JP2015178975A - 物体検出装置及びセンシング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図るとともに、汎用性を向上させることができる物体検出装置を提供する。
【解決手段】 光源、カップリングレンズ、光偏向器２０４、結像レンズ２８、光検出器などを有している。物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、該反射光は回転多面鏡で反射され、結像レンズ２８に入射する。一方、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、該反射光は一部が結像レンズ２８でけられて光偏向器２０４に入射し、回転多面鏡で反射されて、結像レンズ２８に入射する。この場合は、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合の光検出器での受光光量を、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合の光検出器での受光光量とほぼ一致させることができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、物体検出装置及びセンシング装置に係り、更に詳しくは、物体を検出対象とする物体検出装置、及び該物体検出装置を備えるセンシング装置に関する。

近年、物体の有無や、その物体までの距離を検出するための物体検出装置の開発が盛んに行われている。

例えば、特許文献１には、レーザ光源と、レーザ光源から発せられた送信レーザ光を目標に向けて反射しかつ回転軸を中心にして回転してその回転方向に送信レーザ光を移動させる回転多面鏡と、回転多面鏡の回転軸を傾き方向に回動させて回転方向に移動する送信レーザ光を回転方向と直交する方向に移動させるノッディング機構と、目標で反射された受信レーザ光を回転多面鏡を介して受ける集光手段と、集光手段を通過した受信レーザ光を電気信号に変換する検知器とを備えるレーザ距離測定装置が開示されている。

しかしながら、従来の物体検出装置では、小型化と汎用性の向上とを図るのは困難であった。

本発明は、検出領域に光を射出する光源部と、回転する反射面を有し、該反射面に前記光源部から射出され物体で反射された光が入射する光偏向器と、前記光偏向器の反射面で反射された光の光路上に配置された光学系と、前記光学系を介した光を受光する受光部とを備え、前記検出領域の一側端部で物体により反射された光、及び前記検出領域の他側端部で物体により反射された光のうち、前記反射面への入射角度が小さい方の光の一部が前記光学系でけられる物体検出装置である。

本発明の物体検出装置によれば、小型化を図るとともに、汎用性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るレーザレーダ２０を搭載した車両の外観図である。 本発明の一実施形態に係る監視装置１０の構成を説明するためのブロック図である。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、それぞれレーザレーダ２０の構成を説明するための図である。 光射出系を説明するための図である。 光検出系を説明するための図である。 複数の発光部群を説明するための図である。 各発光部群に含まれる複数の発光部を説明するための図である。 発光部群Ａ（ｉ）を説明するための図である。 カップリングから射出される光の径と反射面の大きさとの関係を説明するための図である。 光偏向器から射出される検出光を説明するための図である。 物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、回転多面鏡で反射される光を説明するための図である。 物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、回転多面鏡で反射される光を説明するための図である。 物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、結像レンズでのけられがないときに、回転多面鏡で反射される光を説明するための図である。 物体情報取得部の動作を説明するためのフローチャートである。 音声・警報発生装置の構成を説明するためのブロック図である。 光偏向器の変形例１を説明するための図である。 変形例１の光偏向器を用いたときに、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、揺動ミラーで反射される光を説明するための図である。 変形例１の光偏向器を用いたときに、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、揺動ミラーで反射される光を説明するための図である。 光偏向器の変形例２を説明するための図である。 図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）は、それぞれ回転領域を説明するための図である。 光源の変形例を説明するための図である。 図２１の光源に対応した光検出器を説明するための図である。

広範囲の検出領域で物体を検出するのに、光偏向器を用いて検出領域を走査することが有効である。光偏向器、結像レンズ、光検出器が走査方向に沿って配置されていると、検出領域における結像レンズから遠い側の端部に比べて、結像レンズに近い側の端部の方が結像レンズに取り込める光量は多くなる。

