JP2023535797A - 光学検出装置の送信装置、検出装置、交通機関、および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの監視域（１４）を物体（１８）について電磁波送信信号（２８）を用いて監視するための光学検出装置（１２）の送信装置（２２）に関する。本発明は、検出装置（１２）にも、交通機関（１０）にも、また光学検出装置（１２）を操作するための方法にも関する。送信装置（２２）は、電磁波送信信号（２８）を生成することのできる少なくとも１つの信号源（３２）と、電磁波送信信号（２８）に影響を与えることのできる少なくとも１つの信号影響装置（３４）とを備えている。少なくとも１つの信号影響装置（３４）は、少なくとも１つの信号源（３２）の光軸（３６）を横切る方向で見たときに互いに隣り合う少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を有し、それらのディフューザー区域同士が電磁波送信信号（２８）に関して異なる拡散特性を有している。

Description

本発明は、電磁波送信信号によって少なくとも１つの監視域を物体について監視するための光学検出装置の送信装置であって、
電磁波送信信号を生成することのできる少なくとも１つの信号源を有すると共に、
電磁波送信信号に影響を与えることのできる少なくとも１つの信号影響装置を有している、送信装置に関するものである。

また、本発明は、少なくとも１つの監視域内の物体を電磁波送信信号によって検出するための検出装置であって、
電磁波送信信号を監視域内へと送信することのできる少なくとも１つの送信装置を有し、
監視域内で反射された電磁波送信信号より生じる電磁波受信信号を受信することができると共に、評価装置で処理可能な評価用信号へと電磁波受信信号を変換することのできる少なくとも１つの受信装置を有し、
少なくとも電磁波受信信号に基づいて、監視域についての情報の項目を確認することのできる、少なくとも１つの評価装置を有すると共に、
少なくとも１つの送信装置は、電磁波送信信号を生成することのできる少なくとも１つの信号源と、電磁波送信信号に影響を与えることのできる少なくとも１つの信号影響装置とを有している、検出装置に関するものである。

更に、本発明は、少なくとも１つの監視域内の物体を電磁波信号によって検出するための少なくとも１つの検出装置を有している交通機関に関するものである。

加えて、本発明は、少なくとも１つの監視域内の物体を検出装置を用いて電磁波送信信号によって検出するため方法であって、
少なくとも１つの送信装置を用いて、少なくとも１つの電磁波送信信号が少なくとも１つの監視域内へと送信され、少なくとも１つの信号影響装置を用いて、少なくとも１つの電磁波送信信号が影響を受け、
受信装置を用いて、監視域内で反射された少なくとも１つの送信信号より生じる少なくとも１つの受信信号が受信されると共に、
少なくとも、少なくとも１つの受信された受信信号に基づいて、監視域についての情報の項目が確認される、方法に関するものである。

交通機関の光学検出装置における光学送受信装置は、特許文献１（DE 10 2016 118 481 A1）より知られている。当該送受信装置は、少なくとも１つの送信光ビームを放出するための少なくとも１つの光学送信機と、少なくとも当該少なくとも１つの送信光ビームのビーム方向を変化させるための少なくとも１つの走査ユニットと、少なくとも１つの受信光ビームを受信するための少なくとも１つの光学受信機とを有している。それらは、少なくとも１つの送信機によって放出された送信光ビームであって、当該少なくとも１つの送信機の送信光ビーム経路内に存在し得る物体ないし障害物から反射されたものを、少なくとも１つの受信器が受信光ビームとして受信できるように配置されている。少なくとも１つの走査ユニットは、少なくとも１つの送信機を用いて放射された少なくとも１つの送信光ビームを当該少なくとも１つの走査ユニット内へと第１方向に偏向させるための少なくとも１つの第１信号影響装置と、少なくとも１つの送信光ビームのビーム伝播を第２方向へ変化させるための少なくとも１つの第２信号影響装置とを有している。少なくとも１つの第２信号影響装置は、少なくとも１つの送信光ビームのビーム経路内で少なくとも１つの第１信号影響装置の下流側に配置されている。第１方向と第２方向とは、互いに直交して、ないしは斜角を成して伸びている。

独国特許出願公開第１０２０１６１１８４８１号明細書

本発明は、最初に述べた型式の送信装置、検出装置、交通機関、および方法であって、物体の検出を改善することのできるものを設計する目的に基づいている。

この目的は、本発明によれば、少なくとも１つの信号影響装置は、少なくとも、少なくとも１つの信号源の光軸を横切る方向で見たとき、互いに隣り合う少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域を有し、それらのディフューザー区域同士が電磁波送信信号に関して異なる拡散特性を有している、手法の場合において達成されるものである。

