JP5891893B2 - Laser radar equipment - Google Patents

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  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、レーザレーダ装置に関するものである。   The present invention relates to a laser radar device.

レーザレーダ装置の分野では、特許文献1のような水平スキャン方式の構成が広く提供されている。例えば、特許文献1の装置では、レーザ光発生手段からのレーザ光の光軸上に、レーザ光を透過させ、かつ検出物体からの反射光を検出手段に向けて反射する光アイソレータを設けている。さらに、光アイソレータを透過するレーザ光の光軸上において当該光軸方向の中心軸を中心として回動する凹面鏡を設け、この凹面鏡によってレーザ光を空間に向けて反射させると共に、検出物体からの反射光を光アイソレータに向けて反射させることで360°の水平走査を可能としている。しかしながら、このような一般的な水平スキャン方式のものでは、検出領域が平面に限定されてしまうという問題があり、走査平面から外れた領域については検出不能となってしまう。従って、走査平面から外れた物体は検出することができず、また、走査平面内に物体が存在する場合であってもその物体を立体的に把握することはできなかった。   In the field of laser radar devices, a configuration of a horizontal scanning method as in Patent Document 1 is widely provided. For example, in the apparatus of Patent Document 1, an optical isolator that transmits laser light and reflects reflected light from a detection object toward the detection means is provided on the optical axis of the laser light from the laser light generation means. . Furthermore, a concave mirror that rotates about the central axis in the optical axis direction is provided on the optical axis of the laser light that passes through the optical isolator. The concave mirror reflects the laser light toward the space and reflects it from the detection object. Reflecting light toward the optical isolator enables 360 ° horizontal scanning. However, in such a general horizontal scanning method, there is a problem that the detection area is limited to a plane, and an area outside the scanning plane cannot be detected. Therefore, an object outside the scanning plane cannot be detected, and even if an object exists in the scanning plane, the object cannot be grasped in three dimensions.

特許2789741号公報Japanese Patent No. 2789741 特開2006−209318公報JP 2006-209318 A

一方、このような問題を解消しようとする技術として、特許文献2のようなものが提供されている。特許文献2で開示されるレーザレーダヘッドでは、所定の回転軸を中心として回転するポリゴンミラー(1c)と、ポリゴンミラー(1c)の回転軸と直交する方向の回動軸を中心として回動する揺動ミラー(1d)とが設けられており、レーザ光源(1a)からのレーザ光がポリゴンミラー(1c)で反射し、その反射したレーザ光の経路上に揺動ミラー(1d)が位置するようになっている。この構成では、ポリゴンミラー(1c)が回転することで外部空間においてレーザ光の向きが主走査方向(横方向)に変化し、揺動ミラー(1d)が回動することで外部空間においてレーザ光の向きが副走査方向(縦方向)に変化するようになっており、空間に照射されるレーザ光の走査方向が単一の平面方向に限定されず、三次元的な検出が可能となっている。   On the other hand, as a technique for solving such a problem, Patent Document 2 is provided. The laser radar head disclosed in Patent Document 2 rotates around a polygon mirror (1c) that rotates about a predetermined rotation axis and a rotation axis that is orthogonal to the rotation axis of the polygon mirror (1c). The oscillating mirror (1d) is provided, the laser beam from the laser light source (1a) is reflected by the polygon mirror (1c), and the oscillating mirror (1d) is positioned on the path of the reflected laser beam. It is like that. In this configuration, the rotation of the polygon mirror (1c) changes the direction of the laser beam in the external space in the main scanning direction (lateral direction), and the rotation of the oscillating mirror (1d) causes the laser beam in the external space. The direction of the laser beam is changed in the sub-scanning direction (vertical direction), and the scanning direction of the laser light irradiated to the space is not limited to a single plane direction, and three-dimensional detection is possible. Yes.

しかしながら、特許文献2の方式では、揺動ミラーの位置を照射の基点としてレーザ光の傾きが高さ方向に変化するようになっているため、揺動ミラーからある程度離れた位置では高さ方向の検出範囲が広くなるが、揺動ミラーに近い位置(即ち、装置付近)では高さ方向の検出範囲が非常に狭くなり、極めて限られた高さ範囲のみでしか物体検出ができなくなってしまう。このため、装置付近に死角ができやすく、この死角に入り込んだ物体についての検出漏れが生じやすいという問題がある。   However, in the method of Patent Document 2, since the tilt of the laser beam is changed in the height direction with the position of the oscillating mirror as the irradiation base point, the height of the laser beam is changed at a certain distance from the oscillating mirror. Although the detection range becomes wide, the detection range in the height direction becomes very narrow at a position close to the oscillating mirror (that is, near the apparatus), and object detection can be performed only in a very limited height range. For this reason, there is a problem in that a blind spot is easily formed in the vicinity of the apparatus, and an omission in detection of an object entering the blind spot is likely to occur.

例えば特許文献2の図3を例に挙げると、この構成では、所定の壁に上述のレーザレーダヘッド(1)が配置されており、当該レーザレーダヘッド(1)を基点として壁から離れるにつれて徐々に広がるように検出エリアが構成されるようになっているが、レーザレーダヘッド(1)に近い位置では検出エリアが極めて狭くなってしまっており、レーザレーダヘッド(1)の真下付近はレーザ光が全く届かない死角となってしまっている。このような構成のものでは、例えばレーザレーダヘッド(1)が取り付けられた壁に沿って検出対象物(特許文献2では人物)が接近してきたときに、この検出対象物を検出できず、検出漏れが生じてしまうことになる。   For example, taking FIG. 3 of Patent Document 2 as an example, in this configuration, the above-described laser radar head (1) is arranged on a predetermined wall, and gradually increases from the wall with the laser radar head (1) as a base point. However, the detection area is extremely narrow at a position close to the laser radar head (1), and the laser beam is directly below the laser radar head (1). Is a blind spot that cannot be reached at all. With such a configuration, for example, when a detection target (a person in Patent Document 2) approaches along the wall to which the laser radar head (1) is attached, the detection target cannot be detected and detected. Leakage will occur.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、走査範囲が横方向だけでなく縦方向(高さ方向)にも広がるような三次元的な検出が可能であり、且つ装置付近でも検出エリアの高さ範囲を広く確保しやすいレーザレーダ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can detect three-dimensionally so that the scanning range extends not only in the horizontal direction but also in the vertical direction (height direction). An object of the present invention is to provide a laser radar device that can easily secure a wide height range of a detection area even in the vicinity.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、
レーザ光を発生させるレーザ光源を備え、所定方向を高さ方向とした場合において、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光が前記高さ方向の投光経路を通るように導く投光手段と、
前記レーザ光が導かれる前記高さ方向の前記投光経路と平行な回転軸を中心として複数の偏向部が一体的に回転可能とされた回転構造体と、前記回転構造体を回転駆動する駆動手段とを備え、前記複数の偏向部のそれぞれが前記回転軸の周りにおいて互いに当該回転軸を中心とする周方向にずれて配置されると共にそれぞれの各偏向面が前記高さ方向に直交する方向で重ならないように互いに前記高さ方向にずれて配置され、且つ前記回転構造体の回転に伴い各偏向部が順番に前記レーザ光の前記投光経路を通るように構成され、前記駆動手段によって前記回転構造体を回転させつつ前記レーザ光を各偏向部によって順番に偏向させる回転偏向手段と、
前記レーザ光源にてレーザ光が発生し、当該レーザ光が前記偏向部によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部又は当該偏向部と同期するように前記回転軸を中心として回転する第2偏向部により受光経路に導く誘導手段(同軸と他軸を意識している)と、
前記誘導手段によって導かれた前記反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段が前記反射光を受光した場合に、前記回転構造体の回転角度に基づいて少なくとも前記物体の方位を検出する方位検出手段と、
を備えたことを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems,
A light projecting unit that includes a laser light source that generates laser light and guides the laser light emitted from the laser light source through the light projecting path in the height direction when the predetermined direction is the height direction;
A rotating structure in which a plurality of deflecting portions are integrally rotatable around a rotation axis parallel to the light projecting path in the height direction through which the laser light is guided, and a drive for rotating the rotating structure Each of the plurality of deflecting portions is arranged around the rotation axis so as to be shifted from each other in the circumferential direction around the rotation axis, and each deflection surface is orthogonal to the height direction. Are arranged so as to be shifted from each other in the height direction so that they do not overlap with each other, and each deflecting portion sequentially passes through the light projecting path of the laser light as the rotating structure rotates, by the driving means Rotation deflecting means for deflecting the laser light in turn by each deflecting unit while rotating the rotating structure;
When the laser light is generated by the laser light source and the laser light is guided to the external space by the deflecting unit, the reflected light generated by the reflection of the laser light by the object in the external space is converted into the deflecting unit or the Guiding means (conscious of coaxial and other axes) guided to the light receiving path by the second deflecting unit rotating around the rotation axis so as to be synchronized with the deflecting unit;
A light receiving means for receiving the reflected light guided by the guiding means;
An azimuth detecting means for detecting at least the azimuth of the object based on a rotation angle of the rotating structure when the light receiving means receives the reflected light;
It is provided with.

