DE102018200051A1

DE102018200051A1 - Abtast-entfernungsmessgerät

Info

Publication number: DE102018200051A1
Application number: DE102018200051.4A
Authority: DE
Inventors: Motomu Yokota; Hoshibumi Ichiyanagi
Original assignee: Omron Automotive Electronics Co Ltd
Current assignee: Nidec Mobility Corp
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2018-01-03
Publication date: 2018-07-05
Also published as: US20180188373A1; CN108287346A; JP2018109560A

Abstract

Ein Abtast-Entfernungsmessgerät umfasst: einen Lichtprojektor, der Laserstrahlen in vorbestimmten Intervallen projiziert, einen Lichtempfänger, der Lichtempfangselemente aufweist, die einen reflektierten Strahl eines Laserstrahls, den der Lichtprojektor projiziert, empfangen, und Ausgeben eines Lichtempfangsstärkesignals des reflektierten Strahls; eine Abtastbetriebseinheit, die einen Laserstrahl projiziert, der von dem Lichtprojektor projiziert wird, um Abtasten auszuführen; einen Integrator, der für jedes Lichtempfangselement Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale integriert, die von dem Lichtempfänger ausgegeben werden, wenn der Lichtempfänger reflektierte Strahlen empfängt, die den Laserstrahlen, die in den vorbestimmten Intervallen projiziert werden, entsprechen, und einen Entfernungsrechner, der eine Entfernung zu einem Objekt für jedes Lichtempfangselement basierend auf Integration, die der Integrator ausführt, berechnet. Der Integrator integriert ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem Lichtempfangselement ausgegeben wird, und integriert ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem anderen Lichtempfangselement ausgegeben wird.

Description

QUERVERWEIS ZU EINER VERWANDTEN ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-000160 , eingereicht beim japanischen Patentamt am 4. Januar 2017, deren gesamter Inhalt hier durch Verweis aufgenommen wird.
GEBIET
Die Offenbarung betrifft ein Abtast-Entfernungsmessgerät und insbesondere ein Abtast-Entfernungsmessgerät, das eine Entfernung durch Projizieren eines Laserstrahls und Empfangen des reflektierten Laserstrahls misst.
STAND DER TECHNIK
Gewöhnlich waren Techniken zum Messen einer Entfernung oder Erfassen eines Hindernisses durch Projizieren eines Laserstrahls zum Ausführen von Abtasten und Empfangen des reflektierten Laserstrahls bekannt. JP 2004-177350A offenbart zum Beispiel ein Fahrzeugradargerät, bei dem die Erfassungsempfindlichkeit einer reflektierten Welle, die von einem reflektierenden Objekt reflektiert wird, verbessert wird. Dieses Fahrzeugradargerät integriert eine vorbestimmte Anzahl von Lichtempfangssignalen, die basierend auf einer vorbestimmten Anzahl gesendeter Laserstrahlen, die zueinander benachbart sind, ausgegeben werden, und gibt ein integriertes Signal aus. Durch Integrieren der vorbestimmten Anzahl von Lichtempfangssignalen, wird eine Lichtempfangssignalkomponente, die der reflektierten Lichtwelle von dem reflektierenden Objekt entspricht, verstärkt. Die Erfassungsempfindlichkeit der reflektierten Welle von dem reflektierenden Objekt kann daher verbessert werden. In diesem Zeitpunkt kann eine Vielzahl von Bereichen von Lichtempfangssignalen, die zu integrieren sind, eingestellt werden, während der Bereich der empfangenen Signale, die zu integrieren sind, jedes Mal um eine Menge eines Lichtempfangssignals verschoben wird. Daher ist es möglich, das Senken einer Winkelauflösung aufgrund des integrierten Signals zu minimieren.
Außerdem offenbart JP 2005-300233A ein Fahrzeugradargerät des Integrationstyps, bei dem der Berechnungsverarbeitungsaufwand der Integrationsverarbeitung der Lichtempfangssignale verringert wird, während die Erfassungsleistung gesenkt wird, so dass ein Verkürzen einer erfassbaren Entfernung verhindert wird. Dieses Fahrzeugradargerät führt Integrationsverarbeitung des Integrierens einer Vielzahl von Lichtempfangssignalen, die einer Vielzahl gesendeter Laserstrahlen, die zueinander benachbart sind, entspricht, aus. Die Erfassungsempfindlichkeit eines reflektierenden Objekts kann daher verbessert werden. Da bei dieser Integrationsverarbeitung jedoch digitale Daten mit einem identischen Abtasttiming in jedem Bereich der Lichtempfangssignale, auf die zur Integration abgezielt wird, integriert werden, nimmt die Berechnungsmenge mit der Anzahl der zunehmenden Male des Abtastens zu. Ein Verzögerungsblock passt daher die Verzögerungszeit einer Abtaststartzeit des Lichtempfangssignals in Bezug auf ein Laserstrahlbestrahlungstiming an. Sogar wenn die Anzahl von Malen des Abtastens kleiner gemacht wird als die Anzahl von Malen des Abtastens, die erforderlich ist, um die gesamte Erfassungsentfernung zu decken, um einen Rechenaufwand zu verringern, kann ein reflektierendes Objekt über die gesamte Erfassungsentfernung, die oben beschrieben ist, durch zweckdienliches Ändern der Verzögerungszeit erfasst werden.
Außerdem offenbart JP 05-203738A ein Hinderniserfassungsgerät für ein Fahrzeug, das zweckdienlich ein Hindernis in einem Fall erfasst und evaluiert, in dem es eine Vielzahl von Hindernissen in einem Erfassungsbereich gibt, und in einem Fall, in dem es ein sich bewegendes Hindernis gibt, ungeachtet der Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs und eines Verhaltens des Hindernisses. Dieses Hinderniserfassungsgerät berechnet Querbeschleunigung, einen Reifenschlupfwinkel, ein Reifenschlupfverhältnis, eine Längsbeschleunigung, einen Lenkwinkel, eine Gierrate oder dergleichen aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel. In einem Fall, in dem zum Beispiel die Gierrate größer ist als ein vorbestimmter Wert, bestimmt das Hinderniserfassungsgerät, dass der Fahrzeugfahrzustand unbeständig ist, und stellt eine überlappende Breite ein, in der Bereiche, die von Sektorstrahlen abzutasten sind, einander um einen großen Wert überlappen. Anderenfalls stellt das Hinderniserfassungsgerät die Überlappungsbreite auf einen normalen Wert ein und stellt einen Divergenzwinkel mit einem kleinen Bereich ein.
Bei den oben beschriebenen Techniken werden zum Verringern des Einflusses von Rauschen auf einem empfangenen reflektierten Strahl und zum Verstärken eines Empfangsstärkesignals, das dem von einem Objekt reflektierten Strahl entspricht, Signale, die ausgegeben werden, aus einem Lichtempfangselement vielfach integriert. Es ist einfacher, die Empfangsstärkesignale zu integrieren, die reflektierten Strahlen von einem identischen Objekt entsprechen, falls ein identisches Lichtempfangselement aus einer Vielzahl von Lichtempfangselementen ununterbrochen Empfangsstärkesignale entsprechend einer Vielzahl gesendeter Laserstrahlen, die zueinander benachbart sind, ausgibt. Eine Entfernung wird daher gewöhnlich basierend auf Lichtempfangsstärkesignalen, die ununterbrochen aus einem identischen Lichtempfangselement eine Vielzahl Male ausgegeben werden, gemessen. In dem Fall eines Abtastgeräts, wird jedoch ein Bereich, von dem ein Lichtempfangselement keinen reflektierten Strahl empfangen kann, erzeugt, wobei der Bereich einem Abtastwinkel eines Laserstrahls entspricht, der sich bewegt, während das Gerät ein Ausgangssignal von einem anderen Lichtempfangsgerät erfasst. Der Bereich ist ein so genannter unerfasster Bereich für das Lichtempfangselement.
Angesichts des oben Stehenden, stellt die Offenbarung ein Abtast-Entfernungsmessgerät bereit, das das Verringern des unerfassten Bereichs für jedes Lichtempfangselement ermöglicht und das Auftreten von Erfassungsunterlassung weniger wahrscheinlich macht.
