JP2023117256A - ＬｉＤＡＲ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 容易に設置し得るＬｉＤＡＲ装置を提供する。【解決手段】 ＬｉＤＡＲ装置１は、所定の検知領域ＤＡを非可視光域の波長のレーザ光Ｌ１が走査するよう、レーザ光Ｌ１を出射するレーザ光出射部１０と、検知領域ＤＡで反射されるレーザ光Ｌ１を受光する受光部２０と、検知領域ＤＡを示す可視光Ｌ３を出射する可視光出射部３０と、を備える【選択図】 図１

Description

本発明は、ＬｉＤＡＲ装置に関する。

レーザ光で所定の検知領域をスキャニングして、当該検知領域に位置する物体を検知するＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）が知られている。ＬｉＤＡＲは、電信柱や建物といった固定物に設置されて、物体を検知する場合がある。また、このようなＬｉＤＡＲを複数用いて、より広い範囲における物体を検出することが行われている。

下記特許文献１には、このように複数のＬｉＤＡＲを用いた物体検出装置が記載されている。この物体検出装置では、それぞれのＬｉＤＡＲが物体の検知領域を互いに一部重ね合わせて、全体として検知領域を広げている。

特開２０２１－０４７１５７号公報

上記特許文献に記載の物体検出装置のように複数のＬｉＤＡＲの検知領域の一部を重ね合わせる場合、ＬｉＤＡＲの設置者は、それぞれのＬｉＤＡＲの検知領域が一部重なることを確認する必要がある。しかし、レーザ光が赤外光や紫外光といった非可視光である場合、設置者は、ＬｉＤＡＲが出射する検知用のレーザ光を視認することができない。この場合、設置者は、ＬｉＤＡＲから出力される物体の検知結果を用いて、それぞれのＬｉＤＡＲが共通の物体を検知しているか否かを認識することで、それぞれのＬｉＤＡＲの検知領域が一部重なっているか否かを認識しなければならい。また、１つのＬｉＤＡＲを設置する場合であっても、検知領域を把握して設置する場合があり、この場合であっても、設置者は、ＬｉＤＡＲから出力される物体の検知結果を用いて、設置したＬｉＤＡＲの検知領域を把握する必要がある。これらのように、ＬｉＤＡＲを設置する際に、ＬｉＤＡＲの向きの調整に手間がかかる。このため、ＬｉＤＡＲを容易に設置したいとの要請がある。

そこで、本発明は、容易に設置し得るＬｉＤＡＲ装置を提供することを目的とする。

上記目的の達成のため、本発明のＬｉＤＡＲ装置は、所定の検知領域を非可視光域の波長のレーザ光が走査するよう、当該レーザ光を出射するレーザ光出射部と、前記検知領域で反射される前記レーザ光を受光する受光部と、前記検知領域を示す可視光を出射する可視光出射部と、を備えることを特徴とするものである。

このようなＬｉＤＡＲ装置によれば、検知領域に走査されて、検知領域に位置する物体で反射するレーザ光が受光部で受光されることで、当該物体が検知される。また、このＬｉＤＡＲ装置では、検知領域を示す可視光が出射される。従って、ＬｉＤＡＲ装置を設置する者は、当該装置の検知領域を視覚的に把握し得る。従って、例えば、複数のＬｉＤＡＲ装置の検知領域の一部同士を重ねて、それぞれのＬｉＤＡＲ装置を設置する場合や、ＬｉＤＡＲ装置を単品で設置する場合において、可視光を目安に検知範囲を把握して、ＬｉＤＡＲ装置の向きを調節することができる。従って、このＬｉＤＡＲ装置によれば、ＬｉＤＡＲ装置の設置の際、ＬｉＤＡＲ装置の向きの調整が容易であり、設置者は、ＬｉＤＡＲ装置を容易に設置し得る。

また、前記可視光出射部は、前記可視光を前記検知領域の外縁上に照射することが好ましい。

このように可視光が照射されることで、設置者が検知領域をより正確に把握し得る。

この場合、前記可視光出射部は、前記可視光を線状に照射しても、前記可視光を整列された複数のドット状に照射してもよい。

このように可視光が照射されることで、外縁を感覚的に把握し易い。

また、前記可視光出射部は、前記検知領域を複数のブロックに分けて、それぞれの前記ブロックを示す前記可視光を出射することとしてもよい。

このような構成とすることで、検知領域のある位置で物体が検知される場合に、当該物体を視認する者は、ブロックを目印に物体が検知領域のどの辺りに位置しているかを認識することができる。

この場合、前記検知領域は、複数の分割領域から成り、前記レーザ光出射部は、それぞれの前記分割領域を個別に走査する前記レーザ光を出射する複数の分割領域用レーザ光出射部を含み、前記受光部は、それぞれの分割領域用レーザ光出射部から出射されそれぞれの分割領域で反射する前記レーザ光を個別に受光する複数の分割領域用受光部を含み、それぞれの前記ブロックは、少なくとも１つの前記分割領域から成ることが好ましい。

複数の分割領域用レーザ光出射部を用いて、複数の分割領域をそれぞれ走査することで、短時間に検知領域の走査をし得る。この場合、それぞれのブロックを少なくとも１つの分割領域に合わせることで、分割領域を把握し得る。

