测距装置20的测定范围80的形状同样。光扩散部44也可以将多个透镜排列而构成，也可以由平顶扩散板、衍射光栅、全息图、薄片状的扩散器这样的使来自发光部40c的照射光扩散的各种部件构成。根据本实施方式的车辆周边监视系统200c，能够通过简单的方法而得到第一光测距装置20c，该第一光测距装置20c具有水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状的测定范围80c。

D.第四实施方式：

在第一实施方式的车辆周边监视系统200具有的第一光测距装置20中，通过使反射镜53的照射方向的路径成为利萨如图形状，从而使测定范围80的V方向的正侧和负侧的形状向零侧缩小，但也可以如图16所示的测定范围80d那样，通过使V方向的正侧为曲线状，使V方向的负侧为直线状，从而成为测定范围80d的水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。另外，在第二实施方式的车辆周边监视系统200b具有的第一光测距装置20b中，对作为一维扫描仪的反射镜54的旋转控制和V方向上下的区域La的发光元件阵列42的接通/断开进行同步控制，与此相对，也可以对仅V方向的上侧的区域La的发光元件阵列42的接通/断开进行同步控制，由此成为图16所示的测定范围80d这样的端部狭窄形状。

E.其他的实施方式：

(E1)在上述第一实施方式中，反射镜53在结束在V方向上从角度-V1到角度+V1为止的1次往复的动作的期间，结束在H方向上从角度-H1到角度+H1为止的3次往复。与此相对，关于基于反射镜53的照射方向的路径，也可以任意地设定V方向和H方向的角度范围(振幅)、V方向和H方向上的往复次数(振动数)、初始相位这样的振动成分，以使测定范围80的形状成为端部狭窄形状。通过使反射镜53的照射方向的扫描路径采用利萨如图形，能够通过简单的方法，得到测定范围80的水平方向的两端侧的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状。

(E2)在上述各实施方式中，测定范围形成为使H方向的两端的V方向的宽度比H方向的中央的V方向的宽度小的端部狭窄形状。与此相对，端部狭窄形状也可以为H方向的任意一个端部侧的V方向的宽度比H方向的中央的V方向的宽度小的形状。在这样的方式中，在设置于车辆70的第一光测距装置20的水平方向上的设置方向被设定为相对于与车辆70前进的行进方向垂直的朝向而向行进方向侧或其相反侧倾斜的情况下，通过使减少与第二光测距装置22的测定范围82的重复的H方向的端部侧所对应的V方向的宽度比H方向的中央的V方向的宽度小，能够高效地检测对象物。

(E3)在上述第一实施方式中，反射镜53的旋转轴与水平方向和铅垂方向相互正交，但也可以是不正交而以任意的角度交叉的方式。

(E4)端部狭窄形状也可以通过改变发光部的形状而形成。

(E5)在上述各实施方式中，车辆周边监视系统具备第一光测距装置20和第二光测距装置22这两个光测距装置，但也可以是，例如还具备位于车辆70的上部的右侧的光测距装置等，并不局限于两个，具备3个以上的光测距装置。

本发明不限于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够以各种结构实现。例如，关于与发明概要的栏中记载的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术的特征，为了解决上述课题的一部分或者全部、或者为了实现上述的效果一部分或者全部，能够适当地替换、组合。另外，如果该技术特征没有作为本说明书中必须的特征进行说明，则能够适当地删除。

Claims (5)

1.一种车辆周边监视系统，该车辆周边监视系统(200、200b、200c)具备：

第一光测距装置(20、20b、20c)，其具备发光部(40、40b、40c)、受光部(60)和测定部(100)，所述发光部(40、40b、40c)射出照射光，所述受光部(60)接受朝向预先决定的测定范围(80、80b、80c、80d)投射的所述照射光的来自所述测定范围的反射光，并输出与所述反射光的受光状态对应的信号，所述测定部(100)使用从所述受光部输出的所述信号，测定直到所述测定范围中包含的对象物为止的距离，其中，使所述照射光沿着水平方向投射到包围所述第一光测距装置的沿着铅垂方向的圆筒状的平面时的所述测定范围的形状是所述测定范围的水平方向的至少一个端部处的铅垂方向的宽度比水平方向的中央的铅垂方向的宽度小的端部狭窄形状；以及

第二光测距装置(22)，其接受朝向预先决定的第二测定范围(82)投射的第二照射光作为来自所述第二测定范围的第二反射光，使用与所述第二反射光的受光状态对应的信号，测定直到所述第二测定范围中包含的对象物为止的距离，其中，使朝向所述第二测定范围投射的第二照射光沿着水平方向投射到包围所述第二光测距装置的沿着铅垂方向的圆筒状的平面上时的所述第二测定范围的形状是所述第二测定范围的水平方向的中央的铅垂方向的宽度与水平方向的两端的铅垂方向的宽度相同的形状，

所述第一光测距装置和所述第二光测距装置配置于车辆(70)，以使所述第一光测距装置对所述照射光的照射方向(LD1)的俯角成为比所述第二光测距装置对所述第二照射光的照射方向(LD2)大的俯角。

2.根据权利要求1所述的车辆周边监视系统，其中，

所述第一光测距装置还具备朝向所述测定范围投射所述照射光的投射部(50)，

所述投射部包含反射部(53)，该反射部(53)利用至少2个以上的中心轴进行旋转并反射所述照射光。

3.根据权利要求2所述的车辆周边监视系统，其中，

所述反射部具有相互正交的两个中心轴，利用所述两个中心轴中的各个中心轴一边改变振动成分一边旋转，由此实现所述端部狭窄形状。

4.根据权利要求1所述的车辆周边监视系统，其中，

所述第一光测距装置还具备投射部(50b)，所述投射部(50b)包含一边向一个方向旋转一边对所述照射光进行反射的反射部(53)，该投射部(50b)朝向所述测定范围沿着水平方向投射所述照射光，

所述发光部具备多个发光元件(42)，所述多个发光元件(42)能够独立地切换接通/断开，按照与所述测定范围的垂直光学角对应的朝向排列，

在所述测定范围的水平方向的至少一个端部，使与包含所述测定范围的垂直光学角中的至少铅垂方向的上侧的端部侧的端部对应的发光元件断开，

在所述测定范围的水平方向的中央，使与所述端部对应的发光元件接通，由此实现所述端部狭窄形状。

5.根据权利要求1所述的车辆周边监视系统，其中，

所述第一光测距装置还具备对所述照射光进行扩散的光扩散部(44)，

所述光扩散部在所述测定范围的水平方向的中央，相比于所述测定范围的水平方向的至少一个端部使光扩散，由此实现所述端部狭窄形状。

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