請求項1の発明では、レーザ光の高さ方向の投光経路と平行な回転軸を中心として複数の偏向部が一体的に回転可能とされた回転構造体が設けられ、この回転構造体では、複数の偏向部のそれぞれが回転軸の周りにおいて周方向にずれて配置され且つそれぞれの各偏向面が前記高さ方向に直交する方向で重ならないように互いに高さ方向にずれて配置されている。そして、駆動手段による回転構造体の回転に伴い、各偏向部が順番にレーザ光の投光経路を通り、高さ方向にずれた各位置でレーザ光を偏向させる。この構成では、空間へレーザ光を照射するときの出発位置(偏向位置)を高さ方向にずらした形で複数設け、装置の高さ方向各位置からレーザ光を出射することができるため、装置に非常に近い位置でも、ある程度広い高さ範囲に及ぶように検出エリアを設定することができる。
特に、特許文献2に代表される従来技術は、偏向部付近を基点(出発位置)としてレーザ光を上下に振るという特性上、装置付近では非常に狭い高さ範囲でしか検出エリアを確保できないという問題があり、その狭い検出エリアの下方領域が死角となってしまい、この死角から装置に接近する物体を検出できずに検出漏れが生じてしまうことが懸念されるが、本発明ではこのような死角を極力少なくすることができ、死角に起因する検出漏れを抑制することができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotating structure in which a plurality of deflecting portions are integrally rotatable around a rotation axis parallel to the light projection path in the height direction of the laser beam. Each of the plurality of deflecting portions is arranged to be shifted in the circumferential direction around the rotation axis, and each of the deflecting surfaces is arranged to be shifted in the height direction so as not to overlap in the direction orthogonal to the height direction. Yes. Then, as the rotating structure is rotated by the driving unit, each deflecting unit sequentially passes the laser light projecting path and deflects the laser light at each position shifted in the height direction. In this configuration, a plurality of starting positions (deflection positions) when irradiating laser light to the space are shifted in the height direction, and laser light can be emitted from each position in the height direction of the apparatus. The detection area can be set so as to cover a wide range of heights to a certain extent even at a position very close to.
In particular, according to the conventional technique represented by Patent Document 2, the detection area can be secured only within a very narrow height range in the vicinity of the apparatus due to the characteristic that the laser beam is swung up and down with the vicinity of the deflection unit as the base point (starting position). There is a problem, and there is a concern that the area below the narrow detection area becomes a blind spot, and an object approaching the apparatus cannot be detected from this blind spot, resulting in a detection failure. The blind spot can be reduced as much as possible, and the detection omission due to the blind spot can be suppressed.

請求項2の発明では、複数の偏向部がいずれもレーザ光を高さ方向と直交する方向(水平方向)に偏向している。このように各偏向部(反射部材)がいずれもレーザ光を水平方向に偏向するため、装置付近での検出可能範囲(レーザ光が照射可能となる高さ範囲)がより遠方位置まで続くことになる。即ち、装置に非常に近い位置から遠方位置に至るまで検出エリアをある程度の高さ範囲で維持することができる。   In the invention of claim 2, all of the plurality of deflecting portions deflect the laser light in a direction (horizontal direction) orthogonal to the height direction. As described above, since each deflection unit (reflecting member) deflects the laser beam in the horizontal direction, the detectable range (the height range in which the laser beam can be irradiated) near the apparatus continues to a farther position. Become. That is, the detection area can be maintained within a certain height range from a position very close to the apparatus to a far position.

請求項3の発明では、複数の偏向部の各偏向面を回転軸と直交する仮想平面に投影した場合の各投影領域がそれぞれ、仮想平面において回転軸を中心とする周方向に並んで配置されるようになっており、且つ、その仮想平面において各投影領域が周方向の両隣りに隣接する他の投影領域と連続するようになっている。
この構成では、回転構造体を平面視したときに各偏向部の偏向面が周方向両隣の他の偏向面と連続することになるため、回転構造体を回転させて各偏向部にレーザ光を順番に入射させる際に空白時間(いずれの偏向部にもレーザ光が照射されない時間)が生じなくなる。このため、各偏向部によってレーザ光が無駄なく照射されることになり、各偏向部で走査可能となる角度範囲を極力広くすることが可能となる。
In the invention of claim 3, the projection areas when the respective deflection surfaces of the plurality of deflection units are projected onto a virtual plane orthogonal to the rotation axis are arranged side by side in the circumferential direction around the rotation axis on the virtual plane. In addition, each projection region is continuous with other projection regions adjacent to both sides in the circumferential direction on the virtual plane.
In this configuration, when the rotating structure is viewed in plan, the deflecting surface of each deflecting unit is continuous with the other deflecting surfaces on both sides in the circumferential direction. Therefore, the rotating structure is rotated to emit laser light to each deflecting unit. A blank time (a time during which no deflector is irradiated with laser light) does not occur when the light is incident in order. For this reason, laser light is irradiated without waste by each deflecting unit, and the angular range that can be scanned by each deflecting unit can be made as wide as possible.

図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a laser radar device according to a first embodiment of the invention. 図2は、図1のレーザレーダ装置に用いられる回転構造体を概略的に示す斜視図であり、図2(A)は、第1の偏向部がレーザ光の投光系路上に位置する状態を示す斜視図であり、図2(B)は、第2の偏向部がレーザ光の投光系路上に位置する状態を示す斜視図であり、図2(C)は、第3の偏向部がレーザ光の投光系路上に位置する状態を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically showing a rotating structure used in the laser radar apparatus of FIG. 1, and FIG. 2A shows a state in which the first deflection unit is located on the laser light projecting system path. 2B is a perspective view showing a state in which the second deflecting unit is positioned on the laser light projecting system path, and FIG. 2C is a third deflecting unit. It is a perspective view which shows the state which is located on the light projection system path of a laser beam. 図3は、図1のレーザレーダ装置に用いられる回転構造体を概略的に示す平面図であり、図3(A)は、レーザ光の投光系路上に第1の偏向部が入った直後の状態を示す平面図であり、図3(B)は、図3(A)の状態からある程度回転した状態を示す平面図であり、図3(C)は、図3(B)の状態から更に回転した状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view schematically showing a rotating structure used in the laser radar apparatus of FIG. 1. FIG. 3 (A) shows a state immediately after the first deflection unit enters the laser light projecting path. 3 (B) is a plan view showing a state rotated to some extent from the state of FIG. 3 (A), and FIG. 3 (C) is from the state of FIG. 3 (B). It is a top view which shows the state which rotated further. 図4は、図1のレーザレーダ装置でのレーザ走査領域を概念的に説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory view for conceptually explaining a laser scanning region in the laser radar apparatus of FIG. 図5は、第2実施形態のレーザレーダ装置に用いられる回転構造体を概略的に示す平面図であり、図5(A)は、レーザ光の投光系路上に第1の偏向部が位置する所定状態を示す平面図であり、図5(B)は、図5(A)の状態からある程度回転した状態を示す平面図であり、図5(C)は、図5(B)の状態から更に回転した状態を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing a rotating structure used in the laser radar apparatus of the second embodiment. FIG. 5A shows the position of the first deflection unit on the laser light projecting system path. 5 (B) is a plan view showing a state rotated to some extent from the state of FIG. 5 (A), and FIG. 5 (C) is a state of FIG. 5 (B). It is a top view which shows the state which rotated further from. 図6は、他の実施形態のレーザレーダ装置を概略的に説明する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram schematically illustrating a laser radar device according to another embodiment. 図7は、従来の問題点を説明する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a conventional problem.

[第1実施形態]
以下、本発明を具現化した第1実施形態について、図面を参照して説明する。
(レーザレーダ装置の全体構成)
まず、図1等を参照し、第1実施形態に係るレーザレーダ装置の全体構成について概説する。なお、図1は、本発明の第1実施形態に係るレーザレーダ装置の概略断面図である。図1に示すように、レーザレーダ装置1は、レーザダイオード10と、検出物体からの反射光L2を受光するフォトダイオード20とを備え、検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings.
(Whole structure of laser radar device)
First, the overall configuration of the laser radar apparatus according to the first embodiment will be outlined with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the laser radar device according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the laser radar device 1 includes a laser diode 10 and a photodiode 20 that receives reflected light L2 from a detection object, and is configured as a device that detects the distance and direction to the detection object. Yes.

レーザダイオード10は、レーザ光を発生させるレーザ光源の一例に相当するものであり、例えば公知のレーザダイオードによって構成されている。このレーザダイオード10は、図示しない駆動回路からパルス電流の供給を受け、このパルス電流に応じてパルスレーザ光(レーザ光L1)を所定間隔おきに間欠的に投光するものである。   The laser diode 10 corresponds to an example of a laser light source that generates laser light, and is configured by, for example, a known laser diode. The laser diode 10 is supplied with a pulse current from a drive circuit (not shown) and intermittently projects a pulse laser beam (laser beam L1) at predetermined intervals according to the pulse current.

