DE10157012A1 - Abstandsmessvorrichtung - Google Patents

Abstandsmessvorrichtung

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DE10157012A1
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Noriaki Shirai
Takeshi Matsui
Katsuhiro Morikawa
Katsuji Kosaka
Yuji Kimura
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Denso Corp
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Abstract

Eine Abstandsmeßvorrichtung ändert periodisch die Richtung des Sendens einer elektromagnetischen Welle aus einer Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle. Eine erste Ansteuervorrichtung arbeitet zum wiederholten Ansteuern der Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Abtastvorrichtung und dadurch zum wiederholten Senden einer elektromagnetischen Abstandsmeßwelle. Eine zweite Ansteuervorrichtung arbeitet zum Ansteuern der Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuervorrichtung die Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteuert, und dadurch zum Senden einer elektromagnetischen Entscheidungswelle, die eine Energie aufweist, die kleiner als die der elektromagnetischen Abstandsmeßwelle ist. Eine Hindernisentscheidungsvorrichtung läßt zu, daß die erste Ansteuervorrichtung die Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen ein erfaßtes Hindernis nicht vorhanden ist, als nächstes ansteuert, sperrt und daß die erste Ansteuervorrichtung die Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen ein erfaßtes Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsmeß­ vorrichtung zum Senden eines elektromagnetischen Wellen­ strahls, wie zum Beispiel eines Laserstrahls, zum Empfan­ gen eines Echos, zum Berechnen des Zeitabstands zwischen dem Augenblick des Sendens des Strahls und dem Augenblick des Empfangens des Strahls und zum Messen des Abstands zu einem Objekt, das den Strahl reflektiert und das Echo be­ wirkt, aus dem berechneten Zeitabstand.
Es gibt eine Abstandsmeßvorrichtung im Stand der Technik, die in ein Fahrzeug eingebaut ist. Die Vorrich­ tung im Stand der Technik gibt intermittierend einen La­ serstrahl in einen vorbestimmten Winkelbereich außerhalb der Fahrzeugkarrosserie ab. Der vorbestimmte Winkelbe­ reich wird von dem Laserstrahl abgetastet. Daher wird der vorbestimmte Winkelbereich ebenso als der abgetastete Be­ reich bezeichnet. Wenn ein Objekt in dem abgetasteten Be­ reich den Laserstrahl reflektiert, kehrt ein Teil des La­ serstrahls als ein Echo zu der Vorrichtung zurück. Die Vorrichtung mißt die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Abgebens des Laserstrahls und dem Zeitpunkt des Emp­ fangens des Echos. Die Vorrichtung berechnet den Abstand zu dem Objekt auf der Grundlage der gemessenen Zeitdiffe­ renz. Die Vorrichtung erkennt die Richtung der Abgabe des Laserstrahls, welcher als das Echo zurückkehrt. Die Vor­ richtung erfaßt die Richtung des Objekts bezüglich des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der erkannten Richtung der Abgabe des Laserstrahls.
Wenn die Leistung des abgegebenen Laserstrahls an­ steigt, erhöht sich der meßbare Abstand zu einem Objekt.
Ein Laserstrahl, der eine übermäßig hohe Leistung auf­ weist, beeinträchtigt nachteilig menschliche Augen, wenn er auf diese einfällt. Wenn eine Laserdiode mit einer hö­ heren Leistung angesteuert wird, um einen stärkeren La­ serstrahl zu erzeugen, verkürzt sich die Lebensdauer der Laserdiode.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 7-134178 offenbart eine einen Laserstrahl verwendende fahrzeugsei­ tige Abstandsmeßvorrichtung, welche derart aufgebaut ist, daß sie die Leistung des Laserstrahls steuert, um eine zweckmäßige Messung durchzuführen und einen nachteiligen Effekt auf menschliche Körper zu vermeiden. Bei der Ab­ standsmeßvorrichtung der Japanischen Anmeldung 7-134178 wird die Leistung des Laserstrahls verringert, wenn sich der zu messende Abstand zu einem Ziel verringert. Ebenso wird die Leistung des Laserstrahls verringert, wenn sich die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ziel und dem Fahrzeug oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verrin­ gert. Deshalb ist der meßbare Abstand zu einem Ziel kurz, wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Ziel und dem Fahrzeug oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs niedrig ist.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-197045 offenbart eine einen Laserstrahl verwendende fahrzeugsei­ tige Radarvorrichtung, welche derart aufgebaut ist, daß sie die Leistung des Laserstrahls steuert, um einen nach­ teiligen Effekt auf menschliche Körper zu vermeiden. Ein Betrieb der Radarvorrichtung der Japanischen Anmeldung 9- 107045 wird abwechselnd zwischen einer einleitenden Ab­ tastbetriebsart und einer Hauptabtastbetriebsart geän­ dert. Während der einleitenden Abtastbetriebsart wird ein vorbestimmter Winkelbereich außerhalb der Fahrzeugkarros­ serie von einem Laserstrahl abgetastet, der eine niedrige Leistung aufweist. In einen Speicher werden einleitende Daten geladen, die Laserstrahlsenderichtungen und Ab­ stände zu erfaßten Zielen darstellen, welche in der ein­ leitenden Abtastbetriebsart verfügbar sind. Während der Hauptabtastbetriebsart, welche der einleitenden Abtastbe­ triebsart folgt, werden erste Teile des vorbestimmten Winkelbereichs von einem Laserstrahl abgetastet, der eine hohe Leistung aufweist, während es gesperrt wird, daß zweite Teile von ihm abgetastet werden. Genauer gesagt wird sich auf die einleitenden Daten in dem Speicher be­ zogen und wird das Senden des Laserstrahls in den Rich­ tungen gesperrt, in welchen Ziele während der einleiten­ den Abtastbetriebsart in kurzen Abständen erfaßt worden sind. Andererseits wird der Laserstrahl, der eine hohe Leistung aufweist, in die Richtungen gesendet, in welchen erfaßte Ziele während der einleitenden Betriebsart nicht vorhanden gewesen sind.
Bei der Radarvorrichtung der Japanischen Anmeldung 9- 197045 gibt es eine Zeitdifferenz zwischen der einleiten­ den Abtastbetriebsart und der Hauptabtastbetriebsart. Während der einleitenden Abtastbetriebsart wird der vor­ bestimmte Winkelbereich vollständig abgetastet und werden die einleitenden Daten in den Speicher gespeichert. Die Zeitdifferenz, das vollständige Abtasten und das Spei­ chern der einleitenden Daten verursacht eine langsame Re­ aktionscharakteristik der Radarvorrichtung.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 11-94945 offenbart eine fahrzeugseitige Laserradarvorrichtung, welche einen vorbestimmten Winkelbereich außerhalb der Fahrzeugkarrosserie mit einem Pulszug eines Laserstrahls abtastet. Bei der Radarvorrichtung der Japanischen Anmel­ dung 11-94945 wird die Anzahl von Pulsen des Laserstrahls pro Einheitszeit abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder des Abstands zu einem gemessenen Objekt geändert. Genauer gesagt wird die Anzahl von Pulsen des Laserstrahls pro Einheitszeit auf einen verringerten Wert eingestellt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist. Die Anzahl von Pulsen des Laserstrahls pro Einheitszeit wird auf einen verringerten Wert eingestellt, wenn der Abstand zu einem gemessenen Objekt gleich oder kleiner als ein vorgeschriebener Wert ist.
Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 11- 148974 offenbart eine Abstandsmeßvorrichtung, welche ei­ nen Pulszug eines Laserstrahls als vorwärtsgerichtete Pulse sendet. Wenn die vorwärtsgerichteten Pulse ein Ob­ jekt treffen und von diesem reflektiert werden, treten entsprechend Echopulse auf. Die Abstandsmeßvorrichtung der Japanischen Anmeldung 11-148974 beinhaltet einen Pro­ zessor zum Erfassen, ob die Amplitude von jedem empfange­ nen Echopuls größer als ein vorgeschriebener Schwellwert ist oder nicht. Die Amplitude der vorwärtsgerichteten Pulse wird mit einem Verstreichen der Zeit erhöht. Wäh­ rend des Erhöhens der Amplitude der vorwärtsgerichteten Pulse erfaßt der Prozessor einen ersten empfangenen Echo­ puls, dessen Amplitude den vorgeschriebenen Schwellwert überschreitet. Der Abstand zu einem Objekt wird auf der Grundlage des erfaßten ersten empfangenen Echopulses und des entsprechenden vorwärtsgerichteten Pulses berechnet. Unmittelbar nachdem der zuvor angegebene erste empfangene Echopuls erfaßt wird, wird das Senden der vorwärtsgerich­ teten Pulse gesperrt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abstandsmeßvorrichtung zu schaffen, die eine gute Reak­ tionscharakteristik aufweist.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1, 9 und 10 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die auf­ weist: eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle zum Erzeugen und Senden einer elektromagne­ tischen Welle; eine Abtasteinrichtung zum periodischen Ändern einer Richtung, in welche die elektromagnetische Welle von der Einrichtung zum Erzeugen einer elektroma­ gnetischen Welle gesendet wird; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der elektromagnetischen Welle an einem Hindernis bewirkt wird; eine erste Ansteuereinrichtung zum wiederholten An­ steuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Abtasteinrichtung und dadurch zum Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle wiederholt eine elektromagnetische Abstandsmeßwelle erzeugt und sendet; eine erste Berechnungseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls zwischen einem Augenblick je­ des Erzeugens und Sendens der elektromagnetischen Ab­ standsmeßwelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die erste Ansteuereinrichtung zu einem Augenblick eines Empfangens einer entsprechenden Echowelle durch die Empfangseinrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu einem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitin­ tervalls; eine zweite Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuereinrichtung die Einrich­ tung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteu­ ert, und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle eine elektroma­ gnetische Entscheidungswelle erzeugt und sendet, die eine Energie aufweist, die niedriger als die der elektromagne­ tischen Abstandsmeßwelle ist; und eine Hindernisentschei­ dungseinrichtung zum Entscheiden, ob ein Hindernis vor­ handen oder nicht vorhanden ist, auf der Grundlage von Zuständen eines Empfangens einer Echowelle, die der elek­ tromagnetischen Entscheidungswelle entspricht, durch die Empfangseinrichtung, zum Zulassen, daß die erste Ansteu­ ereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektro­ magnetischen Welle in Fällen, in denen es entschieden wird, daß ein Hindernis nicht vorhanden ist, als nächstes ansteuert, und zum Sperren, daß die erste Ansteuerein­ richtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle in Fällen, in denen es entschieden wird, daß ein Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die auf­ weist: eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle zum Erzeugen und Senden einer elektromagne­ tischen Welle; eine Abtasteinrichtung zum periodischen Ändern einer Richtung, in welche die elektromagnetische Welle von der Einrichtung zum Erzeugen einer elektroma­ gnetischen Welle gesendet wird; eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der elektromagnetischen Welle an einem Hindernis bewirkt wird; eine erste Ansteuereinrichtung zum wiederholten An­ steuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Abtasteinrichtung und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle wiederholt eine elektromagnetische Abstandsmeßwelle erzeugt und sendet; eine erste Berechnungseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls zwischen einem Augenblick je­ des Erzeugens und Sendens der elektromagnetischen Ab­ standsmeßwelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die erste Ansteuereinrichtung zu einem Augenblick eines Empfangens einer entsprechenden Echowelle durch die Empfangseinrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu einem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitin­ tervalls; eine zweite Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuereinrichtung die Einrich­ tung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteu­ ert, und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle eine elektroma­ gnetische Entscheidungswelle erzeugt und sendet, die eine Energie aufweist, die niedriger als die der elektromagne­ tischen Abstandsmeßwelle ist; und eine Hindernisentschei­ dungseinrichtung zum Entscheiden, ob ein Hindernis vor­ handen oder nicht vorhanden ist, auf der Grundlage von Zuständen eines Empfangens einer Echowelle, die der elek­ tromagnetischen Entscheidungswelle entspricht, durch die Entscheidungseinrichtung, zum Bewirken, daß die erste An­ steuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen es ent­ schieden wird, daß ein Hindernis nicht vorhanden ist, als nächstes ansteuert, um eine erste elektromagnetische Ab­ standsmeßwelle zu erzeugen und zu senden, und zum Bewir­ ken, daß die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen es entschieden wird, daß ein Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert, um eine zweite elektromagne­ tische Abstandsmeßwelle zu erzeugen und zu senden, wobei die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle eine nied­ rigere Energie als die erste elektromagnetische Abstands­ meßwelle aufweist.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle eine niedrigere Am­ plitude als die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle aufweist.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei eine Erzeu­ gungsdauer der zweiten elektromagnetischen Abstandsmeß­ welle kürzer als die der ersten elektromagnetischen Ab­ standsmeßwelle ist.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei sowohl die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle als auch die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle mindestens ei­ nen Puls enthält und ein Puls der zweiten elektromagneti­ schen Abstandsmeßwelle eine kleinere Breite als der der ersten elektromagnetischen Abstandsmeßwelle aufweist.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei sowohl die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle als auch die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle mindestens ei­ nen Puls enthält und die, zweite elektromagnetische Ab­ standsmeßwelle eine kleinere Pulsanzahl als die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle aufweist.
Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle aus einer Modulation in Übereinstimmung mit einem Pseudorauschcode herrührt, der eine erste Bitlänge aufweist, und die zweite elektro­ magnetische Abstandsmeßwelle aus einer Modulation in Übereinstimmung mit einem Pseudorauschcode herrührt, der eine zweite Bitlänge aufweist, die kleiner als die erste Bitlänge ist.
Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der auf dem zweiten Aspekt von ihr beruht, wird eine Ab­ standsmeßvorrichtung geschaffen, wobei die Hindernisent­ scheidungseinrichtung aufweist: eine zweite Berechnungs­ einrichtung zum Messen eines Zeitintervalls zwischen ei­ nem Augenblick jedes Erzeugens und Sendens der elektroma­ gnetische Entscheidungswelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die zweite Ansteuereinrichtung zu ei­ nem Augenblick eines Empfangens einer entsprechenden Echowelle durch die Empfangseinrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu einem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls; und eine Entscheidungseinrich­ tung zum Entscheiden, ob ein Hindernis in einem vorge­ schriebenen Abstandsbereich vorhanden oder nicht vorhan­ den ist, auf der Grundlage des Abstands, der von der zweiten Berechnungseinrichtung berechnet wird.
Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die auf­ weist: eine erste Einrichtung zum Abgeben eines ersten Laserstrahls in eine erste Richtung, wobei der erste La­ serstrahl eine erste Leistung aufweist; eine zweite Ein­ richtung zum Empfangen eines Echos, das dem ersten Laser­ strahl entspricht; eine dritte Einrichtung zum Bestimmen, ob die zweite Einrichtung ein Echo, das dem ersten Laser­ strahl entspricht, empfängt oder nicht; eine vierte Ein­ richtung zum Abgeben eines zweiten Laserstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung ein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht, wobei der zweite Laserstrahl eine zweite Leistung aufweist; eine fünfte Einrichtung zum Abgeben eines dritten Laserstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung kein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht, wobei der dritte Laserstrahl eine dritte Leistung aufweist, die dritte Leistung höher als die erste Leistung ist und die dritte Leistung höher als die zweite Leistung ist; eine sechste Einrichtung zum Abgeben eines vierten Laserstrahls in eine zweite Richtung, nachdem die vierte Einrichtung den zweiten Laserstrahl abgegeben hat oder die fünfte Ein­ richtung den dritten Laserstrahl abgegeben hat, wobei sich die zweite Richtung von der ersten Richtung unter­ scheidet und der vierte Laserstrahl die erste Leistung aufweist, eine siebte Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem vierten Laserstrahl entspricht; eine achte Einrichtung zum Bestimmen, ob die siebte Einrichtung ein Echo, das dem vierten Laserstrahl entspricht, empfängt oder nicht; eine neunte Einrichtung zum Abgeben eines fünften Laserstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Ein­ richtung ein Echo empfängt, das dem vierten Laserstrahl entspricht, wobei der fünfte Laserstrahl die zweite Lei­ stung aufweist; und eine zehnte Einrichtung zum Abgeben eines sechsten Laserstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Einrichtung kein. Echo empfängt, das dem vierten Laserstrahl entspricht, wobei der sechste Laserstrahl die dritte Leistung aufweist.
Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Abstandsmeßvorrichtung geschaffen, die auf­ weist: eine erste Einrichtung zum Abgeben eines ersten Laserstrahls in eine erste Richtung, wobei der erste La­ serstrahl eine erste Leistung aufweist; eine zweite Ein­ richtung zum Empfangen eines Echos, das dem ersten Laser­ strahl entspricht; eine dritte Einrichtung zum Bestimmen, ob die zweite Einrichtung ein Echo, das dem ersten Laser­ strahl entspricht, empfängt oder nicht; eine vierte Ein­ richtung zum Abgeben eines zweiten Laserstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung kein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht, wobei der zweite Laserstrahl eine zweite Leistung aufweist, die höher als die erste Leistung ist; eine fünfte Einrichtung zum Sper­ ren der vierten Einrichtung, den zweiten Laserstrahl ab­ zugeben, in Fällen, in denen die dritte Einrichtung be­ stimmt, daß die zweite Einrichtung ein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht; eine sechste Einrich­ tung zum Abgeben eines dritten Laserstrahls in eine zweite Richtung, nachdem die vierte Einrichtung den zwei­ ten Laserstrahl abgegeben hat oder die fünfte Einrichtung die vierte Einrichtung gesperrt hat, den zweiten Laser­ strahl abzugeben, wobei sich die zweite Richtung von der ersten Richtung unterscheidet und der dritte Laserstrahl die erste Leistung aufweist; eine siebte Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem dritten Laserstrahl ent­ spricht; eine achte Einrichtung zum Bestimmen, ob die siebte Einrichtung ein Echo, daß dem dritten Laserstrahl entspricht, empfängt oder nicht; eine neunte Einrichtung zum Abgeben eines vierten Laserstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung be­ stimmt, daß die siebte Einrichtung kein Echo empfängt, das dem dritten Laserstrahl entspricht, wobei der vierte Laserstrahl die zweite Leistung aufweist; und eine zehnte Einrichtung zum Sperren der neunten Einrichtung, den vierten Laserstrahl abzugeben, in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Einrichtung ein Echo empfängt, das dem dritten Laserstrahl ent­ spricht.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beilie­ gende Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Darstellung einer Abstandsmeßvorrichtung ge­ mäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung von Richtungen, in welche ein vorwärtsgerichteter Laserstrahl von einem Licht­ abgabeabschnitt in Fig. 1 ausgegeben wird;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Programmsegments für einen Mikrocomputer in Fig. 1;
Fig. 4 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben, die von der Vorrichtung in Fig. 1 durchgeführt werden;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Programmsegments für einen Mikrocomputer in einem dritten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ein Flußdiagramm eines Programmsegments für einen Mikrocomputer in einem vierten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 10 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung;
Fig. 11 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 12 ein Zeitbereichsdiagramm von Laserlichtabgaben in einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Abstandsmeßvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung in Fig. 1 ist in ein Fahrzeug (ein Be­ zugsfahrzeug) eingebaut. Die Vorrichtung in Fig. 1 mißt den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu einem Objekt. Das Objekt ist zum Beispiel ein Hindernis bezüglich des Be­ zugsfahrzeugs oder ein Fahrzeug, das vor dem Bezugsfahr­ zeug fährt.
