激光雷达装置制造方法

激光雷达装置制造方法
【专利摘要】本发明提供激光雷达装置。能够利用激光适当地测定到监视区域内的物体的距离。设置遮光壁（42、44）和遮光底（43），用于遮挡从向监视区域投射由激光构成的光的投光部投射的光中的、被投射到监视区域外的光。设置遮光壁（45、47）和遮光底（46），用于遮挡从监视区域以外的区域向受光部入射的光，该受光部接收所投射的光被监视区域中存在的物体反射的光。其结果是，所投射的光仅被投射到监视区域，接收的光成为仅从监视区域反射的光，因此，能够根据投光的时刻和受光的时刻来准确地测定到物体的距离。本技术能够在激光雷达装置中应用。
【专利说明】激光雷达装置

【技术领域】
[0001]本技术涉及激光雷达装置，特别涉及能够以高精度测定物体的距离的激光雷达装置。

【背景技术】
[0002]车辆上所搭载的雷达装置对行驶方向和超车道等的车辆或物体的距离进行检测、并根据所检测出的距离控制车辆的动作的技术已经被一般地普及。
[0003]雷达装置的原理如下:通过投光部将光投射到监视区域，接收由监视区域内的物体反射的反射光，根据投光的时刻和受光的时刻来求出到物体的距离。
[0004]目前为止的车载式的雷达装置大多被设置在车辆的车体前方前端附近，但是，近年来的车载式的雷达装置也存在被设置在前玻璃(front glass)内侧的情况(参照专利文献I)。
[0005]此外，提出了以下的方式(参照专利文献2 ): —边使由投光部投射的光的方向在各个方向上变化一边进行投光，或者扩大投光的方向，由此，能够在不改变投光的方向的情况下，较大地覆盖物体的监视区域。
[0006]此外，提出了以下的技术(参照专利文献3):在相邻设置的投光部与受光部之间设置遮光壁，由此防止由投光部投射的光直接被受光部接收。
[0007]现有技术文献
[0008]【专利文献I】日本特开平8-160123号公报
[0009]【专利文献2】日本特开平7-253461号公报
[0010]【专利文献3】日本特开2007-333592号公报


【发明内容】

[0011]发明要解决的问题
[0012]在将专利文献3中所示的遮光壁嵌入设置在前玻璃内侧的激光雷达装置中的情况下，由投光部投射的光中的、在前玻璃发生反射的光被投射到仪表板(dashboard),并且，被投射到仪表板的光发生漫反射，可能作为噪声被受光部接收。
[0013]本发明正是鉴于这样的状况而完成的，特别地，能够将从投光部投射的光可靠地投射到监视区域，并且适当地仅接收来自存在于监视区域的物体的反射光，由此，能够高精度地测定到物体的距离。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]本发明的激光雷达装置包含:投光部，其从车辆的车内隔着玻璃面对车外的监视区域投射光；受光部，其相对于所述投光部设置在大致水平方向上的规定距离的位置，隔着所述玻璃面接收由所述投光部投射的光的来自所述车外的物体的反射光；测定部，其根据由所述投光部投射所述光的时刻和由所述受光部接收到所述反射光的时刻，测定所述监视区域中的物体的距离；投光遮光部，其遮挡由所述投光部投射的光中的、对所述监视区域外投射的光；以及受光遮光部，其遮挡所述反射光中的来自所述监视区域外的、由所述投光部投射的光的反射光。
[0016]通过这样的结构，能够将由投光部投射的光仅投射到监视区域，并将由受光部接收的光仅设为由监视区域中存在的物体反射的光，由此，能够降低由于不经由监视区域中存在的物体而直接接收所投射的光而产生的噪声，因此，能够适当地测定到物体的距离。
[0017]能够将所述投光遮光部设为对所述投射的光中的、在所述监视区域外的方向上被投射的光进行遮挡的投光遮光壁。
[0018]通过这样的结构，能够降低由于投射的光被投射到监视区域外、不经由监视区域而直接被直接受光部接收而产生的噪声，能够适当地测定到物体的距离。
[0019]所述投光遮光壁能够由相对于所述水平方向大致平行的方向和相对于所述水平方向大致垂直的方向的面构成，该面相对于所述投光部的边缘部和所述监视区域的边缘部的对应的各个位置所成角的平行。
[0020]通过这样的结构，能够适当地将由投光部投射的光仅投射到监视区域。
[0021]所述投光遮光壁的端部能够构成与所述玻璃面的表面大致平行的面，使所述面与所述玻璃面大致抵接。
[0022]通过这样的结构，即使适当存在由投光部投射的光在玻璃面发生反射的情况，也能够抑制光被投射到监视区域外，因此，能够仅向监视区域投光。
[0023]能够将所述受光遮光部设为对所述反射光中的、从所述监视区域外的方向接收的反射光进行遮挡的受光遮光壁。
[0024]通过这样的结构，针对受光部中接收的光，能够抑制所述反射光中的、来自所述监视区域外的反射光的接收，因此，能够抑制由投光部投射的光被直接接收，能够适当地测定到监视区域内的物体的距离。
[0025]所述受光遮光壁由相对于所述水平方向大致平行的方向和相对于所述水平方向大致垂直的方向的面构成，该面相对于所述受光部的边缘部和所述监视区域的边缘部的对应的各个位置所成角的平行。
[0026]通过这样的结构，能够适当地仅接收来自监视区域中存在的物体的反射光。
[0027]能够在所述受光遮光壁的端部构成与所述玻璃面的表面大致平行的面，使所述面与所述玻璃面大致抵接。
[0028]通过这样的结构，即使适当存在由投光部投射的光在玻璃面发生反射的情况，也能够抑制来自监视区域外的反射光的接收。
[0029]能够在所述投光部和所述受光部之间还包含以光学的方式感知所述车外的雨滴的雨滴感知部。
[0030]通过这样的结构，雨滴感知部本身成为用于使由投光部投射的光不直接被受光部接收的遮光壁，因此，能够抑制在受光部中接收监视区域外的光。此外，通过将投光部、雨滴感知部以及受光部配置在水平方向上，能够在不因为装置的存在本身而妨碍驾驶员的视野的情况下进行设置。
[0031 ] 在本发明的激光雷达装置中，通过投光部从车辆的车内隔着玻璃面对车外的监视区域投射光，受光部相对于所述投光部设置在大致水平方向上的规定距离的位置，通过受光部隔着所述玻璃面接收由所述投光部投射的光的来自所述车外的物体的反射光，通过测定部，根据由所述投光部投射所述光的时刻和由所述受光部接收到所述反射光的时刻，测定所述监视区域中的物体的距离，通过投光遮光部遮挡由所述投光部投射的光中的、对所述监视区域外投射的光，通过受光遮光部遮挡所述反射光中的来自所述监视区域外的、由所述投光部投射的光的反射光。
[0032]发明的效果
[0033]根据本发明的一个方面，能够高精度地测定到监视区域中存在的物体的距离。

【专利附图】

【附图说明】
[0034]图1是示出应用了本发明的激光雷达装置的车辆的外观结构例的图。
[0035]图2是从前方上部观察图1的激光雷达装置时的外观立体图。
[0036]图3是从前方上部观察激光雷达装置时的外观立体图。
[0037]图4是图2的激光雷达装置面向图中时的左侧面的截面图。
[0038]图5是激光雷达装置的主视图。
[0039]图6是示出投光部、受光部以及雨滴传感器的配置的俯视图。
[0040]图7是示出投光部、受光部以及雨滴传感器的配置的右侧面放大图。
[0041]图8是示出投光部、受光部以及雨滴传感器的配置的左侧面放大图。
[0042]图9是说明图2的激光雷达装置的投光光学系统的外观结构例的图。
[0043]图10是说明现有的激光雷达装置的投光光学系统的图。
[0044]图11是说明现有的激光雷达装置的投光光学系统的图。
[0045]图12是说明图2的激光雷达装置的投光光学系统的效果的图。
[0046]图13是说明图2的激光雷达装置的投光光学系统的第I变形例的图。
[0047]图14是说明图2的激光雷达装置的投光光学系统的第I变形例的图
[0048]图15是说明图13的投光光学系统的第I变形例的效果的图。
[0049]图16是说明图13的投光光学系统的第I变形例的效果的图。
[0050]图17是说明图13的投光光学系统的第I变形例的效果的图。
[0051]图18是说明图2的投光光学系统的第2、第3变形例的图。
[0052]图19是说明搭载了图2的激光雷达装置的车辆的系统结构的功能框图。
[0053]图20是说明实现图2的激光雷达装置的功能的结构例的功能框图。
[0054]图21是说明实现图20的投光部的功能的结构例的功能框图。
[0055]图22是说明实现图20的受光部的功能的结构例的功能框图。
[0056]图23是说明实现图20的控制部的功能的结构例的功能框图。
[0057]图24是说明实现图20的物体检测部的功能的结构例的功能框图。
[0058]图25是说明实现图24的峰值检测部的功能的结构例的功能框图。
[0059]图26是说明物体检测动作处理的流程图。
[0060]图27是说明物体检测动作处理的时序图。
[0061]图28是说明投光受光处理的流程图。
[0062]图29是说明投光受光处理的图。
[0063]图30是示出峰值存储部中所存储的信息的结构例的图。
[0064]图31是说明周围状态判定处理的流程图。
[0065]图32是说明峰值组列表(peak group list)的结构例的图。
[0066]图33是说明群组化处理的流程图。
[0067]图34是说明峰值组追踪处理的流程图。
[0068]图35是说明至近距离高度检测处理的流程图。
[0069]图36是说明外部通知判定处理的流程图。
[0070]图37是说明结果输出处理的流程图。
[0071]图38是说明通用的个人计算机的结构例的图。
[0072]标号说明
[0073]11、11-1、11-2:车辆
[0074]21:前玻璃
[0075]22:激光雷达装置
[0076]41:罩
[0077]42:遮光壁、42a:抵接面
[0078]43:遮光底
[0079]44,45:遮光壁、44a、45a:抵接面
[0080]46:遮光底、46a:抵接面
[0081]47:遮光壁
[0082]51:投光部
[0083]52:受光部
[0084]53:雨滴传感器
[0085]71:基板
[0086]72:框架
[0087]91:投光光学系统
[0088]91a、91a，:入射面
[0089]91b、91b’、91b’’:出射面
[0090]92:投光电路
[0091]201:警报输出装置
[0092]202:变速器控制装置
[0093]203:制动控制装置
[0094]204:转向控制装置
[0095]205:车身控制装置
[0096]206:传动系控制装置
[0097]211:安全带控制装置
[0098]212:气囊控制装置
[0099]213:门锁控制装置
[0100]214:电动座椅控制装置
[0101]231:控制部
[0102]232:物体检测部
[0103]233:周围状态判定部
[0104]233a:群组化部
[0105]233b:峰值组列表存储器
[0106]233c:追踪部
[0107]233d:高度检测部
[0108]234:外部通知判定部
[0109]235:结果输出部
[0110]311:定时控制电路
[0111]312:车速判定部
[0112]313:距离指数计数器
[0113]322、322_1 至 322-12:峰值检测部
[0114]333、333_1 至 333-12:峰值存储部
[0115]351:阈值判定部
[0116]352:峰值检测部
[0117]353:最大值检测部
[0118]354:最大值存储部
[0119]355:峰值计数器
[0120]356:峰值识别部

【具体实施方式】
[0121][激光雷达装置的结构例]