また、前記可視光出射部は、前記可視光をそれぞれの前記ブロックの外縁上に照射することが好ましい。

このように可視光が照射されることで、設置者が各ブロックの位置をより正確に把握し得る。

また、前記可視光はレーザ光であってもよい。

可視光がレーザ光であることで、検知領域におけるＬｉＤＡＲ装置から離れた位置での可視光がぼやけることを抑制することができる。

また、前記可視光の照射領域を示し前記受光部で受光可能な非可視光を出射する非可視光出射部を更に備えることが好ましい。

このような構成により、上記の非可視光を照射して、反射する非可視光を受光部が受光し、受光部からの出力結果を用いることで、物体の検知用のレーザ光が走査する検知領域と非可視光の照射領域とを比較することができる。非可視光は可視光の照射領域を示すため、結果として、検知領域と可視光の照射領域との比較ができる。この比較を基にして、可視光の照射方向が所望の方向とずれる場合であっても、可視光の照射方向の調節をすることができる。

この場合、前記非可視光出射部は、前記可視光出射部と一体に設けられることが好ましい。

非可視光出射部が可視光出射部と一体に設けられることで、ＬｉＤＡＲ装置に外部から衝撃が加わる場合であっても、可視光の照射領域と非可視光の照射領域との相対的な位置関係は変化しづらい。従って、ＬｉＤＡＲ装置に対する外部からの衝撃等により、レーザ光出射部から出射するレーザ光の照射方向に対して可視光の照射方向がずれる場合であっても、非可視光と可視光との照射方向はずれにくいため、可視光の照射方向を元の方向に調節することができる。

以上のように本発明によれば、容易に設置し得るＬｉＤＡＲ装置が提供される。

本発明の実施形態におけるＬｉＤＡＲ装置を示すブロック図である。 検知領域を示す図である。 複数のＬｉＤＡＲ装置の検知領域の一部を重ねて、それぞれのＬｉＤＡＲ装置を設置する様子を示す図である。 検知領域を示す第１の変形例の図である。 検知領域を示す第２の変形例の図である。 検知領域が複数のブロックに分割される様子を示す図である。 ＬｉＤＡＲ装置の変形例を示すブロック図である。 検知領域が複数のブロックに分割される他の例の様子を示す図である。

以下、本発明に係るＬｉＤＡＲ装置を実施するための形態が添付図面と共に例示される。以下に例示する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良することができる。また、本発明は、以下に例示する実施形態における構成要素を適宜組み合わせてもよい。なお、以下で参照する図面では、理解を容易にするために、各部材の寸法を変えて示す場合がある。

図１は、本実施形態におけるＬｉＤＡＲ装置を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のＬｉＤＡＲ装置１は、ＬｉＤＡＲユニット２と、検知領域表示ユニット３と、接続部４と、制御部５と、を主な構成として備える。

＜ＬｉＤＡＲユニット２＞
ＬｉＤＡＲユニット２は、レーザ光出射部１０と、受光部２０と、を主な構成として備える。本実施形態では、レーザ光出射部１０と受光部２０とは、例えば、共通の筐体内に設けられたり、共通のシャーシ上に設けられたり、共通の回路基板上に設けられたりすることで、一体とされている。

レーザ光出射部１０は、後述の所定の検知領域を非可視光域の波長のレーザ光Ｌ１が走査するよう、当該レーザ光Ｌ１を出射する。本実施形態では、レーザ光出射部１０は、ドライバ回路１１と、レーザ光源１２と、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３と、Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４と、を主な構成として備える。なお、図１の例では、レーザ光出射部１０は、メカニカル式のユニットであるが、駆動部を含まないフェイズドアレイ方式のユニットであってもよい。

ドライバ回路１１は、例えば電源回路やロジック回路から構成され、レーザ光源１２、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３、及びＶ方向スキャン用駆動ミラー１４に電気的に接続されて、これらに必要な電力を印加すると共にこれらを制御する。

レーザ光源１２は、非可視光域の波長のレーザ光Ｌ１を出射する。このレーザ光Ｌ１の波長は、例えば波長が９０５ｎｍや１５５０ｎｍといった近赤外線等の非可視光域である。なお、レーザ光Ｌ１の波長は、紫外域であってもよい。レーザ光源１２がレーザ光Ｌ１を出射するタイミングは、ドライバ回路１１により制御される。レーザ光源１２から出射するレーザ光Ｌ１は、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３に入射する。

Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３は、レーザ光源１２が出射するレーザ光Ｌ１を反射するミラーと、ドライバ回路１１により制御される不図示の駆動部とを有する。Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３は、レーザ光Ｌ１を反射する際、上記駆動部により水平方向に反射角度を変化させながらレーザ光Ｌ１を反射する。このＨ方向スキャン用駆動ミラー１３の反射角度の変化により、レーザ光Ｌ１は水平方向に走査される。Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３で反射されるレーザ光Ｌ１は、Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４に入射する。

Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４は、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３で反射されたレーザ光Ｌ１を反射するミラーと、ドライバ回路１１により制御される不図示の駆動部とを有する。Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４は、レーザ光Ｌ１を反射する際、上記駆動部により鉛直方向に反射角度を変化さながらレーザ光Ｌ１を反射する。このＶ方向スキャン用駆動ミラー１４の反射角度の変化により、水平方向に走査されるレーザ光Ｌ１の位置を鉛直方向に変化させる。Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４で反射されたレーザ光Ｌ１は、ＬｉＤＡＲ装置１の前方の検知領域に照射される。

Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３及びＶ方向スキャン用駆動ミラー１４は、例えば、ポリゴンミラーやガルバノミラーを含んで構成される。また、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３及びＶ方向スキャン用駆動ミラー１４は、ＭＥＭＳミラーによりそれぞれ構成されてもよい。また、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３とＶ方向スキャン用駆動ミラー１４とが、二軸スキャンタイプのミラーにより１つに纏められてもよく、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３とＶ方向スキャン用駆動ミラー１４とにレーザ光Ｌ１を反射する順番が入れ替わってもよい。

受光部２０は、検知領域に位置する物体でレーザ光Ｌ１が反射した反射光Ｌｒ１を受光し、受光した光に係る電気信号を出力する。本実施形態では、受光部２０は、受光素子２１と、画像処理回路２２と、を主な構成として備える。

受光素子２１は、レーザ光Ｌ１と同波長の光を受光することができるフォトダイオード等から成る素子である。このため、受光素子２１は、レーザ光Ｌ１が検知領域に位置する物体で反射した反射光Ｌｒ１を受光することができる。受光素子２１により受光されるレーザ光Ｌ１の反射光Ｌｒ１には、所定の検知領域に位置する物体にかかる情報が含まれる。

受光素子２１は、画像処理回路２２に電気的に接続されており、当該情報は電気信号として画像処理回路２２に入力される。画像処理回路２２は、ドライバ回路１１にも電気的に接続されており、画像処理回路２２では、ドライバ回路１１がレーザ光源１２にレーザ光Ｌ１を出射させる旨の制御信号を送信するタイミング、及びその際のＨ方向スキャン用駆動ミラー１３及びＶ方向スキャン用駆動ミラー１４の傾き等といったドライバ回路１１からの信号と、受光素子２１から入力する信号とに所定の処理がなされ、受光素子２１が受光する反射光Ｌｒ１の反射点の座標を特定して、これら信号に基づく画像信号が出力される。

以上の構成のＬｉＤＡＲユニット２により、所定の検知領域の物体が検知される。

＜検知領域表示ユニット３＞
検知領域表示ユニット３は、可視光出射部３０と、非可視光出射部４０と、を主な構成として備える。本実施形態では、可視光出射部３０と非可視光出射部４０とは、例えば、共通の筐体内に設けられたり、共通のシャーシ上に設けられたり、共通の回路基板上に設けられたりすることで、一体とされている。

可視光出射部３０は、レーザ光Ｌ１が走査される所定の検知領域を示す可視光Ｌ３を出射する。本実施形態では、可視光出射部３０は、ドライバ回路３１と、可視光源３２と、配光パターン形成素子３３と、を主な構成として備える。

ドライバ回路３１は、例えば電源回路やロジック回路から構成され、可視光源３２に電気的に接続されて、可視光源３２に必要な電力を印加すると共に可視光源３２を制御する。

可視光源３２は、可視光域の波長の光を出射する光源であり、例えば、可視光域の波長のレーザ光を出射するレーザ光源や、可視光域の光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源から成る。可視光源３２から出射する可視光Ｌ３は、配光パターン形成素子３３に入射する。

配光パターン形成素子３３は、入射する可視光Ｌ３を所定の検知領域を示す所定の配光パターンに変換して出射する素子である。配光パターン形成素子３３は、例えば、所定の配光パターンの形状の孔が形成された遮光板や、所定の配光パターンの可視光Ｌ３が出射するように光を屈折して出射するレンズや、所定の配光パターンの可視光Ｌ３が出射するように当該可視光Ｌ３を回折する回折格子から構成される。

なお、可視光Ｌ３の発散角が抑制され、照射された可視光Ｌ３が明瞭である観点から、可視光源３２はレーザ光源であることが好ましい。また、出射する可視光Ｌ３のエネルギーが有効に活用される観点から、配光パターン形成素子３３は、上記のレンズや回折格子から成ることが好ましい。また、線状の配光パターンやドット状の配光パターンの可視光Ｌ３を照射する場合に、可視光Ｌ３が照射される位置とＬｉＤＡＲ装置との距離によらず、線の太さやドットの大きさが変化することを抑制し易い観点から、配光パターン形成素子３３は、回折格子から成ることが好ましい。

非可視光出射部４０は、ＬｉＤＡＲユニット２の受光部２０で受光可能な非可視光域の波長の非可視光Ｌ４を出射する。非可視光Ｌ４は、可視光出射部３０から出射する可視光Ｌ３の照射領域を示す光である。非可視光Ｌ４は、可視光Ｌ３と概ね同じ配光パターンで概ね同じ位置に照射されたり、可視光Ｌ３の照射領域を囲ったりすることで、可視光Ｌ３の照射領域を示す。本実施形態では、非可視光出射部４０は、レーザ光出射部１０と概ね同様の構成であり、ドライバ回路１１と同様の構成のドライバ回路４１と、非可視光Ｌ４であるレーザ光を出射する点の除きレーザ光源１２と同様の構成のレーザ光源４２と、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー１３と同様の構成のＨ方向スキャン用駆動ミラー４３と、Ｖ方向スキャン用駆動ミラー１４と同様の構成のＶ方向スキャン用駆動ミラー４４と、を主な構成として備える。このように、本例では、非可視光Ｌ４はレーザ光である。なお、非可視光出射部４０は、メカニカル式のユニットでなくフェイズドアレイ方式のユニットであってもよい。

