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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objekterfassungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, und insbesondere eine Objekterfassungsvorrichtung mit einer Fremdkörper-Erfassungsfunktion.
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Eine herkömmliche Objekterfassungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug angeordnet ist, ist in der japanischen Patentschrift
JP-A-2002-031685 offenbart. Die Vorrichtung umfasst eine Lichtaussendevorrichtung, die einen Laserstrahl aussendet, einen Polygonspiegel in Form einer sechsseitigen, horizontal durchtrennten Pyramide, die rotierend den Laserstrahl reflektiert, und eine Lichtempfangsvorrichtung, die einen an einem Objekt reflektierten Laserstrahl aufnimmt. Die Vorrichtung projiziert den Laserstrahl durch Reflexion mittels des Polygonspiegels in Richtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug. Der durch den Polygonspiegel reflektierte Laserstrahl wird so gesteuert, dass er einen vorbestimmten Bereich vor dem Fahrzeug überstreicht bzw. abtastet. Ein zum Beispiel von einem vorausfahrenden Fahrzeug reflektierter Laserstrahl wird von der Lichtempfangsvorrichtung empfangen und liefert auf der Grundlage einer zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Laserstrahl verstrichenen Zeitspanne ein Maß für den Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug.
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Die Objekterfassungsvorrichtung kann ein falsches Messergebnis des Abstandes liefern, wenn eine Sensoroberfläche wie etwa ein Lichtprojektionsfenster zur Projektion des Laserstrahls oder dergleichen einen Fremdkörper wie etwa ein Schmutzpartikel aufweist, der die freie Ausbreitung des Laserstrahl behindert. Darüber hinaus hat Schmutz auf der Abdeckung den gleichen Effekt wie der Schmutz auf dem Lichtprojektionsfenster, wenn die Objekterfassungsvorrichtung hinter einer Frontabdeckung (oder einem Frontgrill) angeordnet ist.
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Daher wird, wie es in einem schematischen Diagramm in 6 gezeigt ist, der Fremdkörper in einem Strahlungsweg des Laserstrahls durch Sammeln der an dem Fremdkörper reflektierten Strahlung des Laserstrahls erfasst. Das heißt, der von einer Leuchtdiode J2 in einem Gehäuse J1 in Richtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug projizierte Laserstrahl wird von einem Fremdkörper auf einer Sensoroberfläche J3 und von einem Fremdkörper auf einer Oberfläche einer Frontabdeckung J4 eines Fahrzeugs reflektiert und von Lichtempfangselementen J5 bzw. J6 erfasst.
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Jedoch werden in der herkömmlichen Vorrichtung zwei Lichtempfangselemente J5 und J6 verwendet, um den Fremdkörper auf der Sensoroberfläche J3 und den Fremdkörper auf der Frontabdeckung J4 zu erfassen. Aus der Redundanz der Erfassungselemente ergibt sich das Problem, dass eine erhöhte Anzahl von Komponenten für die Vorrichtung erforderlich sind und sich die Herstellungskosten erhöhen.
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Die Objekterfassungsvorrichtung ist typischerweise in einem Loch oder dergleichen, das in einer vorderen Stoßstange eines Fahrzeugs angeordnet ist, untergebracht. Der Einbau der Vorrichtung in dem Loch der vorderen Stoßstange verschlechtert das Aussehen (die ”Optik”) des Fahrzeugs. Um das Aussehen nicht zu verschlechtern, werden verschiedene Einbaupositionen vorgeschlagen. Gemäß einer Installation ist die Vorrichtung hinter einem Frontgrill angeordnet, und der Laserstrahl tritt zwischen zwei Querelementen des Frontgrills hindurch.
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Die Position der Vorrichtung setzt Grill mit der Frontabdeckung in dem schematischen Diagramm von 6 gleich. Das heißt, Schmutz auf dem Grill kann den Laserstrahl behindern und zu falschen Messergebnissen führen.