[0122]图1是示出搭载有本发明的激光雷达装置的车辆的外观结构例的图。图1的车辆11在前玻璃21的内侧(车内)的、未图示的室内镜的背面的位置安装有激光雷达装置22。激光雷达装置22对车辆11前方的监视区域投射光，并接收由监视区域内存在的物体反射回来的反射光。然后，激光雷达装置22根据投射光的时刻和接收到反射光的时刻来测定到物体的距离。另外，在图1中示出了将激光雷达装置22安装在前玻璃21的内侧的、未图示的室内镜的背面的位置的例子，但是，只要是在车内且在能够针对外部进行投光受光的玻璃面的内侧即可，不限于前玻璃21的内侧，也可以设置在后玻璃或侧玻璃的内侧。
[0123]图2至图8是示出激光雷达装置22的结构例的图。更详细地讲，图2是从前方上部观察激光雷达装置22时的外观立体图，图3是示出拆下图2的激光雷达装置22的罩41时的投光部51、受光部52以及雨滴传感器53的配置的立体图。此外，图4是当图2的激光雷达装置22面对图2时的左侧面的截面图。此外，图5是将图3的雨滴传感器53设为正面的、雨滴传感器53的周边的放大图，图6是示出图3的投光部51、受光部52以及雨滴传感器53的配置的俯视图。此外，图7、图8分别是示出图3的投光部51、受光部52以及雨滴传感器53的配置的图的、图3的右侧面的放大图和左侧面的放大图。
[0124]激光雷达装置22的外观结构构成为，通过罩41覆盖投光部51、受光部52以及雨滴传感器53，仅投光部51的投光用的开口部、受光部52的受光用的开口部以及雨滴传感器53的雨滴检测用的开口部分别打开。激光雷达装置22的监视区域是图2的图中近前方向，因此，投光部51对图中近前方向发光而进行投光，受光部52接收由投光部51投射的光中的、由存在的物体针对图中近前方向反射的反射光。此外，如图3中所示，投光部51、受光部52以及雨滴传感器53经由基板71电连接。并且，投光部51、受光部52以及雨滴传感器53构成为，通过框架72被固定，相互的位置关系不由于车辆的振动等而发生变化。
[0125]此外，雨滴传感器53例如投射红外光，根据由前玻璃21反射的反射光的接收来检测雨滴的量。更详细地讲，红外光会透射碰到前玻璃21的雨滴，因此反射的光量具有减少的趋势。因此，雨滴传感器53根据投射的红外光被前玻璃21反射的光的光量来检测雨滴量。例如能够根据检测出的雨滴的量来控制未图示的刮雨器的驱动频度。另外，在该实施例中，采用了在投光部51和受光部52之间的空间内配置雨滴传感器53的结构，但是，也可以采用在所述空间内具有相机或日射传感器等来代替雨滴传感器53的结构。
[0126]此外，如图2、图3、图5、图6所示，从行进方向观察，投光部51、受光部52以及雨滴传感器53相对于水平方向被配置成大致一列，因此，能够构成为使激光雷达装置22的纵向厚度较薄。结果是，能够在前玻璃21中，将激光雷达装置22设置在室内镜与前玻璃21之间，能够使妨碍驾驶员的视野的区域成为最小，因此能够确保视野较大。
[0127]此外，如图2、图3、图6至图8所示，将雨滴传感器53推向最前方而设置，接下来将投光部51设置在前方，受光部52被设置在最后方。通过这样的结构，由投光部51投射的光不容易被受光部52直接接收，因此，能够降低由于由受光部52直接接收通过投光部51投射的光而产生的噪声。此外，雨滴传感器53存在的位置成为投光部51与受光部52的间壁，能够遮挡由投光部51投射的光中的、被前玻璃21反射而直接被受光部52接收的光，结果是，能够降低由于从投光部51投射的光被受光部52直接接收而产生的噪声。
[0128]此外，在沿着从投光部51观察监视区域时的左侧端部的左侧面(图中的右侧面)上设有遮光壁42。遮光壁42对以下的光进行遮挡或反射:由投光部51投射的光的、要进入由从投光部51观察到的监视区域的左侧的极限构成的侧面(图中的右侧面)的左方向(图中的右方向)的散射光，或者由于某些影响而在前玻璃21等反射并要进入由监视区域的左侧的极限构成的侧面的左侧的反射光。
[0129]此外，在沿着从投光部51观察监视区域时的右侧端部的右侧面(图中的左侧面)上设有遮光壁44。遮光壁44对以下的光进行遮挡或反射:由投光部51投射的光的、要进入由从投光部51观察到的监视区域的右侧的极限构成的侧面(图中的左侧面)的右方向(图中的左方向)的散射光，或者由于某些影响而在前玻璃21等反射并要进入由监视区域的右侧的极限构成的侧面的右侧的反射光。
[0130]此外，沿着从投光部51观察监视区域时的下侧端部的面，设有遮光底43。在由投光部51投射的光的、从投光部51观察到的成为监视区域下侧的极限的面上构成遮光底43，遮光底43将从投光部51投射的光中的、被前玻璃21反射的光向存在监视区域的方向反射或者将其遮挡。即，遮光底43是由相对于图2的近前方向向下方向倾斜的面构成的，因此，即使在由投光部51投射的光中存在被前玻璃21反射而入射到遮光底43的光，也将该光向存在监视区域的前方放射，因此，能够防止受光部52直接接收被前玻璃21反射的光。
[0131]在沿着从受光部52观察监视区域时的左侧端部的左侧面(图中的右侧面)上设有遮光壁45。遮光壁45对以下的光进行遮挡:受光部52可能从由被监视区域中存在的物体反射的光的、从受光部52观察的监视区域的左侧的极限构成的侧面(图中的右侧面)的左侧(从图中的右侧)接收的散射光，或者由于某些影响而在前玻璃21等反射并可能从监视区域的左侧面被接收的反射光。
[0132]此外，在沿着从受光部52观察监视区域时的右侧的端部的右侧面(图中的左侧面)上设有遮光壁47。遮光壁47对以下的光进行遮挡:受光部52可能从由被监视区域中存在的物体反射的光的、从受光部52观察的监视区域的右侧的极限构成的侧面(图中的左侧面)的右侧(从图中的左侧)接收的散射光，或者由于某些影响而在前玻璃21等反射并可能从监视区域的右侧面被接收的反射光。
[0133]此外，沿着从受光部52观察监视区域时的下侧的端部的面，设有遮光底46。在从受光部52观察到的成为监视区域的下侧的极限的面上构成遮光底46，遮光底46使受光部52仅接收从存在监视区域的方向入射的反射光。S卩，遮光底46由相对于图2的近前方向向下方向倾斜的面构成，因此，即使存在从监视区域中存在的物体被反射而入射到遮光底46的光，也能够通过使该光反射而被受光部52接收。
[0134]S卩，在通过投光部51投射光的开口部的前面部，呈簸箕状地设有对光进行遮挡或反射的遮光壁42、44以及遮光底43，由此，能够使由投光部51投射的光可靠地仅投射到监视区域。
[0135]此外，在通过受光部52接收光的开口部的前面部，呈簸箕状地设有对光进行遮挡的遮光壁45、47以及遮光底46，由此，能够可靠地仅接收由投光部51投射的光中的、被监视区域中存在的物体反射的光。
[0136]结果是，能够降低由于由投光部51投射的光直接被受光部52接收而产生的噪声。
[0137]此外，如图2、图4所示，遮光壁42、44、45、47的与前玻璃21的抵接面42a、44a、45a、47a，以及遮光底43、46的与前玻璃21的抵接面43a、46a均构成为是相对于前玻璃21大致平行的面。因此，激光雷达装置22的主体能够在相对于前玻璃21密合的状态下设置在未图示的室内镜的背面、且前玻璃21的内侧。
[0138]其结果是，遮光壁42、44和遮光底43能够可靠地将由投光部51投射的光仅投射到监视区域。同样，遮光壁45、47和遮光底46能够使受光部52仅接收由投光部51投射的光中的、从监视区域中存在的物体反射的光。而且，通过组合它们，能够可靠地将由投光部51投射的光仅投射到监视区域，并且使受光部52仅接收从监视区域中存在的物体反射的光，因此，能够降低由于在受光部52中直接接收由投光部51投射的光而产生的噪声，能够适当地测定到物体的距离。
[0139]如图6所示，在投光部51中设有由产生激光的激光二极管LD构成的投光电路92、以及将由投光电路92产生的激光转换成多个方向中的每个方向的平行光的投光光学系统91。
[0140][投光光学系统的结构例]
[0141]投光光学系统91是如图9所示的部件，如图9的左部所示，由投光电路92产生的激光的入射面91a构成为半圆筒状，并相对于水平方向作为准直透镜发挥作用。此外，投光光学系统91的出射面91b相对于水平方向由柱状透镜或透镜阵列构成，将通过作为准直透镜发挥作用的入射面91a生成的平行光转换成多个方向的平行光并使其射出。
[0142]S卩，在现有的投光光学系统中，例如图10所示，为了使通过由激光二极管构成的光源LDlll产生的激光朝向监视区域Zl扩散并照射，通常构成为，通过投光光学系统112使光在从光源LDlll观察时的水平方向上扩散X°和垂直方向上扩散Y。并进行投射。
[0143]然而，该情况下，如果考虑从车内隔着前玻璃对监视区域投光的情况，则如图11的左部所示，当由于在前玻璃122上附着污物等而产生遮光区域B时，如果光源LDlll中产生的激光被投光光学系统112扩散而透射前玻璃122，则成为在遮光区域B的前方没有被投射来自投光部111的光的状态。其结果是，如图11的右部所示，描绘了横轴表示被扩散光的强度、纵轴表示图11左部的纵向的坐标的强度分布W1，与遮光区域对应的强度分布产生盲点BS。其结果是，即使遮光区域B的前方存在物体，所投射的光也不会被投射到物体(仅投射极弱的光)，因此，也不会产生反射光(成为极弱的反射光)，因此，会产生不但无法检测物体的距离而且也无法检测物体存在本身的(难以检测)死角。
[0144]与此相对，如图9的投光光学系统91的出射面91b所示，通过在水平方向上构成设置有多个曲面凸状的透镜部位的柱状透镜或透镜阵列，曲面凸状的透镜部位分别产生扩散光，由此，如图12所示，能够相对于多个方向产生由曲面凸状的透镜部位dl至d9的数量构成的平行光。另外，关于曲面凸状的透镜部位dl至d9的数量，在图12中示出了 9个的例子，但也可以是这以外的数量。
[0145]因此，即使在前玻璃21上存在由于污物等而产生的遮光区域B，也能够使光扩散而对监视区域进行投光，以抑制由于平行光而产生基于遮光区域B的盲点，因此，在求出了与图11的右部所示相同的强度分布的情况下，如图12的右部的强度分布Wll所示，虽然产生盲点BS’，但其光强度的降低部分被周边的平行光覆盖，因此能够减轻光强度的降低。
[0146]结果是，即使是在遮光区域B的前方的监视区域中存在物体，虽然光强度稍稍降低，但也能够产生可以由受光部52接收的光强度的反射光，因此能够适当地检测有无存在物体和物体的距离。此外，由于不需要为了使光投射到监视区域的整体，而设置可动部位并在监视区域内一边改变投光方向一边投光，因此，能够实现没有易发生故障且装置结构复杂的可动部位的激光雷达装置22。此外，由于能够同时针对监视区域的整个范围投光受光，因此能够防止由于通过可动部位使投光范围和受光范围变化而导致检测延迟。并且，由于能够将激光雷达装置22设置在车内，因此不需要采用防水和防尘等的结构，因此能够降低装置成本。通过采用这样的结构，不再需要设置会产生噪音的可动部位。因此，当在车内安装了激光雷达时，不会产生由噪音带来的不好的影响。
[0147][投光光学系统的第I变形例]
[0148]以上说明了构成投光光学系统91的出射面91b的柱状透镜或透镜阵列的多个曲面凸状的透镜部位的曲率相同的情况，但是，能够通过改变多个曲面凸状的透镜部位的曲率的一部分，来使监视区域产生变化。
