CN108603936B - 激光扫描系统、激光扫描方法、非暂时性计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明的激光扫描系统具备：第一旋转机构，其以第一旋转轴为旋转中心而以规定的第一旋转轴旋转速度进行旋转；第一旋转速度控制部，其控制第一旋转机构的第一旋转轴旋转速度；及激光扫描器，其设置于第一旋转机构，与第一旋转机构一同旋转，具有照射激光而测量检测对象的距离的激光距离测量单元，第一旋转速度控制部控制与检测对象存在的区域对应的检测旋转角度范围、及与检测对象不存在的区域对应的非检测旋转角度范围内的各自的第一旋转轴旋转速度。

Description

激光扫描系统、激光扫描方法、非暂时性计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及激光扫描系统、激光扫描方法、非暂时性计算机可读存储介质。

本申请基于在2016年1月29日向日本国提出申请的特愿2016-016353号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，使用如下的激光扫描装置，即，以通过激光对前方进行扫描来进行障碍物检测的情况为目的，接收放射出的激光脉冲由障碍物反射的反射光来检测障碍物的位置及形状(例如，参照专利文献1)。

在障碍物检测中为了高精度地推定障碍物的形状，需要增加扫描而得到的障碍物的反射点(空间光点)的密度，即每单位面积的激光脉冲的放射密度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-128722号

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述专利文献1等的激光扫描系统中，为了增加照射范围整体的每单位面积的激光脉冲的放射密度，需要使用具有放射更多的激光脉冲的激光扫描器的装置。

因此，在提高障碍物(检测对象物)检测的精度的情况下，激光扫描系统大型化且价格增加。

本发明鉴于这样的情况而作出的，其目的在于，提供一种不使激光扫描器的个数增加，抑制激光扫描系统的大型化及高价格化，并提高检测对象物的检测的精度的激光扫描系统、激光扫描方法、移动激光扫描系统及程序。

用于解决课题的方案

本发明为了解决上述的课题而作出，本发明的激光扫描系统的特征在于，具备：第一旋转机构，其以第一旋转轴为旋转中心而以规定的第一旋转轴旋转速度进行旋转；第一旋转速度控制部，其控制所述第一旋转机构的所述第一旋转轴旋转速度；及激光扫描器，其设置于所述第一旋转机构，与所述第一旋转机构一同旋转，具有照射激光而测量检测对象的距离的激光距离测量单元，所述第一旋转速度控制部控制与检测对象存在的区域对应的检测旋转角度范围、及与检测对象不存在的区域对应的非检测旋转角度范围内的各自的第一旋转轴旋转速度。

本发明的激光扫描系统的特征在于，还具有检测所述检测对象存在的区域的检测对象检测部。

本发明的激光扫描系统的特征在于，还具有旋转角度范围选择部，该旋转角度范围选择部求出表示所述检测对象检测部检测到所述检测对象的所述第一旋转机构的旋转角度的范围的所述检测旋转角度范围、和表示所述检测对象检测部未检测到所述检测对象的所述第一旋转机构的旋转角度的范围的所述非检测旋转角度范围。

本发明的激光扫描系统的特征在于，还具备对象物体提取部，该对象物体提取部提取检测到与预先设定的提取条件对应的所述检测对象的所述第一旋转机构的旋转角度的范围作为所述检测旋转角度范围。

本发明的激光扫描系统的特征在于，还具有旋转角度范围推定部，该旋转角度范围推定部分别基于所述检测对象与激光扫描系统的相对位置关系及相对速度，来推定与所述提取条件对应的表示所述检测对象存在的所述第一旋转机构的旋转角度的范围的所述检测旋转角度范围、和表示该检测对象不存在的所述第一旋转机构的旋转角度的范围的所述非检测旋转角度范围。

本发明的激光扫描系统的特征在于，所述第一旋转速度控制部进行使所述检测旋转角度范围内的所述第一旋转轴旋转速度比所述非检测旋转角度范围内的所述第一旋转轴旋转速度减慢的控制。

本发明的激光扫描系统的特征在于，所述激光扫描器具有以在规定的扫描面上照射所述激光的方式对该激光的放射方向进行扫描的机构。

本发明的激光扫描系统的特征在于，所述激光扫描器通过数字微镜器件对所述激光的放射方向进行扫描。

本发明的激光扫描系统具有第二旋转机构，该第二旋转机构以与所述第一旋转轴成规定的角度的直线为第二旋转轴，使对于所述第二旋转轴向规定的角度方向放射激光的激光距离测量单元以规定的第二旋转轴旋转速度旋转。

本发明的激光扫描系统的特征在于，所述第一旋转轴与所述第二旋转轴所成的所述角度超过0度且小于180度。

本发明的激光扫描系统的特征在于，还具有第二旋转速度控制部，该第二旋转速度控制部控制所述检测旋转角度范围及所述非检测旋转角度范围内的各自的所述第二旋转轴旋转速度。

本发明的激光扫描系统的特征在于，n个所述激光扫描器在所述第一旋转机构中相对于所述第一旋转轴的旋转而配置于n次对称的位置。

本发明的移动激光扫描系统的特征在于，将上述任一记载的激光扫描系统搭载于移动体。

本发明的激光扫描方法的特征在于，包括：第一旋转速度控制部在以第一旋转轴为旋转中心而以规定的第一旋转轴旋转速度旋转的第一旋转机构中，控制所述第一旋转轴旋转速度的第一旋转速度控制过程；及激光扫描器设置于所述第一旋转机构，与所述第一旋转机构一同旋转，具有照射激光而测量检测对象的距离的激光距离测量单元的激光扫描器操作过程，所述第一旋转速度控制部控制与检测对象存在的区域对应的检测旋转角度范围、及与检测对象不存在的区域对应的非检测旋转角度范围内的各自的第一旋转轴旋转速度。

本发明的程序使计算机作为第一旋转速度控制机构和激光扫描器操作机构发挥功能，该第一旋转速度控制机构在以第一旋转轴为旋转中心而以规定的第一旋转轴旋转速度旋转的第一旋转机构中，控制所述第一旋转轴旋转速度，该激光扫描器操作机构设置于所述第一旋转机构，与所述第一旋转机构一同旋转，对照射激光而测量检测对象的距离的激光距离测量单元进行操作，所述第一旋转速度控制机构进行如下处理，即，控制与检测对象存在的区域对应的检测旋转角度范围、及与检测对象不存在的区域对应的非检测旋转角度范围内的各自的第一旋转轴旋转速度。

发明效果

根据本发明，能够提供一种不使激光扫描器的个数增加，提高检测对象物的检测的精度，抑制与检测的精度提高相伴的系统的大型化、电路的复杂化、高价格化的激光扫描系统、激光扫描方法及程序。

附图说明

图1是表示第一实施方式的激光扫描系统的构成例的图。

图2是说明通过激光扫描器11放射的激光脉冲而坐标点提取部12进行与检测对象物对应的空间光点的三维空间中的坐标的提取处理的图。

图3是说明将与地面对应的空间光点除去后的点组中的空间光点的各自的聚类处理的图。

图4是说明检测对象检测部17检测特征值而从簇的三维点组进行簇的分类的处理的图。

图5是说明追踪部18进行的簇的三维点组的追踪处理的图。

图6是说明旋转台的旋转与激光扫描器11的激光脉冲的放射方向的关系的图。

图7是使旋转台以0°至360°的旋转角度范围公转并使激光脉冲的放射方向以0°至270°的旋转角度范围自转时的激光脉冲的放射面的图。

图8是表示与旋转台的旋转速度对应地变化的激光脉冲的放射密度的图。

图9是说明旋转台的旋转中的检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的各自的图。

图10是表示与旋转台的旋转速度对应的检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的各自的激光脉冲的放射密度的图。

图11是表示第三实施方式的激光扫描系统的构成例的图。

图12是表示第四实施方式的激光扫描系统的构成例的图。

图13是表示第四实施方式的相对于检测旋转角度范围的激光脉冲的照射密度的调整结果的一例的图。

图14是表示第五实施方式的激光扫描系统的构成例的图。

图15是表示第五实施方式的进行姿势及位置的推定的处理的动作例的流程图。

具体实施方式

本发明在检测到检测对象物的方向上，选择高密度地放射激光的高密度放射角度范围，将该高密度放射角度范围中的放射激光的密度与其他的范围相比进行高密度化，从而提高检测对象物的检测的精度。

<第一实施方式>

图1是表示本发明的第一实施方式的激光扫描系统1的构成例的图。第一实施方式的激光扫描系统具备激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17、追踪部18、旋转角度范围选择部19及存储部20。而且，数据总线300是在激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17、追踪部18、旋转角度范围选择部19及存储部20的各自之间传递数据及控制信号的数据总线。

激光扫描器11具有第二旋转机构，该第二旋转机构相对于与第一旋转轴(图6中的第一旋转轴P1)成规定的第一角度(图6中的角度θ1)的第二旋转轴(图6中的第二旋转轴P2)以规定的第二角度放射激光脉冲，并使该激光脉冲的放射方向以第二旋转轴为旋转中心旋转。在此，第一角度是超过0度且小于180度的角度范围的任一角度。第二角度是超过0度且为90度以下的例如图6中的角度θ2。

