光谱测定装置的制作方法

专利名称：光谱测定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将从测定对象发出的光作为光谱进行测定的光谱测定装置，例如是搭载于车辆等移动体的光谱测定装置。
背景技术：
近年来，在应用于汽车等车辆的行驶辅助技术中，将本车的周边状况拍摄成可视图像的CCD相机等摄像装置以搭载于本车的方式进行使用。在这样的行驶辅助技术中， 首先，通过该摄像装置所拍摄到的可视图像的图像处理生成关于本车周边的行人或信号器等、行驶辅助所需的对象物的信息，并根据如此生成的信息来执行与本车的周边状况相对应的行驶辅助。另一方面，沿本车周边行走的行人的状况，例如人数、体型、姿态、携带品、移动的方向等，通常会随着每次拍摄到的本车周边的可视图像而变化。此外，如果本车的行驶状况，例如本车的转弯方向或本车所行驶的道路的属性发生改变的话，且不用说上述行人，连设置于道路的信号器在本车周边的可视图像中的形状、尺寸都会发生变化。因此，在将行驶辅助所需的对象物从含有该对象物的拍摄对象的可视图像中检测出的方式中，对象物的检测精度本身就很低，从而导致行驶辅助自身欠缺精度的结果。因此，在上述的行驶辅助技术中，为了提高行驶辅助的精度，期望实现提高对象物的检测精度的技术。另外，在依据对象物所具有的光学特性来识别对象物的技术中，如专利文献1所示，作为以用于地球上的土壤调查等的目的而搭载于人造卫星的光谱测定装置，已知有使用高光谱传感器(hyperspectral sensor)的技术。在专利文献1所记载的高光谱传感器中，例如，以下述方式来检测光谱根据波长对来自对象物的光进行分光，且使每一波长的光的强度与其波长对应。也就是，作为对象物的光学特性，取得波长连续的光谱。图10是示出作为这种光谱测定装置的高光谱传感器的光学结构的一个例子的结构图。如图10所示，在搭载于人造卫星的高光谱传感器100的内部，沿着光的行进方向按顺序配置有入射口 111、反射镜112、聚光器113、遮蔽板114、准直仪115、分光器116、成像器117以及测定器118。构成高光谱传感器100的这些构成要素的各要素构成为在与作为通过这些构成要素的光束的代表的虚拟光线、即光轴(沿图10的左右方向延伸)交叉的一个方向上，光学特性连续。在具有这样的结构的高光谱传感器100中，由作为测定对象的地表面亦即对象物120反射后的太阳光的一部分首先经过入射口 111入射到装置内，并借助反射镜112的反射作用被向聚光器113引导。入射到聚光器113的光借助聚光器113 的聚光作用而被朝向遮蔽板114聚光，借助遮蔽板114的遮蔽作用，仅朝向单狭缝IHa的光被向准直仪115引导。由此，经过单狭缝IHa后的光借助准直仪115的光学作用被形成为平行光并被向分光器116引导，并借助分光器116的分光作用而被分成各波长成分。由分光器116分光后的各波长成分(波长成分λ a 波长成分λ b)借助成像器117的成像作用被成像在测定器118的根据各个波长所划分的各区域、例如CCD影像传感器或CMOS影像传感器等所具有的各受光元件118a、118b。
也就是，在这样的高光谱传感器100中，聚光器113所聚集的光中的仅通过了单狭缝IHa的光的光谱被测定。换言之，仅来自沿着在单狭缝IHa中光学特性连续的方向、即单狭缝IHa的长度方向Dm的条状的测定部分120a的光会被上述单狭缝11 从来自地表面亦即对象物120的光中提取。于是，只有关于条状的测定部分120a的光学信息被每次输入到高光谱传感器100中。于是，通过沿人造卫星的飞行方向反复进行对一维的测定部分 120a的光谱测定，而利用高光谱传感器100来测定二维地表面亦即对象物120的光学特性。专利文献1 日本特开2006-145362号公报然而，在上述的高光谱传感器100中，高光谱传感器100相对于对象物120移动的方向为测定部分120a的排列方向。进而，作为光谱的测定对象的二维范围会始终受此移动方向Dr制约。因此，当测定两个以上的互不相同测定部分120a沿与移动方向Dr不同的方向排列的测定对象的光谱之际，例如测定包含行人、信号器在内的本车周边的一个场景等这样的测定对象之际，将不得不采用使上述单狭缝IHa沿与长度方向Dm交叉的方向进行扫描的扫描方式。图11(a) (b) (c)是将单狭缝11 的这种扫描的一个例子与光学作用一起示出的作用图。如图11(a)所示，通过按照以对象物120的上端的测定部分120a为物点、以设置于遮蔽板114的单狭缝IHa为像点的形式配置单狭缝114a，从而首先测定对象物120的上端的测定部分120a的光谱。接着，通过以遮蔽板114每次移动单狭缝11 的宽度的方式反复进行扫描，如图11(b)所示，依次测定对象物120的从上端到下端的各测定部分120a 的光谱。进而，如图11(c)所示，通过按照以对象物120的下端的测定部分120a作为物点、 以设置于遮蔽板114的单狭缝IHa作为像点的形式配置单狭缝114a，遍及对象物120的上下方向的整个宽度测定光谱。这样，即便是测定部分沿与移动方向不同的方向排列的场景， 若采用与该场景对应地使单狭缝IHa进行扫描的方式，则能够测定该场景的光谱。另外，在图10中，以仅遮蔽板114每次移动单狭缝11 的宽度的方式来反复进行扫描，但是并不局限于此，还存在遮蔽板114、准直仪115，分光器116、成像器117以及测定器118以呈一体地相对于固定的单狭缝IHa移动的方式来反复进行扫描的情况。然而，即便采用这种扫描，当测定一个场景的光谱之际，仍然需要耗费单狭缝11 的扫描所需的时间。因此，在由比单狭缝IHa的扫描所需的时间短的时间构成的场景中， 结果是无法测定光谱。特别是，如果高光谱传感器100被搭载于车辆等移动体，且基于测定结果来进行移动的辅助，则关于一个场景的光谱的测定赶不上对于移动的辅助，结果是该移动的辅助在精度方面极为欠缺。

发明内容
本发明正时鉴于上述实际情况而形成的，其目的在于提供一种对于由两个以上的互不相同的测定部分构成的测定对象，能够缩短测定来自各测定部分的光的光谱测定所需的测定时间的光谱测定装置。为了达成上述目的，根据本发明的光谱测定装置的主旨在于，具备狭缝组，其具有两条以上的狭缝；分光器，该分光器按照每条上述狭缝对由上述狭缝组提取出的光进行分光；以及测定器，该测定器测定由上述分光器分光后的每条上述狭缝的光的各成分的强度。针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象，各狭缝从来自该测定对象的光中提取来自上述各测定部分的光。根据具有这样的结构的光谱测定装置，针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象，无需使狭缝移动即可测定来自各测定部分的光的光谱。因此，与例如使单狭缝移动而测定来自各测定部分的光的光谱的结构相比，能够缩短各光谱的测定时间。另外，由于来自各测定部分的光的光谱在互为相同的时机被测定，因此能够实时地进行遍及测定对象的大范围的光谱测定。另外，如果将这样的光谱测定装置搭载于移动体，则能够实时地进行所要求的移动状态下的光谱测定。因此，如果利用光谱的测定结果进行移动体的移动辅助，则可提高该移动辅助的精度。并且，光谱测定装置的主旨在于，上述狭缝组是上述光谱测定装置所具备的两组以上的互不相同的狭缝组中的一组，上述光谱测定装置还具备狭缝切换器，该狭缝切换器能够在上述两组以上的互不相同的狭缝组中切换使待分光的光透射至上述分光器的一组狭缝组。如果测定对象中的测定部分的位置、数量等互不相同，则来自该测定部分的光的位置、数量也互不相同。为了从来自测定对象的光中提取出这种光，需要使狭缝组中的狭缝的位置或数量等也互不相同。针对该点，根据该光谱测定装置，能够借助利用狭缝切换器进行的切换而将使待由分光器分光的光透射的一个狭缝组、即测定用的狭缝组切换成两个以上的互不相同狭缝组中的任意狭缝组。因此，即便为两个以上的互不相同测定对象的情况， 只要两个以上的互不相同狭缝组的中的任意狭缝组能够适用于各测定对象，即可测定各测定对象的光谱。由此，与例如具有单个狭缝组的结构相比，在测定部分的位置、数量等这样的测定部分的属性方面能够扩大自由度。并且，光谱测定装置的主旨在于，该光谱测定装置还具备狭缝控制器，该狭缝控制器根据与上述测定部分的属性相对应的控制值来控制由上述狭缝切换器进行切换的方式。