本実施形態では、ドライバ回路４１は、レーザ光源４２、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー４３、及びＶ方向スキャン用駆動ミラー４４を制御して、可視光Ｌ３の配光パターンと同じ配光パターンの非可視光Ｌ４や、可視光Ｌ３を囲う配光パターンの非可視光Ｌ４を出射する。

非可視光Ｌ４は、受光部２０で受光可能な非可視光域の波長の光であるため、受光部２０は、非可視光Ｌ４が、物体で反射した反射光Ｌｒ４を受光することができる。ドライバ回路４１は、不図示の信号線で画像処理回路２２に電気的に接続されている。このため、画像処理回路２２は、反射光Ｌｒ１を受光した際の処理に加えて、反射光Ｌｒ４を受光した際に次の処理を行う。すなわち、画像処理回路２２は、ドライバ回路４１がレーザ光源４２に非可視光Ｌ４を出射させる旨の制御信号を送信するタイミング、及びその際のＨ方向スキャン用駆動ミラー４３及びＶ方向スキャン用駆動ミラー４４の傾き等といったドライバ回路４１からの信号と、受光素子２１から入力する反射光Ｌｒ４の受光に係る信号とに所定の処理を行い、受光素子２１が受光する反射光Ｌｒ４の反射点の座標を特定して、これら信号に基づく画像信号を出力する。

ところで、受光素子２１が複数の波長の光を受光可能で、受光した光の信号をそれぞれの波長ごとに出力することができる素子である場合、非可視光Ｌ４の波長は、レーザ光Ｌ１と異なる波長の光であることが好ましい。このように構成されることで、非可視光出射部４０からの非可視光Ｌ４が、レーザ光出射部１０からのレーザ光Ｌ１と同時に出射され、受光素子２１が反射光Ｌｒ１，Ｌｒ４が同時に受光しても、受光素子２１は、反射光Ｌｒ１，Ｌｒ４を区別して、それぞれの反射光を示す信号を出力することができる。この場合、画像処理回路２２は、それぞれの反射光を示す信号を分けて信号の処理をすることができる。このような受光素子２１としては、複数のフォトダイオードを有する受光素子を挙げることができる。

＜その他の構成＞
上記構成のＬｉＤＡＲユニット２と検知領域表示ユニット３とは、接続部４により、互いに所定の相対的な向きの関係とされて、互いに接続されている。接続部４は、例えば固定可能なヒンジ等から構成され、ＬｉＤＡＲユニット２と検知領域表示ユニット３とが所定の相対的な向きとされた後、その向きを固定することができる。

また、レーザ光出射部１０のドライバ回路１１、受光部２０の画像処理回路２２、可視光出射部３０のドライバ回路３１、及び非可視光出射部４０のドライバ回路４１は、それぞれ制御部５に電気的に接続されている。

制御部５は、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置から成る。また、制御部５は、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。以下に説明するように、制御部５は、少なくともドライバ回路１１，３１，４１、及び画像処理回路２２を制御する。

また、本実施形態では、ＬｉＤＡＲ装置１にモニタ９が接続されている。モニタ９は、画像処理回路２２から出力される反射光Ｌｒ１，Ｌｒ４の反射位置を視覚的に表示することができる。

次にＬｉＤＡＲ装置１の準備と設置について説明する。

＜ＬｉＤＡＲ装置１の準備＞
ＬｉＤＡＲ装置１の準備に際しては、ＬｉＤＡＲユニット２の向きと検知領域表示ユニット３の向きとを調節する。なお、ＬｉＤＡＲ装置１の工場出荷時等において、この調節が行われてもよい。

まず、制御部５に所定の入力を行い、レーザ光出射部１０からのレーザ光Ｌ１を出射させると共に、非可視光出射部４０からの非可視光Ｌ４を出射させる。このとき、受光素子２１が複数の波長の光を受光可能で、受光した光の信号をそれぞれの波長ごとに出力することができる素子であり、非可視光Ｌ４の波長とレーザ光Ｌ１の波長とが互いに異なる場合、レーザ光Ｌ１と非可視光Ｌ４とを同時に出射させる。この場合、受光部２０からは、反射光Ｌｒ１と反射光Ｌｒ４とに対応する信号が出力される。モニタ９には、これらの信号に基づいた、図が表示される。

