JP2023047152A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測距装置全体としての大きさを小型化できる技術を提供する。【解決手段】ライダ装置１は、測定部２を備える。測定部２は、投光部１１と、受光部１２と、揺動スキャナ２０と、ポリゴンスキャナ３０と、をそれぞれ１つずつ備える。揺動スキャナ２０は、揺動ミラー２１と、第１の方向に延びる揺動軸２２１を中心に揺動ミラー２１を揺動駆動する揺動モータ２２と、を有する。ポリゴンスキャナ３０は、ポリゴンミラー３１と、第１の方向と直交する第２の方向に延びる回転軸３２１を中心にポリゴンミラー３１を回転駆動する回転モータ３２と、を有する。投光部１１、受光部１２、揺動ミラー２１及びポリゴンミラー３１は、投光部１１から出力された送信光が、揺動ミラー２１、ポリゴンミラー３１の順に反射されて走査範囲内に出射され、反射光が、ポリゴンミラー３１、揺動ミラー２１の順に反射されて受光部１２で受光されるように配置されている。【選択図】図３

Description

本開示は、測距装置に関する。

送信波を照射し、照射した送信波の物体からの反射波を検出して、その物体までの距離や相対速度を検出する測距装置がある。この種の測距装置では、送信波を偏向して走査するために、一般的に、回転駆動される偏向ミラーが用いられている。送信部から出力された送信波は、偏向ミラーで反射され、偏向ミラーの回転角度に応じた方向に出射されることにより、あらかじめ設定された走査範囲内が走査される。

特許文献１には、２つの送信部から出力された光ビームを、２つの揺動駆動される平面ミラーにより垂直方向に偏向走査し、１つの回転駆動されるポリゴンミラーにより水平方向に偏向走査することにより二次元走査する、ライダ装置が開示されている。当該ライダ装置では、一方の送信部から出力された第１の光ビームが第１の平面ミラーによりポリゴンミラーの方向へと反射され、他方の送信部から出力された第２の光ビームが第２の平面ミラーによりポリゴンミラーの方向へと反射される。そして、第１の光ビーム及び第２の光ビームは、ポリゴンミラーの異なる反射面にて反射されて、それぞれ異なる走査範囲へと出射される。

米国特許第１０３２４１７０号明細書

近年、測距装置の更なる小型化が求められている。しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に開示された構成では、送信部、揺動ミラー及び揺動ミラーを揺動駆動する揺動モータ等をそれぞれ２つずつ備えているため、測距装置全体としての大きさが大きくなるという課題が見出された。

本開示の一局面は、測距装置全体としての大きさを小型化できる技術を提供することにある。

本開示の一態様は、測距装置（１）であって、送信波を照射し、送信波が照射された物体からの反射波を検出する測定部（２）を備える。測定部は、送信部（１１）と、受信部（１２）と、揺動スキャナ（２０）と、ポリゴンスキャナ（３０）と、をそれぞれ１つずつ備える。送信部は、送信波を出力するように構成される。受信部は、反射波を検出するように構成される。揺動スキャナは、送信波及び反射波を反射する揺動ミラー（２１）と、第１の方向に延びる揺動軸（２２１）を中心に揺動ミラーを揺動駆動するように構成された揺動モータ（２２）と、を有する。ポリゴンスキャナは、送信波及び反射波を反射する複数の反射面を有するポリゴンミラー（３１）と、第１の方向と直交する第２の方向に延びる回転軸（３２１）を中心にポリゴンミラーを回転駆動するように構成された回転モータ（３２）と、を有する。送信部、受信部、揺動ミラー及びポリゴンミラーは、送信部から出力された送信波が、揺動ミラー、ポリゴンミラーの順に反射されてあらかじめ設定された走査範囲内に出射され、反射波が、ポリゴンミラー、揺動ミラーの順に反射されて受信部で受信されるように配置されている。

このような構成によれば、送信部、受信部、揺動スキャナ及びポリゴンスキャナがそれぞれ１つずつ備えられるため、測距装置全体としての大きさを小型化できる。

ライダ装置の外観を示す斜視図である。 ライダ装置の分解斜視図である。 測定部の概略構成を示す斜視図である。 投光部から出力された光ビームがポリゴンミラーの反射面に入射するまでの光路を示す模式図である。 測定部を上方から見た模式図である。 測定部を前方から見た模式図である。 測定部を右方から見た模式図である。 第２実施形態におけるライダ装置の概略構成を示すブロック図である。 誤差補正処理において誤差情報に応じて揺動モータの制御値を補正する例を示す図である。 第２実施形態において制御部で実行される誤差補正処理のフローチャートである。 第３実施形態におけるライダ装置の概略構成を示すブロック図である。 第３実施形態において制御部で実行される勾配補正処理のフローチャートである。 送受信ユニット、揺動スキャナ、ポリゴンスキャナ及び折り返しミラーの配置の一例を示す模式図である。 送受信ユニット、揺動スキャナ及びポリゴンスキャナの配置の一例を示す模式図である。 光学窓を外した状態で、呼吸フィルタを備えるライダ装置を光学窓側から見た模式図である。

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．全体構成］
図１に示すライダ装置１は、送信光を出射し、送信光が照射された物体からの反射光を受光することによって物体との距離や相対速度を測定する測距装置である。ライダ装置１は、車両に搭載して使用され、車両の前方に存在する様々な物体の検出に用いられる。ライダは、ＬｉＤＡＲとも表記される。ＬｉＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略語である。

ライダ装置１は、筐体１００と、光学窓２００と、ヒートシンク７００と、を備える。
以下の説明においては、三次元直交座標系におけるｘ軸正方向を右方、ｘ軸負方向を左方、ｙ軸正方向を上方、ｙ軸負方向を下方、ｚ軸正方向を前方、ｚ軸負方向を後方と規定する。その上で、このような三次元直交座標系において、ライダ装置１の幅方向がｘ軸方向、高さ方向がｙ軸方向、奥行き方向がｚ軸方向となり、送信光が前方に向けて出射されるようにライダ装置１が設置された状態を想定して、ライダ装置１の構成等を説明する。

筐体１００は、１面が開口された直方体状に形成された樹脂製又は金属製の箱体である。
光学窓２００は、送信光及び反射光を透過する材料で形成され、筐体１００の開口部を覆うように設置される。

ヒートシンク７００は、筐体１００内部や後述する制御基板６００に実装された電子部品等において発生する熱を放熱するために、筐体１００の外面に設置される。本実施形態では、ヒートシンク７００は筐体１００の上面に設置されている。

図２に示すように、ライダ装置１は、制御基板６００を備える。制御基板６００は、電子部品が実装された電子制御回路を有する、板状の基板である。制御基板６００には、後述する制御部３が実装されている。本実施形態では、制御基板６００は、制御部３が筐体１００の上面とヒートシンク７００との間に挟まれるように設置されている。制御部３の少なくとも一部は、図示しないが、ヒートシンク７００に対向するように制御基板６００の上面に配置されている。

筐体１００の内部空間には、測定部２が収容される。測定部２は、送受信ユニット１０と、揺動スキャナ２０と、ポリゴンスキャナ３０と、を備える。
図３に示すように、送受信ユニット１０は、投光部１１及び受光部１２が１つのユニットとして構成されたものである。投光部１１及び受光部１２は、送受信ユニット１０の内部に収容されている。投光部１１は、送信光を出力する。受光部１２は、送信光が照射された物体からの反射光を受光し、電気信号に変換する。測定部２は、投光部１１から出力された送信光を、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０で偏向走査し、あらかじめ設定された走査範囲内に出射させる。さらに、測定部２は、反射光を受光部１２にて検出する。