KURZDARSTELLUNG
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt die Offenbarung ein Abtast-Entfernungsmessgerät bereit, das Folgendes aufweist: einen Lichtprojektor, der konfiguriert ist, um Laserstrahlen in vorbestimmten Intervallen zu projizieren; einen Lichtempfänger, der eine Vielzahl von Lichtempfangselementen aufweist und konfiguriert ist, um einen reflektierten Strahl eines Laserstrahl zu empfangen, den der Lichtprojektor projiziert, und um ein Lichtempfangsstärkesignal des reflektierten Strahls auszugeben; eine Abtastbetriebseinheit, die konfiguriert ist, um mindestens einen Laserstrahl zu projizieren, der von dem Lichtprojektor projiziert wird, um Abtasten auszuführen; einen Integrator, der konfiguriert ist, um für jedes Lichtempfangselement Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale zu empfangen, die von dem Lichtempfänger ausgegeben werden, wenn der Lichtempfänger reflektierte Strahlen empfängt, die den Laserstrahlen entsprechen, die in den vorbestimmten Intervallen projiziert werden, und einen Entfernungsrechner, der konfiguriert ist, um eine Entfernung zu einem Objekt für jedes Lichtempfangselement basierend auf Integration, die der Integrator ausführt, zu berechnen. Der Integrator integriert ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem Lichtempfangselement ausgegeben wird, und integriert dann ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem anderen Lichtempfangselement ausgegeben wird.
Das Abtast-Entfernungsmessgerät integriert ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem Lichtempfangselement ausgegeben wird, und integriert dann ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem anderen Lichtempfangselement ausgegeben wird. Ein identisches Lichtempfangselement gibt daher nicht ununterbrochen Lichtempfangsstärkesignale aus, was in der Verringerung der Zeit resultiert, die erforderlich ist, um ausgegebene Signale von einem anderen Lichtempfangselement zu erfassen. Es ist folglich möglich, ein Abtast-Entfernungsmessgerät bereitzustellen, das das Verringern des unerfassten Bereichs in jeder Ausgabe von jedem Lichtempfangselement ermöglicht und das Auftreten von Erfassungsunterlassung weniger wahrscheinlich macht.
Das Abtast-Entfernungsmessgerät kann ferner einen Multiplexer aufweisen, der konfiguriert ist, um eine Ausgabe von einem Lichtempfangselement aus Ausgaben von der Vielzahl von Lichtempfangselementen auszuwählen. Der Multiplexer kann eine Ausgabe von einem Lichtempfangselement auswählen und wählt dann eine Ausgabe von einem anderen Lichtempfangselement aus.
Gemäß dem oben stehenden Abtast-Entfernungsmessgerät ist es möglich, ohne Weiteres eine Ausgabe von einem Lichtempfangselement zu einer Ausgabe von einem anderen Lichtempfangselement umzuschalten.
Ferner kann der Lichtprojektor eine Lichtprojektionselementanordnung aufweisen, die eine Vielzahl von Lichtprojektionselementen, die in einer Reihe angeordnet sind, aufweist. Der Lichtempfänger kann eine Lichtempfangselementanordnung aufweisen, die die Vielzahl von Lichtempfangselementen aufweist, die in einer Reihe in eine Richtung identisch zu einer Richtung angeordnet sind, in der die Vielzahl von Lichtprojektionselementen der Lichtprojektionselementanordnung angeordnet ist. Die Abtastbetriebseinheit kann den Lichtprojektor und den Lichtempfänger veranlassen, das Abtasten in eine Richtung orthogonal zu der Richtung auszuführen, in der die Vielzahl von Lichtprojektionselementen in der Lichtprojektionselementanordnung angeordnet ist, und orthogonal zu der Richtung, in der die Vielzahl von Lichtempfangselementen in der Lichtempfangselementanordnung angeordnet ist. Der Multiplexer kann ein Lichtempfangselement aus der Lichtempfangselementanordnung auswählen. Der Lichtprojektor kann das Lichtprojektionselement veranlassen, einen Laserstrahl zu projizieren, der einen Laserstrahl projiziert, der von dem Lichtempfangselement, das von dem Multiplexer ausgewählt wird, reflektiert und empfangen wird.
Der eindimensionale Lichtprojektor und der eindimensionale Lichtempfänger können daher eine Entfernung in einem zweidimensionalen Bereich messen.
Die Offenbarung kann ein Abtast-Entfernungsmessgerät bereitstellen, das das Verringern des unerfassten Bereichs für jedes Lichtempfangselement ermöglicht und das Auftreten von Erfassungsunterlassung weniger wahrscheinlich macht.
Figurenliste

Die 1A, 1B, 1C und 1D sind jeweils eine Draufsicht, eine Vorderansicht, eine perspektivische Ansicht und eine Seitenansicht des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform der Offenbarung;
Die 2A, 2B, 2C und 2D sind jeweils eine Draufsicht, eine Vorderansicht, eine perspektivische Ansicht aus einer identischen Richtung wie in 1C betrachtet, und eine Ansicht von unten des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung in einem Fall, in dem eine Abdeckung und dergleichen entfernt sind;
3 ist ein Blockschaltbild des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
die 4A und 4B sind jeweils skizzenhafte Seitenansichten und eine skizzenhafte Vorderansicht des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
die 5A und 5B sind jeweils skizzenhafte Ansichten eines Laserdiodenmoduls und eine skizzenhafte Ansicht eines Fotodiodenmoduls des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
6 ist ein Stromlaufplan eines Lichtprojektors des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
7 ist ein Stromlaufplan eines Lichtempfänger des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
8 ist eine erläuternde Ansicht, die einen Fall veranschaulicht, bei dem die Entfernungsmessgeräte des abtastenden Typs gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung in einem Fahrzeug installiert sind;
9 ist eine erläuternde Ansicht, die den Abtastvorgang des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
10 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Lichtempfangs- und Projektionsverfahren des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
11 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären eines Lichtprojektions- und Lichtempfangstimings bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
12 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären unerfasster Bereiche des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
13 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären eines integrierenden Verfahrens eines Integrators des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Offenbarung;
14 ist ein Blockschaltbild eines Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform der Offenbarung;
die 15A und 15B sind jeweils skizzenhafte Ansichten von Laserdiodenmodulen und eine skizzenhafte Ansicht eines Fotodiodenmoduls des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung;
16 ist ein Stromlaufplan eines Lichtprojektors des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung;
17 ist ein Stromlaufplan eines Lichtempfängers des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung;
18 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Lichtempfangs- und Projektionsverfahren des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung veranschaulicht;
19 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären eines Lichtprojektions- und Lichtempfangstimings bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung, und
20 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären unerfasster Bereiche des Abtast-Entfernungsmessgeräts gemäß der zweiten Ausführungsform der Offenbarung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Jede Ausführungsform wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen wird ein identisches oder äquivalentes Bauteil durch das identische Bezugszeichen bezeichnet. Bei Ausführungsformen der Offenbarung sind zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein besseres Verstehen der Erfindung zu vermitteln. Es ist jedoch für den Durchschnittsfachmann klar, dass die Erfindung ohne diese speziellen Details umgesetzt werden kann. In anderen Fällen wurden gut bekannte Merkmale nicht ausführlicher beschrieben, um ein Verschleiern der Erfindung zu vermeiden.
Erste Ausführungsform
Ein Abtast-Entfernungsmessgerät 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 1A bis 13 beschrieben. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 ist auf einem Körper in Bewegung installiert und erfasst die Entfernung zu einem Objekt OBJ. Zu bemerken ist, dass in dieser Spezifikation ein Fahrzeug (Automobil, Eisenbahn, Motorrad oder dergleichen), das sich auf dem Boden bewegt, als ein Beispiel des Körpers in Bewegung beschrieben wird. Der Körper in Bewegung kann jedoch ein Schiff sein, das sich auf Wasser bewegt, oder ein Flugfahrzeug, das sich in der Luft bewegt.
Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 misst die Entfernung zu und die Richtung eines Messungsziels basierend auf dem Zeitunterschied zwischen Laserlichtsenden und Empfangen des reflektierten Laserstrahls und der Projektionsrichtung des gesendeten Laserstrahls. Ein Laserstrahl ist hinsichtlich der Richtcharakteristik und Konvergenz hervorragend. Eine Abtastrichtung ist eine Richtung, in die ein Laserstrahl projiziert wird, um Abtasten auszuführen. Bei der Ausführungsform, wie unten beschrieben, werden eine Lichtprojektionsrichtung und eine Lichtempfangsrichtung eindimensional verändert. Die Lichtprojektionsrichtung und die Lichtempfangsrichtung sind zu der Richtung vertikal, in die die Licht emittierenden Laserdioden eindimensional in einer Laserdiodenanordnung eingerichtet sind, und der Richtung, in die Licht empfangende Fotodioden in einer Fotodiodenanordnung eindimensional angeordnet sind. Eine Ebene wird daher in einem einmalig ausgeführten Abtasten (zweidimensionales Abtasten wird ausgeführt) abgetastet.
Wie in den 1A bis 1D veranschaulicht, weist das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 eine Laserradarabdeckung 90 auf, die in Vorderansicht bogenförmig ist, und ein Laserradargehäuse 91, das im Wesentlichen ein rechteckiges Parallelepiped ist und Bauteile wie die Laserdioden und Fotodioden, die unten beschrieben sind, im Inneren aufweist. Die Laserradarabdeckung 90 besteht aus einem Material, das einen Laserstrahl und den reflektierten Laserstrahl (elektromagnetische Welle) überträgt, und erlaubt es einem Laserstrahl, der von der Laserdiode abgegeben wird, auf das Objekt OBJ projiziert zu werden, und den von dem Objekt OBJ reflektierten Laserstrahl zu empfangen.
Die 2A bis 2D sind Ansichten, die nur Hauptbestandteile, die innerhalb des Laserradargehäuses 91 enthalten sind, veranschaulichen, indem die Laserradarabdeckung 90 und das Laserradargehäuse 91 entfernt werden. 2A ist eine Draufsicht, von der Laserradarabdeckung 90, die bogenförmig ist, her betrachtet. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 weist ein Laserdiodenmodul (LD-Modul) 20 auf, das einen Laserstrahl abgibt, ein Fotodiodenmodul (PD-Modul) 30, das den reflektierten Laserstrahl empfängt, und einen Drehspiegel 10, der den Laserstrahl, der von dem Laserdiodenmodul 20 gesendet wird, projiziert und den reflektierten Laserstrahl zu dem Fotodiodenmodul 30 führt, während er von einem Motor 13 bewegt wird.
Das Laserdiodenmodul 20 weist eine Laserdiodenanordnung 21 auf, die tatsächlich einen Laserstrahl abgibt, und eine Kondensatorlinse 22, die den expandierten Laserstrahl kondensiert und den Divergenzwinkel des Laserstrahls verschmälert. Wie in den 4A und 4B veranschaulicht, weist das Fotodiodenmodul 30 eine Fotodiodenanordnung 31 auf, die tatsächlich den reflektierten Laserstrahl empfängt und den reflektierten Laserstrahl in ein elektrisches Signal umwandelt, zwei stationäre Spiegel 33, die den reflektierten Laserstrahl zu der Fotodiodenanordnung 31 führen, und eine Lichtempfangslinse 32, die auf einem optischen Weg des reflektierten Strahls positioniert ist und den reflektierten Strahl auf der Fotodiodenanordnung 31 fokussiert. Der Drehspiegel 10 weist einen Lichtprojektionspfad 11 auf, der einen Laserstrahl, der von dem Laserdiodenmodul 20 abgegeben wird, reflektiert und projiziert, während er dreht, und einen Lichtempfangspfad 12, der koaxial mit dem Lichtprojektionsspiegel 11 dreht und einen reflektierten Laserstrahl während des Drehens von dem Objekt zu dem Fotodiodenmodul 30 führt. Ein Verfahren zum Ausführen des Abtastens durch Drehspiegel zum Projizierens eines Laserstrahls und Empfangen des reflektierten Laserstrahls wird ein Drehspiegelsystem genannt.
Wenn das Laserdiodenmodul 20, das sich an dem oberen Teil der 2A befindet, einen Laserstrahl in 2A nach rechts sendet, trifft der Laserstrahl den Lichtprojektionsspiegel 11, und der Drehspiegel 10 projiziert den Laserstrahl zu der nahen Seite der 2A (zu der Laserradarabdeckung 90). Der reflektierte Strahl von der nahen Seite zu der tiefen Seite in 2A trifft den Lichtempfangsspiegel 12, der sich an dem unteren Teil der 2A befindet, wird in 2A nach links reflektiert und zu dem stationären Spiegel 33 geführt. Unter Bezugnahme auf 2B, sendet die Laserdiodenanordnung 21, die sich an dem zentralen Teil der 2B befindet, einen Laserstrahl in 2B nach rechts. Die Kondensatorlinse 22 kondensiert den Laserstrahl und verschmälert den Divergenzwinkel des Laserstrahls. Dann reflektiert der Lichtprojektionsspiegel 11 den Laserstrahl und projiziert ihn in 2B aufwärts (zu der Laserradarabdeckung 90). Unter Bezugnahme auf 2D, trifft der reflektierte Laserstrahl, der von der oberen Seite in 2D (von einer Seite der Laserradarabdeckung 90) kommt, den Lichtempfangsspiegel 12, wird zu dem stationären Spiegel 33, der sich an der rechten Seite der 2D befindet, reflektiert, und läuft dann durch die Lichtempfangslinse 32. Dann reflektiert der andere stationäre Spiegel 33 den reflektierten Laserstrahl, und das Fotodiodenmodul 30 empfängt den reflektierten Laserstrahl.
Unter Bezugnahme auf das Blockschaltbild der 3, wird das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 ausführlicher beschrieben. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 weist einen Lichtprojektor 2A auf, der das oben beschriebene Laserdiodenmodul (LD-Modul (20), einen Lichtempfänger 3A, der das Fotodiodenmodul (PD-Modul) 30 aufweist, eine Abtastbetriebseinheit 1A, die den Drehspiegel 10 und dergleichen aufweist, und eine Steuervorrichtung 40, die die oben stehenden Bestandteile steuert und eine gemessene Entfernung zu einem externen Mechanismus ausgibt, auf.
Der Lichtprojektor 2A weist das Laserdiodenmodul 20, das zwei Laserdioden 2B hat, die Lichtprojektionselemente sind, und eine Ladeschaltung 23 auf. Der Lichtprojektor 2A projiziert Laserstrahlen in vorbestimmten Zeitintervallen. Wie in 5A veranschaulicht, sind die zwei Laserdioden 2B Seite an Seite in die vertikale Richtung (Z-Achsenrichtung) angeordnet und konfiguriert, um Lichtstrahlen in die Richtung vertikal zu dem Objekt OBJ zu projizieren. Wie in 6 veranschaulicht, weist die Ladeschaltung 23 einen Kondensator C und FETs auf. Der Kondensator C empfängt Leistung von einer Stromversorgung V_LD und wird aufgeladen. Jeder FET ist ein Schaltelement, das zwischen der Laserdiode 2B und dem Kondensator C angeordnet ist, um die Stromversorgung von dem Kondensator C zu der Laserdiode 2B zu steuern. Die Steuervorrichtung 40 steuert ein Steuersignal LD1_trig und ein Steuersignal LD2_trig, die die FETs ein- und ausschalten.