[0149]S卩，例如，如图13的出射面91b’所示，在设置有曲面凸状的透镜部位dl至d7的情况下，当增大透镜部位d4的曲率，并将其他透镜部位的曲率设定为小于透镜部位d4的曲率时，透镜部位d4由于曲率较大，因此能够将所扩散的范围(角度)设定地较小。这样，由于通过透镜部位d4而扩散的范围变小，因此，在该较小的范围内，光不会较大地扩散，因此，例如，如图13的右部所示的强度分布W21所示，在出射面91b’的中央部附近，虽然扩散范围较小，但是能够针对该较小的范围提高光的强度。
[0150]另一方面，如图14的出射面9lb’所示，由于透镜部位dl至d3和d5至d7的曲率较小，因此能够将所扩散的范围(角度)设定地较大。这样，例如，由透镜部位dl扩散的范围变大，因此，在该较大的范围内，光大范围地扩散，因此，例如，透镜部位dl至d3和d5至d7的整体的强度分布如图14的右部所示的强度分布W31所示，在出射面91b’的中央部以外，虽然光的强度降低，但是能够使扩散范围变大。
[0151]其结果是，如图15所示，在由通过出射面91’产生的多个平行光构成的光的分布中，通过透镜部位d4而扩散光的范围较小，但示出较强的强度分布，通过透镜部位dl至d3、d5至d7而扩散光的范围较大，但示出较弱的强度分布。另外，在图15的右部，示出在前玻璃21上未产生由污物等构成的遮光区域Bll时的光的水平方向的强度分布W41，以及产生了遮光区域Bll时的强度分布W41’，示出这样使透镜部位的曲率变化而进行配置，由遮光区域Bll产生的盲点引起的强度分布的降低也较小。
[0152]图16示出基于使用图15所示的投光光学系统91时的实测值的强度分布。即，在图16中，横轴表不所投射的光的水平方向的位置,纵轴表不光的强度。图16的水平方向上的中心附近的范围Z21的强度分布示出，虽然出射面91’的曲率大的透镜部位d4等的扩散范围较小，但是成为光强度高的分布。此外，图16的水平方向上的中心附近以外的范围Z22的强度分布示出，虽然出射面91’中的由曲率小的透镜部位dl至d3、d5至d7等扩散的光的强度较低，但是成为扩散范围较大的光的分布。另外，在范围Z22中，针对水平方向的中央附近的范围Z21，成为与透镜部位d4等的被扩散为较小的扩散范围的强度高的光的分布重复的区域，因此，设为强度高的范围。
[0153]该强度分布例如成为由图15的右部所示的强度分布W41所示那样。这里，即使在前玻璃21上的与透镜部位d4对应的位置上附着污物等而产生遮光区域B11，也通过由周边的透镜部位(12、(13、(15、(16等中扩散的光构成的平行光而相互覆盖，因此，虽然如图15的右部的强度分布W41’那样，强度降低了与遮光区域Bll对应的量，但是能够对监视区域中的物体投射足够强度的光，因此能够测定有无物体和到物体的距离。
[0154]此外,通过透射投光光学系统91,由投光电路92产生的激光被投光部51投射成为具有图15的强度分布W41 (或W41’)所示的特性的光。通过投射这样的强度分布的光，如图17所示，能够使激光雷达装置22的监视区域成为组合了监视区域Z31、Z32这2个监视区域的区域。S卩，如强度分布W41所示，在投光光学系统91的正面方向的较小范围内，光的强度较强，因此将所投射的光照射到更远处，因此，针对包含车辆11-1的正面方向的图中的角度A所示的较小的范围，设定包含较远区域的监视区域Z31。另一方面，如强度分布W41所示，在投光光学系统91的正面以外的图中的角度B所示的较大范围内，光的强度较弱，因此，所投射的光设定与车辆11-1接近的监视区域Z32。另外，图17示出车辆11-1、11-2分别向图中右方向行驶的状态，成为从车辆11-1、11-2的上方俯视车辆11-1中所搭载的未图示的激光雷达装置22测定与前行的车辆11-2之间的距离的情况下的监视区域的设定例的图。
[0155]结果是，由于如果与在正面前方行驶中的车辆11-2接触会可能发生重大事故，因此车辆11-1中设置的激光雷达装置22的投光部51通过将更远处设定为监视区域，能够从更远的位置检测与前方的车辆11-2之间的距离，以便不会诱发重大事故。此外，车辆11-1中设置的激光雷达装置22的投光部51针对相对于车辆的行进方向可能从侧面方向接近的物体(跑过来的人物或相邻车道的车辆)，能够在与车辆比较接近的距离、且与车辆11-1的行进方向的所成角较大的范围内对物体进行检测。
[0156]另外，以上说明了当将行进方向设为前方时，针对车辆11的中央前方附近的范围以从车辆11到远方进行覆盖的方式进行设定，并且针对其以外的范围以设为车辆11附近的范围的方式设定监视区域的例子，但是，监视区域的设定范围不限于此，可以将监视区域设定为，将中央前方设定为到附近的范围并将其以外设为远方的范围，也可以将监视区域设定为，将左前方设为远方的范围并将右前方设为附近的范围，还可以更换左右的范围来设定监视区域。能够通过与监视区域的设定对应地更换不同曲率的透镜部位的配置，来实现这些的配置的切换。
[0157][投光光学系统的第2、第3变形例]
[0158]以上说明了相对于水平方向作为准直透镜发挥作用的结构，作为投光光学系统91的入射面91a的结构，例如，如图18的左部所示，也可以构成凹柱面透镜。通常，凹柱面透镜用于线照明、单向光的图像压缩以及激光扫描光学系统的表面倾斜校正等。由入射面91a构成的凹柱面透镜使由投光电路92投射的激光仅相对于垂直方向折射、使其会聚或发散，在正交的水平方向上不使该激光折射。
[0159]此外，在图18的右部的投光光学系统91中，示出了在透镜部位dl至d7的各自的边界附近用曲面进行连接得到的出射面91b”的例子。在图12所示的透镜部位dl至d7的各自的连接部中，构成透镜部位的曲面的曲率半径越小，成为在相互的面相对的方向上越接近的面，因此，有时在透镜部位间产生的谷间附近难以以均等的强度对光进行扩散。因此，所投射的光在水平方向不均匀，结果是，可能在受光的光强度中产生斑点。与此相对，如图18的出射面91b”所示，用平滑后的曲面连接透镜部位dl至d7的各个边界附近，由此，在透镜部位间的谷间附近也能够以均匀的光强度使光扩散，能够在水平方向上投射斑点少的光。
[0160][包含激光雷达装置的车辆系统的结构例]
[0161]接着，参照图19来说明包含激光雷达装置22的车辆11 (构成车辆11的车辆系统)的结构例。另外，关于激光雷达装置22的结构，后面参照图20详细说明，在图19的说明中，省略其说明。
[0162]车辆11具有:激光雷达装置22、警报输出装置201、变速器控制装置202、制动控制装置203、转向控制装置204、车身控制装置205、传动系控制装置206、安全带控制装置211、气囊控制装置212、门锁控制装置213以及电动座椅控制装置214。
[0163]警报输出装置201根据来自激光雷达装置22的警报信息，通过未图示的显示器的图像、未图示的扬声器的音声或者未图示的警告灯的亮灯等来输出警报信息。即，例如，当通过激光雷达装置22在监视区域内检测到物体(包含前行车辆、障害物、步行者等)，预见到发生碰撞或接触等危险的可能性，并提供对应的警报信息时，通过输出与警报信息对应的警报，用未图示的显示器的图像、未图示的扬声器的音声或未图示的警告灯的亮灯等向驾驶员警告预见到危险的发生。通过这样的处理，驾驶员在车辆行驶时，在存在发生碰撞等的危险的可能性的情况下，能够事前认识到该情况，因此能够采取碰撞回避行动或冲击减轻措施。
[0164]变速器控制装置202根据由驾驶员操作的未图示的拨片换挡(puddle shift)或排挡头(gear shift knob),来控制未图示的变速器。此外,变速器控制装置202根据由激光雷达装置22提供的信息，来控制未图示的变速器。在指示了用于追随前行车而进行行驶的巡航控制(cruise control)等的情况下,变速器控制装置202例如通过激光雷达装置22检测前行车，与所检测出的前行车维持规定的距离，提供对应于与前行车之间的距离的控制信息，此时，制动控制装置203和传动系控制装置206协作来控制变速器，使其成为使车辆的速度加速或减速所需要的状态。
[0165]通过这样的处理，在指定了维持规定的距离来追随前行车的巡航控制的情况下，当与前行车之间的距离大于所设定的距离时，控制变速器成为加速所需要的齿轮速比。相反，当与前行车之间的距离小于所设定的距离时，与制动控制装置203协作，控制变速器成为发动机制动所需要的状态，以进行减速。结果是，能够保持维持与前行车之间的适当的距离的状态而进行行驶。
[0166]制动控制装置203根据由驾驶员所操作的未图示的制动踏板的动作来控制制动器的动作。此外，制动控制装置203根据由激光雷达装置22提供的制动器控制信息来控制制动器的动作。即，当根据由激光雷达装置22检测出的到物体(包含前行车辆、障害物、步行者等)的距离的信息，被提供用于控制未图示的制动器的制动器控制信息时，制动控制装置203根据制动器控制信息来控制制动器的动作。例如，当由激光雷达装置22根据到物体的距离的信息判定为与前行车的碰撞的可能性高时，制动控制装置203被提供进行紧急停止所需要的制动器控制信息，然后，控制未图示的制动器使车辆减速或停止。通过这样的处理，即使驾驶员在碰撞时成为惊慌状态，也能够在即将发生碰撞之前减轻或防止冲击。
[0167]转向控制装置204根据由激光雷达装置22提供的转向控制信息，来控制未图示的转向的舵角。当根据来自激光雷达装置22的到物体的距离的信息例如判定为与前行车的碰撞的可能性高、且被提供使紧急制动器动作的制动器控制信息时，转向控制装置204读取车辆11的未图示的转向的舵角，在使紧急制动器动作时，根据当前车辆11的速度、(基于未图示的加速度传感器)车体的移动方向等判定旋转(spin)的可能性，控制转向的舵角以防止旋转。通过这样的处理，即便使紧急制动器动作，也能够防止车辆11的旋转，使其安全地停止。
[0168]车身控制装置205根据未图示的点火按钮的动作或点火钥匙的操作等来判定车辆11是否是动作状态，在检测到动作状态时，将动作开始信号提供给激光雷达装置22。此夕卜，车身控制装置205根据由激光雷达装置22提供的车身控制信息控制以下装置:控制未图示的安全带的卷取的安全带控制装置211 ;控制未图示的气囊的动作的气囊控制装置212 ;控制未图示的门锁的门锁控制装置213 ;以及控制未图示的电动座椅的电动座椅控制装置214。当根据来自激光雷达装置22的到物体的距离的信息例如判定为与前行车的碰撞的可能性高、且被提供对应的车身控制信息时，车身控制装置205根据车身控制信息控制安全带控制装置211，进行卷取未图示的安全带的控制，并且，控制气囊控制装置212，在碰撞时的适当的时刻使未图示的气囊动作。此外，此时，车身控制装置205控制门锁控制装置213，在碰撞时的适当的时刻将车辆11的未图示的门锁锁定，然后，当根据当前的车辆11的速度，检测到(基于未图示的加速度传感器的)车体没有移动，并且未图示的发动机停止时，将门锁解锁。此外，车身控制装置205控制电动座椅控制装置214，在碰撞时的适当的时刻使未图示的电动座椅动作，在未图示的气囊动作时，使其向能够适当减轻对搭乘者的冲击的位置动作，当检测到未图示的发动机的停止时，使电动座椅进行动作，使得搭乘者能够安全地从车辆11避难。
[0169]通过这样的处理，即使发生碰撞，也能够通过未图示的安全带、气囊和电动座椅的动作减轻施加到搭乘者的负荷。此外，在发生了碰撞事故的时刻，通过进行锁定能够防止门的开放，因此能够防止由于车辆11的车门开放而使包含驾驶员在内的搭乘者飞出的情况。此外，在车辆11停止后，通过解锁能够开放车门，因此能够实行迅速的避难或救助。