根据该光谱测定装置，狭缝切换器是否变更测定用的狭缝组、或者狭缝切换器将测定用的狭缝组切换为哪一组狭缝组这样的由狭缝切换器进行切换的方式，能够借助利用狭缝控制器进行的控制而与测定部分的属性相对应地进行控制。因此，即便为测定部分的位置、数量等这样的测定部分的属性互不相同的多个测定对象的情况，仍能够利用适于测定部分的属性的狭缝组进行实时的光谱测定。并且，该光谱测定装置的主旨在于，上述狭缝控制器根据上述测定对象与上述狭缝组之间的距离来决定上述测定部分的属性。测定对象的空间范围随着从光谱测定装置到测定对象的距离变长而变大，相反， 随着从光谱测定装置到测定对象的距离变短而变小。在有效地利用这样的测定对象的空间范围的方面，优选为测定部分的位置、数量等这样的测定部分的属性根据测定对象的空间范围、也就是从光谱测定装置到测定对象的距离而互不相同。例如当测定对象的范围在空间上增大时，如果遍及测定对象的广阔范围散布有多个测定部分，能够对在空间上较大的测定对象整体进行光谱测定，能够有效地利用在空间上大的测定对象进行测定。相反，如果测定对象的范围在空间上较小时，如果以少数的测定部分完成光谱测定，则能够有效地利用预先在空间上缩小了的测定对象进行测定。根据该光谱测定装置，测定部分的属性基于测定对象与狭缝组之间的距离而由狭缝控制器决定。若为这样的结构，则能够基于测定对象与狭缝组之间的距离来对测定用的狭缝组的变更的方式进行控制，因此能够实时地有效地利用上述的测定对象的范围进行光谱测定。并且，光谱测定装置的主旨在于，上述测定器包括两个以上的受光元件，该两个以上的受光元件按照每条上述狭缝来接受由上述分光器分光后的光的各个成分，而且，上述光谱测定装置还具备距离可变器，该距离可变器能够变更上述分光器与上述测定器之间的距离。由分光器分光后的光以朝向测定器而其截面扩大的形式行进。因此，测定器的受光面积将随着测定器远离分光器而增大，相反，将随着测定器靠近分光器而变小。进而，接受被分光后的光的受光元件的数量、即测定结果的数据量也随着测定器远离分光器而变大，相反，随着测定器靠近分光器而变小。另外，当测定器的受光面积小的情况下，更多的成分入射到单个受光元件，因此成分分辨率降低，相反，如果测定器的受光面积大，更少的成分入射到单个受光元件，因此成分分辨率升高。根据该光谱测定装置，能够利用距离可变器来变更分光器与测定器之间的距离。 由此，与例如分光器与测定器之间的距离被固定的结构相比，能够扩大测定结果的数据量或各成分的分辨率的自由度。并且，光谱测定装置的主旨在于，该光谱测定装置还具备距离控制器，该距离控制器根据与上述狭缝组的属性相对应的控制值来控制由上述距离可变器进行变更的方式。如上所述，接受分光后的光的受光元件的数量、即测定结果的数据量随着测定器远离分光器而变大，相反，随着测定器靠近分光器而变小。为了将测定数据的数据量抑制在恒定量以下，优选为在强度的测定中所使用的受光元件的数量被抑制在恒定量以下。例如，当互相邻接的狭缝彼此间的距离变短时，测定器所接受的光束彼此间的距离也变短，接受该光束的受光元件的数量也变多。此时，如果分光器与测定器之间的距离变短，则能够减少如此增加的受光元件的数量，能够将测定数据的数据量抑制在恒定量。并且，当互相邻接的狭缝彼此间的距离变长时，测定器所接受的光束彼此间的距离也变长，接受该光束的受光元件的数量减少。此时，如果分光器与测定器之间的距离变长，则能够增加这样减少的受光元件的数量，能够使测定数据的数据量为恒定量。并且，为了将各成分的分辨率维持在恒定值以上，优选在强度的测定中所使用的受光元件的数量被维持在恒定量以上。如上所述，当互相邻接的狭缝彼此间的距离变长时， 测定器所接受的光束彼此间的距离也变长，接受该光束的受光元件的数量减少。此时，如果分光器与测定器之间的距离变长，则能够增加如此减少的受光元件的数量，能够降低单个受光元件所接受的成分的数量。根据该光谱测定装置，能够利用距离控制器与狭缝组的属性相对应地对是否使分光器与测定器之间的距离变长、或者是否使分光器与测定器之间的距离变短这样的利用距离可变器进行变更的方式。若为这样的结构，即便为搭载有互相邻接的狭缝彼此间的距离、 狭缝的数量这样的属性互不相同的多个狭缝组的结构，也能够根据狭缝组的属性来对分光器与测定器之间的距离进行控制，能够实现上述的数据量的调整和成分分辨率的调整。并且，光谱测定装置的主旨在于，该光谱测定装置还具备带通滤波器，该带通滤波器仅将测定波段的波长成分朝上述分光器引导。
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担心例如在通过多个狭缝中的各狭缝后的光彼此之间测定波段的波长成分与测定波段以外的波长成分发生干涉而损害测定器的测定精度。但是，根据该光谱测定装置，由于仅测定波段的波长成分被向分光器引导，因此，在通过各狭缝后的光彼此间，能够避免在比分光器靠后的位置产生测定波段以外的光与测定波段的光之间的干涉。因此，能够提高与各成分的强度相关的精度，进而能够提高光谱的精度。此外，由于用于抑制干涉的结构无需设置于分光器、测定器，因此分光器、测定器的结构变得简单。并且，光谱测定装置的主旨在于，在该光谱测定装置中，上述带通滤波器构成为随着互相邻接的上述狭缝彼此的间隔变短而使上述测定波段变窄的结构。当互相邻接的狭缝彼此的间隔变短时，通过各狭缝后的光束彼此的间隔自然也变短。例如与互相邻接的狭缝彼此的间隔变长的情况相比，担心由分光器分光后的各成分容易在比测定器靠前的位置发生干涉。但是，根据该光谱测定装置，由于随着互相邻接的狭缝彼此的间隔变短而带通滤波器使测定波段变窄，因此能够抑制上述的干涉。并且，光谱测定装置的主旨在于，在该光谱测定装置中，上述两条以上的狭缝各自具备将通过该狭缝后的光变换成会聚光或平行光的光学元件。当互相邻接的狭缝彼此的间隔变短时，通过各狭缝后的光束彼此的间隔自然也变窄，因此担心通过狭缝后的光束与通过邻接于该狭缝的其他狭缝后的光束容易在比分光器靠前的位置发生干涉。但是，根据该光谱测定装置，由于利用各狭缝所具有的光学元件将通过该狭缝后的光束变换成会聚光或平行光，因此能够抑制上述的干涉。并且，该光谱测定装置的主旨在于，在上述狭缝组中，上述两条以上的狭缝在它们的排列方向上偏靠在一起。根据该光谱测定装置，由于两条以上的狭缝在它们的排列方向上偏靠在一起，因此，即便是对于由偏靠在一起的两个以上的互不相同的测定部分构成的测定对象，也能够实时地进行光谱测定。并且，光谱测定装置的主旨在于，上述两组以上的互不相同的狭缝组各自所具有的上述狭缝的条数互不相同。根据该光谱测定装置，两组以上的互不相同狭缝组所具有的狭缝的条数互不相同。由此，即便是对于测定部分的数量互不相同的两个以上的测定对象，也能够实时地进行光谱测定。并且，光谱测定装置的主旨在于，该光谱测定装置被搭载于移动体。移动体从移动体的周边接受的光的特性尤其会因向其周边照射的光的特性、进而是接受该光的周边的光学特性而变化。进而，向移动体的周边照射的光、构成移动体的周边的构成要素这样的移动体的周边的状况会因移动体的移动状况而随时变化。根据该光谱测定装置，能够借助其所具有的实时的光谱测定以来自移动体的周边的光的光谱与移动体的移动状况相对应的方式进行测定。


图1是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第1实施方式的光学结构的结构图。图2是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第2实施方式的遮蔽板的平面构造的平面图。
图3是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第2实施方式的光学结构的结构图。图4是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第3实施方式的光学结构的结构图。图5是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第4实施方式的光学结构的结构图。图6是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第4实施方式的测定对象的一个例子的示意图。图7是示出本发明所涉及的光谱测定装置的第5实施方式的整体结构的框图。图8是示出在本发明所涉及的光谱测定装置的第5实施方式中所执行的光谱的测定步骤的流程图。图9是示出变更例的光谱测定装置的遮蔽板的立体构造的立体图。图10是示出以往的作为光谱测定装置的高光谱传感器被搭载于人造卫星的情况下的光学结构的一个例子的结构图。图11中，(a) (b) (c)是以往的作为光谱测定装置的高光谱传感器被搭载于车辆等移动体的情况下的、将设置于遮蔽板的单狭缝的扫描的一个例子与光学作用一起示出的作用图。