Sobald das Laden des Kondensators C abgeschlossen ist, schaltet der Lichtprojektor 2A den FET, der einer der zwei Laserdioden 2B entspricht, ein, um Strom zu der Laserdiode 2B zu liefern und einen Laserstrahl zu projizieren. Der Lichtprojektor 2A veranlasst daher die zwei Laserdioden 2B, Laserstrahlen nicht gleichzeitig zu projizieren. Beim Vergleichen der Zeit, während welcher eine Laserdiode 2B einen Laserstrahl projiziert, mit einer Ladezeit des Kondensators C, die erforderlich ist, damit die Laserdiode 2B den Laserstrahl projiziert, ist Letztere länger. Der Lichtprojektor 2A projiziert daher einen Laserstrahl nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit. Die Beziehung zwischen der Ladezeit und einer Lichtprojektionszeit und dergleichen wird unten beschrieben.
Der Lichtempfänger 3A weist das Fotodiodenmodul 30 auf, das zwei Fotodioden 3B hat, die Lichtempfangselemente sind, sowie einen A/D-Wandler 34. Der Lichtempfänger 3A empfängt einen reflektierten Strahl eines Laserstrahls, der von dem Lichtprojektor 2A projiziert wird, und gibt das Lichtempfangsstärkesignal des reflektierten Strahls zu der Steuervorrichtung 40 aus. Wie in 5B veranschaulicht, sind die zwei Fotodioden 3B Seite an Seite in die vertikale Richtung (Z-Achsenrichtung) angeordnet und konfiguriert, um Lichtstrahlen in die Richtung vertikal zu dem Objekt OBJ zu empfangen. Wie in 7 veranschaulicht, weist die Fotodiode 3B ein Element wie eine Fotodiode (zum Beispiel eine Lawinenfotodiode - Avalanche Fotodiode - APD), die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, einen Transimpedanzverstärker TIA, der Strom, der von dem Element ausgegeben wird, in ein Spannungssignal umwandelt, einen Verstärker mit variabler Verstärkung VGA, der das Spannungssignal verstärkt, und dergleichen auf. Der A/D-Wandler 34 wandelt ein optisches Signal, das die Fotodiode 3B empfängt, in ein digitales Signal um.
Die Abtastbetriebseinheit 1A weist den Spiegel 10 auf, der von dem Motor 13 angetrieben wird, um wie oben beschrieben zu drehen, eine Motorantriebsschaltung 14, die den Motor 13 antreibt, um zu drehen, und einen Spiegelpositionsdetektor 15, der die Position (den Drehwinkel) des Drehspiegels 10 erfasst. Die Abtastbetriebseinheit 1A arbeitet, um den Drehspiegel 10 in die horizontale Richtung (Richtung orthogonal zu der Richtung, in die die Laserdioden 2B und die Fotodioden 3B angeordnet sind) zu drehen und das Abtasten durch Projizieren und Empfangen von Lichtstrahlen in die horizontale Richtung auszuführen. Zu bemerken ist, dass bei der Ausführungsform die Abtastbetriebseinheit 1A sowohl den Lichtproduktionsspiegel 11 als auch den Lichtempfangsspiegel 12 dreht, weil der Lichtprojektionsspiegel 11 und der Lichtempfangsspiegel 12 koaxial drehen. Wie jedoch in JP 2004-177350A und JP 2005-300233A beschrieben, ist eine Konfiguration möglich, bei der ein Drehspiegel nur auf einer Lichtprojektionsseite vorgesehen ist, und kein Drehspiegel auf einer Lichtempfangsseite vorgesehen ist.
Die Steuervorrichtung 40 treibt die Abtastbetriebseinheit 1A und erfasst die Spiegelposition. Wenn die Spiegelposition in einer vorbestimmten Spiegelposition ist, veranlasst die Steuervorrichtung 40 den Lichtprojektor 2A, einen Lichtstrahl zu projizieren, und liest ein Signal (Lichtempfangsstärkesignal) aus dem Lichtempfänger 3A, der den reflektierten Lichtstrahl empfangen hat. Nachdem die Steuervorrichtung 40 das Signal aus dem Lichtempfänger 3A gelesen hat, wiederholt die Steuervorrichtung 40 die Lichtprojektion und den Empfang, während die Abtastbetriebseinheit 1A weiter angetrieben wird, um pro Zeiteinheit um einen vorbestimmten Winkel zu drehen. Durch Wiederholen des oben stehenden Vorgangs, führt das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 das Abtasten mit einem vorbestimmten Blickwinkel in die horizontale Richtung aus und misst die Entfernung zu dem Objekt OBJ innerhalb des Blickwinkels. Wie in 8 veranschaulicht, sind die Entfernungsmessgeräte des abtastenden Typs 100 an der Vorderseite, der Rückseite, rechts und links eines Fahrzeugs CR vorgesehen. Jedes Abtast-Entfernungsmessgerät 100 hat einen horizontalen Blickwinkel eines Abtastbereich SA (zum Beispiel 140 Grad). Die Abtast-Entfernungsmessgeräte 100 können daher die Entfernung zu dem Objekt OBJ, das fast in einer beliebigen Richtung liegt, messen.
Die Steuervorrichtung 40 weist einen Integrator 41 und einen Entfernungsrechner 42 auf. Der Integrator 41 integriert Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale für jede Fotodiode 3B, die ein Lichtempfangselement ist. Der Lichtempfänger 3A gibt die Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale aus, wenn der Lichtempfänger 3A reflektierte Strahlen empfängt, die Laserstrahlen, die mit vorbestimmten Zeitintervallen projiziert werden, entsprechen. Der Entfernungsrechner 42 berechnet die Entfernung zu dem Objekt OBJ für jedes Lichtempfangselement basierend auf Integration, die der Integrator 41 ausführt. Zu bemerken ist, dass die Steuervorrichtung 40 ein Mikrocomputer ist, der einen ROM (Read Only Memory - Nurlesespeicher) steuert, der ein Steuerprogramm und dergleichen speichert, einen RAM (Random Access Memory - Direktzugriffsspeicher), der vorübergehend ein empfangenen Signal, Daten wie die Spiegelposition und dergleichen speichert, einen Netzwerkadapter zum Austauschen der oben stehenden Daten, und ein Programm mit einem externen Mechanismus, Stromversorgungsüberwachung und dergleichen.
Wie in 13 veranschaulicht, erhält der Integrator 41 die Summe, das heißt, er integriert Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale, die von dem Lichtempfang, der eine Vielzahl von Malen ausgeführt wird, erhalten werden. Zum Beispiel wird bei der ersten Lichtprojektion und dem ersten Lichtempfang ein Lichtempfangsstärkesignal „Lichtempfang 1-1“, das in 13 veranschaulicht ist, erhalten. Bei der zweiten Lichtprojektion und dem zweiten Lichtempfang, wird ein Lichtempfangsstärkesignal „Lichtempfang 1-2“ erhalten. Bei der n-ten Lichtprojektion und dem n-ten Lichtempfang, wird ein Lichtempfangsstärkesignal „Lichtempfang 1-n“ erhalten. Da zufälliges Rauschen in den empfangenen Signalen enthalten ist, unterscheiden sich das erste bis N-te Lichtempfangsstärkesignal voneinander. Durch Integrieren der Lichtempfangsstärkesignale, wie in der Grafik auf der rechten Seite der 13 und Formel (1), die die Grafik darstellt, veranschaulicht, ist es jedoch möglich, eine Rauschkomponente zu verringern, ohne eine Signalkomponente zu verringern, und die Empfindlichkeit zu verbessern.
[Formel 1] $[\frac{\sum_{n} Lichtempfang1- i (0)}{n}, \dots, \frac{\sum_{n} Lichtempfang1- i (t)}{n}, \dots, \frac{\sum_{n} Lichtempfang1- i (t_{m a x})}{n}]$
Die Zeit t, die in 13 veranschaulicht ist, gibt eine Zeitspanne an, die von einer Lichtprojektion zu einem Lichtempfang läuft. Der Entfernungsrechner 42 berechnet daher die Entfernung zu dem Objekt für jedes Lichtempfangselement basierend auf der Zeit t, zu der die integrierte Lichtempfangsstärke am größten ist. Angenommen, die Entfernung zu dem Messziel ist nicht größer als 100 Meter, beträgt tmax in etwa 700 Nanosekunden.