在本实施方式中，激光扫描器11设有激光距离测量单元(相当于后述的激光脉冲放射控制部15)。激光距离测量单元例如以与第二旋转轴垂直的第二角度(θ2＝90度)放射激光脉冲，平行于与第二旋转轴垂直的面地使激光的放射方向以规定的第二旋转轴旋转速度变化，周期性地放射激光脉冲。而且，激光扫描器11使放射出的脉冲激光的反射光(也包括来自检测对象物的反射光)入射。在本实施方式中，将第二角度设为90度进行说明，但是如已经说明所述，只要是超过0度且为90度以下即可，可以为任意的角度。

坐标点提取部12在上述检测空间中，根据旋转台的旋转角度、激光扫描器11的激光脉冲的放射方向、及测距出的距离的信息，来检测三维空间即检测空间中的空间光点的位置坐标，该测距出的距离根据从放射至反射光入射为止的延迟时间来求出。在本实施方式中，将以激光扫描系统为原点的三维空间设为上述检测空间。而且，空间光点表示放射出的激光脉冲被反射的反射点，由检测空间的坐标值表示。

另外，在本实施方式中，以激光扫描器11中的从脉冲激光放射的激光脉冲为一例进行说明。然而，从激光扫描器11放射的激光可以是不进行脉冲振荡而进行连续振荡的通常的CW(Continuous wave：连续波)激光。即，作为本实施方式的激光扫描器11，只要是装入有CW激光并能进行从放射了CW激光的放射点至激光束反射的空间光点为止的距离测量的处理的结构即可，可以使用任意结构。

台旋转机构部13具备使旋转台旋转的驱动机构，例如旋转操纵器，使旋转台以第一旋转轴为旋转中心而以规定的第一旋转轴旋转速度旋转。在本实施方式中，使用旋转台作为使激光扫描器11旋转的机构。然而，在本实施方式中，只要能够使激光扫描器11以规定的第一旋转轴为中心旋转即可，可以使用利用固定用具直接固定于第一旋转轴之类的、相对于第一旋转轴安装固定台并设置于该固定台这样的旋转机构。

台旋转速度控制部14(第一旋转速度控制部)每隔后述的规定的角度范围，对台旋转机构部13进行控制来变更旋转台的第一旋转轴旋转速度。

激光脉冲放射控制部15(第二旋转速度控制部)控制激光扫描器11的激光脉冲的放射方向及激光脉冲的放射周期。在本实施方式中，从激光扫描器11分离地记载了激光脉冲放射控制部15的功能，但也可以在激光扫描器11内部设置激光脉冲放射控制部15。

聚类部16在上述检测空间中，将检测对象的检测不需要的地面的空间光点的点组除去。

另外，聚类部16将地面的空间光点除去，对于表示立体性的立体物的空间光点的点组，进行基于欧几里得距离的聚类。在此，聚类部16生成人类、壁面、树木等各种大小的立体物的簇。

检测对象检测部17对于聚类部16生成的簇来生成包围盒，通过包围盒从簇(多个检测对象的空间光点的点组的一块)提取检测对象单位的分离簇。而且，检测对象检测部17分别提取各分离簇中的空间光点的点组的特征值，通过提取的特征值，将分离簇的空间光点的点组表示的检测对象分类成人类与人类以外的立体物。

追踪部18例如对于被分类为人类的分离簇，使用卡尔曼滤波器进行位置的规定的时刻的预测。

并且，追踪部18进行该预测出的预测分离簇与新观测的分离簇的建立对应，进行各分离簇的追踪处理。在此，作为一例，追踪部18对于新观测到的分离簇，通过考虑了协方差矩阵的马氏距离与通过类似性预测到的预测分离簇建立对应。追踪部18输出检测对象的分离簇的三维空间的坐标信息。

旋转角度范围选择部19通过从追踪部18供给的检测对象的分离簇的三维空间的坐标信息，求出对于检测对象存在的区域放射激光脉冲的旋转台的旋转角度范围即检测旋转角度范围(第一实施方式的检测旋转角度范围为第一检测旋转角度范围)。而且，旋转角度范围选择部19将上述检测旋转角度范围以外的角度设为非检测旋转角度范围。

在存储部20中，预先分别写入并存储有检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的各自的第一旋转轴旋转速度。

台旋转速度控制部14参照存储部20，分别读出检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的各自的第一旋转轴旋转速度。然后，台旋转速度控制部14使用读出的第一旋转轴旋转速度，进行检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围内的各自的旋转角度的速度控制(例如，规定时间的旋转角度的变更量的控制)。

图2是说明通过激光扫描器11放射的激光脉冲而坐标点提取部12进行与检测对象物对应的空间光点的三维空间中的坐标的提取处理的图。坐标点提取部12通过来自作为检测对象物的建筑物、人类等立体物40(图3中的建筑物51、由包围盒50包围的人物等)及地面52的激光脉冲的反射光，来提取三维空间中的与检测对象物对应的空间光点。

另外，聚类部16进行从坐标点提取部12提取的空间光点的点组信息中除去检测对象物的立体物40的检测处理不需要的与地面52对应的空间光点(激光脉冲被地面反射的反射光的坐标点)的处理。

即，聚类部16将取得的空间光点的点组向二维的网格映射投影，求出形成网格映射的各单元格的空间光点的高度的数值(z轴坐标值)的最高点与最下点的差量。并且，聚类部16判定为在求出的差量为预先设定的阈值以下的单元格不存在呈立体形状的检测对象。然后，聚类部16将不存在呈立体形状的检测对象的单元格中投影的空间光点从坐标点提取部12检测到的点组中删除。此外，在本实施方式中，呈立体形状的检测对象存在的单元格中的地面52的空间光点也除去，因此求出将关注点与相邻的附近的4个空间光点分别连接的连接线(环)的相对于二维平面的斜度。并且，在与4个空间光点的连接线的斜度为规定的斜度以下时，将关注点的空间光点除去，由此从取得的空间光点的点组中进行作为检测对象物的立体物40的检测处理不需要的与地面52对应的空间光点的除去。

图3是说明将与地面(符号52)对应的空间光点除去后的点组的空间光点的各自的聚类处理的图。如已经说明那样，聚类部16在表示立体形状的检测对象物(由符号50的包围盒包围的人物、建筑物51)的空间光点的点组中，通过三维空间的各空间光点间的欧几里得距离，进行点组的各自的空间光点的聚类处理。在上述的处理中，人类自不必说，在壁面或树木等的环境内也包含立体形状的各种大小的物体。在该人类以外的立体形状的物体的附近存在有人类时，或者多个人类并排步行时等，聚类部16在簇间的距离近的情况下，将多个簇汇总为一块的同一复合簇。

因此，在本实施方式中，聚类部16进行主分量分析及使用了包围盒(例如，图3中的符号50)的簇的分离。聚类部16对于生成的簇，为了将多个簇成为一块的复合簇以同一基准分离成各个分离簇而进行主分量分析。聚类部16通过该主分量分析，通过对于协方差矩阵的固有值分解能够得到主分量(主分量轴)。主分量轴是例如人类的身高的高度方向、人类的身体的前后的厚度方向、人类的身体的横宽方向这3个轴。聚类部16使各簇以算出的主分量轴为基础，使用以传感器原点为基准的旋转矩阵旋转，由此使主分量轴的方向一致，从而将各簇进行普遍化。传感器原点是激光扫描系统的三维空间的中心点。

对于进行了主分量分析的簇，通过形成包围盒来检测簇的大小，通过由人类的身高的高度方向及人类的身体的横宽方向的主分量轴而形成的面、包围盒，来决定将复合簇分离成各分离簇的分离面。在此，包围盒是包括三维形状的物体的交界面，通过将三维空间的交界内的区域作为矩形的盒来处理，为了容易地表现而使用三维形状的物体的高度、厚度及宽度。

如上所述，聚类部16通过使用主分量分析和包围盒，进行从坐标点提取部12得到的点组的各空间光点的聚类的处理，得到分离簇。

图4是说明检测对象检测部17检测特征值而从簇的三维点组中进行簇的分类的处理的图。图4(a)示出在从坐标点提取部12得到的点组的簇中，表示人类的空间光点的三维点组。

另一方面，图4(b)示出在从坐标点提取部12得到的点组的分离簇中，表示人类以外的三维形状的物体的空间光点的三维点组。

虽然人类具有身高的高度、服装的颜色等各种外观，但是人类保有的形状的外观在所有的人类中都同样，经常性的特征没有显著的差别。

因此，检测对象检测部17从分离簇的三维点组中提取该三维点组的三维形状的形状信息作为特征值。然后，检测对象检测部17使用提取到的特征值，从将点组聚类后的各分离簇之中，提取与人类对应的分离簇。检测对象检测部17使用从预先检测的作为检测对象的人类等的形状信息中提取到的特征值，使用SVM(Support Vector Machine:支持向量机)进行学习，得到检测对象物的各个参照特征值作为学习数据。检测对象检测部17将从三维点组提取到的提取特征值与参照特征值进行比较，根据提取特征值与参照特征值的类似度等，进行将三维点组分类成例如人类或人类以外的处理。

