JP2024045643A - Scanning device, scanning device control method, program, recording medium, and distance measuring device - Google Patents

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Abstract

【課題】種々の環境で使用される場合でも対象物に対して正確に走査及び測距を行うことが可能な走査装置及び測距装置を提供する。【解決手段】光を方向可変に投光する投光部と、投光部から投光されて対象物によって反射された光を受光する受光部と、を有する走査装置であって、投光部は、第1の方向を主走査方向としかつ第1の方向とは異なる第2の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードと、第2の方向を主走査方向としかつ第1の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードとの切替えを、走査装置の周辺の環境に基づいて行う。【選択図】図1[Problem] To provide a scanning device and distance measuring device that can accurately scan and measure distance to an object even when used in various environments. [Solution] A scanning device having a light-projecting unit that projects light in a variable direction and a light-receiving unit that receives light projected from the light-projecting unit and reflected by an object, the light-projecting unit switches between a first light-projecting mode in which the light is projected in a variable direction with a first direction as the main scanning direction and a second direction different from the first direction as the sub-scanning direction, and a second light-projecting mode in which the light is projected in a variable direction with the second direction as the main scanning direction and the first direction as the sub-scanning direction, based on the environment around the scanning device. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、光走査を行う走査装置、走査装置の制御方法、走査装置の制御プログラム及び記録媒体、光測距を行う測距装置、並びに地図データに関する。 The present invention relates to a scanning device that performs optical scanning, a method of controlling the scanning device, a control program and recording medium for the scanning device, a distance measuring device that performs optical distance measurement, and map data.

従来から、光を対象物に照射し、当該対象物によって反射された光を検出することで、当該対象物までの距離を測定する測距装置が知られている。また、対象物の光走査を行い、当該対象物までの距離に加えて当該対象物の形状や向きなどに関する情報を得ることができる光走査型の測距装置が知られている。 2. Description of the Related Art Distance measuring devices have been known that measure the distance to an object by irradiating light onto the object and detecting the light reflected by the object. Furthermore, an optical scanning distance measuring device is known that can perform optical scanning of a target object and obtain information regarding the shape and orientation of the target object in addition to the distance to the target object.

例えば、特許文献1には、光反射面を有し、当該光反射面に入射される光を対象領域内でリサージュ走査できる光走査部と、光源部から出射されて物体によって反射された光を受光する受光部と、当該物体の距離を計測する測距部と、を備える光測距装置が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an optical distance measuring device that has a light reflecting surface and an optical scanning unit that can perform a Lissajous scan of light incident on the light reflecting surface within a target area, a light receiving unit that receives light emitted from a light source unit and reflected by an object, and a distance measuring unit that measures the distance to the object.

特開2011-53137号公報JP 2011-53137 A

走査型の測距装置は、例えば、所定の走査領域に対して光走査を行い、その走査結果に基づいて光学的な測距を行う。従って、走査領域内には、多数の物体が存在することが想定される。また、例えば測距装置が移動体に搭載される場合などにおいては、例えば道路環境など、走査領域(すなわち測距対象の領域)の状況が刻々と変化する。走査型の測距装置は、例えばこのような環境で使用される場合をも考慮して、当該走査領域に存在する全ての対象物に対し、正確に走査及び測距を行うことができることが好ましい。 A scanning type distance measuring device, for example, performs optical scanning on a specified scanning area and performs optical distance measurement based on the scanning results. Therefore, it is assumed that a large number of objects are present within the scanning area. Furthermore, for example, when the distance measuring device is mounted on a moving body, the conditions of the scanning area (i.e., the area to be measured) change from moment to moment, such as the road environment. Taking into consideration the case where the scanning type distance measuring device is used in such an environment, it is preferable that the scanning type distance measuring device can accurately scan and measure the distance to all objects present in the scanning area.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、種々の環境で使用される場合でも対象物に対して正確に走査及び測距を行うことが可能な走査装置及び測距装置を提供することを目的の1つとしている。また、本発明は、種々の環境で使用される場合でも対象物に対して正確に走査を行うことが可能な走査装置の制御方法、制御プログラム及び当該制御プログラムが記録された記録媒体を提供することを目的の1つとしている。また、本発明は、種々の環境で使用される場合でも対象物に対して正確に走査及び測距を行うことが可能な情報を含む地図データを提供することを目的の1つとしている。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a scanning device and a distance measuring device that can accurately scan and range an object even when used in various environments. This is one of the objectives. Further, the present invention provides a method for controlling a scanning device that can accurately scan an object even when used in various environments, a control program, and a recording medium on which the control program is recorded. This is one of the objectives. Another object of the present invention is to provide map data that includes information that allows accurate scanning and distance measurement of objects even when used in various environments.