レーザダイオード10から照射されるレーザ光L1の光軸上には図示しないレンズが設けられている。このレンズは、コリメートレンズとして構成されるものであり、レーザダイオード10からのレーザ光L1を略平行光に変換する機能を有する。なお、図1のレーザレーダ装置1では、レーザダイオード10及びこのレンズが投光手段の一例に相当し、所定方向(回転軸49aと平行な方向)を高さ方向とした場合において、レーザダイオード10から出射されたレーザ光L1が高さ方向の投光経路を通るように導く。なお、図1の例では、レーザダイオード10からレーザ光L1が下向きに照射されるようになっているが、レーザダイオード10からレーザ光L1を例えば横向きに照射すると共にレンズによって平行光に変換し、これをミラーなどによって反射することで下向きに変更するようにしてもよい。この場合、レーザ光がミラーで反射した後の経路が高さ方向の投光経路に相当し、レーザダイオード10、レンズ、ミラーが投光手段の一例に相当することになる。   A lens (not shown) is provided on the optical axis of the laser beam L1 emitted from the laser diode 10. This lens is configured as a collimating lens and has a function of converting the laser light L1 from the laser diode 10 into substantially parallel light. In the laser radar device 1 of FIG. 1, the laser diode 10 and this lens correspond to an example of a light projecting unit, and when the predetermined direction (the direction parallel to the rotation shaft 49a) is the height direction, the laser diode 10 The laser beam L1 emitted from the laser beam is guided so as to pass through the light projection path in the height direction. In the example of FIG. 1, the laser light L1 is irradiated downward from the laser diode 10, but the laser light L1 is irradiated from the laser diode 10 sideways, for example, and converted into parallel light by a lens. You may make it change downward by reflecting this with a mirror. In this case, the path after the laser light is reflected by the mirror corresponds to the light projecting path in the height direction, and the laser diode 10, the lens, and the mirror correspond to an example of the light projecting means.

なお、本明細書では、回転軸49aの方向と平行な方向が高さ方向(上下方向)であり、Y軸方向として示している。そして、この高さ方向と直交する方向を水平方向としている。また、高さ方向と直交する所定方向を前後方向としており、この方向をX軸方向として示している。また、上記高さ方向及び前後方向と直交する方向を左右方向(横方向)としており、この方向がZ軸方向となる。   In the present specification, the direction parallel to the direction of the rotation shaft 49a is the height direction (vertical direction), and is indicated as the Y-axis direction. The direction perpendicular to the height direction is the horizontal direction. A predetermined direction orthogonal to the height direction is defined as the front-rear direction, and this direction is indicated as the X-axis direction. In addition, the direction orthogonal to the height direction and the front-rear direction is the left-right direction (lateral direction), and this direction is the Z-axis direction.

レーザダイオード10の下方側には、上下方向の貫通孔30aを備えたミラー30が配置されている。このミラー30は、レーザダイオード10からのレーザ光L1が貫通孔30a内を通過するように配置されており、更に、下方側において、回転軸49aとのなす角度が45°となる反射面が設けられている。そして、空間に照射されるレーザ光L1(偏向部41からのレーザ光L11、偏向部42からのレーザ光L12、偏向部43からのレーザ光L13のいずれか)が外部空間の物体で反射して生じる反射光が偏向部41〜43のいずれかに入射した場合、偏向部41〜43のいずれかによって上方に導かれる当該反射光をフォトダイオード20側に反射するように機能している。   On the lower side of the laser diode 10, a mirror 30 having a vertical through hole 30a is disposed. The mirror 30 is arranged so that the laser light L1 from the laser diode 10 passes through the through hole 30a, and a reflecting surface is provided on the lower side so that the angle formed with the rotary shaft 49a is 45 °. It has been. Then, the laser beam L1 irradiated to the space (any one of the laser beam L11 from the deflection unit 41, the laser beam L12 from the deflection unit 42, and the laser beam L13 from the deflection unit 43) is reflected by an object in the external space. When the generated reflected light is incident on any of the deflecting units 41 to 43, the reflected light guided upward by any of the deflecting units 41 to 43 functions to reflect to the photodiode 20 side.

ミラー30の下方側には、回転反射装置7が設けられている。この回転反射装置7は、主として、回転構造体40、モータ50、回転角度センサ52などによって構成されている。   A rotary reflection device 7 is provided below the mirror 30. The rotary reflection device 7 is mainly composed of a rotary structure 40, a motor 50, a rotation angle sensor 52, and the like.

回転構造体40は、図2のようにレーザ光L1の高さ方向の投光経路(上述の投光手段によって導かれる経路)と平行な高さ方向の回転軸49aを中心として複数の偏向部41,42,43が一体的に回転可能とされたものである。この回転構造体40は、上下方向に長い長手状の回転中心部45を備えると共に、この回転中心部45から回転軸49aを中心とする半径方向に突出する形で偏向部41,42,43が設けられており、回転中心部45の下端部から下方に突出する形態で軸部49が設けられている。   As shown in FIG. 2, the rotating structure 40 includes a plurality of deflecting units around a rotating shaft 49 a in the height direction parallel to the projecting path in the height direction of the laser beam L <b> 1 (path guided by the above-described projecting means). 41, 42, and 43 are integrally rotatable. The rotary structure 40 includes a longitudinal rotation center portion 45 that is long in the vertical direction, and the deflection portions 41, 42, and 43 protrude from the rotation center portion 45 in the radial direction centering on the rotation shaft 49 a. The shaft portion 49 is provided in a form protruding downward from the lower end portion of the rotation center portion 45.

図2、図3のように、回転構造体40を構成する複数の偏向部41,42,43は、回転軸49aの周りにおいて互いに周方向(回転軸49aを中心とする周方向)にずれて配置されている。即ち、図3のように回転構造体40を平面視したときに各偏向部が他の偏向部と重ならないようになっており、第1の偏向部である偏向部41が回転軸49aを中心とする周方向第1位置に配され、第2の偏向部である偏向部42が周方向第2位置に配され、第3の偏向部である偏向部43が周方向第3位置に配されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of deflecting portions 41, 42, and 43 constituting the rotating structure 40 are shifted from each other in the circumferential direction (circumferential direction around the rotating shaft 49 a) around the rotating shaft 49 a. Has been placed. That is, as shown in FIG. 3, when the rotary structure 40 is viewed in plan, each deflection unit does not overlap with other deflection units, and the deflection unit 41, which is the first deflection unit, is centered on the rotation shaft 49a. The deflection unit 42 as the second deflection unit is arranged at the second position in the circumferential direction, and the deflection unit 43 as the third deflection unit is arranged at the third position in the circumferential direction. ing.

複数の偏向部41,42,43のそれぞれが高さ方向にずれて配置されている。即ち、第1の偏向部である偏向部41が高さ方向第1位置(最も低位置)に配され、第2の偏向部である偏向部42が偏向部41よりも高い位置である高さ方向第2位置に配され、第3の偏向部である偏向部43が偏向部42よりも高い位置である高さ方向第3位置に配されている。これら偏向部41,42,43は、いずれも平坦な反射面を備えたミラーとして構成されており、いずれの偏向部も反射面が斜め上方を向き且つこの反射面が入射するレーザ光L1に対して傾斜するように配されている。   Each of the plurality of deflecting portions 41, 42, 43 is arranged so as to be shifted in the height direction. That is, the deflection unit 41 that is the first deflection unit is disposed at the first position (lowest position) in the height direction, and the deflection unit 42 that is the second deflection unit is a height that is higher than the deflection unit 41. The deflecting unit 43 that is the third deflecting unit is disposed at the third position in the height direction that is higher than the deflecting unit 42. Each of these deflecting portions 41, 42, 43 is configured as a mirror having a flat reflecting surface, and any of the deflecting portions faces the laser beam L1 on which the reflecting surface faces obliquely upward and the reflecting surface is incident. It is arranged to incline.

より具体的には、第1の偏向部である偏向部41は、回転軸49aを通る所定第1平面(図3(A)では、所定第1平面の位置をF1で図示)と直交する反射面41aを有し、この反射面41aと水平面(回転軸49aと直交する平面)とのなす角度θ1が一定角度(例えば45°)となるように配置されており、モータ50の駆動力を受けて回転構造体40が回転するときにこの角度θ1を一定角度(例えば45°)で維持しつつ回転するようになっている。そして、図2(A)或いは図3のように、上下方向のレーザ光L1がこの偏向部41に入射するときには、その入射位置を基点として上記水平面と平行な方向且つ上記所定第1平面と平行な方向にレーザ光L1を照射するように反射させる。なお、図2等では、高さ方向に導かれたレーザ光L1を別途符号L10にて示しており、偏向部41での反射によって空間に照射されるレーザ光L1は、別途符号L11にて示している。   More specifically, the deflecting unit 41, which is the first deflecting unit, is a reflection orthogonal to a predetermined first plane passing through the rotation shaft 49a (in FIG. 3A, the position of the predetermined first plane is indicated by F1). The reflecting surface 41a and a horizontal plane (a plane orthogonal to the rotation axis 49a) are arranged such that an angle θ1 is a constant angle (for example, 45 °), and receives the driving force of the motor 50. When the rotating structure 40 rotates, the rotating structure 40 rotates while maintaining this angle θ1 at a constant angle (for example, 45 °). As shown in FIG. 2A or FIG. 3, when the laser beam L1 in the vertical direction is incident on the deflecting portion 41, the direction parallel to the horizontal plane and parallel to the predetermined first plane with the incident position as a base point. It is reflected so as to irradiate the laser beam L1 in any direction. In FIG. 2 and the like, the laser beam L1 guided in the height direction is separately indicated by a symbol L10, and the laser beam L1 irradiated to the space by reflection at the deflecting unit 41 is separately indicated by a symbol L11. ing.