具体实施例方式(第1实施方式)以下，参照图1对本发明所涉及的光谱测定装置的第1实施方式进行详细说明。首先，参照图1，对本实施方式的光谱测定装置10所具备的光学结构进行说明。光谱测定装置10构成为将聚光器11、遮蔽器12、带通滤波器13、分光器14以及测定器15沿来自测定对象20的光的行进方向按照该顺序进行配置的形式。构成光谱测定装置10的这些构成要素的各要素被构成为在与作为通过这些要素的光束的代表的虚拟光线、即光轴(沿图1的左右方向延伸)交叉的一个方向上，光学特性连续。也就是，构成光谱测定装置10的这些构成要素沿与图1的纸面垂直的方向延伸。聚光器11是由透镜等光学元件构成的光学系统，能将测定对象20本身所发出的光或测定对象20所反射的光、即来自测定对象20的光无损失地汇集或使其会聚，并且具有使其所汇集的光指向靠后的光学元件亦即遮蔽器12的功能。遮蔽器12由遮蔽板1 构成，该遮蔽板1 具有相对于靠后的光学元件亦即带通滤波器13遮蔽来自聚光器11的光中的一部分光的部分、和使来自聚光器11的光中的其他部分的光向该带通滤波器13通过的部分。并且，该遮蔽板12a中的使光通过的部分由具有两条以上的狭缝12b的狭缝组12G构成。构成狭缝组12G的两条以上的狭缝12b分别为沿与光所行进的方向交叉的一个方向(狭缝12b的长度方向Dm)、例如与图1的纸面垂直的方向延伸的透孔，且沿与光所行进的方向交叉的另一方向(狭缝12b的宽度方向Dw)、例如图1中的上下方向等间隔排列。构成该狭缝组12G的各狭缝12b具有将通过该狭缝12b的光变换成每条狭缝12b的平行光的准直透镜、或者将通过该狭缝12b的光变换成每条狭缝 12b的会聚光的会聚透镜这样的光学元件12c。也就是，该遮蔽器12具有使来自聚光器11 的光中的一部分光作为每条狭缝12b的平行光或会聚光指向靠后的光学元件亦即带通滤波器13的功能。带通滤波器13是相对于决定的波段亦即测定波段的光具有高透射率，而相对于测定波段以外的光具有低透射率的滤波器。另外，此处的测定波段是指为了识别测定对象 20而预先设定的波长的波段，例如是不仅包含可视波段还包含不可视波段的波段，是包含构成来自识别对象的光的特征性的波长的波段。该带通滤波器13具有将通过狭缝组12G 后的光作为每条狭缝12b的光而使其指向靠后的光学元件亦即分光器14的功能。分光器14是使测定波段的光分散成连续的成分亦即针对各个波长的成分的分光光学系统。该分光器14具有在狭缝12b的宽度方向Dw使每条狭缝12b的光L分散成各个波长的成分(波长成分λ a 波长成分λ b)，并且使其作为每条狭缝12b的光L指向靠后的光学元件亦即测定器15的功能。测定器15是沿与分光器14的光轴正交的两个方向、也就是狭缝12b的长度方向 Dm与宽度方向Dw排列有受光元件的CCD影像传感器或CMOS影像传感器。该测定器15配置成下述形式在狭缝12b的宽度方向Dw，每条狭缝12b的互不相同波长成分分别入射到互不相同的受光元件。并且，该测定器15配置成下述形式在狭缝12b的长度方向Dm，来自测定对象20上的互不相同位置的光分别入射到互不相同的受光元件。在具有这样的结构的光谱测定装置10中，来自测定对象20的各部分的光首先入射到聚光器11。入射到聚光器11后的光借助聚光器11的聚光作用而被朝向遮蔽器12聚光，只有朝向狭缝组12G的光借助遮蔽器12的作用通过各光学元件12c。如此被狭缝组12G 提取出的光借助光学元件12c的光学作用被形成为平行光或会聚光，进而被向带通滤波器 13引导。在入射到带通滤波器13的光中，借助带通滤波器13的滤波作用，仅测定波段的光被向分光器14引导，进而借助分光器14的分光作用被分成波长成分Xa 波长成分Xb 的光。另外，在本实施方式中，带通滤波器13使波长从400nm到2500nm的波段区域的光通过。由分光器14分光后的每条狭缝12b的各波长成分被与该狭缝12b对应的测定器15的各受光元件接受。也就是，在该光谱测定装置10中，利用狭缝12b从自测定对象20发出并由聚光器 11聚光而得到的光之中将来自沿长度方向Dm延伸的条状的测定部分的光提取出来。进而， 由于具有该功能的狭缝12b沿宽度方向Dw排列有两条以上，因此来自同样沿宽度方向Dw 排列的两个以上的测定部分的光会在互为相同的时机被提取出来。因此，根据具有该结构的光谱测定装置10，对于来自沿长度方向Dm延伸的两个以上的互不相同的测定部分的光， 能够在互为相同的时机测定它们的光谱。在此，如上所述，在图11所示的以往的高光谱传感器100中，当测定作为对象物 120的一个场景的光谱之际，至少需要耗费遍及对象物120的整个区域对与单狭缝IHa对应的一个测定部分120a进行扫描而需要的时间。例如，假设单狭缝11 的一次移动需要 0. 033秒的时间，并且，如果借助单狭缝11 的400次移动来测定一个场景的光谱，则该一个场景的光谱测定需要约13秒。如此一来，为了测定一个场景的光谱，将不得不使高光谱传感器100与对象物120相对静止约13秒的时间。对于这点，如果在本实施方式的光谱测定装置10搭载有400条狭缝12b，则完全不需要进行如上所述的狭缝的扫描，因此能够实时地测定一个场景所包含的各测定部分的光谱。并且，即便是未搭载有400条狭缝12b的结构，只要搭载有两条以上的狭缝12b，即可降低如上所述的狭缝12b的扫描的次数，因此能够缩短光谱的测定所需的时间。另外，在这样的光谱测定装置10中，如果不使狭缝组12G进行扫描，则测定对象20中的空间分辨率与构成狭缝组12G的狭缝12b的条数相当。并且，测定对象20的波长分辨率与接受来自一条狭缝12b的光L的受光元件中的、沿宽度方向Dw排列的受光元件的个数相当。例如，光谱测定装置10中的测定器15由沿长度方向Dm以及宽度方向Dw排列成矩阵状的受光元件构成，形成为沿长度方向Dm具有300个受光元件、且沿宽度方向Dw具有 300个受光元件的测定器。在这样的结构中，当设定构成狭缝组12G的狭缝12b的条数为5 条时，五个测定部分分别被沿长度方向Dm虚拟地分割成300个区域。进而，来自测定对象 20的光的光谱会被分解成来自5条X300个空间的光的光谱。并且，由于接受来自1条狭缝12b的光L的受光元件中的、沿宽度方向Dw排列的受光元件的个数为300个/5本=60 个，因此，来自构成测定对象20的各测定部分的光的光谱由60个波长成分构成。因此，通过变更构成狭缝组12G的狭缝12b的条数，能够变更测定对象20的空间分辨率。并且，通过变更接受来自1条狭缝12b的光L的受光元件中的、沿宽度方向Dw排列的受光元件的个数，能够变更测定对象20中的波长分辨率。如上所述，根据第1实施方式所涉及的光谱测定装置，可得到如下效果。(1)光谱测定装置10具备狭缝组12G，该狭缝组12G具有两条以上的狭缝12b，针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象20，利用各条上述狭缝，从来自测定对象20的光中提取来自各测定部分的光。进而，光谱测定装置10具备分光器14，该分光器 14按照狭缝12b对由狭缝组12G提取出的光进行分光，以及测定器15，该测定器15测定由分光器14分光后的每条狭缝12b的各波长成分的强度。因此，针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象20，无需使狭缝12b移动，即可测定来自各测定部分的光的光谱。 因此，与使单狭缝移动并且测定来自各测定部分的光的光谱的结构相比，能够缩短各光谱的测定时间。并且，即便在使狭缝12b移动的情况下，只要搭载有两条以上的狭缝12b，则与使单狭缝移动的次数相比能够降低移动的次数，因此能够缩短光谱的测定所需的时间(2)此外，由于来自各测定部分的光的光谱在互为相同的时机被测定，因此能够实时地进行遍及测定对象20的大范围的光谱测定。