Unter Bezugnahme auf die 9 bis 12, werden der Abtastvorgang und das Lichtprojektions- und Empfangstiming des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100 ausführlich beschrieben. 9 veranschaulicht den Abtastvorgang in einem Fall, in dem das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 den Abtastbereich SA abtastet. Bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100 projizieren die zwei Laserdioden 2D sequenziell Laserstrahlen, und die zwei Fotodioden 3B empfangen die Laserstrahlen. Die zwei Laserdioden 2B und die zwei Fotodioden 3B sind in der Z-Achsenrichtung (vertikale Richtung), wie in den 5A und 5B veranschaulicht, angeordnet. Ein durchgehender Pfeil nach unten (negative Z-Achsenrichtung) in 9 gibt an, dass die obere Laserdiode 2B der zwei Laserdioden 2B zuerst Licht sendet, und dass dann die untere Laserdiode 2B Licht sendet. Das ist darauf zurückzuführen, dass die zwei Laserdioden Licht, wie oben beschrieben, nicht gleichzeitig senden.
Die obere Fotodiode 3B empfängt einen reflektierten Strahl des Laserstrahls, der von der oberen Laserdiode 2B projiziert wird. Die untere Fotodiode 3B empfängt einen reflektierten Strahl des Laserstrahls, der von der unteren Laserdiode 2B projiziert wird. Die obere Laserdiode 2B und die obere Fotodiode 3B projizieren und empfangen daher jeweils einen Laserstrahl zuerst. Die untere Laserdiode 2B und die untere Fotodiode 3B projizieren und empfangen dann jeweils einen Laserstrahl. Nachdem die untere Laserdiode 2B und die untere Fotodiode 3B jeweils einen Laserstrahl projiziert und empfangen haben, projizieren und empfangen die obere Laserdiode 2B und die obere Fotodiode 3B jeweils einen Laserstrahl. Die Abtastrichtung ist daher diagonal aufwärts nach rechts, wie von einem gepunkteten Pfeil angegeben. Zu bemerken ist, dass der Drehspiegel 10 dreht, während die obere Laserdiode 2B und die obere Fotodiode 3B jeweils einen Laserstrahl projizieren und empfangen, und dann die untere Laserdiode 2B und die untere Fotodiode 3B jeweils einen Laserstrahl projizieren und empfangen. Die tatsächliche Abtastrichtung verläuft daher nicht abwärts (negative Z-Achsenrichtung), wie durch den durchgehenden Pfeil angegeben, sondern streng genommen diagonal abwärts nach rechts. Zur Vereinfachung der Zeichnung gibt der durchgehende Pfeil jedoch die Abtastrichtung an.
Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 ist derart konfiguriert, dass der Drehspiegel 10 veranlasst, dass das Abtasten in die horizontale Richtung (positive X-Achsenrichtung) über den Abtastbereich SA ausgeführt wird, während die obere Laserdiode und Fotodiode und die untere Laserdiode und Fotodiode abwechselnd wiederholt einen Laserstrahl projizieren und empfangen. Das Abtasten erfolgt folglich insgesamt ähnlich wie eine Rasterabtastung. Genauer genommen dreht bei der Ausführungsform der Drehspiegel 10 zwischen einer Ausführung von Lichtprojektion und -empfang und der nächsten Ausführung von Lichtprojektion und -empfang um 0,25 Grad. Die obere Laserdiode 2B projiziert zum Beispiel einen Laserstrahl, und die obere Fotodiode 3B empfängt den Laserstrahl entsprechend. Dann dreht der Drehspiegel 10 um 0,25 Grad, bevor die untere Laserdiode 2B einen Laserstrahl projiziert und die untere Fotodiode 3B den Laserstrahl entsprechend empfängt. Der Drehspiegel 10 dreht weiter um 0,25 Grad, bevor die obere Laserdiode 2B wieder einen Laserstrahl projiziert und die obere Fotodiode 3B den Laserstrahl wieder entsprechend empfängt. Der Drehspiegel dreht daher von dem Lichtempfang der oberen Fotodiode 3B zu dem Empfang der nächsten oberen Fotodiode 3B um 0,5 Grad.
9 veranschaulicht als ein Beispiel ein Blickfeld eines Abtast-Entfernungsmessgeräts 100, bei dem ein Fußball in einem unteren linken Bereich existiert, Menschen in einem oberen linken und einem unteren rechten Bereich existieren, und ein Fahrzeug in einem ungefähr oberen zentralen Bereich existiert.
10 veranschaulicht vergleichend unerfasste Bereiche in einem solchen Blickfeld, unerfasste Bereiche, die in einem Abtast-Entfernungsmessgerät einer herkömmlichen Technik erzeugt werden und in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt werden. Im Allgemeinen werden bei einem Abtast-Entfernungsmessgerät zum Verringern des Einflusses von Rauschen eines empfangenen reflektierten Strahls und zum Verstärken eines Empfangsstärkesignals, das dem von einem Objekt reflektierten Strahl entspricht, Signalausgänge aus einem Lichtempfangselement vielfach integriert. Bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik, ist es einfacher, Signale zu integrieren, die den reflektierten Strahlen aus einem identischen Objekt entsprechen, und das Objekt von Rauschen zu unterscheiden, falls ein identisches Lichtempfangselement aus einer Vielzahl von Lichtempfangselementen Signale ununterbrochen ausgibt. Die Entfernung wird daher gewöhnlich basierend auf Lichtempfangsstärkesignalen gemessen, die ein identisches Lichtempfangselement ununterbrochen eine Vielzahl Male ausgibt (in 10 zweimal).
Bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik führen zuerst eine obere Laserdiode und eine obere Fotodiode Lichtprojektion und Lichtempfang ununterbrochen zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Dann führen eine untere Laserdiode und eine untere Fotodiode ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 2-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Dann führen die obere Laserdiode und die obere Fotodiode ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. In diesem Fall dreht der Drehspiegel 10 zwischen dem ersten „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ und dem zweiten „Lichtprojektion und -empfang 1-1“. Ein Bereich, zu dem ein Laserstrahl nicht projiziert werden kann, und von dem ein Laserstrahl nicht empfangen werden kann (unerfasster Bereich), wird erzeugt. Der unerfasste Bereich ist in der mittleren Skizze der 10 grau veranschaulicht. Außerdem überlappen bei der herkömmlichen Technik, die in 10 veranschaulicht ist, der Bereich „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und der Bereich „Lichtprojektion und -empfang 1-2“, die zueinander benachbart sind, einander teilweise.
Die obere Grafik in 11 veranschaulicht Ladetimings eines Kondensators C und Lichtprojektions- und Lichtempfangstiming in diesem Zeitpunkt. 11 veranschaulicht ein Beispiel des Ausführens von Laden und der Lichtprojektion und des Lichtempfangs (und Signallesens) in Abständen von 10 µs. Zuerst wird der Kondensator C in einer Periode von 0 bis 5 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die obere Laserdiode (in 11 LD1) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 11 PD1) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion, der Lichtempfang und das Signallesen werden in einer Zeitspanne von 5 bis 10 µs („Lichtprojektion und -empfang 1-1“) ausgeführt. Dann wird der Kondensator C in einer Periode von 10 bis 15 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die identische obere Laserdiode (in 11 LD1) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 11 PD1) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion, der Lichtempfang und das Signallesen werden in einer Zeitspanne von 15 bis 20 µs („Lichtprojektion und -empfang 1-2“) ausgeführt. In dem Fall des Abtast-Entfernungsmessgeräts der herkömmlichen Technik, führen daher die identische obere (oder untere) Laserdiode und Fotodiode ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal. Was die Signale betrifft, die durch den Lichtempfang erhalten werden, werden Signale aus dem identischen Lichtempfangselement folglich ununterbrochen integriert.
Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung, wie in der rechten Skizze in 10 veranschaulicht, führen zuerst die obere Laserdiode 2B und die obere Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“. Dann führen die untere Laserdiode 2B und die untere Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 2-1“. Dann führen die obere Laserdiode 2B und die obere Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, das heißt „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ erhalten werden. Dann führen die untere Laserdiode 2B und die untere Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 2-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, das heißt „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 2-2“, erhalten werden. In diesem Fall dreht der Drehspiegel 10 zwischen „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ und zwischen „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 2-2“. Ähnlich wie bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik, wird daher ein Bereich, zu dem ein Laserstrahl nicht projiziert werden kann, und aus dem der Laserstrahl nicht empfangen werden kann (unerfasster Bereich), der grau veranschaulicht ist, erzeugt.