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Daher ist es erforderlich, den Schmutz auf dem Grill zu erfassen, um einen korrekten Abstand zu erhalten. Diese Situation führt zu dem gleichen Problem, nämlich dass zwei Lichterfassungselemente, die neben der Lichtempfangsvorrichtung angeordnet sind, zur Abstandsmessung verwendet werden müssen, um sowohl die von dem Schmutz auf der Sensoroberfläche als auch die von dem Schmutz auf der Grilloberfläche reflektierte Strahlung des Laserlichts zu erfassen.
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung sei ferner auf die
JP 2000-46 948 A , die
JP 2002-296 342 A und die
JP H10-142 335 A verwiesen, die eine 'Vorrichtung zur Anzeige eines Abstands zwischen Fahrzeugen', eine 'Objektinformations-Erfassungsvorrichtung bzw. eine 'Vorrichtung zum Erfassen einer Information eines Objekts' (hier jeweils eine deutsche Übersetzung des Titels) offenbaren.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Objekterfassungsvorrichtung mit einer Fremdkörper-Erfassungsfunktion bereitzustellen, die einen oder mehrere Fremdkörperpartikel, die sich an verschiedenen Positionen befinden, durch ein einziges Lichterfassungselement erfasst. Das heißt, Fremdkörperpartikel wie etwa Schmutz(partikel) oder dergleichen, die an zwei unterschiedlichen Punkten eines Frontabschnitts eines Fahrzeugs haften. Zum Beispiel ein Schmutzpartikel, das auf einer Oberfläche einer Lichtempfangsvorrichtung der Objekterfassungsvorrichtung haftet und ein weiteres Schmutzpartikel, das auf einer Oberfläche einer Frontabdeckung oder eines Grills eines Fahrzeugs haftet, werden von einem einzigen Lichtempfangselement erfasst.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.
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Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung gemacht wurde, deutlicher ersichtlich. In den Zeichnungen sind:
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1 eine schematische Querschnittsansicht einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2A eine Querschnittsansicht eines von einem Lichtprojektionsfenster projizierten Laserstrahls;
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2B ein Diagramm einer Laserstrahlintensität entlang der Linie IIB-IIB in 2A;
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3 eine vergrößerte Querschnittsansicht des Laserstrahlungsweges in 1;
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4 ein Beispiel einer Fremdkörper-Erfassungsschaltung;
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5 eine schematische Querschnittsansicht einer Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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6 eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Objekterfassungsvorrichtung.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist mit Bezug auf eine Querschnittsansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt ist, ist die Objekterfassungsvorrichtung zum Beispiel hinter einem Frontgrill 10 eines Fahrzeugs, in Richtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug (rechts in 1) ausgerichtet in das Fahrzeug eingebaut und wird als ein Laserradar eines Geschwindigkeitsregelungssystems für eine Abstandsmessvorrichtung, die einen Abstand zu einem Objekt wie etwa einem vorausfahrenden Fahrzeug misst, verwendet.
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Die Objekterfassungsvorrichtung ist in einem im Wesentlichen kubischen Harzgehäuse 1, das mehrere Teile enthält, aufgenommen. Das Gehäuse 1 umfasst ein erstes Gehäuse 1a und ein zweites Gehäuse 1b. Das erste Gehäuse 1a ist kastenförmig und weist auf einer Seite eine Öffnung auf. Ein Raum in dem ersten Gehäuse 1a umschließt verschiedene Teile. Das erste Gehäuse 1a umfasst einen Wandabschnitt 1c, der aus schwarzem Harz hergestellt ist, sowie ein Projektionsfenster 1d und ein Empfangsfenster 1e, die beide aus einem transparenten Material wie etwa Glas, Acrylharz oder dergleichen hergestellt sind.
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Das Projektionsfenster 1d und das Empfangsfenster 1e der Vorrichtung sind so angeordnet, dass Öffnungen des Frontgrills 10 beiden Fenstern 1d und 1e gegenüberliegen, wenn die Vorrichtung in das Fahrzeug eingebaut ist.