測定部２は、ライダ装置１に１つ備えられている。すなわち、ライダ装置１は、投光部１１と、受光部１２と、揺動スキャナ２０と、ポリゴンスキャナ３０と、をそれぞれ１つずつ備える。なお、測定部２の詳細な説明については後述する。

図２に戻り、制御部３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。マイクロコンピュータの各種機能は、ＣＰＵが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ＲＯＭが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。なお、ＣＰＵが実行する機能の一部又は全部を、一つあるいは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、制御部３を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。

制御部３は、測定部２を用いて、送信光を反射した物体との距離や相対速度を測定する。具体的には、制御部３は、受光部１２から出力された電気信号の波形と投光部１１が出力した送信光の波形の差分に基づいて、その物体との距離や相対速度を求める。また別の方式では、制御部３は、受光部１２から出力された電気信号の波形に基づき反射光が受光されたタイミングを特定し、送信光を投光部１１が出力したタイミングとの差分に基づいて、その物体との距離を求める。なお、制御部３は、距離や相対速度以外にも、その物体の位置する方位などの物体に関する情報を求めることができる。

［１－２．測定部］
図３に示すように、測定部２は、より具体的には、送受信ユニット１０と、揺動スキャナ２０と、ポリゴンスキャナ３０と、折り返しミラー４０と、を備える。

送受信ユニット１０に収容された投光部１１は、送信光を出力する。本実施形態では、投光部１１は、ｘ軸に沿う方向に送信光を出力するように構成される。なお、送信光の光路を太矢印で示している。

図４に示すように、投光部１１は、光源１１１と、レンズ１１２と、を備える。なお、図４においては、送受信ユニット１０のうち投光部１１のみを示しており、それ以外の送受信ユニット１０の構成を省略している。

光源１１１は、複数の光ビーム（換言すると、送信光）を出力するように構成されている。なお、送信光の光路を太矢印で示している。光源１１１には、半導体レーザが用いられる。光源１１１は、例えば、マルチストライプ半導体レーザであってもよい。また例えば、光源１１１は、複数の半導体レーザを備えることにより、複数の光ビームを出力するように構成されてもよい。
レンズ１１２は、光源１１１の発光面に対向して配置される。レンズ１１２は、光源１１１から発せられる光ビームを所望の形状（幅、出射角など）に成形するためのレンズである。

図３に戻り、送受信ユニット１０に収容される受光部１２は、反射光を受光するように構成された、図示しない受光素子を備える。受光素子は、複数のＡＰＤを１列に配置したＡＰＤアレイを有する。ＡＰＤは、アバランシェフォトダイオードである。また、受光素子はＡＰＤに限らず、例えば単一のフォトダイオードでもよい。なお、図３では、理解を容易にするため、１つの送信光の光路のみを記載しているが、実際は図４に示すように複数の送信光が出力される。

揺動スキャナ２０は、揺動ミラー２１と、揺動モータ２２と、を備える。
揺動ミラー２１は、送信光及び反射光を反射する反射面を有する平板状の部材である。
揺動モータ２２は、第１の方向に延びる揺動軸２２１を中心に揺動ミラー２１を揺動駆動するように構成される。第１の方向とは、具体的には、ｚ軸に沿う方向である。揺動モータ２２は、揺動軸２２１が中心を通る棒状の軸部材２２ａを備え、軸部材２２ａを揺動軸２２１を中心に揺動させる。軸部材２２ａの回転タイミング、回転移動方向及び角速度等は、制御部３により制御される。揺動モータ２２は、例えば、ガルバノモータであってもよい。揺動ミラー２１は、反射面と反対側の面において、軸部材２２ａが当該面のｚ軸方向の中心線に沿うように、軸部材２２ａに固定されている。揺動モータ２２は、揺動ミラー２１の後方に配置される。

ポリゴンスキャナ３０は、ポリゴンミラー３１と、回転モータ３２と、を備える。
ポリゴンミラー３１は、送信光及び反射光を反射する複数の反射面を有する回転多面鏡である。ポリゴンミラー３１は、例えば、角柱状又は角錐台状の形状をしており、各側面に反射面が配置されている。ポリゴンミラー３１は、反射面の個数が５面以下となるように構成される。本実施形態では、ポリゴンミラー３１の反射面は５面であり、ポリゴンミラー３１は、上面及び底面が正五角形となる正五角柱形状をしている。すなわち、ポリゴンミラー３１は、複数の反射面がいずれも回転軸３２１と平行であるように構成されている。

回転モータ３２は、第１の方向と直交する第２の方向に延びる回転軸３２１を中心にポリゴンミラー３１を回転駆動するように構成される。第２の方向とは、具体的には、ｙ軸に沿う方向である。ポリゴンミラー３１の回転タイミング、回転移動方向及び角速度等は、制御部３により制御される。ポリゴンミラー３１は、上面及び底面の中心を回転軸３２１が通るように回転モータ３２に固定される。

すなわち、送信光は、揺動スキャナ２０によりｙ軸に沿う方向（すなわち、上下方向）に走査され、さらに、ポリゴンスキャナ３０によりｘ軸に沿う方向（すなわち、左右方向）に走査されることにより、二次元走査される。

折り返しミラー４０は、送信光及び反射光を反射する反射面を有する平板状の部材である。折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光を揺動ミラー２１の方向に反射させるとともに、揺動ミラー２１にて反射された反射光を受光部１２の方向に反射させるように、送信光及び反射光の経路上に配置される。具体的には、折り返しミラー４０は、送信光をｙ軸に沿う方向に反射するように揺動ミラー２１の下方に配置される。なお、折り返しミラー４０は、上記配置となるように固定されたミラーである。

送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０、ポリゴンスキャナ３０及び折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光が、折り返しミラー４０、揺動ミラー２１、ポリゴンミラー３１の順に反射されて走査範囲内に出射され、反射光が、ポリゴンミラー３１、揺動ミラー２１、折り返しミラー４０の順に反射されて受光部１２で受光されるように配置されている。より具体的な配置について、図３～図７を用いて、以下に説明する。

図４～図６に示すように、送受信ユニット１０は、揺動スキャナ２０の左方に配置されている。なお、投光部１１は、ｘ軸に沿って右方向へと送信光を出力する。
折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光が、折り返しミラー４０にて略９０°上方に進行方向が曲げられて、揺動ミラー２１の反射面に入射されるように、揺動ミラー２１の下方に配置される。

ポリゴンスキャナ３０は、揺動スキャナ２０を挟んで送受信ユニット１０とは反対側、すなわち、揺動スキャナ２０の右方に配置されている。ポリゴンスキャナ３０は、折り返しミラー４０から到来した送信光が、揺動ミラー２１にて右方向に偏向されて、ポリゴンミラー３１の反射面に入射され、前方に向けて反射されるように配置される。

すなわち、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０は、ライダ装置１の左右方向に並んで配置されている。一方、図６及び図７に示すように、送受信ユニット１０と揺動スキャナ２０とは、上下方向において少なくとも一部が重なるように配置されている。なお、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０についても、上下方向において少なくとも一部が重なるように配置されている。また、図５及び図７に示すように、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０は、前後方向において少なくとも一部が重なるように配置されている。本実施形態では、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０は、上下方向及び前後方向において大部分が重なるように配置されている。また、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０は、いずれも上下方向よりも前後方向の長さが長く構成されている。