[0170]传动系控制装置206根据来自激光雷达装置22的传动系控制信息，控制未图示的发动机或电动机等传动系(power train)的旋转速度。当根据来自激光雷达装置22的到物体的距离的信息例如判定为与前行车的碰撞的可能性高、且被提供了对应的传动系控制信息时，传动系控制装置206使传动系的旋转速度减速从而减轻碰撞的冲击。通过这样的处理，即使驾驶员在碰撞时成为惊慌状态，也能够减轻冲击。
[0171][激光雷达装置的结构例]
[0172]接着，参照图20来说明激光雷达装置22的结构例。
[0173]激光雷达装置22具有投光部51、受光部52、控制部231、物体检测部232、周围状态判定部233、外部通知判定部234以及结果输出部235。
[0174]控制部231根据以下信息控制投光部51和物体检测部232的动作:由未图示的速度计测装置提供的自车速度；与点火按钮或点火钥匙的动作状态对应的动作开始信号；以及根据由未图示的运动传感器等检测的车辆的动作状态示出是否为行驶中的行驶中信号。
[0175]此外，控制部231通过对投光部51产生指示使其对投光所需要的电力进行充电的充电控制信号，来对投光部51指示充电，通过产生发光控制信号来控制使投光部51发光的时刻。
[0176]此外，控制部231对物体检测部232提供指示物体检测的开始的受光测定开始信号、示出距离指数计数(distance index count)的开始时刻的距离指数开始信号(distance index start signal)、以及距离指数计数,来控制物体检测部232的动作。
[0177]物体检测部232根据来自控制部231的受光测定开始信号、距离指数开始信号以及距离指数计数，生成示出由受光部52提供的受光信号的每个方向的物体的距离的峰值信息，并将其提供给周围状态判定部233。
[0178]周围状态判定部233具有群组化部233a、峰值组列表存储器233b、追踪部233c和高度检测部233d。周围状态判定部233控制群组化部233a，根据方向和距离将示出每个方向的物体的距离的峰值信息群组化，生成峰值组列表，并将其存储在峰值组列表存储器233b中。该峰值组列表由本次和前次的列表构成，周围状态判定部233控制追踪部233c和高度检测部233d，根据前次的峰值组列表，完成本次的峰值组列表。另外，关于峰值组列表，后面参照图32详细说明。
[0179]外部通知判定部234取得在周围状态判定部233的峰值组列表存储器233b中存储的峰值组列表，判定是否需要向警报输出装置201、变速器控制装置202、制动控制装置203、转向控制装置204、车身控制装置205、和传动系控制装置206这些外部装置进行通知，根据判定结果对结果输出部235指示通知。
[0180]结果输出部235根据来自外部通知判定部234的判定结果对各种外部装置输出各种通知。
[0181][投光部的结构例]
[0182]接着，参照图21来说明投光部51的结构例。
[0183]投光部51具有产生要投射的激光的投光电路92和将激光扩散成多个方向的平行光的投光光学系统91。此外，投光电路92具有直流电源271、开关272、电容器273、激光二极管274和驱动电路275。
[0184]直流电源271产生要提供给电容器273的直流电源。开关272根据充电控制信号，当充电控制信号是指示充电的接通(ON)的信号时，使直流电源271和电容器273成为连接状态，对电容器273进行充电。此外，开关272根据充电控制信号，当充电控制信号是指示充电的停止的断开(OFF)的信号时，使直流电源271和电容器273成为非连接状态，停止电容器273的充电。
[0185]电容器273在通过直流电源271充电后，由驱动电路275进行控制，根据需要对激光二极管274提供电力。激光二极管274当从电容器273被提供电力时产生激光，经由投光光学系统91和前玻璃21将光投射到作为监视区域的车辆11的前方。
[0186]驱动电路275根据发光控制信号控制激光二极管274的动作，在是指示投光的接通(ON)的信号的情况下，将电容器273中所充电的电力施加到激光二极管274，使激光二极管274发出激光。此外，驱动电路275在发光控制信号是指示投光的停止的断开(OFF)的信号的情况下，不将电容器273中充电的电力施加到激光二极管274，停止激光的发光。
[0187][受光部的结构例]
[0188]接着，参照图22来说明受光部52的结构例。
[0189]受光部52由受光光学系统281、受光电路282以及直流电源283构成。
[0190]受光光学系统281受理由投光部51投射的光的反射光的入射，以按照每个入射方向分配到设于受光电路282的受光元件291-1至291-12的方式进行转换而受光。
[0191]受光电路282由多个受光元件291-1至291-12和多个放大电路292_1至292-12构成，通过由直流电源283提供的电力进行动作，接收经由受光光学系统281入射的来自监视区域的反射光而生成受光信号，并将其提供给物体检测部232。另外，以后，在不是特别需要分别区分受光元件291-1至291-12和放大电路292-1至292-12的情况下，仅称作受光元件291和放大电路292，针对其他的结构也同样地称呼。此外，在图22的受光电路282中，说明了分别设置12个受光元件291和放大电路292的例子，但是，也可以是其他数量。
[0192]S卩，按照反射光的每个入射方向设有受光兀件291-1至291-12,各个受光信号分别作为示出监视区域的入射方向的信号，被提供给放大电路292。放大电路292对由受光元件291提供来的受光信号进行放大，作为每个方向的受光信号输出到物体检测部232。
[0193]那么，作为受光元件291的形状的一例，考虑设为纵向上较长的矩形状。在该矩形状的受光元件中，纵向上越长，能够将图10中示出的监视区域Zl的垂直方向Y。设为越大。此外，当在横向上排列该矩形状的受光元件时，其横向的长度合计越长，能够将所述监视区域Zl的水平方向x°设为越大。
[0194]补充一点，还能够将该矩形状的受光元件全部设为相同的大小。此外，在横向上排列矩形状的受光元件时，仅针对配置在其端部上的受光元件291-1和291-12，还能够使用在横向上比其他的受光元件长的受光元件。该情况下，在监视区域的左端或右端中，能够容易地检测位于近距离处的步行者。
[0195][控制部的结构例]
[0196]接着，参照图23来说明控制部231的结构例。
[0197]控制部231具有定时控制电路311、行驶判定部312以及距离指数计数器313。
[0198]定时控制电路311根据动作开始信号、行驶中信号以及来自行驶判定部312的车速判定结果，对投光部51提供充电控制信号和发光控制信号，并且，对物体检测部232提供受光测定开始信号和距离指数开始信号。此外，定时控制电路311将距离指数开始信号和受光测定开始信号提供给距离指数计数器313，将示出距离指数计数的信号提供给物体检测部232。
[0199]行驶判定部312通过未图示的速度计测装置取得自车速度的信息，判定自车速度是否基本为O、即基本停止或已经停止，将判定结果提供给定时控制电路311。
[0200][物体检测部的结构例]
[0201]接着，参照图24来说明物体检测部232的结构例。
[0202]物体检测部232具有AD (模拟数字)转换部331-1至331_12、峰值检测部332-1至332-12以及峰值存储部333-1至333-12。
[0203]AD转换部331-1至331-12根据受光测定开始信号进行动作，将由受光部52提供来的每个受光方向的模拟信号的受光信号转换为数字信号，并作为受光值提供给峰值检测部 332-1。
[0204]峰值检测部332-1至332-12根据由AD转换部331提供来的被转换为数字信号的受光值，检测示出接收反射光的各个方向的物体的检测距离的、受光强度成为峰值的距离指数计数，并分别将检测结果提供给峰值存储部333-1至333-12。另外，关于峰值检测部332的详细结构，后面参照图25详细说明。
[0205]峰值存储部333-1至333-12分别存储示出接收到监视区域的反射光的各个方向的物体的距离的峰值信息，将存储的峰值信息提供给周围状态判定部233。另外，关于峰值信息，后面参照图30详细说明。
[0206][峰值检测部的结构例]
[0207]接着，参照图25来说明峰值检测部332的结构例。
[0208]峰值检测部332具有阈值判定部351、峰值检测控制部352、最大值检测部353、最大值存储部354、峰值计数器355和峰值识别部356。
[0209]阈值判定部351判定将受光信号数字化后的受光值是否是被视为噪声水平的规定的阈值以下的信号，当视为是来自比规定的阈值高的物体的反射光时，将受光值提供给峰值检测控制部352。
[0210]峰值检测控制部352根据来自控制部231的受光测定开始信号和距离指数开始信号，取得由阈值判定部351提供的受光值，并将其与此时提供的距离指数计数对应关联地进行存储。此时，峰值检测控制部352根据距离指数计数，使最大值检测部353依次对检测出反射光的受光值的最大值进行检测，并将检测出的最大值存储在最大值存储部354中。此外，当视为比规定的阈值小，从而阈值判定部351不再提供受光值时，峰值检测控制部352将最大值存储部354中存储的最大值作为峰值信息，存储在峰值存储部333中，然后重置距离指数计数。
[0211]峰值检测控制部352在被阈值判定部351提供受光值后，将此时的距离指数计数提供给峰值计数器355。峰值计数器355在被提供了距离指数计数时，将用于对峰值宽度进行计数的峰值计数进行向上计数(count up)。此外，峰值检测控制部352在停止了由自阈值判定部351提供受光值时，视为受光值成为规定的阈值以下，将峰值计数器355中被计数的峰值计数提供给峰值识别部356，并重置峰值计数。
[0212]此外，峰值检测控制部352在停止了由阈值判定部351提供受光值时，使峰值识别部356根据由峰值计数器355提供来的峰值计数计算峰值宽度，并作为峰值信息在峰值存储部333中登记。通过这样的处理，在峰值存储部333中存储由当检测到受光值的峰值时成为峰值的受光值的最大值、示出提供了成为峰值的受光值的时刻的距离指数计数、以及取得峰值的值时的受光值的脉冲宽度构成的峰值信息。
[0213][激光雷达装置进行的物体检测动作处理]
[0214]接着，参照图26的流程图来说明激光雷达装置22进行的物体检测动作处理。
[0215]在步骤Sll中，控制部231的定时控制电路311根据动作开始信号判定是否点火被接通(ON)而使车辆11成为了可行驶的状态，在视为成为接通(ON)之前,重复同样的处理。在步骤Sll中，例如，如图27的最上层中的时刻t0至t3所示，在动作开始信号成为表示是接通(ON)的Hi的信号的情况下，定时控制电路311视为点火已经被接通，处理进入步骤 S12。
[0216]另外，在图27中，从上面开始，示出分别表示动作开始信号(IG:点火信号)、行驶中信号、充电控制信号、发光控制信号、距离指数开始信号、受光测定开始信号、距离指数计数、物体检测部232的动作时刻、周围状态判定部233的动作时刻、外部通知判定部的动作时刻、以及结果输出部235的动作时刻的波形或动作时刻期间。
[0217]在步骤S12中，定时控制电路311将充电控制信号提供给投光部51，使投光部51中的投光电路92的开关272成为接通(ON)的状态。通过该处理，从直流电源271向电容器273提供电力，使电容器273充电。另外，该处理是最初的处理中特别进行的充电处理，如图27的最上层的时刻t0所示，在动作开始信号成为Hi以后的时刻，产生由时刻t21至t22的波形构成的充电控制信号。