图5是说明追踪部18进行的簇的三维点组的追踪处理的图。追踪部18如已经记载那样，将通过卡尔曼滤波器等预测到的预测分离簇与从新测定的点组中提取的分离簇进行比较，进行各分离簇与预测分离簇的建立对应。即，在作为检测对象的实际世界的空间中，在由于障碍物或其他的人类的存在而产生的遮挡的影响下，难以始终取得分离簇中的全部三维点组。因此，追踪部18为了稳定地检测作为人类的分离簇而进行上述的追踪处理。由此，追踪部18将各时间得到的分离簇建立关联，能够得到作为同一分离簇的，即作为分离簇的人类的移动轨迹。在图5中，示出时刻从t＝0每隔4秒直至t＝32(秒)为止检测到的人类的移动轨迹。

图6是说明旋转台的旋转与激光扫描器11的激光脉冲的放射方向的关系的图。如上所述，台旋转速度控制部14对台旋转机构部13进行控制，使旋转台100相对于第一旋转轴P1(Z轴)以规定的第一旋转轴旋转速度以旋转台面与由X轴及Y轴构成的二维平面平行的方式旋转(以下，称为公转)。在此，X轴、Y轴及Z轴分别正交，形成本实施方式的激光扫描系统的作为检测空间的三维空间。而且，激光扫描器11绕着第一旋转轴P1公转，使放射激光脉冲LP的放射方向H相对于第二旋转轴P2(z轴)以规定的第二旋转轴旋转速度旋转(以下，称为自转)。x轴、y轴及z轴分别正交，形成表示激光脉冲LP的放射方向的自转的三维空间。

在二维平面105，通过使放射方向H以第二旋转轴P2为旋转中心自转而形成圆101。在此，激光扫描器11以使形成圆101的二维平面105相对于旋转台100的第一旋转轴P1具有规定的第三角度θ3的角度的方式以规定的第二旋转轴旋转速度周期性地变更激光脉冲的放射方向(使放射方向以第二旋转轴为中心旋转)。第三角度θ3在本实施方式中为30°。放射方向是第二旋转轴中的照射激光脉冲的旋转角度。第二旋转轴P2以成为上述规定的设为第三角度θ3的第一角度θ1的方式，对第一旋转轴P1进行设定。这种情况下，作为一例而第二角度θ2设定为90度。

如图6所示，台旋转速度控制部14例如使检测旋转角度范围与非检测旋转角度范围内的角度变化不同，由此控制旋转速度的变更。例如，检测旋转角度范围内的每规定时间旋转n°的情况下，每规定时间在非检测旋转角度范围内会旋转α×n°(α>1)。由此，台旋转速度控制部14使旋转台的检测旋转角度范围内的第一旋转轴旋转速度下降，使非检测旋转角度范围内的旋转速度上升。由此，在检测旋转角度范围内，激光脉冲的放射密度增加。在非检测旋转角度范围内，激光脉冲的放射密度下降。

由此，检测旋转角度范围相对于非检测旋转角度范围而需要α倍的密度。激光扫描器11在检测旋转角度范围内每旋转n°，而且，在非检测旋转角度范围内每旋转α×n°，使激光脉冲LP的放射方向H沿着圆101的圆周旋转1圈。即，激光扫描器11通过步进动作，每当变更n°或α×n°角度时，在变更后的角度下，使激光脉冲LP的放射方向H沿着圆101的圆周旋转一圈。

在本实施方式中，激光脉冲的放射方向的旋转由设置在激光扫描器11内的旋转机构(第二旋转机构)进行。该旋转机构的一结构是使放射激光脉冲的激光头以第二旋转轴为中心轴旋转，来变更激光脉冲的放射方向的结构。而且，旋转功能的另外的结构可以是在将激光头的位置固定的状态下，通过多角镜或数字微镜器件使从激光头放射的激光脉冲的放射方向反射而进行变更的结构。特别是在使用了数字微镜器件的情况下，由于数字微镜器件为微小的半导体器件，因此激光扫描器11能够小型化。在该数字微镜器件中，调整数字微镜的角度，将从激光头放射的激光脉冲的放射方向变更为对规定的扫描范围(扫描面)进行扫描。而且，在使用该数字微镜器件的情况下，为了使放射方向的变更幅度小而优选设置多个激光器与数字微镜器件的组。由此，所需的激光脉冲的扫描范围通过所需最小限度的激光头与数字微镜器件的组合的结构能够调整。因此，激光扫描系统能够小型且轻量地实现，而且，成为在成本方面上也优选的结构。

图7是表示使旋转台以0°至360°的旋转角度范围公转并使激光脉冲的放射方向以0°至270°的旋转角度范围自转时的激光脉冲的放射面的图。该放射面在图6的分别通过X轴、Y轴及Z轴形成的三维的检测空间中表示。

该图7示出从激光扫描器11放射的激光脉冲的等距离下的放射面，因此成为球形状的放射面。即，激光脉冲以激光扫描器的放射点为原点(也是本实施方式的三维空间的原点)，以球面为放射面而照射的距离伸长。

因此，坐标点提取部12根据放射激光脉冲的放射方向(根据公转下的旋转角度及自转下的旋转角度而决定的方向)、从原点至空间光点的测距，能够求出三维空间的坐标。

即，在上述的第一旋转轴P1与第二旋转轴P2的关系下，坐标点提取部12在求出空间光点时，使由x轴、y轴及z轴构成的三维空间的激光脉冲的放射方向对应于放射了激光脉冲的时点的公转下的旋转台的旋转角度，坐标变换成由X轴、Y轴及Z轴构成的三维空间的激光脉冲的放射方向。

然后，坐标点提取部12算出该坐标变换后的放射方向的至激光脉冲的反射点的距离，求出由X轴、Y轴及Z轴构成的三维空间的该激光脉冲的空间光点的坐标值。

图8是表示对应于旋转台的旋转速度而变化的激光脉冲的放射密度的图。图8(a)示出以1Hz的旋转速度使旋转台旋转时放射出的激光脉冲的轨迹。图8(b)示出以0.5Hz的旋转速度使旋转台旋转时放射出的激光脉冲的轨迹。图8(c)示出以0.1Hz的旋转速度使旋转台旋转时放射出的激光脉冲的轨迹。

分别根据上述的图8(a)、图8(b)及图8(c)可知，每当旋转速度下降时，规定的旋转角度范围(作为检测旋转角度范围而设定的旋转角度范围)的照射的激光脉冲的放射的密度上升。旋转速度的下降通过使规定时间的旋转台的旋转角度的变化量比非检测旋转角度范围减小来实现。

图9是分别说明旋转台的旋转中的检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的图。

检测旋转角度范围在三维空间中，表示对于检测到检测对象物200的检测区域照射激光脉冲的旋转台100的角度范围。

即，在图9中，在旋转台100的旋转中，在激光扫描器11相对于检测对象物200而距离接近的状态时，向检测对象物200的检测区域放射激光脉冲的放射方向是从放射方向LDL1至放射方向LDL2的范围。而且，在旋转台100的旋转中，在激光扫描器11距检测对象物200的距离分离的状态时，向检测对象物200的检测区域照射激光脉冲的放射方向是从放射方向LDL3至放射方向LDL4的范围。

在图9中，旋转角度设为与旋转台的面平行的由X轴及Y轴构成的二维平面中的X轴与线LL所成的角度，该线LL是将第一旋转轴P1与圆101的中心连结的线段向由X轴及Y轴构成的上述二维平面投影而得到的线。向从放射方向LDL1至放射方向LDL2的范围照射激光脉冲时的检测旋转角度范围是角度β1至角度(β1+γ)。另一方面，向从放射方向LDL3至放射方向LDL4的范围照射激光脉冲时的检测旋转角度范围是角度β2至角度(β2+γ)。

因此，图9中的检测旋转角度范围σ成为β1≤σ≤(β1+γ)和β2≤σ≤(β2+γ)这各自的2个角度范围。通过使该检测旋转角度范围σ的旋转台100的旋转速度下降而使检测旋转角度范围σ的激光脉冲的照射密度增加。上述β1≤σ≤(β1+γ)和β2≤σ≤(β2+γ)这各自的2个角度范围以外成为非检测旋转角度范围。

图10是表示与旋转台的旋转速度对应的检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围的各自的激光脉冲的放射密度的图。对应于图9的激光脉冲的从放射方向LDL1至放射方向LDL2的范围所对应的β1≤σ≤(β1+γ)和激光脉冲的从放射方向LDL3至放射方向LDL4的范围所对应的β2≤σ≤(β2+γ)这各自的2个检测旋转角度范围，可知检测到检测对象物200的检测区域S的激光脉冲的放射密度与非检测旋转角度范围相比增加。如图10所示，能够使检测到检测对象物200的检测区域的激光脉冲的放射密度与其他的区域相比变密(提高)，检测旋转角度范围的空间光点的点组的密度增加。通过该点组的密度的增加，检测对象检测部17能够更高精度地提取各分离簇的空间光点的点组的特征值。其结果是，检测对象检测部17能够提高通过提取到的特征值而将分离簇的空间光点的点组表示的检测对象分类成人类与人类以外的立体物的精度，或者能够提高辨别要检测的检测对象的精度。