測定部２は、図５に示すように、左右方向（すなわち、幅方向）の長さが前後方向（すなわち、奥行き方向）の長さよりも長くなる。また、図６に示すように、測定部２は、左右方向（すなわち、幅方向）の長さが上下方向（すなわち、高さ方向）の長さよりも長くなる。また、図７に示すように、測定部２は、前後方向（すなわち、奥行き方向）の長さが上下方向（すなわち、高さ方向）の長さよりも長くなる。なお、折り返しミラー４０は、測定部２の幅方向、奥行き方向及び高さ方向の長さに影響しない程度に小さく構成可能であるため、上記では記載を省略した。
ライダ装置１の大きさは測定部２の大きさに依存するため、ライダ装置１は、幅方向＞奥行き方向＞高さ方向、の順で長さが長くなる。

次に、図４を用いて、投光部１１から出力される複数の送信光（ここでの説明においては、光ビームという）の配置及び投光部１１の詳細な構成について説明する。複数の光ビームは、ポリゴンミラー３１の反射面に入射する際にポリゴンミラー３１の回転軸３２１方向に沿って並ぶように配置されて出力される。本実施形態では、光源１１１から４つの光ビームが出力されるように構成されており、４つの光ビームは、ポリゴンミラー３１の反射面に入射する際にポリゴンミラー３１の回転軸３２１方向に沿って並ぶように配置されて出力される。具体的には、光源１１１は、上下方向に並んだ４つの光ビームを出力する。

光源１１１及びレンズ１１２は、光ビームの光路における揺動ミラー２１とポリゴンミラー３１との間に瞳面が位置するように構成される。なお、瞳面の位置は、光源１１１とレンズ１１２との位置関係、レンズ１１２の屈曲率及び焦点距離等の要素を適宜変更する一般的な方法により、所望の位置に調整することができる。瞳面において、光源１１１から出力された複数の光ビームが最も集光され、かつ、複数の光ビームそれぞれの幅が最も小さくなる。すなわち、瞳面において、複数の光ビーム全体としての幅が最も小さくなる。

次に、揺動スキャナ２０の詳細な構成について説明する。揺動スキャナ２０は、揺動ミラー２１が揺動可能な角度範囲が、揺動ミラー２１により送信光が走査される角度範囲よりも大きくなるように構成される。揺動ミラー２１により送信光が走査される角度範囲とは、換言すると、ライダ装置１における実際の走査角度範囲（具体的には、上下方向の走査角度範囲）である。例えば、揺動スキャナ２０は、実際の走査角度範囲よりも大きな角度範囲で揺動ミラー２１を揺動させるが、送信光の走査は実際の走査角度範囲内で行うように構成されてもよい。また例えば、揺動スキャナ２０は、実際の走査角度範囲よりも大きな角度範囲で揺動ミラー２１を揺動可能な構成とするが、走査時には、実際の走査角度範囲で揺動ミラー２１を揺動させるように構成されてもよい。

［１－３．制御基板の配置］
図６及び図７に示すように、制御基板６００は、ポリゴンミラー３１の回転軸３２１に対して垂直な面に沿うように配置される。ポリゴンミラー３１の回転軸３２１に対して垂直な面とは、ｘｚ平面、すなわち、ライダ装置１の幅方向と奥行き方向とに延びる面である。上述したように、ライダ装置１は、幅方向＞奥行き方向＞高さ方向、の順で長さが長くなる。このため、ライダ装置１においては、幅方向と奥行き方向とに延びる面は、幅方向と高さ方向とに延びる面や、奥行き方向と高さ方向とに延びる面と比較して、最も面積の大きい面となる。制御基板６００は、この最も面積の大きい面に沿うように配置される。制御基板６００は、長方形状の基板であり、長辺が幅方向、短辺が奥行き方向となるように配置される。

［１－４．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）ライダ装置１は、投光部１１と、受光部１２と、揺動スキャナ２０と、ポリゴンスキャナ３０と、をそれぞれ１つずつ備えており、投光部１１、受光部１２、揺動ミラー２１及びポリゴンミラー３１は、投光部１１から出力された送信光が、揺動ミラー２１、ポリゴンミラー３１の順に反射されて走査範囲内に出射され、反射光が、ポリゴンミラー３１、揺動ミラー２１の順に反射されて受光部１２で受光されるように配置されている。このような構成によれば、投光部１１、受光部１２、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０のうちの少なくとも１つが２つ以上備えられている構成と比較して、構成要素が減少した分だけ、ライダ装置１全体としての大きさを小型化できる。

また、一般的に、揺動スキャナ２０の走査角度範囲は、ポリゴンスキャナ３０の走査角度範囲よりも小さい。このため、本実施形態のように、揺動ミラー２１、ポリゴンミラー３１の順に送信光が反射されるように揺動ミラー２１及びポリゴンミラー３１を配置する、すなわち、走査角度範囲の小さい揺動スキャナ２０を走査角度範囲の大きいポリゴンスキャナ３０よりも先に配置することで、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０よりも先に配置される構成と比較して、揺動ミラー２１及びポリゴンミラー３１の大きさを小さく構成可能となる。よって、ライダ装置１全体としての大きさを小型化できる。

また、例えば、先行技術文献に記載のライダ装置のように、２つの送信部から同時に出力された光ビームを、２つの揺動スキャナにより１つのポリゴンスキャナに向けて偏向し、走査を行う場合、２つの光ビームそれぞれについて光軸調整を行う必要があり、高い精度が必要となる。本実施形態では、投光部１１、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０は１つずつ備えられているため、先行技術文献のように１つのポリゴンスキャナに対して２つの送信部及び２つの揺動スキャナを備える場合よりも、光軸調整を容易にすることができる。

（１ｂ）制御基板６００は、ポリゴンミラー３１の回転軸３２１に対して垂直な面、すなわち、ライダ装置１の幅方向と奥行き方向とに延びる面に沿うように配置される。上述したように、ライダ装置１は、幅方向＞奥行き方向＞高さ方向、の順で長さが長くなる。このため、ライダ装置１において制御基板６００を本実施形態のように配置すれば、幅方向と高さ方向とに延びる面や、奥行き方向と高さ方向とに延びる面に沿って制御基板６００を配置する場合よりも、制御基板６００の面積を大きく設計することができる。よって、本実施形態の構成によれば、ライダ装置１に制御基板６００を配置する際に、幅方向、奥行き方向及び高さ方向からなる直方体の面のうち面積が最大となる面に沿って制御基板６００を配置できるため、ライダ装置１のスペースを最も効率よく使用でき、制御基板６００の面積を最大にできる。

（１ｃ）ポリゴンミラー３１の複数の反射面は、５面以下であるように構成される。このような構成によれば、ポリゴンミラー３１の外接円の半径を変えることなく、ポリゴンミラーの反射面が６面以上である場合と比較して、各反射面あたりの面積を大きくすることができる。各反射面あたりの面積が大きくなった分、各反射面で反射されて受光部１２により受光される反射光の光量が増加する。よって、ポリゴンミラー３１の大きさを大きくすることなく、すなわち、ライダ装置１全体としての大きさを大きくすることなく、ライダ装置１の検知距離を長くすることができる。