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Das zweite Gehäuse 1b ist zum Beispiel aus Harz hergestellt und ist an der Öffnung des ersten Gehäuses 1a angeordnet. Darüber hinaus umfasst das zweite Gehäuse 1b einen (in der Figur nicht gezeigten) Verbinder. Der Verbinder stellt eine elektrische Verbindung zwischen einer internen Schaltung und einer externen Schaltung des Gehäuses 1 her.
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Das Gehäuse 1 umfasst in seinem unteren Abschnitt und in seinem oberen Abschnitt die folgenden Teile. Eine Lichtaussendevorrichtung 2, ein Spiegel 3, ein Polygonspiegel 4 und eine Schaltungsplatine 5 mit einer Steuerungsschaltung für die Objekterfassungsvorrichtung und dergleichen (in der Figur nicht gezeigt) sind in dem unteren Abschnitt angeordnet. Eine Lichtempfangsvorrichtung 6, die dem Empfangsfenster 1e gegenüberliegt, ist in dem oberen Abschnitt angeordnet.
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Die Lichtaussendevorrichtung 2 wird durch ein Signal von der Schaltungsplatine 5 gesteuert. Die Lichtempfangsvorrichtung 2 projiziert einen Laserstrahl in Richtung des Spiegels 3. Die Lichtaussendevorrichtung 2 verwendet zum Beispiel eine Laserdiode, um einen gepulsten Laserstrahl als Abtaststrahl zu projizieren.
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Der Spiegel 3 reflektiert den von der Lichtaussendevorrichtung 2 projizierten Laserstrahl in Richtung des Polygonspiegels 4. Der Spiegel 3 wird von einem Halter 7, der an der inneren Oberfläche 7 des Gehäuses 1 angeordnet ist, kippbar gehalten. Der Spiegel 3 wird durch einen (in der Figur nicht gezeigten) Motor gekippt, der von der Steuerungsschaltung auf der Schaltungsplatine 5 angesteuert wird, um einen Reflexionswinkel exakt einzustellen (z. B. in der Größenordnung von 1 Grad).
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Der Polygonspiegel 4 weist die Form einer sechsseitigen Pyramide auf, deren spitzes Ende in einer zu dem Boden der Pyramide im Wesentlichen parallelen Ebene abgetrennt ist. Der Polygonspiegel 4 wird von einer auf der Schaltungsplatine 5, auf dem Boden des Gehäuses 1 befestigten vertikalen Achse drehbar gehalten. Der Polygonspiegel 4 wird durch einen (in der Figur nicht gezeigten) Motor, der von der Steuerungsschaltung der Schaltungsplatine 5 angesteuert wird, gedreht. Der Polygonspiegel 4 dient als Abtastspiegel, wobei alle seine sechs Seiten als Spiegel wirken.
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Insbesondere richtet der Polygonspiegel 4 den von der Lichtaussendevorrichtung 2 kommenden und von dem Spiegel 3 reflektierten Laserstrahl durch das Projektionsfenster 1d des ersten Gehäuses 1a reflektierend in Richtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug. Eine Drehbewegung des Polygonspiegels 4 durch den Motor erzeugt eine abtastende Bewegung des reflektierten Laserstrahls in seitlicher Richtung des Fahrzeugs, so dass ein vorbestimmter Bereich vor dem Fahrzeug abgetastet bzw. abgerastert wird.
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Der Laserstrahl tritt durch den Frontgrill 10 durch eine Öffnung 10a, da das Projektionsfenster 1d der Vorrichtung an einer Position angeordnet ist, die der Öffnung 10a gegenüberliegt.
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Die Lichtempfangsvorrichtung 6 ist über dem Polygonspiegel 4 angeordnet. Das heißt, die Achse des Polygonspiegels 4 weist zur Lichtempfangsvorrichtung 6.
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Die Lichtempfangsvorrichtung 6 umfasst eine Fresnellinse 6a, einen Lichtsensor 6b mit zum Beispiel einer Fotodiode und dergleichen. Die Fresnellinse 6a sammelt (bündelt) den durch ein bzw. von einem Objekt in einem Bereich vor dem Fahrzeug reflektierten Laserstrahl, und der Lichtsensor 6b gibt einen elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung aus, die proportional zur Intensität des von ihm empfangenen Laserstrahls ist. Der elektrische Strom oder die elektrische Spannung wird der Steuerungsschaltung der Schaltungsplatine 5 zugeführt.