Die Vorrichtung in Fig. 1 beinhaltet einen Lichtabga­ beabschnitt 10, einen Lichtempfangsabschnitt 20, einen Verstärker 31, einen Komparator 35, einen Signalerzeu­ gungsabschnitt 40, eine Zeitmeßschaltung 50 und einen Mi­ krocomputer 90. Der Mikrocomputer 90 weist eine Kombina­ tion eines Ein/Ausgabeanschlusses, einer CPU bzw. zentra­ len Verarbeitungseinheit, eines RAM bzw. Direktzu­ griffspeichers und eines ROM bzw. Nur-Lese-Speichers auf. Der Mikrocomputer 90 arbeitet in Übereinstimmung mit ei­ nem in dem ROM gespeicherten Programm.
Der Lichtabgabeabschnitt 10 enthält ein Lichtabgabe­ element (zum Beispiel eine Laserdiode) 11, eine Laser­ diodenansteuerschaltung 12, eine Linse 15, eine Abtast­ einrichtung 16 und eine Motorsteuerschaltung 18. Die Ab­ tasteinrichtung 16 weist einen Spiegel 16A einen Motor (nicht gezeigt) auf. Der Spiegel 16A ist mechanisch mit einer Abtriebswelle des Motors verbunden. Der Spiegel 16A kann von dem Motor gedreht werden. Der Motor ist elek­ trisch mit der Motoransteuerschaltung 18 verbunden. Die Motoransteuerschaltung 18 ist mit dem Mikrocomputer 90 verbunden. Die Laserdiode 11 ist mit der Laserdiodenan­ steuerschaltung 12 verbunden. Die Laserdiodenansteuer­ schaltung 12 ist mit der Signalerzeugungsschaltung 40 und dem Mikrocomputer 90 verbunden.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 empfängt ein Sen­ designal von der Signalerzeugungsschaltung 40. Das Sende­ signal weist einen Pulszug auf. Die Laserdiodenansteuer­ schaltung 12 empfängt ein Leistungssteuersignal von dem Mikrocomputer 90. Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 ak­ tiviert und deaktiviert die Laserdiode 11 als Reaktion auf das Sendesignal, so daß die Laserdiode 11 Pulslaser­ licht abgibt. Jeder Puls des Laserlichts entspricht einem Puls des Sendesignals. Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 stellt die Leistung des Pulslaserlichts als Reaktion auf das Leistungssteuersignal ein. Das Pulslaserlicht geht von der Laserdiode 11 zu dem Spiegel 16A, bevor es von ihm reflektiert wird. Das sich aus der Reflexion er­ gebende Pulslaserlicht geht durch die Linse 15, wird ver­ schmälert und wird von dem Lichtempfangsabschnitt 10 als ein vorwärtsgerichteter Pulslaserstrahl ausgegeben.
Die Motoransteuerschaltung 18 empfängt ein Motoran­ steuersignal von dem Mikrocomputer 90. Die Motoransteuer­ schaltung 18 aktiviert den Motor als Reaktion auf das Mo­ toransteuersignal, so daß der Motor den Spiegel 16A peri­ odisch und zyklisch in Richtungen entlang dem Uhrzeiger­ sinn und gegen den Uhrzeigersinn in einem vorbestimmten eingeschränkten Winkelbereich dreht. Das periodische und zyklische Drehen des Spiegels 16A bewirkt eine periodi­ sche und zyklische Ablenkung des vorwärtsgerichteten Pulslaserstrahls, um dadurch zuzulassen, daß ein gegebe­ ner Winkelbereich vor dem Bezugsfahrzeug von dem vor­ wärtsgerichteten Pulslaserstrahl periodisch abgetastet wird. Der gegebene Winkelbereich entspricht einer gegebe­ nen sektoriellen Erfassungsfläche (einer gegebenen sekto­ riell abgetasteten Fläche), die von der Vorrichtung in Fig. 1 überwacht wird. Der gegebene Winkelbereich oder die gegebene sektorielle Erfassungsfläche dehnt sich be­ züglich des Bezugsfahrzeugs horizontal aus.
Der Lichtempfangsabschnitt 20 enthält ein Lichtemp­ fangselement 21 und eine Linse 25. Das Lichtempfangsele­ ment 21 beinhaltet zum Beispiel eine Photodiode oder ei­ nen Photodetektor. Das Lichtempfangselement 21 ist mit dem Verstärker 31 verbunden. Der Verstärker 31 ist mit dem Komparator 35 verbunden. Der Komparator 35 ist mit der Zeitmeßschaltung 50 und dem Mikrocomputer 90 verbun­ den. Die Zeitmeßschaltung 50 ist mit der Signalerzeu­ gungsschaltung 40 und dem Mikrocomputer 90 verbunden.
In dem Fall, in dem ein Objekt in der Erfassungsflä­ che (der gegebenen Winkelbereich) vorhanden ist, trifft der vorwärtsgerichtete Pulslaserstrahl das Objekt, bevor er mindestens teilweise von ihm reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten Pulslaserstrahls kehrt zu der Vor­ richtung in Fig. 1 als ein Echopulslaserstrahl zurück. Genauer gesagt geht der Echopulslaserstrahl durch die Linse 25, bevor er auf das Lichtempfangselement 21 ein­ fällt. Das Lichtempfangselement 21 wandelt den Echopuls­ laserstrahl in ein entsprechendes elektrisches Signal (als ein Echosignal bezeichnet). Das Lichtempfangselement 21 gibt das elektrische Signal zu dem Verstärker 31 aus. Der Verstärker 31 verstärkt das Ausgangssignal des Licht­ empfangselements 21. Der Verstärker 31 gibt das sich aus der Verstärkung ergebende Signal zu dem Komparator 35 aus. Der Komparator 35 vergleicht das Ausgangssignal des Verstärkers 31 mit einer vorbestimmten Referenzspannung (einer vorbestimmten Schwellwertspannung) Vth für eine Objekterkennung, um dadurch das Ausgangssignal des Ver­ stärkers 31 in ein binäres Entscheidungssignal oder ein Pulsentscheidungssignal zu wandeln. Das binäre Entschei­ dungssignal befindet sich an seinem Zustand eines hohen Pegels, wenn die Spannung des Ausgangssignals des Ver­ stärkers 31 die vorbestimmte Referenzspannung Vth über­ schreitet. Ansonsten befindet sich das binäre Entschei­ dungssignal an seinem Zustand eines niedrigen Pegels. Das binäre Entscheidungssignal an seinem Zustand eines hohen Pegels stellt das Empfangen eines Echos von einem Objekt dar. Der Komparator 35 gibt das binäre Entscheidungs­ signal (das Pulserfassungssignal) zu der Zeitmeßschaltung 50 und dem Mikrocomputer 90 aus.
Während der Abstandsmessung erzeugt der Mikrocomputer 90 das Motoransteuersignal. Der Mikrocomputer 90 gibt das Motoransteuersignal zu der Motoransteuerschaltung 18 aus. Wie es zuvor erwähnt worden ist, aktiviert die Motoran­ steuerschaltung 18 den Motor als Reaktion auf das Motor­ ansteuersignal, so daß der Motor den Spiegel 16A peri­ odisch und zyklisch entlang Richtungen in dem Uhrzeiger­ sinn und gegen den Uhrzeigersinn in dem vorbestimmten be­ schränkten Winkelbereich dreht. Das periodische und zy­ klische Drehen des Spiegels 16A bewirkt, daß die Erfas­ sungsfläche von dem vorwärtsgerichteten Pulslaserstrahl periodisch abgetastet wird. Vorzugsweise ist die Ab­ tastperiode auf einen vorgeschriebenen Wert festgelegt.
Der Mikrokomputer 90 ist mit der Signalerzeugungs­ schaltung 40 verbunden. Der Mikrocomputer 90 erzeugt ei­ nen Lichtabgabestart-Erfordernissignal und ein Pulsbrei­ ten-Steuersignal. Der Mikrocomputer 90 gibt das Lichtab­ gabestart-Erfordernissignal und das Pulsbreiten-Steuer­ signal synchronisiert zu einem Ausgehen des Motoransteu­ ersignals zu der Signalerzeugungsschaltung 40 aus. Ge­ nauer gesagt führt der Mikrocomputer 90 ein Ausgeben des Lichtabgabestart-Erfordernissignals und des Pulsbreiten- Steuersignals wiederholt mehrmals pro Abtastperiode der Erfassungsfläche aus. Die Signalerzeugungsschaltung 40 erzeugt das Sendesignal als Reaktion auf das Lichtabgabe­ start-Erfordernissignal und das Pulsbreiten-Steuersignal. Das Sendesignal weist einen Pulszug auf. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke jedes Pulses des Sendesignals wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal be­ stimmt. Die Breite von jedem Puls des Sendesignals wird durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt. Wie es zuvor erwähnt worden ist, aktiviert und deaktiviert die Laser­ diodenansteuerschaltung 12 die Laserdiode 11 als Reaktion auf das Sendesignal, so daß die Laserdiode 11 das Pulsla­ serlicht abgibt. Jeder Puls des Laserlichts entspricht einem Puls des Sendesignals. Deshalb wird der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke von jedem Puls des Laserlichts durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt. Die Breite von jedem Puls des Laserlichts wird durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt.
Der Mikrocomputer 90 erzeugt das Leistungssteuersig­ nal. Der Mikrocomputer 90 gibt das Leistungssteuersignal zu der Laserdiodenansteuerschaltung 12 aus. Wie es zuvor erwähnt worden ist, stellt die Laserdiodenansteuerschal­ tung 12 die Leistung des Pulslaserlichts als Reaktion auf das Leistungssteuersignal ein.