また、第2の偏向部である偏向部42は、回転軸49aを通る所定第2平面(図3(A)では、所定第2平面の位置をF2で図示)と直交する反射面42aを有し、この反射面42aと水平面(回転軸49aと直交する平面)とのなす角度θ2が一定角度(例えば45°)となるように配置されている。なお、所定第1平面F1と所定第2平面F2とのなす角度は例えば120°となっている。そして、モータ50の駆動力を受けて回転構造体40が回転するときにこの角度θ2を一定角度(例えば45°)で維持しつつ回転するようになっている。そして、図2(B)のように、上下方向のレーザ光L1がこの偏向部42に入射するときには、その入射位置を基点として上記水平面と平行な方向且つ上記所定第2平面と平行な方向にレーザ光L1を照射するように反射させる。なお、偏向部42での反射によって空間に照射されるレーザ光L1は、別途符号L12にて示している。   The deflecting unit 42 as the second deflecting unit has a reflecting surface 42a orthogonal to a predetermined second plane passing through the rotation shaft 49a (in FIG. 3A, the position of the predetermined second plane is indicated by F2). The angle θ2 formed by the reflecting surface 42a and a horizontal plane (a plane orthogonal to the rotation axis 49a) is arranged to be a constant angle (for example, 45 °). The angle formed between the predetermined first plane F1 and the predetermined second plane F2 is 120 °, for example. When the rotary structure 40 is rotated by receiving the driving force of the motor 50, the rotation structure 40 is rotated while being maintained at a constant angle (for example, 45 °). As shown in FIG. 2B, when the laser beam L1 in the vertical direction is incident on the deflecting portion 42, the incident position is set as a base point in a direction parallel to the horizontal plane and in a direction parallel to the predetermined second plane. It is reflected so as to irradiate the laser beam L1. Note that the laser beam L1 irradiated to the space by reflection at the deflecting unit 42 is separately indicated by a symbol L12.

また、第3の偏向部である偏向部43は、回転軸49aを通る所定第3平面(図3(A)では、所定第3平面の位置をF3で図示)と直交する反射面43aを有し、この反射面43aと水平面(回転軸49aと直交する平面)とのなす角度θ2が一定角度(例えば45°)となるように配置されている。なお、所定第1平面F1と所定第3平面F3とのなす角度、及び所定第2平面F2と所定第3平面F3とのなす角度は、いずれも120°となっている。そして、モータ50の駆動力を受けて回転構造体40が回転するときにこの角度θ3を一定角度(例えば45°)で維持しつつ回転するようになっている。そして、図2(C)のように、上下方向のレーザ光L1がこの偏向部43に入射するときには、その入射位置を基点として上記水平面と平行な方向且つ上記所定第3平面と平行な方向にレーザ光L1を照射するように反射させる。なお、偏向部43での反射によって空間に照射されるレーザ光L1は、別途符号L13にて示している。このように複数の偏向部41,42,43はいずれも、高さ方向の投光経路に導かれたレーザ光L1(符号L10参照)を水平面と平行な方向(高さ方向と直交する方向)に偏向するようになっている。   Further, the deflection unit 43 as the third deflection unit has a reflection surface 43a orthogonal to a predetermined third plane passing through the rotation shaft 49a (in FIG. 3A, the position of the predetermined third plane is indicated by F3). The angle θ2 formed by the reflecting surface 43a and a horizontal plane (a plane orthogonal to the rotation axis 49a) is arranged to be a constant angle (for example, 45 °). The angle formed between the predetermined first plane F1 and the predetermined third plane F3 and the angle formed between the predetermined second plane F2 and the predetermined third plane F3 are both 120 °. When the rotary structure 40 is rotated by receiving the driving force of the motor 50, the angle θ3 rotates while maintaining a constant angle (for example, 45 °). As shown in FIG. 2C, when the vertical laser beam L1 is incident on the deflecting portion 43, the incident position is a base point in a direction parallel to the horizontal plane and in a direction parallel to the predetermined third plane. It is reflected so as to irradiate the laser beam L1. In addition, the laser beam L1 irradiated to the space by the reflection at the deflection unit 43 is separately indicated by a symbol L13. As described above, each of the plurality of deflecting units 41, 42, and 43 has a direction parallel to the horizontal plane (a direction orthogonal to the height direction) of the laser beam L1 (see reference L10) guided to the light projecting path in the height direction. It comes to be biased to.

このように構成される回転構造体40は、下方側に突出する上下方向の軸部49が図示しない軸受によって回転可能に支持されつつ、モータ50の出力軸(回転軸)と一体的に構成されており、この軸部49がモータ50の駆動力を受けて回転することで回転構造体40全体が回転するようになっている。   The rotating structure 40 configured as described above is configured integrally with an output shaft (rotating shaft) of the motor 50 while a vertically extending shaft portion 49 protruding downward is rotatably supported by a bearing (not shown). When the shaft portion 49 receives the driving force of the motor 50 and rotates, the entire rotating structure 40 rotates.

モータ50は、回転構造体40を回転駆動する「駆動手段」の一例に相当するものであり、例えば公知の直流モータ或いは公知の交流モータなどによって構成されている。そして、制御部70からの駆動指示があったときに、図示しないモータドライバによって駆動状態(例えば、回転タイミングや回転速度)が制御されるようになっており、このときに、回転構造体40を予め定められた一定の回転速度で定常回転するようになっている。   The motor 50 corresponds to an example of “driving means” that rotationally drives the rotary structure 40, and is configured by, for example, a known DC motor or a known AC motor. When a driving instruction is issued from the control unit 70, the driving state (for example, rotation timing and rotation speed) is controlled by a motor driver (not shown). At this time, the rotating structure 40 is moved. Steady rotation is performed at a predetermined constant rotational speed.

また、図1に示すように、モータ50の駆動軸或いは軸部49の回転角度位置(即ち回転構造体40の回転角度位置)を検出する回転角度センサ52が設けられている。回転角度センサ52は、ロータリーエンコーダなど、駆動軸や軸部49の回転角度位置を検出しうるものであれば様々な種類のものを使用できる。   Further, as shown in FIG. 1, a rotation angle sensor 52 that detects the rotation angle position of the drive shaft of the motor 50 or the shaft portion 49 (that is, the rotation angle position of the rotating structure 40) is provided. As the rotation angle sensor 52, various types of sensors can be used as long as they can detect the rotation angle position of the drive shaft and the shaft portion 49, such as a rotary encoder.

このように構成される回転反射装置7では、モータ50による回転構造体40の回転駆動に伴い、図2(A)、図2(B)、図2(C)のように各偏向部41,42,43が順番にレーザ光の投光経路(L10に示す経路)を通るように構成されており、回転構造体40を回転させつつレーザ光L1を各偏向部41,42,43によって順番に偏向させるようになっている。従って、例えば、偏向部41がレーザ光L1を反射する角度範囲では図4に示す符号L11’のように低位置での水平走査が行われ、偏向部42がレーザ光L1を反射する角度範囲では図4に示す符号L12’のように中位置での水平走査が行われ、偏向部43がレーザ光L1を反射する角度範囲では図4に示す符号L13’のように高位置での水平走査が行われることになる。   In the rotary reflection device 7 configured as described above, as the rotary structure 40 is driven to rotate by the motor 50, each deflection unit 41, as shown in FIGS. 2 (A), 2 (B), and 2 (C). 42 and 43 are configured to sequentially pass through a laser light projecting path (path indicated by L10), and the laser light L1 is sequentially rotated by the deflecting units 41, 42, and 43 while rotating the rotating structure 40. It is designed to deflect. Therefore, for example, in the angle range in which the deflection unit 41 reflects the laser beam L1, horizontal scanning is performed at a low position as indicated by reference numeral L11 ′ shown in FIG. 4, and in the angle range in which the deflection unit 42 reflects the laser beam L1. Horizontal scanning at the middle position is performed as indicated by reference numeral L12 ′ shown in FIG. 4, and horizontal scanning at a high position is executed as indicated by reference numeral L13 ′ shown in FIG. 4 in the angle range in which the deflection unit 43 reflects the laser light L1. Will be done.

また、回転反射装置7からフォトダイオード20に至るまでの反射光の光路上には、フォトダイオード20に向けて反射光を集光する集光レンズ62が設けられている。集光レンズ62は、各偏向部41、42、43がレーザ光L1の経路上に位置するときに各偏向部41、42、43からの反射光(即ち、レーザ光L1が物体に照射されて生じた反射光が各偏向部に取り込まれて上方に導かれた光)を集光してフォトダイオード20に導くように機能している。なお、反射光の経路上(例えば集光レンズ62とフォトダイオード20の間)に、反射光L2に対応した特定波長の光(例えば一定領域の波長の光)を透過させ特定波長から外れた光を遮断する波長選択フィルタなどを設けてもよい。   A condensing lens 62 that condenses the reflected light toward the photodiode 20 is provided on the optical path of the reflected light from the rotary reflection device 7 to the photodiode 20. When the deflecting units 41, 42, and 43 are positioned on the path of the laser beam L1, the condenser lens 62 reflects the reflected light from the deflecting units 41, 42, and 43 (that is, the laser beam L1 is applied to the object). The generated reflected light is taken into each deflecting portion, and the light guided upward is condensed and guided to the photodiode 20. Note that light having a specific wavelength corresponding to the reflected light L2 (for example, light having a wavelength in a certain region) is transmitted on the path of the reflected light (for example, between the condensing lens 62 and the photodiode 20) and deviated from the specific wavelength. You may provide the wavelength selection filter etc. which interrupt | block.