従来では、走査方向の両端における、光検出器での受光光量の差について言及するものはなかった。例えば、物体検出装置が車両に搭載される場合を考えると、地域によって運転席の配置が異なる場合があり、この場合、水平方向に関する物体を検出したい領域が異なる。しかし、物体検出装置における走査方向を水平方向とする場合、走査方向の両端での受光光量が異なると、地域によって仕様や構成の変更が必要となることがあった。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る物体検出装置としてのレーザレーダ２０を搭載した車両１の外観が示されている。

レーザレーダ２０は、一例として、車両１における運転席の前方に取り付けられている。なお、本明細書では、ＸＹＺ３次元直交座標系において、路面に直交する方向をＺ軸方向、車両１の前進方向を＋Ｘ方向として説明する。

車両１の車内には、一例として図２に示されるように、表示装置３０、主制御装置４０、メモリ５０、及び音声・警報発生装置６０などが備えられている。これらは、データの伝送が可能なバス７０を介して電気的に接続されている。

ここでは、レーザレーダ２０、表示装置３０、主制御装置４０、メモリ５０、及び音声・警報発生装置６０によって、センシング装置としての監視装置１０が構成されている。すなわち、監視装置１０は、車両１に搭載されている。

レーザレーダ２０は、一例として図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、光を射出する光射出系２０１、光射出系２０１からの光を検出領域に向けて偏向する光偏向器２０４、物体で反射された光を光偏向器２０４を介して検出する光検出系２０２、光射出系２０１及び光偏向器２０４を制御するとともに、光検出系２０２での検出結果に基づいて、物体の有無、物体までの距離、物体の大きさ、物体の形状、物体の位置などの物体情報を取得する物体情報取得部２０３などを有している。ここでは、光射出系２０１は、光検出系２０２の＋Ｚ側に配置されている。なお、光射出系２０１、光偏向器２０４、光検出系２０２及び物体情報取得部２０３は、不図示の筐体内に納められている。

光射出系２０１は、一例として図４に示されるように、光源２１、及びカップリングレンズ２２などを有している。

光検出系２０２は、一例として図５に示されるように、結像レンズ２８、及び光検出器２９などを有している。

光源２１は、一例として図６に示されるように、複数の発光部群ＡがＺ軸方向に沿って、等間隔で配置されている。ここでは、各発光部群の形状は、正方形状であり、その一辺の長さをｄ１とする。また、隣接する２つの発光部群の間隙をｄ２とする。

各発光部群Ａは、一例として図７に示されるように、複数の発光部が２次元配列されている。各発光部の形状は、正方形状であり、その一辺の長さをｄ３とする。また、隣接する２つの発光部の間隙をｄ４とする。上記ｄ１の大きさは、発光部群に含まれる発光部の数によって決まる。

各発光部は、垂直共振器型の面発光レーザ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ：ＶＣＳＥＬ）である。すなわち、光源２１は、いわゆる面発光レーザアレイである。

各発光部は、物体情報取得部２０３によって点灯及び消灯される。点灯された発光部からは、−Ｙ方向に光が射出される。

ここでは、光源２１は、２８個の発光部群Ａを有している。そして、各発光部群Ａでは、Ｘ軸方向に沿って２４０個の発光部が配列され、Ｚ軸方向に沿って２４０個の発光部が配列されている。そこで、各発光部群Ａは、５７６００（＝２４０×２４０）個の発光部を有している。ｄ２は約０．０２ｍｍであり、ｄ３は約０．７μｍであり、ｄ４は約１μｍである。この場合、１つの発光部の発光パワーが１ｍＷであれば、１つの発光部群Ａの発光パワーは５７．６Ｗである。

なお、２８個の発光部群を区別する必要があるときは、図８に示されるように、―Ｚ方向に関する並び順をｉ（１≦ｉ≦２８）として、Ａ（ｉ）と表記する。

図４に戻り、カップリングレンズ２２は、光源２１の−Ｙ側に配置されている。なお、カップリングレンズ２２に代えて、同等の機能を有し、複数の光学素子を含むカップリング光学系を用いても良い。