另外，如果将这样的光谱测定装置10搭载于移动体，则能够实时地进行所要求的移动状态下的光谱测定。因此，如果利用光谱的测定结果进行移动体的移动辅助，即可提高该移动辅助的精度。(3)光谱测定装置10具备仅将测定波段的波长成分向分光器14引导的带通滤波器13。担心若在通过多个狭缝12b中的各狭缝的光彼此之间测定波段的波长成分与测定波段以外的波长成分发生干涉，则会损害测定器15的测定精度。针对该点，在本实施方式中，利用上述的带通滤波器13仅将测定波段的波长成分向分光器14引导，因此，在比分光器14靠后的位置，能够避免在通过各狭缝12b后的光彼此之间发生测定波段以外的光与测定波段的光之间的干涉。因此，能够提高与各成分的强度相关的精度，进而能够提高光谱的精度。此外，由于用于抑制干涉的结构无需设置于分光器14、测定器15，因此分光器14、测定器15的结构变得简单。(4)光谱测定装置10的两条以上的狭缝12b分别具备将通过狭缝12b后的光变换成会聚光或平行光的光学元件12c。当相互邻接的狭缝12b彼此的间隔窄时，通过各狭缝 12b后的光束彼此的间隔自然也变窄，因此，担心通过狭缝12b后的光束与通过邻接于该狭缝12b的其他狭缝12b后的光束容易在比分光器14靠前的位置发生干涉。针对该点，在本实施方式中，各狭缝12b所具有的光学元件12c将通过该狭缝12b后的光束变换成会聚光或平行光，因此能够抑制这样的干涉。(第2实施方式)接下来，使用图2和图3对本发明所涉及的光谱测定装置的第2实施方式进行说明。另外，第2实施方式形成为如下的结构具备与第1实施方式不同的遮蔽器12，此外， 还具备狭缝切换器22以及匹配器23。其他的基本结构与第1实施方式相同，因此以下仅针对其变更点进行详细说明。如图2所示，在构成遮蔽器12的圆板状的遮蔽板12a，沿遮蔽板12a的周方向等间隔地配置有从中心开始呈放射线状地延伸的4个狭缝组12G。构成4个狭缝组12G中的各狭缝组的狭缝12b的条数、间隔以及方向互不相同。具体而言，在4个狭缝组12G中的3 个狭缝组12G(图2的上方、左方、以及下方的狭缝组12G)中，沿与遮蔽板12a的径向正交的方向延伸的两条以上的狭缝12b沿径向等间隔地排列。进而，这3个狭缝组12G在狭缝 12b的条数以及间隔方面互不相同。另一方面，在与这3个狭缝组12G不同的一个狭缝组 12G(图2的右方的狭缝组12G)中，沿遮蔽板12a的大致径向延伸的两条以上的狭缝12b沿与径向正交的方向等间隔地排列。在遮蔽板1 的中心连接有狭缝切换器22，该狭缝切换器22能够使遮蔽板12a以遮蔽板1 的轴线为旋转中心沿其周方向每次旋转90°。此外，通过利用狭缝切换器22使遮蔽板1 旋转，从而在上述4个狭缝组12G中切换为了进行分光而使光L朝分光器14透射的一个狭缝组、即测定用的狭缝组12G。如图3所示，在聚光器11、带通滤波器13、分光器14以及测定器15连接有能够使这些各构成要素分别以其光轴为旋转中心在90°的活动范围进行正转以及反转的匹配器 23。进而，当具有沿遮蔽板12a的大致径向延伸的狭缝12b的狭缝组12G(图2的右方的狭缝组12G)成为测定用的狭缝组12G时，匹配器23使上述各构成要素分别以其光轴为旋转中心正转90°。并且，从该状态起，当具有沿与遮蔽板12a的径向正交的方向延伸的狭缝 12b的狭缝组12G(图2的上方、左方、或者下方的狭缝组12G)成为测定用的狭缝组12G时， 匹配器23使上述各构成要素分别以其光轴为旋转中心反转90°。也就是，匹配器23使聚光器11、带通滤波器13、分光器14、以及测定器15分别旋转，以形成聚光器11、带通滤波器 13、分光器14以及测定器15的各自的光学特性连续的方向与狭缝12b的长轴方向一致的形态。进而，当具有n条(图3中η = 3)狭缝12b的狭缝组12G(图2的上方的狭缝组 12G中η = 3)成为测定用的狭缝组12G时，来自与η条狭缝12b对应的η个位置的测定部分20a的光由各狭缝12b在互为相同的时机提取出来。因此，根据具有该结构的光谱测定装置10，能够在互为相同的时机测定来自η个位置的测定部分20a的光的光谱。在此，若测定对象20中的测定部分20a的位置、数量等互不相同，则来自该测定部分20a的光的位置、数量也会互不相同。为了从来自测定对象20的光中提出取这样的光， 需要使狭缝组12G中的狭缝12b的位置、数量等也互不相同。对于该点，根据本实施方式的光谱测定装置10，通过利用狭缝切换器22进行切换，能够将测定用的狭缝组12G切换成4 个互不相同狭缝组12G中的任意狭缝组。因此，即便在对两个以上的互不相同测定部分20a 进行测定的情况下，只要对4个狭缝组12G进行切换而其中某狭缝组能够适用于测定对象20的测定的话，即可测定它们的光谱。如上所述，根据第2实施方式的光谱测定装置10，除了从第1实施方式得到的上述 ⑴ ⑷的效果外，还可得到如下效果。(5)光谱测定装置10具备4个互不相同的狭缝组12G、以及狭缝切换器22。狭缝切换器22能够将测定用的狭缝组12G切换成4个互不相同的狭缝组12G中的任意狭缝组。 也就是，通过利用狭缝切换器22进行切换，能够将测定用的狭缝组12G切换为4个互不相同的狭缝组12G中的任意狭缝组。因此，即便在对两个以上的互不相同的测定对象20进行测定的情况下，通过将4个互不相同的狭缝组12G中的任意狭缝组适用于各测定对象20，即可测定它们的光谱。如此一来，与例如具有单个狭缝组12G的结构相比，本实施方式在测定部分20a的位置、数量等这样的测定部分20a的属性方面能够扩大自由度。(6)在光谱测定装置10中，狭缝12b的条数在3个狭缝组12G (图2的上方、左方、 下方的狭缝组12G)中互不相同。根据这样的结构，具有互不相同的条数的狭缝12b的狭缝组12G能够在单个光谱测定装置10中加以利用，因此能够在单个光谱测定装置10中切换空间分辨率。(7)并且，当互相邻接的狭缝12b彼此的间隔窄时，来自互相邻接的狭缝12b的光束彼此的间隔也变窄。此外，当伴随着带通滤波器13的变更而测定波段变宽时，被分光后的光的在宽度方向Dw的宽度也会变宽。因此，例如在尽管被分光后的光的在宽度方向Dw 的宽度变宽、但互相邻接的狭缝12b彼此的间隔固定的情况下，担心来自互相邻接的狭缝的光彼此在比分光器14靠后的位置发生干涉。对于该点，在本实施方式的光谱测定装置10 中，由于能够切换互相邻接的狭缝12b彼此的间隔，因此也能够抑制上述的干涉。(8)在光谱测定装置10的3个狭缝组12G(图2的上方、左方、下方)与剩余的一个狭缝组12G(图2的右方)中，狭缝12b的长轴方向针对测定对象20而互不相同。进而， 匹配器23使聚光器11、带通滤波器13、分光器14、以及测定器15分别旋转，以形成聚光器 11、带通滤波器13、分光器14以及测定器15的各自的光学特性连续的方向与狭缝12b的长轴方向一致的形态。根据这样的结构，狭缝12b的长轴方向互不相同的狭缝组12G彼此能够在单个光谱测定装置10中加以利用。也就是，在单个光谱测定装置10中，能切换测定部分20a的长轴方向。(第3实施方式)接下来，使用图4对本发明所涉及的光谱测定装置的第3实施方式进行说明。另外，第4实施方式是具备距离可变器M的结构，其他的基本的结构与第1实施方式相同，因此以下对其变更点进行详细说明。如图4所示，在光谱测定装置10的测定器15连结有能够变更分光器14与测定器 15之间的距离的距离可变器M。距离可变器M能够使测定器15沿光轴的方向在测定器 15最大程度地远离分光器14的位置(图4中双点划线所示的位置)、与测定器15最大程度的接近分光器14的位置(图4中实线所示的位置)之间移动。另外，测定器15最大程度地远离分光器14的位置是以来自一个狭缝12b的波长成分Xa、Xb与来自邻接于该狭缝12b的另一狭缝12b的波长成分λ a、λ b不会在比受光元件靠前的位置干涉为条件而设定的。在此，由分光器14分光后的光以朝向测定器15而截面沿宽度方向Dw扩大的形式