なお、本実施形態では、回転反射装置7、ミラー30、集光レンズ62が「誘導手段」の一例に相当しており、レーザダイオード10(レーザ光源)にてレーザ光L1が発生し、当該レーザ光L1が偏向部41、42、43のいずれかによって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光L1が外部空間の物体で反射して生じる反射光L2を、そのいずれかの偏向部を介してフォトダイオード20までの受光経路に導くように機能する。   In the present embodiment, the rotary reflection device 7, the mirror 30, and the condenser lens 62 correspond to an example of “guidance means”, and the laser diode 10 (laser light source) generates laser light L 1, and the laser When the light L1 is guided to the external space by any one of the deflection units 41, 42, and 43, the reflected light L2 that is generated by the reflection of the laser light L1 by the object in the external space is transmitted through any of the deflection units. And function to guide the light receiving path to the photodiode 20.

フォトダイオード20は、上記誘導手段によって導かれた反射光を受光する受光手段の一例に相当するものであり、例えば、アバランシェフォトダイオード等の公知のフォトダイオードで構成されている。このフォトダイオード20は、レーザダイオード10からレーザ光L1が発生したときに、このレーザ光L1が外部空間に存在する物体で反射した反射光L2を受光し、電気信号に変換する構成をなしている。なお、検出物体からの反射光L2については、所定の視野範囲のものが取り込まれる構成となっており、例えば、レーザ光L1が偏向部41によって空間に照射されたときには、符号L21a,L21bで示す2つのライン間の領域を通る反射光が当該偏向部41で取り込まれ、フォトダイオード20で受光されるようになっている。また、レーザ光L1が偏向部42によって空間に照射されるとき(即ち、図1に示す二点鎖線位置に偏向部42が配されるような場合)、符号L22a,L22bで示す2つのライン間の領域を通る反射光が当該偏向部42で取り込まれ、フォトダイオード20で受光されるようになっている。また、レーザ光L1が偏向部43によって空間に照射されるとき(即ち、図1に示す二点鎖線位置に偏向部43が配されるような場合)、符号L23a,L23bで示す2つのライン間の領域を通る反射光が当該偏向部43で取り込まれ、フォトダイオード20で受光されるようになっている。   The photodiode 20 corresponds to an example of a light receiving unit that receives the reflected light guided by the guiding unit, and is formed of a known photodiode such as an avalanche photodiode. The photodiode 20 is configured to receive the reflected light L2 reflected by an object existing in the external space and convert it into an electrical signal when the laser light L1 is generated from the laser diode 10. . The reflected light L2 from the detection object is configured to be captured in a predetermined visual field range. For example, when the laser light L1 is irradiated to the space by the deflecting unit 41, the reflected light L2 is indicated by reference numerals L21a and L21b. The reflected light passing through the region between the two lines is taken in by the deflecting unit 41 and received by the photodiode 20. Further, when the laser beam L1 is irradiated to the space by the deflecting unit 42 (that is, when the deflecting unit 42 is disposed at the position of the two-dot chain line shown in FIG. 1), the distance between the two lines indicated by the symbols L22a and L22b The reflected light passing through the region is taken in by the deflection unit 42 and received by the photodiode 20. Further, when the laser beam L1 is irradiated to the space by the deflecting unit 43 (that is, when the deflecting unit 43 is disposed at the two-dot chain line position shown in FIG. 1), the distance between the two lines indicated by reference numerals L23a and L23b The reflected light passing through the region is taken in by the deflection unit 43 and received by the photodiode 20.

制御部70は、CPUを備えたマイクロコンピュータなどの1又は複数の制御回路によって構成されており、上述したレーザダイオード10の投光動作やモータ50の回転動作などを制御するように構成されている。また、フォトダイオード20や回転角度センサ52に接続されており、これらからの信号を取得可能に構成されている。また、制御部70には、ROM、RAM,不揮発性メモリなどの図示しないメモリが接続されており、制御部70は、このメモリ内の情報の読み出しやメモリに対する書き込みが可能となっている。   The control unit 70 includes one or a plurality of control circuits such as a microcomputer provided with a CPU, and is configured to control the light projecting operation of the laser diode 10 and the rotation operation of the motor 50 described above. . Moreover, it is connected to the photodiode 20 and the rotation angle sensor 52, and is configured to be able to acquire signals from these. In addition, a memory (not shown) such as a ROM, a RAM, and a nonvolatile memory is connected to the control unit 70, and the control unit 70 can read and write information in the memory.

また、本実施形態では、レーザダイオード10、フォトダイオード20、ミラー30、回転反射装置7等がケース3内に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。ケース3における回転構造体40の周囲には、当該偏向部41を取り囲むようにレーザ光L1及び反射光L2の通過を可能とする導光部4が形成されている。導光部4は、少なくとも各偏向部41,42,43からのレーザ光が必ず当該導光部4内を通過するように所定領域に亘って開口形態で設けられており、この導光部4を閉塞する形態でガラス板等からなるレーザ光透過板5が配され、防塵が図られている。   In the present embodiment, the laser diode 10, the photodiode 20, the mirror 30, the rotary reflection device 7 and the like are accommodated in the case 3, and dust protection and impact protection are achieved. Around the rotating structure 40 in the case 3, a light guide portion 4 that allows the laser light L <b> 1 and the reflected light L <b> 2 to pass is formed so as to surround the deflection portion 41. The light guide 4 is provided in an opening form over a predetermined area so that at least the laser light from each of the deflectors 41, 42, 43 always passes through the light guide 4. A laser light transmission plate 5 made of a glass plate or the like is arranged in a form that closes the wall, and dust prevention is achieved.

(物体検出動作)
次に、レーザレーダ装置1で行われる物体の検出処理(監視処理)について基本的な動作を説明する。
図1に示すレーザレーダ装置1では、レーザダイオード10に対してパルス電流が供給されると、このパルス電流のタイミング及びパルス幅に応じた短い時間間隔のパルスレーザ光(レーザ光L1)がレーザダイオード10から間欠的に出力されるようになっている。このレーザ光L1は、ある程度の広がり角をもった拡散光として投光され、図示しないレンズを通過することで平行光に変換され、貫通孔30aを通って高さ方向の投光経路を通過することになる。このように高さ方向に通過するレーザ光L1(符号L10参照)は、いずれかの偏向部に当たったときに当該偏向部で反射して空間に向けて照射されることになる。そして、このようにいずれかの偏向部から照射されたレーザ光L1が、外部空間に存在する物体(検出物体)に当たったときには、この検出物体で反射して装置側に戻ってくる反射光の一部(反射光L2)がレーザ光透過板5を介してケース内に入り込み、その照射元の偏向部に入射することになる。このような反射光を受けた照射元の偏向部は、この反射光をミラー30側へ誘導(反射)し、その誘導された反射光は、ミラー30で反射すると共に集光レンズ62で集光され、フォトダイオード20に入射する。そして、フォトダイオード20は、このような反射光を受光したとき、その受光した反射光の強度に応じた電気信号(例えば受光した反射光L2に応じた電圧値)を出力する。
(Object detection operation)
Next, the basic operation of the object detection process (monitoring process) performed by the laser radar device 1 will be described.
In the laser radar device 1 shown in FIG. 1, when a pulse current is supplied to the laser diode 10, a pulse laser beam (laser beam L1) at a short time interval corresponding to the timing and pulse width of the pulse current is converted into a laser diode. 10 is output intermittently. The laser light L1 is projected as diffused light having a certain spread angle, is converted into parallel light by passing through a lens (not shown), and passes through a light projecting path in the height direction through the through hole 30a. It will be. Thus, when the laser beam L1 (see symbol L10) passing in the height direction hits any one of the deflection units, the laser beam L1 is reflected by the deflection unit and irradiated toward the space. Then, when the laser light L1 irradiated from any of the deflecting units hits an object (detection object) existing in the external space, the reflected light that is reflected by the detection object and returns to the apparatus side. A part (reflected light L2) enters the case through the laser light transmitting plate 5 and enters the irradiation deflection unit. Upon receiving such reflected light, the irradiation source deflection unit guides (reflects) the reflected light toward the mirror 30, and the guided reflected light is reflected by the mirror 30 and condensed by the condenser lens 62. And enters the photodiode 20. When the photodiode 20 receives such reflected light, the photodiode 20 outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received reflected light (for example, a voltage value corresponding to the received reflected light L2).