Ｙ軸方向に関して、光源２１の射出面とカップリングレンズ２２の主平面との距離は、カップリングレンズ２２の焦点距離（ｆ１とする。）と同じである。なお、発光部群Ａがある程度の大きさを有しているため、カップリングレンズ２２を通過した光は弱発散光となる。

光偏向器２０４は、Ｚ軸に平行な回転軸まわりを回転する回転多面鏡を有し、カップリングレンズ２２からの光を偏向する。回転多面鏡の各鏡面はいずれも回転軸に平行である。ここでは、回転多面鏡は４つの鏡面を有している。回転多面鏡の回転制御は、物体情報取得部２０３によって行われる。回転多面鏡の鏡面で反射された光がレーザレーダ２０から射出される検出光（図３（Ｂ）参照）である。なお、以下では、回転多面鏡の鏡面を「反射面」ともいう。

また、図９に示されるように、カップリングレンズ２２を通過し、光偏向器２０４に入射する光の径Ａは、反射面の大きさＢよりも小さい。これにより、光パワーの大きい光を検出光とすることができ、検出可能距離を長くすることが可能となる。

回転多面鏡が回転すると、一例として図１０に示されるように、Ｚ軸方向に直交する平面内において、検出光の進行方向が変化する。すなわち、検出光は、回転多面鏡の回転に伴って、Ｙ軸方向に沿って走査される。ここでは、検出光は、＋Ｙ方向に走査される。そして、以下では、Ｚ軸に直交する平面内において、検出領域の−Ｙ側端部に向かう光の進行方向と、検出領域の＋Ｙ側端部に向かう光の進行方向とのなす角度φ（図１０参照）を走査角ともいう。すなわち、走査角φで規定される走査領域が検出領域である。

また、以下では、検出領域の−Ｙ側端部を「第１の端部」ともいい、検出領域の＋Ｙ側端部を「第２の端部」ともいう。

なお、光偏向器２０４には、回転多面鏡の回転角を検出するためのセンサ（例えば、ホール素子）が設けられており、該センサの出力信号は、物体情報取得部２０３に送られるようになっている。すなわち、物体情報取得部２０３は、センサの出力信号に基づいて、回転多面鏡の回転角を知ることができる。

検出領域内に物体があると、レーザレーダ２０から射出され物体で反射された光の一部は、レーザレーダ２０に戻ってくる。以下では、便宜上、物体で反射されレーザレーダ２０に戻ってくる光を「物体からの反射光」ともいう。なお、ここでは、物体の大きさが検出光の径よりも非常に大きいため、検出光が物体でけられることは考慮しなくても良い。

回転多面鏡は、物体からの反射光を＋Ｙ方向に反射する。

図５に戻り、結像レンズ２８は、光偏向器２０４の＋Ｙ側に配置され、回転多面鏡で反射された光を集光する。そこで、検出領域における結像レンズ２８から遠い側の端部が第１の端部であり、結像レンズ２８に近い側の端部が第２の端部である。結像レンズ２８の光軸はＹ軸に平行である。

図１１には、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、回転多面鏡で反射される光が示されている。このとき、回転多面鏡で反射され、結像レンズ２８に入射する光の径をＣとする。なお、ＸＹ面内において、物体からの反射光の入射方向とＹ軸方向とのなす角をα１とすると、径Ｃは次の（１）式で示される。Ｂは反射面の大きさである。

Ｃ＝Ｂｃｏｓ（α１／２） ……（１）

図１２には、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、回転多面鏡で反射される光が示されている。この場合は、物体からの反射光の一部が結像レンズ２８でけられるように設定されている。すなわち、検出領域の一側端部で物体により反射された光、及び検出領域の他側端部で物体により反射された光のうち、反射面への入射角度が小さい方の光の一部が結像レンズ２８でけられるように設定されている。そして、回転多面鏡で反射され、結像レンズ２８に入射する光の径をＤとすると、径Ｄは径Ｃとほぼ同じとなるように設定されている。なお、この場合に、仮に物体からの反射光の一部が結像レンズ２８でけられないときの、結像レンズ２８に入射する光のビーム径をＥとする（図１３参照）。なお、ＸＹ面内において、物体からの反射光の入射方向とＹ軸方向とのなす角をα２とすると、径Ｅは次の（２）式で示される。