本発明によれば、少なくとも１つの信号影響装置が複数の光学的ディフューザー区域を有している。かくして、それぞれのディフューザー区域に入射した送信信号の信号構成部分に、異なる拡散特性で影響を与えることができる。この場合、それらの信号構成部分同士が、異なるように、拡散され、分散され、位相のずれを与えられ、或いは別のやり方で影響を受けることができる。この場合、異なる拡散特性は、送信信号の対応する各信号構成部分についての異なる信号強度、および／または異なる偏向を引き起こす。このようにして、送信信号の各構成部分を、各ディフューザー区域を用いて、異なる信号強度で異なる方向へ送信することができる。かくして送信装置を、検出装置の作動されるべき作動条件に対して個別的に適合させることができる。かくして物体の検出を、より効率的に機能させることができる。少なくとも１つの信号影響装置は、検出装置の製造中、および／または（特に、交通機関内ないしは交通機関上の）設置位置への取付け中に、既に個別的に適合させることができる。

当該検出装置は、モジュール式に組み立てることができるのが有利である。かくして、特に検出装置の製造時にモジュール式に用いることのできる様々な信号影響装置をもたらすことができる。このようにして、検出装置をより容易に個別化することができる。

送信信号の各信号成分は、送信信号の伝播方向を横切る（特に、信号源の光軸を横切る）それぞれの送信信号のプロファイルと関連している。

信号源の下流側における送信信号の伝播の主方向が、信号源の光軸と平行ないしは軸沿いに伸びていることができるのが有利である。

作動条件は、検出装置の（特に、交通機関内ないしは交通機関上の）設置位置、および／または検出装置の方向決めとすることができるのが有利である。かくして、特に少なくとも１つの監視域における各境界までの距離を考慮に入れることができる。特に、少なくとも１つの監視域は、地表によって一方向を境界付けられることができる。また、少なくとも１つの監視域内に位置して検出レンジの限界を定める交通機関の部品類を考慮に入れることができる。

少なくとも１つのディフューザー区域が、そこに入射する送信信号の信号構成部分を拡張させることができるのが有利である。このようにして、相応により広い視野を同時に照射することができる。

監視域についての情報の項目が、監視域内の物体における物体情報の項目（特に、検出装置に対する物体の距離、方向、および／または速度）を含むことができるのが有利である。また、監視域についての情報の項目は、物体が検出されない旨の情報を含んでいることもできる。更に、監視域についての情報の項目は、検出レンジが、特に視覚的な悪化（例えば、霧や降水など）によって限定されてしまうことを含むこともできる。

光学検出装置は、信号飛行時間法によって作動することができるのが有利である。信号飛行時間法によって作動する光学検出装置は、飛行時間システム（ＴＯＦ）、光による検出と測距システム（ＬｉＤＡＲ）、レーザーによる検出と測距システム（ＬａＤＡＲ）などとして具現化して、そのように呼ぶこともできる。信号飛行時間から距離を確認することができるのである。

検出装置は、所謂フラッシュ型システム、特にフラッシュＬｉＤＡＲとして具現化することができるのが有利である。この場合、少なくとも１つの信号影響装置の全ディフューザー区域を同時に照射する少なくとも１つの信号源を用いて、少なくとも１つの送信信号を放出することができる。少なくとも１つの信号影響装置の出射側では、少なくとも１つの送信信号の対応して影響を受けた信号構成部分が、少なくとも１つの監視域の一部ないしは少なくとも１つの監視域全体に亘って同時に照射することができる。

それに代えて、検出装置を走査システムとして具現化することができる。この場合、各ディフューザー区域を、従って少なくとも１つの監視域を、送信信号で連続的に走査することができる。この目的のために、送信信号の伝播方向を各ディフューザー区域に亘って回動させることができる。この場合、少なくとも１つの検出装置（特に、走査装置）や偏向鏡装置などを用いることができる。

検出装置は、レーザー式測距システムとして具現化することができるのが有利である。レーザー式測距システムは、少なくとも１つの送信装置の信号源として、少なくとも１つのレーザー（特に、ダイオードレーザー）を有することができる。少なくとも１つのレーザーは、特にパルス化された送信ビームを送信信号として送信するのに用いることができる。レーザーは、人間の目に可視の、ないしは不可視の波長範囲内で送信信号を放出するのに用いることができる。従って、少なくとも１つの受信装置における少なくとも１つの受信機は、放出光の波長のために設計されたセンサー、特にラインセンサーやエリアセンサー、とりわけ（アバランシェ）フォトダイオード、フォトダイオード・リニアアレイ、ＣＣＤセンサー、アクティブピクセルセンサー（特に、ＣＭＯＳセンサー）などを有することができる。レーザー式測距システムは、レーザースキャナーとすることができるのが有利である。レーザースキャナーは、特にパルス化されたレーザービームで監視域を走査することができる。

本発明は、交通機関、特に自動車両において有利に用いることができる。本発明は、陸上用交通機関（特に自動車、トラック、バス、自動二輪車など）、航空機（特にドローン）、および／または船舶において有利に用いることができる。本発明はまた、自律的ないしは少なくとも部分的に自律的に操作されることのできる交通機関においても用いることができる。但し、本発明は交通機関に限定されるものでない。静止状態での運用および／またはロボット工学において用いることもできるのである。