如上所述，本实施方式通过检测对象的存在而可变地控制旋转台的第一旋转轴旋转速度。通过该结构，本实施方式能够提高对于检测对象放射的激光脉冲的密度，例如能够提高与图7所示的检测旋转角度范围对应的激光脉冲的放射区域D的检测对象的检测精度。

另外，本实施方式可以构成为，在物体的形状复杂或者多个物体密集的场所，通过检测复杂的形状及多个物体的密集，如已经叙述那样，来控制检测旋转角度范围及非检测角度范围的各自的旋转台的旋转速度。即，本实施方式将检测到复杂的形状及多个物体密集的旋转角度范围设为检测旋转角度范围，与非检测角度范围相比使旋转台的第一旋转轴旋转速度下降。本实施方式使向检测旋转角度范围放射的激光脉冲的密度提高，使对于其他的区域放射的激光脉冲的密度下降。由此，本实施方式对于需要高精度的检测处理的区域，设定检测旋转角度范围，能够使资源集中来取得充分的信息。

另外，本实施方式如上所述，说明了以第一旋转轴为中心而在360度的范围的全部旋转角度下放射激光脉冲的情况。然而，以第一旋转轴为中心，虽然以第一旋转轴旋转速度进行旋转，但也可以是设定需要检测对象的检测的任意的旋转角度的范围即所需放射旋转角度范围，仅通过该所需放射旋转角度范围的弧进行往复的旋转来放射激光脉冲的结构。在该所需放射旋转角度范围的弧中，分别设定已经说明的检测旋转角度范围及非检测角度范围。这种情况下，激光脉冲放射控制部15仅在旋转台的旋转角度为所需放射旋转角度范围时，对于激光扫描器11进行使其放射激光脉冲的控制。

另外，在本实施方式中，如上所述，说明了对应于通过激光脉冲检测到的检测对象的三维空间的位置而求出检测旋转角度范围的结构。然而，也可以根据CCD(ChargeCoupled Devices：电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)等的拍摄装置的拍摄图像，求出三维的检测空间中的检测对象存在的区域即检测对象存在区域，对应于该检测对象存在区域来求出检测旋转角度范围。这种情况下，检测对象检测部17根据通过上述拍摄装置拍摄到的拍摄图像，将拍摄图像的图像空间的检测对象的坐标相对于检测空间进行坐标变换，对应于该坐标变换后的检测对象存在区域，求出检测旋转角度范围。

<第二实施方式>

本发明的第二实施方式的激光扫描系统的结构与第一实施方式的图1的结构相同。以下，仅说明第二实施方式的激光扫描系统与第一实施方式不同的动作。

在第一实施方式中，使激光扫描器11的激光脉冲的放射方向相对于第二旋转轴旋转的第二旋转轴旋转速度设为固定(恒定速度)而进行了说明。

在第二实施方式中，对应于检测到检测对象的检测区域，除了相对于第一旋转轴的旋转角度下的检测旋转角度范围(以下，称为第一检测旋转角度范围)和非检测角度范围(第一非检测角度范围)各自之外，在相对于第二旋转轴的旋转角度下也设置第二检测旋转角度范围和第二非检测角度范围。第二检测角度范围表示与激光扫描器中的检测对象存在的区域对应的、相对于第二旋转轴而激光脉冲的放射方向旋转的旋转角度范围。另一方面，第二非检测角度范围表示与激光扫描器的检测对象不存在的区域对应的、相对于第二旋转轴而激光脉冲的放射方向旋转的旋转角度范围。

旋转角度范围选择部19根据从追踪部18供给的检测对象的分离簇的三维空间的坐标信息，求出对于检测对象存在的区域放射激光脉冲的旋转台的相对于第一旋转轴的公转的旋转角度范围即第一检测旋转角度范围、激光脉冲的放射方向的相对于第二旋转轴的自转的旋转角度范围即第二检测旋转角度范围。另一方面，旋转角度范围选择部19将上述第一检测旋转角度范围以外的相对于第一旋转轴的公转的旋转角度设为第一非检测旋转角度范围，将上述第二检测旋转角度范围以外的相对于第二旋转轴的自转的旋转角度设为第二非检测旋转角度范围。

台旋转速度控制部14(第一旋转速度控制部)分别在第一检测旋转角度范围和第一非检测旋转角度范围，控制台旋转机构部13来变更旋转台的第一旋转轴旋转速度。

另外，激光脉冲放射控制部15(第二旋转速度控制部)分别在第二检测旋转角度范围和第二非检测旋转角度范围内变更激光扫描器11的激光脉冲的放射方向的第二旋转轴旋转角度。

在此，激光脉冲放射控制部15在第二检测旋转角度范围内，与第二非检测旋转角度范围相比减慢第二旋转轴旋转速度，与第一检测旋转角度范围同样，使第二检测旋转角度范围的激光脉冲的放射密度增加。减慢第二旋转轴旋转速度表示与第二非检测旋转角度范围相比减小规定时间的激光脉冲的放射方向的旋转角度的变化量的情况。

另外，只要是能够使第二检测旋转角度范围的激光脉冲的放射密度增加的放射条件即可，也可以进行使第二检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度比第二非检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度加快的控制。例如，作为放射条件，是使第二检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度比第二非检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度快，并向第二检测旋转角度范围内的与前一个的照射激光脉冲的位置不同的位置照射下一激光脉冲的条件。可以通过进行成为该放射条件的激光脉冲的照射的控制，使第二检测旋转角度范围的激光脉冲的放射密度比第二非检测旋转角度范围增加。此时，台旋转速度控制部14与激光扫描器11的放射方向的旋转角度为放射激光脉冲的旋转角度范围的旋转结束的定时同步地变更公转的旋转角度。

如上所述，激光脉冲放射控制部15与公转的旋转角度为第一检测旋转角度范围时同步地，进行第二检测旋转角度范围和第二非检测旋转角度范围的各自的第二旋转轴旋转速度的控制。

即，在存储部20预先分别写入并存储有第一检测旋转角度范围及第一非检测旋转角度范围的各自的第一旋转轴旋转速度、第二检测旋转角度范围及第二非检测旋转角度范围的各自的第二旋转轴旋转速度。

台旋转速度控制部14参照存储部20，分别读出第一检测旋转角度范围及第一非检测旋转角度范围的各自的第一旋转轴旋转速度。然后，台旋转速度控制部14通过读出的第一旋转轴旋转速度，进行第一检测旋转角度范围及第一非检测旋转角度范围的各自的旋转角度的速度控制(例如，规定时间的旋转角度的变更量的控制)。

另外，激光脉冲放射控制部15参照存储部20，分别读出第二检测旋转角度范围及第二非检测旋转角度范围的各自的第二旋转轴旋转速度。然后，激光脉冲放射控制部15根据读出的第二旋转轴旋转速度，进行第二检测旋转角度范围及第二非检测旋转角度范围的各自的旋转角度的速度控制(例如，规定时间的旋转角度的变更量的控制)。

如上所述，本实施方式可以将三维的检测空间的放射激光脉冲的放射面区域(例如，图7的三维空间的放射区域E)设为通过第一检测旋转角度范围和第二检测旋转角度范围设定的点状的区域，设定作为使激光脉冲的放射密度增加的区域。因此，本实施方式与第一实施方式的放射面区域(例如，图7中的三维空间的放射区域D)相比，能够使对检测对象进行检测用的作为资源的激光脉冲的照射更为集中，能够比第一实施方式更详细地对检测对象进行检测。

另外，激光脉冲放射控制部15可以与公转的旋转角度为第一检测旋转角度范围的情况不同步，在全部的公转的角度范围内，进行第二检测旋转角度范围和第二非检测旋转角度范围的各自的第二旋转轴旋转速度的控制。

另外，本实施方式说明了在激光扫描器11中，在变更第二检测旋转角度范围的激光脉冲的放射方向的旋转速度时，在使旋转角度以规定的变更量变化之后放射激光脉冲的结构。

然而，本实施方式可以设为如下的结构：不是通过调整旋转角度的变更量使规定的旋转角度范围的激光脉冲的放射密度增加，而是使第二旋转轴旋转速度恒定，以在成为了规定的旋转角度时放射激光脉冲的方式控制放射激光脉冲的定时自身。即，本实施方式可以设为使激光脉冲的放射方向的规定的时间的放射次数增加而使第二检测旋转角度范围的激光脉冲的放射密度增加的结构。

<第三实施方式>

在第一实施方式及第二实施方式中，在旋转台设置了1个激光扫描器，但也可以设为在旋转台设置2个或3个以上的多个激光扫描器(第一实施方式或第二实施方式的激光扫描器11)的结构。图11是表示本发明的第三实施方式的激光扫描系统的构成例的图。该图11中的第三实施方式的激光扫描系统具备激光扫描器11_1、11_2及11_3、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17、追踪部18、旋转角度范围选择部19及存储部20。而且，数据总线300是在激光扫描器11_1、11_2及11_3、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17、追踪部18、旋转角度范围选择部19及存储部20的各自之间传递数据及控制信号的数据总线。