[0218]在步骤S13中，定时控制电路311判定是否行驶中信号示出是行驶中，并且，是否行驶判定部312根据由未图示的车速检测装置提供的自车速度的信息判定为当前的自车速度并非O。例如，如图27的上数第2层所示，如时刻tl3至tl4所示，行驶中信号是Low而示出并非行驶中的情况下，或者，如时刻tl2至tl3所示，即使行驶中信号是Hi而示出是行驶中，但视为自车速度是O (自车速度比规定值小，基本是O)的情况下，处理返回步骤SI I。即，该情况下，重复步骤Sll至S13的处理。
[0219]另一方面，在步骤S13中，例如，如图27的上数第2层的时刻til至tl2所示，行驶中信号是Hi而示出是行驶中，并且自车速度并非O的情况下，处理进入步骤S14。
[0220]在步骤S14中，定时控制电路311将发光控制信号提供给投光部51中的驱动电路275，使投光部51的激光二极管274发光。S卩，例如产生由图27的上数第4层的时刻t51所示的脉冲信号构成的发光控制信号，由此，驱动电路275进行动作，电容器273中充电的电力流过激光二极管274而使激光二极管274发光，在电容器273的充电的电力被全部放电之前的期间内，激光二极管274进行发光。这样，由激光二极管274发光而产生的光被投光光学系统91转换成对于多个方向的平行光，经由前玻璃21投射到车辆11的行进方向前方的监视区域。因此，在该状态下，当监视区域内存在物体(例如，包含人物、车辆等)时，投射的光被反射。
[0221]在步骤S15中，定时控制电路311判定是否从产生发光控制信号起经过了规定的时间Tl。在步骤S15中，例如，在从产生由图27的上数第5层的时刻t51所示的脉冲波形构成的发光控制信号起，经过投光部51的光输出成为峰值的时间Tl之前，重复同样的处理。然后，在步骤S15中视为经过了时间Tl的情况下，处理进入步骤S16。
[0222]在步骤S16中，定时控制电路311例如产生由图27的上数第5层的、产生时刻t51的发光控制信号起经过了规定的时间Tl后的时刻t81所示的脉冲波形构成的距离指数开始信号，并将其提供给物体检测部232和距离指数计数器313。
[0223]在步骤S17中，物体检测部232在被提供距离指数开始信号后，根据受光信号来生成示出在每个方向上物体存在的位置(距离)的峰值信息并将其提供给周围状态判定部233，其中，受光信号是如下产生的:执行投光受光处理，由投光部51投射的光被物体反射而产生反射光，受光部52接收到该反射光由此产生该受光信号。另外，关于投光受光处理，后面参照图28的流程图进行说明。
[0224]在步骤S18中，周围状态判定部233根据示出每个方向的物体的存在位置的峰值信息，执行周围状态判定处理，生成由将类似的峰值信息进行群组化后得到的列表构成的峰值组列表，并将其提供给外部通知判定部234。另外，关于周围状态判定处理，后面参照图31的流程图详细说明。
[0225]在步骤S19中，定时控制电路311判定是否从产生发光控制信号起经过了规定的时间T2 (T2比Tl长，为几分至几十秒左右)，在视为经过了规定的时间T2之前，重复同样的处理。
[0226]然后，在步骤S19中，从产生发光控制信号起经过了规定的时间T2的情况下，处理返回步骤S12。S卩，图27的上数第4层的时刻t51起经过了规定的时间T2后的时刻是由时刻t52所示的产生下一发光控制信号的时刻的情况下，在图27的上数第5层的从时刻t52起经过了规定的时间Tl后的时刻t82所示的时刻，产生下一距离指数开始信号。即，从产生发光控制信号起到经过规定的时间T2之前，在从产生发光控制信号起经过规定的时间Tl的时间后，以发光控制信号的规定的时间T2的间隔，重复产生距离指数开始信号，重复执行投光受光处理和周围状态判定处理。因此，下一时刻成为图27的上数第5层的时刻t83所示的时刻，以后，同样地，以发光控制信号的产生间隔即规定的时间T2的间隔进行重复，重复产生距离指数开始信号。
[0227]S卩，在图27的上数第3层的情况下，通过步骤S12的处理产生由时刻t23至t24的脉冲波形所示的充电控制信号，使投光电路92的电容器273充电。此外，通过步骤S14的处理产生由时刻t52的脉冲波形所示的发光控制信号，通过驱动电路275使电容器273中充电的电力被放电，由此使激光二极管274发光。以后，以规定的时间T2的时间间隔重复步骤S12至S19的处理，由此，充电控制信号和发光控制信号分别依次作为时刻t25至t26和时刻t53所示的脉冲波形的信号而被重复产生。
[0228]通过该处理依次以规定的间隔重复执行投光受光处理和周围状态判定处理，通过后述的物体检测部232的投光受光处理和周围状态判定部233的周围状态判定处理，能够以规定的时间间隔更新并同时生成峰值组列表。
[0229][投光受光处理]
[0230]接着，参照图28的流程图来说明投光受光处理。
[0231]在步骤S31中，峰值检测控制部352对分别在最大值存储部354和峰值计数器355中存储的最大值和峰值计数器值进行重置并初始化，将它们设定为O。
[0232]在步骤S32中，定时控制电路311判定是否从产生距离指数开始信号起经过了规定的时间Tll (从投光部51投射的光通过车辆11的发动机罩(bonnet)上的距离为止的时间(例如，将发动机罩的长度设为50cm左右时，为3.3毫微秒左右))，在经过规定的时间Tll之前重复步骤S31的处理。即，认为基于在该期间内根据作为反射光而接收到的光而产生的受光信号的受光值是噪声，因此，时间Tll是为了无视这样的受光信号而设为不执行处理的状态的时间。另外，该时间Tll是根据激光雷达装置22在车辆11的设置位置和车辆的前端的长度而设定的值，根据车辆的形状等可以设定为不同的值。此外，关于时间T11，也可以通过设为上述的规定的时间Tl = O,由此设Tll为Tl + T11，发光控制信号兼用作距离指数开始信号。
[0233]在步骤S32中视为经过了规定的时间的情况下，处理进入步骤S33。
[0234]在步骤S33中，定时控制电路311产生受光测定开始信号并将其提供给物体检测部232。S卩，在与图27的上数第6层中的时刻tlOl对应的时刻t83的时刻产生了距离指数开始信号后，在经过了规定的时间后的时刻tl02，产生由脉冲波形所示的受光测定开始信号。
[0235]在步骤S34中，物体检测部232取得由受光部52接收来自监视区域的反射光的受光信号。即，在受光部52中，将由受光电路282的受光元件291接收经由受光光学系统281入射的反射光而产生的信号输出并提供给放大电路292，将由放大电路292放大的信号作为受光信号进行输出。另外，通过物体检测部232的AD转换部331将该受光信号转换成由数字信号构成的受光值，并将其提供给峰值检测部332。此外，关于这些一系列的处理，按照入射到受光部52的反射光的每个入射方向进行同样的处理，在图22的受光部52的结构例中，针对12个方向中的每个方向生成受光值。
[0236]在步骤S35中，峰值检测部332的阈值判定部351判定是否受光值大于规定的阈值Ha。例如，在步骤S35中判定为受光值大于规定的阈值Ha的情况下，处理进入步骤S36。
[0237]在步骤S36中，阈值判定部351将受光值的信息输出到峰值检测控制部352。峰值检测控制部352存储由阈值判定部351输出的受光值和该时刻的距离指数计数的值。即，如图27的上数第7层所示，在定时控制电路311的距离指数计数器313中，被定时控制电路311提供受光测定开始信号时产生距离指数计数器的值。输出距离指数计数的值作为与光行进的距离对应的脉冲宽度的脉冲信号，例如，图7的情况下，输出0.6毫微秒左右的脉冲宽度的脉冲信号。其结果是，能够根据以规定的时间间隔产生的距离指数开始信号、和基于该距离指数开始信号产生的距离指数计数，来求出产生紧前面的发光控制信号的时刻、与接受到反射光的时刻之间的差分时间，进而，根据差分时间与光速之间的关系，来求出由投光部51投射的光在物体发生反射并作为反射光被接收为止的光路距离，能够根据测定位置求出到物体的距离。
[0238]在步骤S37中，峰值检测部352控制最大值检测部353，使其对被提供的受光值和最大值存储部354中存储的最大值进行比较，根据受光值是否大于最大值存储部354中存储的最大值，来判定是否是最大值。在步骤S37中被视为受光值是最大值的情况下，在步骤S38中，最大值检测部353用受光值覆盖更新最大值存储部354中存储的最大值并进行存储。另一方面，在步骤S37中被视为并非最大值的情况下，跳过步骤S38的处理。
[0239]在步骤S39中，峰值检测控制部352控制峰值计数器355，使其进行向上计数(count up),将峰值计数输出到峰值识别部356并进行存储。
[0240]在步骤S40中，定时控制电路311判定距离指数计数器313的值是否是规定计数，在并非规定计数的情况下，处理进入步骤S41。
[0241]在步骤S41中，定时控制电路311判定是否经过了规定的时间T12 O T11)，在经过规定的时间T12之前重复同样的处理。然后，在步骤S41中经过了规定的时间的情况下，处理返回步骤S33。即，在由距离指数计数器313输出的值达到规定计数之前，重复步骤S33至S41的处理。
[0242]即，将距离指数计数器313产生的值的上限设定为与作为监视区域而设定的距离对应的值。例如，在监视区域是到与激光雷达装置22相距30m为止的范围的情况下，当以光往返1cm的距离的时间间隔来产生受光测定开始信号时，需要重复300次。因此，该情况下，如图27的上数第6层所示，定时控制电路311以0.66毫微秒(=规定时间T12)间隔，如时刻tl02、tl03...till、tll2所示产生受光测定开始信号。此时，距离指数计数器313根据该受光测定开始信号，以相同的时间间隔如图27的上数第7层的时刻tl31至tl32、tl33至tl34…tl41至tl42、tl43至tl44所示，从O到299进行向上计数。因此，该情况下，将距离指数计数器313的上限值、即规定的阈值设定为299。此外，当假设受光值全部比规定的阈值Ha大时，将300个样本的受光值与距离指数计数一起存储，根据这些信息来检测峰值。因此，可以说规定的时间T12是用于定义受光测定开始信号的产生间隔的时间。
[0243]另一方面，在步骤S35中视为受光值不大于规定的阈值的情况下，处理进入步骤S42。
[0244]在步骤S42中，阈值判定部351不输出所输入的受光值的信息。此时，虽然向峰值检测控制部352提供来自距离指数计数器313的计数，但是不提供受光值的信息。此时，由于受光值小于规定的阈值，因此，峰值检测控制部352能够识别当前的时刻在检测到峰值的期间外。因此，峰值检测控制部352根据存储的受光值和距离指数计数，来判定是否通过检测最大值而检测到峰值。
[0245]即，峰值识别部356也可以识别来自反光罩的反射光以外的、来自例如路面的反射光，并进行将其除外的处理。来自路面的反射与来自反光罩的反射光的受光值的峰值的高度与峰值宽度的比不同，在来自路面的反射的情况下，峰值波形变平缓。通过使用与成为峰值的受光值的高度与峰值宽度的比相关的规定阈值，能够识别来自路面的反射光和来自反光罩的反射光。
[0246]峰值的检测不限于此次记载的方法。也可以通过存储受光值成为最大值附近时的距离指数计数器的值、峰值的最大值附近的值以及峰值附近的波形的宽度这样的其他的方法进行检测。
[0247]关于峰值宽度，还可以不使用固定的阈值而是由可变阈值等，来减少噪声的影响。