Die Ladetimings des Kondensators C und die Lichtprojektions- und Lichtempfangstimings sind in diesem Zeitpunkt die folgenden. Wie in 11 veranschaulicht, wird zuerst der Kondensator 10 in einer Periode von 0 bis 5 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die obere Laserdiode 2B (in 11 LD1) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode 3B (in 11 PD1) den Laserstrahl. Im Anschluss an diesen Lichtempfang, liest die Steuervorrichtung 40 ein Lichtempfangsstärkesignal aus der Fotodiode 3B. Die oben stehende Lichtprojektion, der Lichtempfang und das Signallesen werden in einer Zeitspanne von 5 bis 10 µs („Lichtprojektion und -empfang 1-1“) ausgeführt. Der Integrator 41 integriert das Lichtempfangsstärkesignal mit einem Lichtempfangsstärkesignal, das von der oberen Fotodiode 3B zuvor erhalten wurde. Dann wird der Kondensator C in einer Periode von 10 bis 15 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die untere Laserdiode 2B (in 11 LD2) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode 3B (in 11 PD2) den Laserstrahl. Diese Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 15 bis 20 µs („Lichtprojektion und -empfang 2-1“) ausgeführt. Im Anschluss an diesen Lichtempfang, liest die Steuervorrichtung 40 ein Lichtempfangsstärkesignal aus der Fotodiode 3B. Die oben stehende Lichtprojektion, der Lichtempfang und das Signallesen werden in der Zeitspanne von 15 bis 20 µs („Lichtprojektion und -empfang 2-1“) ausgeführt. Der Integrator 41 integriert das Lichtempfangsstärkesignal mit einem Lichtempfangsstärkesignal, das von der unteren Fotodiode 3B zuvor erhalten wurde.
In dem Fall des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen dieser Offenbarung, projizieren und empfangen die obere Laserdiode 2B und die Fotodiode 3B und die untere Laserdiode 2B und die Fotodiode 3B abwechselnd einen Laserstrahl, und Lichtempfangsstärkesignale, die aus den Fotodioden 3B erhalten werden, werden für jede Fotodiode 3B integriert. In diesem Fall integriert der Integrator 41 abwechselnd Lichtempfangsstärkesignale, die von der oberen Fotodiode 3B erhalten werden, und Lichtempfangsstärkesignale, die von der unteren Fotodiode 3B erhalten werden.
Ein unerfasster Bereich wird auch in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt. Die Größe jedes unerfassten Bereichs in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100 ist jedoch kleiner als die Größe jedes unerfassten Bereichs in dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik. Wie in 12 veranschaulicht, verhindert der Größenunterschied in jedem unerfassten Bereich das Erfassungsunterlassen eines relativ kleinen Objekts. Zu bemerken ist, dass der in 12 schwarz maskierte Abschnitt einen unerfassten Bereich angibt. Es passiert selten, dass bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik ein Fahrzeug, das ein relativ großes Objekt ist, nicht erfasst wird, auch falls jeder unerfasste Bereich groß ist. Falls die Größe eines Objekts jedoch in etwa identisch mit der Größe eines Menschen ist, kann das Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik das Objekt erfassen (Mensch auf der oberen Stufe), oder kann das Objekt nicht erfassen (Mensch auf einer unteren Stufe). Ferner wird geschätzt, dass das Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik den Fußball, der kleiner ist, weniger wahrscheinlich erfasst. Im Gegensatz erfasst das Abtast-Entfernungsmessgerät 100 wahrscheinlicher sogar einen Fußball, da jeder unerfasste Bereich kleiner ist.
Wie oben beschrieben, integriert der Integrator 41 des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100 ein Lichtempfangsstärkesignal aus der Fotodiode 3B, die ein Lichtempfangselement ist, und integriert dann ein Lichtempfangsstärkesignal, das von der Fotodiode 3B, die ein anderes Lichtempfangselement ist, ausgegeben wird. Ein identisches Lichtempfangselement gibt folglich nicht ununterbrochen Lichtempfangsstärkesignale aus, was in der Verringerung der Zeit resultiert, die erforderlich ist, um Ausgangssignale von einem anderen Lichtempfangselement zu erfassen. Es ist folglich möglich, ein Abtast-Entfernungsmessgerät 100 des unerfassten Bereichs bereitzustellen, das das Verringern des unerfassten Bereichs, der in jeder Ausgabe von jedem Lichtempfangselement erzeugt wird, ermöglicht und das Auftreten von Erfassungsunterlassung weniger wahrscheinlich macht.
Zweite Ausführungsform
Ein Abtast-Entfernungsmessgerät 100' gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung wird unter Bezugnahme auf die 14 bis 20 beschrieben. Zu bemerken ist, dass, um die Beschreibung, die sich mit der Beschreibung in einer veranschaulichten Ausführungsform überschneidet, wegzulassen, identische Bezugszeichen an identische Bauteile vergeben werden, und dass in der Hauptsache ein Unterschiedsaspekt beschrieben wird. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100' weist einen Lichtprojektor 2A‘ auf, der zwei Laserdiodenmodule 20, einen Lichtempfänger 3', der ein Fotodiodenmodul 30' aufweist, eine Abtastbetriebseinheit 1A, die einen Drehspiegel 10 und dergleichen aufweist, und eine Steuerrichtung 40, die die oben stehenden Bestandteile steuert und eine gemessene Entfernung zu einem externen Mechanismus ausgibt, auf.
Der Lichtprojektor 2A‘ weist eine Laserdiodenanordnung 21 (Lichtprojektionselementanordnung), die zwei Lichtprojektoren 2A aufweist, auf. Jeder Lichtprojektor 2A weist ein Laserdiodenmodul 20 auf, das zwei Laserdioden 2B und eine Ladeschaltung 23 hat. Der Lichtprojektor 2A‘ projiziert Laserstrahlen in vorbestimmten Zeitintervallen. Wie in 15A veranschaulicht, sind bei dem Lichtprojektor 2A‘ die Laserdiodenmodule 20, die jeweils zwei Laserdioden 2B aufweisen, die in die vertikale Richtung (Z-Achsenrichtung) angeordnet sind, in der vertikalen Richtung angeordnet. Daher sind insgesamt vier Laserdioden 2B in dem Lichtprojektor 2A‘ angeordnet. Der Lichtprojektor 2A‘ ist konfiguriert, um einen Laserstrahl in die Höhenrichtung eines Objekts OBJ zu projizieren. Wie in 16 veranschaulicht, ist in jedem Lichtprojektor 2A eine Ladeschaltung 23 auf dieselbe Art wie die Ladeschaltung 23, die in 6 veranschaulicht ist, bereitgestellt. Die Steuervorrichtung 40 steuert ein Steuersignal LD1_trig, ein Steuersignal LD2_trig, ein Steuersignal LD3_trig und ein Steuersignal LD4_trig zum Ein- und Ausschalten jeweiliger FETs.
Bei dem Lichtprojektor 2A‘ wird für jedes Laserdiodenmodul 20 eine Ladeschaltung 23 bereitgestellt. Obwohl die zwei Laserdioden 2B in einem Laserdiodenmodul 20 Laserstrahlen nicht gleichzeitig projizieren, können daher zwei Laserdioden 2B in den zwei Laserdiodenmoduls in 20 Laserstrahlen gleichzeitig projizieren.