検出装置は、交通機関の少なくとも１つの電子制御装置、特に運転支援システムおよび／またはシャシー制御システムおよび／または運転者情報システムおよび／または駐車支援システムおよび／またはジェスチャー認識などに対して接続されることができるか、或いはそのような装置やシステムの一部であることができるのが有利である。このようにして、交通機関の諸機能のうち少なくとも一部を、自律的ないしは部分的に自律的に働かせることができる。

検出装置は、静止した、ないしは移動している物体、特に、交通機関、人物、動物、植物、障害物、道路の凹凸（特に、窪みや岩石）、道路境界、交通標識、開放スペース（特に、開放駐車スペース）、ないしは降水などを検出するのに用いることができる。

有利な実施形態において、
少なくとも１つのディフューザー区域は、電磁波送信信号を拡散させることのできる少なくとも１つの拡散手段を有することができるか、若しくは、その拡散手段から成ることができ、
および／または、
少なくとも１つのディフューザー区域は、電磁波送信信号を分散させることのできる少なくとも１つの分散手段を有することができるか、若しくは、その分散手段から成ることができ、
および／または、
少なくとも１つのディフューザー区域は、電磁波送信信号に関する拡散特性を予め決めることのできる少なくとも１つの分散性光学構造を有することができる。ディフューザー区域に入射した送信信号の信号構成部分を、拡散手段および／または分散手段で意図的に拡散させることができるのである。かくして、少なくとも１つの信号影響装置の出射側における送信信号の方向および／または信号強度に意図的に影響を与えることができる。

知られているように、分散性光学的構造は、光ビーム（特に、送信信号）を賦形することのできる構造である。これは、光格子での分散の形態で成し遂げられる。この場合、各分散性光学的構造を個別的に設計することができる。それら分散性光学的構造は、当該分散性光学的構造への入射角および／または入射箇所に応じて、入射光ビームのビーム方向を当該分散性光学的構造によって相応に変化させるようなやり方で実施することができる。分散性光学的構造は、伝達および／または反射にて作用させることができる。

少なくとも１つのディフューザー区域が分散性光学素子を有することができるか、若しくは当該光学素子から成ることができるのが有利である。

更なる有利な実施形態においては、少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域が、監視域の少なくとも２つの異なる範囲と関連付けられることができる。このようにして、それぞれのディフューザー区域に入射した送信信号を、対応する拡散特性を用いて対応する範囲内で導くことができる。このようにして、検出装置の既存の作動条件ないしは予期される作動条件への、より優れた個別的な適合を満たすことができる。

更なる有利な実施形態において、当該送信装置は、少なくとも２つの異なる範囲についてのそれぞれの信号強度をもたらすことができる。このようにして、それぞれの範囲で必要とされる信号強度で送信信号をそれぞれ釣り合うように送信することができる。信号強度は、対応する範囲での検出レンジに適合させることができる。より長い検出レンジに対しては、より短い検出レンジに対してよりも高い信号強度が必要とされるのである。かくして、信号強度を周辺条件に対して意図的に適合させることができる。如何なる事情にせよ（特に、障害物、例えば地表などによって）検出レンジの限定される範囲では、より弱い信号強度が必要とされる。かくして、少なくとも１つの信号源によって生成される送信信号の全体的な信号強度を、監視域の各範囲へと適切に配分することができる。

更なる有利な実施形態においては、少なくとも１つの信号源の光軸を横切って見る少なくとも２つの直交方向において、少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域同士が互いに隣り合って配置されていることができる。このようにして、送信信号の各信号構成部分を、光軸を横切る２つの空間的な方向において監視域の各範囲へ意図的に関連付けることができる。

検出装置が交通機関との関連において用いられる場合、各ディフューザー区域の拡散特性を、当該交通機関のあり得る作動状況（特に、運転状況）に応じて予め決めることができるのが有利である。このようにして、検出装置を用いた測定の効率を向上させることができる。

交通機関近傍の近距離場範囲については、送信信号の対応する信号構成部分の信号強度を、関連したディフューザー区域の対応する拡散特性によって制限することができる。

交通機関の行程については、交通機関前方の進行方向の監視域に対して１００ｍ以上の大きさに及ぶ検出レンジを当該監視域の遠距離場範囲について予め決めることができる。対応する信号構成部分の信号強度を、対応するディフューザー区域を用いて増強させることができるのである。このようにして、交通機関の前方の物体（特に、先行している交通機関）を容易に認識することができる。

ある範囲における検出レンジが、作動に関連した障害物によって制限されることもあり得る。交通機関の検出装置においては、地表と関連付けられるディフューザー区域が相応の拡散特性を有することができる。その拡散特性によって、監視域の対応する範囲（特に、地表範囲）において、送信信号の対応する信号構成部分の信号強度が低下させられるのである。

