DE112008004187T5 - Objektmessvorrichtung und verfahren zur verwendung in der vorrichtung - Google Patents

Objektmessvorrichtung und verfahren zur verwendung in der vorrichtung Download PDF

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Abstract

Es ist eine Objektmessvorrichtung bereitgestellt, die imstande ist, ein unnötiges Abtasten eines Objekts zu vermeiden, das unwahrscheinlich ein Hindernis ist. Durch Erfassung eines reflektierten Lichts eines in ein gesamtes Ausstrahlungsgebiet ausgestrahlten Laserlichts werden andere Objekte als eine Fahrbahnoberfläche, die innerhalb des Ausstrahlungsgebiets vorhanden sind, erkannt. Wenn die anderen Objekte als die Fahrbahnoberfläche erkannt sind, wird ein Öffnungswinkel des Laserlichts bestimmt, der zum Messen der erkannten Objekte mit einer notwendigen Genauigkeit erforderlich ist. Wenn der Öffnungswinkel bestimmt ist, wird das Laserlicht mit dem vorbestimmten Öffnungswinkel auf die anderen Objekte als die Fahrbahnoberfläche ausgestrahlt, und dadurch werden die jeweiligen Objekte ge- bzw. vermessen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Objektmessvorrichtung und, im Speziellen, auf eine Objektmessvorrichtung, die an einem mobilen Körper wie etwa einem Kraftfahrzeug installiert ist.
  • HINTERGRUNDTECHNIK
  • Herkömmlich wurde eine Objektmessvorrichtung vorgeschlagen, die ein Laserlicht zum Messen einer Objektposition und dergleichen verwendet. Als ein Beispiel einer solchen Objektmessvorrichtung kann ein in Patentdokument 1 offenbartes Umgebungserkennungssystem (das hierin nachstehend als eine herkömmliche Technik bezeichnet wird) genannt werden.
  • Bei der herkömmlichen Technik wird, während ein Messbereich durch ein Laserlicht abgetastet wird, basierend auf einem empfangenen reflektierten Licht ein Entfernungsbild erzeugt. Bei der herkömmlichen Technik wird, um eine Zeitdauer zu verkürzen, die zum Messen eines innerhalb des Messbereichs vorhandenen Objekts mit einer hohen Auflösung erforderlich ist, zunächst der Messbereich als ein Standard- bzw. Normgebiet abgetastet und ein Entfernungsbild erzeugt. Das Standard- bzw. Normgebiet wird mehrere Male abgetastet, so dass eine Vielzahl von Entfernungsbildern erzeugt wird. Dann werden bei der herkömmlichen Technik die Entfernungsbilder miteinander verglichen, um Unterschiede zwischen den jeweiligen Entfernungsbildern zu erfassen. Basierend auf den erfassten Unterschieden wird eine Position eines beweglichen Objekts erfasst. Wenn die Position des beweglichen Objekts erfasst ist, wird bei der herkömmlichen Technik ein Gebiet innerhalb des Messbereichs, das nur das erfasste Objekt enthält, als ein Teilgebiet definiert und wird das Teilgebiet mit einer hohen Auflösung und einer niedrigeren Geschwindigkeit als zum Abtasten des Standard- bzw. Normgebiets abgetastet. Bei der herkömmlichen Technik erhöht sich, da nur das das erfasste Objekt enthaltende Gebiet mit einer niedrigen Geschwindigkeit abgetastet wird, eine zum Abtasten erforderliche Zeitdauer selbst beim Abtasten eines Objekts mit einer hohen Auflösung kaum.
    Patentdokument 1: Veröffentlichung des offengelegten japanischen Patents Nr. 2006-30147
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Die vorstehend beschriebene herkömmliche Technik verursacht jedoch das folgende Problem. Nämlich, wenn ein Verfahren zum Vergleichen einer Vielzahl von Entfernungsbildern miteinander verwendet wird, um dadurch ein bewegliches Objekt zu erfassen, wie es vorstehend beschrieben ist, wird auch ein Gebiet als ein Teilgebiet erfasst, das etwas enthält, wie etwa eine Linie, die einen Abschnitt definiert, wo ein eigenes Fahrzeug fährt, das unwahrscheinlich ein Hindernis ist und daher nicht erfasst zu werden braucht. Somit erhöht sich bei der herkömmlichen Technik die Anzahl von Teilgebieten übermäßig, was eine zum Durchführen eines Abtastens mit hoher Auflösung erforderliche Zeitdauer erhöhen kann.
  • Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Objektmessvorrichtung bereitzustellen, die imstande ist, eine unnötige Messung eines Objekts zu vermeiden, das nicht gemessen zu werden braucht.
  • LÖSUNG DER PROBLEME
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf eine Objektmessvorrichtung gerichtet, die an einem Fahrzeug installiert ist, mit: einem ersten Ausstrahlungsabschnitt, der eine elektromagnetische Welle mit einem vorbestimmten ersten Öffnungswinkel in ein vorbestimmtes Gebiet ausstrahlt; einem Empfangsabschnitt, der durch in einem Gittermuster angeordnete Empfangselemente eine reflektierte Welle der elektromagnetischen Welle empfängt; einem Entfernungserfassungsabschnitt, der für jedes der Empfangselemente eine relative Entfernung zwischen jedem Empfangselement und einem Reflexionspunkt der reflektierten Welle basierend auf einer Empfangszeitdauer von einer Ausstrahlung der elektromagnetischen Welle bis zu einem Empfang der reflektierten Welle erfasst; einem Berechnungsabschnitt, der Positionsinformationen, die eine Position des Reflexionspunkts bezeichnen, durch Verwendung einer Installationsposition an dem Fahrzeug als Bezug basierend auf zumindest der relativen Entfernung und einem Winkel, in dem der Empfangsabschnitt an dem Fahrzeug installiert ist, berechnet; einem Bezugsebene-Berechnungsabschnitt, der basierend auf einer Ausrichtung des Fahrzeugs eine Ebene, die parallel zu einer Bodenfläche des Fahrzeugs verläuft, als eine Bezugsebene berechnet; einem Erkennungsabschnitt, der basierend auf den Positionsinformationen benachbarte Reflexionspunkte erkennt, wobei ein Höhenunterschied gegenüber der Bezugsebene zwischen den benachbarten Reflexionspunkten gleich oder größer einem ersten vorbestimmten Schwellenwert ist; und einem zweiten Ausstrahlungsabschnitt, der die elektromagnetische Welle mit einem zweiten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, an die Reflexionspunkte ausstrahlt, wenn der Erkennungsabschnitt die Reflexionspunkte erkennt bzw. erkannt hat.
  • Bei einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem ersten Aspekt beruht, strahlt der zweite Ausstrahlungsabschnitt, wenn der Erkennungsabschnitt die Reflexionspunkte erkennt bzw. erkannt hat, die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte in einer Reihenfolge aus, die bei dem Reflexionspunkt beginnt, der die kleinste relative Entfernung aufweist.
  • Bei einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem ersten Aspekt beruht, umfasst die Objektmessvorrichtung ferner einen Objekterkennungsabschnitt, der: die durch den Erkennungsabschnitt erkannten Reflexionspunkte derart gruppiert, dass die benachbarten Reflexionspunkte, die über eine Entfernung, die gleich oder kleiner einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert ist, voneinander beabstandet sind, in einer Gruppe sind; und die Reflexionspunkte in einer Gruppe als ein Objekt erkennt; und strahlt der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte des durch den Objekterkennungsabschnitt erkannten Objekts aus.
  • Bei einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem dritten Aspekt beruht, strahlt der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte in einer Reihenfolge aus, die bei dem Reflexionspunkt desjenigen Objekts unter durch den Objekterkennungsabschnitt erkannten Objekten beginnt, das am nächsten an der Objektmessvorrichtung ist; und erfasst der Entfernungserfassungsabschnitt die relative Entfernung für jedes Objekt in der Reihenfolge, in der der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Objekte ausgestrahlt hat.
  • Bei einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem vierten Aspekt beruht, erfasst der Entfernungserfassungsabschnitt die relative Entfernung für jedes Objekt basierend auf der Empfangszeitdauer zum Empfangen der reflektierten Welle mit der größten Stärke unter reflektierten Wellen, die von den Reflexionspunkten reflektiert werden, die als das eine Objekt gruppiert wurden.
  • Bei einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem fünften Aspekt beruht, strahlt der erste Ausstrahlungsabschnitt, nachdem der Entfernungserfassungsabschnitt alle relativen Entfernungen für die jeweiligen Objekte erfasst hat, die elektromagnetische Welle mit einem dritten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, in ein nächstes vorbestimmtes Gebiet aus, das unmittelbar auf das vorbestimmte Gebiet folgt.
  • Bei einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf einem des vierten bis sechsten Aspekts beruht, umfasst die Objektmessvorrichtung ferner einen Geschwindigkeitserfassungsabschnitt, der basierend auf der letzten relativen Entfernung und der vorher erfassten relativen Entfernung, die jeweils durch den Entfernungserfassungsabschnitt erfasst werden bzw. sind, für jedes Objekt eine relative Geschwindigkeit zwischen der Objektmessvorrichtung und dem Objekt erfasst.
  • Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Objektmessverfahren gerichtet, das in einer an einem Fahrzeug installierten Objektmessvorrichtung durchgeführt wird. Das Objektmessverfahren umfasst: einen ersten Ausstrahlungsschritt des Ausstrahlens einer elektromagnetischen Welle mit einem vorbestimmten ersten Öffnungswinkel in ein vorbestimmtes Gebiet; einen Empfangsschritt des Empfangens einer reflektierten Welle der elektromagnetischen Welle durch in einem Gittermuster angeordnete Empfangselemente; einen Entfernungserfassungsschritt des Erfassens einer relativen Entfernung zwischen jedem Empfangselement und einem Reflexionspunkt der reflektierten Welle für jedes der Empfangselemente basierend auf einer Empfangszeitdauer von einer Ausstrahlung der elektromagnetischen Welle bis zu einem Empfang der reflektierten Welle; einen Berechnungsschritt des Berechnens von Positionsinformationen, die eine Position des Reflexionspunkts bezeichnen, durch Verwendung einer Installationsposition an dem Fahrzeug als Bezug basierend auf zumindest der relativen Entfernung und einem Winkel, in dem der Empfangsabschnitt an dem Fahrzeug installiert ist; einen Bezugsebene-Berechnungsschritt des Berechnens einer Ebene, die parallel zu einer Bodenfläche des Fahrzeugs verläuft, als eine Bezugsebene basierend auf einer Ausrichtung des Fahrzeugs; einen Erkennungsschritt des Erkennens von benachbarten Reflexionspunkten basierend auf den Positionsinformationen, wobei ein Höhenunterschied gegenüber der Bezugsebene zwischen den benachbarten Reflexionspunkten gleich oder größer einem vorbestimmten ersten Schwellenwert ist; und einen zweiten Ausstrahlungsschritt des Ausstrahlens der elektromagnetischen Welle mit einem zweiten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, an die Reflexionspunkte, wenn die Reflexionspunkte in dem Erkennungsschritt erkannt werden bzw. wurden.
  • WIRKUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Objektmessvorrichtung bereitgestellt werden, die imstande ist, eine unnötige Messung eines Objekts zu vermeiden, das nicht gemessen zu werden braucht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Position zeigt, an der eine Objektmessvorrichtung installiert ist.
  • 1B ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Position zeigt, an der die Objektmessvorrichtung installiert ist.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das eine schematische Konfiguration der Objektmessvorrichtung zeigt.
  • 3 ist eine Darstellung, die eine detailliertere Konfiguration eines Ausstrahlungsabschnitts zeigt.
  • 4A ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Richtung, in der eine Diffusionsplatte gekrümmt ist, und der Breite eines Laserlichts zeigt.
  • 4B ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Richtung, in der die Diffusionsplatte gekrümmt ist, und der Breite des Laserlichts zeigt.
  • 4C ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Richtung, in der die Diffusionsplatte gekrümmt ist, und der Breite des Laserlichts zeigt.
  • 5A ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Breite und einem Öffnungswinkel des Laserlichts zeigt.
  • 5B ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Breite und dem Öffnungswinkel des Laserlichts zeigt.
  • 6 ist eine Darstellung, die eine Richtung zeigt, in der eine Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte, an der das Laserlicht empfangen wird, gesteuert wird.
  • 7A ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte, an der das Laserlicht empfangen wird, und einer Richtung zeigt, in der das Laserlicht von der Linse ausgestrahlt wird.
  • 7B ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte, an der das Laserlicht empfangen wird, und der Richtung zeigt, in die das Laserlicht von der Linse ausgestrahlt wird.
  • 7C ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Beziehung zwischen der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte, an der das Laserlicht empfangen wird, und der Richtung zeigt, in die das Laserlicht von der Linse ausgestrahlt wird.
  • 8 ist ein Funktionsblockschaltbild, das Funktionen eines Steuerungsberechnungsabschnitts zeigt.
  • 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Ausstrahlungsgebiets zeigt.
  • 10 ist eine Darstellung, die eine relative Entfernung zwischen einem Lichtempfangselement und einem Reflexionspunkt zeigt.
  • 11 ist eine Darstellung, die Reflexionspunkte eines Objekts und einer Fahrbahnoberfläche zeigt.
  • 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Öffnungswinkel-Berechnungstabelle zeigt.
  • 13 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Objektinformationstabelle zeigt.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess veranschaulicht, der durch den Steuerungsberechnungsabschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird.
  • 15 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Musterbilds zeigt.
  • 16A ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Bestrahlungsgebiets auf einem Entfernungsbild zeigt.