さらに、ポリゴンミラー３１の反射面が５面以下である場合、ポリゴンミラーの反射面が６面以上である場合と比較して、各反射面において送信光を走査可能な角度範囲を大きくできる。例えば、ポリゴンスキャナは１２０°の走査角度範囲を有することが望まれている。ポリゴンミラーの反射面が６面の場合、各反射面において送信光を走査可能な角度範囲は、計算上１２０°であるが、実際的には、走査可能な角度範囲は最大でも約１１０°くらいまでとなる。これに対して、ポリゴンミラーの反射面が５面である場合、各反射面において送信光を走査可能な角度範囲は、計算上１４４°であり、余裕を持って１２０°の走査角度範囲とすることが可能となる。なお、ポリゴンミラーの反射面が４面以下である場合は、各反射面において送信光を走査可能な角度範囲は、より大きくなる。
なお、ライダ装置の動作周期を考慮すると、ポリゴンミラーの反射面は５面であることがより好ましい。

（１ｄ）揺動スキャナ２０は、揺動ミラー２１が揺動可能な角度範囲が、揺動ミラー２１により送信光が走査される角度範囲よりも大きくなるように構成される。このような構成によれば、実際の走査角度範囲に対して揺動ミラー２１が揺動可能な角度範囲に余裕があるため、必要に応じて、実際の走査角度範囲を揺動ミラー２１が揺動可能な角度範囲において調整することができる。例えば、ライダ装置１が傾いて車両に設置されたことにより、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置が所望の位置からずれてしまう場合がある。このような場合、ライダ装置を車両に取り付けるためのブラケットに備えられた、ライダ装置の姿勢を調整するための調整機構を用いて、揺動スキャナによる走査角度範囲の中心位置が所望の位置になるようにライダ装置の姿勢を調整することが一般的であった。本実施形態の構成によれば、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置が所望の位置からずれている場合、上記調整機構を用いずに、揺動スキャナ２０による実際の走査角度範囲を調整することにより、ずれを抑制することができる。よって、上記調整機構を備える必要がなくなる分、ブラケット全体としての大きさを小さくでき、また、上記調整機構を用いてライダ装置１の姿勢の調整を行う工程を削減することができる。

また、揺動スキャナ２０による走査角度範囲を調整することができるため、共通のライダ装置１の構成で、揺動スキャナ２０の制御を変更することにより、ライダ装置１の上下方向の走査角度範囲が異なるものを実現できる。具体的には、ライダ装置１の車両への搭載位置や用途等に応じて、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置及び走査角度範囲の大きさを調整することができる。このように、揺動スキャナ２０の制御を変更することにより、揺動スキャナ２０やポリゴンスキャナ３０の設計を変更せずに、様々な走査パターンを簡易に実現できる。なお、揺動ミラー２１の揺動速度等も併せて調整することが可能である。例えば、路面を注視することを目的とする場合は、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置を水平方向よりも下方向とし、かつ揺動ミラー２１の揺動速度を遅くするように、揺動モータ２２の制御値を書き換えることで、路面を精度よく走査できる。

（１ｅ）送受信ユニット１０は、揺動スキャナ２０の左方に配置され、投光部１１がｘ軸に沿う方向に送信光を出力するように構成される。折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光をｙ軸に沿う方向に反射するように揺動ミラー２１の下方に配置される。ポリゴンスキャナ３０は、揺動スキャナ２０を挟んで送受信ユニット１０とは反対側に配置される。このような構成によれば、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０及びポリゴンスキャナ３０がライダ装置１の幅方向に並んで配置されているため、ライダ装置１の高さ方向及び奥行方向の長さを抑制することが可能となる。本実施形態の構成は、ライダ装置１を車両のグリルや車室内に搭載する場合のように、ライダ装置１の高さ及び奥行きを抑制したい場合に適している。

（１ｆ）送受信ユニット１０と揺動スキャナ２０とは、上下方向において少なくとも一部が重なるように配置されている。このような構成によれば、送受信ユニット１０と揺動スキャナ２０とが上下方向において重ならない配置である場合と比較して、ライダ装置１の上下方向、すなわち、高さ方向の長さをより抑制することができる。

（１ｇ）投光部１１は複数の光ビームを出力するように構成されており、複数の光ビームは、ポリゴンミラー３１の反射面に入射する際にポリゴンミラー３１の回転軸３２１方向に沿って並ぶように配置されて出力される。このような構成によれば、上下方向の走査を複数の光ビームで行うことができるため、１つの光ビームで走査を行う構成と比較して、走査範囲全体を走査するために必要なポリゴンミラー３１の回転数を減らすことができる。このため、ポリゴンミラー３１の回転速度が同じである場合に、１つの光ビームで走査を行う構成と比較して、ライダ装置１の動作周期を短くすることができる。なお、１つの光ビームで走査を行う場合においても、ポリゴンミラーの回転速度を速くすることで動作周期を短くすることは可能であるが、ポリゴンミラーの回転速度が速くなると、反射光をポリゴンミラーで反射するための時間が短くなる。よって、ポリゴンミラーにて反射される反射光の光量が減少し、受光部により受光される反射光の光量も減少するため、ライダ装置の検知距離が短くなってしまう。ライダ装置は、車両に搭載することを考慮して、動作周期が短く、検知距離が長いことが求められている。本実施形態の構成のように上下方向の走査を複数の光ビームで行うことにより、ライダ装置１の動作周期を短くすることと、ポリゴンミラー３１の回転速度を抑えてライダ装置１の検知距離を長くすることを両立できる。

（１ｈ）光源１１１及びレンズ１１２は、光ビームの光路における揺動ミラー２１とポリゴンミラー３１との間に瞳面が位置するように構成される。上述したように、瞳面において複数の光ビーム全体としての幅が最も小さくなるため、このような構成によれば、瞳面が当該位置にない場合と比較して、揺動ミラー２１の反射面及びポリゴンミラー３１の反射面をどちらも小さく構成できる。例えば、揺動スキャナ２０に近い位置に瞳面が位置するようにした場合、揺動ミラー２１の反射面を特に小さく構成できる。また例えば、ポリゴンミラー３１に近い位置に瞳面が位置するようにした場合、ポリゴンミラー３１の反射面を特に小さく構成できる。

なお、第１実施形態では、投光部１１が送信部に相当し、受光部１２が受信部に相当し、ライダ装置１が測距装置に相当し、送信波が送信光に相当し、反射波が反射光に相当する。
［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

上述した第１実施形態のライダ装置１では、制御部３は、測定部２を用いて、送信光を反射した物体との距離や相対速度を測定する構成であった。これに対し、第２実施形態のライダ装置１Ａでは、制御部３Ａは、距離や相対速度の測定に加えて、図１０に示す誤差補正処理を実行するように構成される点で、第１実施形態と相違する。すなわち、第１実施形態の制御部３と同様に、制御部３Ａは、測定部２を用いて距離や相対速度の測定を行う際に、制御値に基づいて揺動モータ２２の駆動を制御するが、第２実施形態では、誤差補正処理により当該制御値が補正される。