Ｅ＝Ｂｃｏｓ（α２／２） ……（２）

ここでは、反射面の中心で反射された光線は、結像レンズ２８の光軸を通過するように設定されている。この場合は、結像レンズ２８の有効領域を小さくすることができ、その結果、結像レンズ２８を小さくすることができる。

光検出器２９は、結像レンズ２８を介した光を受光し、受光光量に対応した信号を物体情報取得部２０３に出力する。Ｙ軸方向に関して、結像レンズ２８の主平面と光検出器２９の受光面との距離は、結像レンズ２８の焦点距離（ｆ２とする。）と同じである。

そして、物体情報取得部２０３は、光検出器２９の出力レベルが予め設定されている閾値以上のとき、物体からの反射光を受光したと判断する。光検出器２９の受光素子として、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、通常のピンフォトダイオード（ＰＤ）、及びその他の受光デバイスを用いることができる。

そこで、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に光検出器２９で受光される光の光量と、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に光検出器２９で受光される光の光量とは、ほぼ同じである。

この場合、物体を検出したい領域に応じて物体検出装置の仕様や構成を変更する必要がなく、部品の共通化による低コスト化や、いくつかの構成に対応するための余剰なスペースを削減することによる小型化などを図ることができる。

また、光源２１から射出された光の中心の光線は、結像レンズ２８の光軸を通過して光検出器２９の中心で受光される。この場合、筐体にウィンドウのような透過部材が設けられ、該透過部材を介して検出光が射出されるときに、透過部材が光学的パワーを持つ場合でも、検出光に対する透過部材の影響と物体からの反射光に対する透過部材の影響とは相殺され、結果的に光検出器２９での受光光量の低下を抑制することができる。

ここでは、光源２１から射出された光の中心の光線と、結像レンズ２８の光軸を通過する光線は、平行である。さらに、Ｚ軸方向からみたとき、光源２１から射出された光の中心の光線と、結像レンズ２８の光軸を通過する光線は、重なり合っている。

物体情報取得部２０３は、光源２１を点灯及び消去させるとともに、回転多面鏡を駆動制御する。また、物体情報取得部２０３は、光検出器２９の出力信号に基づいて、物体の有無を取得する。そして、物体が有ると、物体情報取得部２０３は、光源２１での点灯タイミングと光検出器２９での受光タイミングとに基づいて、物体までの距離などを取得する。

図１４には、物体情報取得部２０３で行われる物体情報取得処理のフローチャートが示されている。なお、物体情報取得部２０３は、電源がオフになるまで、この物体情報取得処理を所定のタイミング毎（例えば、２０ｍ秒毎）に繰り返し実行する。

最初のステップＳ４０１では、発光部群を特定するための変数ｉに初期値１をセットする。

次のステップＳ４０３では、発光部群Ａ（ｉ）を点灯させる。ここでの点灯時間は２０ｎ秒であるが、これに限定されるものではない。

次のステップＳ４０５では、所定の時間内に物体からの反射光を受光したか否かを判断する。所定の時間内に物体からの反射光を受光すると、ここでの判断は肯定され、ステップＳ４０７に移行する。ここでの所定の時間は２μ秒であるが、これに限定されるものではない。

このステップＳ４０７では、物体有りと判断する。

次のステップＳ４０９では、光源２１での点灯タイミングと光検出器２９での受光タイミングとから物体までの距離を求める。そして、ここで得られた物体までの距離を、物体有り情報、検出時間、変数ｉの値とともに物体情報取得部２０３のメモリ（不図示）に保存する。そして、ステップＳ４１３に移行する。

なお、上記ステップＳ４０５において、所定の時間内に物体からの反射光を受光しないと、ステップＳ４０５での判断は否定され、ステップＳ４１１に移行する。

このステップＳ４１１では、物体無しと判断する。そして、物体無し情報を、検出時間、変数ｉの値とともに物体情報取得部２０３のメモリ（不図示）に保存する。そして、ステップＳ４１３に移行する。