  • 16B ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Bestrahlungsgebiets auf einem Entfernungsbild und eines Bestrahlungsgebiets auf einem Musterbild zeigt.
  • 16C ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Bestrahlungsgebiets auf einem Entfernungsbild und eines Bestrahlungsgebiets auf einem Musterbild zeigt.
  • 17 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer weiteren Konfiguration des Ausstrahlungsabschnitts zeigt.
  • 18 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer weiteren Konfiguration des Ausstrahlungsabschnitts zeigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Objektmessvorrichtung
    101
    Ausstrahlungsabschnitt
    102
    Erfassungsabschnitt
    103
    Steuerungsberechnungsabschnitt
    1031
    Entfernungserfassungsabschnitt
    1032
    Fositionsberechnungsabschnitt
    1033
    Hinderniserkennungsabschnitt
    1034
    Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt
    1035
    Korrekturabschnitt
  • BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • (Erstes Ausführungsbeispiel)
  • 1A und 1B sind Darstellungen, die ein Beispiel einer Anwendung einer Objektmessvorrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die Objektmessvorrichtung 1 ist zum Beispiel in der Nähe eines Kennzeichens an der Rückseite eines eigenen Fahrzeugs angebracht, so dass eine Fahrbahnoberfläche Rm hinter dem eigenen Fahrzeug ge- bzw. vermessen werden kann, wie es gemäß 1A und 1B gezeigt ist. Die Objektmessvorrichtung 1 strahlt ein Laserlicht Lk, das nachstehend beschrieben wird, in einen Teil oder die Gesamtheit eines Erfassungsbereichs eines Erfassungsabschnitts 102 aus, und sie empfängt durch den Erfassungsabschnitt 102 ein reflektiertes Licht, das durch das ausgestrahlte Laserlicht Lk erhalten wird, welches von einem Reflexionspunkt Ht eines Objekts wie etwa der Fahrbahnoberfläche Rm oder eines Hindernisses Sb reflektiert wird. Die Objektmessvorrichtung 1 erfasst basierend auf einer Lichtempfangszeit von der Ausstrahlung des Laserlichts Lk bis zu dem Empfang des reflektierten Lichts durch den Erfassungsabschnitt 102 eine relative Entfernung St von dem Reflexionspunkt Ht des Objekts. Außerdem berechnet die Objektmessvorrichtung 1 durch Verwendung der relativen Entfernung St von dem Reflexionspunkt Ht, die erfasst wurde, und eines Winkels (eines Nick- bzw. Längsneigungswinkels, eines Gier- bzw. Scherwinkels und eines Roll- bzw. Wankwinkels), in dem die Objektmessvorrichtung 1 an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, Koordinaten in einem dreidimensionalen Koordinatensystem, das auf einer Ursprungsposition Ki beruht, welche eine Position auf einer Bezugsebene Km ist, die sich vertikal unterhalb der Objektmessvorrichtung 1 befindet, wie es gemäß 1A und 1B gezeigt ist. Hier wird die Bezugsebene Km zum Beispiel durch einen Steuerungsberechnungsabschnitt 103 basierend auf einer Ausrichtung bzw. Orientierung des eigenen Fahrzeugs, wie etwa einer Neigung von diesem, die durch den nicht gezeigten Erfassungsabschnitt(-sensor) erfasst wird fortlaufend als eine Ebene berechnet, die parallel zu einer Bodenfläche des eigenen Fahrzeugs in dem vorgenannten Koordinatensystem verläuft. Nachstehend wird hierin die Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausführlicher beschrieben.
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das eine schematische Konfiguration der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Objektmessvorrichtung 1 umfasst einen Ausstrahlungsabschnitt 101, einen Erfassungsabschnitt 102 und einen Steuerungsberechnungsabschnitt 103.
  • 3 ist eine Darstellung, die eine detailliertere Konfiguration des Ausstrahlungsabschnitts 101 zeigt. Der Ausstrahlungsabschnitt 101 umfasst zumindest eine Lichtquelle 1011, eine erste Reflexionsplatte bzw. -scheibe 1012, eine zweite Reflexionsplatte bzw. -scheibe 1013, eine Diffusionsplatte 1014 bzw. -scheibe und eine Linse 1015.
  • Die Lichtquelle 1011 ist typischerweise eine Laserlichtquelle, die ein Laserlicht mit einer Frequenz im Infrarotbereich ausstrahlt, und die das Laserlicht Lk auf die erste Reflexionsplatte 1012 ausstrahlt.
  • Die erste Reflexionsplatte 1012 ist typischerweise ein MEMS-(Mikrosystem- bzw. elektromechanisches Mikrosystem-)Spiegel, und sie ist in einem Winkel von 45 Grad mit Bezug auf die optische Achse des Laserlichts Lk angeordnet, so dass die erste Reflexionsplatte 1012 das von der Lichtquelle 1011 ausgestrahlte Laserlicht Lk rechtwinklig reflektieren kann. Wie es gemäß 3 gezeigt ist, ist die erste Reflexionsplatte 1012 auch so angeordnet, dass sie entlang der Richtung der optischen Achse des von der Lichtquelle 1011 ausgestrahlten Laserlichts Lk bewegbar ist. Die erste Reflexionsplatte 1012 wird durch einen Antriebsabschnitt bewegt, der nicht gezeigt ist.
  • Die zweite Reflexionsplatte 1013 ist typischerweise ein MEMS-Spiegel, und sie ist in einer solchen Art und Weise angeordnet, dass die zweite Reflexionsplatte 1013 das Laserlicht Lk, das durch die erste Reflexionsplatte 1012 reflektiert wurde, in Richtung der Diffusionsplatte 1014 reflektieren kann. Wie es gemäß 3 gezeigt ist, ist die zweite Reflexionsplatte 1013 auch so angeordnet, dass sie um die optische Achse des durch die erste Reflexionsplatte 1012 reflektierten Laserlichts Lk drehbar ist. Die zweite Reflexionsplatte 1013 wird durch den Antriebsabschnitt gedreht, der nicht gezeigt ist.
  • Die Diffusionsplatte 1014 ist aus einem Dielektrikum gebildet, wie etwa einem piezoelektrischen Element, das imstande ist, das Laserlicht Lk hindurch zu übertragen, welches in einer kreisrunden Scheibenform mit einer vorbestimmten Dicke ausgeformt ist. Die Diffusionsplatte 1014 hat eine Kante bzw. Seite befestigt. Die Diffusionsplatte 1014 ist derart angeordnet, dass sich ein mittiger Bereich einer Lichtempfangsfläche der Diffusionsplatte 1014 in Erwiderung auf eine durch den nicht gezeigten Antriebsabschnitt angelegte Spannung entlang einer Achse, die durch die Mitte der Lichtempfangsfläche verläuft, in der zu der Lichtempfangsfläche senkrechten Richtung bewegen kann, und die Diffusionsplatte 1014 dadurch gekrümmt bzw. gewölbt werden kann. Anstatt des piezoelektrischen Elements kann für die Diffusionsplatte 1014 eine Flüssiglinse verwendet werden.
  • 4A bis 4C sind Darstellungen, die jeweils ein Beispiel des durch die Diffusionsplatte 1014 verlaufenden Laserlichts Lk zeigen. Wie es gemäß 4A gezeigt ist, wenn die Diffusionsplatte 1014 nicht gekrümmt bzw. gewölbt ist, das heißt, wenn bei der Diffusionsplatte 1014 die Lichtempfangsfläche und eine Aussendungsfläche für das Laserlicht Lk parallel zueinander sind, läuft das Laserlicht Lk durch die Diffusionsplatte 1014, ohne seine Breite bzw. Weite b zu verändern. Wie es gemäß 4B gezeigt ist, wenn die Diffusionsplatte 1014 so gekrümmt bzw. gewölbt ist, dass sie eine konvexe Fläche in Richtung der Linse 1015 ausbildet, weist das die Diffusionsplatte 1014 durch laufende Laserlicht Lk die Breite bzw. Weite b auf, die gemäß dem Grad der Krümmung bzw. Wölbung verringert ist. Wie es gemäß 4C gezeigt ist, wenn die Diffusionsplatte 1014 so gekrümmt bzw. gewölbt ist, dass sie eine konvexe Fläche in Richtung der zweiten Reflexionsplatte 1013 ausbildet, weist das die Diffusionsplatte 1014 durchlaufende Laserlicht Lk die Breite bzw. Weite b auf, die gemäß dem Grad der Krümmung bzw. Wölbung vergrößert ist. Wie vorstehend beschrieben kann, indem die Diffusionsplatte 1014 in Erwiderung auf die durch den nicht gezeigten Antriebsabschnitt angelegte Spannung gekrümmt bzw. gewölbt sein wird, die Diffusionsplatte 1014 das Laserlicht Lk, das durch die zweite Reflexionsplatte 1013 reflektiert wurde, hindurch übertragen, während die Breite des Laserlichts Lk verändert wird. Gemäß 4A bis 4C ist zur Bequemlichkeit einer Beschreibung eine Veranschaulichung einer Befestigungseinheit zum Befestigen der Kante bzw. Seite der Diffusionsplatte 1014 weggelassen.
  • Die Linse 1015 ist typischerweise eine Konvex- bzw. Sammellinse mit einer konvexen Fläche, die in die Richtung ausgerichtet ist, in der das Laserlicht Lk ausgestrahlt wird. Wie es gemäß 5 gezeigt ist, bricht die Linse 1015 das Laserlicht Lk, das die Diffusionsplatte 1014 durchlaufen hat, und strahlt sie das Laserlicht Lk von einer Ausstrahlungsfläche abgehend radial aus. 5 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Breite b des Laserlichts Lk, das die Diffusionsplatte 1014 durchlaufen hat, und dem Öffnungs- bzw. Divergenzwinkel Hk des Laserlichts Lk, das von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlt wird, veranschaulicht.
  • Bei gemäß 5A und 5B gezeigten Beispielen ist, wie es aus dem Vergleich zwischen 5A und 5B ersichtlich ist, die Breite b des Laserlichts Lk, das gemäß 5B gezeigt ist, größer als die Breite b des Laserlichts Lk, das gemäß 5A gezeigt ist. Wie es aus dem Vergleich zwischen 5A und 5B ersichtlich ist, ist der resultierende Öffnungswinkel Hk größer, wenn das Laserlicht Lk mit der größeren Breite b durch die Linse 1015 verläuft. Das heißt, dass der Ausstrahlungsabschnitt 101 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Öffnungswinkel Hk des von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlten Laserlichts Lk durch eine Krümmung bzw. Wölbung der Diffusionsplatte 1014 und eine dadurch bewirkte Veränderung der Breite b des Laserlichts Lk steuern kann.
  • 6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen einer Richtung, in der die erste Reflexionsplatte 1012 bewegt wird, einer Richtung, in der die zweite Reflexionsplatte 1013 gedreht wird, und einer Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, veranschaulicht. 6 zeigt ein Beispiel der Diffusionsplatte 1014, wenn diese von der zweiten Reflexionsplatte 1013 aus in Richtung der Linse 1015 betrachtet wird. Wie es gemäß 6 gezeigt ist, bewirkt der Ausstrahlungsabschnitt 101, dass sich die erste Reflexionsplatte 1012 durch den nicht gezeigten Antriebsabschnitt entlang der Richtung der optischen Achse des Laserlichts Lk bewegt, das von der Lichtquelle 1011 ausgestrahlt wird, und kann er dadurch die horizontale Position der Lichtempfangsposition auf der Lichtempfangsfläche der Diffusionsplatte 1014 steuern, an der das Laserlicht Lk empfangen wird. Außerdem, wie es gemäß 6 gezeigt ist, bewirkt der Ausstrahlungsabschnitt 101, dass sich die zweite Reflexionsplatte 1013 durch den nicht gezeigten Antriebsabschnitt um die optische Achse des Laserlichts Lk dreht, das durch die erste Reflexionsplatte 1012 reflektiert wurde, und kann er dadurch die vertikale Position der Lichtempfangsposition auf der Lichtempfangsfläche der Diffusionsplatte 1014 steuern, an der das Laserlicht Lk empfangen wird.
  • 7A bis 7C sind Darstellungen, die jeweils ein Beispiel einer Beziehung zwischen der horizontalen Position der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, und der Ausstrahlungsrichtung zeigen, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird. Wie es gemäß 7A gezeigt ist, wenn die horizontale Position der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, ausgehend von der Mitte der Lichtempfangsfläche zum Beispiel nach links verschoben wird, verändert sich ein horizontaler Winkel Sh der Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, gemäß dem Verschiebungsbetrag, so dass die Ausstrahlungsrichtung nach links ausgerichtet wird. Wie es gemäß 7B gezeigt ist, wenn die Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, mit der Mitte der Lichtempfangsfläche der Linse 1015 in Übereinstimmung gebracht wird, wird die Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, auf die Front bzw. Stirnfläche der Ausstrahlungsfläche ausgerichtet. Wie es gemäß 7C gezeigt ist, wenn die horizontale Position der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, ausgehend von der Mitte der Lichtempfangsfläche nach rechts verschoben wird, verändert sich ein horizontaler Winkel Sh der Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, gemäß dem Verschiebungsbetrag, so dass die Ausstrahlungsrichtung nach rechts ausgerichtet wird. Das heißt, dass bei dem Ausstrahlungsabschnitt 101 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Reflexionsplatte 1012 entlang der Richtung der optischen Achse des Laserlichts Lk bewegt wird, das von der Lichtquelle 1011 ausgestrahlt wird, um dadurch die horizontale Position der Lichtempfangsposition auf der Lichtempfangsfläche der Diffusionsplatte 1014 zu verschieben, an der das durch die zweite Reflexionsplatte 1013 reflektierte Laserlicht Lk empfangen wird. Auf diese Art und Weise kann der horizontale Winkel Sh der Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlt wird, gesteuert werden. Hier ist der horizontale Winkel Sh ein Winkel, der in der horizontalen Richtung zwischen der optischen Achse des Laserlichts Lk, das von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlt wird, und der Achse gebildet wird, die in der zu der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 senkrechten Richtung durch die Mitte der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 verläuft.