[0248] 然后，峰值一般由图29所示的波形定义。这里，在图29的右部，将纵轴设为受光值、横轴设为距离指数计数，棒状的曲线图是通过各距离指数计数确定的时刻的受光值。此外，图29的左部的波形C是对图29的右部的棒状的曲线图进行样条(spline)处理而得到的波形。该波形C中的一般地定义的峰值是作为最大值的受光值Hx，此时的距离指数计数器是成为Dp的时刻。
[0249]此外，仅在受光值大于规定的阈值Ha的情况下，在阈值判定部351中通过步骤S35、S36的处理将受光值输出到峰值检测控制部352并进行处理，因此实质上在峰值检测中利用的受光值仅是图29的左部的距离指数计数Dl至D2的期间内的受光值。进而，通过后述的处理，在该距离指数计数Dl至D2的期间内，在每次输出受光值时对峰值计数器355进行向上计数，由此，峰值识别部356能够根据峰值计数器355的峰值计数来求出峰值宽度Lx。即，在步骤S35中，受光值小于规定的阈值Ha意味着受光值脱离了成为峰值宽度的距离指数计数Dl至D2的期间，因此，峰值检测控制部352能够识别出在检测出峰值的期间外。
[0250]在步骤S42中，判定为检测出峰值的情况下，在步骤S43中，峰值检测控制部352将检测出峰值的时刻的距离指数计数的值存储在峰值存储部333中，并且，控制最大值存储部354，将所存储的最大值存储在峰值存储部333中。
[0251]在步骤S44中，峰值识别部356根据存储的峰值计数器的值计算峰值宽度，并将其存储在峰值存储部333中
[0252]在步骤S45中，峰值检测控制部352控制峰值计数器355，将峰值计数重置为O。
[0253]在步骤S46中，将最大值存储部354中存储的最大值重置为O。
[0254]通过这样的处理，峰值存储部333例如以图30所示的结构存储峰值信息。峰值存储部333-1至333-12中分别存储有多个峰值信息Pl至Px (x是任意的)，分别与确定分配的方向的方向信息DRl至DR12对应地存储。此外，在峰值信息Px中包含距离指数计数、成为峰值的值的最大值以及峰值宽度的信息。
[0255]在步骤S47中，峰值存储部333将存储的峰值信息输出到周围状态判定部233并结束处理。
[0256]通过以上的处理，按照每个方向，与距离指数计数对应地将峰值的值(最大值)和峰值宽度的信息作为峰值信息存储在峰值存储部333中，进而，将存储的峰值信息提供给周围状态判定部233。
[0257][周围状态判定处理]
[0258]接着，参照图31的流程图来说明周围状态判定处理。
[0259]在步骤S61中，周围状态判定部233根据作为物体检测部232的输出结果的峰值信息，来判定是否检测出峰值，如果针对至少任意一个方向即使仅存在I个峰值信息，也视为检测出峰值，处理进入步骤S62。
[0260]在步骤S62中，周围状态判定部233将峰值信息中的任意一个设定为处理对象峰值信息。
[0261]在步骤S63中，周围状态判定部233控制群组化部233a，使其执行群组化处理，将与处理对象峰值信息方向接近并且距离指数计数近似的(检测到物体的距离近似)峰值信息群组化，生成这些群组化后的峰值信息的列表即峰值组列表，并将其存储在峰值组列表存储器233b中。另外，以后，当特定的峰值信息与其他的峰值信息分别方向接近并且距离指数计数近似时，称为一方的峰值信息与另一方的峰值信息类似，另一方的峰值信息是一方的峰值信息的类似峰值信息。
[0262][峰值组列表]
[0263]这里，参照图32来说明峰值组列表。峰值组列表是将方向接近并且距离指数计数近似的峰值信息群组化而得到的列表。峰值组列表在每次产生距离指数开始信号时被更新，由作为本次信息GC的基于产生最新的距离指数开始信号时取得的峰值信息而生成的峰值组列表、和表示为前次信息GP的基于产生紧前面的距离指数开始信号时取得的峰值信息而生成的峰值组列表构成，当新产生距离指数开始信号时，在前次信息GP的存储区域中用本次信息GC进行覆盖,本次信息GC的存储区域中存储的信息被更新为前次信息GP。
[0264]此外，峰值组列表是将多个类似峰值信息群组化而成，具体而言，如图32的中央部所示，由多个峰值组Gl至Gx (X是任意的)构成，分别具有识别号码信息、峰值列表信息、静止物体/移动物体信息、相对移动速度信息、识别结果信息、危险度判定对象信息以及高度信息的信息。识别号码信息是用于识别峰值组的信息。峰值列表信息是由图32的右部的峰值信息Pll至P14所示的、记录有构成具体的群组的多个峰值信息的各个信息的列表，分别包含峰值信息中的峰值检测方向、峰值检测位置的距离指数计数、受光值的最大值以及峰值宽度的信息。即，这里所说的峰值信息实质上是对参照图30说明的峰值信息附加了方向信息后的信息。
[0265]静止物体/移动物体信息是示出通过被群组化的峰值信息所确定的物体是静止物体还是移动物体的信息。相对移动速度信息是示出通过被群组化的峰值信息而检测到的物体与设置有激光雷达装置22的车辆11之间的相对的移动速度的信息，包含相对于车辆11的行进方向的前后方向的速度和左右方向的速度的信息。识别结果信息是根据被群组化的峰值信息的数量和相对移动速度等信息，来识别所检测到的物体是什么样的物体的信息。危险度判定对象信息是示出通过被群组化的峰值信息所确定的物体是否是应该判定危险度的对象的信息。即，例如，当通过被群组化的峰值信息所确定的物体是正在以高速接近车辆11、或者在规定的距离内持续接近的物体等，并且应该作为判定危险度的对象时，登记示出是危险度判定对象的信息，当除此以外时，登记示出并非危险度判定对象的信息。高度信息是针对通过被群组化的峰值信息所确定的物体中的至近距离的物体示出高度的信息是否明确的息。
[0266][群组化处理]
[0267]这里，参照图33的流程图来说明图31的流程图中的步骤S63的处理即群组处理。
[0268]在步骤S71中，群组化部233a从峰值存储部333_1至333-12中存储的峰值信息中，检索与处理对象峰值信息类似的类似峰值信息，判定是否存在类似峰值信息。在步骤S71中判定为存在与处理对象峰值信息类似的类似峰值信息的情况下，处理进入步骤S72。
[0269]在步骤S72中，群组化部233a将检索为类似峰值信息的峰值信息登记在峰值列表中，并且对类似峰值信息的数量进行计数。
[0270]在步骤S73中，群组化部233a判定类似峰值信息是否是2个，在视为是2个情况下，处理进入步骤S74。
[0271]在步骤S74中，群组化部233a判定与处理对象峰值信息类似的2个类似峰值信息的受光值的最大值是否大致相同。在步骤S74中判定为与处理对象峰值信息类似的2个类似峰值信息的受光值的最大值大致相同的情况下，处理进入步骤S75。
[0272]在步骤S75中，群组化部233a将与处理对象峰值信息类似的类似峰值信息群组化为同一峰值组，登记在峰值组列表存储器233b中存储的峰值组列表中。此时，群组化部233a视为通过被群组化的峰值信息确定的物体是在监视区域内检测出的前行的车辆的反光罩的反射光，将反光罩对(reflector pair)作为识别结果信息进行登记。车辆在车体后方的水平方向上对称的位置、例如后保险杠的左右端部上设置有反光罩(特别地，在日本的法规中是为满足安全标准而必须的)。因此，在监视区域内存在前行的车辆的情况下，由投光部51投射的光大多是反光罩的反射光，此外，在乘用车等的情况下，大多在后保险杠的两端等设置2处。因此，这样以接近的方向且接近的距离在2个位置存在峰值信息的情况下，视为接受到该反光罩的反射光，视为检测物体实质上是示出是具有2个反光罩的车辆的反光罩对，并在识别信息进行登记。
[0273]另一方面，在步骤S74中受光值的最大值并非大致相同的情况下，在步骤S75中，群组化部233a视为类似的2个峰值信息不包含在同一群组中，将处理对象峰值信息和类似的类似峰值信息分别作为单独的群组在峰值组列表中进行登记。即，这样，在2个峰值信息的受光值的最大值不同的情况下，分别是检测出的不同的物体的可能性高，因此将其分别视为另外的物体，例如，认为是两辆仅设有I个反光罩的摩托车等并排行驶的情况，作为识别结果，例如记录为单独物体等。
[0274]此外，在步骤S73中峰值信息并非2个的情况下，在步骤S77中，群组化部233a视为存在3个以上的峰值信息，将处理对象峰值信息和类似的类似峰值信息作为同一峰值组登记在峰值组列表中。此时，识别结果被记录为多峰值。例如，在货车等大型车辆的情况下，存在设置3个以上反光罩的情况。因此，群组化部233a设为是这样的大型的车辆，在识别结果中登记为多峰值。
[0275]此外，在步骤S71中判定为不存在类似峰值信息的情况下，在步骤S78中，群组化部233a将处理对象峰值信息作为单独的峰值组在峰值组列表中进行登记。此时，识别结果的信息登记示出是摩托车等的反光罩的单独物体的信息。
[0276]通过以上的处理，当检索处理对象峰值信息和类似峰值信息，并视为确定同一对象物体时，能够作为同一峰值组在峰值组列表中进行登记，能够对通过各个峰值组的峰值信息而确定的物体的识别结果进行登记。
[0277]这里，返回图31的流程图的说明。
[0278]通过步骤S63的处理执行群组化处理，检索与处理对象峰值信息类似的类似峰值信息，进行群组化，作为峰值组登记在峰值组列表中，然后，处理进入步骤S64。
[0279]在步骤S64中，群组化部233a判定是否存在未处理的峰值信息。此处所指的未处理的峰值信息是未被视为处理对象峰值信息也未被视为类似峰值信息的峰值信息。因此，即使是未被设定为处理对象峰值信息的峰值信息，也视为任意一个处理对象峰值信息的类似峰值信息，属于任意一个峰值组的峰值信息被视为是处理完毕的峰值信息。在步骤S64中，视为存在未处理的峰值信息的情况下，处理返回步骤S62。即，在视为不存在未处理的峰值信息之前，重复步骤S62至S64的处理。然后，在步骤S64中，视为不存在未处理的峰值信息的情况下，即，全部的峰值信息都被分类到任意一个群组中的情况下，处理进入步骤S65。
[0280]在步骤S65中，周围状态判定部233控制追踪部233c，使其执行峰值组追踪处理，针对各峰值组与紧前面的时刻的信息进行比较，由此追踪正在如何进行移动。
[0281][峰值组追踪处理]
[0282]这里，参照图34来说明峰值组追踪处理。
[0283]在步骤S91中，追踪部233c将峰值组列表存储器233b中存储的峰值组中的任意一个未处理的峰值组设定为成为处理对象的处理对象峰值组。
[0284]在步骤S92中，追踪部233c从前次信息GP的峰值组列表中检索用于确定与通过处理对象峰值组而确定的物体对应的物体的峰值组，根据存在与否来判定处理对象峰值组是否是未在前次信息GP的峰值组中登记的新的物体的峰值组。
[0285]S卩，在前次信息GP的峰值组列表中所包含的峰值组中，根据由峰值信息中包含的距离指数计数而确定的方向和距离以及相对移动速度信息，检索在从前次信息GP起到取得本次信息GC为止的期间能够移动的范围内存在由处理对象峰值组的距离指数计数而确定的物体的方向和距离的峰值组，作为用于确定同一物体的峰值组。在视为由前次信息GP的峰值组列表中包含的峰值组所确定物体中，不存在移动到由本次的处理对象峰值组所确定的物体的位置的物体的情况下，认为由处理对象峰值组所确定的物体在生成前次的峰值组的时刻不存在，是本次新进入到监视区域的新的物体。相反，在视为由前次信息GP的峰值组所确定的物体中，存在移动到由本次信息GC的峰值组列表中包含的处理对象峰值组所确定的物体的位置的物体的情况下，认为由处理对象峰值组所确定的物体在生成前次信息的峰值组列表中包含的峰值组的时刻也存在,是通过处理对象峰值组而确定的物体。