図２は、検知領域を示す図であり、モニタ９にはこの図が示される。図２において、各ドットは、レーザ光Ｌ１が反射して反射光Ｌｒ１となる反射点を示している。従って、このドット群が位置する領域が、ＬｉＤＡＲ装置１が物体を検知する所定の検知領域ＤＡである。検知領域ＤＡは破線で示されている。図２において、斜線で示される領域は、非可視光Ｌ４が反射して反射光Ｌｒ４となる非可視光Ｌ４の照射領域ＩＡを示している。図２の例では、非可視光出射部４０は、検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に位置する線状の非可視光Ｌ４を出射し、図２の状態では、ＬｉＤＡＲユニット２と検知領域表示ユニット３との相対的な向きが適切である。従って、モニタ９に映し出される照射領域ＩＡは、モニタ９に映し出される検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に位置している。この場合、例えば、非可視光Ｌ４の配光パターンとその照射位置が、可視光Ｌ３の配光パターンとその照射位置と同じであれば、可視光出射部３０から可視光Ｌ３を出射する場合に、当該可視光Ｌ３は、検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上である照射領域ＩＡに照射され、ＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡを示すことになる。

また、本例において、モニタ９に映し出される画像で、例えば照射領域ＩＡが検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に位置せずに、照射領域ＩＡの位置が検知領域ＤＡを示さない場合がある。この場合、可視光出射部３０から可視光Ｌ３を出射する場合に可視光Ｌ３が照射される照射領域とＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡとが異なり、可視光Ｌ３が検知領域ＤＡを示さないことになる。従って、この場合には、図２の状態となるまで、ＬｉＤＡＲユニット２と検知領域表示ユニット３との相対的な向きを調整する。

なお、受光素子２１が、実質的に単波長の受光能である場合や、受光した光の信号をそれぞれの波長ごと分けて出力することができない素子の場合、レーザ光Ｌ１と非可視光Ｌ４とを交互に出射させる。この場合、モニタ９には、検知領域ＤＡを示すドット群と、照射領域ＩＡとが交互に映し出される。また、この場合、画像処理回路２２が、反射光Ｌｒ１を受光するタイミングの画像と、反射光Ｌｒ４を受光するタイミングの画像とをメモリして、メモリしたそれぞれの画像を合成した画像信号を出力してもよい。この場合、図２に示す画像となる信号が出力される。従って、この場合、モニタ９には、図２と同様の画像が映し出される。このような構成により、受光部２０の受光素子２１の構成が簡易であっても、検知領域ＤＡと照射領域ＩＡとの関係を視認し易くすることができる。

なお、ＬｉＤＡＲユニット２と検知領域表示ユニット３との相対的な向きが調整された後には、例えば不図示のスイッチが操作されることで、制御部５がドライバ回路４１を制御して、非可視光出射部４０から非可視光Ｌ４が出射されなくなることとしてもよい。

＜ＬｉＤＡＲ装置１の設置＞
図３は、複数のＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡの一部を重ねて、それぞれのＬｉＤＡＲ装置１を設置する様子を示す図である。なお、以下の説明では、非可視光Ｌ４は、可視光Ｌ３と概ね同じ配光パターンで概ね同じ位置に照射される例で説明をするため、可視光Ｌ３の照射領域を照射領域ＩＡとして説明する場合がある。また、図３以降において、見やすさの観点からドット群は省略されている。図３に示すように、ＬｉＤＡＲ装置１の設置者は、検知領域ＤＡを示す可視光Ｌ３の照射領域ＩＡを視認することで、それぞれのＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡの一部が重なるように、それぞれのＬｉＤＡＲ装置１を設置する。

なお、特に図示しないが、１つのＬｉＤＡＲ装置１を設置する場合であっても、設置者は、検知領域ＤＡを示す可視光Ｌ３の照射領域ＩＡを視認することで、ＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡを把握しながら、ＬｉＤＡＲ装置１を設置する。

なお、ＬｉＤＡＲ装置１の設置後には、例えば不図示のスイッチが操作されることで、制御部５がドライバ回路３１を制御して、可視光出射部３０から可視光Ｌ３が出射されなくなることとしてもよい。

以上説明したように、本実施形態のＬｉＤＡＲ装置１は、所定の検知領域ＤＡを非可視光域の波長のレーザ光Ｌ１が走査するよう、レーザ光Ｌ１を出射するレーザ光出射部１０と、検知領域ＤＡで反射されるレーザ光Ｌ１を受光する受光部２０と、検知領域ＤＡを示す可視光Ｌ３を出射する可視光出射部３０と、を備える。

このようなＬｉＤＡＲ装置１によれば、検知領域ＤＡに走査されて、物体で反射するレーザ光Ｌ１の反射光Ｌｒ１が受光部２０で受光されることで、当該物体が検知される。また、このＬｉＤＡＲ装置１では、検知領域ＤＡを示す可視光Ｌ３が出射される。従って、ＬｉＤＡＲ装置１を設置する者は、検知領域ＤＡを視覚的に把握し得る。従って、上記のように、複数のＬｉＤＡＲ装置１の検知領域ＤＡの一部同士を重ねて、それぞれのＬｉＤＡＲ装置１を設置する場合や、ＬｉＤＡＲ装置１を単品で設置する場合において、可視光Ｌ３を目安に検知範囲を把握して、ＬｉＤＡＲ装置１の向きを調節することができる。従って、このＬｉＤＡＲ装置１によれば、ＬｉＤＡＲ装置１の設置の際、ＬｉＤＡＲ装置１の向きの調整が容易であり、設置者は、ＬｉＤＡＲ装置１を容易に設置し得る。