交通機関の上方にある監視域の範囲と関連付けられるディフューザー区域は、それらの区域を用いて送信信号の対応する信号構成部分がより低い信号強度で送信されるよう、予め決めておくことができる。交通機関の高さより上に位置した物体は、一般的には衝突の危険性を引き起こさないことから、より重要性の低いものなのである。

更に本発明によれば、当該目的は、少なくとも１つの信号影響装置は、少なくとも１つの信号源の光軸を横切る方向で見たとき、互いに隣り合う少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域を有し、それらのディフューザー区域同士が電磁波送信信号に関して異なる拡散特性を有している、検出装置の場合に達成されるものである。

有利な一実施形態において、少なくとも１つの送信装置はフラッシュ型送信装置であることができる。このようにして、少なくとも１つの送信信号を、監視域の複数の範囲内へと同時に送信することができる。かくして、対応した各範囲を、測定中に同時に調べることができる。

更に、当該目的は本発明によれば、本発明による送信装置を少なくとも１つ有した少なくとも１つの検出装置を有している交通機関の場合に達成されるものである。

その上、当該目的は本発明によれば、少なくとも１つの送信源を用いて、少なくとも１つの送信信号が、少なくとも１つの信号影響装置における少なくとも２つのディフューザー区域のうちの少なくとも１つへと送信され、少なくとも、少なくとも１つのディフューザー区域へ入射した少なくとも１つの送信信号の信号構成部分が、少なくとも１つのディフューザー区域の拡散特性に応じて拡散される、方法の場合に達成されるものである。

本発明によれば、少なくとも１つの送信信号の少なくとも１つの信号構成部分が、対応する少なくとも１つのディフューザー区域を用いて影響を受けさせられる。この場合、少なくとも、少なくとも１つの送信信号の当該信号構成部分を、信号強度および／または伝播方向に関して変化させることができる。かくして、少なくとも１つの送信信号を、監視域の対応する範囲と少なくとも釣り合うように関連付けることができる。この場合、信号強度を対応する範囲に対して適合させることができる。かくして、長い検出レンジが必要とされる（特に、遠距離場の）範囲を、意図的に、相応に高められた信号強度を有する送信信号の信号構成部分を用いて走査することができる。

更に、本発明による送信装置、本発明による検出装置、本発明による交通機関、本発明による交通機関、および本発明による方法との関連において示される特徴および利点、並びに、それぞれの有利な諸実施形態は、この場合、互いに相応のやり方で通用し、その逆もまた同様である。もちろん、個々の特徴や利点同士を互いに組み合わせることができ、その場合、個々の効果同士の総和を超えて行く更なる有利な効果が現れるかもしれない。

本発明の更なる利点、特徴、および詳細は、本発明の例示的な諸実施形態が図面を参照してより詳細に説明される以下の解説から明らかとなるであろう。当業者はまた、図面、明細書、および特許請求の範囲において組み合わせて開示されている諸特徴を個々適切に考慮すると共に、更なる有意義な組合せを成すようにそれらの特徴同士を組み合わせもするであろう。

運転支援システムと、自らの進行方向左隣の監視域を監視するためのＬｉＤＡＲシステムとを有した車両の模式的正面図。 運転支援システムおよびＬｉＤＡＲシステムを有した図１の車両の模式的機能図。 図１の車両の正面図におけるＬｉＤＡＲシステムの送信装置を詳細に示す模式図。 図１および図２のＬｉＤＡＲシステムにおける送信装置を用いて送信された送信信号の正規化された水平方向の強度プロファイルが、当該ＬｉＤＡＲシステムの主軸線に対する水平方向角度に亘って示された、模式的な強度－角度グラフ。 図１および図２のＬｉＤＡＲシステムにおける送信装置を用いて送信された送信信号の正規化された鉛直方向の強度プロファイルが、当該ＬｉＤＡＲシステムの主軸線に対する鉛直方向角度に亘って示された、模式的な強度－角度グラフ。

各図において、同一の構成要素には同一の参照符号が付されている。

図１は、例として乗用車両の形態をした車両１０の正面図を示している。図２は、車両１０の機能図を示している。

向きを判りやすくするために、直交ｘ－ｙ－ｚ座標系の対応する各座標軸が図１から図５に示されている。図示の例示的な諸実施形態においては、例えば、ｘ軸が車両１０の車両縦軸線の方向に伸び、ｙ軸が車両横軸線に沿って伸び、ｚ軸が車両鉛直軸線に沿って空間的に上方へｘ－ｙ平面に直交して伸びている。自動車両１０が水平な道路上で走行状態にあるとき、ｘ軸およびｙ軸は空間的に水平に伸び、ｚ軸は空間的に鉛直に伸びている。