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Die Schaltungsplatine 5 umfasst die Steuerungsschaltung, die verschiedene Komponenten zur Implementierung einer Abstanderfassungsfunktion und einer Fremdkörper- bzw. Fremdstofferfassungsfunktion umfasst. Die Steuerungsschaltung auf der Schaltungsplatine 5 erzeugt verschiedene Signale, um die Abstandserfassung und die Fremdkörpererfassung durchzuführen, und empfängt Erfassungsantworten von der Lichtempfangsvorrichtung 6 und einem Lichterfassungselement 11.
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Das Lichterfassungselement 11 ist auf der Schaltungsplatine 5 in dem Gehäuse 1 angeordnet. Das Element 11 ist näher an der Lichtaussendevorrichtung 2 angeordnet als an der Lichtempfangsvorrichtung 6. Das Lichtempfangselement 11 wird verwendet, um durch Sammeln der Reflexionen des Laserstrahls von dem Fremdkörper den Fremdkörper zu erfassen. Die Position des Lichterfassungselements 11 ist mit Bezug auf die 2A, 2B und 3 beschrieben.
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2A zeigt einen Laserstrahl, der von dem Projektionsfenster 1d heraus projiziert wird, und 2B zeigt ein Diagramm der Intensitätsverteilung in dem Laserstrahl entlang der Linie IIB-IIB in 2A. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Verlaufs des Laserstrahls von 1, von dem Projektionsfenster 1d zu dem Frontgrill 10.
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2A und 2B zeigen, dass ein Lichtstrahl, einschließlich eines Laserstrahls, einen Hauptabschnitt mit einer sehr hohen Intensität zwischen einem Bereich P1–P2 und einen Streuabschnitt bzw. gestreuten Abschnitt, der den Hauptabschnitt umgibt und eine reduzierte Intensität aufweist, umfasst. Der Hauptabschnitt des Strahls befindet sich somit in dessen Zentrum. Zur Abstandserfassung wird hauptsächlich der Hauptabschnitt verwendet. Der Rest des Strahls, der gestreut wird, bleibt unberücksichtigt.
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Jedoch kann es sein, dass der Streuabschnitt des Strahls auf die Ränder des Frontgrills 10 projiziert wird, wenn durch Einstellen der optischen Vorrichtungen wie etwa der Polygonspiegel 4 und dergleichen der Hauptabschnitt des Strahls durch die Öffnung 10a des Frontgrills 10 nach außen projiziert wird, wie es in 3 gezeigt ist.
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In diesem Fall zeigen ein Winkel θg und ein Winkel θs Winkel des oberen Streuabschnitts des Laserstrahls bzw. des unteren Streuabschnitts des Laserstrahls. Der oben beschriebene Streuabschnitt des Laserstrahls ist ein sogenanntes ”Streulicht (Geisterlicht)”. Der Streuabschnitt des Laserstrahls kann, wenn er von dem Fremdkörper in eine Richtung der Lichtempfangsvorrichtung 6 reflektiert wird, eine fehlerhafte Messung zur Folge haben. Daher müssen sowohl der Fremdkörper auf dem Frontgrill 10 als auch der Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d auch dann erfasst werden, wenn sich der Fremdkörper in einem Bereich befindet, der nur von dem Streuabschnitt des Laserstrahls beleuchtet wird.
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Der obere und der untere Streuabschnitt des Laserstrahls haben im Wesentlichen die gleiche Intensität. Daher wird eine Position des Lichtempfangselements 11 auf der Grundlage eines Punkts A1 in dem unteren Streuabschnitt des auf das Projektionsfenster 1d projizierten Laserstrahls, d. h. des Streuabschnitts innerhalb des Winkels θs in 3, und eines Punkts A2 in dem oberen Streuabschnitt des auf ein Querelement des Frontgrills 10 projizierten Laserstrahls, d. h. des Streuabschnitts innerhalb des Winkels θg in 3, bestimmt. Das heißt, eine durch die Punkte A1 und A2 gezogene Linie X weist zu der Position des Elements 11 auf der Schaltungsplatine 5.