  • Auf die gleiche Art und Weise verändert sich ein vertikaler Winkel Vk der Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, gemäß dem Verschiebungsbetrag, so dass die Ausstrahlungsrichtung nach oben ausgerichtet wird, wenn die vertikale Position der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, ausgehend von der Mitte der Lichtempfangsfläche nach oben verschoben wird. Wenn die Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, mit der Mitte der Lichtempfangsfläche der Linse 1015 in Übereinstimmung gebracht wird, wird die Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, auf die Front bzw. Stirnfläche der Ausstrahlungsfläche ausgerichtet. Wenn die vertikale Position der Lichtempfangsposition auf der Diffusionsplatte 1014, an der das Laserlicht Lk empfangen wird, ausgehend von der Mitte der Lichtempfangsfläche nach unten verschoben wird, verändert sich der vertikale Winkel Vk der Ausstrahlungsrichtung, in der das Laserlicht Lk von der Linse 1015 ausgestrahlt wird, gemäß dem Verschiebungsbetrag, so dass die Ausstrahlungsrichtung nach unten ausgerichtet wird. Das heißt, dass bei dem Ausstrahlungsabschnitt 101 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die zweite Reflexionsplatte 1013 um die optische Achse des Laserlichts Lk gedreht wird, das von der Lichtquelle 1011 ausgestrahlt wird, um dadurch den vertikalen Winkel Vk der Ausstrahlungsrichtung zu steuern, in der das Laserlicht Lk von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlt wird. Hier ist der vertikale Winkel Vk ein Winkel, der in der vertikalen Richtung zwischen der optischen Achse des Laserlichts Lk, das von der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 ausgestrahlt wird, und der Achse gebildet wird, die in der zu der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 senkrechten Richtung durch die Mitte der Ausstrahlungsfläche der Linse 1015 verläuft.
  • Wie es vorstehend unter Bezugnahme auf 4A bis 7C beschrieben ist, steuert der Ausstrahlungsabschnitt 101 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die erste Reflexionsplatte 1012, die zweite Reflexionsplatte 1013 und die Diffusionsplatte 1014 durch den Antriebsabschnitt, der nicht gezeigt ist, und dadurch wird das Laserlicht Lk so ausgestrahlt, dass es den Öffnungswinkel Hk und die Ausstrahlungsrichtung (den horizontalen Winkel Sh und den vertikalen Winkel Vk) aufweist, gemäß einer ein Ausstrahlungsgebiet bezeichnenden Anweisung, die durch einen Entfernungserfassungsabschnitt 1031 bereitgestellt wird, wie es nachstehend beschrieben wird.
  • Der Erfassungsabschnitt 102 ist typischerweise eine Festkörper-Bildgebungsvorrichtung, bei der Lichtempfangselemente wie etwa CCD-(Ladungskopplungsbaustein-)Elemente auf einem flachen Träger bzw. Substrat in einem Gittermuster bzw. Raster angeordnet sind und ein reflektiertes Licht, das durch das von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 ausgestrahlte Laserlicht Lk erhalten wird, das von dem Reflexionspunkt Ht reflektiert wird, durch jedes der Lichtempfangselemente über eine Linse empfangen wird. Wenn eine Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für eine vorbestimmte erste Zeitdauer durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 bereitgestellt wird, wie es nachstehend beschrieben wird, beginnt der Erfassungsabschnitt 102 damit, über die erste Zeitdauer hinweg eine Ladung zu speichern, die der durch jedes der Lichtempfangselemente empfangenen Lichtmenge entspricht. In der ersten Zeitdauer ist, da das Laserlicht Lk nicht von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 ausgestrahlt wird, eine Ladung, die durch jedes der Lichtempfangselemente des Erfassungsabschnitts 102 gespeichert wird, eine Ladung, die nur der Menge von empfangenem Umgebungsstreulicht (wie etwa Sonnenlicht) entspricht. Wenn die erste Zeitdauer verstreicht, beendet der Erfassungsabschnitt 102 die Ladungsspeicherung, die durch jedes der Lichtempfangselemente durchgeführt wurde.
  • Wenn die erste Zeitdauer verstreicht, beginnt der Erfassungsabschnitt 102 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unverzüglich eine erneute Ladungsspeicherung durch jedes der Lichtempfangselemente für eine vorbestimmte zweite Zeitdauer. Nahezu zu der gleichen Zeit wird durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 eine Anweisung zum Ausstrahlen des Laserlichts Lk an den Ausstrahlungsabschnitt 101 bereitgestellt, wie es nachstehend beschrieben wird. Daher ist eine Ladung, die durch jedes der Lichtempfangselemente über die zweite Zeitdauer hinweg gespeichert wird, eine Ladung, die der Menge eines Umgebungsstreulichts und des vorgenannten reflektierten Lichts entspricht, die empfangen werden. Wenn die zweite Zeitdauer verstreicht, beendet der Erfassungsabschnitt 102 die Ladungsspeicherung, die durch jedes der Lichtempfangselemente durchgeführt wurde.
  • Wenn der Erfassungsabschnitt 102 die Ladungsspeicherung für die zweite Zeitdauer beendet, erfasst der Erfassungsabschnitt 102 für jedes der Lichtempfangselemente eine Differenzladung, die durch Subtraktion der über die zweite Zeitdauer hinweg gespeicherten Ladung von der über die erste Zeitdauer hinweg gespeicherten Ladung erhalten wird. Die Differenzladung, die durch Subtraktion der über die zweite Zeitdauer hinweg gespeicherten Ladung von der über die erste Zeitdauer hinweg gespeicherten Ladung erhalten wird, ist eine Ladung, die nur der Menge des empfangenen reflektierten Lichts entspricht, welche durch Subtraktion der gespeicherten Ladung, die nur der Menge des empfangenen Umgebungsstreulichts entspricht, von der gespeicherten Ladung, die der Menge des Umgebungsstreulichts und des reflektierten Lichts entspricht, die empfangen werden, erhalten wird. In einer Zeitdauer, die durch Subtraktion der vorgenannten ersten und zweiten Zeitdauer von einer vorbestimmten dritten Zeitdauer erhalten wird, erfasst der Erfassungsabschnitt 102 für jedes der Lichtempfangselemente die Ladung, die nur der Menge des empfangenen reflektierten Lichts entspricht. Wenn die dritte Zeitdauer verstreicht, nachdem der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer an den Erfassungsabschnitt 102 bereitgestellt hat, erfasst der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 die Ladung in jedem der Lichtempfangselemente, die durch den Erfassungsabschnitt 102 erfasst wurde. Wenn die dritte Zeitdauer verstreicht und die Ladung in jedem der Lichtempfangselemente durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erfasst ist, setzt der Erfassungsabschnitt 102 die in jedem der Lichtempfangselemente erfasste Ladung zurück.
  • Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 ist typischerweise eine arithmetische Schaltung, die hauptsächlich einen integrierten Schaltkreis wie etwa eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) umfasst. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 fungiert zumindest als der Entfernungserfassungsabschnitt 1031, ein Positionsberechnungsabschnitt 1032, ein Hinderniserkennungsabschnitt 1033 und ein Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034, wie es gemäß 8 gezeigt ist.
  • Genauer gesagt bewirkt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103, dass die CPU ein Programm ausführt, das in einem nicht gezeigten Speicherabschnitt wie etwa einem ROM (Festwertspeicher) gespeichert ist, um dadurch die CPU zu veranlassen, als der Entfernungserfassungsabschnitt 1031, der Positionsberechnungsabschnitt 1032, der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 und der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 zu fungieren.
  • 9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Ausstrahlungsgebiets zeigt, das in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 vordefiniert ist. 9 zeigt als ein Beispiel drei Ausstrahlungsgebiete Hr1 bis Hr3, die in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 vordefiniert sind. Von dem Ausstrahlungsgebiet Hr1 bis zu dem Ausstrahlungsgebiet Hr3 verringert sich der Öffnungs- bzw. Divergenzwinkel Hk in dieser Reihenfolge. Je kleiner der Öffnungs- bzw. Divergenzwinkel Hk ist, desto größer wird die Entfernung, über die das Laserlicht Lk ausgestrahlt wird.
  • Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert den Ausstrahlungsabschnitt 101 und den Erfassungsabschnitt 102 jeweils so, dass sie eine Messung durch Ausstrahlung des Laserlichts Lk in die gemäß 9 gezeigten drei Ausstrahlungsgebiete in einer Reihenfolge von dem Ausstrahlungsgebiet Hr1 mit der kleinsten Ausstrahlungsentfernung hin zu dem Ausstrahlungsgebiet Hr3 mit der größten Ausstrahlungsentfernung durchführen. Hier wird der Öffnungswinkel Hk (der hierin nachstehend als ein Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk bezeichnet wird) des gemäß 9 gezeigten Ausstrahlungsgebiets derart verringert, dass sich der Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk1 des Ausstrahlungsgebiets Hr1 hin zu dem Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk3 des Ausstrahlungsgebiets Hr3 in dieser Reihenfolge verringert. Durch Verringerung des Ausstrahlungsgebietswinkels Hrk, um dadurch das Ausstrahlungsgebiet zu verschmälern, erhöht sich eine Lichtenergiedichte pro Ausstrahlungsgebiet. Selbst wenn Laserlichter Lk die gleiche Stärke aufweisen, reicht das Laserlicht Lk mit einer höheren Lichtenergiedichte weiter. Das heilt, dass der Steuerungsberechnungsabschnitt 3 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Ausstrahlungsabschnitt 101 veranlasst, den Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk zu verschmälern, ohne die Stärke des Laserlichts Lk zu erhöhen, und er dadurch die Lichtenergiedichte pro Ausstrahlungsgebiet erhöhen und bewirken kann, dass das Laserlicht Lk weiter reicht.
  • Wenn das Ausstrahlungsgebiet Hr1 ge- bzw. vermessen wird, führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 zunächst einen Objekterkennungsprozess durch, bei dem: ein in dem Ausstrahlungsgebiet Hr1 vorhandenes Objekt erkannt wird; und eine Objektinformationstabelle, die Informationen des erkannten Objekts bezeichnet, erzeugt und in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert wird. Im Folgenden wird der Objekterkennungsprozess durch den Steuerungsberechnungsabschnitt 103 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird als ein Beispiel des Objekterkennungsprozesses ein Objekterkennungsprozess zum Erkennen eines in dem Ausstrahlungsgebiet Hr1 vorhandenen Objekts ausführlich beschrieben.
  • Wenn der Objekterkennungsprozess für das Ausstrahlungsgebiet Hr1 durchgeführt wird, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 zunächst den Entfernungserkennungsabschnitt 1031, den Erfassungsabschnitt 102 mit einer Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer zu versehen, wie es vorstehend beschrieben ist. Dann, wenn die erste Zeitdauer verstreicht, nachdem die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer an den Erfassungsabschnitt bereitgestellt wurde, und anschließend der Erfassungsabschnitt 102 eine Ladungsspeicherung für die zweite Zeitdauer beginnt, wie es vorstehend beschrieben ist, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, den Ausstrahlungsabschnitt 101 mit einer Anweisung zum Ausstrahlen eines Laserlichts Lk in das Ausstrahlungsgebiet Hr1 zu versehen.
  • Wenn die das Ausstrahlungsgebiet bezeichnende Anweisung durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 bereitgestellt wird, steuert der Ausstrahlungsabschnitt 101 die erste Reflexionsplatte 1012, die zweite Reflexionsplatte 1013 und die Diffusionsplatte 1014 durch den Antriebsabschnitt, der nicht gezeigt ist, wie es vorstehend beschrieben ist, um ein Laserlicht Lk von der Lichtquelle 1011 in das gesamte Ausstrahlungsgebiet (hier das Ausstrahlungsgebiet Hr1), das durch die Anweisung bezeichnet wurde, für eine vorbestimmte Ausstrahlungsdauer auszustrahlen.
  • Wenn die vorgenannte dritte Zeitdauer verstreicht, nachdem die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer bereitgestellt wurde, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, eine Ladung zu erfassen, die wie vorstehend beschrieben für jedes Lichtempfangselement durch den Erfassungsabschnitt 102 erfasst wurde. Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Ladung erfasst, die für jedes Lichtempfangselement durch den Erfassungsabschnitt 102 erfasst wurde, berechnet der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 für jedes Lichtempfangselement basierend auf der erfassten Ladung eine relative Entfernung St zwischen jedem Lichtempfangselement, das die Ladung speichert, und dem Reflexionspunkt Ht, von dem aus das reflektierte Licht reflektiert wurde, das durch das Lichtempfangselement zu empfangen ist.
  • Genauer gesagt weist das Verhältnis zwischen der letzten Ladung eines Lichtempfangselements, die durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 erfasst wird, wenn die dritte Zeitdauer verstreicht, und der Ladung des gleichen Lichtempfangselements, die für die unmittelbar vorangehende Zeit erfasst wurde, eine bestimmte Beziehung mit der relativen Entfernung St zwischen dem Lichtempfangselement und dem Reflexionspunkt Ht des Objekts auf, von dem das reflektierte Licht reflektiert wurde, das durch das Lichtempfangselement zu empfangen ist. Basierend auf dem Verhältnis zwischen der letzten Ladung, die für jedes Lichtempfangselement des Erfassungsabschnitts 102 durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erfasst wird, und der Ladung, die für die unmittelbar vorangehende Zeit erfasst wurde, berechnet der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 daher die relative Entfernung St zwischen jedem Lichtempfangselement und dem Reflexionspunkt Ht, um so die relative Entfernung St mit jedem Lichtempfangselement in Zusammenhang zu bringen. Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die relative Entfernung St für jedes Lichtempfangselement berechnet hat, wird der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 veranlasst, Relativentfernungsinformationen Sj zu erzeugen, die ein Lichtempfangselement und eine relative Entfernung St in Zusammenhang miteinander bezeichnen.
  • Wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Relativentfernungsinformationen Sj erzeugt hat, wandelt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die mit einem Lichtempfangselement in Zusammenhang stehende relative Entfernung St in einen Helligkeitswert um, der eine Helligkeit bezeichnet, die dargestellt wird, wenn die relative Entfernung St auf einem Anzeigeschirm angezeigt wird, auf dem den jeweiligen Lichtempfangselementen entsprechende Bildelemente bzw. Pixel in einem Gittermuster bzw. Raster angeordnet sind. Wenn der Entfernungsabschnitt 1031 die mit einem Lichtempfangselement in Zusammenhang stehende relative Entfernung St in einen Helligkeitswert eines dem Lichtempfangselement entsprechenden Bildelements bzw. Pixel umgewandelt hat, erzeugt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Entfernungsbildinformationen Kj, die ein Bild, das aus den Bildelementen bzw. Pixeln gebildet ist, die als Ergebnis der Umwandlung erhaltene Helligkeitswerte aufweisen, als ein Entfernungsbild bezeichnen.
  • Wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Relativentfernungsinformationen Sj erzeugt hat, wird der Positionsberechnungsabschnitt 1032 veranlasst, die erzeugten Relativentfernungsinformationen Sj zu erlangen. Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 die Relativentfernungsinformationen Sj erlangt hat, berechnet der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 basierend auf der Position eines Lichtempfangselements in dem Erfassungsabschnitt 102, die durch die Relativentfernungsinformationen Sj bezeichnet wird, und einer relativen Entfernung St, die in Zusammenhang mit dem Lichtempfangselement durch die Relativentfernungsinformationen Sj bezeichnet wird, eine Position eines Reflexionspunkts Ht in dem vorstehend beschriebenen Koordinatensystem. Der Positionsberechnungsabschnitt 1032 wird veranlasst, Reflexionspunktinformationen Hj zu erzeugen, die die Position des Reflexionspunkts Ht, die berechnet wurde, in Zusammenhang mit jedem Lichtempfangselement bezeichnen, das durch die Relativentfernungsinformationen Sj bezeichnet wird.
  • 10 ist eine Darstellung, die ein Verfahren zum Berechnen einer Position eines Reflexionspunkts Ht in dem vorstehend beschriebenen Koordinatensystem basierend auf der Position eines Lichtempfangselements in dem Erfassungsabschnitt 102 und der relativen Entfernung St, die in Zusammenhang mit dem Lichtempfangselement durch die Relativentfernungsinformationen Sj bezeichnet wird, durch den Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 veranschaulicht. 10 ist eine Draufsicht, die eine Lagebeziehung zwischen den Lichtempfangselementen, die auf einem flachen Träger bzw. Substrat in einem Gittermuster bzw. Raster angeordnet sind, und einem Reflexionspunkt Ht zeigt, von dem ein Licht an eines der Lichtempfangselemente reflektiert wird, wenn dies in der vertikalen Richtung von oben betrachtet wird. Wie aus 10 ersichtlich ist, können, wenn senkrechte Linien zu einer Linie, die senkrecht zu dem Träger durch die Mitte des Trägers verläuft, von einem Lichtempfangselement und dem Reflexionspunkt Ht, von dem aus ein Licht an das Lichtempfangselement reflektiert wird, gezeichnet werden, durch Verwendung einer geraden Linie, die durch das Lichtempfangselement und den Reflexionspunkt Ht verläuft, von dem aus das Licht an das Lichtempfangselement reflektiert wird, zwei ähnliche rechtwinklige Dreiecke gezeichnet werden. Die Länge von jeder Seite eines rechtwinkligen Dreiecks, das das Lichtempfangselement und die senkrechte Linie umfasst, die sich von dem Lichtempfangselement zu der Linie erstreckt, die senkrecht zu dem Träger durch die Mitte des Trägers verläuft, ist bekannt, da die Anordnungsposition des Lichtempfangselements bekannt ist. Dementsprechend kann der Positionsberechnungsabschnitt 1032 die x-Koordinate und die y-Koordinate des Reflexionspunkts Ht, von dem aus das Licht an das Lichtempfangselement reflektiert wird, basierend auf dem Verhältnis zwischen der Länge St1 der Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks, das die Anordnungsposition des Lichtempfangselements umfasst, und der relativen Entfernung St2 zwischen dem Lichtempfangselement und dem Reflexionspunkt Ht berechnen, und zwar gesehen in der vertikalen Richtung von oben, wie es gemäß 10 gezeigt ist.
  • Auf ähnliche Weise können, wenn eine Lagebeziehung zwischen den Lichtempfangselementen, die auf dem flachen Träger in einem Gittermuster bzw. Raster angeordnet sind, und einem Reflexionspunkt Ht, von dem aus ein Licht an eines der Lichtempfangselemente reflektiert wird, hochkant in der horizontalen Richtung betrachtet wird, zwei rechtwinklige Dreiecke gezeichnet werden. Die Länge von jeder Seite eines rechtwinkligen Dreiecks, das ein Lichtempfangselement und eine senkrechte Linie umfasst, die sich von dem Lichtempfangselement zu der Linie erstreckt, die senkrecht zu dem Träger durch die Mitte des Trägers verläuft, ist bekannt, da die Anordnungsposition des Lichtempfangselements bekannt ist. Dementsprechend kann der Positionsberechnungsabschnitt 1032 die z-Koordinate des Reflexionspunkts Ht, von dem aus das Licht an das Lichtempfangselement reflektiert wird, basierend auf dem Verhältnis zwischen der Länge der Hypotenuse des rechtwinkligen Dreiecks, das die Anordnungsposition des Lichtempfangselements umfasst, und der relativen Entfernung zwischen dem Lichtempfangselement und dem Reflexionspunkt Ht berechnen, und zwar gesehen in der horizontalen Richtung hochkant.
  • Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 wandelt Positionen, die durch die x-Koordinate, die y-Koordinate und die z-Koordinate dargestellt werden, die jeweils durch den Positionsberechnungsabschnitt 1032 berechnet wurden, basierend auf dem vorbestimmten Winkel, in dem die Objektmessvorrichtung 1 an dem eigenen Fahrzeug angebracht ist, jeweils in Positionen in dem vorstehend beschriebenen Koordinatensystem um. Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Position eines Reflexionspunkts Ht für jedes Lichtempfangselement umgewandelt hat, das durch die Relativentfernungsinformationen Sj bezeichnet wird, erzeugt der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Reflexionspunktinformationen Hj, die die Position des Reflexionspunkts Ht, die als Ergebnis der Umwandlung erhalten wird, in Zusammenhang mit jedem Lichtempfangselement bezeichnen.
  • Wenn der Positionsinformationsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Reflexionspunktinformationen Hj erzeugt hat, erlangt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Reflexionspunktinformationen Hj. Wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 die Reflexionspunktinformationen Hj erlangt hat, erkennt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Reflexionspunkt Ht eines Fahrzeugs, eines Fußgängers, eines Hindernisses oder dergleichen, was auf der Fahrbahnoberfläche Rm vorhanden ist, unter den Reflexionspunkten Ht, die durch die erlangten Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden, als einen Objektreflexionspunkt Th.
  • 11 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Objektreflexionspunkts Th zeigt, der durch den Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 basierend auf der Position des Reflexionspunkts Ht erkannt wird, der durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet wird. 11 zeigt als ein Beispiel vier Reflexionspunkte Ht1 bis Ht4, die durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden. In 11 gilt: die Höhen der Reflexionspunkte Ht1 und Ht2 gegenüber der vorstehend beschriebenen Bezugsebene Km sind identisch zueinander; eine Neigung (Differenz), die zwischen den Höhen der Reflexionspunkte Ht2 und Ht3 gegenüber der vorstehend beschriebenen Bezugsebene Km ausgebildet ist, ist größer als ein vorbestimmter erster Schwellenwert; und die Höhen der Reflexionspunkte Ht3 und Ht4 gegenüber der vorstehend beschriebenen Bezugsebene Km sind identisch zueinander.
  • Wie es gemäß 11 gezeigt ist, erkennt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 basierend auf den Positionen der Reflexionspunkte Ht, die durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden, als einen Reflexionspunkt Ht auf der Fahrbahnoberfläche Rm einen solchen Reflexionspunkt Ht (bei dem gemäß 11 gezeigten Beispiel die Reflexionspunkte Ht1 und Ht4), bei dem die Höhe von diesem und die Höhe eines benachbarten bzw. daneben liegenden Reflexionspunkts Ht gegenüber der Bezugsebene Km eine Neigung ausbilden, die gleich oder kleiner dem ersten Schwellenwert ist. Andererseits erkennt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 basierend auf den Positionen der Reflexionspunkte Ht, die durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden, als eine (Ober-)Fläche eines Objekts, das von der Fahrbahnoberfläche Rm abweicht, einen solchen Reflexionspunkt Ht (die Reflexionspunkte Ht2 und Ht3), bei dem die Höhe von diesem und die Höhe eines benachbarten Reflexionspunkts Ht gegenüber der Bezugsebene Km eine Neigung ausbilden, die größer als der erste Schwellenwert ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird hier ein Reflexionspunkt Ht (bei dem gemäß 11 gezeigten Beispiel die Reflexionspunkte Ht2 und Ht3), der an einer Grenze zwischen der Fahrbahnoberfläche Rm und einem Objekt liegt, als ein Reflexionspunkt Ht des Objekts erkannt. Das heißt, dass bei dem gemäß 11 gezeigten Beispiel die Reflexionspunkte Ht1 und Ht4 als die Reflexionspunkte Ht auf der Fahrbahnoberfläche Rm erkannt werden und die Reflexionspunkte Ht2 und Ht3 als die Reflexionspunkte Ht des Objekts erkannt werden.
  • Der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 erkennt den erkannten Reflexionspunkt Ht des Objekts als den Objektreflexionspunkt Th. Da der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 den Objektreflexionspunkt Th unter den Reflexionspunkten Ht erkennt, die durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden, kann ein Reflexionspunkt Ht eines anderen Objekts als der Fahrbahnoberfläche Rm, wie etwa eines Fahrzeugs, eines Fußgängers und eines Hindernisses, als der Objektreflexionspunkt Th erkannt werden, der von dem Reflexionspunkt Ht der Fahrbahnoberfläche Rm unterschieden werden kann. Hier kann der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 als den Objektreflexionspunkt Th einen solchen Reflexionspunkt Ht erkennen, bei dem die Höhe von diesem und die Höhe eines benachbarten Reflexionspunkts Ht gegenüber der Bezugsebene eine Neigung ausbilden, die gleich oder größer einem vorbestimmten Schwellenwert ist.
  • Wenn der Objektreflexionspunkt Th erkannt wird, erkennt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 basierend auf den Positionen der Objektreflexionspunkte Th, die durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichnet werden, Objektreflexionspunkte Th, die über eine Entfernung hinweg, die gleich oder kleiner einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert ist, benachbart zueinander gelegen sind, als Objektreflexionspunkte Th für ein Objekt, und klassifiziert er die benachbarten Objektreflexionspunkte Th in die gleiche Gruppe. Wenn alle Objektreflexionspunkte Th in Gruppen klassifiziert sind, erkennt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 unter den Objektreflexionspunkten Th für ein Objekt, die durch den Hinderniserkennungsabschnitt 1033 erkannt wurden, den Objektreflexionspunkt Th, der am nächsten an der Objektmessvorrichtung 1 liegt, basierend auf den durch die Reflexionspunktinformationen Hj bezeichneten Positionen. Dann erkennt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Position des auf diese Weise erkannten Objektreflexionspunkts Th als die Position des Objekts. wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Positionen aller Objekte erkannt hat, erzeugt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 Objektpositionsinformationen Tj, die jedes erkannte Objekt, Objektreflexionspunkte Th für das Objekt und eine Position des Objekts in Zusammenhang miteinander bezeichnen. Hier muss der Objektreflexionspunkt Th, der als die Position des Objekts zu erkennen ist, nicht immer der Objektreflexionspunkt Th sein, der sich unter den Objektreflexionspunkten Th für das eine Objekt am nächsten an der Objektmessvorrichtung 1 befindet.
  • Wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Entfernungsbildinformationen Kj erzeugt hat, erlangt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Entfernungsbildinformationen Kj. Dann, wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Objektpositionsinformationen Tj erzeugt hat, erkennt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 alle Bildelemente bzw. Pixel auf dem Entfernungsbild, die jeweils Lichtempfangselementen entsprechen, die Licht empfangen haben, das von Objektreflexionspunkten Th reflektiert wird, die durch die erzeugten Objektpositionsinformationen Tj mit dem einen Objekt in Zusammenhang stehen, als eine ein Objekt darstellende Bildelement- bzw. Pixelgruppe. Wenn die ein Objekt darstellende Bildelement- bzw. Pixelgruppe erkannt wurde, erfasst der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die maximale Breite und die maximale Höhe der erkannten Bildelement- bzw. Pixelgruppe auf dem Entfernungsbild als die Größe des Objekts. Wenn die Größen aller durch die Objektpositionsinformationen Tj bezeichneten Objekte erfasst wurden, erzeugt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Größeninformationen Oj, die alle Objekte und die Größen der jeweiligen Objekte in Zusammenhang miteinander bezeichnen.
  • Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Reflexionspunktinformationen Hj erzeugt hat, erlangt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Reflexionspunktinformationen Hj. Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Entfernungsbildinformationen Kj erzeugt hat, erlangt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Entfernungsbildinformationen Kj. Wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Objektpositionsinformationen Tj und die Größeninformationen Oj erzeugt hat, erlangt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Objektpositionsinformationen Tj und Größeninformationen Oj.
  • Wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 die Entfernungsbildinformationen Kj und die Objektpositionsinformationen Tj erlangt hat, erkennt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 basierend auf den Entfernungsbildinformationen Kj einen Helligkeitswert eines Bildelements, das einem Lichtempfangselement entspricht, das Licht empfangen hat, das von der Position eines Objekts reflektiert wird, das durch die Objektpositionsinformationen Tj bezeichnet wird, als einen Helligkeitswert des einen Objekts. Wenn der Helligkeitswert des einen Objekts erkannt ist, berechnet der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 einen Rauschabstand bzw. ein S/N-Verhältnis in dem entsprechenden Bildelement als einen Rauschabstand bzw. ein S/N-Verhältnis des Objekts basierend auf dem erkannten Helligkeitswert. Hier ist der Rauschabstand bzw. das S/N-Verhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis zwischen der Stärke des reflektierten Lichts des von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 ausgestrahlten Laserlichts Lk und einem Rauschen (wie etwa einem Dunkelstrom und einem beim Übertragen einer Ladung auftretenden Rauschen) einer in dem Erfassungsabschnitt 102 umfassten Schaltung. Der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 berechnet den Rauschabstand bzw. das S/N-Verhältnis in dem entsprechenden Bildelement basierend auf dem Helligkeitswert des einen Objekts, sowie basierend auf dem Helligkeitswert des einen Objekts, einem bestimmten Verhältnis zu der Zeit einer Umwandlung der relativen Entfernung St in einen Helligkeitswert des Entfernungsbilds, der vorstehend beschriebenen bestimmten Beziehung zwischen der relativen Entfernung St und der Ladung, einem erwarteten Rauschen der Schaltung, und dergleichen.
  • Wenn S/N-Verhältnisse aller durch die Objektpositionsinformationen Tj bezeichneten Objekte berechnet sind, erzeugt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Signalstärkeinformationen Sk, die alle Objekte und die berechneten S/N-Verhältnisse der jeweiligen Objekte in Zusammenhang miteinander bezeichnen.
  • Wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 die Signalstärkeinformationen Sk erzeugt hat, berechnet der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 einen erforderlichen Öffnungswinkel Hh basierend auf einem erforderlichen S/N-Verhältnis, das im Voraus in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert wird, so dass er jedem der vorstehend beschriebenen Ausstrahlungsgebiete entspricht, und einem durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichneten S/N-Verhältnis von jedem Objekt. Wie vorstehend beschrieben ist hier das S/N-Verhältnis gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis zwischen der Stärke des reflektierten Lichts des von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 ausgestrahlten Laserlichts Lk und einem Rauschen (wie etwa einem Dunkelstrom und einem beim Übertragen einer Ladung auftretenden Rauschen) einer in dem Erfassungsabschnitt 102 umfassten Schaltung. Je höher die Stärke des reflektierten Lichts ist, desto höher wird die in dem Lichtempfangselement gespeicherte Ladung, was das S/N-Verhältnis verbessert (erhöht). Zusätzlich wird die relative Entfernung St basierend auf dem Verhältnis zwischen der letzten Ladung, die durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erfasst wird, und der Ladung berechnet, die für die unmittelbar vorangehende Zeit erfasst wurde, wie es vorstehend beschrieben ist. Daher wird, wenn das S/N-Verhältnis höher ist und die durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erfasste Ladung höher ist, die relative Entfernung St mit einer erhöhten Genauigkeit berechnet.
  • Das vorstehend erwähnte erforderliche S/N-Verhältnis ist ein vorbestimmtes S/N-Verhältnis, das zum Berechnen der relativen Entfernung St mit einer für jedes Ausstrahlungsgebiet notwendigen Genauigkeit erforderlich ist. Basierend auf dem S/N-Verhältnis eines Objekts, das durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichnet wird, und dem erforderlichen S/N-Verhältnis bestimmt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 den erforderlichen Öffnungswinkel Hh für eine Messung der relativen Entfernung St des Objekts mit einer notwendigen Genauigkeit.
  • 12 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Öffnungswinkel-Berechnungstabelle zeigt, die in einem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert ist und verwendet wird, wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 den erforderlichen Öffnungswinkel Hh bestimmt. Unter Bezugnahme auf 12 wird ein Verfahren zum Bestimmen des erforderlichen Öffnungswinkels Hh durch den Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 beschrieben. Zunächst erkennt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 unter der vorstehend beschriebenen Vielzahl von Ausstrahlungsgebieten das Ausstrahlungsgebiet, das zu der Zeit erhalten wird, zu der der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 die Signalstärkeinformationen Sk erlangt. Wenn das Ausstrahlungsgebiet erkannt ist (hier, wenn das Ausstrahlungsgebet Hr1 erkannt ist), erkennt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 aus der gemäß 12 gezeigten Öffnungswinkel-Berechnungstabelle ein relatives S/N-Verhältnis, das dem Öffnungswinkel entspricht, der am nächsten zu dem Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk des erkannten Ausstrahlungsgebiets ist. Wenn das relative S/N-Verhältnis erkannt ist, berechnet der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 ein Verhältnis zwischen dem durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichneten S/N-Verhältnis des Objekts und dem erforderlichen S/N-Verhältnis, das vorbestimmt ist, so dass es dem erkannten Ausstrahlungsgebiet entspricht, als ein Differenz-S/N-Verhältnis. Der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 erkennt aus der gemäß 12 gezeigten Öffnungswinkel-Berechnungstabelle den Öffnungswinkel Hk, der dem relativen S/N-Verhältnis entspricht, das am nächsten zu einem S/N-Verhältnis ist, welches durch Multiplikation des erkannten relativen S/N-Verhältnisses mit dem Differenz-S/N-Verhältnis erhalten wird.
  • Wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 den Öffnungswinkel Hk erkannt hat, bestimmt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034, ob der erkannte Öffnungswinkel Hk gleich oder größer dem Ausstrahlungsgebietswinkel (hier dem Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk1 des Ausstrahlungsgebiets Hr1) ist oder nicht. Wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 bestimmt, dass der erkannte Öffnungswinkel Hk nicht gleich oder größer dem Ausstrahlungsgebietswinkel ist, bestimmt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den erkannten Öffnungswinkel Hk als einen erforderlichen Öffnungswinkel Hh für das Objekt, der durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichnet wird. Andererseits, wenn der erkannte Öffnungswinkel Hk gleich oder größer dem Ausstrahlungsgebietswinkel ist, bestimmt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 als den erforderlichen Öffnungswinkel Hh einen Winkel, der durch Multiplikation des Ausstrahlungsgebietswinkels mit einer vorbestimmten Konstanten, die kleiner als 1 ist, erhalten wird.
  • In der gemäß 12 gezeigten Öffnungswinkel-Berechnungstabelle ist der Öffnungswinkel Hk so eingestellt, dass er sich verringert, wenn das relative S/N-Verhältnis ansteigt. Wenn der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 bestimmt, dass der erkannte Öffnungswinkel Hk gleich oder größer dem Ausstrahlungsgebietswinkel ist, wird als der erforderliche Öffnungswinkel Hh ein Winkel bestimmt, der durch Multiplikation des Ausstrahlungsgebietswinkels mit der vorbestimmten Konstanten, die kleiner als 1 ist, erhalten wird. Dementsprechend ist der erforderliche Öffnungswinkel Hh, der durch den Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 bestimmt wird, ein Winkel, der kleiner ist als der Ausstrahlungsgebietswinkel (bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk1 bis Hrk3), der für jedes Ausstrahlungsgebiet (bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Ausstrahlungsgebiete Hr1 bis Hr3) vorbestimmt ist.
  • Durch Berechnung des erforderlichen Öffnungswinkels Hh in der vorstehend beschriebenen Art und Weise kann der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 als den erforderlichen Öffnungswinkel Hh einen Öffnungswinkel zum Messen einer relativen Entfernung St zu jedem Reflexionspunkt Ht des Objekts mit einer notwendigen Genauigkeit basierend auf dem durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichneten S/N-Verhältnis eines Objekts bestimmen. Wenn erforderliche Öffnungswinkel Hh für alle durch die Signalstärkeinformationen Sk bezeichneten Objekte bestimmt sind, erzeugt der Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Sollöffnungswinkelinformationen Hj, die den bestimmten erforderlichen Öffnungswinkel Hh in Zusammenhang mit jedem Objekt bezeichnen.
  • Die gemäß 12 gezeigte Tabelle ist veranschaulichend, und die Tabelle kann jeden Wert annehmen, solange der Öffnungswinkel Hk so eingestellt ist, dass er sich verringert, wenn das relative S/N-Verhältnis ansteigt.
  • Zusätzlich ist die gemäß 12 gezeigte Tabelle veranschaulichend, und das relative S/N-Verhältnis kann jeden Wert annehmen, solange die Tabelle den erforderlichen Öffnungswinkel Hh einstellen kann, der optimal ist.
  • Wenn die Objektpositionsinformationen Tj, die Größeninformationen Oj, die Signalstärkeinformationen Sk und die Sollöffnungswinkelinformationen Hj erzeugt sind, erlangt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die jeweiligen erzeugten Informationen. Der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitt 103 erzeugt eine Objektinformationstabelle, die in Zusammenhang mit jedem Objekt die Position eines Objekts, die Größe eines Objekts, das S/N-Verhältnis eines Objekts und den erforderlichen Öffnungswinkel Hh für ein Objekt bezeichnet, die durch die jeweiligen erlangten Informationen bezeichnet sind. Dann speichert der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 die Objektinformationstabelle in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt. 13 zeigt ein Beispiel der durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erzeugten Objektinformationstabelle. Eine relative Geschwindigkeit in der gemäß 13 gezeigten Tabelle wird nachstehend beschrieben. Das Vorstehende ist die Beschreibung des Objekterkennungsprozesses durch den Steuerungsberechnungsabschnitt 103. Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess für ein Ausstrahlungsgebiet abschließt, führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 einen individuellen Messprozess zum individuellen Messen bzw. Vermessen von Objekten durch, die in dem gleichen in dem Objekterkennungsprozess erkannten Ausstrahlungsgebiet vorhanden sind. Im Folgenden wird als ein Beispiel des individuellen Messprozesses ein Fall beschrieben, bei dem, nachdem der Objekterkennungsprozess für das Ausstrahlungsgebiet Hr1 abgeschlossen ist, der individuelle Messprozess zum individuellen Messen bzw. Vermessen der in dem erkannten Ausstrahlungsgebiet Hr1 vorhandenen Objekte durchgeführt wird.
  • Zum Durchführen des individuellen Messprozesses für das Ausstrahlungsgebiet Hr1 veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 zunächst den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, den Erfassungsabschnitt 102 mit einer Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer zu versehen, wie es vorstehend beschrieben ist. Dadurch veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Erfassungsabschnitt 102, die Ladungsspeicherung zu beginnen. Dann, wenn die erste Zeitdauer verstreicht, nachdem die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer bereitgestellt wurde, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, dem Ausstrahlungsabschnitt 101 gegenüber die Position und den erforderlichen Öffnungswinkel Hh für ein Objekt (das hierin nachstehend als ein einzelnes Objekt bezeichnet wird) zu bezeichnen, das in der Objektinformationstabelle bezeichnet wird. Der Ausstrahlungsabschnitt 101, demgegenüber die Position des einzelnen Objekts und der erforderliche Öffnungswinkel Hh für das einzelne Objekt bezeichnet wurden, steuert den nicht gezeigten Antriebsabschnitt so an, dass dieser für die vorgenannte Ausstrahlungsdauer das Laserlicht Lk in Richtung der Position des einzelnen Objekts, die bezeichnet wurde, mit dem erforderlichen Öffnungswinkel Hh, der bezeichnet wurde, ausstrahlt. Zu dieser Zeit veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Erfassungsabschnitt 102, eine Ladungsspeicherung für die zweite Zeitdauer zu beginnen. Somit wird für jedes Lichtempfangselement eine Ladung gespeichert, die der durch das Lichtempfangselement empfangenen Menge des reflektierten Lichts des Laserlichts Lk entspricht, das in Richtung des einzelnen Objekts ausgestrahlt wird, welches durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 bezeichnet wird.
  • Wenn die dritte Zeitdauer verstreicht, nachdem der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 veranlasst hat, den Erfassungsabschnitt 102 mit der Anweisung zum Beginnen eines Empfangens des Lichts zu versehen, erfasst der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 eine Ladung in jedem Lichtempfangselement des Erfassungsabschnitts 102, und berechnet der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 dann eine relative Entfernung St, wie es vorstehend beschrieben ist. Zu dieser Zeit ist die Ladung in jedem Lichtempfangselement, die durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 erfasst wird, eine Ladung, die als Ergebnis eines Empfangs des reflektierten Lichts des Laserlichts Lk gespeichert wird, welches eine höhere Lichtenergiedichte aufweist, nämlich des reflektierten Lichts, das eine höhere Dichte aufweist, da das Laserlicht Lk in Richtung des einzelnen Objekts mit dem erforderlichen Öffnungswinkel Hh ausgestrahlt wurde, der kleiner ist als der Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk1, wie es vorstehend beschrieben ist. Daher ist eine Genauigkeit der relativen Entfernung St, die zu dieser Zeit durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 berechnet wird, höher als eine Genauigkeit der relativen Entfernung St, die zu der Zeit berechnet wird, zu der das Laserlicht Lk in das gesamte Ausstrahlungsgebiet Hr1 ausgestrahlt wird.