Der Lichtempfänger 3A‘ weist ein Fotodiodenmodul 30' auf, das vier Fotodioden 3B und einen A/D-Wandler 34 hat. Der Lichtempfänger 3A‘ empfängt einen reflektierten Strahl eines Laserstrahls, der von dem Lichtprojektor 2A‘ projiziert wird, und gibt ein Lichtempfangsstärkesignal des reflektierten Strahls zu der Steuervorrichtung 40 aus. Wie in 15B veranschaulicht, sind die vier Fotodioden 3B Seite an Seite in die vertikale Richtung (Z-Achsenrichtung) angeordnet, um eine Fotodiodenanordnung 31 (Lichtempfangselementanordnung) zu bilden, und sind konfiguriert, um einen Laserstrahl in die Höhenrichtung des Objekts OBJ zu empfangen. Bei der Fotodiodenanordnung 31 ist die Vielzahl von Fotodioden 3B in einer Reihe in die Richtung identisch zu der Richtung angeordnet, in die die Vielzahl von Laserdioden 2B der Laserdiodenanordnung 21 angeordnet ist.
Wie in 17 veranschaulicht, weist die Laserdiode 3B ein Element, wie eine Fotodiode, auf (zum Beispiel eine Lawinenfotodiode APD), die Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt, einen Transimpedanzverstärker TIA, der Strom, der aus dem Element ausgegeben wird, in ein Spannungssignal umwandelt, einen Multiplexer 35, der eine Ausgabe eines Spannungssignals aus einer Fotodiode 3B aus Ausgaben von Spannungssignal aus den vier Fotodioden 3B auswählt, einen Verstärker mit variabler Verstärkung VGA, der das ausgewählte Spannungssignal verstärkt, und dergleichen.
Unter Bezugnahme auf die 18 bis 20, werden der Abtastvorgang und das Lichtprojektions- und Empfangstiming des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100' ausführlich beschrieben. 18 veranschaulicht vergleichend unerfasste Bereiche in einem Abtastbereich SA ähnlich wie der in 9, die unerfassten Bereiche, die in einem Abtast-Entfernungsmessgerät einer herkömmlichen Technik erzeugt werden, und die in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100' gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt werden.
Bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik führen zuerst eine oberste Laserdiode und eine oberste Fotodiode Lichtprojektion und Lichtempfang ununterbrochen zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Eine untere mittlere Laserdiode und eine untere mittlere Fotodiode führen ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 3-1“ vor „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ und „Lichtprojektion und -empfang 3-2“ nach „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Dann führen die obere mittlere Laserdiode und die obere mittlere Fotodiode ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 2-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Eine unterste Laserdiode und eine unterste Fotodiode führen ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 4-1“ vor „Lichtprojektion und -empfang 2-2“ und „Lichtprojektion und -empfang 4-2“ nach „Lichtprojektion und -empfang 2-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. Dann führen die oberste Laserdiode und die oberste Fotodiode ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und bei dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden. In diesem Fall dreht ein Drehspiegel 10 zwischen dem ersten „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ und dem zweiten „Lichtprojektion und -empfang 1-1“. Ein Bereich, zu dem ein Laserstrahl nicht projiziert werden kann, und von dem ein Laserstrahl nicht empfangen werden kann (unerfasster Bereich), der in grau veranschaulicht ist, wird daher erzeugt. Ähnlich wird ein unerfasster Bereich in der Laserdiode und der Fotodiode auf jeder der anderen Stufen erzeugt.
19 veranschaulicht Ladetimings der Kondensatoren C1 und C2 und Lichtprojektions- und Lichtempfangtimings in diesem Zeitpunkt. In 19 wird zuerst der Kondensator C1 in einer Periode von 0 bis 5 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die oberste Laserdiode (in 19 LD1) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 19 PD1) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 5 bis 10 µs („Lichtprojektion und -empfang 1-1“) ausgeführt. Außerdem wird der Kondensator C2 in der Zeitspanne von 5 bis 10 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die untere mittlere Laserdiode (in 19 LD3) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 19 PD3) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 10 bis 15 µs („Lichtprojektion und -empfang 3-1“) ausgeführt.
Dann wird der Kondensator C1 in der Periode von 10 bis 15 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die identische oberste Laserdiode (in 19 LD1) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 11 PD1) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 10 bis 15 µs („Lichtprojektion und -empfang 1-2“) ausgeführt. Außerdem wird der Kondensator C2 in der Zeitspanne von 15 bis 20 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die untere mittlere Laserdiode (in 19 LD3) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 19 PD3) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 20 bis 25 µs („Lichtprojektion und -empfang 3-2“) ausgeführt.
Dann wird der Kondensator C1 in der Periode von 20 bis 25 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die obere mittlere Laserdiode (in 19 LD2) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 19 PD2) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 25 bis 30 µs („Lichtprojektion und -empfang 2-1“) ausgeführt. Außerdem wird der Kondensator C2 in der Zeitspanne von 25 bis 30 µs geladen. Unter Verwenden der geladenen Leistung, projiziert die unterste Laserdiode (in 19 LD4) einen Laserstrahl. Anschließend empfängt die Fotodiode (in 19 PD4) den Laserstrahl. Die oben stehende Lichtprojektion und der Lichtempfang werden in einer Zeitspanne von 30 bis 35 µs („Lichtprojektion und -empfang 4-1“) ausgeführt. In dem Fall des Abtast-Entfernungsmessgeräts der herkömmlichen Technik, führen daher die Laserdiode und Fotodiode auf einer identischen Stufe ununterbrochen Lichtprojektion und Lichtempfang zweimal aus. Der Multiplexer 35 wählt daher ununterbrochen Signale aus einem identischen Lichtempfangselement aus. Die Signale von dem identischen Lichtempfangselement werden daher ununterbrochen integriert. Außerdem kann der Lichtprojektor 2A kann das Lichtprojektionselement veranlassen, einen Laserstrahl zu projizieren, der einen Laserstrahl projiziert, der von dem Lichtempfangselement, das von dem Multiplexer 35 ausgewählt wird, reflektiert und empfangen wird.
Bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100' gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung, wie in den 18 und 19 veranschaulicht, führen die oberste Laserdiode 2B und die oberste Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-1“. Der Kondensator C2 wird geladen, während die oberste Laserdiode 2B und die oberste Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ ausführen. Wenn das Laden des Kondensators C2 abgeschlossen ist, führen die untere mittlere Laserdiode 2B und die untere mittlere Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 3-1“ einmal aus. Der Kondensator C1 wird geladen, während die untere mittlere Laserdiode 2B und die untere mittlere Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 3-1“ ausführen. Wenn das Laden des Kondensators C1 abgeschlossen ist, führen die obere mittlere Laserdiode 2B und die obere mittlere Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ einmal aus. Der Kondensator C2 wird geladen, während die obere mittlere Laserdiode 2B und die obere mittlere Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 2-1“ ausführen. Wenn das Laden des Kondensators C2 abgeschlossen ist, führen die unterste Laserdiode 2B und die unterste Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 4-1“ aus. Der Kondensator C1 wird geladen, während die unterste Laserdiode 2B und die unterste Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 4-1“ ausführen.
Wenn das Laden des Kondensators C1 abgeschlossen ist, führen die oberste Laserdiode 2B und die oberste Fotodiode 3B Lichtprojektion und Lichtempfang einmal aus, zum Beispiel „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100' berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden, das heißt „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“. Ähnlich führen die untere mittlere Laserdiode 2B und die untere mittlere Fotodiode 3B „Lichtprojektion und -empfang 3-2“ einmal aus. Das Abtast-Entfernungsmessgerät 100' berechnet die Entfernung basierend auf dem Resultat, das durch Integrieren von Lichtempfangsstärkesignalen, die bei der Lichtprojektion und dem Lichtempfang, die zweimal ausgeführt werden, erhalten werden, das heißt „Lichtprojektion und -empfang 3-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 3-2“. Ähnlich einer veranschaulichenden Ausführungsform, dreht der Drehspiegel 10 zum Beispiel zwischen „Lichtprojektion und -empfang 1-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 1-2“ und zwischen „Lichtprojektion und -empfang 3-1“ und „Lichtprojektion und -empfang 3-2“. Ähnlich wie bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik, wird daher ein Bereich, zu dem ein Laserstrahl nicht projiziert werden kann, und aus dem der Laserstrahl nicht empfangen werden kann (unerfasster Bereich), der grau veranschaulicht ist, erzeugt.