12行进。因此，测定器15中的受光面积会随着测定器15远离分光器14而变大，相反，又会随着测定器15靠近分光器14而变小。进而，接受被分光后的光的受光元件的数量、即测定结果的数据量也会随着测定器15远离分光器14而增多，相反，又会随着测定器15靠近分光器14而减少。另外，当测定器15的受光面积小的情况下，因更多的波长成分入射到单个受光元件，因此波长成分的分辨率降低，相反，当测定器15的受光面积大的情况下，因更少的波长成分入射到单个受光元件，因此波长成分的分辨率升高。例如，假设当测定器15与分光器14之间的距离伸长至第1距离La的情况下，接受来自一个狭缝12b的光的受光元件的在宽度方向Dw的数量为第1元件数ka。并且，假设当测定器15与分光器14之间的距离缩短至第2距离Lb的情况下，接受来自一个狭缝12b 的光的受光元件的在宽度方向Dw的数量为第2元件数1Λ。这样一来，第2距离Lb处的受光元件的数量、即第2元件数1Λ与第1距离La处的受光元件的数量、即第1元件数ka相比，减少了与测定器15处的受光面积变小的量相对应的数量。另外，此时，在构成第2元件数1Λ的各受光元件中入射有比构成第1元件数ka的各受光元件多的波长成分，因此，构成第2元件数1Λ的各受光元件的波长成分的分辨率降低。这样，通过使测定器15移动来缩短分光器14与测定器15之间的距离，因此能够在保持狭缝12b的数量、即测定对象20中的空间分辨率的同时减少光谱的数据量。与此相对，借助通过使测定器15移动来伸长分光器14与测定器15之间的距离，能够在保持狭缝 12b的数量、即测定对象20中的空间分辨率的同时提高波长成分的分辨率。如上所述，根据第3实施方式所涉及的光谱测定装置10，除了由第1实施方式得到的上述⑴ ⑷的效果外，还能够得到如下的效果。(9)该光谱测定装置具备能够变更分光器14与测定器15之间的距离的距离可变器对。因此，能够借助距离可变器M来变更分光器14与测定器15之间的距离。由此，与例如分光器14与测定器15之间的距离被固定的结构相比，光谱的测定结果的数据量、各波长成分的分辨率的自由度扩大。(第4实施方式)接下来，使用图5以及图6对本发明所涉及的光谱测定装置的第4实施方式进行说明。另外，第4实施方式是具备不同于第1实施方式的遮蔽器12以及带通滤波器13的结构，其他的基本结构与第1实施方式相同，因此以下对其变更点进行详细说明。如图5所示，在光谱测定装置10的遮蔽器12，3条狭缝12b偏靠配置在狭缝12b 的排列方向亦即宽度方向Dw的中央附近。并且，隔着这3条狭缝12b配置的两条狭缝12b 被排列在遮蔽器12的宽度方向Dw的两端。这5条狭缝12b配置成，偏靠在宽度方向Dw的中央的3条狭缝12b彼此的间隔比这3条狭缝与宽度方向Dw的两端的狭缝12b之间的间隔短。带通滤波器13由接受来自宽度方向Dw的两端的狭缝12b的光的两个第1带通滤波器13a、和接受来自偏靠于宽度方向Dw的中央的3条狭缝12b的光的第2带通滤波器1 构成。第1带通滤波器13a显示高透射率的波段(波长成分λ a 波长成分λ b)构成为， 包括第2带通滤波器1 显示高透射率的波长的波段(波长成分λ c 波长成分λ d)，并且比该波长成分λ c 波长成分Xd宽。也就是，带通滤波器13构成为随着互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变短而缩窄测定波段的形式。
在此，如上所述，由分光器14分光后的光以朝向测定器15而截面沿宽度方向Dw 扩大的形式行进。因此，测定器15中的受光面积会随着带通滤波器13处的透射波段变宽而变大，相反，又随着带通滤波器13的透射波段变窄而变小。并且，当互相邻接的狭缝12b 彼此的间隔变短时，通过各狭缝12b后的光彼此的间隔自然也变窄，相反，当互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变长时，通过各狭缝12b后的光彼此的间隔自然也变大。在本实施方式的结构中，通过第2带通滤波器13b的光L的波段区域比通过第1 带通滤波器13a的光L的波段区域窄。因此，对于测定器15的受光面积，通过第2带通滤波器Hb后的光的受光面积比通过第1带通滤波器13a后的光的受光面积小。并且，通过第2带通滤波器1 后的光L与邻接于该光L的光L之间的间隔与和它们对应的狭缝12b 彼此的间隔对应而相对变窄。并且，通过第1带通滤波器13a后的光L与邻接于该光L的光L之间的间隔与和它们对应的狭缝12b彼此的间隔对应而相对变大。因此，当随着互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变短而带通滤波器13的测定波段变窄时，也能够抑制来自互相邻接的狭缝12b的光在测定器15的受光元件或较之靠前的位置彼此干涉的情况。此外，接受通过第1带通滤波器13a后的光L的受光元件的个数，比接受通过第2 带通滤波器Hb后的光L的受光元件的个数多。也就是，对于互相邻接的狭缝12b彼此的间隔长的测定部分，波长成分的分辨率升高，相反，对于互相邻接的狭缝12b彼此的间隔短的测定部分，波长成分的分辨率降低。因此，当能够在测定对象20中预先决定应当对光学特性、即测定对象20的物性进行详细测定的测定部分的情况下，优选为将互相邻接的狭缝彼此的间隔长的狭缝12b与该测定部分相对排列。根据这样的结构，对于应当对光学特性、即测定对象20的物性进行详细测定的测定部分，能够测定提高了波长成分的分辨率的光谱。例如，如图6所示，在从沿车道行驶的车辆的车厢内观测的车辆的前方周边，观测到车道、行人道、建筑物、墙壁、上空、树木(道旁树)、自行车以及车辆的发动机罩等。在该车辆的前方周边，通常会在车辆前方的发动机罩与上空之间的区域观测到需要进行车辆的行驶辅助的行人或自行车等。这样，在车辆的前方周边成为测定对象20的方式中，若将光谱测定装置10搭载于车辆，只要为以下的结构，即能够以高空间分辨率和高波长成分分辨率的双方来测定行人或自行车等测定部分的光谱。S卩，以从车辆的发动机罩朝向上空的方向为宽度方向Dw，并且在测定对象20的宽度方向Dw的中央附近互相邻接的狭缝12b彼此的间隔相对变窄的方式构成狭缝组12G(参照图5)。根据这样的结构，在测定对象20的中央附近处空间分辨率升高，并且，在测定对象20的宽度方向Dw的两端附近处波长成分分辨率升高。因此，当行人或自行车等存在于测定对象20的中央附近的情况下，也就是需要进行行驶辅助的对象存在于距离车辆远的位置的情况下，首先，能够在高空间分辨率下测定它们的空间特性。进而，当需要进行行驶辅助的对象存在于测定对象20的宽度方向Dw的两端附近的情况下，也就是当需要进行行驶辅助的对象存在于靠近车辆的位置的情况下，能够在高波长成分分辨率下测定它们的光学特性。因此，即便未在遮蔽器12中进行狭缝组12G的切换，对于距离车辆远的物体，能够利用高空间分辨率对其进行识别。并且，对于距离车辆近的物体，能够利用高波长成分分辨率对其进行识别。因此，对于距离车辆远的物体，能够就其是否为需要进行行驶辅助的对象这一点来进行空间识别。进而，对于距离车辆近的物体，能够就其是否为行人、动物、自行车中的某一者这一点来进行识别。如上所述，根据第4实施方式所涉及的光谱测定装置10，除了由第1实施方式得到的上述⑴ ⑷的效果外，还能够得到如下的效果。(10)在该光谱测定装置10的狭缝组12G中，两条以上的狭缝12b在它们的排列方向上偏靠在一起，因此，即便是对于由偏靠在一起的两个以上的互不相同测定部分构成的测定对象20也能够实时地进行光谱测定。(11)此外，在与偏靠在一起的两条以上的狭缝12b对应的测定部分，能够提高测定对象20中的空间分辨率。相反，在与不同于该偏靠在一起的狭缝12b的狭缝12b对应的测定部分，能够抑制测定对象20中的空间分辨率。因此，无需对狭缝组12G进行切换等，能够借助一个光谱测定装置10将测定对象20中的空间分辨率设定为多个。(12)此外，在偏靠在一起的两个以上的测定部分，空间分辨率能够提高，另一方面，在除了这种测定部分以外的其他测定部分，波长成分分辨率能够提高。因此，能够在一个测定对象20中构成有以高空间分辨率测定光谱的部分和以高波长成分分辨率测定光谱的部分。(13)该光谱测定装置10的带通滤波器13构成为随着互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变短而测定波段变窄的形式。因此，即便互相邻接的狭缝12b彼此的间隔因偏靠在一起而变短，也能够抑制通过各狭缝后的光彼此的干涉。(第5实施方式)接下来，使用图7以及图8对本发明所涉及的光谱测定装置的第5实施方式进行说明。另外，第5实施方式是光谱测定装置10搭载于车辆的结构，其他的基本结构是与上述的实施方式类似的结构，以下对其变更点进行特别说明。