Während jeder Abtastperiode wird eine Mehrzahl von Pulsen des vorwärtsgerichteten Laserstrahls aufeinander­ folgend von dem Lichtabgabeabschnitt 10 in unterschiedli­ che Richtungen (unterschiedliche Winkelrichtungen) D1, D2, D3, . . . und DN gesendet, welche die Erfassungsfläche ausbilden, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Hierbei bezeich­ net "N" eine vorbestimmte natürliche Zahl. Genauer gesagt wird während jeder Abtastperiode ein Pulszug des vor­ wärtsgerichteten Laserstrahls von dem Lichtabgabeab­ schnitt 10 in eine Richtung gesendet, welche aufeinander­ folgend zwischen den Richtungen D1 bis DN geändert wird. In dem Fall, in dem ein Objekt an einer Position in der Erfassungsfläche vorhanden ist, welche einer der Richtun­ gen (der Winkelrichtungen) D1 bis DN entspricht, trifft ein Puls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls das Objekt, bevor er von diesem mindestens teilweise reflektiert wird. Ein Teil des reflektierten Laserstrahlpulses kehrt als ein Echolaserstrahlpuls zu der Vorrichtung in Fig. 1 zurück. Genauer gesagt trifft der Echolaserstrahlpuls auf das Lichtempfangselement 21 auf und wird in ein entspre­ chendes elektrisches Signal (ein Echosignal) gewandelt. Das Echosignal geht von dem Lichtempfangselement 21 über den Verstärker 31 zu dem Komparator 35. Als Reaktion auf das Echosignal gibt der Komparator 35 ein Entscheidungs­ signal eines hohen Pegels aus, das das Empfangen des Echolaserstrahlpulses durch das Lichtempfangselement 21 darstellt. Bei dem Nichtvorhandensein eines Echolaser­ strahlpulses, der von dem Lichtempfangselement 21 empfan­ gen wird, gibt der Komparator 35 ein Entscheidungssignal eines niedrigen Pegels aus. Jeder Puls des Entscheidungs­ signals, das aus dem Komparator 35 ausgegeben wird, ent­ spricht einem von Pulsen des Sendesignals, die von der Signalerzeugungsschaltung 40 erzeugt werden.
Die Zeitmeßschaltung 50 empfängt das binäre Entschei­ dungssignal von dem Komparator 35. Die Zeitmeßschaltung 50 empfängt das Sendesignal von der Signalerzeugungs­ schaltung 40. Die Zeitmeßschaltung 50 mißt das Zeitinter­ vall zwischen einem Puls des binären Entscheidungssignals und eines entsprechenden Pulses des Sendesignals. Die Zeitmeßschaltung 50 erzeugt ein Signal, das das gemessene Zeitintervall darstellt. Die Zeitmeßschaltung 50 gibt das ein Zeitintervall darstellende Signal zu dem Mikrocompu­ ter 90 aus.
Der Mikrocomputer 90 berechnet den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu einem Objekt auf der Grundlage der Lichtgeschwindigkeit und des gemessenen Zeitintervalls, das durch das Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 dar­ gestellt ist. In dem Fall, in dem der berechnete Abstand zu einem Objekt kürzer als ein Referenzwert ist, gibt der Mikrocomputer 90 ein Signal zum Warnen eines Insassen des Bezugsfahrzeugs hinsichtlich einer Koalision aus. Vor­ zugsweise aktiviert der Mikrocomputer 90 in diesem Fall ein Bremssystem des Bezugsfahrzeugs, um die Geschwindig­ keit von ihm zu verringern.
Wie zuvor erwähnt worden ist, arbeitet der Mikrocom­ puter 90 in Übereinstimmung mit einem in dem internen ROM gespeicherten Programm. Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm ei­ nes Programmsegments. Das Programmsegment in Fig. 3 wird für jede der Richtungen (der Winkelrichtungen) D1 bis DN des Sendens des vorwärtsgerichteten Pulslaserstrahls aus­ geführt, welche die Erfassungsfläche ausbilden. Daher wird während jedes Zyklus oder jeder Periode, zu der das Motoransteuersignal von dem Mikrocomputer 90 zu der Mo­ toransteuerschaltung 18 ausgegeben wird, das heißt wäh­ rend jeder Abtastperiode der Erfassungsfläche durch den vorwärtsgerichteten Pulslaserstrahl, das Programmsegment in Fig. 3 wiederholt mehrmals ausgeführt. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, versetzt ein erster Schritt des Programm­ segments das Leistungssteuersignal in einen Zustand, der einer Leistung entspricht, die niedriger als eine normale Leistung ist.
Ein Schritt 120, der dem Schritt 110 folgt, gibt das Lichtabgabestart-Erfordernissignal und das Pulsbreiten- Steuersignal zu der Signalerzeugungsschaltung 40 aus. Deshalb gibt die Pulserzeugungsschaltung 40 einen Puls des Sendesignals zu der Laserdiodeansteuerschaltung 12 aus. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal be­ stimmt, während die Breite des Pulses durch das Pulsbrei­ ten-Steuersignal bestimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die La­ serdiode 11 als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode 11 einen entsprechenden Puls des Laserlichts abgibt. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabe­ start-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird. Da sich das Leistungssteuersignal in dem Zustand befindet, der einer Leistung entspricht, die niedriger als die normale Leistung ist, ist die Leistung des Pulses des Laserlichts niedriger als die normale Lei­ stung. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls gemacht. Da die Leistung des Pulses des vorwärtsgerichteten Laserstrahls verhält­ nismäßig niedrig ist, ist der meßbare Abstand zu einem Objekt kürzer als ein normaler. Demgemäß gibt der Kompa­ rator 35 lediglich bei dem Vorhandensein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug kürzer als der normale meßbare Abstand beabstandet ist, ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels aus, das dem Empfangen eines Echos ent­ spricht.
Ein Schritt 130 der dem Schritt 120 nachfolgt, be­ stimmt, ob der Komparator 35 während eines Zeitinter­ valls, das dem meßbaren Abstand einer niedrigeren Lei­ stung entspricht, ein Entscheidungssignal eines hohen Pe­ gels ausgibt. In dem Fall, in dem der Komparator 35 ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt (ein Hindernis) erfaßt wird, schreitet das Programm von dem Schritt 130 zu einem Schritt 150 fort. In dem Fall, in der Komparator 35 kein Entscheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt (ein Hindernis) nicht er­ faßt wird, schreitet das Programm von dem Schritt 130 zu einem Schritt 140 fort.
Der Schritt 140 versetzt das Leistungssteuersignal in einen Zustand, der der normalen Leistung entspricht. Nach dem Schritt 140 schreitet das Programm zu dem Schritt 150 fort.
Der Schritt 150 gibt das Lichtabgabestart-Erforder­ nissignal und das Pulsbreiten-Steuersignal zu der Sig­ nalerzeugungsschaltung 40 aus. Deshalb gibt die Pulser­ zeugungsschaltung 40 einen Puls des Sendesignals zu der Laserdiodenansteuerschaltung 12 aus. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabga­ bestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die La­ serdiode 11 als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode einen entsprechenden Puls des La­ serlichts abgibt. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabe­ start-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird. In dem Fall, in dem der Schritt 130 das Erfassen eines Objekts (eines Hindernisses) bestimmt, da das Leistungssteuersignal in dem Zustand bleibt, der der Leistung entspricht, die niedriger als die normale Lei­ stung ist, ist die Leistung des Pulses des Laserlichts niedrigerer als die normale Leistung. Andererseits ist in dem Fall, in dem der Schritt 130 bestimmt, daß ein Objekt (ein Hindernis) nicht erfaßt wird, da sich das Leistungs­ steuersignal in dem Zustand befindet, der der normalen Leistung entspricht (siehe den Schritt 140), die Leistung des Pulses des Laserlichts gleich der normalen Leistung. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärts­ gerichteten Laserstrahls gemacht. In dem Fall, in dem die Leistung des Pulses des vorwärtsgerichteten Laserstrahls verhältnismäßig niedrig ist, ist der meßbare Abstand zu einem Objekt kürzer als ein normaler. Andererseits ist in dem Fall, in dem die Leistung des Pulses des vorwärtsge­ richteten Laserstrahls gleich der normalen Leistung ist, der meßbare Abstand zu einem Objekt gleich einem norma­ len. Lediglich bei dem Vorhandensein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug gleich oder kürzer als der derzeit meßbare Abstand beabstandet ist, gibt der Komparator 35 ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels aus, das das Empfangen eines Echos darstellt.
Ein Schritt 160, der dem Schritt 150 folgt, leitet das gemessene Zeitintervall von dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 ab. Der Schritt 160 berechnet den Ab­ stand von dem Bezugsfahrzeug zu dem erfaßten Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls und der Lichtgeschwindigkeit. Nach dem Schritt 160 endet der der­ zeitige Ausführungszyklus des Programmsegments.
Der Schritt 120 in Fig. 3 liefert eine einleitende Abgabe des Laserlichts. Der Schritt 150 in Fig. 3 liefert eine Hauptabgabe des Laserlichts, welche nach der einlei­ tenden Abgabe von ihm ausgeführt wird. Ein Einstellen ei­ ner einleitenden Abgabe des Laserlichts und einer Hauptabgabe von diesem wird für jede der Richtungen (der Winkelrichtungen) D1 bis DN des Sendens des vorwärtsge­ richteten Pulslaserstrahls, welche die Erfassungsfläche ausbilden, ausgeführt. Daher wird ein Einstellen einer einleitenden Abgabe des Laserlichts und einer Hauptabgabe von diesem während jedes Zyklus oder jeder Periode, zu der das Motoransteuersignal aus dem Mikrocomputer 90 zu der Motoransteuerschaltung 18 ausgegeben wird, das heißt während jeder Abtastperiode der Erfassungsfläche durch den vorwärtsgerichteten Pulslaserstrahl, wiederholt mehr­ mals aufführt.
Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, bleibt die Leistung des Laserlichts, das durch einleitende Abgaben erzeugt wird, gleich einem vorgeschriebenen niedrigen Pegel. Die Lei­ stung des Laserlichts, das durch eine Hauptabgabe erzeugt wird, wird abhängig davon, ob ein Objekt als ein Ergebnis der unmittelbar vorhergehenden einleitenden Abgabe erfaßt wird oder nicht, zwischen dem niedrigen Pegel und einem normalen Pegel (der höher als der niedrige Pegel ist) ge­ ändert. Genauer gesagt ist die Leistung des Laserlichts, die durch eine Hauptabgabe erzeugt wird, in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergebnis der unmittelbar vorherge­ henden einleitenden Abgabe erzeugt wird, gleich dem nied­ rigen Pegel. Andererseits ist die Leistung des Laser­ lichts, der durch eine Hauptabgabe erzeugt wird, in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergebnis der unmittelbar vorhergehenden einleitenden Abgabe nicht erfaßt wird, gleich dem normalen Pegel.
Der vorwärtsgerichtete Pulslaserstrahl, der eine niedrigere Leistung aufweist, beeinträchtigt weniger nachteilig menschliche Augen. Da ein Einstellen einer einleitenden Abgabe des Laserlichts und einer Hauptabgabe von diesem für jede der Richtungen (der Winkelrichtungen) D1 bis DN des Sendens des vorwärtsgerichteten Laser­ strahls, welche die Erfassungsfläche ausbilden, ausge­ führt wird, ist die Zeitdifferenz zwischen der einleiten­ den Abgabe und der Hauptabgabe bei dem Einstellen ver­ hältnismäßig klein. Die kleine Zeitdifferenz führt zu ei­ ner guten Reaktionscharakteristik der Vorrichtung in Fig. 1. Anders ausgedrückt kann die Leistung des vorwärtsge­ richteten Pulslaserstrahls zwischen einem niedrigen Pegel und einem normalen Pegel derart geändert werden (das heißt kann der meßbare Abstand zwischen einem kurzen Wert und einem normalen Wert derart geändert werden), daß eine gute Reaktionscharakteristik der Vorrichtung in Fig. 1 vorgesehen wird.
Die Schritte 110 und 120 in Fig. 3 entsprechen einer zweiten Ansteuereinrichtung. Die Schritte 130 und 140 in Fig. 3 entsprechen einer Hindernisentscheidungseinrich­ tung. Der Schritt 150 in Fig. 3 entspricht einer ersten Ansteuereinrichtung. Der Schritt 160 in Fig. 3 und die Zeitmeßschaltung 50 in Fig. 1 entsprechen einer ersten Berechnungseinrichtung.
Es ist anzumerken, daß der Laserstrahl durch eine an­ dere elektromagnetische Welle, wie zum Beispiel eine Funkwelle oder Millimeterwelle ersetzt werden kann.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen einer hier im weiteren Verlauf erwähnten Aufbauänderung ähnlich dem ersten Ausführungs­ beispiel von dieser. Gemäß dem zweiten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung bestimmt der Schritt 130, ob der Komparator 35 während eines Zeitintervalls, das dem meßbaren Abstand einer niedrigen Leistung ent­ spricht, ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels aus­ gibt oder nicht. In dem Fall, in dem der Komparator 35 ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt erfaßt wird, verläßt das Programm den Schritt 130 und endet dann der derzei­ tige Ausführungszyklus des Programmsegments. Daher wird in diesem Fall eine Hauptabgabe des Laserlichts gesperrt. Andererseits schreitet in dem Fall, in dem der Komparator 35 kein Entscheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt nicht erfaßt wird, das Programm von dem Schritt 130 zu dem Schritt 140 fort. Dem Schritt 140 folgen aufeinanderfolgend die Schritte 150 und 160. Nach dem Schritt 160 endet der der­ zeitige Ausführungszyklus des Programmsegments.
Vorzugsweise arbeitet der Mikrocomputer 90 derart, daß er das Erfassen eines Objekts in dem Schritt 130 als ein Signal zum Warnen vor einer Kollision zu einem Insas­ sen des Bezugsfahrzeugs unterrichtet. Vorzugsweise akti­ viert in diesem Fall der Mikrocomputer 90 ein Bremssystem des Bezugsfahrzeugs, um dessen Geschwindigkeit zu verrin­ gern.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen von hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderungen ähnlich zu dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel von dieser. Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Programmsegments für einen Mikrocomputer 90 (siehe Fig. 1) gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung. Das Programmsequement in Fig. 5 ist eine Ausgestaltung des Programmsequements in Fig. 3.
Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, versetzt ein erster Schritt 110 des Programmsegments das Leistungssteuersig­ nal in den Zustand, der der Leistung entspricht, die niedriger als die normale Leistung ist.
Ein Schritt 120, der dem Schritt 110 folgt, gibt das Lichtabgabestart-Erfordernissignal und das Pulsbreiten- Steuersignal zu der Signalerzeugungsschaltung 40 einen Puls des Sendesignals zu der Laserdiodenansteuerschaltung 12 (siehe Fig. 1) aus. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabgabestart- Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die Laserdiode 11 (siehe Fig. 1) als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode 11 einen entsprechenden Puls des Laserlichts abgibt. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbreiten- Steuersignal bestimmt wird. Da sich das Leistungssteuersignal in dem Zustand befindet, das einer Leistung entspricht, die niedriger als die normale Leistung ist, ist die Leistung des Pulses des Laserlichts niedriger als die normale Leistung. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls gemacht. Da die Leistung des Pulses des vorwärts gerichteten Laserstrahls verhältnismäßig niedrig ist, ist der meßbare Abstand zu einem Objekt kürzer als ein normaler. Demgemäß gibt der Komparator 35 (siehe Fig. 1) lediglich bei dem Vorhandensein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug kürzer als der normale meßbare Abstand beabstandet ist, ein Entscheidungssignal eines hohen Pegels aus, das dem Empfangen eines Echos entspricht.
Ein Schritt 125, der dem Schritt 120 nachfolgt, leitet das gemessene Zeitintervall aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 (siehe Fig. 1) ab. Der Schritt 125 berechnet den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem erfaßten Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitin­ tervalls und der Lichtgeschwindigkeit. Bei dem Nichtvor­ handensein eines empfangenen Echos erfaßt der Schritt 150 das Nichtvorhandensein eines erfaßten Objekts aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50.
Ein Schritt 131, der dem Schritt 125 folgt, bestimmt, ob der berechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt kürzer als ein vorbestimmter Referenzwert ist oder nicht, das heißt ob sich der berechnete Abstand zu dem erfaßten Ob­ jekt in einem vorgeschriebenen kurzen Bereich befindet oder nicht. In dem Fall, in dem der berechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt kürzer als der vorbestimmte Referenz­ wert ist, verläßt das Programm den Schritt 131 und endet dann der derzeitige Ausführungszyklus des Programmseg­ ments. Andererseits schreitet in dem Fall, in dem der be­ rechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt nicht kürzer als der vorbestimmte Referenzwert ist oder in dem Fall, in dem ein erfaßtes Objekt nicht vorhanden ist, das Programm von dem Schritt 131 zu einem Schritt 140 fort.
Der Schritt 140 versetzt das Leistungssteuersignal in den Zustand, das der normalen Leistung entspricht. Nach dem Schritt 140 schreitet das Programm zu einem Schritt 150 fort.
Der Schritt 150 gibt das Lichtabgabestart-Erforder­ nissignal und das Pulsbreiten-Steuersignal zu der Signal­ erzeugungsschaltung 40 aus. Deshalb gibt die Pulserzeu­ gungsschaltung 40 einen Puls des Sendesignals zu der La­ serdiodenansteuerschaltung 12 aus. Der Zeitpunkt der an­ steigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabgabe­ start-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die La­ serdiode 11 als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode 11 einen entsprechenden Puls des Laserlichts abgibt. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabe­ start-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbreiten-Steuersignal bestimmt wird. Da sich das Leistungssteuersignal in dem Zustand befindet, der der normalen Leistung entspricht (siehe den Schritt 140), ist die Leistung des Pulses des Laserlichts gleich der normalen Leistung. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls gemacht. Da die Leistung des Pulses des vor­ wärtsgerichteten Laserstrahls gleich der normalen Lei­ stung ist, ist der meßbare Abstand zu einem Objekt gleich einem normalen Abstand. Lediglich bei dem Vorhandensein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug gleich oder kürzer als der normale meßbare Abstand beabstandet ist, gibt der Komparator 35 ein Entscheidungssignal eines ho­ hen Pegels aus, das das Empfangen eines Echos darstellt.
Ein Schritt 160, der dem Schritt 150 folgt, leitet das gemessene Zeitintervall aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 ab. Der Schritt 160 berechnet den Ab­ stand von dem Bezugsfahrzeug zu dem erfaßten Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls und der Lichtgeschwindigkeit. Nach dem Schritt 160 endet der der­ zeitige Ausführungszyklus des Programmsegments.
Der Schritt 120 in Fig. 5 sieht eine einleitende Ab­ gabe des Laserlichts vor. Der Schritt 115 in Fig. 5 sieht eine Hauptabgabe des Laserlichts vor, welche nach der einleitenden Abgabe von diesem ausgeführt wird. Ein Ein­ stellen einer einleitenden Abgabe des Laserlichts und eine Hauptabgabe von diesem wird für jede der Richtungen (der Winkelrichtungen) D1 bis D5 des Sendens des vor­ wärtsgerichteten Laserstrahls, welche die Erfassungsflä­ che ausbilden, ausgeführt. Daher wird ein Einstellen ei­ ner einleitenden Abgabe des Laserlichts und einer Hauptabgabe von diesem während jedes Zyklus oder jeder Periode, zu der das Motoransteuersignal aus dem Mikrocom­ puter 90 zu der Motoransteuerschaltung 18 (siehe Fig. 1) ausgegeben wird, das heißt während jeder Abtastperiode der Erfassungsfläche durch den vorwärtsgerichteten Puls­ laserstrahl, wiederholt mehrmals ausgeführt.