在图11的第三实施方式的激光扫描系统中，对于与第一实施方式的结构同样的结构，标注同一符号。不同点在于取代1个激光扫描器11而设置与该激光扫描器11同样的结构的激光扫描器11_1、11_2及11_3。

例如，在图11的结构中，在将3个激光扫描器11_1、11_2及11_3分别配置于旋转台的情况下，以第一旋转轴为中心在成为三次对称的位置分别配置3个激光扫描器11_1、11_2、11_3。

上述3个激光扫描器11_1、11_2及11_3分别是与已经说明的激光扫描器11同样的结构，进行同样的动作。

另外，在将3个激光扫描器11_1、11_2及11_3分别在旋转台配设于三次对称的位置的情况下，台旋转速度控制部14进行使公转中的放射激光脉冲的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中不会成为相同的旋转角度的控制。即，台旋转速度控制部14基于3个激光扫描器的各自的放射激光脉冲的旋转角度在同一位置设定为不重叠的旋转角度的变化量，通过第一旋转轴旋转速度使旋转台旋转。由此，分别通过3个激光扫描器11_1、11_2及11_3，与第一实施方式相比激光脉冲的放射密度成为3倍，即空间光点的密度成为3倍，从而能够提高检测对象的检测的精度。

另外，旋转角度范围选择部19分别对于激光扫描器11_1、11_2及11_3，如已经在第一实施方式中说明那样，对应于检测到检测对象的检测空间的位置，分别求出第一检测旋转角度范围。

并且，台旋转速度控制部14在对于激光扫描器11_1、11_2及11_3分别设定的第一检测旋转角度范围内，进行减慢第一旋转轴旋转速度的控制。

由此，本实施方式能够增加对于第一检测旋转角度范围的激光脉冲的放射密度。即，本实施方式对于图7的检测空间的激光脉冲的放射区域D，能够增加激光脉冲的放射密度。

在此，台旋转速度控制部14即使在第一检测旋转角度范围内使第一旋转轴旋转速度下降的情况下，通过上述的控制也能使旋转台旋转。即，台旋转速度控制部14基于将公转中的放射激光脉冲的3个激光扫描器的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中以不会成为相同的旋转角度的方式设定的旋转角度的变化量，使旋转台旋转。

另外，本实施方式也可以如第二实施方式那样设为分别在根据检测对象的检测空间的位置而求出的第一检测旋转角度范围及第二检测旋转角度范围中，进行分别减慢第一旋转轴旋转速度、第二旋转轴旋转速度的控制的结构。本实施方式在该结构中，在三维的检测空间中也能够增加规定的区域(图7的放射区域E)的激光脉冲的放射密度。在增加该放射密度时，台旋转速度控制部14也基于将公转中的放射激光脉冲的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中以不会成为相同的旋转角度的方式设定的旋转角度的变化量，使旋转台以第一旋转轴为中心公转。

如上所述，本实施方式在激光脉冲的放射方向的第二旋转轴旋转速度恒定的结构的情况下，以检测旋转角度范围的旋转台的第一旋转轴旋转速度比第一非检测旋转角度范围减慢，且多个激光扫描器的放射激光脉冲的旋转角度不会成为相同的方式，可变地控制旋转角度的变化量。由此，本实施方式能够使对于检测对象存在的区域(图7中的放射区域D)放射的激光脉冲的密度比第一实施方式提高，从而能够提高检测对象的检测精度。

另外，本实施方式在变更第二检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度的结构的情况下，以使多个激光扫描器的各自的放射激光脉冲的旋转角度不会成为相同的方式，以由于检测对象的存在而减慢的方式可变地控制第一检测旋转角度范围的旋转台的第一旋转轴旋转速度。并且，本实施方式使各个激光扫描器的第二检测旋转角度范围的第二旋转轴旋转速度与第二检测旋转角度范围相比下降，由此能够使三维的检测空间的检测对象存在的规定的区域(图7中的放射区域E)的激光脉冲的放射密度点状地增加，从而能够提高检测对象的检测精度。

另外，上述的第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式分别在上述的说明中以搭载于在地面行驶的机动车或机器人等的结构为一例，但是并不局限于此，可以搭载于飞翔体(例如，通过无线进行操纵的无人的飞行物体等)，在空中，进行将该飞翔体的周围的三维空间全部作为对检测对象进行检测的检测空间的运用。而且，第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式分别可以搭载于潜水艇等，将水中的潜水艇的周围的三维空间全部与上述的空中的情况同样地作为对检测对象进行检测的检测空间。

另外，上述的第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式分别是检测对象检测部17将利用聚类部16生成的分离簇作为检测对象而分类成人类和人类以外的立体物并追踪人类。然而，上述的第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式分别在立体物的分离中使用的特征值的基准并不局限于人类的情况不言自明。上述的第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式分别可以将对簇进行分离的特征值的基准设定为对应于人类以外的多个立体物，并将设定的多个种类的立体物分别作为检测对象。

<第四实施方式>

图12是表示本发明的第四实施方式的激光扫描系统的构成例的图。上述的第一实施方式至第三实施方式以检测对象静止的状态为前提进行了激光脉冲的照射的控制。本实施方式是以检测对象移动的情况为前提进行激光脉冲的照射的控制的结构。第四实施方式的激光扫描系统1具备激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14A、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17A、追踪部18A、存储部20、三维复原部21、对象物体提取部22及旋转角度范围推定部23。而且，数据总线300A是在激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14A、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17A、追踪部18A、存储部20、三维复原部21、对象物体提取部22及旋转角度范围推定部23的各自之间传递数据及控制信号的数据总线。在第四实施方式中，关于与第一实施方式同样的结构，标注同一符号。以下，说明与第一实施方式不同的结构及动作。

检测对象检测部17A在本实施方式中，与第一实施方式同样地提取检测对象单位的分离簇。第一实施方式分类成人类与人类以外的立体物。然而，本实施方式提取预先设定的形状及状态例如停止状态或移动状态等的物体作为照射了照射密度与其他相比为高密度的激光脉冲的对象的物体(以下，称为对象物体)的候补(以下，称为对象物体候补)。

追踪部18A使用卡尔曼滤波器，进行提取的对象物体候补的各自的规定的时刻的位置的预测。在此，追踪部18A除了第一实施方式的追踪部18的处理之外，还进行对象物体候补的分离簇是否移动的检测。即，追踪部18A进行对象物体候补是处于静止状态还是处于移动状态的判定。

三维复原部21分别使用旋转矩阵及平移矩阵进行坐标点提取部12生成的空间光点的坐标值的坐标变换。三维复原部21从检测空间坐标系坐标变换成规定的基准的三维的坐标系即基准坐标系。旋转矩阵及平移矩阵分别作为已知的矩阵，从外部装置向激光扫描系统供给。在此，检测空间坐标系是照射了激光的时点的激光扫描系统的检测空间的三维的坐标系，是以图6的Z轴上的点为原点的三维的坐标系。而且，本实施方式的基准坐标系是例如示出激光扫描系统的位置的、作为其他的装置管理的管理空间的世界坐标系。在此，三维复原部21每生成坐标点时，将生成的上述空间光点的坐标值从检测空间坐标系坐标变换成基准坐标系。由此，本实施方式的激光扫描系统能够向管理空间的世界坐标系附加激光扫描系统检测到的对象物体的三维形状。

另外，上述的检测对象检测部17A及追踪部18A分别在旋转台以0°至360°的旋转角度范围公转一圈的时点，即向与扫描范围对应的检测空间整体照射了激光脉冲的时点，进行对检测对象进行检测的处理。激光脉冲通过旋转台公转一圈而以规定的密度向扫描范围照射。检测对象检测部17A在基准坐标系中，得到表示激光扫描系统的周围的三维形状的空间光点的各自的坐标值。检测对象检测部17A进行从该三维形状提取分离簇的处理。

对象物体提取部22根据追踪部18A的追踪处理的结果，从对象物体候补之中，提取与预先设定的提取条件对应的对象物体。在此，提取条件是照射密度与其他相比高密度地照射激光脉冲的对象物体的提取用的、预先由使用者任意地设定的条件。对象物体是检测对象之中想要特别详细地取得物体的三维形状及动向的检测对象。

旋转角度范围推定部23对于对象物体，照射密度比其他的区域高密度地照射激光脉冲。因此，旋转角度范围推定部23推定旋转台的旋转角度范围(第一旋转轴的旋转角度范围)的检测旋转角度范围作为对象物体存在的角度范围。旋转角度范围推定部23将对象物体作为检测对象物200，在对象物体静止的情况下，进行与已经在第一实施方式中使用图1说明的旋转角度范围选择部19同样的动作。在此，旋转角度范围推定部23求出以该对象物体存在的旋转角度范围(图9的β1≤σ≤(β1+γ)和β2≤σ≤(β2+γ))为照射范围的检测旋转角度范围。