図８に示すように、ライダ装置１Ａは、記憶部４を更に備える。
記憶部４には、ポリゴンミラー３１の複数の反射面それぞれについての、予め設定された基準形状と実際の形状との誤差を表す誤差情報が記憶されている。ポリゴンミラー３１の複数の反射面それぞれについての基準形状と実際の形状との誤差は、ライダ装置１の製造段階において測定され、製造段階で、記憶部４に誤差情報が記憶される。本実施形態ではポリゴンミラー３１の反射面は５面であるため、５面それぞれについて基準形状との誤差が測定され、５面分の誤差情報が記憶部４に記憶される。反射面の基準形状との誤差が所定の公差範囲内である場合は、その反射面については、誤差情報が記憶されないか、又は誤差がないことを示す誤差情報が記憶されてもよい。

誤差情報には、ポリゴンミラー３１の複数の反射面が予め設定された基準位置に対して傾いている誤差を表す情報が含まれる。図９の（ａ）は、ポリゴンミラー３１の反射面の基準位置を示している。本実施形態では、基準位置は、反射面が回転軸３２１と平行となる位置である。図９の（ｂ）は、ポリゴンミラー３１の反射面が基準位置に対して下向きに傾いている場合を、図９の（ｃ）は、ポリゴンミラー３１の反射面が基準位置に対して上向きに傾いている場合を示す。なお、図９では、ポリゴンミラー３１の複数の反射面のうちの１つのみを示しており、基準位置に対する傾きを説明するため反射面の傾き強調して示している。誤差情報には、（ｂ）のように基準位置に対して下向きに傾いている誤差、及び（ｃ）のように基準位置に対して上向きに傾いている誤差を表す情報が含まれる。

ポリゴンミラー３１の複数の反射面が基準位置に対して傾いている誤差には、複数の反射面自体の傾きに起因する誤差と、ポリゴンミラー３１の回転軸３２１のずれに起因する誤差とが含まれる。複数の反射面自体の傾きに起因する誤差とは、ポリゴンミラー３１の反射面が基準位置に対して傾いて製造されたことにより生じる誤差である。また、ポリゴンミラー３１の回転軸３２１のずれに起因する誤差とは、ポリゴンミラー３１が回転モータ３２に設置されて回転軸３２１を中心に回転駆動される際に、回転軸３２１がぶれながら回転駆動されることにより生じる誤差である。回転軸３２１がぶれながらポリゴンミラー３１が回転することにより、ポリゴンミラー３１の反射面が基準位置に対して上向き又は下向きに傾くため、これにより上記誤差が生じる。

さらに、誤差情報には、ポリゴンミラー３１の複数の反射面が基準形状に対して凸形状又は凹形状であることを表す情報が含まれる。図９の（ａ）は、ポリゴンミラー３１の反射面の基準形状を示している。反射面の基準形状は、平面である。図９の（ｄ）は、ポリゴンミラー３１の反射面が基準形状に対して凸形状である場合を、図９の（ｅ）は、ポリゴンミラー３１の反射面が基準形状に対して凹形状である場合を示す。なお、図９では、基準形状に対して凸形状又は凹形状であることを説明するため、反射面の凹凸を強調して示している。誤差情報には、（ｄ）のような基準形状に対して凸形状である誤差、及び（ｅ）のように基準形状に対して凹形状である誤差を表す情報が含まれる。

［２－２．処理］
制御部３Ａが実行する誤差補正処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、誤差補正処理は、例えば車両のイグニッションスイッチがオンされたことを契機に実行される。

まず、Ｓ１０１で、制御部３Ａは、記憶部４から誤差情報を取得する。なお、Ｓ１０１が誤差情報取得部としての処理に相当する。
続いて、Ｓ１０２で、制御部３Ａは、ポリゴンミラー３１の複数の反射面の基準形状と実際の形状との誤差に起因して上下方向の走査において生じる誤差が相殺されるように、揺動モータ２２の制御値を補正する。具体的には、制御部３Ａは、ポリゴンミラー３１の複数の反射面それぞれについての誤差情報に応じて、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置の変更及び揺動スキャナ２０による走査角度範囲の大きさの変更のうち少なくとも一方を行うように、揺動モータ２２の制御値を補正する。より具体的な補正方法について、図９を用いて以下に説明する。

図９においてポリゴンミラー３１の反射面に向かう３本の矢印は、揺動スキャナ２０により走査された送信光のうち走査角度範囲の中心及び両端を通るものを示しており、点線は揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心を示している。なお、図９の（ｂ）～（ｅ）においては、補正後の制御値に基づいて揺動モータ２２が駆動された際の送信光を示している。

誤差情報が、図９の（ｂ）及び（ｃ）に示すように複数の反射面が予め設定された基準位置に対して傾いている誤差を表す情報であった場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置を変更するように、揺動モータ２２の制御値を補正する。（ｂ）に示すように、反射面が基準位置に対して下向きに傾いている場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置がより上向きになるように、走査角度範囲の中心位置を変更する。（ｃ）に示すように、反射面が基準位置に対して上向きに傾いている場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置がより下向きになるように、走査角度範囲の中心位置を変更する。なお、誤差情報には、反射面が基準位置に対して下向き又は上向きに傾いている度合いを示す傾き度合いの情報が含まれていてもよく、制御部３Ａは、傾き度合いの情報に応じて走査角度範囲の中心位置を上向き又は下向きに変更する程度を調整してもよい。

また、誤差情報が、図９の（ｄ）及び（ｅ）に示すように複数の反射面が基準形状に対して凸形状又は凹形状であることを表す情報であった場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の大きさを変更するように、揺動モータ２２の制御値を補正する。（ｄ）に示すように、反射面が基準形状よりも凸形状である場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲がより狭くなるように、走査角度範囲の大きさを変更する。例えば、制御部３Ａは、揺動ミラー２１の揺動速度がより遅くなるように、揺動モータ２２の制御値を補正してもよい。（ｅ）に示すように、反射面が基準形状よりも凹形状である場合、制御部３Ａは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲がより広くなるように、走査角度範囲の大きさを変更する。例えば、制御部３Ａは、揺動ミラー２１の揺動速度がより速くなるように、揺動モータ２２の制御値を補正してもよい。なお、誤差情報には、反射面が基準形状に対してどの程度凸形状又は凹形状であるかを示す程度情報が含まれていてもよく、制御部３Ａは、程度情報に応じて走査角度範囲の大きさを変更する程度（例えば、揺動ミラー２１の揺動速度を変更する程度）を調整してもよい。

上記揺動モータ２２の制御値の補正は、反射面ごとに、その反射面の誤差情報に応じて行われる。なお、揺動モータ２２の制御値はポリゴンミラー３１の反射面ごとに異なる値とすることが可能であり、制御部３Ａは、ポリゴンミラー３１の反射面ごとの制御値に基づいて、反射面ごとに異なる揺動モータ２２の制御を行うことができる。

ある反射面について、誤差情報がない場合、又は誤差情報が誤差がないことを示すものである場合は、その反射面についての上記揺動モータ２２の制御値の補正は行われなくてもよい。

制御部３Ａは、Ｓ１０２で誤差情報に応じて揺動モータ２２の制御値を補正した後、図１０の誤差補正処理を終了する。なお、Ｓ１０２が誤差補正部としての処理に相当する。
制御部３Ａは、測定部２を用いて走査を行う際に、誤差補正処理により補正された制御値に基づいて揺動モータ２２の駆動を制御する。なお、制御部３Ａにおける制御値に基づいた揺動モータ２２の駆動の制御は、駆動制御部としての処理に相当する。