[0286]因此，在步骤S92中视为并非是新的物体的情况下，处理进入步骤S93。
[0287]在步骤S93中，追踪部233c判定通过处理对象峰值组而确定的物体是否是静止物体。即，追踪部233c根据处理对象峰值组和确定同一物体的前次信息GP的峰值组列表中包含的峰值组中分别包含的峰值列表的峰值信息中的距离指数计数，来求出距离的变化量作为移动量，并将其与由车辆11的未图示的运动传感器等测定的移动量进行比较，根据是否一致来判定是否是静止物体。即，在通过处理对象峰值组而确定的物体静止的情况下，车辆11的移动量与通过处理对象峰值组和前次信息GP的峰值组中分别包含的峰值信息的距离指数计数而求出的移动量一致。因此，该情况下，能够视为是静止物体。另一方面，在双方的移动量不一致的情况下，由于车辆11与物体相对的关系不一致，因此能够视为物体也正在移动。
[0288]在步骤S93中，例如视为由本次的处理对象峰值组所确定的物体是静止物体的情况下，在步骤S94中，追踪部233c登记示出是移动物体的信息，作为峰值组列表存储器233b中登记的处理对象峰值组的静止物体/移动物体信息。
[0289]在步骤S95中，追踪部233c根据示出是移动物体的信息、和峰值组中登记的峰值列表中包含的峰值信息的数量等，来识别通过处理对象峰值组而确定的物体。即，例如在类似峰值信息是2个时，追踪部233c例如将通过处理对象峰值组而确定的物体视为是移动中的乘用车，并在识别结果中进行记录。此外，例如在类似峰值信息是3个以上时，追踪部233c将物体设为是移动中的货车，并在识别结果进行记录。此外，例如在类似峰值信息是I个时，追踪部233c将物体视为是移动中的摩托车并在识别结果中进行记录。
[0290]另一方面，在步骤S93中，例如视为由本次的处理对象峰值组所确定的物体是静止物体的情况下，在步骤SlOO中，追踪部233c登记示出是静止物体的信息，作为在峰值组列表存储器233b中登记的处理对象峰值组的静止物体/移动物体信息。
[0291]在步骤SlOl中，追踪部233c根据示出是静止物体的信息、和峰值组中登记的峰值列表中包含的峰值信息的数量等，来识别通过处理对象峰值组而确定的物体。即，在类似峰值信息是2个时，追踪部233c将通过处理对象峰值组而确定的物体视为是停车中的乘用车，并在识别结果中进行记录。此外，在类似峰值信息是3个以上时，追踪部233c将物体设为是停车中的货车，并在识别结果进行记录。此外，在类似峰值信息是I个时，追踪部233c将物体视为是停车中的摩托车并在识别结果中进行记录。
[0292]在步骤S96中，追踪部233c判定通过处理对象峰值组而确定的物体是否应该作为危险度判定对象。更详细地讲，追踪部233c根据通过处理对象峰值组而确定的物体是否在车辆11的行驶方向的前方正面的规定距离内、并且相对的位置关系是否是以规定的速度以上较快地接近等，来判定与车辆11碰撞或接触等的危险是否正逼近，在视为危险正在逼近时，视为物体应该作为危险度判定对象。
[0293]在步骤S96中判定为通过处理对象峰值组而确定的物体是危险度判定对象的情况下，在步骤S97中，追踪部233c登记示出是危险度判定对象的信息，作为在峰值组列表存储器233b中登记的处理对象峰值组的危险度判定对象信息。
[0294]另一方面，在步骤S96中判定为通过处理对象峰值组而确定的物体并非危险度判定对象的情况下，在步骤S98中，追踪部233c登记示出并非是危险度判定对象的信息，作为在峰值组列表存储器233b中登记的处理对象峰值组的危险度判定对象信息。
[0295]此外，在步骤S92中，追踪部233c视为通过处理对象峰值组而确定的物体是新的物体的情况下，处理进入步骤S102。
[0296]在步骤S102中，追踪部233c新设定处理对象峰值组的识别号码，并将其登记在峰值组列表存储器233b中存储的峰值组列表中的处理对象峰值组的识别号码信息中。
[0297]在步骤S99中，追踪部233c判定峰值组列表存储器233b中登记的本次信息GC的峰值组列表中是否存在未处理的峰值组。在步骤S99中判定为存在未处理的峰值组的情况下，处理返回步骤S91。即，在视为不存在未处理的峰值组之前，重复步骤S91至S102的处理。
[0298]然后，在步骤S99中视为不存在未处理的峰值组的情况下，处理进入步骤S103。
[0299]在步骤S103中，追踪部233c从峰值组列表存储器233b中登记的前次信息GP的峰值组列表中登记的峰值组中，检索与本次的峰值组列表中登记的峰值组不对应的峰值组，判定是否存在无对应的峰值组而不再被检测到的物体。在步骤S103中，例如在前次信息GP的峰值组列表中登记的峰值组中，存在与本次信息GC的峰值组列表中登记的峰值组不对应的峰值组的情况下,在步骤S104中，将前次的峰值组列表中登记的峰值组中的、与本次信息GC的峰值组列表中登记的峰值组不对应的峰值组，从前次信息GP的峰值组列表中删除。
[0300]另外，在步骤S103中，在从前次的峰值组列表中登记的峰值组中，未检测到与本次信息的峰值组列表中登记的峰值组不对应的峰值组的情况下，跳过步骤S104的处理。
[0301]通过以上的处理，能够对通过本次信息GC的峰值组列表中登记的峰值组的信息而确定的物体的移动状态进行追踪，并反映到本次信息GC的峰值组列表中。
[0302]这里，返回图31的流程图的说明。
[0303]在通过步骤S65的处理结束峰值组追踪处理后，处理进入步骤S66。
[0304]在步骤S66中，周围状态判定部233控制高度检测部233d，使其执行至近距离高度检测处理，检测通过峰值组列表存储器233b中登记的峰值组列表的各峰值组的峰值信息而确定的物体的高度的信息，并在高度信息中进行登记。
[0305][至近距离高度检测处理]
[0306]这里，参照图35的流程图来说明至近距离高度检测处理。
[0307]在步骤S131中，高度检测部233d对峰值组列表存储器233b进行存取，将峰值组列表中登记的峰值组中的任意一个未处理的峰值组设定为处理对象峰值组。
[0308]在步骤S132中，高度检测部233d判定基于处理对象峰值组的峰值列表中包含的峰值信息中的距离指数计数而确定的到物体的距离是否为足够视为是至近距离的规定的阈值以下。在步骤S132中判定为到所确定的物体的距离为规定的阈值以下的情况下，处理进入步骤S135。
[0309]在步骤S135中，高度检测部233d视为基于处理对象峰值组的峰值列表中包含的峰值信息中的距离指数计数而确定的物体的高度的信息是确定的，在处理对象峰值组的高度信息中登记高度的信息确定。
[0310]另一方面，在步骤S132中判定为到所确定的物体的距离并非规定的阈值以下的情况下，处理进入步骤S133。
[0311]在步骤S133中，高度检测部233d视为基于处理对象峰值组的处理对象峰值组的峰值列表中包含的峰值信息中的距离指数计数而确定的物体的高度不明，在处理对象峰值组的高度信息中登记高度不明。
[0312]在步骤S134中，高度检测部233d对峰值组列表存储器233b进行存取，判定峰值组列表中登记的峰值组中是否存在未处理的峰值组，在存在未处理的峰值组的情况下，处理返回步骤S131。即，在视为对峰值组列表中登记的全部峰值组登记高度信息而不存在未处理的峰值组之前，重复步骤S131至S135的处理。
[0313]然后，在步骤S134中判定为不存在未处理的峰值组的情况下，处理结束。
[0314]通过以上的处理，能够检测由峰值组列表中登记的每个峰值组所确定的物体的高度是否被确定，并反映到峰值组列表的信息中。因此，根据到物体的距离和物体的高度是否被确定，例如即使在监视区域内检测到在路面上埋入反光罩这样的物体，在足够远的距离时，由于高度不明，因此不需要视为立即碰撞回避或物体的接近，能够避免由于在不可能发生碰撞的路面上埋入的反光罩而认为存在物体并控制制动器这样的误动作。此外，针对在至近距离具有高度的物体，能够识别出如果距离过于接近则碰撞的可能性高，因此，能够适当地进行碰撞回避的制动器控制。此外，在至近距离例如能够检测到雨天时由相邻车道行驶中的车辆溅起的水滴等落到车辆上，因此能够抑制使雨滴传感器53集中地检测雨滴这样的误检测。
[0315]这里，返回图31的流程图的说明。
[0316]在步骤S61中，当不存在未处理的峰值信息、即是在监视区域内未检测到物体的状态时，跳过步骤S62至S66的处理，不执行周围状态检测处理而结束。即，该情况下，也不生成峰值组列表。
[0317]通过以上一系列的周围状态检测处理在峰值组列表存储器233b中登记峰值组列表，因此，外部通知判定部234能够根据该峰值组列表的信息执行外部通知判定处理，判定是否向外部装置进行通知。
[0318]此外，在具有多个受光部52、峰值检测部332以及峰值存储部333的基础上，通过进行上述那样的处理，能够同时检测基于在多个方向上存在的物体的反射的峰值信息。
[0319]在受光部52、峰值检测部332以及峰值存储部333中的任意一个针对各方向仅有I组的情况下，针对各方向依次进行处理，在投光部51的发光后到对全部方向的峰值检测完成为止的时间成为对各方向的重复处理完成的时间，因此该时间延长。
[0320]此外，在周围状态检测处理中，针对没有检测到峰值信息的方向省略处理，因此，能够减轻处理量，从而优先对检测到峰值信息的方向进行处理。其结果是，能够在更早的时期进行危险度的判定。
[0321]此外，由于具有多个受光部52、峰值检测部332以及峰值存储部333，因此能够针对各方向以任意的顺序进行处理。例如，在步骤S61的处理中，周围状态判定部233能够优先检测到位于车辆附近的危险度高的物体的方向来进行处理。由此，针对危险度高的物体，能够在更早的阶段进行危险度的判定。
[0322][外部通知判定处理]
[0323]接着，参照图36的流程图来说明外部通知判定处理。
[0324]在步骤S151中，外部通知判定部234对周围状态判定部233的峰值组列表存储器233b进行存取，将本次信息GC的峰值组列表中登记的峰值组中的、未处理的峰值组设定为处理对象峰值组。
[0325]在步骤S152中，外部通知判定部234根据处理对象峰值组的危险度判定对象信息，来判定基于处理对象峰值组的峰值信息而确定的物体是否是成为危险度判定对象的物体。在步骤S152中判定为是危险度判定对象的物体的情况下，处理进入步骤S153。
[0326]在步骤S153中，外部通知判定部234根据处理对象峰值组的静止物体/移动物体信息，来判定基于处理对象峰值组的峰值信息而确定的物体是否是静止物体。在步骤S153中判定为并非静止物体、即是移动物体的情况下，处理进入步骤S154。
[0327]在步骤S154中，外部通知判定部234判定通过处理对象峰值组中包含的峰值信息而确定的物体是移动物体时的危险度。即，在是移动物体的情况下，例如，当通过处理对象峰值组中包含的峰值信息而确定的物体是被检测为监视区域内的移动物体的前行车、并且实施追随前行车而行驶的所谓自动巡航时，判定以保持与移动物体之间的距离并持续行驶为目的的危险度。此时，外部通知判定部234例如以追随所需要的制动器的控制和产生伴随该制动器控制的警报作为目的，来判定危险度。
[0328]另外，这里，说明了以控制追随行驶所需要的制动器、并且控制伴随制动器的控制的警报的产生作为目的的例子，但是，对于移动物体的危险度的判定也可以设为以追随行驶为目的以外的危险度的判定，例如，可以是以控制安全带、传动系、气囊、门锁或电动座椅为目的，也可以是以它们的组合为目的。