このステップＳ４１３では、変数ｉの値が２８以上であるか否かを判断する。変数ｉの値が２８未満であれば、ここでの判断は否定され、ステップＳ４１５に移行する。

このステップＳ４１５では、変数ｉの値を＋１し、上記ステップＳ４０３に戻る。

以降、ステップＳ４１３での判断が肯定されるまで、ステップＳ４０３〜ステップＳ４１５の処理を繰り返す。

変数ｉの値が２８以上になると、上記ステップＳ４１３での判断が肯定され、ステップＳ４１７に移行する。

このステップＳ４１７では、検出領域について、物体の有無、物体までの距離を物体情報取得部２０３のメモリ（不図示）から読み出す。そして、物体が有ると、物体の位置、物体の大きさ及び物体の形状などの物体情報を求める。さらに、ここで得られた物体情報を検出時間とともにメモリ５０に保存する。そして、物体情報取得処理を終了する。

図２に戻り、主制御装置４０は、所定のタイミング毎に、メモリ５０に格納されている物体情報などに基づいて、車両１の前方に物体があるときにその物体の移動の有無を求めるとともに、該物体が移動しているときにはその移動方向及び移動速度を含む移動情報を求める。そして、物体情報及び移動情報を表示装置３０に表示する。

また、主制御装置４０は、物体情報及び移動情報に基づいて、危険があると判断すると、音声・警報発生装置６０にアラーム情報を出力する。

音声・警報発生装置６０は、一例として図１５に示されるように、音声合成装置６１、警報信号生成装置６２及びスピーカ６３などを有している。

音声合成装置６１は、複数の音声データを有しており、主制御装置４０からアラーム情報を受け取ると、対応する音声データを選択し、スピーカ６３に出力する。

警報信号生成装置６２は、主制御装置４０からアラーム情報を受け取ると、対応する警報信号を生成し、スピーカ６３に出力する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る物体情報取得部２０３によって、本発明の物体検出装置における処理部が構成されている。また、光射出系２０１によって、本発明の物体検出装置における光源部が構成されている。また、主制御装置４０とメモリ５０と音声・警報発生装置６０とによって、本発明のセンシング装置における監視制御装置が構成されている。

以上説明したように、本実施形態に係るレーザレーダ２０は、光射出系２０１、光偏向器２０４、光検出系２０２、物体情報取得部２０３などを有している。

光射出系２０１は、光源２１、及びカップリングレンズ２２などを有している。光検出系２０２は、結像レンズ２８、及び光検出器２９などを有している。

物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、該反射光は回転多面鏡で反射され、結像レンズ２８に入射する。一方、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、該反射光は一部が結像レンズ２８でけられて光偏向器２０４に入射し、回転多面鏡で反射されて、結像レンズ２８に入射する。

この場合は、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合の光検出器２９での受光光量を、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合の光検出器２９での受光光量とほぼ一致させることができる。

そのため、本実施形態に係るレーザレーダ２０によれば、小型化を図るとともに、汎用性を向上させることができる。

光源２１は、Ｚ軸方向に沿って、等間隔で配置されている複数の発光部群を有している。そして、各発光部群は２次元配列された複数の発光部を含んでいる。この場合、光射出系２０１から射出される検出光の光強度を高めることができるため、検出可能な物体までの距離の長距離化を図ることができる。

また、物体情報取得部２０３は、光源２１での点灯タイミングと光検出器２９での受光タイミングとに基づいて、物体までの距離を含む物体情報を取得する。ここでは、物体情報を精度良く取得することができる。

また、本実施形態に係る監視装置１０によると、レーザレーダ２０を備えているため、物体情報及び移動情報を精度良く求めることができる。

なお、上記実施形態では、径Ｄが径Ｃとほぼ同じである場合について説明したが、これに限らず、径Ｄが径Ｅよりも小さければ良い。

また、上記実施形態において、光偏向器２０４は、前記回転多面鏡に代えて、図１６に示されるように、揺動ミラー３１を有していても良い。この場合、揺動軸はほぼ反射面上に位置している。