另外，本实施方式的光谱测定装置10搭载有在第2实施方式中说明的遮蔽器12 以及狭缝切换器22、和在第3实施方式中说明的距离可变器M。并且，本实施方式的光谱测定装置10具备用于驱动狭缝切换器22的第1致动器 22A、和用于驱动距离可变器M的第2致动器24A。此外，光谱测定装置10具备构成狭缝控制器以及距离控制器的控制部沈，该控制部沈将各个驱动量作为控制值输入至上述各致动器22A、24A。以下，对基于具有这种结构的光谱测定装置10的测定结果进行车辆的行驶辅助的例子进行说明。如图7所示，在搭载有该光谱测定装置10的车辆C搭载有车载传感器31，该车载传感器31由检测点火开关是否接通的点火传感器、能够检测车辆C周边的物体与车辆C之间的距离的红外线雷达、毫米波雷达、车载相机等对物传感器构成。在搭载有这种车载传感器31的车辆C搭载有数据处理部32，该数据处理部32取得来自车载传感器31的各种检测结果，并生成光谱测定处理所需的各种信息。具体地说，该数据处理部32根据来自点火传感器的检测结果生成表示是否起动光谱测定装置10的信息，并根据对物传感器的检测结果生成表示需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离的信息。在搭载于车辆C的光谱测定装置10中搭载有控制部沈，控制部沈基于来自数据处理部32的各种信息执行光谱测定装置10的起动判定，并对致动器22A、24A的驱动量进行控制。并且，该控制部沈存储有属性数据，该属性数据由使测定对象20中的测定部分20a的个数与需要进行行驶辅助的对象的候补和车辆C之间的距离、也就是测定部分与狭缝组12G之间的距离对应的映射等构成。具体地说，在这种属性数据中，以随着测定部分 20a与狭缝组12G之间的距离变短而测定对象20中的测定部分20a的个数变少的形式使测定部分20a的个数与测定部分20a和狭缝组12G之间的距离对应。进而，当控制部沈从数据处理部32取得表示需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离的信息后，该控制部沈参照上述属性数据决定与该对象的候补和车辆C 之间的距离对应的测定部分20a的个数。并且，该控制部沈存储有驱动量数据DB1，该驱动量数据DBl由使测定对象20中的测定部分20a的个数与致动器22A、24A的驱动量对应的表格等构成。具体地说，在这种驱动量数据DBl中，以随着测定对象20中的测定部分20a的个数变少而互相邻接的狭缝12b 彼此的间隔变长的方式，使第1致动器22A的驱动量与测定对象20中的测定部分20a的个数对应。并且，在这种驱动量数据DBl中，以随着互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变长而分光器14与测定器15之间的距离变长的形式，使第2致动器24A的驱动量与上述第1致动器22A的驱动量对应。进而，当决定了上述测定部分20a的个数后，该控制部沈参照上述驱动量数据DBl 算出与该测定部分20a的个数对应的第1致动器22A的驱动量、和与该第1致动器22A的驱动量对应的第2致动器24A的驱动量。进而，控制部沈对致动器22A、24A分别以与之对应的驱动量进行控制。在搭载有这种光谱测定装置10的车辆C搭载有基于光谱测定装置10所取得的光谱数据来识别各测定部分的光谱数据解析部33。该光谱数据解析部33存储有词典数据 DB2，该词典数据DB2由对需要进行行驶辅助的各种对象与表示光谱的各种特征量的数据进行绑定而成的表格等构成。具体地说，这种词典数据DB2以对特征波长、相对于该波长的强度、该波长中的峰值形状等这些光谱的各特征量绑定信号器、标志、行人、自行车、动物等需要进行行驶辅助的各种对象的形式构成。进而，取得了来自光谱测定装置10的光谱数据的光谱数据解析部33参照上述词典数据DB2生成与该光谱数据的各特征量绑定的对象、即测定部分的识别结果来作为识别数据。接着，光谱数据解析部33向基于所生成的识别数据执行行驶辅助的各部分、例如提示车辆C的驾驶员引起注意的警报部或显示部、以及构成该车辆C的各种致动器等输出识别数据，在上述各部分中执行基于该识别数据的行驶辅助。接下来，参照图8对在搭载有本实施方式的光谱测定装置10的车辆C所进行的一系列的光谱测定处理进行说明。另外，本实施方式的光谱测定处理在车辆C的电源状态为 ACC(Accessory)接通的状态的期间以规定的运算周期反复执行。如图8所示，在该光谱测定处理中，首先，作为光谱测定装置10的起动判定，控制部26基于点火传感器的检测结果来判定点火开关是否接通(步骤Si)。当判定为点火开关未接通时，控制部沈结束光谱测定处理。另一方面，当判定为点火开关接通时，控制部沈经由数据处理部32取得表示需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离的信息， 并参照属性数据决定与该距离对应的测定部分20a的个数。S卩，控制部沈以随着测定部分 20a与狭缝组12G之间的距离变短而测定对象20的测定部分的个数减少的形式来决定测定部分的个数、即测定部分的属性(步骤S2)。
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当如此决定测定部分的属性后，控制部沈参照驱动量数据DBl算出与测定部分 20a的个数对应的第1致动器22A的驱动量，并以与该测定部分20a的个数对应的驱动量控制第1致动器22A(步骤S3)。S卩，控制部沈以随着测定对象20中的测定部分20a的个数变少而互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变长的形式，从两个以上的互不相同狭缝组12G之中选择测定用的狭缝组12G。接着，控制部沈参照驱动量数据DB1，算出与第1致动器22A的驱动量对应的第2致动器24A的驱动量，并以与第1致动器22A的驱动量对应的驱动量控制第2致动器 24A(步骤S4)。S卩，控制部沈以随着互相邻接的狭缝12b彼此的间隔变长而分光器14与测定器15之间的距离变长的形式，与测定用的狭缝组12G对应地变更分光器14与测定器 15之间的距离。通过这样选择测定用的狭缝组12G，当利用距离可变器M使分光器14与测定器 15之间的距离对应于该测定用的狭缝组12G后，控制部沈从测定器15取得表示各测定部分的每一波长成分的强度的数据。然后，以各波长成分的光的强度与其波长对应的方式生成光谱数据(步骤S5)。此时，如果需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离短，则到针对该对象执行行驶辅助为止的时间也短。因此，需要测定对象的高波长成分分辨率，以便更为详细地识别测定对象。也就是，狭缝12b的个数自然也需要较少。相反，如果需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离长，则到针对该对象执行行驶辅助为止的时间也充分长。因此，需要测定对象的高空间分辨率，以便更简单地识别测定对象。也就是，狭缝12b 的个数自然也需要较多。若为具有上述的结构的光谱测定装置10，则随着测定部分与狭缝组12G之间的距离变长，测定对象20的测定部分的个数变多。因此，如果需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离长，则测定对象中的空间分辨率变高，相反，如果需要进行行驶辅助的对象的候补与车辆C之间的距离短，则测定对象的波长成分分辨率变高。因此，形成为测定对象20中的空间分辨率和波长成分分辨率与行驶辅助的时机相适应的形式，因此，行驶辅助的辅助精度也能够提高。并且，如果测定对象20的测定部分的个数少，则与这种测定部分对应的狭缝12b 的条数也少，因此，测定器15的受光面积自然也与该条数对应地变小。另一方面，如果测定对象20的测定部分的个数多，则与该测定部分对应的狭缝12b的条数也多，因此，测定器15 的受光面积自然也与该条数对应地变大。若为具有上述的结构的光谱测定装置10，则随着狭缝12b的条数变多，分光器14 与测定器15之间的距离变短，相反，随着狭缝12b的条数减少，分光器14与测定器15之间的距离变长。进而，如上所述，接受分光后的光的受光元件的个数、即测定结果的数据量会随着测定器15远离分光器14而变大，相反，随着测定器15靠近分光器14而变小。因此， 如果狭缝12b的条数多，则光谱数据的数据量会被抑制而趋向恒定量，相反，如果狭缝12b 的条数少，则光谱数据的数据量会朝该恒定量增加。因此，能够使测定数据的数据量与测定用的狭缝组12G对应而形成大致恒定量，因此，无需进行将光谱数据的一部分间隔剔除、或者对光谱数据的一部分插补虚设数据(dummy data)这样的运算。因此，能够实时且容易地实现包括光谱数据的解析时间在内的光谱测定。