  • Wenn das Laserlicht Lk in Richtung des einzelnen Objekts ausgestrahlt wird und die relative Entfernung St berechnet ist, erzeugt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Relativentfernungsinformationen Sj, die jede berechnete relative Entfernung St und ein Lichtempfangselement in Zusammenhang miteinander bezeichnen, wie es vorstehend beschrieben ist. Die zu dieser Zeit erzeugten Relativentfernungsinformationen Sj sind Relativentfernungsinformationen Sj, die basierend auf dem reflektierten Licht des Laserlichts Lk erzeugt werden, das in Richtung des einzelnen Objekts ausgestrahlt wird, das durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird. Wenn die Relativentfernungsinformationen Sj erzeugt sind, erzeugt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 Entfernungsbildinformationen Kj, die ein Entfernungsbild bezeichnen, das erhalten wird, wenn das Laserlicht Lk in Richtung des einzelnen Objekts ausgestrahlt wird.
  • Wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Relativentfernungsinformationen Sj erzeugt hat, erlangt der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Relativentfernungsinformationen Sj. Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Relativentfernungsinformationen Sj erlangt hat, erzeugt der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 wie in dem Objekterkennungsprozess Reflexionspunktinformationen Hj.
  • Wenn der Positionsberechnungsabschnitt 1032 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Reflexionspunktinformationen Hj erzeugt hat, erlangt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Reflexionspunktinformationen Hj. Außerdem, wenn der Entfernungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Entfernungsbildinformationen Kj erzeugt hat, erlangt der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Entfernungsbildinformationen Kj. Wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 die Reflexionspunktinformationen Hj und die Entfernungsbildinformationen Kj erlangt hat, erzeugt der Steuerungsberechnungsabschnitt 1033 wie in dem Objekterkennungsprozess Objektpositionsinformationen Tj und Größeninformationen Oj. Die Position des einzelnen Objekts, die durch die zu dieser Zeit erzeugten Objektpositionsinformationen Tj bezeichnet wird, ist eine hochgenaue Position, die basierend auf der relativen Entfernung St mit der hohen Genauigkeit berechnet wird.
  • Wenn der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Objektpositionsinformationen Tj erzeugt hat, erlangt der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Objektpositionsinformationen Tj. Wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 die Objektpositionsinformationen Tj erlangt hat, aktualisiert der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Position des einzelnen Objekts, die durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird und dem Ausstrahlungsabschnitt 101 gegenüber bezeichnet wurde, in eine Position mit einer erhöhten Genauigkeit, die durch die erlangten Objektpositionsinformationen Tj bezeichnet wird. Wenn die Positionen aller einzelnen Objekte, die durch die Objektinformationstabelle bezeichnet werden, in der vorstehend beschriebenen Art und Weise aktualisiert sind, schließt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den individuellen Messprozess für das Ausstrahlungsgebiet Hr1 ab. Das Vorstehende ist die Beschreibung des individuellen Messprozesses zum individuellen Messen bzw. Vermessen von Objekten, die in dem gleichen in dem Objekterkennungsprozess erkannten Ausstrahlungsgebiet vorhanden sind.
  • Bei Durchführung des individuellen Messprozesses kann der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Positionen der einzelnen Objekte, die durch die Objektinformationstabelle bezeichnet werden, nacheinander ausgehend von der Position des nächsten einzelnen Objekts aktualisieren.
  • Wenn der Objekterkennungsprozess und der individuelle Messprozess für ein Ausstrahlungsgebiet abgeschlossen sind, bestimmt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103, ob das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung nach der Ausstrahlungsentfernung des Ausstrahlungsgebiets, das ge- bzw. vermessen wurde, im Voraus in einem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert ist oder nicht. Zum Beispiel bestimmt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103, ob das Ausstrahlungsgebiet Hr2 mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung nach der Ausstrahlungsentfernung des Ausstrahlungsgebiets Hr1, die gemäß 9 als ein Beispiel gezeigt sind, im Voraus in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert ist oder nicht. Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung gespeichert ist, führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess und den individuellen Messprozess für dieses Ausstrahlungsgebiet durch. Indem der Objekterkennungsprozess und der individuelle Messprozess für jedes Ausstrahlungsgebiet durchgeführt werden, erzeugt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Objektinformationstabelle für jedes Ausstrahlungsgebiet, und aktualisiert er die Positionen der einzelnen Objekte, die durch die erzeugte Objektinformationstabelle bezeichnet werden, in Positionen mit einer erhöhten Genauigkeit. Andererseits, wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung nicht in dem Speicherabschnitt gespeichert ist, der nicht gezeigt ist, wenn zum Beispiel die Messung für das gemäß 9 als ein Beispiel gezeigte Ausstrahlungsgebiet Hr3 abgeschlossen ist, führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 erneut den Objekterkennungsprozess und den individuellen Messprozess für das Ausstrahlungsgebiet mit der kleinsten Ausstrahlungsentfernung durch, wie etwa das Ausstrahlungsgebiet Hr1.
  • In einem Fall, in dem der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bei Durchführung des Objekterkennungsprozesses für ein Ausstrahlungsgebiet jedoch keinen Objektreflexionspunkt Th erkennen kann, das heißt, in einem Fall, in dem in dem Ausstrahlungsgebiet kein Objekt vorhanden ist, beendet der. Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess, und bestimmt er dann, ohne Durchführung des individuellen Messprozesses, ob das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung im Voraus in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert ist oder nicht, wie es vorstehend beschrieben ist.
  • Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess für das Ausstrahlungsgebiet erneut durchführt, für das die Objektinformationstabelle bereits erzeugt wurde, aktualisiert der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 Objektinformationen, die durch die bereits erzeugte Objektinformationstabelle bezeichnet werden, in Informationen, die als Ergebnis des erneut durchgeführten Objekterkennungsprozesses erzeugt werden. In einem Fall, in dem als Ergebnis einer erneuten Durchführung des Objekterkennungsprozesses für das Ausstrahlungsgebiet, für das die Objektinformationstabelle bereits erzeugt wurde, der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 ein Objekt erkennt, das durch die bereits erzeugte Objektinformationstabelle nicht bezeichnet wird, fügt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 Informationen dieses Objekts zu der bereits erzeugten Objektinformationstabelle hinzu.
  • Nachstehend wird hierin eine Beschreibung einer relativen Geschwindigkeit angegeben, die durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird, die durch den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 erzeugt wird. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 führt den Objekterkennungsprozess und den individuellen Messprozess für das Ausstrahlungsgebiet durch, für das die Objektinformationstabelle bereits erzeugt wurde, und dadurch berechnet er eine relative Geschwindigkeit zwischen der Objektmessvorrichtung und dem in dem Ausstrahlungsgebiet vorhandenen Objekt. Genauer gesagt wird der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 für jedes einzelne Objekt, das durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird, als die relative Geschwindigkeit eine Differenz pro Zeiteinheit zwischen der Position des Objekts, die in dem letzten individuellen Messprozess für ein Ausstrahlungsgebiet berechnet ist, und der Position des Objekts, die in dem unmittelbar vorangehenden individuellen Messprozess für das gleiche Ausstrahlungsgebiet berechnet wurde, berechnen und die relative Geschwindigkeit als eine Information speichern, die durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird, so dass die relative Geschwindigkeit mit jedem einzelnen Objekt in Zusammenhang gebracht wird.
  • Das Vorstehende ist die ausführliche Beschreibung der Vorgänge bzw. Funktionen der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. In der vorstehenden Beschreibung des Objekterkennungsprozesses speichert der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Positionen der Objekte, die durch die durch den Hinderniserkennungsabschnitt 1033 erzeugten Objektpositionsinformationen Tj bezeichnet werden, als die in der Objektinformationstabelle zu bezeichnenden Positionen, und aktualisiert der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 dann die gespeicherten Positionen der Objekte jeweils in die Positionen, die in dem individuellen Messprozess gemessen werden. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 kann jedoch die in dem individuellen Messprozess gemessenen Positionen der Objekte direkt als in der Objektinformationstabelle zu bezeichnende Informationen speichern, ohne die durch die Objektpositionsinformationen Tj bezeichneten Positionen als in der Objektinformationstabelle zu bezeichnende Informationen zu speichern.
  • Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf ein gemäß 14 gezeigtes Ablaufdiagramm eine Beschreibung eines Prozesses angegeben, der durchgeführt wird, wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 des vorliegenden Ausführungsbeispiels den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, den Positionserfassungsabschnitt 1032, den Hinderniserkennungsabschnitt 1033 und den Öffnungswinkel-Bestimmungsabschnitt 1034 in der vorstehend beschriebenen Art und Weise betreibt, um ein Objekt zu messen bzw. vermessen. Der in einem Ablaufdiagramm gemäß 14 gezeigte Prozess wird zu einer vorbestimmten Zeit begonnen, wie etwa zu der Zeit, zu der ein Zündschlüssel eines eigenen Fahrzeugs, das die Objektmessvorrichtung 1 darin installiert hat, eingeschaltet wird, zu der Zeit, zu der ein eigenes Fahrzeug, das die Objektmessvorrichtung 1 darin installiert hat, um ein Gebiet hinter dem eigenen Fahrzeug zu messen bzw. vermessen, wie es gemäß 1 gezeigt ist, in eine Rückwärtsgangstellung geschaltet wird, und dergleichen.
  • In Schritt S101 führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess für ein ausgewähltes Ausstrahlungsgebiet unter einer Vielzahl von vorbestimmten Ausstrahlungsgebieten durch. Wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung von Schritt S101 zum ersten Mal durchführt, das heißt, wenn kein Ausstrahlungsgebiet ausgewählt wurde, führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Objekterkennungsprozess unter der Annahme durch, dass das Ausstrahlungsgebiet mit der kleinsten Ausstrahlungsentfernung ausgewählt wurde. Wenn die Verarbeitung von Schritt S101 abschlossen ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S102 voran.
  • In Schritt S102 bestimmt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103, ob der Hinderniserkennungsabschnitt 1033 während des Objekterkennungsprozesses für das ausgewählte Ausstrahlungsgebiet in Schritt S101 einen Objektreflexionspunkt Th erkennen kann oder nicht. Wenn in Schritt S102 der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass ein Objektreflexionspunkt Th erkannt werden kann, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S103 voran. Andererseits, wenn in Schritt S102 der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass ein Objektreflexionspunkt Th nicht erkannt werden kann, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S105 voran.
  • In Schritt S103 erzeugt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 als Ergebnis eines kontinuierlichen Durchführens des Objekterkennungsprozesses für das Ausstrahlungsgebiet durch die Verarbeitung von Schritt S101 eine Objektinformationstabelle. Wenn die Verarbeitung von Schritt S103 abgeschlossen ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S104 voran.
  • In Schritt S104 führt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den individuellen Messprozess für ein Objekt durch, das durch die Objektinformationstabelle bezeichnet wird, die in Schritt S103 erzeugt wurde. Wenn die Verarbeitung von Schritt S104 abgeschlossen ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S105 voran.
  • In Schritt S105 bestimmt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103, ob das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert ist oder nicht. Wenn in Schritt S105 der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung gespeichert ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S106 voran. Andererseits, wenn der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmt, dass das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung nicht gespeichert ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S107 voran.
  • In Schritt S106 wählt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 unter Ausstrahlungsgebieten, die in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert sind, das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung aus. Wenn die Verarbeitung von Schritt S106 abgeschlossen ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S101 zurück.
  • In Schritt S107 wählt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 unter Ausstrahlungsgebieten, die in dem nicht gezeigten Speicherabschnitt gespeichert sind, das Ausstrahlungsgebiet mit der kleinsten Ausstrahlungsentfernung aus. Wenn die Verarbeitung von Schritt S107 abgeschlossen ist, bringt der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Verarbeitung zu Schritt S101 zurück.
  • Das Vorstehende ist die Beschreibung der Verarbeitung, die durch den Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Die Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt den individuellen Messprozess durch, in dem das Laserlicht Lk mit einem kleineren Öffnungswinkel Hk auf ein Objekt ausgestrahlt wird, das in dem Ausstrahlungsgebiet vorhanden ist, für das der Objekterkennungsprozess durchgeführt wurde. Daher können Informationen von Objekten, die in dem gleichen Ausstrahlungsgebiet vorhanden sind, einzeln mit einer hohen Genauigkeit gemessen werden.
  • Die Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel führt den Objekterkennungsprozess durch, in dem das Laserlicht Lk mit einem Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk ausgestrahlt wird, und sie führt den individuellen Messprozess durch. Dann führt die Objektmessvorrichtung 1 den Objekterkennungsprozess für das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung durch, in dem das Laserlicht Lk mit einem kleineren Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk ausgestrahlt wird, und führt sie den individuellen Messprozess für das Ausstrahlungsgebiet mit der nächst größeren Ausstrahlungsentfernung durch. Demzufolge kann mit der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Objekt, das nicht einfach durch Ausstrahlung des Laserlichts Lk mit einem Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk erkannt werden konnte, durch Ausstrahlung des Laserlichts Lk, das wie vorstehend beschrieben eine höhere Lichtenergiedichte aufweist, mit einem kleineren Ausstrahlungsgebietswinkel Hrk erkannt werden.