例えば、図1、図2(A)のようにレーザ光L1の経路上に偏向部41が位置しているとき、この偏向部41で反射して照射されたレーザ光L1が、外部空間に存在する物体(検出物体)に当たった場合には、この検出物体で反射して装置側に戻ってくる反射光の一部(反射光L2)が照射元の偏向部41に入射することになる。このような反射光を受けた照射元の偏向部41は、この反射光をミラー30側へ誘導(反射)し、その誘導された反射光は、ミラー30で反射すると共に集光レンズ62で集光され、フォトダイオード20に入射する。そして、フォトダイオード20は、このような反射光を受光したとき、その受光した反射光の強度に応じた電気信号(例えば受光した反射光L2に応じた電圧値)を出力する。図2(B)のようにレーザ光L1の経路上に偏向部42が位置しているときも同様であり、この偏向部42で反射して照射されたレーザ光L1が、外部空間に存在する物体(検出物体)に当たったときには、この検出物体で反射して装置側に戻ってくる反射光の一部(反射光L2)が照射元の偏向部42に入射することになる。このような反射光を受けた照射元の偏向部42は、この反射光をミラー30側へ誘導(反射)し、その誘導された反射光は、ミラー30で反射すると共に集光レンズ62で集光され、フォトダイオード20に入射することになる。   For example, as shown in FIGS. 1 and 2A, when the deflection unit 41 is positioned on the path of the laser beam L1, the laser beam L1 reflected and irradiated by the deflection unit 41 exists in the external space. When it hits an object to be detected (detected object), a part of the reflected light (reflected light L2) reflected by the detected object and returning to the apparatus side enters the deflection unit 41 that is the irradiation source. The illuminating source deflection unit 41 that has received such reflected light guides (reflects) the reflected light toward the mirror 30, and the guided reflected light is reflected by the mirror 30 and collected by the condenser lens 62. Light is incident on the photodiode 20. When the photodiode 20 receives such reflected light, the photodiode 20 outputs an electrical signal corresponding to the intensity of the received reflected light (for example, a voltage value corresponding to the received reflected light L2). The same applies when the deflection unit 42 is positioned on the path of the laser beam L1 as shown in FIG. 2B, and the laser beam L1 reflected and irradiated by the deflection unit 42 exists in the external space. When an object (detected object) is hit, a part of the reflected light (reflected light L2) reflected by the detected object and returning to the apparatus side enters the deflection unit 42 that is the irradiation source. Upon receiving such reflected light, the illuminating deflection unit 42 guides (reflects) the reflected light toward the mirror 30, and the guided reflected light is reflected by the mirror 30 and collected by the condenser lens 62. The light is incident on the photodiode 20.

制御部70は、レーザダイオード10に対するパルス信号の送信タイミングとフォトダイオード20からの受光信号が出力されるタイミングとに基づいて、レーザ光L1の投光から受光までの時間T(即ち、レーザダイオード10がパルスレーザ光L1を出力してからフォトダイオード20が当該パルスレーザ光に応じた反射光L2を受光するまでの時間)を測定している。更に、制御部70は、パルスレーザ光L1が照射されるときの回転角度センサ52からの出力値(即ち、パルスレーザ光L1が照射されるタイミングにおける回転構造体40の基準角度からの回転角度θ)をも把握できるようになっている。回転構造体40の回転角度θが定まると、レーザ光L1がどの偏向部に入射されたかを特定でき(即ち、走査平面がどの高さであるかを特定でき)、その偏向部の向きも特定できるため当該偏向部からの照射方向をも特定することができる。従って、レーザ光L1が向かう方向を一の方位に特定できる。このようにレーザ光L1の方位が定まると、レーザダイオード10からのレーザ光L1が物体に照射されてからフォトダイオード20に戻ってくるまでの経路の長さLを上記時間Tと既知の光速Cとに基づいて算出することができるため、検出物体の位置を特定することができる。   Based on the transmission timing of the pulse signal to the laser diode 10 and the timing at which the light reception signal from the photodiode 20 is output, the controller 70 projects the time T from the light emission of the laser light L1 to the light reception (ie, the laser diode 10). Measuring the time from when the pulse laser beam L1 is output until the photodiode 20 receives the reflected light L2 corresponding to the pulse laser beam. Further, the control unit 70 outputs the output value from the rotation angle sensor 52 when the pulse laser beam L1 is irradiated (that is, the rotation angle θ from the reference angle of the rotating structure 40 at the timing when the pulse laser beam L1 is irradiated). ) Can also be grasped. When the rotation angle θ of the rotating structure 40 is determined, it is possible to specify which deflection unit the laser beam L1 is incident on (that is, it is possible to specify the height of the scanning plane) and also specify the direction of the deflection unit. Therefore, the irradiation direction from the deflection unit can also be specified. Accordingly, the direction in which the laser beam L1 is directed can be specified as one direction. When the azimuth of the laser beam L1 is determined in this way, the length T of the path from the irradiation of the laser beam L1 from the laser diode 10 onto the object to the return to the photodiode 20 is set as the time T and the known light velocity C. Therefore, it is possible to specify the position of the detected object.

なお、本実施形態では、回転構造体40の回転角度θと上記時間Tとの組み合わせに対応付けて物体の高さ、方位、及び距離(位置)を特定するテーブルを予め図示しないメモリに記憶しておけば、上記回転角度θ及び上記時間Tが検出されたときに、即座に検出物体の高さ、方位、距離(位置)を特定できるようになる。また、回転構造体40の回転角度θ及び上記時間Tをパラメータとして物体の高さ、方位、及び距離(位置)を算出するような演算式を設けておき、上記回転角度θ及び上記時間Tが検出されたときに、この演算式に基づいて検出物体の高さ、方位、及び距離(位置)を算出するようにしてもよい。   In the present embodiment, a table for specifying the height, azimuth, and distance (position) of the object in association with the combination of the rotation angle θ of the rotating structure 40 and the time T is stored in a memory (not shown) in advance. Then, when the rotation angle θ and the time T are detected, the height, azimuth, and distance (position) of the detected object can be immediately specified. Further, an arithmetic expression for calculating the height, azimuth, and distance (position) of the object using the rotation angle θ of the rotating structure 40 and the time T as parameters is provided, and the rotation angle θ and the time T are When detected, the height, direction, and distance (position) of the detected object may be calculated based on this arithmetic expression.

本実施形態では、制御部70が「方位検出手段」の一例に相当し、フォトダイオード20(受光手段)が物体からの反射光を受光した場合に、回転構造体40の回転角度に基づいて少なくとも物体の方位を検出するように機能する。   In the present embodiment, the control unit 70 corresponds to an example of “azimuth detection unit”, and when the photodiode 20 (light receiving unit) receives reflected light from an object, at least based on the rotation angle of the rotating structure 40. It functions to detect the orientation of an object.

(第1実施形態の主な効果)
第1実施形態の構成では、レーザ光L1の高さ方向の投光経路(符号L10の経路)と平行な回転軸49aを中心として複数の偏向部41,42,43が一体的に回転可能とされた回転構造体40が設けられ、この回転構造体40では、複数の偏向部41,42,43のそれぞれが回転軸49aの周りにおいて周方向にずれて配置され且つそれぞれが互いに高さ方向にずれて配置されている。そして、モータ50(駆動手段)による回転構造体40の回転に伴い、各偏向部41,42,43が順番にレーザ光L1の投光経路(符号L10の経路)を通り、高さ方向にずれた各位置でレーザ光L1を偏向させる。この構成では、空間へレーザ光を照射するときの出発位置(偏向位置)を高さ方向にずらした形で複数設け、図4のように装置の高さ方向各位置からレーザ光を出射することができるため、装置に非常に近い位置でも、ある程度広い高さ範囲に及ぶように検出エリアを設定することができる。
3次元的な検出を可能とする従来技術では、偏向部付近を基点(出発位置)としてレーザ光を上下に振るという方式を採用していたため、図7のように装置付近では非常に狭い高さ範囲でしか検出エリアを確保できないという問題があり、その狭い検出エリアの下方領域が死角となってしまい、この死角から装置に接近する物体を検出できずに検出漏れが生じてしまうことが懸念されていた。これに対し、第1実施形態の構成では、このような死角を極力少なくすることができ、死角に起因する検出漏れを抑制することができる。
(Main effects of the first embodiment)
In the configuration of the first embodiment, the plurality of deflecting units 41, 42, and 43 can rotate integrally around a rotation shaft 49a parallel to the light projection path (path L10) in the height direction of the laser light L1. The rotating structure 40 is provided, and in this rotating structure 40, each of the plurality of deflecting portions 41, 42, 43 is arranged in the circumferential direction around the rotation shaft 49a and each is in the height direction. They are offset. As the rotary structure 40 is rotated by the motor 50 (driving means), each deflecting portion 41, 42, 43 sequentially passes the laser light L1 projection path (path L10) and shifts in the height direction. The laser beam L1 is deflected at each position. In this configuration, a plurality of starting positions (deflection positions) for irradiating laser light to the space are shifted in the height direction, and laser light is emitted from each position in the height direction of the apparatus as shown in FIG. Therefore, even in a position very close to the apparatus, the detection area can be set so as to cover a certain wide height range.
In the prior art that enables three-dimensional detection, a method of oscillating the laser beam up and down with the vicinity of the deflection unit as the base point (starting position) is adopted, so that the height near the apparatus is very narrow as shown in FIG. There is a problem that the detection area can be secured only in the range, and the area below the narrow detection area becomes a blind spot, and there is a concern that an object approaching the device cannot be detected from this blind spot and a detection omission occurs. It was. On the other hand, in the configuration of the first embodiment, such a blind spot can be reduced as much as possible, and detection omission due to the blind spot can be suppressed.