进而，当生成光谱数据后，控制部沈基于点火传感器的检测结果再次判定点火开关是接通还是未接通(步骤S6)。当判定为点火开关未接通时，控制部沈结束光谱测定处理。另一方面，当判定为点火开关接通时，控制部沈将上述光谱数据输出给光谱数据解析部33。进而，控制部沈利用光谱数据解析部33生成表示需要进行行驶辅助的对象的候补的识别结果的识别数据，并将该识别数据向执行行驶辅助的各部分输出，使该各部执行行驶辅助，反复进行与上述相同的处理(步骤S7)。如以上所说明了的那样，根据第5实施方式所涉及的光谱测定装置10，除了由各实施方式得到的上述的效果外，还能够得到如下效果。(14)该光谱测定装置10的控制部沈基于测定对象20与狭缝组12G之间的距离来决定作为测定部分的属性的测定部分20a的个数。因此，能够基于测定对象20与狭缝组 12G之间的距离对测定用的狭缝组12G的切换方式进行控制。由此，例如如果从光谱测定装置10到测定对象20的距离短，则减少狭缝12b的条数，能够降低这种测定对象20中的空间分辨率。并且，例如如果从光谱测定装置10到测定对象20的距离长，则增加狭缝12b的条数，能够提高这种测定对象20中的空间分辨率。因此，能够实时地进行有效地利用了测定对象20的范围的光谱测定。(15)该光谱测定装置10的控制部沈基于作为狭缝组12G的属性的狭缝12b的条数对由距离可变器M进行的分光器14与测定器15之间的距离的变动进行控制。由此，能够基于测定用的狭缝12b的条数对分光器14与测定器15之间的距离进行控制，因此，例如如果测定用的狭缝12b的条数多，则在提高空间分辨率的同时使光谱的波长成分分辨率下降，从而能够将数据量抑制为大致恒定量。相反，如果测定用的狭缝12b的条数少，则在降低空间分辨率的同时使光谱的波长成分分辨率提高，从而能够使数据量接近恒定量。因此， 即便形成为在测定用的狭缝组12G中应用如狭缝12b的条数互不相同那样的、属性互不相同的狭缝组12G的结构，也能够在调整空间分辨率的同时进行如上所述的数据量的调整或波长成分分辨率的调整。另外，上述各实施方式还可以通过如下的方式来实施。·在上述第5实施方式中，对在作为移动体的车辆C搭载有光谱测定装置10的结构进行了说明，但并不局限于此，亦可是基于与测定部分20a的属性相对应的控制值来对由狭缝切换器22进行的切换的方式进行控制的结构。这样，即便采用未将该光谱测定装置 10搭载于移动体的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的效果(14)、(15)相同的效果。·在上述第5实施方式中，对在作为移动体的车辆C搭载有光谱测定装置10的结构进行了说明，但并不局限于此，亦可是基于与狭缝组12G的属性相对应的控制值来对由距离可变器M进行的分光器14与测定器15之间的距离的变动进行控制的结构。这样，即便是未将该光谱测定装置10搭载于移动体的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的效果(14)、(15)相同的效果。 在上述第5实施方式中，形成为如下结构基于与测定部分20a的属性相对应的控制值来对由狭缝切换器22进行的切换的方式进行控制，并且，基于与狭缝组12G的属性相对应的控制值来对由距离可变器M进行的分光器14与测定器15之间的距离的变动进行控制。但是并不局限于此，例如亦可形成为分光器14与测定器15之间的距离被固定，而根据测定部分20a的属性仅对由狭缝切换器22进行的切换的方式进行控制的结构。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的效果(14)相同的效果。或者，还可以形成为狭缝组12G被固定，而根据该狭缝组12G的属性仅对由距离可变器M进行的分光器14与测定器15之间的距离的变动进行控制的结构。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的(15)相同的效果。·在上述第5实施方式中，光谱测定装置10具备在第2实施方式中说明了的遮蔽器12以及狭缝切换器22、和在第3实施方式中说明了的距离可变器M。进而，该遮蔽器 12所具备的两个以上的互不相同狭缝组12G的、各自的狭缝12b的条数这一属性互不相同。 但并不局限于此，亦可是如下的结构例如像在第4实施方式中说明了的那样的、3条狭缝 12b被偏靠配置于狭缝12b的排列方向亦即宽度方向Dw的中央附近的狭缝组12G，成为两组以上的互不相同的狭缝组12G中的一组。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的(14)、(15)相同的效果。·在上述第5实施方式中，将测定部分20a的属性具体化为测定部分20a的个数， 但并不局限于此，测定部分20a的属性亦可具体化为测定部分20a的尺寸或测定对象中的测定部分20a的位置等。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的 (14)、(15)相同的效果。 在上述第5实施方式中，控制部沈基于测定对象20与狭缝组12G之间的距离来决定测定部分20a的属性。但并不局限于此，例如亦可形成如下的结构基于对测定对象20 进行测定的周边的环境或车辆C的动作等行驶状况来决定与之相适应的测定部分20a的属性、例如测定对象20中的测定部分20a的位置、个数、尺寸等。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的(14)、(15)相同的效果。·在上述第5实施方式中，将狭缝组12G的属性具体化为狭缝12b的条数，但并不局限于此，亦可将狭缝组12G的属性具体化为邻接的狭缝12b之间的间隔、狭缝12b的偏靠在一起的位置等。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的(14)、(15) 相同的效果。 在上述第5实施方式中，形成为随着测定部分20a与狭缝组12G之间的距离变短而测定对象20中的测定部分20a的个数变少。但并不局限于此，例如亦可形成为随着测定部分20a与狭缝组12G之间的距离变短而测定对象20中的测定部分20a的个数变多。若为这样的结构，则随着测定对象20接近光谱测定装置10，能够提高空间分辨率。·在上述第5实施方式中，形成为光谱测定装置10具有控制部沈的结构，但亦可对其进行变更，例如亦可形成为车辆C具有上述控制部沈的结构。并且，虽然形成为车辆 C具有光谱数据解析部33的结构，但亦可对其进行变更，亦可形成为光谱测定装置10具有光谱数据解析部33的结构。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的 (14)、(15)相同的效果。·在上述第5实施方式中，形成为基于测定对象20与狭缝组12G之间的距离来切换狭缝组12G，并且基于该切换后的狭缝组12G的属性对分光器14与测定器15之间的距离进行调整的结构。但并不局限于此，作为为了对狭缝组12G进行切换而使用的测定部分20a 的属性，亦可使用与例如昼夜、晴雨或者行驶场所(都市还是农村)等周围环境、光谱测定装置10的解析结果、或者搭载有该光谱测定装置10的车辆C的动作等行驶状况相适合的测定部分20a的位置、尺寸、个数等。即便是这样的结构，也能够得到与在第5实施方式中所得到的(14)、(15)相同的效果。·在上述第4实施方式中，形成为如下的结构使透射过带通滤波器13的波段区域与互相邻接的狭缝12b彼此的间隔相对应而不同，且使从分光器14分散出的各波长成分的扩展与互相邻接的狭缝12b彼此的间隔相对应而互不相同。但并不局限于此，亦可形成为如下的结构使透射过带通滤波器13的波段区域相同而不受互相邻接的狭缝12b彼此的间隔的影响，并使从分光器分散出的各波长成分的扩展与互相邻接的狭缝12b彼此的间隔相对应而互不相同。