請求項1に記載の発明は、光を方向可変に投光する投光部と、投光部から投光されて対象物によって反射された光を受光する受光部と、を有する走査装置であって、投光部は、第1の方向を主走査方向としかつ第1の方向とは異なる第2の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードと、第2の方向を主走査方向としかつ第1の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードとの切替えを、走査装置の周辺の環境に基づいて行うことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a scanning device having a light projecting section that projects light in a variable direction, and a light receiving section that receives the light projected from the light projecting section and reflected by an object. The light projection section has a first light projection mode in which the light is projected in a variable direction with the first direction as the main scanning direction and a second direction different from the first direction as the sub scanning direction; The scanning device is characterized in that switching between the second light projection mode and the second light projection mode in which light is projected in a variable direction with the second direction as the main scanning direction and the first direction as the sub-scanning direction is performed based on the surrounding environment of the scanning device. shall be.

また、請求項10に記載の発明は、請求項1に記載の走査装置と、を有することを特徴とする。 The invention described in claim 10 is characterized by having the scanning device described in claim 1.

また、請求項11に記載の発明は、第1の方向を主走査方向としかつ第1の方向とは異なる第2の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モード及び第2の方向を主走査方向としかつ第1の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードを有する投光部と、投光部から投光されて対象物によって反射された光を受光する受光部と、を有する走査装置を制御する方法であって、走査装置の周辺の環境に基づいて投光部の前記第1及び第2の投光モードを切替えることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 11 provides a first light projection system that projects light in a variable direction with a first direction as a main scanning direction and a second direction different from the first direction as a sub-scanning direction. and a second light projection mode that projects light in a variable direction with the second direction as the main scanning direction and the first direction as the sub-scanning direction; A method for controlling a scanning device having a light receiving section that receives light reflected by a target object, the method comprising controlling the first and second light projection modes of the light projecting section based on the surrounding environment of the scanning device. It is characterized by switching.

また、請求項12に記載の発明は、コンピュータを、第1の方向を主走査方向としかつ第1の方向とは異なる第2の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モード及び第2の方向を主走査方向としかつ第1の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードを有する投光部と、投光部から投光されて対象物によって反射された光を受光する受光部と、を有する走査装置を、走査装置の周辺の環境に基づいて投光部の第1及び第2の投光モードを切替えるように制御する制御部として機能させることを特徴とする。 Further, the invention according to claim 12 provides a computer with a first direction that projects light in a variable direction with a first direction as a main scanning direction and a second direction different from the first direction as a sub-scanning direction. and a second light projection mode that projects light in a variable direction with the second direction as the main scanning direction and the first direction as the sub-scanning direction; A scanning device having a light receiving section that receives light emitted and reflected by an object is controlled to switch between first and second light projection modes of the light projecting section based on the surrounding environment of the scanning device. It is characterized in that it functions as a control unit.

また、請求項13に記載の発明は、請求項12に記載のプログラムが記録されていることを特徴とする。 Moreover, the invention according to claim 13 is characterized in that the program according to claim 12 is recorded.

実施例1に係る測距装置の全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a distance measuring device according to a first embodiment; 実施例1に係る測距装置における偏向素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of a deflection element in the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の走査態様を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a scanning mode of the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の走査態様を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a scanning mode of the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置におけるモード切替のテーブルを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a mode switching table in the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置が取得する地図情報のデータ構造を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of a data structure of map information acquired by the distance measuring device according to the first embodiment; 実施例1に係る測距装置が取得する地図情報のデータ構造を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of a data structure of map information acquired by the distance measuring device according to the first embodiment; 実施例1に係る測距装置が取得する地図情報のデータ構造を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of a data structure of map information acquired by the distance measuring device according to the first embodiment; 実施例1に係る測距装置の走査態様を示す図である。3A and 3B are diagrams illustrating a scanning pattern of the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1の変形例に係る測距装置における偏向素子の上面図である。FIG. 13 is a top view of a deflection element in a distance measuring device according to a modified example of the first embodiment.

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention.