また、第1実施形態の構成では、複数の偏向部41,42,43がいずれもレーザ光を高さ方向と直交する方向(水平方向)に偏向しているため、装置付近での検出可能範囲(レーザ光が照射可能となる高さ範囲)がより遠方位置まで続くことになる。即ち、装置に非常に近い位置から遠方位置に至るまで検出エリアをある程度の高さ範囲で維持することができる。   Further, in the configuration of the first embodiment, since the plurality of deflecting units 41, 42, 43 all deflect the laser light in a direction (horizontal direction) perpendicular to the height direction, a detectable range in the vicinity of the apparatus. (The height range in which the laser beam can be irradiated) continues to a farther position. That is, the detection area can be maintained within a certain height range from a position very close to the apparatus to a far position.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図5は、第2実施形態のレーザレーダ装置に用いられる回転構造体を概略的に示す平面図であり、図5(A)は、レーザ光の投光系路上に第1の偏向部が位置する所定状態を示す平面図であり、図5(B)は、図5(A)の状態からある程度回転した状態を示す平面図であり、図5(C)は、図5(B)の状態から更に回転した状態を示す平面図である。なお、第2実施形態は、回転構造体の構成(特に各偏向部の構成のみが第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同様である。よって、偏向部41,42,43以外については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a rotating structure used in the laser radar apparatus of the second embodiment. FIG. 5A shows the position of the first deflection unit on the laser light projecting system path. 5 (B) is a plan view showing a state rotated to some extent from the state of FIG. 5 (A), and FIG. 5 (C) is a state of FIG. 5 (B). It is a top view which shows the state which rotated further from. In the second embodiment, the configuration of the rotating structure (particularly only the configuration of each deflection unit is different from the first embodiment, and other than that is the same as the first embodiment. Therefore, the deflection units 41, 42, and 43 are the same. Other than the above, the same reference numerals as those in the first embodiment are given, and detailed description thereof is omitted.

第2実施形態で用いられる回転構造体40では、複数の偏向部41,42,43の各偏向面(反射面41a,42a,43a)を回転軸49aと直交する仮想平面に投影した場合の各投影領域(即ち、図5のように平面視したときの各反射面41a,42a,43aの領域)がそれぞれ、仮想平面において回転軸49aを中心とする周方向に並んで配置されるようになっており、且つ、その仮想平面において各投影領域が周方向の両隣りに隣接する他の投影領域と連続するようになっている。つまり、図5のように平面視したときに、反射面41aは、両隣の反射面42a,43aとそれぞれ切れ目無く連続するようになっており、反射面42aは、両隣の反射面41a,43aとそれぞれ切れ目無く連続するようになっており、反射面43aは、両隣の反射面41a,42aとそれぞれ切れ目無く連続するようになっている。例えば、回転構造体40が所定方向を向いているとき(具体的には、レーザ光L1が反射面41aと反射面43aの境界に入射するとき)を0°の回転角度(基準回転角度)としたとき、回転構造体40が0°から反時計回りに回転して120°の回転角度に達するまでは図5(A)〜図5(C)のようにレーザ光L1が反射面41aに入射し、回転構造体40が120°〜240°の回転角度のときにはレーザ光L1が反射面42aに入射し、回転構造体40が240°〜360°の回転角度のときにはレーザ光L1が反射面43aに入射するようになっている。つまり、各高さにおいて120°の角度範囲で水平走査を行うことができる。   In the rotating structure 40 used in the second embodiment, each of the deflection surfaces (reflection surfaces 41a, 42a, 43a) of the plurality of deflection units 41, 42, 43 is projected onto a virtual plane orthogonal to the rotation axis 49a. Projection areas (that is, areas of the reflecting surfaces 41a, 42a, and 43a when viewed in plan as shown in FIG. 5) are arranged side by side in the circumferential direction around the rotation axis 49a on the virtual plane. In the virtual plane, each projection area is continuous with other projection areas adjacent to both sides in the circumferential direction. That is, when viewed in plan as shown in FIG. 5, the reflection surface 41a is continuous with the adjacent reflection surfaces 42a and 43a, respectively, and the reflection surface 42a is connected to the reflection surfaces 41a and 43a on both sides. Each of the reflection surfaces 43a is continuous with each other, and the reflection surface 43a is continuous with each of the adjacent reflection surfaces 41a and 42a. For example, when the rotating structure 40 is directed in a predetermined direction (specifically, when the laser beam L1 is incident on the boundary between the reflecting surface 41a and the reflecting surface 43a), the rotation angle (reference rotation angle) is 0 °. In this case, the laser beam L1 is incident on the reflection surface 41a as shown in FIGS. 5A to 5C until the rotating structure 40 rotates counterclockwise from 0 ° and reaches a rotation angle of 120 °. When the rotating structure 40 is at a rotation angle of 120 ° to 240 °, the laser beam L1 is incident on the reflecting surface 42a. When the rotating structure 40 is at a rotation angle of 240 ° to 360 °, the laser beam L1 is reflected at the reflecting surface 43a. It is made to enter. That is, horizontal scanning can be performed at an angle range of 120 ° at each height.

この構成では、回転構造体40を回転させて各偏向部41,42,43にレーザ光を順番に入射させる際に空白時間(いずれの偏向部にもレーザ光が照射されない時間)が生じなくなる。このため、各偏向部によってレーザ光が無駄なく照射されることになり、各偏向部で走査可能となる角度範囲を極力広くすることが可能となる。   In this configuration, when the rotating structure 40 is rotated and the laser beams are sequentially incident on the deflecting units 41, 42, and 43, a blank time (a time during which no deflecting unit is irradiated with the laser beam) does not occur. For this reason, laser light is irradiated without waste by each deflecting unit, and the angular range that can be scanned by each deflecting unit can be made as wide as possible.

[他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態では、各偏向部が平面鏡によって構成されていたが、凹面鏡として構成されていてもよい。   In the above-described embodiment, each deflecting unit is configured by a plane mirror, but may be configured as a concave mirror.

上記実施形態では、偏向部が高さ方向及び周方向にずれた形で3つ設けられ3段の走査領域が構成される例を示したが、偏向部の数は4段以上であってもよく(即ち、周方向にずれた形で4つ以上設けられていてもよく)、2段などであってもよい。   In the above-described embodiment, an example is shown in which three deflection units are provided in a form shifted in the height direction and the circumferential direction to configure a three-stage scanning region. However, even if the number of deflection units is four or more, It may be well (that is, four or more may be provided so as to be shifted in the circumferential direction), and may be two stages.

上記実施形態では、偏向部が周方向にずれた形で3つ設けられた例を示したが、偏向部の数は4段以上であってもよく、2段などであってもよい。   In the above-described embodiment, an example in which three deflection units are provided so as to be shifted in the circumferential direction has been described. However, the number of deflection units may be four or more, or may be two.

上記実施形態では、レーザ光源や受光手段がそれぞれ1つ設けられた構成を例示したが、レーザ光源や受光手段は複数設けられていてもよい。例えば、図5のような水平走査範囲120度の偏向部41、42、43が設けられた構成において、レーザダイオード10とは異なる別途のレーザダイオードにより、レーザ光L1の高さ方向の投光経路10と平行にレーザ光を照射するようにしてもよい。具体的には、高さ方向の投光経路L10に対して中心軸49aを中心として120°回転した位置の経路を通るように第2のレーザダイオードによりレーザ光を照射し、同様に、高さ方向の投光経路L10に対して中心軸49aを中心として240°回転した位置の経路を通るように第3のレーザダイオードによりレーザ光を照射するようにすれば、例えば、レーザダイオード10による走査範囲(角度範囲)が0°〜120であれば、第2のレーザダイオードによる走査範囲(角度範囲)が120°〜240°となり、第3のレーザダイオードによる走査範囲(角度範囲)が240°〜360°となる。このようにすれば、360°の範囲で多段階の検出を行うことができる。なお、上記の場合、第2のレーザダイオードでの投光に対応するようにミラー30、集光レンズ62、フォトダイオード20と同様の部材(第2のミラー、第2の集光レンズ、第2のフォトダイオード)を設け、第2のレーザダイオードでの投光に応じた反射光を第2のフォトダイオードで受光できるようにすればよい。同様に、第3のレーザダイオードでの投光に対応するようにミラー30、集光レンズ62、フォトダイオード20と同様の部材(第3のミラー、第3の集光レンズ、第3のフォトダイオード)を設け、第3のレーザダイオードでの投光に応じた反射光を第3のフォトダイオードで受光できるようにすればよい。なお、このような構成は、図5の構成に限らず、図1〜図3のような構成にも適用できる。   In the above-described embodiment, the configuration in which one laser light source and one light receiving unit are provided is illustrated, but a plurality of laser light sources and light receiving units may be provided. For example, in a configuration in which the deflection units 41, 42, and 43 having a horizontal scanning range of 120 degrees as shown in FIG. 5 are provided, a light projecting path in the height direction of the laser light L1 is provided by a separate laser diode different from the laser diode 10. 10 may be irradiated in parallel with the laser beam. Specifically, the second laser diode irradiates a laser beam so as to pass through a path at a position rotated by 120 ° about the central axis 49a with respect to the light projecting path L10 in the height direction. If the third laser diode irradiates the laser beam so as to pass through a path rotated by 240 ° about the central axis 49a with respect to the direction light projection path L10, for example, a scanning range by the laser diode 10 If the (angle range) is 0 ° to 120, the scan range (angle range) by the second laser diode is 120 ° to 240 °, and the scan range (angle range) by the third laser diode is 240 ° to 360. °. In this way, multistage detection can be performed within a range of 360 °. In the above case, the same members as the mirror 30, the condensing lens 62, and the photodiode 20 (the second mirror, the second condensing lens, the second condensing lens) correspond to the light projection by the second laser diode. And the reflected light corresponding to the light projection by the second laser diode can be received by the second photodiode. Similarly, the same members as the mirror 30, the condensing lens 62, and the photodiode 20 (the third mirror, the third condensing lens, and the third photodiode so as to correspond to the light projection by the third laser diode. ) So that the reflected light corresponding to the light projected by the third laser diode can be received by the third photodiode. Such a configuration is applicable not only to the configuration of FIG. 5 but also to the configurations of FIGS.