また、上記実施形態のように可視光出射部３０が可視光Ｌ３を検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に照射する場合には、設置者が検知領域ＤＡをより正確に把握し得る。この場合、図２，３に示す例のように、可視光出射部３０が可視光Ｌ３を検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に線状に照射することで、設置者は、外縁ＥＤを感覚的により把握し易い。

また、本実施形態では、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡを示し受光部２０で受光可能な非可視光Ｌ４を出射する非可視光出射部４０を備える。このため、上記の非可視光Ｌ４を照射して、反射する非可視光Ｌ４の受光部２０が反射光Ｌｒ４を受光し、受光部２０からの出力結果を用いることで、検知領域ＤＡと非可視光Ｌ４の照射領域ＩＡとを比較することができる。非可視光Ｌ４は可視光Ｌ３の照射領域を示すため、結果として、検知領域ＤＡと可視光Ｌ３の照射領域との比較ができる。この比較を基にして、可視光Ｌ３の照射方向の調節をすることができる。

また、本実施形態では、非可視光出射部４０は、可視光出射部３０と一体に設けられる。このため、ＬｉＤＡＲ装置１に外部から衝撃が加わる場合であっても、可視光Ｌ３と非可視光Ｌ４との位置関係は変化しづらい。従って、ＬｉＤＡＲ装置１に対する外部からの衝撃等により、レーザ光出射部１０から出射するレーザ光Ｌ１の照射方向に対して可視光Ｌ３の照射方向がずれる場合であっても、非可視光Ｌ４と可視光Ｌ３との照射方向はずれにくいため、レーザ光Ｌ１と非可視光Ｌ４との関係が適切となるように調整することで、可視光Ｌ３の照射方向を調節することができる。

（変形例）
次に本実施形態の変形例について説明する。

図４は、検知領域ＤＡを示す第１の変形例の図である。図４では、可視光出射部３０は、可視光Ｌ３を整列された複数のドット状に照射している。なお、本例においても、可視光出射部３０は、可視光Ｌ３を検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に照射している。本例の場合、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡがドット状であるため、照射領域ＩＡの面積を小さくし得る。

図５は、検知領域ＤＡを示す第２の変形例の図である。図５では、可視光出射部３０は、可視光Ｌ３を検知領域ＤＡの角部に照射している。従って、検知領域ＤＡには角部が存在している。本例の場合、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡの面積が小さく、図２、図４の例の場合と比べて、可視光出射部３０の消費するエネルギーを更に抑えることができる。

図６は、検知領域ＤＡが複数のブロックＢＡに分割される様子を示す図である。図６では、各ブロックＢＡが点線で示されている。本例では、ＬｉＤＡＲ装置１から見て、検知領域ＤＡが、左右方向と遠近方向のそれぞれにおいて複数に分割されている。図６の例では、検知領域ＤＡが３×４のブロックＢＡに分割されている。本例では、可視光出射部３０は、それぞれのブロックＢＡを示す可視光Ｌ３を出射する。複数のブロックＢＡが集合することで検知領域ＤＡとなるため、ブロックＢＡを示す可視光Ｌ３は、検知領域ＤＡをも示すことになる。図６の例では、可視光Ｌ３がそれぞれのブロックＢＡの外縁ＥＤＢ上に可視光Ｌ３を出射する。このため、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡは、それぞれのブロックＢＡの境界上に位置する。なお、図６の例では、可視光出射部３０は、ブロックＢＡの外縁ＥＤＢ上に可視光Ｌ３を線状に照射しているが、図４の例のように、可視光出射部３０は、ブロックＢＡの外縁ＥＤＢ上に可視光Ｌ３を整列された複数のドット状に照射してもよく、図５の例のように、ブロックＢＡの角部に可視光Ｌ３を照射してもよい。このように可視光出射部３０がそれぞれのブロックＢＡを示す可視光Ｌ３を出射することで、検知領域ＤＡのある位置で物体が検知される場合に、当該物体を視認する者は、ブロックＢＡを目印に物体が検知領域ＤＡのどの辺りに位置しているかを認識することができる。

また、本例では、検知領域ＤＡは、複数の分割領域から成り、それぞれのブロックＢＡは、少なくとも１つの分割領域から成る。図６の例では、それぞれのブロックＢＡが１つの分割領域から成る例が示されており、ブロックＢＡは分割領域も示している。

レーザ光出射部１０は、それぞれの分割領域毎にレーザ光Ｌ１を走査する。図７は、そのようなレーザ光Ｌ１の走査に適したＬｉＤＡＲ装置１の変形例を示すブロック図である。図７のＬｉＤＡＲ装置１は、ＬｉＤＡＲユニット２の構成が、図１に示すＬｉＤＡＲ装置１と異なる。図７のＬｉＤＡＲ装置１のレーザ光出射部１０は、複数の分割領域用レーザ光出射部１０Ｄを含む。それぞれの分割領域用レーザ光出射部１０Ｄの構成は、図１のレーザ光出射部１０と概ね同様の構成である。つまり、図７のＬｉＤＡＲ装置１のレーザ光出射部１０は、図１のレーザ光出射部１０を複数含んでいると理解することができる。