［２－３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第２実施形態によれば、揺動モータ２２の制御値を補正することにより、ポリゴンミラー３１の加工精度に関わらず、あらかじめ設定された上下方向の走査範囲に送信光が走査されるように調整できる。近年、ライダ装置１Ａにおいて上下方向の走査を高精度で行うことが求められているが、ポリゴンミラー３１を求められる程度にまで高精度で製造することは困難である。その点、第２実施形態によれば、揺動モータ２２の制御値を補正することによって、ポリゴンミラー３１の製造上生じた誤差による上下方向の走査の精度への影響を相殺することができるため、ポリゴンミラー３１の製造に要求される精度を緩和できる。

［３．第３実施形態］
［３－１．第１実施形態との相違点］
第３実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

上述した第１実施形態のライダ装置１では、制御部３は、測定部２を用いて、送信光を反射した物体との距離や相対速度を測定する構成であった。これに対し、第３実施形態のライダ装置１Ｂでは、制御部３Ｂは、距離や相対速度の測定に加えて、図１２に示す勾配補正処理を実行するように構成される点で、第１実施形態と相違する。すなわち、第１実施形態の制御部３と同様に、制御部３Ｂは、測定部２を用いて距離や相対速度の測定を行う際に、制御値に基づいて揺動モータ２２の駆動を制御するが、第３実施形態では、勾配補正処理により当該制御値が補正される。

図１１に示すように、ライダ装置１Ｂが搭載される車両には、加速度センサ５が備えられている。加速度センサ５は、自車両にかかる加速度を検出するセンサである。加速度センサ５により、自車両の前後方向の傾きが検出される。

［３－２．処理］
制御部３Ｂが実行する勾配補正処理について、図１２のフローチャートを用いて説明する。なお、勾配補正処理は、車両のイグニッションスイッチがオンされている状態において、所定の周期で実行される。

まず、Ｓ２０１で、制御部３Ｂは、ライダ装置１Ｂが搭載された車両（すなわち、自車両）が走行中の道路の勾配を表す勾配情報を取得する。本実施形態では、勾配情報には、自車両が走行中の道路の勾配が、上り勾配、下り勾配、又は勾配なし、であることを表す情報が含まれる。具体的には、制御部３Ｂは、加速度センサ５から自車両の前後方向の傾きの情報を取得し、これに基づいて、自車両が走行中の道路の勾配が、上り勾配、下り勾配、又は勾配なしのいずれであるかを判断することにより、勾配情報を取得する。なお、Ｓ２０１が勾配取得部としての処理に相当する。

続いて、Ｓ２０２で、制御部３Ｂは、勾配情報に応じて、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置を変更するように、揺動モータ２２の制御値を補正する。具体的には、自車両が走行中の道路の勾配が上り勾配である場合は、制御部３Ｂは、走査角度範囲の中心位置がより上向きになるように、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置を変更する。また、自車両が走行中の道路の勾配が下り勾配である場合は、制御部３Ｂは、走査角度範囲の中心位置がより下向きになるように、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置を変更する。自車両が走行中の道路の勾配が勾配なしである場合は、制御部３Ｂは、揺動スキャナ２０による走査角度範囲の中心位置の変更を行わない。なお、勾配情報には、道路勾配の度合いを示す勾配度合いの情報が含まれていてもよく、制御部３Ｂは、勾配度合いの情報に応じて走査角度範囲の中心位置を上向き又は下向きに変更する程度を調整してもよい。

制御部３Ｂは、Ｓ２０２で勾配情報に応じて揺動モータ２２の制御値を補正した後、図１２の勾配補正処理を終了する。なお、Ｓ２０２が勾配補正部としての処理に相当する。
制御部３Ｂは、測定部２を用いて走査を行う際に、勾配補正処理により補正された制御値に基づいて揺動モータ２２の駆動を制御する。なお、制御部３Ｂにおける制御値に基づいた揺動モータ２２の駆動の制御は、駆動制御部としての処理に相当する。

［３－３．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる。加えて、第３実施形態によれば、ライダ装置１Ｂを搭載した車両の走行中に、道路勾配に応じてライダ装置１Ｂの上下方向の走査範囲を適切な向きに調整することができる。例えば、自車両が走行中の道路が下り坂である場合に、ライダ装置１Ｂの上下方向の走査範囲をより下向きに調整することで、先方の対象物を検知しやすくなる。

［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（４ａ）上記実施形態では、制御基板６００は、ポリゴンミラー３１の回転軸３２１に対して垂直な面、すなわち、ライダ装置１の幅方向と奥行き方向とに延びる面に沿うように配置される。しかし、制御基板６００の配置はこれに限定されるものではない。例えば、制御基板６００は、揺動ミラー２１の揺動軸２２１に対して垂直な面、すなわち、ライダ装置１の幅方向と高さ方向とに延びる面に沿うように配置されてもよい。このような構成によれば、上記実施形態の配置よりは制御基板６００の面積は小さくなるものの、ライダ装置１の幅方向、奥行き方向及び高さ方向のうち最も長さが長い幅方向を含む面に沿って制御基板６００が配置されることで、制御基板６００の面積を比較的大きく設計できる。例えば、このような構成によれば、奥行き方向と高さ方向とに延びる面に沿って制御基板６００が配置される場合と比較して、制御基板６００の面積を大きく設計できる。

（４ｂ）上記実施形態では、ポリゴンミラー３１の複数の反射面は、５面以下であるように構成される。しかし、反射面の個数は５面以下に限られない。例えば、ポリゴンミラーの複数の反射面は、６面であってもよい。

（４ｃ）上記実施形態では、ポリゴンミラー３１は、複数の反射面がいずれもポリゴンミラー３１の回転軸３２１と平行であるように構成されている。しかしながら、ポリゴンミラーの複数の反射面の形状はこれに限定されるものではない。例えば、ポリゴンミラーは、複数の反射面それぞれの回転軸に対する倒れ角がすべて同一であるように構成されていてもよい。すなわち、複数の反射面が、一律の所定の倒れ角を有していてもよい。このような構成によれば、ポリゴンミラーの反射面の倒れ角を所定の角度に設計しておくことにより、揺動スキャナの走査角度範囲を変更することなく、揺動スキャナによる走査角度範囲の中心位置を所望の方向へ変更することができる。また例えば、ポリゴンミラーは、複数の反射面それぞれの回転軸に対する倒れ角がすべて異なるように構成されていてもよい。例えば、複数の反射面が、所定の角度ずつ増加する異なる倒れ角を有するように構成されていてもよい。このような構成によれば、複数の反射面がいずれもポリゴンミラー３１の回転軸３２１と平行である場合や、複数の反射面が一律の倒れ角を有する場合と比較して、上下方向の走査角度範囲をより広くすることができる。

（４ｄ）上記実施形態では、揺動スキャナ２０は、揺動ミラー２１が揺動可能な角度範囲が、揺動ミラー２１により送信光が走査される角度範囲よりも大きくなるように構成される。しかし、揺動スキャナの揺動可能な角度範囲はこれに限定されるものではない。例えば、揺動スキャナの揺動可能な角度範囲が揺動ミラーにより送信光が走査される角度範囲と同じであるように構成されてもよい。