図1は、実施例1に係る測距装置10の模式的な配置図である。測距装置10は、所定の領域(以下、走査領域と称する)R0の光走査を行い、走査領域R0内に存在する対象物OBまでの距離を測定する走査型の測距装置である。また、図1は、制御部17のブロック図である。図1を用いて、測距装置10について説明する。なお、図1には、走査領域R0及び対象物OBを模式的に示している。 Figure 1 is a schematic layout diagram of a distance measuring device 10 according to the first embodiment. The distance measuring device 10 is a scanning type distance measuring device that performs optical scanning of a predetermined area (hereinafter referred to as the scanning area) R0 and measures the distance to an object OB present within the scanning area R0. Figure 1 is also a block diagram of the control unit 17. The distance measuring device 10 will be described using Figure 1. Note that Figure 1 shows a schematic diagram of the scanning area R0 and the object OB.

まず、測距装置10は、光を方向可変に投光する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、を有する。本実施例においては、投光部11は、パルス光L1を出射する光源13と、パルス光L1を方向可変に偏向しつつ走査光(出射光と称する場合がある)L2として走査領域R0に向けて投光する偏向素子14と、を有する。また、本実施例においては、光源13は、パルス光L1として赤外領域にピーク波長を有するレーザ光を生成し、これを断続的に出射する。 First, the distance measuring device 10 has a light projecting unit 11 that projects light in a variable direction, and a light receiving unit 12 that receives the light projected from the light projecting unit 11 and reflected by the object OB. In this embodiment, the light projecting unit 11 has a light source 13 that emits pulsed light L1, and a deflection element 14 that deflects the pulsed light L1 in a variable direction and projects it as scanning light (sometimes referred to as emitted light) L2 toward the scanning region R0. Also, in this embodiment, the light source 13 generates laser light having a peak wavelength in the infrared region as the pulsed light L1, and emits it intermittently.

また、本実施例においては、偏向素子14は、周期的な動作を行ってパルス光L1の偏向方向を周期的に変化させる。偏向素子14は、パルス光L1の進行方向を屈曲させつつ出射し、またその屈曲方向を周期的に変化させる。偏向素子14は、偏向されたパルス光L1を走査光L2として走査領域R0に向けて投光する。 In this embodiment, the deflection element 14 performs a periodic operation to periodically change the deflection direction of the pulsed light L1. The deflection element 14 outputs the pulsed light L1 while bending the traveling direction of the pulsed light L1, and periodically changes the bending direction. The deflection element 14 projects the deflected pulsed light L1 as scanning light L2 toward the scanning region R0.

本実施例においては、偏向素子14は、互いに直交する2つの揺動軸の周りに揺動し、パルス光L1を反射させる揺動ミラー14Aを有する。本実施例においては、偏向素子14は、揺動ミラー14Aが揺動することで、パルス光L1の反射方向を周期的に変化させる。 In this embodiment, the deflection element 14 includes a swinging mirror 14A that swings around two swing axes that are orthogonal to each other and reflects the pulsed light L1. In this embodiment, the deflection element 14 periodically changes the reflection direction of the pulsed light L1 by swinging the swinging mirror 14A.

なお、走査領域R0は、偏向素子14から走査光L2が投光される仮想の3次元空間である。図1においては、走査領域R0の外縁を破線で模式的に示した。 Note that the scanning region R0 is a virtual three-dimensional space onto which the scanning light L2 is projected from the deflection element 14. In FIG. 1, the outer edge of the scanning area R0 is schematically shown with a broken line.

例えば、走査領域R0は、揺動ミラー14Aの2つ揺動軸周りの揺動方向に対応するパルス光L1の偏向方向の可変範囲に対応する方向に沿った幅方向及び高さ方向の方向範囲と、走査光L2が所定の強度を維持できる距離方向の範囲(すなわち奥行範囲)と、を有する錐状の空間として定義されることができる。 For example, the scanning region R0 is a direction range in the width direction and height direction along a direction corresponding to a variable range of the deflection direction of the pulsed light L1 corresponding to the swing direction around the two swing axes of the swing mirror 14A. and a range in the distance direction (i.e., depth range) in which the scanning light L2 can maintain a predetermined intensity.

また、走査領域R0内における偏向素子14から所定の距離だけ離れた仮想の平面を走査面R1としたとき、走査面R1は、2次元的な領域として定義されることができる。走査光L2は、この走査面R1を走査するように、走査領域R0に向けて投光される。 Further, when a virtual plane located a predetermined distance away from the deflection element 14 in the scanning region R0 is defined as the scanning plane R1, the scanning plane R1 can be defined as a two-dimensional area. The scanning light L2 is projected toward the scanning region R0 so as to scan the scanning surface R1.