車両１０は、例えばＬｉＤＡＲシステム１２の形態の光学検出装置を有している。ＬｉＤＡＲシステム１２は、例えば車両１０の上方域内の側方に配置され、車両１０の進行方向１６の左隣に位置した監視域１４内の方を向いている。ＬｉＤＡＲシステム１２は、物体１８について監視域１４を監視するのに用いることができる。ＬｉＤＡＲシステム１２は、車両１０上の別の位置で異なる配置や向きとすることもできる。車両１０は、複数の異なる検出装置を有することもできる。

ＬｉＤＡＲシステム１２は、静止した、ないしは移動している物体１８、例えば、交通機関、人物、動物、植物、障害物、道路の凹凸（特に、窪みや岩石）、道路境界、交通標識、開放スペース（特に、開放駐車スペース）、降水などを検出することができる。

更に、車両１０は運転支援システム２０を有している。運転支援システム２０を用いて、車両１０の諸機能を自律的ないしは部分的に自律的に作動させることができる。運転支援システム２０は、ＬｉＤＡＲシステム１２に対して機能的に接続されている。かくして、ＬｉＤＡＲシステム１２を用いて検出された監視域１４についての情報の諸項目を運転支援システム２０へ伝達することができる。監視域１４についての情報の諸項目は、運転支援システム２０が、例えば車両１０の（例えば、駆動、操舵、および制動に関する）運転機能を支援するために用いることができる。

監視域１４についての情報の諸項目は、例えば監視域１４内に諸物体１８が位置しているかどうかについての情報の項目を含むことができる。監視域１４内で物体１８が検出された場合、監視域１４についての情報の諸項目は、検出された物体１８についての物体情報の諸項目を含むことができる。物体１８の物体情報の諸項目（ＬｉＤＡＲシステム１２を用いて確認することのできるもの）は、例えば車両１０に対しての、即ちＬｉＤＡＲシステム１２に対しての各物体１８の距離、速度、および方向をそれぞれ含むことができる。物体１８の方向は、例えば各基準軸線に対する角度として特定することができる。例えば、当該方向を特徴付けるのに、車両１０の車両横軸線に対しての方位角や、車両鉛直軸線に対しての仰角を特定することができる。

ＬｉＤＡＲシステム１２は、例えば送信装置２２、受信装置２４、および電子制御・評価装置２６を備えている。

送信装置２２を用いて電磁波送信信号２８を送信することができる。送信信号２８は例えば、（例えば近赤外の）波長を有するパルス化されたレーザービームである。

例えば、ＬｉＤＡＲシステム１２は、送信信号２８を用いてより広域を照射する、所謂フラッシュＬｉＤＡＲシステムである。

受信装置２４を用いて、監視域１４内（例えば物体１８上）でＬｉＤＡＲシステム１２の方向へ反射された送信信号２８を、電磁波受信信号３０として、対応する電気的な評価信号へと変換することができる。電気的な評価信号は、ＬｉＤＡＲシステム１２の電子制御・評価装置２６へ送信して、その装置によって処理することができる。

制御・評価装置２６は、ＬｉＤＡＲシステム１２を制御するための、また電気的な評価信号を処理するための手段を備えている。それに代えて、制御するための手段と、評価するための手段とを別々に具体的することもできる。制御装置と評価装置とを互いに別々に実施することができるのである。制御するための、また評価するための手段は、ソフトウェアにおいて、またハードウェアにおいて実施される。制御・評価装置２６の各部、ないしは制御・評価装置２６の全体を、車両１０の電子制御装置と（例えば、運転支援システム２０とも）組み合わせることもできる。

監視域１４についての情報、ないしは検出された物体１８についての物体情報の諸項目は、ＬｉＤＡＲシステム１２を用いて、受信信号３０、ないしは電気的な評価信号から、それぞれ得ることができる。かくして、例えば、送信信号２８の送信と、対応する受信信号３０の受信との間の飛行時間が確認されるところの信号飛行時間法によって、ＬｉＤＡＲシステム１２に対する物体１８の距離を確認することができる。

図３では、送信装置２２は、一定の縮小率では示されておらず、例としてｘ軸方向で詳細に正確な角度では示されていない。送信装置２２は、信号源３２と信号影響装置３４とを備えている。

信号源３２は例えば、送信信号２８を生成することのできるレーザーダイオードを備えている。送信装置２２は、２つ以上の信号源３２、例えば複数のレーザーダイオードを有することもできる。送信信号２８は、信号源３２の光軸３６の方向に信号影響装置３４へと送信される。光軸３６は、例えばｙ軸と平行に、従って車両横軸線と平行に伸びている。送信信号２８の光軸３６を横切る（従って、自らの伝播方向を横切る）拡張範囲は、送信信号２８が信号影響装置３４の入射側３８を完全に照射するように予め決められている。信号源３２の下流側で信号影響装置３４の上流側における送信信号２８の伝播方向が、図３に矢印で示されている。