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Die Linie X definiert eine Richtung einer Reflexion sowohl des oberen Streuabschnitts als auch des unteren Streuabschnitts des Strahls. Das heißt, die Objekterfassungsvorrichtung ist so relativ zu dem Frontgrill 10 positioniert, dass sich sowohl der obere Streuabschnitt des Strahls, der regulär von dem Fremdkörper auf dem Frontgrill 10 reflektiert wird, als auch der untere Streuabschnitt des Strahls, der regulär von dem Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d reflektiert wird, entlang desselben Weges ausbreiten, welcher durch die Linie X definiert ist, um zu dem Lichterfassungselement 11 auf der Schaltungsplatine 5 zu gelangen.
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Die Position des Lichterfassungselements 11, das wie oben beschrieben definiert ist, ist der Kostenreduzierung und der Verringerung der Größe der Vorrichtung dienlich, da das einzige Lichtempfangselement 11 die reflektierte Strahlung der Streuabschnitte des Strahls sowohl von dem Fremdkörper auf dem Frontgrill 10 als auch von dem Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d empfangen kann, wie es in 3 gezeigt ist.
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Die Objekterfassungsvorrichtung ist zum Beispiel in einem automatischen Geschwindigkeitsregelungssystem eingebaut, und ein Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug wird unter Verwendung einer Abstandserfassungsfunktion der Schaltungsplatine 5 berechnet, wenn das Geschwindigkeitsregelungssystem eingeschaltet ist.
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Das heißt, der Laserstrahl von der Lichtaussendevorrichtung 2 wird von dem Spiegel 3 und dem Polygonspiegel 4 reflektiert und durch das Projektionsfenster 1d in Richtung eines Bereichs vor dem Fahrzeug projiziert. Der an einem Objekt in dem Bereich vor dem Fahrzeug reflektierte Strahl tritt durch das Empfangsfenster 1e in das Gehäuse ein und wird auf das Lichterfassungselement 6b der Lichtempfangsvorrichtung 6 fokussiert.
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Das Lichterfassungselement 6b erzeugt einen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung, die proportional zu der Intensität des von dem Objekt reflektierten und von ihm empfangenen Laserstrahls ist. Die Steuerungsschaltung empfängt diesen Ausgangsstrom bzw. diese Ausgangsspannung, um auf der Grundlage einer zwischen der Projektion und dem Empfang des Laserstrahls verstrichenen Zeit einen Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug zu berechnen, wobei die Formel gilt: Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug = (Geschwindigkeit des Laserstrahls) × (verstrichene Zeit)/2
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Wenn der Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet ist, wird ein Signal, das ein Maß für den berechneten Abstand ist, über den Verbinder zu einem sich außerhalb des Gehäuses 1 befindenden Schaltkreis, z. B. einer Motor-ECU, einer Brems-ECU oder dergleichen, gesendet. Auf diese Weise regelt das automatische Geschwindigkeitsregelungssystem eine Motorausgangsleistung und/oder eine Bremskraft, um einen vorbestimmten Abstand zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufrechtzuerhalten.
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Die Fremdkörper-Erfassungsfunktion wird in der Steuerungsschaltung auf der Schaltungsplatine 5, neben der Abstandserfassungsfunktion, ausgeführt, wenn das automatische Geschwindigkeitsregelungssystem eingeschaltet ist.
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Wie es in 3 gezeigt ist, tritt der untere Streuabschnitt des durch den Polygonspiegel 4 reflektierten Laserstrahls durch eine vorbestimmte Stelle des Projektionsfensters 1d. Der obere Streuabschnitt des durch das Projektionsfenster 1d projizierten Laserstrahls trifft zum Beispiel auf den unteren Rand (A2) eines Querelements des Frontgrills 10. Diese Streuabschnitte des Laserstrahls werden durch den Fremdkörper wie etwa ein Schmutzpartikel oder dergleichen zufällig (d. h. nicht regulär) reflektiert, wenn der Streuabschnitt des Laserstrahls durch den Fremdkörper blockiert ist, so dass ein Teil der Strahlung des Streuabschnitts in Richtung des Lichterfassungselements 11 reflektiert wird.