図１７には、物体からの反射光が第１の端部で反射された光である場合に、揺動ミラー３１で反射される光が示されている。

図１８には、物体からの反射光が第２の端部で反射された光である場合に、揺動ミラー３１で反射される光が示されている。この場合は、揺動ミラー３１で反射された光の一部が結像レンズ２８でけられるように設定されている。すなわち、検出領域の一側端部で物体により反射された光、及び検出領域の他側端部で物体により反射された光のうち、揺動ミラー３１のミラー面（反射面）への入射角度が小さい方の光の一部が結像レンズ２８でけられるように設定されている。この場合も、径Ｄを径Ｃとほぼ同じにすることができる。

このように、揺動ミラー３１を用いることにより、上記実施形態と同様に汎用性を向上させることができるとともに、更なる小型化を図ることができる。

また、揺動ミラー３１を用いる場合に、第２の端部で反射された光の一部が結像レンズ２８でけられてから揺動ミラー３１に入射するように設定されても良い。

また、上記実施形態において、光偏向器２０４は、前記回転多面鏡に代えて、図１９に示されるように、回転ミラー３２を用いても良い。この場合、回転軸はほぼ反射面上に位置している。

そして、反射面の大きさが上記実施形態と同じＢのときは、図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に示されるように、上記実施形態よりも回転領域を小さくすることが可能となり、結像レンズ２８と回転ミラー３２との距離を短くすることができ、その結果として、更なる小型化を図ることができる。また、回転領域の大きさが同じであれば、回転ミラー３２を用いる場合は、回転多面鏡を用いる場合よりも反射面の大きさを大きくすることが可能となり、光検出器２９での受光量を増大させることができる。すなわち、検出可能距離を更に長くすることが可能となる。

また、この場合、回転ミラー３２は、片面ミラーであっても良いし、両面ミラーであっても良い。

また、上記実施形態において、第２の端部で反射された光は、光偏向器２０４に入射する前ではなく、光偏向器２０４の反射面で反射された後、結像レンズ２８でけられるように設定されても良い。

また、上記実施形態では、複数の発光部群がＺ軸方向に沿って配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図２１に示されるように、Ｚ軸方向を長手方向とする単一の発光部２１１を有していても良い。この場合、一例として図２２に示されるように、光検出器２９が、Ｚ軸方向に沿って配置された複数の受光素子を有していれば、Ｚ軸方向に関して、上記実施形態と同様な検出精度を得ることができる。

また、上記実施形態では、光射出系２０１が、光検出系２０２の＋Ｚ側に配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部群の形状が正方形状の場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部の形状が正方形状の場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部に面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）が用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、端面発光レーザが用いられても良い。

また、上記実施形態では、回転多面鏡が４つの鏡面を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、レーザレーダ２０をＺ軸まわりに回動させる回動機構を有していても良い。

また、上記実施形態では、光源２１が２８個の発光部群を有する場合について説明したが、これに限定されるものではない。要求されるＺ軸方向に関する検出領域の大きさに応じて発光部群の数を決定すれば良い。なお、発光部群の数が１つであっても良い。

また、上記実施形態では、発光部群が、Ｘ軸方向に沿って２４０個の発光部が配列され、Ｚ軸方向に沿って２４０個の発光部が配列されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部群において、Ｘ軸方向に沿った発光部の個数と、Ｚ軸方向に沿った発光部の数とが等しい場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、発光部群において、複数の発光部が２次元的に配列されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態では、ｄ２が約０．０２ｍｍ、ｄ３が約０．７μｍ、ｄ４が約１μｍの場合について説明したが、これに限定されるものではない。

また、上記実施形態において、カップリングレンズ２２の焦点距離ｆ１と、結像レンズ２８の焦点距離ｆ２とは、等しくても良い。この場合は、カップリングレンズ２２と結像レンズ２８とを共通化することができ、コスト低減を図ることができる。