另一方面，旋转角度范围推定部23在对象物体移动的情况下，分别根据对象物体的当前的位置、追踪部18推定的对象物体的移动速度、表示在当前时点照射激光脉冲的角度方向的第一旋转轴的旋转角度、第一旋转轴旋转速度，通过规定的运算式来推定检测旋转角度范围。即，旋转角度范围推定部23根据对象物体及激光扫描系统间的相对距离、对象物体及第一旋转轴旋转速度间的相对速度，求出激光脉冲的照射方向追随对象物体的时间。旋转角度范围推定部23推定求出的时间的对象物体的位置，并求出与该位置对应的第一旋转轴的旋转角度的范围作为检测旋转角度范围。而且，旋转角度范围推定部23在第一旋转轴的旋转角度范围内，将检测旋转角度范围以外的角度范围作为非检测旋转角度范围。

并且，旋转角度范围推定部23将检测旋转角度范围及非检测旋转角度范围分别向台旋转速度控制部14A输出。此时，旋转角度范围推定部23在对象物体移动的情况下，需要使检测旋转角度范围追随对象物体的移动。因此，旋转角度范围推定部23使移动的对象物体的旋转台的沿旋转方向的移动速度与使检测旋转角度范围移动的速度的速度差即相对速度为“0”，求出将来的每单位时间的检测旋转角度范围。旋转角度范围推定部23将求出的检测旋转角度范围向台旋转速度控制部14A输出。台旋转速度控制部14A对应于每单位时间供给的检测旋转角度范围，使第一旋转轴旋转速度下降为预先设定的转速，使激光脉冲的照射密度为高密度。另一方面，台旋转速度控制部14A使上述检测旋转角度范围外的非检测旋转角度范围的第一旋转轴旋转速度上升为预先设定的转速，由此降低激光脉冲的照射密度。

如上所述，本实施方式是以包含对应于上述提取条件而检测到的对象物存在的区域的方式，设定作为使激光脉冲的照射密度比其他的角度范围高的检测旋转角度范围的结构。其结果是，本实施方式能够提高与提取条件对应的对象物体的三维形状等的检测精度。

另外，本实施方式与对于静止的检测对象设定检测旋转角度范围的第一实施方式不同，以对象物体移动的情况为前提，来推定规定的时刻的对象物体的移动位置。由此，本实施方式以追随于对象物体的移动而在检测旋转角度范围包含对象物体的方式，进行使该检测旋转角度范围可变的控制。本实施方式对于旋转台的第一旋转轴旋转速度，每单位时间进行使检测旋转角度范围可变的控制。因此，本实施方式始终将移动的对象物体包含于检测旋转角度范围，使放射的激光脉冲的照射密度为高密度，能够提高检测旋转角度范围的对象物体的三维形状等的检测精度。

另外，在第二实施方式中记载有使激光脉冲的照射方向相对于第二旋转轴旋转的第二旋转轴旋转速度对应于对象物体的位置并使第二检测旋转角度范围可变的结构。本实施方式可以与第二实施方式同样地设为使第二旋转轴旋转速度对应于对象物体的位置并使第二检测旋转角度范围可变的结构。本实施方式对应于对象物移动的状态，与本实施方式的检测旋转角度范围(第一检测旋转角度范围)同样，每单位时间推定对象物体的移动位置，对应于该对象物体的移动位置来求出第二检测旋转角度范围。由此，本实施方式每单位时间更新第二检测旋转角度范围，使第二检测旋转角度范围追随于对象物体的移动。

通过该结构，本实施方式将三维的检测空间中的照射激光脉冲的照射面区域设为通过第一检测旋转角度范围和第二检测旋转角度范围设定的点状的区域。即，本实施方式例如图7的三维空间的放射区域E那样设定作为使激光脉冲的照射密度增加的点区域。本实施方式以使移动的对象物体包含于点区域的方式进行使该点区域追随对象物体而移动的控制。根据该结构，本实施方式相对于上述的第四实施方式，能够使用于检测移动的对象物体的作为资源的激光脉冲的照射集中于移动的对象物体。本实施方式与仅控制第一旋转轴旋转速度的情况相比，能够更详细地检测对象物体的三维形状。

<第四实施方式的应用例>

图13是表示第四实施方式的相对于检测旋转角度范围的激光脉冲的照射密度的调整结果的一例的图。第四实施方式如上所述从检测对象之中通过提取条件来提取对象物体，进行使向提取的对象物体照射的激光脉冲的照射密度为高密度的控制。在该应用例中，提取对象物体的提取条件是静止的物体且处于距激光扫描系统分离了3m的位置的检测对象。图13(a)的图像中的对象物候补901、902及903配置在激光扫描系统950(图12所示的结构的激光扫描系统)的附近。图13(b)是表示从激光扫描系统950分别至对象物候补901、902及903的距离的俯视图。图13(c)示出对象物候补902被提取作为对象物，包含对象物候补902的位置的区域的第一旋转轴的旋转角度范围设为激光扫描系统的检测旋转角度范围，进行了激光脉冲的照射的情况。图13(c)示出对于对象物候补902的激光脉冲的照射密度与比该对象物候补902接近激光扫描系统950的对象物候补903相比，将照射的激光脉冲的照射密度控制成高密度的情况。由此，从图13的应用例可知，第四实施方式对应于提取条件进行对象物的提取，对于提取到的对象物使激光脉冲的照射密度成为比其他的区域高的密度，能进行对象物的详细的检测。

<第五实施方式>

图14是表示本发明的第五实施方式的激光扫描系统的构成例的图。在图14中，第五实施方式的激光扫描系统1具备激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14A、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17A、追踪部18A、存储部20、三维复原部21B、对象物体提取部22、旋转角度范围推定部23B、姿势推定部24及环境匹配部25。而且，数据总线300B是在激光扫描器11、坐标点提取部12、台旋转机构部13、台旋转速度控制部14A、激光脉冲放射控制部15、聚类部16、检测对象检测部17A、追踪部18A、存储部20、三维复原部21B、对象物体提取部22、旋转角度范围推定部23B、姿势推定部24及环境匹配部25的各自之间传递数据及控制信号的数据总线。

在第五实施方式中，关于与第四实施方式同样的结构，标注同一符号。以下，说明与第四实施方式不同的结构及动作。本实施方式与第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式同样，激光扫描系统自身搭载于以规定的移动速度移动的姿势及位置分别时序地变化的移动体。在此，移动体是例如车辆、人类、动物、飞翔体等。本实施方式对应于上述移动体的姿势及位置，对于对象物体的检测进行与移动体的姿势及位置对应的激光脉冲的照射的控制。由此，本实施方式与第一实施方式、第二实施方式及第三实施方式相比对象物的检测的精度进一步提高。

姿势推定部24以速率陀螺仪800测量的分别相对于x轴(侧倾轴)、y轴(俯仰轴)及z轴(横摆轴)的旋转角(检测旋转角)，来推定激光扫描系统(移动体)的姿势。速率陀螺仪800安装于移动体。姿势推定部24使用姿势及移动速度(后文详述)，根据移动距离进行移动体的位置的推定。本实施方式使用例如卡尔曼滤波器作为推定动态的系统的状态的滤波器，进行激光扫描系统的姿势及位置的推定。姿势推定部24使用来自速率陀螺仪800的检测旋转角及移动体的相位速度，利用卡尔曼滤波器时序地进行搭载于移动体的激光扫描系统的姿势及位置的推定。即，姿势推定部24使用上述卡尔曼滤波器来推定照射了激光脉冲的时点的激光扫描器的姿势及位置。而且，本实施方式作为使用卡尔曼滤波器进行姿势及位置的推定的结构进行了说明。然而，本实施方式只要是使用存在误差的观测值，能进行规定的动态的系统的姿势及位置的推定的无限脉冲响应滤波器即可，也可以使用卡尔曼滤波器以外的滤波器。

这样，在激光扫描系统移动的情况下，激光扫描系统的姿势及位置每当照射激光脉冲时发生变化。因此，每当照射激光脉冲时，激光扫描系统的检测空间坐标系被变更为原点及x轴、y轴及z轴的轴向不同的其他的检测空间坐标系。

因此，在对象物体的检测的处理中，照射激光脉冲而得到的空间光点的坐标值分别每当得到空间光点时，从不同的检测空间坐标系分别被坐标变换成相同的基准坐标系。而且，在第四实施方式中，作为基准坐标系，使用世界坐标系进行了说明。本实施方式的基准坐标系可以不使用世界坐标系而使用激光扫描系统启动时取得的检测空间坐标系(以下，表示为t0检测空间坐标系)。

姿势推定部24在被照射激光脉冲时，将通过卡尔曼滤波器推定的激光扫描系统的姿势及位置向三维复原部21B输出。

三维复原部21B在被照射激光的时间n，根据从姿势推定部24供给的姿势及位置，求出相对于基准坐标系的tn检测空间坐标系的原点的移动量及x轴、y轴及z轴的轴向的变化角度量。在此，tn检测空间坐标系是从激光扫描系统启动至经过时间n而照射了激光脉冲时的检测空间坐标系。并且，三维复原部21B根据得到的原点的移动量及x轴、y轴及z轴的轴向的变化角度量，求出旋转矩阵及平移矩阵。三维复原部21B通过求出的旋转矩阵及平移矩阵，将tn检测空间坐标系的空间光点的坐标值坐标变换为基准坐标系的坐标值。