  • Bei der vorstehenden Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels sind außerdem eine Ausstrahlungsdauer in dem Objekterkennungsprozess und eine Ausstrahlungsdauer in dem individuellen Messprozess auf die gleiche Zeitdauer eingestellt. Als Folge hiervon sind eine Ausstrahlungsdauer in dem Objekterkennungsprozess zum Ver-/Messen des gesamten Ausstrahlungsgebiets und eine Ausstrahlungsdauer in dem individuellen Messprozess zum Ver-/Messen jedes einzelnen Objekts gleich, was ermöglicht, dass eine Ausstrahlungsdauer zum individuellen Ver-/Messen eines Objekts innerhalb einer vorbestimmten Messdauer ziemlich ausgedehnt wird. Die Tatsache, dass die Ausstrahlungsdauer ausgedehnt werden kann, bedeutet, dass die Zeitdauer (zweite Zeitdauer) für die Ladungsspeicherung in dem Erfassungsabschnitt 102 ausgedehnt werden kann. Dies kann das S/N-Verhältnis verbessern, um dadurch eine Messung mit einer erhöhten Genauigkeit bereitzustellen. Hier ist die vorbestimmte Messdauer eine Zeitdauer, die zum Abschließen des Objekterkennungsprozesses und des individuellen Messprozesses für ein Ausstrahlungsgebiet erforderlich ist. Die Ausstrahlungsdauer in dem Objekterkennungsprozess und die Ausstrahlungsdauer in dem individuellen Messprozess können als unterschiedliche Ausstrahlungsdauern eingestellt werden, solange die Genauigkeit in dem individuellen Messprozess erhöht werden kann.
  • Wie es vorstehend beschrieben ist, kann außerdem durch Verschmälerung des Öffnungswinkels Hk das S/N-Verhältnis verbessert werden, um dadurch eine Messung mit einer erhöhten Genauigkeit bereitzustellen. Falls das gesamte Ausstrahlungsgebiet mit dem Laserlicht Lk mit einem schmalen Öffnungswinkel Hk abgetastet wird, erhöht sich jedoch eine zum Abtasten des gesamten Ausstrahlungsgebiets notwendige Zeit. Mit der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird in dem Objekterkennungsprozess das gesamte Ausstrahlungsgebiet ge- bzw. vermessen, um Objekte zu erkennen, und wird dann in dem individuellen Messprozess ein Objekt, das zu messen bzw. vermessen ist, ge- bzw. vermessen, indem es mit dem Laserlicht Lk mit einem kleineren Öffnungswinkel Hk bestrahlt wird. Als Folge hiervon kann eine genaue Messung in einer kurzen Zeit durchgeführt werden.
  • Außerdem wird mit der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Objekterkennungsprozess durchgeführt und werden Objekte erkannt, indem unter Reflexionspunkten von Fahrzeugen, Fußgängern und Hindernissen einschließlich der Fahrbahnoberfläche Reflexionspunkte erkannt werden, die von der Fahrbahnoberfläche abweichen. Dann werden in dem individuellen Messprozess nur die erkannten Objekte ge- bzw. vermessen. Demzufolge kann eine genaue Messung ohne eine unnötige Messung eines Objekts durchgeführt werden, das nicht zu messen ist.
  • (Zweites Ausführungsbeispiel)
  • Eine Objektmessvorrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel korrigiert eine Richtung, in der ein Laserlicht Lk ausgestrahlt wird, und einen Öffnungswinkel Lk des Laserlichts Lk basierend auf einem durch die Entfernungsbildinformationen Kj bezeichneten Entfernungsbild. Im Folgenden wird eine Beschreibung eines Betriebs der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einer Korrektur angegeben. 14 ist eine Darstellung, die Funktionen eines Steuerungsberechnungsabschnitts 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darin, dass der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel als ein Korrekturabschnitt 1035 fungiert. Dementsprechend sind eine Konfiguration der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und Funktionen des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme der Funktion als der Korrekturabschnitt 1035, gleich denjenigen des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, und daher wird eine Beschreibung von diesen ausgelassen.
  • 15 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Muster- bzw. Modellbilds Pt zeigt, das zur Korrektur einer Ausstrahlungsrichtung und eines Öffnungswinkels Lk des Laserlichts Lk verwendet wird, das durch die Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgestrahlt wird. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 speichert in einem Speicherabschnitt, der nicht gezeigt ist, ein Muster- bzw. Modellbild Pt, das einem Bezugsausstrahlungsgebiet Khr für eine Korrektur entspricht. Das Musterbild Pt ist ein Bild, das im Vorfeld ausgebildet wird, so dass es ein Bestrahlungsgebiet eines Laserlichts Lk, das von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 in das Bezugsausstrahlungsgebiet Khr ausgestrahlt wird, das durch eine vorbestimmte Bezugsrichtung Kh und einen vorbestimmten Bezugsöffnungswinkel Khk definiert ist, wenn das eigene Fahrzeug im wesentlichen parallel zu einer flachen Fahrbahnoberfläche ist (zum Beispiel, wenn die Bodenfläche des eigenen Fahrzeugs im Wesentlichen parallel zu der flachen Fahrbahnoberfläche ist), auf einem Entfernungsbild bezeichnet. Das Musterbild Pt, das gemäß 15 als ein Beispiel gezeigt ist, ist ein Bild, das im Vorfeld ausgebildet wird, so dass es ein Bestrahlungsgebiet bezeichnet, das erhalten wird, wenn ein Laserlicht Lk von der Objektmessvorrichtung 1, die in der Art und Weise installiert ist, die vorstehend bei dem ersten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist, auf die flache Fahrbahnoberfläche ausgestrahlt wird. Daher weist das gemäß 15 gezeigte Musterbild Pt eine verzerrte Kreisform auf.
  • Wenn ein Korrekturprozess begonnen wird, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031 zunächst, den Erfassungsabschnitt 102 mit einer Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer zu versehen. Wenn die erste Zeitdauer verstreicht, nachdem die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer bereitgestellt wurde, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, den Ausstrahlungsabschnitt 101 anzuweisen, um das Laserlicht Lk mit dem Bezugsöffnungswinkel Khk in der Bezugsrichtung Kh auszustrahlen. Wenn die dritte Zeitdauer verstreicht, nachdem der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 die Anweisung zum Beginnen einer Ladungsspeicherung für die erste Zeitdauer bereitgestellt hat, erfasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 eine in jedem Lichtempfangselement des Erfassungsabschnitts 102 gespeicherte Ladung, wie es bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, und veranlasst er den Entfernungserfassungsabschnitt 1031, Entfernungsbildinformationen Kj zu erzeugen, die das vorgenannte Entfernungsbild bezeichnen.
  • Wenn die Entfernungsbildinformationen Kj erzeugt sind, erlangt der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die erzeugten Entfernungsbildinformationen Kj. Wenn der Korrekturabschnitt 1035 die Entfernungsbildinformationen Kj erlangt hat, erkennt der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 ein Bestrahlungsgebiet des Laserlichts Lk auf dem Entfernungsbild, das durch die erlangten Entfernungsbildinformationen Kj bezeichnet wird. Jedes bekannte Verfahren kann als ein Verfahren zum Erkennen eines Bestrahlungsgebiets des Laserlichts Lk auf dem Entfernungsbild durch den Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 eingesetzt werden. Als ein Beispiel kann ein Musterabgleichverfahren unter Verwendung eines vorbestimmten Bilds eingesetzt werden. In einem solchen Fall kann ein zu verwendendes Bild das Muster- bzw. Modellbild Pt sein.
  • Wenn der Korrekturabschnitt 1035 die Entfernungsbildinformationen Kj erlangt, vergleicht der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 das Bestrahlungsgebiet des Laserlichts Lk auf dem durch die erlangten Entfernungsbildinformationen Kj bezeichneten Entfernungsbild mit dem Bestrahlungsgebiet auf dem Musterbild Pt, das in dem Speicherabschnitt vorab gespeichert ist, der nicht gezeigt ist.
  • Genauer gesagt berechnet der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 die Mitte eines Bestrahlungsgebiets auf einem Entfernungsbild Kg, das durch die Entfernungsbildinformationen Kj bezeichnet wird, wie es gemäß 16A gezeigt ist. Wenn die Mitte des Bestrahlungsgebiets auf dem Entfernungsbild Kg berechnet ist, überlagert der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 das Entfernungsbild Kg und das Musterbild Pt übereinander, und erfasst der Korrekturabschnitt 1035 den Abweichungsbetrag der Mitte des Bestrahlungsgebiets auf dem Entfernungsbild Kg von der Mitte des Bestrahlungsgebiets auf dem Musterbild Pt, wie es gemäß 16B gezeigt ist. Wenn der Korrekturabschnitt 1035 den Abweichungsbetrag der Mitte des Bestrahlungsgebiets erfasst hat, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Korrekturabschnitt 1035, den Ausstrahlungsabschnitt 101 mit einer Anweisung zu versehen, um einen Winkel, der sich aus einer Änderung des Winkels der optischen Achse des Laserlichts Lk gemäß dem erfassten Abweichungsbetrag ergibt, als die Bezugsrichtung Kh einzustellen.
  • Wenn die Bezugsrichtung Kh korrigiert ist, korrigiert der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 den Bezugsöffnungswinkel Khk. 16C ist eine Darstellung, die das Bestrahlungsgebiet auf dem Entfernungsbild und das Bestrahlungsgebiet auf dem Musterbild Pt zeigt, wobei die Mitten der jeweiligen Bestrahlungsgebiete miteinander übereinstimmen. Wenn der Bezugsöffnungswinkel Khk abweicht, tritt eine Abweichung zwischen dem Bestrahlungsgebiet des von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 ausgestrahlten Laserlichts Lk und dem Bestrahlungsgebiet auf dem Musterbild Pt auf, obwohl die Mitten der jeweiligen Bestrahlungsgebiete miteinander zusammenfallen, wie es gemäß 16C gezeigt ist. Der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 erfasst eine Abweichung, die auftritt, wenn die Mitte des Bestrahlungsgebiets des Laserlichts Lk und die Mitte des Bestrahlungsgebiets auf dem Musterbild Pt miteinander zusammenfallen. Wenn der Korrekturabschnitt 1035 den Abweichungsbetrag des Bestrahlungsgebiet des Laserlichts Lk erfasst hat, veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Korrekturabschnitt 1035, den Ausstrahlungsabschnitt 101 mit einer Anweisung zu versehen, um einen Öffnungswinkel Kh, der sich aus einer Veränderung des Öffnungswinkels Lk des Laserlichts Lk gemäß dem erfassten Abweichungsbetrag ergibt, als den Bezugsöffnungswinkel Khk einzustellen.
  • Wenn dieser mit den die Bezugsrichtung Kh und den Bezugsöffnungswinkel Khk bezeichnenden Anweisungen versehen ist, stellt der Ausstrahlungsabschnitt 101 die Bezugsrichtung Kh und den Bezugsöffnungswinkel Khk, die durch die Anweisungen bezeichnet werden, als einen Bezugswert der Richtung der optischen Achse des Laserlichts Lk und einen Bezugswert des Öffnungswinkels Khk ein. Somit strahlt der Ausstrahlungsabschnitt 101 das Laserlicht Lk gemäß einer daraufhin bereitgestellten Anweisung aus.
  • Das Vorstehende ist die Beschreibung des Korrekturprozesses, der durch den Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt wird. Als Nächstes werden Bedingungen beschrieben, unter denen der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den Korrekturprozess beginnt. Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 beginnt den Korrekturprozess, wenn zumindest eine der drei nachstehend beschriebenen Bedingungen erfüllt ist.
  • Die erste Bedingung besteht darin, dass basierend auf einer Veränderung einer Helligkeit in dem Entfernungsbild bestimmt werden kann, dass das eigene Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu der Fahrbahnoberfläche ist. Genauer gesagt veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 jedes Mal, wenn der Entfernungserfassungsabschnitt 1031 Entfernungsbildinformationen Kj erzeugt, den Korrekturabschnitt 1035, die Entfernungsbildinformationen Kj zu erlangen, und zu bestimmen, ob der Veränderungsbetrag der Helligkeitswerte einer Vielzahl von vorbestimmten Bildelementen in dem Entfernungsbild, das wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben erzeugt wird, über eine vorbestimmte Zeitdauer gleich oder kleiner einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Wenn der Korrekturabschnitt 1035 bestimmt, dass der Veränderungsbetrag der Helligkeitswerte der Vielzahl von vorbestimmten Bildelementen in dem Entfernungsbild über die vorbestimmte Zeitdauer gleich oder kleiner dem vorbestimmten Schwellenwert ist, kann der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmen, dass das eigene Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu der Fahrbahnoberfläche ist. Wie vorstehend beschrieben ist das Musterbild Pt ein Bild, das im Vorfeld ausgebildet wird, so dass es ein Bestrahlungsgebiet eines Laserlichts Lk, das von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 in das Bezugsausstrahlungsgebiet Khr ausgestrahlt wird, das durch die vorbestimmte Bezugsrichtung Kh und den vorbestimmten Bezugsöffnungswinkel Khk definiert ist, wenn das eigene Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu einer flachen Fahrbahnoberfläche ist, auf einem Entfernungsbild bezeichnet. Dementsprechend kann der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 eine Korrektur mit einer erhöhten Genauigkeit durchführen, indem der Korrekturabschnitt 1035 veranlasst wird, das Entfernungsbild, das durch die Entfernungsbildinformationen Kj bezeichnet wird, die erzeugt werden, wenn das eigene Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu der Fahrbahnoberfläche ist, mit dem Musterbild Pt zu vergleichen.