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Die Intensität der reflektierten Strahlung des Streuabschnitts variiert in Abhängigkeit von der Menge an Fremdkörpern, so dass die Menge an Fremdkörpern von dem Lichterfassungselement 11 als Erfassungssignal ausgegeben wird, das durch einen Ausgangsstrom oder eine Ausgangsspannung repräsentiert wird. Daher kann die Fremdkörper-Erfassungsfunktion in der Steuerungsschaltung der Schaltungsplatine 5 auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Lichterfassungselement 11 bestimmen, ob Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d und/oder dem Frontgrill 10 vorhanden sind.
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Die Fremdkörper-Erfassungsfunktion ist zum Beispiel als ein Teil wie etwa ein in 4 gezeigter Komparator 12 eingebaut. In diesem Fall vergleicht der Komparator 12 das durch die Ausgangsspannung repräsentierte Erfassungssignal mit einer Referenzspannung Vref. Wenn das Erfassungssignal durch den Ausgangsstrom repräsentiert wird, wird der Ausgangsstrom zum Vergleich mit der Referenzspannung Vref zu einer entsprechenden Referenzspannung umgewandelt.
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Das Erfassungssignal wird als negativ (kein Fremdkörper erfasst) bestimmt, wenn die Ausgangsspannung, die proportional zur Intensität der reflektierten Strahlung des Streuabschnitts ist, niedriger als die Referenzspannung Vref, d. h. niedriger als ein vorbestimmter Pegel ist. Das Erfassungssignal wird als positiv (Fremdkörper erfasst) bestimmt, wenn die Ausgangsspannung höher als die Referenzspannung Vref, d. h. die Intensität der reflektierten Strahlung des Streuabschnitts höher als ein vorbestimmter Pegel ist.
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In dieser Ausführungsform der Objekterfassungsvorrichtung werden sowohl die an dem Schmutz auf dem Frontgrill 10 reflektierte Strahlung des Streuabschnitts als auch die an dem Schmutz auf dem Projektionsfenster 1d reflektierte Strahlung des Streuabschnitts von dem einzigen Lichterfassungselement 11 erfasst. Daher kann der Schmutz an einer der beiden Positionen oder an den beiden Positionen auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem einzigen Lichterfassungselements 11 erfasst werden.
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Der auf den Frontgrill 10 projizierte Streuabschnitt des Strahls und der auf das Projektionsfenster 1d projizierte Streuabschnitt des Strahls haben, wie oben beschrieben, im Wesentlichen die gleiche Intensität. Daher sind die Reflexionsintensitäten der durch den Schmutz auf diesen zwei Abschnitten reflektierten Streuabschnitte der Laserstrahlen gleich, und somit gelten die gleichen Bestimmungskriterien (Referenzspannung Vref) für die Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d und dem Frontgrill 10.
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Die hier erwähnte Referenzspannung Vref entspricht einer Menge an Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d oder dem Frontgrill 10, von der angenommen wird, dass sie eine Fehlfunktion der Vorrichtung verursacht.
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Das Ausgangssignal des Komparators 12 wird über den Verbinder nach außen von dem Gehäuse 1 gegeben, wenn mit Hilfe der Fremdkörper-Erfassungsfunktion in der Steuerungsschaltung der Schaltungsplatine 5 ein Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d oder dem Frontgrill 10 erfasst und bestätigt wird. Daher wird eine Warnlampe auf einer Instrumententafel in einem Fahrzeuginnenraum, ein ”Deaktiviert”-Zeichen für die automatische Geschwindigkeitsregelung in einem eingebauten Messinstrument oder dergleichen (nicht gezeigt in der Figur) erleuchtet, um Insassen des Fahrzeugs über den Zustand der Objekterfassungsvorrichtung zu informieren.