信号影響装置３４は、例えば分散性光学的構造として実施される。分散性光学的構造は、ＬｉＤＡＲシステム１２の作動の必要条件に対して個別的に適合させることができる。

信号影響装置３４は、例えば４つのディフューザー区域（図３で見て下から上へと、地表ディフューザー区域４０ａ、近距離場ディフューザー区域４０ｂ、遠距離場ディフューザー区域４０ｃ、および高所ディフューザー区域４０ｄ）を備えている。ディフューザー区域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，および４０ｄは、それぞれ光軸３６を横切って（例えば、ｘ－ｚ平面と平行に）広がっている。ディフューザー区域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，および４０ｄは、ｚ軸方向に見て互いに隣接して、図３の例示では上下に並んで配置されている。ディフューザー区域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，および４０ｄはそれぞれ、ｘ軸と平行に同じ幅に亘って、ｚ軸と平行に異なる高さで広がっている。

ディフューザー区域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，および４０ｄ同士が、送信信号２８に関して異なる拡散特性を有している。例えば、ディフューザー区域４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，および４０ｄを用いて、異なり合ったやり方で送信信号２８を偏向させることができるのである。

図３において地表ディフューザー区域４０ａへ入射する送信信号２８の構成部分は、対応した分散性光学的構造によって、地表４２（例えば、道路）に向かって下方へ地表信号構成部分２８ａとして分散され、鉛直方向に（従って、ｚ軸と平行な方向に）拡張される。地表信号構成部分２８ａは、監視域１４の地表範囲４４ａを照射する。地表範囲４４ａは、地表４２によって境界を定められると共に、（例えば、車両１０の高さにおよそ相当する）約２ｍの地表検出レンジ４６ａ（図１に示す）まで広がっている。また、地表信号構成部分２８ａの地表信号強度Ｉｎｔ＿ａが、地表範囲４４ａを地表検出レンジ４６ａまで照射するのに十分であるよう、地表ディフューザー区域４０ａを用いて調節される。

それぞれの検出レンジは、あり得る物体１８をＬｉＤＡＲシステム１２がそこまでは検出することのできるＬｉＤＡＲシステム１２からの距離である。検出レンジは、例えば発せられた送信信号の反射がその範囲内では期待されるところの測定領域の長さによって、予め決めることができる。

近距離場ディフューザー区域４０ｂへ入射する送信信号２８の構成部分もまた、対応した分散性光学的構造によって、地表４２の方向に近距離場信号構成部分２８ｂとして（地表範囲４４ａの隣りに位置した）近距離場範囲４４ｂ内へ分散され、鉛直方向に拡張される。近距離場信号構成部分２８ｂは、監視域１４の近距離場範囲４４ｂを照射する。近距離場範囲４４ｂは、地表４２において境界を定められると共に、例えば約１０ｍの近距離場検出レンジ４６ｂまで広がっている。また、近距離場信号構成部分２８ｂの近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂが、近距離場範囲４４ｂを近距離場検出レンジ４６ｂまで照射するのに十分であるよう、近距離場ディフューザー区域４０ｂを用いて調節される。近距離場検出レンジ４６ｂは地表検出レンジ４６ａよりも長いので、近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂは地表信号強度Ｉｎｔ＿ａよりも相応に強くなっている。

遠距離場ディフューザー区域４０ｃへ入射する送信信号２８の構成部分は、対応した分散性光学的構造によって、遠距離場信号構成部分２８ｃとして遠距離場範囲４４ｃ内へ分散され、鉛直方向に拡張される。遠距離場信号構成部分２８ｃは、監視域１４の遠距離場範囲４４ｃを照射する。遠距離場範囲４４ｃは、車両１０の隣へ、例えば約４０ｍの遠距離場検出レンジ４６ｃまで広がっている。遠距離場範囲４４ｃは、ＬｉＤＡＲシステム１２の主軸線４８の上下に広がっている。当該主軸線４８は、例えばｙ軸と平行に（一般的には、空間的に水平に）伸びている。遠距離場範囲４４は、例えば約２５°の鉛直方向開口角５０を有している。また、遠距離場信号構成部分２８ｃの遠距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｃが、遠距離場範囲４４ｃを遠距離場検出レンジ４６ｃまで照射するのに十分であるよう、遠距離場ディフューザー区域４０ｃを用いて調節される。遠距離場検出レンジ４６ｃは近距離場検出レンジ４６ｂよりも長いので、遠距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｃは近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂよりも相応に強くなっている。