对于这样的结构，在第4实施方式中，能够由例如一个带通滤波器13、 和上述各波长成分的扩展与互相邻接的狭缝12b彼此的间隔相对应互不相同的两种分光器14来实现。借助这样的结构，也能够得到与在上述第4实施方式中所得到的效果相同的效果。 在上述第3以及第5实施方式中，形成为通过测定器15移动来变更分光器14与测定器15之间的距离的结构。但并不局限于此，亦可形成为分光器14移动的结构，并且， 还可形成为分光器14与测定器15都移动的结构。若为这些结构，则无需为了提高波长成分分辨率而确保移动测定器15的移动富余量。即，能使光谱测定装置10小型化。因此，也能够提高搭载有小型化后的光谱测定装置10的作为移动体的车辆C的设计自由度。 作为构成上述第2实施方式的两个以上的狭缝组12G中的一个狭缝组12G、和与之对应的带通滤波器13，还可应用构成第4实施方式的遮蔽器12、以及具备两种带通滤波器的带通滤波器13。如此一来，能够得到与在上述第2实施方式中得到的效果相同的效果。·作为构成上述第3实施方式的遮蔽器12以及带通滤波器13，还可应用构成第4 实施方式的遮蔽器12、以及具备两种带通滤波器的带通滤波器13。如此一来，能够得到与在上述第3实施方式中得到的效果相同的效果。 在上述第2实施方式中，构成遮蔽器12的遮蔽板1 被形成为圆板状，但并不局限于此，只要是具有两个以上的互不相同的狭缝组12G的结构即可，遮蔽板1 例如也可以如图9所例示的那样构成为六棱筒状。进而，还可构成为多边形的平板或除了六棱筒状以外的多棱筒状。由此，能够提高遮蔽器12的设计的自由度。·在上述的各实施方式中，形成为狭缝12b分别具有光学元件12c的结构，但并不局限于该结构。例如，亦可是在遮蔽器12与分光器14之间配置有各狭缝12b通用的准直仪的结构，或者是以使来自各狭缝12b的光彼此不发生干涉的方式配置各狭缝12b的结构。 通过形成为这种结构，能够弃用上述各光学元件12c，能够使遮蔽器12的制造简化。·在上述的各实施方式中，形成为在光谱测定装置10设置有仅使测定波段的光透射的带通滤波器13的结构，但只要是被分光器14分光后的各波长成分相互不发生干涉的结构即可，能够弃用该带通滤波器13。通过形成为这种结构，能够使得光谱测定装置10的构造简化，能够容易地制造光谱测定装置10。·在上述的各实施方式中，形成为带通滤波器13配置在遮蔽器12与分光器14之间的结构，但只要在比测定器15靠前的位置设置有带通滤波器13即可，带通滤波器13的配置并不局限于此。即，只要测定波段的光会入射到测定器15所具备的受光元件即可，带通滤波器13能够设置在任何位置。通过形成为这种结构，能够提高光谱测定装置10的设计的自由度。
·在上述的各实施方式中，狭缝12b构成为沿长度方向Dm延伸的孔，即沿与图1、 图3、图4以及图5的纸面垂直的方向延伸的透孔，但并不局限于此。即，只要是来自各狭缝 12b的光相互不干涉的结构即可，各狭缝12b亦即孔的方向是自由的。例如，狭缝12b亦即孔的方向也可以并不与垂直于图1、图3、图4以及图5的纸面的方向并行，而是相对于该方向倾斜。并且，上述狭缝12b亦即孔的长度也可长短混搭、能够自由构成。即便是这样的结构，也能够得到与在上述的各实施方式中得到的效果相同的效果。此外，特别是在上述第4 实施方式中，能够应用具备如下狭缝组12G的遮蔽器12，该狭缝组12G能够更详细地测定以高空间分辨率测定光谱的部分和以高波长成分分辨率测定光谱的部分。 在上述的各实施方式中，形成为两条以上的狭缝12b沿宽度方向Dw排列的结构， 但亦可形成为如下的结构两条以上的狭缝12b沿两个以上的互不相同的方向排列，且具备与各列对应的光学系统。即便是这样的结构，也能够得到与在上述的各实施方式中得到的效果相同的效果。此外，特别是在上述第4实施方式中，能够应用具备如下狭缝组12G的遮蔽器12，该狭缝组12G能够更详细地测定以高空间分辨率测定光谱的部分和以高波长成分分辨率测定光谱的部分。附图标记说明10…光谱测定装置，11…聚光器，12…遮蔽器，12a···遮蔽板，12b···狭缝，12c…光学元件，12G…狭缝组，13…带通滤波器，13a···第1带通滤波器，13b…第2带通滤波器，14… 分光器，15…测定器，20…测定对象，20v测定部分，22…狭缝切换器，23…匹配器，24…距离可变器，100…高光谱传感器，111…入射口，112…反射镜，113…聚光器，114···遮蔽板， 114a···单狭缝，115…准直仪，116…分光器，117…成像器，118…测定器，118a…受光元件， 118b…受光元件，120…对象物，120a…测定部分。
2权利要求
1.一种光谱测定装置，其中，具备狭缝组，其具有两条以上的狭缝，针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象，利用各条上述狭缝，从来自该测定对象的光中提取来自上述各测定部分的光； 分光器，该分光器按照每条上述狭缝对由上述狭缝组提取出的光进行分光；以及测定器，该测定器测定由上述分光器分光后的每条上述狭缝的光的各成分的强度。
2.根据权利要求1所述的光谱测定装置，其中，上述狭缝组是上述光谱测定装置所具备的两组以上的互不相同的狭缝组中的一组， 上述光谱测定装置还具备狭缝切换器，该狭缝切换器能够在上述两组以上的互不相同的狭缝组中切换使待分光的光透射至上述分光器的一组狭缝组。
3.根据权利要求2所述的光谱测定装置，其中，上述光谱测定装置还具备狭缝控制器，该狭缝控制器根据与上述测定部分的属性相对应的控制值来控制由上述狭缝切换器进行切换的方式。
4.根据权利要求3所述的光谱测定装置，其中，上述狭缝控制器根据上述测定对象与上述狭缝组之间的距离来决定上述测定部分的属性。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的光谱测定装置，其中，上述测定器包括两个以上的受光元件，上述两个以上的受光元件按照每条上述狭缝来接受由上述分光器分光后的光的各个成分，而且，上述光谱测定装置还具备距离可变器，该距离可变器能够变更上述分光器与上述测定器之间的距离。
6.根据权利要求5所述的光谱测定装置，其中，上述光谱测定装置还具备距离控制器，该距离控制器根据与上述狭缝组的属性相对应的控制值来控制由上述距离可变器进行变更的方式。
7.根据权利要求1 6中任意一项所述的光谱测定装置，其中，上述光谱测定装置还具备带通滤波器，该带通滤波器仅将测定波段的波长成分朝上述分光器引导。
8.根据权利要求7所述的光谱测定装置，其中，上述带通滤波器构成为随着互相邻接的上述狭缝彼此的间隔变短而使上述测定波段变窄的结构。
9.根据权利要求1 8中任意一项所述的光谱测定装置，其中，上述两条以上的狭缝各自具备将通过该狭缝后的光变换成会聚光或平行光的光学元件。
10.根据权利要求1 8中任意一项所述的光谱测定装置，其中，在上述狭缝组中，上述两条以上的狭缝在它们的排列方向上偏靠在一起。
11.根据权利要求2 9中任意一项所述的光谱测定装置，其中，上述两组以上的互不相同的狭缝组各自所具有的上述狭缝的条数互不相同。
12.根据权利要求1 10中任意一项所述的光谱测定装置，其中， 上述光谱测定装置搭载于移动体。
全文摘要
本发明提供一种针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象，能够缩短测定来自各测定部分的光的光谱测定所需的测定时间的光谱测定装置。光谱测定装置具备具有两条以上的狭缝(12b)的狭缝组(12G)；分光器(14)，该分光器按照各条狭缝(12b)对由狭缝组(12G)提取出的光进行分光；以及测定器(15)，该测定器测定由分光器(14)分光后的各条狭缝(12b)的光的各成分的强度。针对含有两个以上的互不相同的测定部分的测定对象(20)，各狭缝(12b)从来自该测定对象(20)的光中提取来自各测定部分的光。
文档编号G01J3/28GK102449449SQ200980159509
公开日2012年5月9日 申请日期2009年5月29日 优先权日2009年5月29日
发明者北浜谦一, 吉田康浩, 川真田进也, 横地泰容, 船山龙士, 远藤雅人 申请人:丰田自动车株式会社