上記実施形態では、各偏向部からレーザ光が照射されたときに、物体からの反射光をその照射元の偏向部によってフォトダイオード20側に誘導していたが、このような構成でなくてもよい。例えば、図6のように構成し、レーザダイオード10(レーザ光源)にてレーザ光L1が発生し、当該レーザ光L1が偏向部によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部と同期するように回転軸49aを中心として回転する第2偏向部により受光経路に導いてもよい。図6の構成では、偏向部41の下方に当該偏向部41と上下対称の第2偏向部241が設けられ、偏向部42の下方に当該偏向部42と上下対称の第2偏向部242が設けられている。また、偏向部43の下方には、当該偏向部43と上下対称の第2偏向部(図示略)が設けられている。このような第2偏向部が回転構造体40の下方位置にて回転軸49aを中心とする半径方向に突出するように一体的に設けられて、各第2偏向部が対応する上方の偏向部と同じ方向に突出した形態で互いに同期して回転するようになっている。なお、図6では、第2偏向部241、242等が一体的に構成された構造体を第2の構造体240としている。
この構成では、図6のようにレーザ光L1が偏向部41によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部41と同期するように回転軸49aを中心として回転する第2偏向部241により下方側に反射し、ミラー30を介してフォトダイオード20に向けて導いている。同様に、レーザ光L1が偏向部42によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部42と同期するように回転軸49aを中心として回転する第2偏向部242によりフォトダイオード20に向けて導いており、レーザ光L1が偏向部43によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部43と同期するように回転軸49aを中心として回転する第2偏向部(図示略)によりフォトダイオード20に向けて導いている。なお、回転構造体40と第2構造体240を同期させる方法は公知の様々な方法を用いることができ、例えば、回転構造体40と第2構造体240とを連結し、これらを共通のモータによって回転(例えば歯車伝達機構やベルト・プーリ機構などによってモータからの動力を伝達して回転)させればよい。或いは、回転構造体40と第2構造体240とを別々のモータによって同期させるように回転させてもよく、2つの物体を同期させて回転させうる方法であれば他の様々な方法を用いてもよい。
In the above embodiment, when laser light is irradiated from each deflection unit, the reflected light from the object is guided to the photodiode 20 side by the deflection unit of the irradiation source. Good. For example, when the laser light L1 is generated by the laser diode 10 (laser light source) and the laser light L1 is guided to the external space by the deflecting unit, the laser light is generated in the external space. The reflected light that is reflected by the object may be guided to the light receiving path by the second deflection unit that rotates about the rotation shaft 49a so as to be synchronized with the deflection unit. In the configuration of FIG. 6, a second deflection unit 241 that is vertically symmetrical with the deflection unit 41 is provided below the deflection unit 41, and a second deflection unit 242 that is symmetrical with the deflection unit 42 is provided below the deflection unit 42. It has been. Further, below the deflection unit 43, a second deflection unit (not shown) that is vertically symmetrical with the deflection unit 43 is provided. Such a second deflection section is integrally provided at a position below the rotary structure 40 so as to protrude in the radial direction around the rotation shaft 49a, and each second deflection section corresponds to an upper deflection section. Are rotated in synchronization with each other in a form protruding in the same direction. In FIG. 6, a structure in which the second deflecting units 241, 242 and the like are integrally configured is referred to as a second structure 240.
In this configuration, as shown in FIG. 6, when the laser light L1 is guided to the external space by the deflecting unit 41, the reflected light generated by the reflection of the laser light by the object in the external space is synchronized with the deflecting unit 41. As described above, the light is reflected downward by the second deflecting unit 241 that rotates about the rotation shaft 49 a and guided toward the photodiode 20 via the mirror 30. Similarly, when the laser beam L1 is guided to the external space by the deflecting unit 42, the rotation shaft 49a is adjusted so that the reflected light generated by reflecting the laser beam by the object in the external space is synchronized with the deflecting unit 42. When the laser beam L1 is guided to the external space by the deflecting unit 43, the laser beam is reflected by an object in the external space. The reflected light is guided toward the photodiode 20 by a second deflection unit (not shown) that rotates about the rotation axis 49 a so as to be synchronized with the deflection unit 43. Note that various known methods can be used as a method of synchronizing the rotating structure 40 and the second structure 240. For example, the rotating structure 40 and the second structure 240 are connected to each other and a common motor is used. (E.g., the power from the motor is transmitted and rotated by a gear transmission mechanism, a belt / pulley mechanism, or the like). Alternatively, the rotating structure 40 and the second structure 240 may be rotated so as to be synchronized by different motors, or other various methods may be used as long as two objects can be rotated in synchronization. Also good.

1…レーザレーダ装置
7…回転反射装置(回転偏向手段)
10…レーザダイオード(レーザ光源、投光手段)
20…フォトダイオード(受光手段)
30…ミラー(誘導手段)
40…回転構造体
41,42,43…偏向部(誘導手段)
49a…回転軸
70…制御部(方位検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laser radar apparatus 7 ... Rotation reflection apparatus (rotation deflection means)
10 ... Laser diode (laser light source, light projecting means)
20 ... Photodiode (light receiving means)
30. Mirror (guidance means)
40 ... Rotating structure 41, 42, 43 ... Deflection part (guidance means)
49a ... Rotating shaft 70 ... Control unit (azimuth detecting means)

Claims (3)

レーザ光を発生させるレーザ光源を備え、所定方向を高さ方向とした場合において、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光が前記高さ方向の投光経路を通るように導く投光手段と、
前記レーザ光が導かれる前記高さ方向の前記投光経路と平行な回転軸を中心として複数の偏向部が一体的に回転可能とされた回転構造体と、前記回転構造体を回転駆動する駆動手段とを備え、前記複数の偏向部のそれぞれが前記回転軸の周りにおいて互いに当該回転軸を中心とする周方向にずれて配置されると共にそれぞれの各偏向面が前記高さ方向に直交する方向で重ならないように互いに前記高さ方向にずれて配置され、且つ前記回転構造体の回転に伴い各偏向部が順番に前記レーザ光の前記投光経路を通るように構成され、前記駆動手段によって前記回転構造体を回転させつつ前記レーザ光を各偏向部によって順番に偏向させる回転偏向手段と、
前記レーザ光源にてレーザ光が発生し、当該レーザ光が前記偏向部によって外部空間に導かれたときに、当該レーザ光が外部空間の物体で反射して生じる反射光を、当該偏向部又は当該偏向部と同期するように前記回転軸を中心として回転する第2偏向部により受光経路に導く誘導手段と、
前記誘導手段によって導かれた前記反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段が前記反射光を受光した場合に、前記回転構造体の回転角度に基づいて少なくとも前記物体の方位を検出する方位検出手段と、
を備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。
A light projecting unit that includes a laser light source that generates laser light and guides the laser light emitted from the laser light source through the light projecting path in the height direction when the predetermined direction is the height direction;
A rotating structure in which a plurality of deflecting portions are integrally rotatable around a rotation axis parallel to the light projecting path in the height direction through which the laser light is guided, and a drive for rotating the rotating structure Each of the plurality of deflecting portions is arranged around the rotation axis so as to be shifted from each other in the circumferential direction around the rotation axis, and each deflection surface is orthogonal to the height direction. Are arranged so as to be shifted from each other in the height direction so that they do not overlap with each other, and each deflecting portion sequentially passes through the light projecting path of the laser light as the rotating structure rotates, by the driving means Rotation deflecting means for deflecting the laser light in turn by each deflecting unit while rotating the rotating structure;
When the laser light is generated by the laser light source and the laser light is guided to the external space by the deflecting unit, the reflected light generated by the reflection of the laser light by the object in the external space is converted into the deflecting unit or the Guidance means for guiding the light receiving path by a second deflecting unit that rotates about the rotation axis so as to be synchronized with the deflecting unit;
A light receiving means for receiving the reflected light guided by the guiding means;
An azimuth detecting means for detecting at least the azimuth of the object based on a rotation angle of the rotating structure when the light receiving means receives the reflected light;
A laser radar device comprising:
複数の前記偏向部はいずれも、前記高さ方向の前記投光経路に導かれた前記レーザ光を前記高さ方向と直交する方向に偏向することを特徴とする請求項1に記載のレーザレーダ装置。   2. The laser radar according to claim 1, wherein each of the plurality of deflection units deflects the laser light guided to the light projecting path in the height direction in a direction orthogonal to the height direction. apparatus. 複数の前記偏向部の各偏向面を前記回転軸と直交する仮想平面に投影した場合の各投影領域がそれぞれ、前記仮想平面において前記回転軸を中心とする周方向に並んで配置されるようになっており、且つ、前記仮想平面において各投影領域が前記周方向の両隣りに隣接する他の投影領域と連続するようになっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のレーザレーダ装置。   Projection areas when the respective deflection surfaces of the plurality of deflection units are projected onto a virtual plane orthogonal to the rotation axis are arranged side by side in the circumferential direction around the rotation axis on the virtual plane. The projection area according to claim 1, wherein each projection area is continuous with another projection area adjacent to both sides in the circumferential direction in the virtual plane. Laser radar device.
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