高所ディフューザー区域４０ｄへ入射する送信信号２８の構成部分は、対応した分散性光学的構造によって、高所信号構成部分２８ｄとして斜め上方に高所範囲４４ｄ内へ分散され、鉛直方向に拡張される。高所範囲４４ｄは、遠距離場範囲４４ｃの上に位置している。高所信号構成部分２８ｄは、監視域１４の高所範囲４４ｄを照射する。高所範囲４４ｄは、例えば約１０ｍの高所検出レンジ４６ｄまで広がっている。高所範囲４４ｄには、もっと長い検出レンジは必要とされない。高所範囲４４ｄ内にあり得る物体１８は、車両１０よりも上に位置していて、衝突の危険性はないからである。従って一般的には、この高さで１０ｍを超える距離に位置した物体１８を検出することの重要性もないのである。また、高所信号構成部分２８ｄの高所信号強度Ｉｎｔ＿ｄが、高所範囲４４ｄを高所検出レンジ４６ｄまで照射するのに十分であるよう、高所ディフューザー区域４０ｄを用いて調節される。高所検出レンジ４６ｄは近距離場検出レンジ４６ｂと略同じ長さなので、高所信号強度Ｉｎｔ＿ｄは相応に近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂと略同じ強さになっている。

強度－角度グラフが、例として図４に示されている。そのグラフでは、信号影響装置３４を用いて拡散された送信信号２８の正規化された水平方向の強度プロファイルが、ＬｉＤＡＲシステム１２の主軸線４８に対しての水平方向角度に亘って示されている。主軸線４８が水平方向角度０°となっている。ＬｉＤＡＲシステム１２の水平方向の開口角は、例えば約１１０°である。地表信号強度Ｉｎｔ＿ａ、近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂ、遠距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｃ、および高所信号強度Ｉｎｔ＿ｄの正規化された水平方向の強度プロファイルは例として同一であり、それぞれ図４の例示に対応するものとなっている。

強度－角度グラフが、例として図５に示されている。そのグラフでは、信号影響装置３４を用いて拡散された送信信号２８の正規化された鉛直方向の強度プロファイルが、ＬｉＤＡＲシステム１２の主軸線４８に対しての鉛直方向角度に亘って示されている。例えば、主軸線４８が鉛直方向角度０°となっている。ＬｉＤＡＲシステム１２の鉛直方向の開口角は、例えば約８０°である。正規化された鉛直方向の強度プロファイルは、地表信号強度Ｉｎｔ＿ａ、近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂ、遠距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｃ、および高所信号強度Ｉｎｔ＿ｄそれぞれの強度プロファイルで構成されている。正規化された鉛直方向の強度プロファイルは、およそ鉛直方向角度５°から３０°の間で最大値を有している。当該角度範囲に亘っての最大値の延長は、遠距離場範囲４４の約２５°の開口角５０に相当するものである。

受信装置２４は、（例えば、光学レンズの形態の）光学撮像系、（例えば、ＣＣＤチップの形態の）受信機、および電子的な構成部品類を有している。光学系は、受信機２４と監視域１４との間に設置されている。

監視域１４内の物体１８を検出するための方法においては、送信信号２８が、送信装置２２を用いて生成され、信号影響装置３４へと送信される。各ディフューザー区域（即ち、地表ディフューザー区域４０ａ、近距離場ディフューザー区域４０ｂ、遠距離場ディフューザー区域４０ｃ、および高所ディフューザー区域４０ｄ）を用いて、対応する送信信号２８の構成部分がそれぞれ、地表信号構成部分２８ａ、近距離場信号構成部分２８ｂ、遠距離場信号構成部分２８ｃ、および高所信号構成部分２８ｄとして、それぞれ各自の強度（即ち、地表信号強度Ｉｎｔ＿ａ、近距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｂ、遠距離場信号強度Ｉｎｔ＿ｃ、および高所信号強度Ｉｎｔ＿ｄ）で、それぞれ対応する監視域１４の範囲（即ち、地表範囲４４ａ、近距離場範囲４４ｂ、遠距離場範囲４４ｃ、および高所範囲４４ｄ）内へと拡散されて導かれる。

地表信号構成部分２８ａ、近距離場信号構成部分２８ｂ、遠距離場信号構成部分２８ｃ、および高所信号構成部分２８ｄ（監視域１４内の物体１８に入射したもの）は、相応に反射され、受信装置２４を用いて、対応した受信信号３０として受信され、電気的な評価信号へと変換される。電気的な評価信号は、制御・評価装置２６へ送信される。制御・評価装置２６を用いて、当該評価信号から当該物体１８の物体情報の諸項目（具体的には、検出された物体１８の、ＬｉＤＡＲシステム１２に対する距離、方向、および速度）が確認される。

物体情報の諸項目は、運転支援システム２０へ送信される。運転支援システム２０を用いて、物体情報の諸項目に基づいて車両１０の対応する運転機能が影響を受ける（例えば、制御されたり調節されたりする）。かくして車両１０を自律的ないしは部分的に自律的に運転させることができるのである。

Claims (9)