由此，即使激光扫描系统的姿势及移动距离时序地变化，三维复原部21B也能够将照射了激光脉冲时的tn检测空间坐标系的空间光点的坐标值依次坐标变换为基准坐标系。

另外，三维复原部21B在激光扫描系统的旋转台公转一圈的时点，从根据对于该放射面照射的激光脉冲而得到的空间光点的坐标值组，依次生成表示激光扫描系统的周围的三维形状的三维点组的图像。图7所示的对于整个放射面(扫描范围整体)的激光脉冲的照射在旋转台的公转一圈下结束。并且，三维复原部21B每当对于整个放射面的激光脉冲的照射结束时，生成在该结束的时点m生成的三维点组(以下，称为m时点三维点组)。三维复原部21B将生成的m时点三维点组向环境匹配部25依次输出。

环境匹配部25提取在基准坐标系中静止的状态下取得的三维点组(以下，称为0时点三维点组)和m时点三维点组的各自的具有同一水平面的壁面(例如，建筑物的壁、围墙的壁等与平面垂直的面)。并且，环境匹配部25从0时点三维点组及m时点三维点组的各自的壁面提取该壁面的法线(法线向量)。然后，环境匹配部25求出m时点三维点组的壁面的法线与0时点三维点组的壁面的法线所成的角度(三维)，并将求出的2条法线所成的角度的信息(法线误差信息)向姿势推定部24输出(环境匹配处理)。环境匹配部25在从壁面的法线提取中，对于壁面的坐标点组进行法线推定处理(使用了主分量分析等的表面推定处理)，推定壁面的法线。

另外，姿势推定部24将从速率陀螺仪800以规定的周期供给的检测旋转角即x轴、y轴及z轴的各自的旋转角度与该时点的卡尔曼滤波器的推定的激光扫描系统的姿势进行比较。并且，姿势推定部24以使推定结果成为利用从速率陀螺仪800供给的检测旋转角求出的姿势的方式，调整进行卡尔曼滤波器的姿势推定的参数。

此外，姿势推定部24使用从环境匹配部25供给的法线误差信息，求出取得了0时点三维点组的时点和取得了m时点三维点组的时点m的激光扫描系统的姿势及位置的各自的差量。姿势推定部24根据求出的姿势及位置的各自的差量、取得了0时点三维点组的时点的姿势及位置，求出基准坐标系的时点m下的激光扫描系统的姿势及位置。

并且，姿势推定部24将基于从环境匹配部25供给的法线误差信息而生成的姿势及位置、该时点的卡尔曼滤波器的推定的姿势及位置进行比较。姿势推定部24以使卡尔曼滤波器的推定结果成为基于法线误差信息而生成的姿势及位置的方式调整卡尔曼滤波器的进行姿势及位置的各自的推定的参数。而且，姿势推定部24根据分别在时点m-1和时点m求出的位置，求出在时点m-1及时点m之间移动的移动距离。姿势推定部24将求出的移动距离除以时点m与时点m-1的时间差，求出移动速度，调整卡尔曼滤波器的参数。

旋转角度范围推定部23B对于提取的对象物体，推定旋转台的旋转角度范围(第一旋转轴的旋转角度范围)的检测旋转角度范围作为与其他的区域相比使照射密度为高密度地照射激光脉冲的角度范围。此时，旋转角度范围推定部23B在对象物体为静止的物体的情况下，对应于激光扫描系统的推定的姿势及位置，求出以对象物体存在的旋转角度范围(图9的β1≤σ≤(β1+γ)和β2≤σ≤(β2+γ))为照射范围的检测旋转角度范围。

另一方面，旋转角度范围推定部23B分别根据对象物体的当前的位置、移动速度、当前时点的第一旋转轴的旋转角度、第一旋转轴旋转速度、激光扫描系统的姿势及位置，通过规定的运算式来推定检测旋转角度范围。移动速度是追踪部18A推定的对象物体移动的速度。当前时点的第一旋转轴的旋转角度表示照射激光脉冲的角度方向。

即，旋转角度范围推定部23B根据对象物体与激光扫描系统的相对距离、对象物体/第一旋转轴的旋转角度/激光扫描系统之间的相对速度，求出使激光脉冲的照射方向追随对象物体的时间。并且，旋转角度范围推定部23B分别推定该求出的时间下的对象物体的位置、激光扫描系统的姿势及位置，求出与推定结果对应的第一旋转轴的旋转角度的范围作为检测旋转角度范围。而且，旋转角度范围推定部23B在第一旋转轴的旋转角度范围下，将如上所述求出的检测旋转角度范围以外的角度范围设为非检测旋转角度范围。

接下来，图15是表示本发明的第五实施方式的进行姿势及位置的推定的处理的动作例的流程图。

激光扫描器11在该时点的姿势及位置处对激光脉冲进行一次照射(步骤S1)。

姿势推定部24根据从速率陀螺仪800是否供给检测旋转角，进行是否为对于卡尔曼滤波器的第一补正定时的判定。此时，姿势推定部24如果被供给检测旋转角则认为是第一补正定时而使处理进入步骤S3，另一方面，如果未被供给检测旋转角，则认为不是第一补正定时而使处理进入步骤S4(步骤S2)。

姿势推定部24通过从速率陀螺仪800供给的检测旋转角，进行卡尔曼滤波器的参数的调整(步骤S3)。姿势推定部24使用卡尔曼滤波器进行激光照射时的激光扫描系统的姿势及位置的推定(步骤S4)。三维复原部21B根据激光扫描系统的姿势及位置，将tn检测空间坐标系的空间光点的坐标值坐标变换为基准坐标系的坐标值(步骤S5)。

姿势推定部24根据对于整个放射面的激光脉冲的照射是否结束，来进行是否为对于卡尔曼滤波器的第二补正定时的判定。此时，姿势推定部24在对于整个放射面的激光脉冲的照射结束时，认为是第二补正定时而使处理进入步骤S7。另一方面，姿势推定部24在对于整个放射面的激光脉冲的照射未结束的情况下，认为不是第二补正定时而使处理进入步骤S9(步骤S6)。

环境匹配部25进行环境匹配处理，求出法线误差信息(步骤S7)。并且，姿势推定部24根据从环境匹配部25供给的法线误差信息，进行卡尔曼滤波器的参数的调整(卡尔曼滤波器输出的位置及姿势的补正)(步骤S8)。在本实施方式中，基于第一补正定时及第二补正定时的各自的卡尔曼滤波器的补正处理，作为速率陀螺仪800及环境匹配的各自的融合处理而进行激光扫描系统的姿势及位置的推定。

对象物体提取部22从通过检测对象检测部17A及追踪部18A检测到的对象物体候补之中，提取与提取条件对应的对象物体(步骤S9)。并且，对象物体提取部22求出在时点m-1及时点m之间移动的移动距离，将该移动距离除以时点m与时点m-1的时间差，由此求出当前时点下的对象物体的移动速度(步骤S10)。

旋转角度范围推定部23B根据对象物体的位置、推定的对象物体的移动速度、表示照射激光脉冲的角度的第一旋转轴的旋转角度、第一旋转轴旋转速度、激光扫描系统的姿势及位置，通过规定的运算式来推定检测旋转角度范围(步骤S11)。

并且，台旋转速度控制部14A对应于每单位时间供给的检测旋转角度范围，使第一旋转轴旋转速度下降为预先设定的转速。台旋转速度控制部14A通过使第一旋转轴旋转速度下降，使激光脉冲的照射密度与非检测旋转角度范围相比为高密度。

如上所述，本实施方式与第四实施方式同样，检测与预先设定的提取条件对应的对象物，以包含该对象物存在的区域的方式，设定作为使激光脉冲的照射密度与其他的角度范围相比为高密度的检测旋转角度范围。通过该结构，本实施方式使照射到与提取条件对应的对象物体的激光脉冲的照射密度为高密度，能够提高三维形状等的检测精度。

另外，本实施方式与设定激光扫描系统静止时的检测旋转角度范围的第四实施方式不同，以通过移动的激光扫描系统检测移动的对象物体的情况为前提。因此，本实施方式推定移动的对象物体的移动位置，对应于激光扫描系统的移动状态而求出检测旋转角度范围。由此，本实施方式追随于对象物体的移动，以在检测旋转角度范围中包含对象物体的方式，对应于激光扫描系统的移动而使该检测旋转角度范围可变。本实施方式对应于对象物体的移动，每单位时间控制旋转台的第一旋转轴旋转速度。因此，本实施方式能够始终对应于移动的对象物体的动向地使检测旋转角度范围追随，通过检测旋转角度范围的检测，提高对象物体的三维形状的检测精度。