また、図７のＬｉＤＡＲ装置１の受光部２０は、複数の分割領域用受光部２０Ｄを含む。それぞれの分割領域用受光部２０Ｄの構成は、図１の受光部２０と同様の構成である。つまり、図７のＬｉＤＡＲ装置１の受光部２０は、図１の受光部２０を複数含んでいると理解することができる。分割領域用受光部２０Ｄの数は、分割領域用レーザ光出射部１０Ｄの数と同じである。また、分割領域用受光部２０Ｄと分割領域用レーザ光出射部１０Ｄとは一対一対応で個別に電気的に接続されている。具体的には、それぞれの分割領域用受光部２０Ｄの画像処理回路２２が、分割領域用レーザ光出射部１０Ｄのドライバ回路１１と個別に電気的に接続されている。

１つの分割領域用レーザ光出射部１０Ｄは、１つの分割領域に対してレーザ光Ｌ１を走査させる。この分割領域用レーザ光出射部１０Ｄと電気的に接続される１つの分割領域用受光部２０Ｄは、上記１つの分割領域で反射されるレーザ光Ｌ１の反射光Ｌｒ１を受光する。こうして、分割領域用レーザ光出射部１０Ｄと分割領域用受光部２０Ｄとのそれぞれの組が別々の分割領域の物体を検知することができる。なお、上記のように、本例では、分割領域とブロックＢＡとが一致しているため、それぞれの分割領域用レーザ光出射部１０Ｄと分割領域用受光部２０Ｄとの組が別々のブロックＢＡの物体を検知する。

このように複数の分割領域用レーザ光出射部１０Ｄを用いて、複数の分割領域がそれぞれ走査されることで、短時間に検知領域ＤＡの走査をし得る。また、それぞれのブロックＢＡが少なくとも１つの分割領域に合わせられ、可視光出射部３０がそれぞれのブロックＢＡを示す可視光Ｌ３を出射することで分割領域を把握し得る。

なお、図６の例のように、ＬｉＤＡＲ装置１が、検知領域ＤＡを複数の分割領域に分けて検知を行わない場合であっても、可視光出射部３０は、検知領域ＤＡを複数のブロックＢＡに分けて、それぞれのブロックＢＡを示す可視光Ｌ３を出射してもよい。この場合であっても、検知領域ＤＡのある位置で物体が検知される場合に、当該物体を視認する者は、ブロックＢＡを目印に物体が検知領域ＤＡのどの辺りに位置しているかを認識することができる。

図８は、検知領域ＤＡが複数のブロックＢＡに分割される他の例の様子を示す図である。本例では、ＬｉＤＡＲ装置１から見て、検知領域ＤＡが、左右方向にのみ複数に分割されている。図８の例では、検知領域ＤＡが左右方向に４つのブロックＢＡに分割されている。本例では、可視光出射部３０は、図６の例と同様に、それぞれのブロックＢＡを示す可視光Ｌ３を出射する。図８の例では、可視光Ｌ３がそれぞれのブロックＢＡの外縁ＥＤＢ上に可視光Ｌ３を整列されたドット状に出射する例が示されている。なお、可視光出射部３０は、ブロックＢＡの外縁ＥＤＢ上に可視光Ｌ３を線状に照射してもよく、ブロックＢＡの角部に可視光Ｌ３を照射してもよい。

なお、図８の場合においても、検知領域ＤＡが複数の分割領域から成り、それぞれのブロックＢＡは、少なくとも１つの分割領域から成ってもよい。この場合、レーザ光出射部１０は、図６の例と同様にそれぞれの分割領域毎にレーザ光Ｌ１を走査し、ＬｉＤＡＲユニット２は、それぞれの分割領域ごとに物体を検知する。また、例えば、それぞれのブロックＢＡが１つの分割領域から成るのであれば、図８のブロックＢＡは分割領域も示す。或いは、それぞれのブロックＢＡが複数の分割領域から成ってもよい。このように検知領域ＤＡが複数の分割領域から成る場合、図７に示すＬｉＤＡＲ装置１が用いられてもよい。

以上、本発明について、上記実施形態を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態、変形例では、可視光Ｌ３が検知領域ＤＡの外縁ＥＤ上に照射されたが、本発明はこれに限らない。例えば、可視光Ｌ３が検知領域ＤＡの外縁ＥＤの内側に沿って照射されてもよい。或いは、可視光Ｌ３が検知領域ＤＡの全面に照射され、検知領域ＤＡの外側に照射されなくてもよい。これらの場合であっても、可視光Ｌ３は、検知領域ＤＡを示す。また、可視光Ｌ３は、検知領域ＤＡを示す限りにおいて、上記実施形態や変形例のように照射される例に限らず、他の配光パターンで照射されてもよい。同様に、上記実施形態、変形例では、非可視光Ｌ４の配光パターンとその照射位置が、可視光Ｌ３の配光パターンとその照射位置と同じ場合について説明をしたが、本発明はこれに限らない。例えば、非可視光Ｌ４が可視光Ｌ３の照射領域ＩＡの内側に沿って照射されてもよい。この場合であっても、非可視光Ｌ４は、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡを示す。また、非可視光Ｌ４は、可視光Ｌ３の照射領域ＩＡを示す限りにおいて、上記実施形態や変形例のように照射される例に限らず、他の配光パターンで照射されてもよい。