[0329]另一方面，在步骤S153中判定为通过处理对象峰值组中包含的峰值信息而确定的物体是静止物体的情况下，处理进入步骤S155。
[0330]在步骤S155中，外部通知判定部234判定通过处理对象峰值组中包含的峰值信息而确定的物体是静止物体时的危险度。S卩，在是静止物体的情况下，例如，当通过处理对象峰值组中包含的峰值信息而确定的物体被检测为监视区域内的静止物体，并要回避对静止物体的碰撞时，以与静止物体的碰撞回避和产生用于碰撞回避的警报为目的来判定危险度。此时，外部通知判定部234例如以碰撞回避所需要的制动器的控制和产生伴随该制动器的控制的警报为目的，来判定危险度。
[0331]在步骤S156中，外部通知判定部234根据判定出的危险度，来判定是否存在预先基于危险度而设定的警报。在步骤S156中，例如在根据危险度判定为设定了要发出的警报的情况下，在步骤S157中，外部通知判定部234对结果输出部235输出用于确定要输出的警报的警报信息。
[0332]另外，在步骤S156中判定为不存在要发出的警报的情况下，跳过步骤S157的处理。
[0333]在步骤S158中，外部通知判定部234判定是否与所判定出的危险度对应地设定有制动器的控制水平。即，制动器的控制水平是根据危险度而预先设定的，这里，判定是否与作为判定结果的危险度对应地设定了制动器的控制水平。在步骤S158中，例如判定为与所判定出的危险度对应地设定有制动器的控制水平的情况下，处理进入步骤S159。
[0334]在步骤S159中，外部通知判定部234对结果输出部235输出用于确定根据危险度而设定的控制水平的制动器控制信息。
[0335]另外，在步骤S158中，在视为未与所判定出的危险度对应地设定有制动器的控制水平的情况下，跳过步骤S159的处理。
[0336]在步骤S159中，外部通知判定部234对周围状态判定部233的峰值组列表存储器233b进行存取，判定峰值组列表中登记的峰值组中是否存在未处理的峰值组。在步骤S159中判定为存在未处理的峰值组的情况下，处理返回步骤S151。即，在对全部的峰值组实施步骤S152至S159的处理之前，重复步骤S151至S160的处理。
[0337]在步骤S160中是否不存在未处理的峰值组的情况下，处理结束。
[0338]通过以上的处理，能够针对基于峰值组列表中登记的全部峰值组的峰值信息而确定的物体，来判定危险度，并将与危险度对应的警报的种类和制动器控制水平的信息输出到结果输出部235。
[0339][结果输出处理]
[0340]接着，参照图37的流程图来说明结果输出处理。
[0341]在步骤S171中，结果输出部235判定是否由外部通知判定部234提供了警报信息。在步骤S171中，例如判定为通过图36的步骤S157的处理输出了警报信息的情况下，视为被提供了警报信息，处理进入步骤S172。
[0342]在步骤S172中，结果输出部235将用于确定要输出的警报的种类的警报信息输出到警报输出装置201。其结果是，警报输出装置201发出通过警报信息而确定的种类的警报。
[0343]另外，在步骤S171中判定为未被提供警报信息的情况下，跳过步骤S172的处理。
[0344]在步骤S173中，结果输出部235判定是否由外部通知判定部234提供了制动器控制信息。在步骤S173中，例如判定为通过图36的步骤S159的处理输出了制动器控制信息的情况下，视为被提供了制动器控制信息，处理进入步骤S174。
[0345]在步骤S174中，结果输出部235将用于确定制动器的控制水平的制动器控制信息输出到制动控制装置203。其结果是，制动控制装置203以由制动器控制信息而确定的控制水平对制动器进行控制。
[0346]另外，在步骤S173中判定为未被提供制动器控制信息的情况下，跳过步骤S174的处理。
[0347]通过以上的处理，结果输出部235能够根据与外部通知判定部234的判定结果对应的警报信息和制动器控制信息，来执行与车辆11和物体之间的距离对应的发警报动作和制动器控制动作，结果是，能够对驾驶员发出适当的警报，并且在驾驶员成为惊慌状态这样的状态下也能够使制动器适当地进行动作。
[0348]总结以上的处理，如图27中上数第5层至第8层所示，例如，在从时刻t82所示的产生距离指数开始信号的时刻起，到接下来的时刻t83所示的产生距离指数开始信号为止的期间内，在到时刻1172为止的期间中，执行物体检测动作处理(图26 )。其中，在时刻1101至tl44的期间中，通过投光受光处理按照每个方向测定用于确定监视区域中的物体的距离的峰值信息。
[0349]此外，如图27中的第9层所示，在时刻tl51 (= tl44)至tl52内，执行周围状态判定处理(图31)中的群组化处理(图33)，通过分析峰值信息将类似的峰值信息群组化，生成峰值组列表(图32)。
[0350]此外，如图27中的第10层所示，在时刻tl61 (= tl52)至tl62内，执行峰值组追踪处理(图34)，对前次信息GP和本次信息GC的峰值组列表中包含的每个峰值组中包含的峰值信息进行比较，由此追踪通过各峰值组中包含的峰值信息而确定的物体的移动，并将其结果反映到峰值组列表。
[0351]此外，如图27中的第11层所示，在时刻tl71 (= tl62)至tl72内，执行至近距离高度检测处理(图35)，检测通过峰值组而确定的物体的至近距离的高度的有无，并反映到峰值组列表。
[0352]接着，如图27中的第12层所示，在时刻tl81 (= tl72)至tl82中，执行外部通知判定处理(图36)，根据峰值组列表中的各峰值组的信息进行外部通知的判定。
[0353]然后，如图27中的第13层所示，在时刻tl91 (tl81)至tl92中，执行结果输出处理(图37)，根据外部通知判定处理的判定结果，执行外部通知处理。
[0354]因此，能够同时取得投射到监视区域的光被物体反射的反射光，从而测定到物体的距离，因此，能够按照每个方向高速地测定到物体的距离。此外，由于能够高速地在每个方向上测定到物体的距离，因此能够根据到物体的距离，高速地控制车辆的各种装置，因此，能够高速并且适当地实现前行车的追随和碰撞回避这样的处理。
[0355]另外，以上说明了利用激光的激光雷达装置，但是，也可以通过利用激光以外的信息进行物体检测，来更高速地控制车辆的动作或发出警报，例如，也可以是，除了激光雷达装置以外还设置相机等拍摄图像的结构，根据拍摄监视区域得到的图像的信息，来控制车辆的动作或者发出警报。
[0356]此外,上述的一系列处理能够全部由硬件执行,但是也可以由软件来执行。在由软件执行一系列的处理的情况下，从记录介质将构成该软件的程序安装到嵌入有专用的硬件的计算机、或者可通过安装各种程序而执行各种功能的例如通用的个人计算机等。
[0357]图38示出了通用的个人计算机的结构例。该个人计算机内置有CPU (CentralProcessing Unit:中央处理单元)1001。CPU1001经由总线1004连接有输入输出接口 1005。总线 1004 上连接有 ROM (Read Only Memory:只读存储器)1002 和 RAM (Random AccessMemory:随机存取存储器)1003。
[0358]输入输出接口 1005上连接有:输入部1006，其由用户输出操作命令的键盘、鼠标等输入设备构成；输出部1007，其将处理操作画面和处理结果的图像输出到显示设备；由存储程序和各种数据的硬盘驱动器等构成的存储部1008 ;通信部1009，其通过LAN (LocalArea Network:局域网)适配器等构成，其经由以互联网为代表的网络执行通信处理。此夕卜，输入输出接口 1005还连接有驱动器1010，用于对磁盘(包含软盘)、光盘(包含⑶-ROM(Compact Disc-Read Only Memory:压缩式光盘只读存储器)、DVD (Digital VersatileDisc:数字同样光盘))、磁光盘(包含MD (Mini Disc))，或者半导体存储器等可移动介质1011读写数据。
[0359]CPU1001根据R0M1002中存储的程序，或者从磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器等可移动介质1011中读出而被安装在存储部1008中并从存储部1008被装载到RAM303中的程序，来执行各种处理。在RAM1003中还适当存储CPU1001执行各种处理所需要的数据坐寸ο
[0360]另外，在本说明书中，在对记录介质中记录的程序进行记述的步骤中，不仅包含按照所记载的顺序以时间序列进行的处理，还包含不一定以时间系列进行处理而是并列或单独地执行的处理。
[0361 ] 此外，在本说明书中，系统表示由多个装置构成的装置整体。
【权利要求】
1.一种激光雷达装置，其包含: 投光部，其从车辆的车内隔着玻璃面对车外的监视区域投射光； 受光部，其相对于所述投光部设置在大致水平方向上的规定距离的位置，隔着所述玻璃面接收由所述投光部投射的光的来自所述车外的物体的反射光； 测定部，其根据由所述投光部投射所述光的时刻和由所述受光部接收到所述反射光的时刻，测定所述监视区域中的物体的距离； 投光遮光部，其遮挡由所述投光部投射的光中的、对所述监视区域外投射的光；以及 受光遮光部，其遮挡所述反射光中的来自所述监视区域外的、由所述投光部投射的光的反射光。
2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其中， 所述投光遮光部是对所述投射的光中的、在所述监视区域外的方向上投射的光进行遮挡的投光遮光壁。
3.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其中， 所述投光遮光壁由相对于所述水平方向大致平行的方向和相对于所述水平方向大致垂直的方向的面构成，该面相对于所述投光部的边缘部和所述监视区域的边缘部的对应的各个位置所成的角平行。
4.根据权利要求2所述的激光雷达装置，其中， 所述投光遮光壁的端部构成与所述玻璃面的表面大致平行的面，所述面与所述玻璃面大致抵接。
5.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其中， 所述受光遮光部是对所述反射光中的、从所述监视区域外的方向接收的反射光进行遮挡的受光遮光壁。
6.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其中， 所述受光遮光壁由相对于所述水平方向大致平行的方向和相对于所述水平方向大致垂直的方向的面构成，该面相对于所述受光部的边缘部和所述监视区域的边缘部的对应的各个位置所成的角平行。
7.根据权利要求5所述的激光雷达装置，其中， 所述受光遮光壁的端部构成与所述玻璃面的表面大致平行的面，所述面与所述玻璃面大致抵接。
8.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其中， 该激光雷达装置在所述投光部和所述受光部之间还具有以光学的方式感知所述车外的雨滴的雨滴感知部。
【文档编号】G01S17/08GK104076366SQ201410083701
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月7日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】板尾大助, 宫崎秀德, 西口直男, 安木秀之, 广田智史 申请人:欧姆龙汽车电子株式会社