Ein unerfasster Bereich wird auch in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100' gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung erzeugt. Die Größe jedes unerfassten Bereichs in dem Abtast-Entfernungsmessgerät 100' ist jedoch kleiner als die Größe jedes unerfassten Bereichs in dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik. Wie in 20 veranschaulicht, verhindert der Größenunterschied in jedem unerfassten Bereich das Erfassungsunterlassen eines relativ kleinen Objekts. Es passiert selten, dass bei dem Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik ein Fahrzeug, das ein relativ großes Objekt ist, nicht erfasst wird, auch falls jeder unerfasste Bereich groß ist. Falls jedoch die Größe eines Objekts in etwa identisch mit der Größe eines Menschen ist, kann das Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik das Objekt erfassen (Mensch auf der oberen mittleren Stufe), oder kann das Objekt nicht erfassen (Mensch auf einer unteren mittleren Stufe). Ferner ist es weniger wahrscheinlich, dass das Abtast-Entfernungsmessgerät der herkömmlichen Technik einen Fußball, der kleiner ist, erfasst. Im Gegensatz erfasst das Abtast-Entfernungsmessgerät 100' wahrscheinlicher sogar einen Fußball, da jeder unerfasste Bereich kleiner ist.
Wie oben beschrieben, wählt der Multiplexer 35 des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100' eine Ausgabe aus einem Lichtempfangselement aus, und wählt dann eine Ausgabe von einem anderen Lichtempfangselement aus. Gemäß dem oben stehenden Abtast-Entfernungsmessgerät ist es möglich, ohne Weiteres eine Ausgabe von einem Lichtempfangselement zu einer Ausgabe von einem anderen Lichtempfangselement umzuschalten. Außerdem integriert der Integrator 41 des Abtast-Entfernungsmessgeräts 100' ein Lichtempfangsstärkesignal aus der Fotodiode 3B, die ein Lichtempfangselement ist, ausgegeben wird und integriert dann ein Lichtempfangsstärkesignal, das von der Fotodiode 3B, die ein anderes Lichtempfangselement ist, ausgegeben wird. Ein identisches Lichtempfangselement gibt daher nicht ununterbrochen Lichtempfangsstärkesignale aus, was in der Verringerung der Zeit resultiert, die erforderlich ist, um Ausgangssignale von einem anderen Lichtempfangselement zu erfassen. Es ist folglich möglich, den unerfassten Bereich, der in jeder Ausgabe aus jedem Lichtempfangselement erzeugt wird, zu verringern, und das Auftreten von Erfassungsunterlassung weniger wahrscheinlich zu machen.
Ferner kann der Lichtprojektor 2A eine Lichtprojektionselementanordnung 21 aufweisen, die eine Vielzahl von Lichtprojektionselementen 2B, die in einer Reihe angeordnet sind, aufweist. Der Lichtempfänger 3A kann eine Lichtempfangselementanordnung 31 aufweisen, die eine Vielzahl von Lichtempfangselementen 3B aufweist, die in einer Reihe in eine Richtung identisch zu einer Richtung angeordnet sind, in der die Vielzahl von Lichtprojektionselementen 2B der Lichtprojektionselementanordnung 21 angeordnet ist. Der Multiplexer 35 kann ein Lichtempfangselement aus der Lichtempfangselementanordnung 31 auswählen. Der Lichtprojektor 2A kann das Lichtprojektionselement 2B veranlassen, einen Laserstrahl zu projizieren, der einen Laserstrahl projiziert, der von dem Lichtempfangselement, das von dem Multiplexer 35 ausgewählt wird, reflektiert und empfangen wird. Der eindimensionale Lichtprojektor 2A und der eindimensionale Lichtempfänger 3A können daher eine Entfernung in einem zweidimensionalen Bereich durch einmaliges Ausführen der Abtastung messen.
Zu bemerken ist, dass die Offenbarung nicht auf die als Beispiel beschriebene Ausführungsformen beschränkt ist, und dass sie in einer Konfiguration innerhalb des Schutzbereichs ausgeführt werden kann, die nicht von dem in den jeweiligen Ansprüchen beschriebenen Inhalt abweicht. Obwohl die Offenbarung teilweise in der Hauptsache unter Bezugnahme auf besondere Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben wurde, kann der Fachmann diverse Änderungen an der Menge und eine andere ausführliche Konfiguration der oben stehenden Ausführungsformen vornehmen, ohne von den technischen Ideen und dem Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017000160 [0001]
JP 2004177350 A [0003, 0026]
JP 2005300233 A [0004, 0026]
JP 5203738 A [0005]

Claims

Abtast-Entfernungsmessgerät umfassend: einen Lichtprojektor, der konfiguriert ist, um Laserstrahlen in vorbestimmten Intervallen zu projizieren; einen Lichtempfänger, der eine Vielzahl von Lichtempfangselementen aufweist, wobei der Lichtempfänger konfiguriert ist, um einen reflektierten Strahl eines Laserstrahls, den der Lichtprojektor projiziert, zu empfangen, und konfiguriert ist, um ein Lichtempfangsstärkesignal des reflektierten Strahls auszugeben; eine Abtastbetriebseinheit, die konfiguriert ist, um mindestens einen Laserstrahl zu projizieren, der von dem Lichtprojektor projiziert wird, um Abtasten auszuführen; einen Integrator, der konfiguriert ist, um für jedes Lichtempfangselement Zeitserien-Lichtempfangsstärkesignale zu integrieren, die von dem Lichtempfänger ausgegeben werden, wenn der Lichtempfänger reflektierte Strahlen empfängt, die den Laserstrahlen, die in den vorbestimmten Intervallen projiziert werden, entsprechen, und einen Entfernungsrechner, der konfiguriert ist, um eine Entfernung zu einem Objekt für jedes Lichtempfangselement basierend auf Integration, die der Integrator ausführt, zu berechnen, wobei der Integrator ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem der Vielzahl von Lichtempfangselementen ausgegeben wird, integriert, und dann ein Lichtempfangsstärkesignal, das von einem anderen der Vielzahl von Lichtempfangselementen ausgegeben wird, integriert.
Abtast-Entfernungsmessgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Multiplexer, der konfiguriert ist, um eine Ausgabe aus einem der Vielzahl von Lichtempfangselementen aus Ausgaben von der Vielzahl von Lichtempfangselementen auszuwählen, wobei der Multiplexer eine Ausgabe aus einer der Vielzahl von Lichtempfangselementen auswählt und dann eine Ausgabe von einem anderen der Vielzahl von Lichtempfangselementen auswählt.
Abtast-Entfernungsmessgerät nach Anspruch 2, wobei der Lichtprojektor ferner eine Lichtprojektionselementanordnung aufweist, die eine Vielzahl von Lichtprojektionselementen, die in einer Reihe angeordnet sind, aufweist, wobei der Lichtempfänger eine Lichtempfangselementanordnung aufweist, die die Vielzahl von Lichtempfangselementen aufweist, die in einer Reihe in eine Richtung identisch zu einer Richtung angeordnet sind, in der die Vielzahl von Lichtprojektionselementen der Lichtprojektionselementanordnung angeordnet ist, wobei die Abtastbetriebseinheit den Lichtprojektor und den Lichtempfänger veranlasst, das Abtasten in eine Richtung orthogonal zu der Richtung auszuführen, in der die Vielzahl von Lichtprojektionselementen in der Lichtprojektionselementanordnung angeordnet ist, und orthogonal zu der Richtung, in der die Vielzahl von Lichtempfangselementen in der Lichtempfangselementanordnung angeordnet ist, wobei der Multiplexer eines der Vielzahl von Lichtempfangselementen aus der Lichtempfangselementanordnung auswählt, und wobei der Lichtprojektor eines der Vielzahl von Lichtprojektionselementen veranlasst, einen Laserstrahl zu projizieren, wobei das eine der Vielzahl von Lichtprojektionselementen einen Laserstrahl projiziert, der von einem der Vielzahl von Lichtempfangselementen, das von dem Multiplexer ausgewählt wird, reflektiert und empfangen wird.