また、非可視光出射部４０は必須ではない。この場合、他の手段により、可視光Ｌ３の照射領域が適切に設定されればよい。また、非可視光出射部４０が設けられる場合であっても、非可視光出射部４０と可視光出射部３０とが一体でなくてもよい。ただし、非可視光出射部４０と可視光出射部３０とが一体であることが、非可視光Ｌ４の照射領域と可視光Ｌ３の照射領域との関係を一定に保つことができる観点から好ましい。

また、可視光出射部３０がＬｉＤＡＲユニット２と一体に構成されてもよい。

また、可視光源３２が、レーザ光源である場合、可視光出射部３０は、Ｈ方向スキャン用駆動ミラー及びＶ方向スキャン用駆動ミラー等を備え、可視光Ｌ３を照射領域ＩＡに走査して照射してもよい。

なお、ＬｉＤＡＲ装置１の設置後においても、可視光出射部３０から可視光Ｌ３が出射される場合には、検知領域ＤＡの範囲を第３者にも知らしめることができる。

また、非可視光出射部４０は、出射する非可視光Ｌ４の反射位置が受光部２０で把握できる限りにおいて、上記実施形態と異なる構成であってもよい。例えば、受光部２０が上記と異なる構成である場合、非可視光出射部４０は、レーザ光源４２から出射する非可視光Ｌ４を配光パターン形成素子により可視光Ｌ３の照射領域を示す所定の配光パターンに変換して出射してもよい。この場合、レーザ光源４２は非可視光Ｌ４と同じ波長の光を出射する限りにおいて、ＬＥＤ等の非可視光源とされてもよい。また、この場合の配光パターン形成素子は、例えば、可視光Ｌ３の照射領域を示す配光パターンの形状の孔が形成された遮光板や、このような配光パターンの非可視光Ｌ４が出射するように当該非可視光Ｌ４を屈折して出射するレンズや、このような配光パターンの非可視光Ｌ４が出射するように当該非可視光Ｌ４を回折する回折格子から構成されてもよい。なお、この場合においても、可視光源３２がレーザ光源であることが好ましい理由と同様の理由から、非可視光源はレーザ光源であることが好ましい。また、配光パターン形成素子３３がレンズや回折格子から成ることが好ましい理由と同様の理由から、非可視光出射部４０の配光パターン形成素子は、レンズや回折格子から成ることが好ましい。

以上のように、本発明によれば、容易に設置し得るＬｉＤＡＲ装置が提供され、監視装置等の分野において利用可能である。

１・・・ＬｉＤＡＲ装置
２・・・ＬｉＤＡＲユニット
３・・・検知領域表示ユニット
４・・・接続部
５・・・制御部
１０・・・レーザ光出射部
２０・・・受光部
３０・・・可視光出射部
４０・・・非可視光出射部
ＤＡ・・・検知領域
ＩＡ・・・照射領域
ＢＡ・・・ブロック
Ｌ１・・・レーザ光
Ｌ３・・・可視光
Ｌ４・・・非可視光

Claims (10)

1. 所定の検知領域を非可視光域の波長のレーザ光が走査するよう、当該レーザ光を出射するレーザ光出射部と、
   前記検知領域で反射される前記レーザ光を受光する受光部と、
   前記検知領域を示す可視光を出射する可視光出射部と、
   を備える
   ことを特徴とするＬｉＤＡＲ装置。
2. 前記可視光出射部は、前記可視光を前記検知領域の外縁上に照射する
   ことを特徴とする請求項１に記載のＬｉＤＡＲ装置。
3. 前記可視光出射部は、前記可視光を線状に照射する
   ことを特徴とする請求項２に記載のＬｉＤＡＲ装置。
4. 前記可視光出射部は、前記可視光を整列された複数のドット状に照射する
   ことを特徴とする請求項２に記載のＬｉＤＡＲ装置。
5. 前記可視光出射部は、前記検知領域を複数のブロックに分けて、それぞれの前記ブロックを示す前記可視光を出射する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のＬｉＤＡＲ装置。
6. 前記検知領域は、複数の分割領域から成り、
   前記レーザ光出射部は、それぞれの前記分割領域を個別に走査する前記レーザ光を出射する複数の分割領域用レーザ光出射部を含み、
   前記受光部は、それぞれの前記分割領域用レーザ光出射部から出射されそれぞれの前記分割領域で反射する前記レーザ光を個別に受光する複数の分割領域用受光部を含み、
   それぞれの前記ブロックは、少なくとも１つの前記分割領域から成る
   ことを特徴とする請求項５に記載のＬｉＤＡＲ装置。
7. 前記可視光出射部は、前記可視光をそれぞれの前記ブロックの外縁上に照射する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のＬｉＤＡＲ装置。
8. 前記可視光はレーザ光である
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のＬｉＤＡＲ装置。
9. 前記可視光の照射領域を示し前記受光部で受光可能な非可視光を出射する非可視光出射部を更に備える
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のＬｉＤＡＲ装置。
10. 前記非可視光出射部は、前記可視光出射部と一体に設けられる
    ことを特徴とする請求項９に記載のＬｉＤＡＲ装置。
    
    

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