Es wird auf Fig. 6 verwiesen. Bezüglich jedes Ein­ stellens wird die Hauptabgabe lediglich in dem Fall aus­ geführt, in dem ein Objekt nicht als Reaktion auf die einleitende Abgabe erfaßt wird. Die Hauptabgabe wird in dem Fall nicht ausgeführt, in dem ein Objekt als Reaktion auf die einleitende Abgabe erfaßt wird. Das Nichtausfüh­ ren der Hauptabgabe verringert die Anzahl von Zeiten des Aktivierens der Laserdiode 11 und verlängert die Lebens­ dauer von dieser.
Der Schritt 125 in Fig. 5 entspricht einer zweiten Berechnungseinrichtung. Der Schritt 131 in Fig. 5 ent­ spricht einer Hindernisentscheidungseinrichtung.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen zur hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderungen ähnlich zu dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel von dieser. Fig. 7 zeigt ein Flußdiagrammm eines Programmsegments für einen Mikrocomputer 90 (siehe Fig. 1) gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung. Das Programmsegment in Fig. 7 ist eine Ausgestaltung des Programmsegments in Fig. 5.
Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, versetzt ein erster Schritt 110 des Programmsegments das Leistungssteuersig­ nal in den Zustand, der einer Leistung entspricht, die niedriger als die normale Leistung ist.
Ein Schritt 120, der dem Schritt 110 folgt, versetzt das Pulsbreiten-Steuersignal in einen Zustand, der einer vorbestimmten großen Pulsbreite entspricht. Der Schritt 120 gibt das Lichtabgabestart-Erfordernissignal und das Pulsbreiten-Steuersignal zu der Signalerzeugungsschaltung 40 (siehe Fig. 1) aus. Deshalb gibt die Pulserzeugungs­ schaltung 40 einen Puls des Sendesignals zu der Laser­ diodenansteuerschaltung 12 (siehe Fig. 1) aus. Der Zeit­ punkt der ansteigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses durch das Pulsbreiten-Steuersignal be­ stimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die La­ serdiode 11 (siehe Fig. 1) als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode 11 einen entsprechen­ den Puls des Laserlichts ausgibt. Der Zeitpunkt der an­ steigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbrei­ ten-Steuersignal bestimmt wird. Da sich das Leistungs­ steuersignal in dem Zustand befindet, der einer Leistung entspricht, die niedriger als die normale Leistung ist, ist die Leistung des Pulses des Laserlichts niedriger als die normale Leistung. Da sich das Pulsbreiten-Steuersig­ nal in dem Zustand befindet, der der vorbestimmten großen Pulsbreite entspricht (siehe den Schritt 120), ist die Breite des Pulses des Laserlichts gleich einem großen Wert. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärtsgerichteten Laserstrahls gemacht. Da die Leistung des Pulses des vorwärtsgerichteten Laserstrahls verhält­ nismäßig niedrig ist, ist der meßbare Abstand zu einem Objekt kürzer als ein normaler. Demgemäß gibt der Kompa­ rator 35 (siehe Fig. 1) lediglich bei dem Vorhandensein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug kürzer als der normale meßbare Abstand beabstandet ist, ein Entschei­ dungssignal eines hohen Pegels aus, das das Empfangen ei­ nes Echos darstellt.
Ein Schritt 125, der dem Schritt 120 nachfolgt, lei­ tet das gemessene Zeitintervall aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 (siehe Fig. 1) ab. Der Schritt 125 berechnet den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu dem erfaßten Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitin­ tervalls und der Lichtgeschwindigkeit. Bei dem Nichtvor­ handensein eines empfangenen Echos erfaßt der Schritt 125 das Nichtvorhandensein eines erfaßten Objekts aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50.
Ein Schritt 131, der dem Schritt 125 folgt, bestimmt, ob der berechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt kürzer als ein vorbestimmter Referenzwert ist oder nicht, das heißt ob sich der berechnete Abstand zu dem erfaßten Ob­ jekt in einem vorgeschriebenen kurzen Bereich befindet oder nicht. In dem Fall, in dem der berechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt kürzer als der vorbestimmte Referenz­ wert ist, schreitet das Programm von dem Schritt 131 zu dem Schritt 135 fort. Andererseits schreitet in dem Fall, in dem der berechnete Abstand zu dem erfaßten Objekt nicht kürzer als der vorbestimmte Referenzwert ist, oder in dem Fall, in dem das erfaßte Objekt nicht vorhanden ist, das Programm von dem Schritt 131 zu einem Schritt 133 fort.
Der Schritt 133 versetzt das Pulsbreiten-Steuersignal in den Zustand, der der vorbestimmten großen Pulsbreite entspricht. Nach dem Schritt 133 schreitet das Programm zu einem Schritt 140 fort.
Der Schritt 135 versetzt das Pulsbreiten-Steuersignal in einen Zustand, der einer vorbestimmten kleinen Puls­ breite entspricht, die schmäler als die vorbestimmte große Pulsbreite ist. Nach dem Schritt 135 schreitet das Programm zu dem Schritt 140 fort.
Der Schritt 140 versetzt das Leistungssteuersignal in den Zustand, daß der normalen Leistung entspricht. Nach dem Schritt 140 schreitet das Programm zu einem Schritt 150 fort.
Der Schritt 150 gibt das Lichtabgabestart-Erforder­ nissignal und das Pulsbreiten-Steuersignal zu der Sig­ nalerzeugungsschaltung 40 (siehe Fig. 1) aus. Deshalb gibt die Pulserzeugungsschaltung 40 einen Puls des Sende­ signals zu der Laserdiodenansteuerschaltung 12 (siehe Fig. 1) aus. Der Zeitpunkt der ansteigenden Flanke des Pulses wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses durch das Puls­ breiten-Steuersignal bestimmt wird.
Die Laserdiodenansteuerschaltung 12 aktiviert die La­ serdiode 11 (siehe Fig. 1) als Reaktion auf den Puls des Sendesignals, so daß die Laserdiode 11 einen entsprechen­ den Puls des Laserlichts abgibt. Der Zeitpunkt der an­ steigenden Flanke des Pulses des Laserlichts wird durch das Lichtabgabestart-Erfordernissignal bestimmt, während die Breite des Pulses des Laserlichts durch das Pulsbrei­ ten-Steuersignal bestimmt wird. In dem Fall, in dem der Schritt 131 das Erfassen eines Objekts in dem vorge­ schriebenen kurzen Bereich befindet, da sich das Puls­ breiten-Steuersignal in dem Zustand befindet, der der vorbestimmten kleinen Pulsbreite entspricht (siehe den Schritt 135), ist die Breite des Pulses des Laserlichts gleich einem kleinen Wert. Andererseits ist in dem Fall, in dem der Schritt 131 das Nichterfassen eines Objekts in dem vorgeschriebenen kurzen Bereich bestimmt, da sich das Pulsbreiten-Steuersignal in dem Zustand befindet, der der vorbestimmten großen Pulsbreite entspricht (siehe den Schritt 133), die Breite des Pulses des Laserlichts gleich dem großen Wert. Da sich das Leistungssteuersignal in dem Zustand befindet, der der normalen Leistung ent­ spricht (siehe den Schritt 140), ist die Leistung des Pulses des Laserlichts gleich der normalen Leistung. Der Puls des Laserlichts wird zu einem Puls des vorwärtsge­ richteten Laserstrahls gemacht. Da die Leistung des Pul­ ses des vorwärtsgerichteten Laserstrahls gleich der nor­ malen Leistung ist, ist der meßbare Abstand zu einem Ob­ jekt gleich einem normalen. Lediglich bei dem Vorhanden­ sein eines Objekts, das von dem Bezugsfahrzeug gleich oder kürzer als der normale meßbare Abstand beabstandet ist, gibt der Komparator 30 (siehe Fig. 1) ein Entschei­ dungssignal eines hohen Pegels aus, das das Empfangen ei­ nes Echos darstellt.
Ein Schritt 160, der dem Schritt 150 folgt, leitet das gemessene Zeitintervall aus dem Ausgangssignal der Zeitmeßschaltung 50 ab. Der Schritt 160 berechnet den Ab­ stand von dem Bezugsfahrzeug zu dem erfaßten Objekt auf der Grundlage des gemessenen Zeitintervalls und der Lichtgeschwindigkeit. Nach dem Schritt 160 endet der der­ zeitige Ausführungszyklus des Programmsegments.
Ein Schritt 120 in Fig. 7 sieht eine einleitende Ab­ gabe des Laserlichts vor. Der Schritt 150 in Fig. 7 sieht eine Hauptabgabe des Laserlichts vor, welche nach der einleitenden Abgabe von diesem ausgeführt wird. Ein Ein­ stellen einer einleitenden Abgabe des Laserlichts und ei­ ner Hauptabgabe von diesem wird für jede der Richtungen (der Winkelrichtungen) D1 bis DN des Sendens des vor­ wärtsgerichteten Pulslaserstrahls, welche die Erfassungs­ fläche ausbilden, ausgeführt. Daher wird ein Einstellen einer einleitenden Abgabe des Laserlichts und einer Hauptabgabe von diesem während jedes Zyklus oder jeder Periode, zu der das Motoransteuersignal aus dem Mikrocom­ puter 90 zu der Motoransteuerschaltung 18 (siehe Fig. 1) ausgegeben wird, das heißt während jeder Abtastperiode der Erfassungsfläche durch den vorwärtsgerichteten Laser­ strahl, wiederholt mehrmals ausgeführt.
Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, bleibt die Leistung des Laserlichts, das durch die einleitenden Abgaben erzeugt wird, gleich einem vorgeschriebenen Pegel. Weiterhin ist die Breite von Pulsen des Laserlichts, das von den ein­ leitenden Abgaben erzeugt wird, gleich dem großen Wert. Die Leistung des Laserlichts, das durch die Hauptabgaben erzeugt wird, bleibt gleich einem normalen Pegel. Ande­ rerseits wird die Breite eines Pulses des Laserlichts, der durch eine Hauptabgabe erzeugt wird, in Abhängigkeit davon, ob ein Objekt in dem vorgeschriebenen kurzen Be­ reich als ein Ergebnis der unmittelbar vorhergehenden einleitenden Abgabe erfaßt wird oder nicht, zwischen dem großen Wert und einem kleinen Wert (der kleiner als der große Wert ist) geändert. Genauer gesagt ist die Breite eines Pulses des Laserlichts, das durch eine Hauptabgabe erzeugt wird, in dem Fall, in dem ein Objekt in dem vor­ geschriebenen kurzen Bereich als ein Ergebnis der unmit­ telbar vorhergehenden Abgabe nicht erfaßt wird, gleich dem großen Wert. Andererseits ist die Breite eines Pulses des Laserlichts, der durch eine Hauptabgabe erfaßt wird, in dem Fall, in dem ein Objekt in dem vorgeschriebenen kurzen Bereich als ein Ergebnis der unmittelbar vorherge­ henden einleitenden Abgabe erfaßt wird, gleich dem klei­ nen Wert. Der Puls kleiner Breite des Laserlichts beein­ trächtigt weniger nachteilig menschliche Augen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen von hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderungen ähnlich zu dem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel von dieser. Gemäß dem vierten Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung ersetzt ein Entschei­ dungsschritt, der ähnlich zu dem Schritt 130 (siehe Fig. 3) ist, die Schritte 125 und 131 (siehe Fig. 7). Der Ent­ scheidungsschritt bestimmt, ob der Komparator 35 (siehe Fig. 1) während eines Zeitintervalls, das einem meßbaren Abstand einer niedrigen Leistung entspricht, ein Ent­ scheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt oder nicht. In dem Fall, in dem der Komparator 35 ein Entscheidungs­ signal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt erfaßt wird, schreitet das Programm von dem Entscheidungsschritt zu dem Schritt 135 (siehe Fig. 7) fort. Andererseits schreitet in dem Fall, in dem der Komparator 35 kein Entscheidungssignal eines hohen Pegels ausgibt, das heißt in dem Fall, in dem ein Objekt nicht erfaßt wird, das Programm von dem Entscheidungsschritt zu dem Schritt 133 (siehe Fig. 7) fort.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen von hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderungen ähnlich zu einem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele von dieser. Es wird auf Fig. 9 verwiesen. Das sechste Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung ersetzt jede Hauptabgabe des Laserlichts durch eine Hauptabgabeprozedur, welche entweder einen Puls oder eine Mehrzahl von Pulsen erzeugt.
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung wird eine Mehrzahl von Pulsen (zum Beispiel vier Pulse) des Laserlichts aufeinanderfolgend durch eine Hauptabgabeprozedur in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergebnis der unmittelbar vorhergehenden einleitenden Abgabe nicht erfaßt wird, erzeugt. Andererseits wird ein Puls des Laserlichts durch eine Hauptabgabeprozedur in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergebnis der unmit­ telbar vorhergehenden einleitenden Abgabe erfaßt wird, erzeugt.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen von hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderungen ähnlich zu einem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele von dieser. Das siebte Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ersetzt jede Hauptabgabe des Laserlichts durch eine Hauptabgabeproze­ dur, welche eine Mehrzahl von Pulsen erzeugt.
In dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erzeugt eine Signalerzeugungsschaltung 40 (siehe Fig. 1) entweder ein Sendesignal, das lediglich einen Puls aufweist, für eine einleitende Abgabe, ein Sendesignal eines P-Bit-Pseudorauschcodes für eine Hauptabgabeprozedur oder ein Sendesignal eines Q-Bit- Pseudorauchcodes für eine Hauptabgabeprozedur, wobei "P" eine vorbestimmte natürliche Zahl bezeichnet und "Q" eine vorbestimmte natürliche Zahl bezeichnet, die kleiner als die vorbestimmte natürliche Zahl "P" ist. Das Sendesignal des P-Bit-Pseudorauschcodes weist eine Abfolge von Pulsen auf. Auf ähnliche Weise weist das Sendesignal des Q-Bit- Pseudorauschcodes eine Abfolge von Pulsen auf. Zum Bei­ spiel sind der P-Bit-Pseudorauschcode und der Q-Bit-Pseu­ dorauschcode ein 127-Chip-Maximallängencode bzw. ein 15- Chip-Maximallängencode. Der vorwärtsgerichtete Laser­ strahl, der von dem Lichtabgabeabschnitt 10 (siehe Fig. 1) gesendet wird, wird in Übereinstimmung mit dem Sende­ signal moduliert, das aus der Signalerzeugungsschaltung 40 ausgegeben wird.
In dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung berechnet die Zeitmeßschaltung 50 (siehe Fig. 1) eine Korrelation zwischen dem Sendesignal und einem Echosignal, das aus dem Lichtempfangsabschnitt 20 (siehe Fig. 1) ausgegeben wird. Die Zeitmeßschaltung 50 erfaßt einen Zeitpunkt, zu welchem die berechnete Korrelation eine Spitze aufweist. Die Zeitmeßschaltung 50 unterrich­ tet den Mikrocomputer 90 (siehe Fig. 1) über den erfaßten Zeitpunkt. Der Mikrocomputer 90 berechnet den Abstand von dem Bezugsfahrzeug zu einem erfaßten Objekt auf der Grundlage des erfaßten Zeitpunkts.
Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegen­ den Erfindung wird ein Puls des Laserlichts durch eine einleitenden Abgabe erzeugt. Es wird auf Fig. 10 verwie­ sen. Das Sendesignal des P-Bit-Pseudorauschcodes (zum Beispiel der 127-Chip-Maximallängencode) wird aus der Signalerzeugungsschaltung 40 ausgegeben und daher wird eine entsprechende Mehrzahl von Größen des Laserlichts in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergebnis der unmit­ telbar vorhergehenden einleitenden Abgabe nicht erfaßt wird, aufeinanderfolgend durch die Hauptabgabeprozedur erzeugt. Andererseits wird das Sendesignal des Q-Bit- Pseudorauschcodes (zum Beispiel der 15-Chip-Maximallän­ gencode) aus der Signalerzeugungsschaltung 40 ausgegeben und wird daher eine entsprechende Mehrzahl von Pulsen des Laserlichts in dem Fall, in dem ein Objekt als ein Ergeb­ nis der unmittelbar vorhergehenden einleitenden Abgabe erfaßt wird, aufeinanderfolgend durch eine Hauptabgabe­ prozedur ausgegeben. Die Abfolge von Pulsen des Laser­ lichts, die dem Q-Pseudorauschcode (zum Beispiel dem 15- Chip-Maximallängencode) entspricht, beeinträchtigt weni­ ger nachteilig menschliche Augen.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung ist ausgenommen einer hier im weiteren Verlauf er­ wähnten Aufbauänderung ähnlich zu dem sechsten Ausfüh­ rungsbeispiel von dieser. In dem achten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung bleibt, wie es in Fig. 11 gezeigt ist, die Leistung des Laserlichts, das durch einleitende Abgaben und Hauptabgabeprozeduren erzeugt wird, gleich einem vorbestimmten festen Pegel.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das neunte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung ist ausgenommen einer hier im weiteren Verlauf erwähnten Aufbauänderung ähnlich zu dem siebten Ausfüh­ rungsbeispiel von dieser. In dem neunten Ausführungsbei­ spiel der vorliegenden Erfindung bleibt, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, die Leistung des Laserlichts, das durch einleitende Abgaben und Hauptabgabeprozeduren erzeugt wird, gleich einem vorbestimmten festen Pegel.
Eine zuvor beschriebene erfindungsgemäße Abstandsmeß­ vorrichtung ändert periodisch die Richtung des Sendens einer elektromagnetischen Welle aus einer Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle. Eine erste An­ steuervorrichtung arbeitet zum wiederholten Ansteuern der Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Ab­ tastvorrichtung und dadurch zum wiederholten Senden einer elektromagnetischen Abstandsmeßwelle. Eine zweite Ansteu­ ervorrichtung arbeitet zum Ansteuern der Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuervorrichtung die Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteuert, und dadurch zum Sen­ den einer elektromagnetischen Entscheidungswelle, die eine Energie aufweist, die kleiner als die der elektroma­ gnetischen Abstandsmeßwelle ist. Eine Hindernisentschei­ dungsvorrichtung läßt zu, daß die erste Ansteuervorrich­ tung die Vorrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen Welle in Fällen, in denen ein erfaßtes Hindernis nicht vorhanden ist, als nächstes ansteuert, und sperrt, daß die erste Ansteuervorrichtung die Vorrichtung zum Er­ zeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in de­ nen ein erfaßtes Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert.