（４ｅ）上記実施形態では、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の左方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の右方に配置され、折り返しミラー４０が揺動ミラー２１の下方に配置される。しかし、送受信ユニット１０、揺動スキャナ２０、ポリゴンスキャナ３０及び折り返しミラー４０の配置はこれに限定されるものではない。例えば、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の右方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の左方に配置されてもよい。また例えば、折り返しミラー４０は、送信光をｙ軸に沿う方向に反射するように揺動ミラー２１の上方に配置されてもよい。すなわち、送信光が揺動ミラー２１の上方を通るよう投光部１１から出力され、折り返しミラー４０は、当該送信光が、折り返しミラー４０にて略９０°下方に進行方向が曲げられて、揺動ミラー２１の反射面に入射されるように、揺動ミラー２１の上方に配置されてもよい。

また、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の後方に配置され、折り返しミラー４０が揺動ミラー２１の下方又は上方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の左方又は右方に配置されてもよい。このような配置の一例として、図１３に、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の後方に配置され、折り返しミラー４０が揺動ミラー２１の下方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の右方に配置される例を示す。このような配置においては、投光部１１は、ｚ軸に沿う方向に送信光を出力し、折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光をｙ軸に沿う方向に反射する。具体的には、折り返しミラー４０は、投光部１１から出力された送信光が、折り返しミラー４０にて略９０°上方又は下方に進行方向が曲げられて、揺動ミラー２１の反射面に入射されるように、揺動ミラー２１の下方又は上方に配置される。送受信ユニット１０と揺動スキャナ２０とは、上下方向において少なくとも一部が重なるように配置されていてもよい。このような構成によれば、ライダ装置の幅方向及び高さ方向の長さを抑制することが可能となる。当該構成は、ライダ装置を車両のルーフトップに搭載する場合のように、ライダ装置の幅及び高さを抑制したい場合に適している。

また、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の下方又は上方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の左方又は右方に配置されてもよい。このような配置の一例として、図１４に、送受信ユニット１０が揺動スキャナ２０の下方に配置され、ポリゴンスキャナ３０が揺動スキャナ２０の右方に配置される例を示す。このような配置においては、投光部１１がｙ軸に沿う方向に送信光を出力し、投光部１１から出力された送信光が直接揺動ミラー２１の反射面に入射される。このような構成によれば、ライダ装置の幅方向及び奥行き方向の長さを抑制することが可能となる。当該構成は、ライダ装置を車両側方に搭載する場合のように、ライダ装置の幅及び奥行きを抑制したい場合に適している。

（４ｆ）上記実施形態では、投光部１１は複数の光ビームを出力するように構成されているが、投光部１１の構成はこれに限定されるものではない。例えば、投光部１１は１つの光ビームを出力する構成でもよい。

（４ｇ）上記実施形態では、光ビームの光路における揺動ミラー２１とポリゴンミラー３１との間に瞳面が位置するように構成される。しかし、瞳面の位置はこれに限定されるものではない。例えば、瞳面が、光ビームの光路における投光部１１と折り返しミラー４０との間や、ポリゴンミラー３１と光学窓２００との間等に位置するように構成されてもよい。

（４ｈ）上記実施形態では、測距装置としてライダ装置１を例示したが、測距装置の種類はこれに限定されるものではない。例えば、測距装置は、ミリ波レーダ装置であってもよい。

（４ｉ）図１５に示すように、ライダ装置１Ｃは、筐体１００において測定部２を収容する内部空間と外部とを連通させる連通部１１０が形成されており、連通部１１０に呼吸フィルタ８００が設けられている構成であってもよい。なお、図１５は、光学窓２００を外した状態で、ライダ装置１Ｃを光学窓２００側から見た模式図であるため、筐体１００の内部空間に収容されている測定部２が図示されている。呼吸フィルタ８００は、連通部１１０を塞ぐように筐体１００に取り付けられており、筐体１００の内部空間に液体が入り込むのを抑制しつつ、連通部１１０を介した内部空間と外部との通気が可能に構成されている。液体としては、たとえば雨水、洗車に用いられる水、車両が走行時に巻き上げた水、融雪剤として用いられる塩化カルシウムの融雪による溶液、ブレーキオイルなどの有機系溶剤が想定される。なお、呼吸フィルタ８００は、ベントフィルタとも称される。このような構成によれば、外部からの液体の侵入を防ぎつつ、筐体１００の内部空間にかかる圧力を外部に逃がすことができ、筐体１００の内部空間に収容される各部品にかかる応力を低減することができる。また、筐体１００の内部空間と外部との間で空気を循環させることができ、ライダ装置１における電子部品の冷却効率を上げることができる。

（４ｊ）上記第２実施形態では、制御部３Ａは誤差補正処理を実行するように構成され、上記第３実施形態では、制御部３Ｂは勾配補正処理を実行するように構成されるが、制御部は、誤差補正処理及び勾配補正処理の両方を実行する構成としてもよい。

（４ｋ）上記第３実施形態では、制御部３Ｂは、加速度センサ５から自車両の前後方向の傾きの情報を取得し、これに基づいて、勾配情報を取得するように構成される。しかし、制御部が勾配情報を取得する方法はこれに限定されるものではない。例えば、制御部は、車載装置から、自車両の現在位置と、道路勾配を表す情報が含まれる地図データとを取得し、自車両の現在位置における道路勾配を表す情報を地図データから読み出すことにより、勾配情報を取得してもよい。ライダ装置が搭載される車両は、当該車載装置として、ＧＰＳアンテナを介して受信されたＧＰＳ信号等に基づいて自車両の現在位置を検出する位置検出装置と、道路勾配を示す情報が含まれる地図データを記憶する地図データベースと、を備えていてもよい。

（４ｌ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。

（４ｍ）本開示は、上記ライダ装置１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃの他、ライダ装置１Ａ，１Ｂを構成する制御部３Ａ，３Ｂ、当該制御部３Ａ，３Ｂを構成要素とするシステム、当該制御部３Ａ，３Ｂとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、ライダ装置１Ａ，１Ｂにおける誤差補正方法及び勾配補正方法など、種々の形態で実現することができる。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ライダ装置、２…測定部、１１…投光部、１２…受光部、２０…揺動スキャナ、２１…揺動ミラー、２２…揺動モータ、３０…ポリゴンスキャナ、３１…ポリゴンミラー、３２…回転モータ、２２１…揺動軸、３２１…回転軸。

Claims (16)