1. 電磁波送信信号（２８）によって少なくとも１つの監視域（１４）を物体（１８）について監視するための光学検出装置（１２）の送信装置（２２）であって、
   電磁波送信信号（２８）を生成することのできる少なくとも１つの信号源（３２）を有すると共に、
   前記電磁波送信信号（２８）に影響を与えることのできる少なくとも１つの信号影響装置（３４）を有している、
   送信装置（２２）において、
   前記少なくとも１つの信号影響装置（３４）は、少なくとも前記少なくとも１つの信号源（３２）の光軸（３６）を横切る方向で見たとき、互いに隣り合う少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を有し、それらのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）同士が前記電磁波送信信号（２８）に関して異なる拡散特性を有している、ことを特徴とする送信装置（２２）。
2. 少なくとも１つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、電磁波送信信号（２８）を拡散させることのできる少なくとも１つの拡散手段を有しているか、若しくは、その拡散手段から成っている、
   および／または、
   少なくとも１つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、電磁波送信信号（２８）を分散させることのできる少なくとも１つの分散手段を有しているか、若しくは、その分散手段から成っている、
   および／または、
   少なくとも１つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記電磁波送信信号（２８）に関する拡散特性を予め決めることのできる少なくとも１つの分散性光学構造を有している、ことを特徴とする請求項１記載の送信装置（２２）。
3. 少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）が、前記監視域（１４）の少なくとも２つの異なる範囲（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ）と関連付けられている、ことを特徴とする請求項１または２記載の送信装置（２２）。
4. 前記少なくとも２つの異なる範囲（４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ）についてのそれぞれの信号強度（Ｉｎｔ＿ａ，Ｉｎｔ＿ｂ，Ｉｎｔ＿ｃ，Ｉｎｔ＿ｄ）をもたらす、ことを特徴とする請求項３記載の送信装置（２２）。
5. 前記少なくとも１つの信号源（３２）の光軸（３６）を横切る少なくとも２つの直交方向で見たときに、少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）同士が互いに隣り合って配置されている、ことを特徴とする前記請求項のうちいずれか一項に記載の送信装置（２２）。
6. 少なくとも１つの監視域（１４）内の物体（１８）を電磁波送信信号（２８）によって検出するための検出装置（１２）であって、
   電磁波送信信号（２８）を前記監視域（１４）内へと送信することのできる少なくとも１つの送信装置（２２）を有し、
   前記監視域（１４）内で反射された電磁波送信信号（２８）より生じる電磁波受信信号（３０）を受信することができると共に、評価装置（２６）で処理可能な評価用信号へと電磁波受信信号（３０）を変換することのできる少なくとも１つの受信装置（２４）を有し、
   少なくとも前記電磁波受信信号（３０）に基づいて、前記監視域（１４）についての情報の項目を確認することのできる、少なくとも１つの評価装置（２６）を有すると共に、
   前記少なくとも１つの送信装置（２２）は、電磁波送信信号（２８）を生成することのできる少なくとも１つの信号源（３２）と、前記電磁波送信信号（２８）に影響を与えることのできる少なくとも１つの信号影響装置（３４）とを有している、
   検出装置（１２）において、
   前記少なくとも１つの信号影響装置（３４）は、少なくとも前記少なくとも１つの信号源（３２）の光軸（３６）を横切る方向で見たとき、互いに隣り合う少なくとも２つの異なる光学的ディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を有し、それらのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）同士が前記電磁波送信信号（２８）に関して異なる拡散特性を有している、ことを特徴とする検出装置（１２）。
7. 少なくとも１つの送信装置（２２）はフラッシュ型送信装置（２２）である、ことを特徴とする請求項６記載の検出装置（１２）。
8. 少なくとも１つの監視域（１４）内の物体（１８）を電磁波信号によって検出するための少なくとも１つの検出装置（１２）を有している交通機関（１０）において、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の送信装置（２２）を少なくとも１つ有した少なくとも１つの検出装置（１２）を有している、ことを特徴とする交通機関（１０）。
9. 少なくとも１つの監視域（１４）内の物体（１８）を検出装置（１２）を用いて電磁波送信信号（２８）によって検出するため方法であって、
   少なくとも１つの送信装置（２２）を用いて、少なくとも１つの電磁波送信信号（２８）が前記少なくとも１つの監視域（１４）内へと送信され、少なくとも１つの信号影響装置（３４）を用いて、前記少なくとも１つの電磁波送信信号（２８）が影響を受け、
   受信装置（２４）を用いて、前記監視域（１４）内で反射された少なくとも１つの送信信号（２８）より生じる少なくとも１つの受信信号（３０）が受信されると共に、
   少なくとも前記少なくとも１つの受信された受信信号（３０）に基づいて、前記監視域（１４）についての情報の項目が確認される、方法において、
   前記少なくとも１つの送信源を用いて、前記少なくとも１つの送信信号（２８）が、前記少なくとも１つの信号影響装置（３４）における少なくとも２つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）のうちの少なくとも１つへと送信され、前記少なくとも１つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の拡散特性に応じて、少なくとも、前記少なくとも１つのディフューザー区域（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）へ入射した前記少なくとも１つの送信信号（２８）の信号構成部分が拡散される、ことを特徴とする方法。

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