如上所述，在第四及第五实施方式中，旋转角度范围推定部23、23B分别基于检测对象与激光扫描系统的相对位置关系及相对速度来分别推定检测旋转角度范围和非检测旋转角度范围。检测旋转角度范围表示检测对象检测部17A进行检测对象的检测的第一旋转轴的旋转角度的范围。非检测旋转角度范围表示未进行检测对象的检测的第一旋转轴的旋转角度的范围。

需要说明的是，在第一实施方式中，记载有在激光扫描系统设置拍摄装置的情况。这种情况下，激光扫描系统可以具备使用上述拍摄装置的拍摄图像，进行通过激光脉冲检测到的周围的三维空间的三维形状的种类的判定的结构(三维形状种类判定部)。在此，三维空间的三维形状的种类是表示道路、草坪、树木、围墙、河川、水沟等的形状的差异的种类。例如，在移动体搭载激光扫描系统的情况下，移动体在激光扫描系统检测的三维空间中行驶。并且，激光扫描系统在该三维空间中移动的情况下，上述三维形状种类判定部例如通过拍摄图像来判定移动体的行驶方向上的三维形状的种类，判定为在草坪的区域的中央存在道路。

即，三维形状种类判定部分别提取与三维空间的三维形状分别对应的拍摄图像的图像区域，并判定该图像区域的三维形状的种类。此时，三维形状种类判定部基于提取的图像区域的颜色、形状、纹理等多个特征值，从预先具有的将特征值与三维形状的种类建立了对应的表格中进行检索，由此提取与三维形状对应的种类。

根据该种类的判定结果，三维形状种类判定部根据三维空间的周围的三维形状的种类，进行搭载激光扫描系统的移动体是否能够移动的检测，并将其检测结果向移动体的控制部输出。由此，例如，在激光扫描系统搭载于移动体的情况下，移动体的控制部能够抑制移动体向不能行驶的区域的进入。

此时，三维空间的各坐标点与拍摄装置的拍摄图像(二维空间)的坐标点的匹配性通过相机校准来调整。

另外，也可以将图1、图11、图12及图14的各自的激光扫描系统的检测对象的检测处理的各个功能的实现用的程序记录于计算机可读的记录介质，通过使记录于该记录介质的程序由计算机系统读入、执行来进行检测对象的检测处理。需要说明的是，在此所说的“计算机系统”包括OS、周边设备等硬件。

另外，“计算机系统”如果是利用WWW系统的情况，则也包括主页提供环境(或显示环境)。

另外，“计算机可读的记录介质”是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等便携式介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。此外，“计算机可读的记录介质”也包括如经由互联网等网络或电话回线等通信回线来发送程序时的通信线那样在短时间期间动态地保持程序的结构，如这种情况的服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样将程序保持一定时间的结构。而且，上述程序可以是用于实现前述的功能的一部分的程序，而且可以是通过与已经记录于计算机系统的程序的组合能够实现前述的功能的程序。

以上，参照附图详细说明了本发明的实施方式，但是具体的结构并不局限于该实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。

附图符号说明

1…激光扫描系统

11…激光扫描器

12…坐标点提取部

13…台旋转机构部

14、14A…台旋转速度控制部

15…激光脉冲放射控制部

16…聚类部

17、17A…检测对象检测部

18、18A…追踪部

19…旋转角度范围选择部

20…存储部

21、21B…三维复原部

22…对象物体提取部

23、23B…旋转角度范围推定部

24…姿势推定部

25…环境匹配部

D、E…放射区域

Claims (20)

1.一种搭载于移动体的激光扫描系统，其特征在于，所述激光扫描系统具备：

多个激光扫描器，其被配置为在检测空间中照射多束激光，所述多个激光扫描器以第一旋转轴为中心分别配置于旋转台上，

所述激光扫描系统被配置为围绕所述第一旋转轴旋转所述多个激光扫描器，以允许所述多个激光扫描器同时照射所述多束激光，且进行使围绕所述第一旋转轴旋转中的照射激光的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中不会成为相同的旋转角度的控制，即基于所述多个激光扫描器的各自的照射激光的旋转角度在同一位置设定为不重叠的旋转角度的变化量而使所述旋转台旋转，

其中，所述激光扫描器被配置为围绕从所述第一旋转轴倾斜的第二旋转轴以第二旋转轴旋转速度旋转激光照射方向。

2.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统还具备检测对象检测部，该检测对象检测部被配置为检测检测对象的存在以允许所述激光扫描系统根据相对于所述检测空间中存在的所述检测对象围绕所述第一旋转轴的旋转角度来控制第一旋转速度。

3.根据权利要求2所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统还具有旋转角度范围选择部，该旋转角度范围选择部被配置为将表示所述检测对象检测部检测到所述检测对象的围绕所述第一旋转轴的旋转角度的范围设为检测旋转角度范围、及将表示未检测到所述检测对象的围绕所述第一旋转轴的旋转角度的范围设为非检测旋转角度范围。

4.根据权利要求3所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统还具备对象物体提取部，该对象物体提取部被配置为提取检测到与预先设定的提取条件对应的所述检测对象的围绕所述第一旋转轴的旋转角度的范围作为所述检测旋转角度范围。

5.根据权利要求4所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统还具有旋转角度范围推定部，该旋转角度范围推定部被配置为基于所述检测对象与所述激光扫描系统的相对位置关系及相对速度，来推定与所述提取条件相对应的表示所述检测对象存在的围绕所述第一旋转轴的旋转角度范围的所述检测旋转角度范围、和表示该检测对象不存在的围绕所述第一旋转轴的旋转角度范围的非检测旋转角度范围。

6.根据权利要求2所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述检测对象是在位置上正在移动的对象物体。

7.根据权利要求6所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统被配置为推定所述对象物体的移动位置并在规定的时间更新检测旋转角度范围。

8.根据权利要求6所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统还具备对象物体提取部，该对象物体提取部被配置为从与通过所述多束激光中的激光获得的周围物体相对应的点组中提取作为所述对象物体的正在移动的物体，

所述检测对象检测部将所述移动的物体检测为所述对象物体。

9.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

其中，将所述多个激光扫描器相对于所述第一旋转轴对称地安装在所述移动体上。

10.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

第一旋转速度控制部被配置为使得检测旋转角度范围内的第一旋转轴旋转速度低于非检测旋转角度范围内的所述第一旋转轴旋转速度。

11.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描器中的至少一者被配置为改变用于扫描的所述多束激光中的激光的照射方向，以朝向规定的扫描面照射。

12.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描器中的至少一者包括数字微镜器件，该数字微镜器件被配置为对所述多束激光中的激光的照射方向进行扫描。

13.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述第二旋转轴从所述第一旋转轴的倾斜角度超过0度且小于180度。

14.根据权利要求13所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统被配置为基于相对于所述第二旋转轴的旋转角度改变所述第二旋转轴旋转速度，其中，所述旋转角度由所述检测空间中存在的检测对象来设定。

15.根据权利要求13所述的激光扫描系统，其特征在于，

其中，二维平面从所述第一旋转轴倾斜且所述二维平面被设定为包括由围绕所述第二旋转轴的所述激光照射方向旋转形成的圆。

16.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

其中，第一旋转轴旋转速度等于或大于0.1Hz。

17.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统被配置为在每个旋转周期中获取三维空间中的点组并且从所述点组推定移动物体的姿势和位置。

18.根据权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，

所述激光扫描系统被配置为基于推定的移动物体的姿势和位置改变第一旋转轴旋转速度。

19.一种激光扫描方法，其特征在于，包括：

通过搭载于移动体上的多个激光扫描器在检测空间中照射多束激光，所述多个激光扫描器以第一旋转轴为中心分别配置于旋转台上；以及

以第一旋转轴旋转速度围绕所述第一旋转轴旋转所述多个激光扫描器的照射方向，以允许所述多个激光扫描器同时照射所述多束激光，且进行使围绕所述第一旋转轴旋转中的照射激光的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中不会成为相同的旋转角度的控制，即基于所述多个激光扫描器的各自的照射激光的旋转角度在同一位置设定为不重叠的旋转角度的变化量而使所述旋转台旋转，

其中，围绕从所述第一旋转轴倾斜的第二旋转轴以第二旋转轴旋转速度旋转激光照射方向。

20.一种非暂时性计算机可读存储介质，所述非暂时性计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，当一台或多台计算机执行所述计算机可读指令时，使所述一台或多台计算机执行用于搭载于移动体上的多个激光扫描器以在检测空间中照射多束激光的激光扫描方法，所述多个激光扫描器以第一旋转轴为中心分别配置于旋转台上，所述激光扫描方法包括：

以第一旋转轴旋转速度围绕所述第一旋转轴旋转所述多个激光扫描器的照射方向，以允许所述多个激光扫描器同时照射所述多束激光，且进行使围绕所述第一旋转轴旋转中的照射激光的旋转角度分别在各自的激光扫描器的1圈旋转中不会成为相同的旋转角度的控制，即基于所述多个激光扫描器的各自的照射激光的旋转角度在同一位置设定为不重叠的旋转角度的变化量而使所述旋转台旋转，

其中，围绕从所述第一旋转轴倾斜的第二旋转轴以第二旋转轴旋转速度旋转激光照射方向。

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