1. 送信波を照射し、前記送信波が照射された物体からの反射波を検出する測定部（２）を備え、
   前記測定部は、
   前記送信波を出力するように構成された送信部（１１）と、
   前記反射波を検出するように構成された受信部（１２）と、
   前記送信波及び前記反射波を反射する揺動ミラー（２１）と、第１の方向に延びる揺動軸（２２１）を中心に前記揺動ミラーを揺動駆動するように構成された揺動モータ（２２）と、を有する揺動スキャナ（２０）と、
   前記送信波及び前記反射波を反射する複数の反射面を有するポリゴンミラー（３１）と、前記第１の方向と直交する第２の方向に延びる回転軸（３２１）を中心に前記ポリゴンミラーを回転駆動するように構成された回転モータ（３２）と、を有するポリゴンスキャナ（３０）と、
   をそれぞれ１つずつ備え、
   前記送信部、前記受信部、前記揺動ミラー及び前記ポリゴンミラーは、前記送信部から出力された前記送信波が、前記揺動ミラー、前記ポリゴンミラーの順に反射されてあらかじめ設定された走査範囲内に出射され、前記反射波が、前記ポリゴンミラー、前記揺動ミラーの順に反射されて前記受信部で受信されるように配置されている、測距装置。
2. 請求項１に記載の測距装置であって、
   電子部品が実装された電子制御回路を有する板状の制御基板（６００）を更に備え、
   前記制御基板は、前記ポリゴンミラーの前記回転軸に対して垂直な面又は前記揺動ミラーの前記揺動軸に対して垂直な面に沿うように配置される、測距装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の測距装置であって、
   前記ポリゴンミラーの前記複数の反射面は５面以下である、測距装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記ポリゴンミラーは、前記複数の反射面がいずれも前記回転軸と平行であるか、前記複数の反射面それぞれの前記回転軸に対する倒れ角がすべて同一であるか、又は、前記複数の反射面それぞれの前記回転軸に対する倒れ角がすべて異なる、測距装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記揺動スキャナは、前記揺動ミラーが揺動可能な角度範囲が、前記揺動ミラーにより前記送信波が走査される角度範囲よりも大きくなるように構成される、測距装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記測定部は、前記送信部から出力された前記送信波を前記揺動ミラーの方向に反射させるとともに、前記揺動ミラーにて反射された前記反射波を前記受信部の方向に反射させるように、前記送信波及び前記反射波の経路上に配置される、折り返しミラー（４０）を更に備え、
   前記送信部、前記受信部、前記折り返しミラー、前記揺動ミラー及び前記ポリゴンミラーは、前記送信部から出力された前記送信波が、前記折り返しミラー、前記揺動ミラー、前記ポリゴンミラーの順に反射されて前記走査範囲内に出射され、前記反射波が、前記ポリゴンミラー、前記揺動ミラー、前記折り返しミラーの順に反射されて前記受信部で受信されるように配置されている、測距装置。
7. 請求項６に記載の測距装置であって、
   前記送信部及び前記受信部は、１つの送受信ユニット（１０）として構成されており、
   三次元直交座標系におけるｘ軸正方向を右方、ｘ軸負方向を左方、ｙ軸正方向を上方、ｙ軸負方向を下方、ｚ軸正方向を前方、ｚ軸負方向を後方として、前記第１の方向が前記ｚ軸に沿う方向、前記第２の方向が前記ｙ軸に沿う方向となり、前記ポリゴンミラーで反射された前記送信波が前方に向けて出射されるように前記測距装置が設置された状態で、
   前記送受信ユニットは、前記揺動スキャナの左方又は前記揺動スキャナの右方に配置され、前記送信部が前記ｘ軸に沿う方向に前記送信波を出力するように構成されており、
   前記折り返しミラーは、前記送信波を前記ｙ軸に沿う方向に反射するように前記揺動ミラーの下方又は上方に配置されており、
   前記ポリゴンスキャナは、前記揺動スキャナを挟んで前記送受信ユニットとは反対側に配置されている、測距装置。
8. 請求項６に記載の測距装置であって、
   前記送信部及び前記受信部は、１つの送受信ユニットとして構成されており、
   三次元直交座標系におけるｘ軸正方向を右方、ｘ軸負方向を左方、ｙ軸正方向を上方、ｙ軸負方向を下方、ｚ軸正方向を前方、ｚ軸負方向を後方として、前記第１の方向が前記ｚ軸に沿う方向、前記第２の方向が前記ｙ軸に沿う方向となり、前記ポリゴンミラーで反射された前記送信波が前方に向けて出射されるように前記測距装置が設置された状態で、
   前記送受信ユニットは、前記揺動スキャナの後方に配置され、前記送信部が前記ｚ軸に沿う方向に前記送信波を出力するように構成されており、
   前記折り返しミラーは、前記送信波を前記ｙ軸に沿う方向に反射するように前記揺動ミラーの下方又は上方に配置されており、
   前記ポリゴンスキャナは、前記揺動スキャナの左方又は右方に配置されている、測距装置。
9. 請求項７又は請求項８に記載の測距装置であって、
   前記送受信ユニットと前記揺動スキャナとは、上下方向において少なくとも一部が重なるように配置されている、測距装置。
10. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    前記送信部及び前記受信部は、１つの送受信ユニットとして構成されており、
    三次元直交座標系におけるｘ軸正方向を右方、ｘ軸負方向を左方、ｙ軸正方向を上方、ｙ軸負方向を下方、ｚ軸正方向を前方、ｚ軸負方向を後方として、前記第１の方向が前記ｚ軸に沿う方向、前記第２の方向が前記ｙ軸に沿う方向となり、前記ポリゴンミラーで反射された前記送信波が前方に向けて出射されるように前記測距装置が設置された状態で、
    前記送受信ユニットは、前記揺動スキャナの下方又は上方に配置され、前記送信部が前記ｙ軸に沿う方向に前記送信波を出力するように構成されており、
    前記ポリゴンスキャナは、前記揺動スキャナの左方又は右方に配置されている、測距装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    前記測距装置は、前記送信波として光ビームを出力するライダ装置である、測距装置。
12. 請求項１１に記載の測距装置であって、
    前記送信部は、前記送信波として複数の前記光ビームを出力するように構成されており、
    複数の前記光ビームは、前記ポリゴンミラーの反射面に入射する際に前記ポリゴンミラーの前記回転軸方向に沿って並ぶように配置されて出力される、測距装置。
13. 請求項１１又は請求項１２に記載の測距装置であって、
    前記送信部は、前記光ビームを出力する光源（１１１）と、レンズ（１１２）と、を備え、
    前記光源及び前記レンズは、前記光ビームの光路における前記揺動ミラーと前記ポリゴンミラーとの間に瞳面が位置するように構成される、測距装置。
14. 請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    制御値に基づいて前記揺動モータの駆動を制御するように構成された駆動制御部（３，３Ａ，３Ｂ）と、
    前記ポリゴンミラーの前記複数の反射面それぞれについての、予め設定された基準形状と実際の形状との誤差を表す誤差情報を取得するように構成された誤差情報取得部（３Ａ，Ｓ１０１）と、
    前記複数の反射面の前記誤差に起因して前記第２の方向の走査において生じる誤差が相殺されるように、前記制御値を補正するように構成された誤差補正部（３Ａ，Ｓ１０２）と、
    を更に備え、
    前記誤差補正部は、前記複数の反射面それぞれの前記誤差情報に応じて、前記揺動スキャナによる走査角度範囲の中心位置の変更及び前記揺動スキャナによる走査角度範囲の大きさの変更のうち少なくとも一方を行うように、前記制御値を補正し、
    前記誤差情報には、前記複数の反射面が予め設定された基準位置に対して傾いている誤差を表す情報が含まれ、前記複数の反射面が前記基準位置に対して傾いている誤差には、前記複数の反射面自体の傾きに起因する誤差と、前記ポリゴンミラーの前記回転軸のずれに起因する誤差とが含まれる、測距装置。
15. 請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    制御値に基づいて前記揺動モータの駆動を制御するように構成された駆動制御部（３，３Ａ，３Ｂ）と、
    前記測距装置が搭載された車両が走行中の道路の勾配を表す勾配情報を取得するように構成された勾配取得部（３Ｂ，Ｓ２０１）と、
    前記勾配情報に応じて、前記揺動スキャナによる走査角度範囲の中心位置を変更するように、前記制御値を補正するように構成された勾配補正部（３Ｂ，Ｓ２０２）と、
    を更に備える、測距装置。
16. 請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    前記測定部を収容する内部空間を有し、前記内部空間と外部とを連通させる連通部（１１０）が形成された筐体（１００）と、
    前記連通部に設けられる呼吸フィルタ（８００）と、
    を更に備える、測距装置。

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