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Die Objekterfassungsvorrichtung umfasst, wie oben beschrieben, das Lichterfassungselement 11, das ein einem Schnittpunkt der Linie X mit der Schaltungsplatine 5 angeordnet ist. Das heißt, der Punkt A1 in der reflektierten Strahlung des gestreuten Lichtstrahls, die von dem auf das Projektionsfenster 1d projizierten unteren Streuabschnitt des Laserstrahls kommt, und der Punkt A2 in der reflektierten Strahlung des gestreuten Lichtstrahls, die von dem auf den Frontgrill 10 projizierten oberen Streuabschnitt des Laserstrahls kommt, definieren die Linie X so, dass die Linie X die Schaltungsplatine 5 schneidet.
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Daher kann die Objekterfassungsvorrichtung unter Verwendung des Laserstrahls selbst die Fremdkörper-Erfassungsfunktion ausüben, und die Reflexionen des Streuabschnitts des Laserlichts von dem Fremdkörper auf dem Projektionsfenster 1d und dem Fremdkörper auf dem Frontgrill 10 werden auf dasselbe Lichterfassungselement 11 gerichtet. Folglich kann das einzige Lichterfassungselement 11 den Fremdkörper sowohl auf dem Frontgrill 10 als auch auf dem Projektionsfenster 1d erfassen.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine Querschnittsansicht der Objekterfassungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform ist in 5 gezeigt. Der Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform besteht in der Position des Lichterfassungselements 11.
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Das Lichterfassungselement 11 zur Fremdkörpererfassung ist gemäß dieser Ausführungsform über der Lichtaussendevorrichtung 2 angeordnet. Die Position des Lichterfassungselements 11 ist in vertikaler Richtung im Wesentlichen auf der entgegengesetzten Seite bezüglich der Lichtaussendevorrichtung 2 und des Polygonspiegels 4 wie gemäß der ersten Ausführungsform.
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Das heißt, eine Linie Y, die durch zwei Punkte definiert ist, und zwar einem ersten, als Punkt B1 bezeichneten Punkt in dem auf das Projektionsfenster 1d projizierten oberen Streuabschnitt des Laserstrahls und einem zweiten, als B2 bezeichneten Punkt in dem auf den Frontgrill 10 projizierten unteren Streuabschnitt des Laserstrahls, erstreckt sich zur Position des Lichterfassungselements 11. Das Element 11 ist zum Beispiel an einem inneren Gehäuse 1f angeordnet, das die Lichtaussendevorrichtung 2 und dergleichen trägt, und ist mit der Steuerungsschaltung auf der Schaltungsplatine 5 durch einen Verbindungsdraht elektrisch verbunden, der mit einer Schaltungsplatine 2a der Steuerungsschaltung der Lichtaussendevorrichtung 2 verbunden ist, die hinter der Schaltungsplatine 5 bzw. der Lichtaussendevorrichtung 2 angeordnet ist.
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Durch die Position des Lichtaussendeelements 11 gemäß dieser Ausführungsform kann das Element 11 sowohl eine von dem Fremdkörper in dem unteren Streuabschnitt des Strahls reflektierte Strahlung als auch eine von dem Fremdkörper in dem oberen Streuabschnitt des Strahls reflektierte Strahlung empfangen. Daher kann entweder nur einer oder können beide der oben beschriebenen Fremdkörper auf der Grundlage des Erfassungssignals von dem Lichtempfangselement 11 erfasst werden.
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Daher kann die Objekterfassungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform den gleichen Effekt wie die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform haben.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Obgleich oben die vorliegende Erfindung oben vollständig in Verbindung mit deren bevorzugten Ausführungsformen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, ist zu beachten, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann klar sind.
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Ferner können die in der Objekterfassungsvorrichtung verwendeten Komponenten in unterschiedlicher Weise angeordnet sein, sofern die Vorrichtung hinter dem Frontgrill 10 angeordnet ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung angewendet werden, bei der das Projektionsfenster 1d und das Empfangsfenster 1e nebeneinander angeordnet sind.
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Solche Veränderungen und Modifikationen liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