Claims (10)

1. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen Welle zum Erzeugen und Senden einer elektromagneti­ schen Welle;
eine Abtasteinrichtung zum periodischen Ändern einer Richtung, in welche die elektromagnetische Welle von der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle gesendet wird;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der elektromagnetischen Welle an einem Hindernis bewirkt wird;
eine erste Ansteuereinrichtung zum wiederholten An­ steuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Abtasteinrichtung und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle wiederholt eine elektromagnetische Abstandsmeßwelle erzeugt und sendet;
eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Zeitintervalls zwischen einem Augenblick jedes Erzeugens und Sendens der elektromagnetischen Abstandsmeßwelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die er­ ste Ansteuereinrichtung zu einem Augenblick eines Empfan­ gens einer entsprechenden Echowelle durch die Empfangs­ einrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu einem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitinter­ valls;
eine zweite Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteuert, und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle eine elektromagnetische Entscheidungswelle erzeugt und sendet, die eine Energie aufweist, die niedriger als die der elektromagnetischen Abstandsmeßwelle ist; und
eine Hindernisentscheidungseinrichtung zum Entschei­ den, ob ein Hindernis vorhanden oder nicht vorhanden ist, auf der Grundlage von Zuständen eines Empfangens einer Echowelle, die der elektromagnetischen Entscheidungswelle entspricht, durch die Empfangseinrichtung, zum Zulassen, daß die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Er­ zeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in de­ nen es entschieden wird, daß ein Hindernis nicht vorhan­ den ist, als nächstes ansteuert, und zum Sperren, daß die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen es entschieden wird, daß ein Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert.
2. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen welle zum Erzeugen und Senden einer elektromagneti­ schen Welle;
eine Abtasteinrichtung zum periodischen Andern einer Richtung, in welche die elektromagnetische Welle von der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle gesendet wird;
eine Empfangseinrichtung zum Empfangen einer Echowelle, die durch Reflexion der elektromagnetischen Welle an einem Hindernis bewirkt wird;
eine erste Ansteuereinrichtung zum wiederholten An­ steuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagne­ tischen Welle mehrmals pro Änderungsperiode der Richtung durch die Abtasteinrichtung und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromgnetischen Welle wiederholt eine elektromagnetische Abstandsmeßwelle erzeugt und sendet;
eine erste Berechnungseinrichtung zum Berechnen eines Zeitintervalls zwischen einem Augenblick jedes Erzeugens und Sendens der elektromagnetischen Abstandsmeßwelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die er­ ste Ansteuereinrichtung zu einem Augenblick eines Empfan­ gens einer entsprechenden Echowelle durch die Empfangs­ einrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu einem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitinter­ valls;
eine zweite Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle, bevor die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle ansteuert, und zum dadurch Bewirken, daß die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle eine elektromagnetische Entscheidungswelle erzeugt und sendet, die eine Energie aufweist, die niedriger als die der elektromagnetischen Abstandsmeßwelle ist; und
eine Hindernisentscheidungseinrichtung zum Entschei­ den, ob ein Hindernis vorhanden oder nicht vorhanden ist, auf der Grundlage von Zuständen eines Empfangens einer Echowelle, die der elektromagnetischen Entscheidungswelle entspricht, durch die Empfangseinrichtung, zum Bewirken, daß die erste Ansteuereinrichtung die Einrichtung zum Er­ zeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in de­ nen es entschieden wird, daß ein Hindernis nicht vorhan­ den ist, als nächstes ansteuert, um eine erste elektroma­ gnetische Abstandsmeßwelle zu erzeugen und zu senden, und zum Bewirken, daß die erste Ansteuereinrichtung die Ein­ richtung zum Erzeugen einer elektromagnetischen Welle in Fällen, in denen es entschieden wird, das ein Hindernis vorhanden ist, als nächstes ansteuert, um eine zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle zu erzeugen und zu senden, wobei die zweite elektromagnetische Abstandsmeß­ welle eine niedrigere Energie als die erste elektromagne­ tische Abstandsmeßwelle aufweist.
3. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle eine niedri­ gere Amplitude als die erste elektromagnetische Abstands­ meßwelle aufweist.
4. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei eine Erzeugungsdauer der zweiten elektromagnetischen Ab­ standsmeßwelle kürzer als die der ersten elektromagneti­ schen Abstandsmeßwelle ist.
5. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei so­ wohl die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle als auch die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle min­ destens einen Puls enthält und ein Puls der zweiten elek­ tromagnetischen Abstandsmeßwelle eine kleinere Breite als der der ersten elektromagnetischen Abstandsmeßwelle auf­ weist.
6. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei so­ wohl die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle als auch die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle min­ destens einen Puls enthält und die zweite elektromagneti­ sche Abstandsmeßwelle eine kleinere Pulsanzahl als die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle aufweist.
7. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste elektromagnetische Abstandsmeßwelle aus einer Modu­ lation in Übereinstimmung mit einem Pseudorauschcode her­ rührt, der eine erste Bitlänge aufweist, und die zweite elektromagnetische Abstandsmeßwelle aus einer Modulation in Übereinstimmung mit einem Pseudorauschcode herrührt, der eine zweite Bitlänge aufweist, die kleiner als die erste Bitlänge ist.
8. Abstandsmeßvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hindernisentscheidungseinrichtung aufweist:
eine zweite Berechnungseinrichtung zum Messen eines Zeitintervalls zwischen einem Augenblick jedes Erzeugen und Sendens der elektromagnetischen Entscheidungswelle durch die Einrichtung zum Erzeugen einer elektromagneti­ schen Welle als Reaktion auf ein Ansteuern durch die zweite Ansteuereinrichtung zu einem Augenblick eines Emp­ fangens einer entsprechenden Echowelle durch die Emp­ fangseinrichtung und zum Berechnen eines Abstands zu ei­ nem Hindernis auf der Grundlage des gemessenen Zeitinter­ valls; und
eine Entscheidungseinrichtung zum Entscheiden, ob ein Hindernis in einem vorgeschriebenen Abstandsbereich vor­ handen oder nicht vorhanden ist, auf der Grundlage des Abstands, der von der zweiten Berechnungseinrichtung be­ rechnet wird.
9. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine erste Einrichtung zum Abgeben eines ersten La­ serstrahls in eine erste Richtung, wobei der erste Laser­ strahl eine erste Leistung aufweist;
eine zweite Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem ersten Laserstrahl entspricht;
eine dritte Einrichtung zum Bestimmen, ob die zweite Einrichtung ein Echo, das dem ersten Laserstrahl ent­ spricht, empfängt oder nicht;
eine vierte Einrichtung zum Abgeben eines zweiten La­ serstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung ein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht, wobei der zweite Laserstrahl eine zweite Leistung auf­ weist;
eine fünfte Einrichtung zum Abgeben eines dritten La­ serstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung kein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl ent­ spricht, wobei der dritte Laserstrahl eine dritte Lei­ stung aufweist, die dritte Leistung höher als die erste Leistung ist und die dritte Leistung höher als die zweite Leistung ist;
eine sechste Einrichtung zum Abgeben eines vierten Laserstrahls in eine zweite Richtung, nachdem die vierte Einrichtung den zweiten Laserstrahl abgegeben hat oder die fünfte Einrichtung den dritten Laserstrahl abgegeben hat, wobei sich die zweite Richtung von der ersten Rich­ tung unterscheidet und der vierte Laserstrahl die erste Leistung aufweist;
eine siebte Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem vierten Laserstrahl entspricht;
eine achte Einrichtung zum Bestimmen, ob die siebte Einrichtung ein Echo, das dem vierten Laserstrahl ent­ spricht, empfängt oder nicht;
eine neunte Einrichtung zum Abgeben eines fünften La­ serstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Einrichtung ein Echo empfängt, das dem vierten Laserstrahl ent­ spricht, wobei der fünfte Laserstrahl die zweite Leistung aufweist; und
eine zehnte Einrichtung zum Abgeben eines sechsten Laserstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, das die siebte Einrich­ tung kein Echo empfängt, das dem vierten Laserstrahl ent­ spricht, wobei der sechste Laserstrahl die dritte Lei­ stung aufweist.
10. Abstandsmeßvorrichtung, die aufweist:
eine erste Einrichtung zum Abgeben eines ersten La­ serstrahls in eine erste Richtung, wobei der erste Laser­ strahl eine erste Leistung aufweist;
eine zweite Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem ersten Laserstrahl entspricht;
eine dritte Einrichtung zum Bestimmen, ob die zweite Einrichtung ein Echo, das dem ersten Laserstrahl ent­ spricht, empfängt oder nicht;
eine vierte Einrichtung zum Abgeben eines zweiten La­ serstrahls in die erste Richtung in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung kein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl ent­ spricht, wobei der zweite Laserstrahl eine zweite Lei­ stung aufweist, die höher als die erste Leistung ist;
eine fünfte Einrichtung zum Sperren der vierten Ein­ richtung, den zweiten Laserstrahl abzugeben, in Fällen, in denen die dritte Einrichtung bestimmt, daß die zweite Einrichtung ein Echo empfängt, das dem ersten Laserstrahl entspricht;
eine sechste Einrichtung zum Abgeben eines dritten Laserstrahls in eine zweite Richtung, nachdem die vierte Einrichtung den zweiten Laserstrahl abgegeben hat oder die fünfte Einrichtung die vierte Einrichtung gesperrt hat, den zweiten Laserstrahl abzugeben, wobei sich die zweite Richtung von der ersten Richtung unterscheidet und der dritte Laserstrahl die erste Leistung aufweist;
eine siebte Einrichtung zum Empfangen eines Echos, das dem dritten Laserstrahl entspricht;
eine achte Einrichtung zum Bestimmen, ob die siebte Einrichtung ein Echo, das dem dritten Laserstrahl ent­ spricht, empfängt oder nicht;
eine neunte Einrichtung zum Abgeben eines vierten La­ serstrahls in die zweite Richtung in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Einrichtung kein Echo empfängt, das dem dritten Laserstrahl ent­ spricht, wobei der vierte Laserstrahl die zweite Leistung aufweist; und
eine zehnte Einrichtung zum Sperren der neunten Ein­ richtung, den vierten Laserstrahl abzugeben, in Fällen, in denen die achte Einrichtung bestimmt, daß die siebte Einrichtung ein Echo empfängt, das dem dritten Laser­ strahl entspricht.
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