また、上記実施形態において、物体情報取得部２０３での処理の一部を主制御装置４０が行っても良いし、主制御装置４０での処理の一部を物体情報取得部２０３が行っても良い。

また、上記実施形態では、光射出系２０１からの光が光偏向器２０４で偏向される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、光射出系２０１から検出領域をカバー可能な発散光が射出される場合は、光偏向器２０４を介さなくても良い。

また、上記実施形態では、監視装置１０が１つのレーザレーダ２０を備える場合について説明したが、これに限定されるものではない。車両の大きさ、監視領域などに応じて、複数のレーザレーダ２０を備えても良い。

また、上記実施形態では、レーザレーダ２０が車両の進行方向を監視する監視装置１０に用いられる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、車両の後方や側面を監視する装置に用いられても良い。

さらに、レーザレーダ２０は、車載用以外のセンシング装置にも用いることができる。この場合には、主制御装置４０は、センシングの目的に応じたアラーム情報を出力する。

また、レーザレーダ２０は、物体の有無のみを検出する用途にも用いることができる。

また、レーザレーダ２０は、センシング装置以外の用途（例えば、距離計測装置や形状測定装置）にも用いることができる。

１…車両、１０…監視装置（センシング装置）、２０…レーザレーダ（物体検出装置）、２１…光源、２２…カップリングレンズ、２８…結像レンズ（光学系）、２９…光検出器（受光部）、３１…揺動ミラー、４０…主制御装置（監視制御装置の一部）、５０…メモリ（監視制御装置の一部）、６０…音声・警報発生装置（監視制御装置の一部）、２０１…光射出系（光源部）、２０２…光検出系、２０３…物体情報取得部（処理部）、２０４…光偏向器。

特開平０７−０７２２３９号公報

Claims (12)

1. 検出領域に光を射出する光源部と、
   回転する反射面を有し、該反射面に前記光源部から射出され物体で反射された光が入射する光偏向器と、
   前記光偏向器の反射面で反射された光の光路上に配置された光学系と、
   前記光学系を介した光を受光する受光部とを備え、
   前記検出領域の一側端部で物体により反射された光、及び前記検出領域の他側端部で物体により反射された光のうち、前記反射面への入射角度が小さい方の光の一部が前記光学系でけられる物体検出装置。
2. 前記光学系で一部がけられる光は、前記光偏向器に入射する前の光であることを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
3. 前記光学系で一部がけられる光は、前記光偏向器の反射面で反射された光であることを特徴とする請求項１に記載の物体検出装置。
4. 前記一側端部で物体により反射された光の前記受光部での受光光量と、前記他側端部で物体により反射された光の前記受光部での受光光量とは等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の物体検出装置。
5. 前記光偏向器において、前記反射面上に回転軸があることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の物体検出装置。
6. 前記反射面の中心で反射された光は、前記光学系の光軸を通過することを特徴とする請求項５に記載の物体検出装置。
7. 前記光源部から射出された光の中心の光線は、前記光学系の光軸を通過して前記受光部の中心で受光されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の物体検出装置。
8. 前記光源部から射出される光は、前記光偏向器で偏向され、
   前記光源部から射出されて前記光偏向器に入射する光の径は、前記反射面の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の物体検出装置。
9. 前記受光部が前記物体で反射された光を受光すると、前記光源部での点灯タイミングと前記受光部での受光タイミングとに基づいて、前記物体までの距離情報を求める処理部を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の物体検出装置。
10. 前記処理部は、前記物体までの距離情報に基づいて、前記物体の形状を求めることを特徴とする請求項９に記載の物体検出装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の物体検出装置と、
    前記物体検出装置の出力に基づいて、物体の移動の有無、移動方向及び移動速度の少なくともいずれかを含む移動情報を求める監視制御装置と、を備えるセンシング装置。
12. 車両に搭載され、
    前記監視制御装置は、前記物体の位置情報及び移動情報の少なくとも一方に基づいて危険があると判断すると、アラーム情報を出力することを特徴とする請求項１１に記載のセンシング装置。