  • Die zweite Bedingung besteht darin, dass der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Korrekturabschnitt 1035 veranlasst, die Varianz σ zwischen der Helligkeit jeweiliger Bildelemente zu erhalten, die in jedem unterteilten Gebiet umfasst sind, das als Ergebnis einer Unterteilung des Entfernungsbilds in eine Vielzahl von unterteilten Gebieten erhalten wird, und der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 bestimmen kann, dass die erhaltene Varianz σ gleich oder kleiner einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Zum Beispiel, wenn das Entfernungsbild ein Bildelement umfasst, das einen Helligkeitswert aufweist, der einer Pfütze entspricht, werden Helligkeitswerte über das gesamte Entfernungsbild hinweg in hohem Maße uneinheitlich, was die Möglichkeit erhöht, dass der Korrekturabschnitt 1035 kein genaues Bestrahlungsgebiet des Laserlichts Lk auf dem Entfernungsbild erkennen kann. Daher kann der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 sicher eine genaue Korrektur durchführen, indem er den Korrekturprozess beginnt, wenn der Korrekturabschnitt 1035 bestimmt, dass die Varianz σ zwischen den Helligkeiten der jeweiligen Bildelemente, die in jedem unterteilten Gebiet umfasst sind, gleich oder kleiner dem vorbestimmten Schwellenwert ist.
  • Die dritte Bedingung besteht darin, dass der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 bestimmen kann, dass eine Veränderung einer Ausrichtung bzw. Orientierung des eigenen Fahrzeugs gering ist, indem er einen Beschleunigungssensor, einen Gierratensensor, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und dergleichen verwendet, die an dem eigenen Fahrzeug bereitgestellt sind. Insbesondere veranlasst der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 den Korrekturabschnitt 1035, zu bestimmen, ob eine Beschleunigung, ein Gierwinkel und eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs, welche der Korrekturabschnitt 1035 durch Verwendung des Beschleunigungssensors, des Gierratensensors und des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors erfasst hat, die an dem eigenen Fahrzeug bereitgestellt sind, jeweils gleich oder kleiner einem vorbestimmten Schwellenwert sind oder nicht. Wenn die Beschleunigung, ein Gierwinkel und eine Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs gleich oder kleiner den vorbestimmten Schwellenwerten sind, kann erachtet werden, dass eine Veränderung der Ausrichtung bzw. Orientierung des eigenen Fahrzeugs gering ist, und daher das eigene Fahrzeug im Wesentlichen parallel zu der Fahrbahnoberfläche ist. Somit kann der Korrekturabschnitt 1035 des Steuerungsberechnungsabschnitts 103 aus dem gleichen Grund, wie er in Verbindung mit der vorstehenden ersten Bedingung beschrieben ist, eine Korrektur mit einer erhöhten Genauigkeit durchführen.
  • Das Vorstehende ist die Beschreibung der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Mit der Objektmessvorrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann eine Korrektur automatisch durchgeführt werden, wenn zumindest eine der vorstehend beschriebenen Bedingungen während eines Betriebs erfüllt ist, und somit kann das Laserlicht Lk von dem Ausstrahlungsabschnitt 101 stets mit einem genauen bzw. korrekten Öffnungswinkel in eine genaue bzw. korrekte Richtung ausgestrahlt werden.
  • Bei allen vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde als ein Beispiel ein Fall beschrieben, bei dem die Objektmessvorrichtung 1 an dem Fahrzeug installiert ist. Die Objektmessvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch an jedem beliebigen Objekt installiert sein, solange das Objekt auf der Fahrbahnoberfläche oder einer (Ober-)Fläche vorhanden ist, die äquivalent zu der vorstehend beschriebenen Bezugsebene Km ist.
  • Außerdem wird bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ein Laserlicht als eine Lichtquelle des Ausstrahlungsabschnitts 101 eingesetzt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann jedoch eine LED (lichtausstrahlende Diode) als die Lichtquelle eingesetzt werden.
  • Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel kann die Diffusionsplatte bzw. -scheibe 1014 aus dem Ausstrahlungsabschnitt 101 entfernt sein und kann der Ausstrahlungsabschnitt 101 so konfiguriert sein, dass er ein Laserlicht Lk in ein Gebiet gemäß einer Anweisung ausstrahlt, wie es gemäß 17 gezeigt ist.
  • Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel kann der Ausstrahlungsabschnitt 101, in dem die zweite Reflexionsplatte bzw. -scheibe 1012 festig ist, so konfiguriert sein, dass er ein Laserlicht Lk in ein Gebiet gemäß einer Anweisung ausstrahlt, wie es gemäß 17 gezeigt ist.
  • Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel kann anstelle des Laserlichts Lk als eine elektromagnetische Welle eine Funkwelle ausgestrahlt werden. In einem solchen Fall kann der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Ausstrahlungsabschnitt anstelle der Lichtquelle 1011, der ersten und der zweiten Reflexionsplatte 1012 und 1013, der Diffusionsplatte 1014 und der Linse 1015 konfiguriert sein durch einen Funkwelle-Ausstrahlungsabschnitt, der eine Funkwelle ausstrahlt, erste und zweite Reflexionsplatten, die jeweils die Funkwelle in der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise reflektieren, eine Diffusionsplatte, die die Funkwelle in der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise zerstreut, und eine Linse, die die Funkwelle in der bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Art und Weise ausstrahlt. Zusätzlich kann anstelle der Lichtempfangselemente, die auf dem flachen Träger in einem Gittermuster bzw. Raster angeordnet sind, ein Empfangselement, das imstande ist, eine reflektierte Welle der von dem Ausstrahlungsabschnitt ausgestrahlten Funkwelle zu empfangen, die reflektierte Welle empfangen, um den bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Prozess durchzuführen.
  • Der Steuerungsberechnungsabschnitt 103 kann anstelle der CPU durch eine LSI, einen Mikrocomputer oder dergleichen realisiert werden, die/der vorbestimmte Programmdaten interpretiert und ausführt, die eine Ausführung des vorstehend beschriebenen Prozesses ermöglichen und in einer Speichervorrichtung (einem ROM, einem RAM, einer Festplatte oder dergleichen) gespeichert sind. Außerdem kann die vorstehend beschriebene CPU eine CPU sein, die eine ECU (elektronische Steuereinheit) ausbildet, die an einem mobilen Körper wie etwa einem Kraftfahrzeug installiert ist. In einem solchen Fall können die Programmdaten über ein Speichermedium in die Speichervorrichtung eingeführt werden, oder können sie direkt auf dem Speichermedium ausgeführt werden. Hier kann das Speichermedium folgendes sein: ein Halbleiterspeicher wie etwa ein ROM, ein RAM und ein Flash-Speicher; ein Magnetplattenspeicher wie etwa eine Diskette und eine Festplatte; ein optischer Plattenspeicher wie etwa eine CD-ROM, eine DVD und eine BD; eine Speicherkarte; und dergleichen.
  • Es ist selbstverständlich, dass jede Kombination der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele zulässig ist.
  • Während die Erfindung ausführlich beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht einschränkend. Es ist selbstverständlich, dass zahlreiche weitere Modifikationen und Abwandlungen ersonnen werden können, ohne von dem Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass ein in einem Messbereich vorhandenes Objekt mit einer erhöhten Genauigkeit ge- bzw. vermessen wird, und sie ist auf eine Objektmessvorrichtung anwendbar, die an einem mobilen Körper wie etwa zum Beispiel einem Fahrzeug installiert ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2006-30147 [0003]

Claims (8)

  1. Objektmessvorrichtung, die an einem Fahrzeug installiert ist, mit: einem ersten Ausstrahlungsabschnitt, der eine elektromagnetische Welle mit einem vorbestimmten ersten Öffnungswinkel in ein vorbestimmtes Gebiet ausstrahlt; einem Empfangsabschnitt, der durch in einem Gittermuster angeordnete Empfangselemente eine reflektierte Welle der elektromagnetischen Welle empfängt; einem Entfernungserfassungsabschnitt, der für jedes der Empfangselemente eine relative Entfernung zwischen jedem Empfangselement und einem Reflexionspunkt der reflektierten Welle basierend auf einer Empfangszeitdauer von einer Ausstrahlung der elektromagnetischen Welle bis zu einem Empfang der reflektierten Welle erfasst; einem Berechnungsabschnitt, der Positionsinformationen, die eine Position des Reflexionspunkts bezeichnen, durch Verwendung einer Installationsposition an dem Fahrzeug als Bezug basierend auf zumindest der relativen Entfernung und einem Winkel, in dem der Empfangsabschnitt an dem Fahrzeug installiert ist, berechnet; einem Bezugsebene-Berechnungsabschnitt, der basierend auf einer Ausrichtung des Fahrzeugs eine Ebene, die parallel zu einer Bodenfläche des Fahrzeugs verläuft, als eine Bezugsebene berechnet; einem Erkennungsabschnitt, der basierend auf den Positionsinformationen benachbarte Reflexionspunkte erkennt, wobei ein Höhenunterschied gegenüber der Bezugsebene zwischen den benachbarten Reflexionspunkten gleich oder größer einem ersten vorbestimmten Schwellenwert ist; und einem zweiten Ausstrahlungsabschnitt, der die elektromagnetische Welle mit einem zweiten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, an die Reflexionspunkte ausstrahlt, wenn der Erkennungsabschnitt die Reflexionspunkte erkennt.
  2. Objektmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Ausstrahlungsabschnitt, wenn der Erkennungsabschnitt die Reflexionspunkte erkennt, die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte in einer Reihenfolge ausstrahlt, die bei dem Reflexionspunkt beginnt, der die kleinste relative Entfernung aufweist.
  3. Objektmessvorrichtung gemäß Anspruch 1, zusätzlich mit einem Objekterkennungsabschnitt, der: die durch den Erkennungsabschnitt erkannten Reflexionspunkte derart gruppiert, dass die benachbarten Reflexionspunkte, die über eine Entfernung, die gleich oder kleiner einem vorbestimmten zweiten Schwellenwert ist, voneinander beabstandet sind, in einer Gruppe sind; und die Reflexionspunkte in einer Gruppe als ein Objekt erkennt, wobei der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte des durch den Objekterkennungsabschnitt erkannten Objekts ausstrahlt.
  4. Objektmessvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Reflexionspunkte in einer Reihenfolge ausstrahlt, die bei dem Reflexionspunkt desjenigen Objekts unter durch den Objekterkennungsabschnitt erkannten Objekten beginnt, das am nächsten an der Objektmessvorrichtung ist; und der Entfernungserfassungsabschnitt die relative Entfernung für jedes Objekt in der Reihenfolge erfasst, in der der zweite Ausstrahlungsabschnitt die elektromagnetische Welle an die Objekte ausgestrahlt hat.
  5. Objektmessvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Entfernungserfassungsabschnitt die relative Entfernung für jedes Objekt basierend auf der Empfangszeitdauer zum Empfangen der reflektierten Welle mit der größten Stärke unter reflektierten Wellen erfasst, die von den Reflexionspunkten reflektiert werden, die als das eine Objekt gruppiert wurden.
  6. Objektmessvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der erste Ausstrahlungsabschnitt, nachdem der Entfernungserfassungsabschnitt alle relativen Entfernungen für die jeweiligen Objekte erfasst hat, die elektromagnetische Welle mit einem dritten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, in ein nächstes vorbestimmtes Gebiet ausstrahlt, das unmittelbar auf das vorbestimmte Gebiet folgt.
  7. Objektmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, zusätzlich mit einem Geschwindigkeitserfassungsabschnitt, der basierend auf der letzten relativen Entfernung und der vorher erfassten relativen Entfernung, die jeweils durch den Entfernungserfassungsabschnitt erfasst sind, für jedes Objekt eine relative Geschwindigkeit zwischen der Objektmessvorrichtung und dem Objekt erfasst.
  8. Objektmessverfahren, das in einer an einem Fahrzeug installierten Objektmessvorrichtung durchgeführt wird, wobei das Objektmessverfahren umfasst: einen ersten Ausstrahlungsschritt des Ausstrahlens einer elektromagnetischen Welle mit einem vorbestimmten ersten Öffnungswinkel in ein vorbestimmtes Gebiet; einen Empfangsschritt des Empfangens einer reflektierten Welle der elektromagnetischen Welle durch in einem Gittermuster angeordnete Empfangselemente; einen Entfernungserfassungsschritt des Erfassens einer relativen Entfernung zwischen jedem Empfangselement und einem Reflexionspunkt der reflektierten Welle für jedes der Empfangselemente basierend auf einer Empfangszeitdauer von einer Ausstrahlung der elektromagnetischen Welle bis zu einem Empfang der reflektierten Welle; einen Berechnungsschritt des Berechnens von Positionsinformationen, die eine Position des Reflexionspunkts bezeichnen, durch Verwendung einer Installationsposition an dem Fahrzeug als Bezug basierend auf zumindest der relativen Entfernung und einem Winkel, in dem der Empfangsabschnitt an dem Fahrzeug installiert ist; einen Bezugsebene-Berechnungsschritt des Berechnens einer Ebene, die parallel zu einer Bodenfläche des Fahrzeugs verläuft, als eine Bezugsebene basierend auf einer Ausrichtung des Fahrzeugs; einen Erkennungsschritt des Erkennens von benachbarten Reflexionspunkten basierend auf den Positionsinformationen, wobei ein Höhenunterschied gegenüber der Bezugsebene zwischen den benachbarten Reflexionspunkten gleich oder größer einem vorbestimmten ersten Schwellenwert ist; und einen zweiten Ausstrahlungsschritt des Ausstrahlens der elektromagnetischen Welle mit einem zweiten Öffnungswinkel, der kleiner ist als der erste Öffnungswinkel, an die Reflexionspunkte, wenn die Reflexionspunkte in dem Erkennungsschritt erkannt werden.
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