そして、図1に示すように、走査領域R0に対象物OB(すなわちパルス光L1に対して反射性又は散乱性を有する物体又は物質)が存在する場合、走査光L2は、対象物OBによって反射又は散乱される。対象物OBによって反射された走査光L2は、その一部が、反射光L3として、走査光L2とほぼ同一の光路を走査光L2とは反対の方向に向かって進み、偏向素子14に戻って来る。 As shown in FIG. 1, when an object OB (that is, an object or substance that reflects or scatters the pulsed light L1) exists in the scanning region R0, the scanning light L2 is reflected by the object OB. or scattered. A part of the scanning light L2 reflected by the object OB travels as reflected light L3 on almost the same optical path as the scanning light L2 in the opposite direction to the scanning light L2, and returns to the deflection element 14. come.

反射光L3は、偏向素子14によって屈曲される。反射光L3は、偏向素子14によって屈曲された後、パルス光L1とほぼ同一の光路をパルス光L1とは反対の方向に向かって進む。 The reflected light L3 is bent by the deflection element 14. After the reflected light L3 is bent by the deflection element 14, it travels along substantially the same optical path as the pulsed light L1 in a direction opposite to the pulsed light L1.

受光部12は、対象物OBによって反射されて偏向素子14に戻ってきた走査光L2である反射光L3を受光する受光素子15を有する。受光素子15は、反射光L3を検出し、反射光L3に応じた電気信号を生成する少なくとも1つの光電変換素子を含む。受光部12は、受光素子15によって生成された電気信号を反射光L3の受光結果として生成する。 The light receiving unit 12 includes a light receiving element 15 that receives reflected light L3, which is the scanning light L2 reflected by the object OB and returned to the deflection element 14. The light receiving element 15 includes at least one photoelectric conversion element that detects the reflected light L3 and generates an electrical signal according to the reflected light L3. The light receiving unit 12 generates the electrical signal generated by the light receiving element 15 as a result of receiving the reflected light L3.

なお、本実施例においては、光源13と偏向素子14との間のパルス光L1の光路上には、反射光L3を分離して受光素子15に導く光分離素子BSを有する。例えば、光分離素子BSは、パルス光L1を透過させかつ反射光L3を反射させることでパルス光L1及び反射光L3を分離するビームスプリッタである。なお、光の利用効率を向上させるために、光分離素子BSが設けられず、投光部11と受光部12とがほぼ同軸に配置され、パルス光L1の揺動ミラー14Aへの入射位置と反射光L3の揺動ミラー14Aへの入射位置とがわずかにずれるように投光部11及び受光部12が構成されていてもよい。 In this embodiment, the optical path of the pulsed light L1 between the light source 13 and the deflection element 14 includes an optical separation element BS that separates the reflected light L3 and guides it to the light receiving element 15. For example, the optical separation element BS is a beam splitter that separates the pulsed light L1 and the reflected light L3 by transmitting the pulsed light L1 and reflecting the reflected light L3. In order to improve the efficiency of light utilization, the optical separation element BS may not be provided, and the light projecting unit 11 and the light receiving unit 12 may be arranged approximately coaxially, and the light projecting unit 11 and the light receiving unit 12 may be configured so that the position of incidence of the pulsed light L1 on the oscillating mirror 14A and the position of incidence of the reflected light L3 on the oscillating mirror 14A are slightly offset.

測距装置10は、走査領域R0又はその一部の領域(以下、撮像領域と称する)R2を撮像する撮像部16を含む。撮像部16は、例えば赤外線カメラからなる。なお、図1においては、撮像領域R2を破線で模式的に示した。撮像部16は、例えば、所定の間隔で走査領域R0を撮像した画像を生成及び出力する。 The distance measuring device 10 includes an imaging unit 16 that captures the scanning area R0 or a portion of it (hereinafter referred to as the imaging area) R2. The imaging unit 16 is, for example, an infrared camera. Note that in FIG. 1, the imaging area R2 is shown diagrammatically by a dashed line. The imaging unit 16 generates and outputs images of the scanning area R0 at a predetermined interval, for example.

なお、投光部11及び撮像部16は、例えば、互いに近接して配置され、かつほぼ同一の方向を向いていることが好ましい。そして、走査領域R0と撮像領域R2がほぼ同一の領域となるように構成されていることが好ましい。すなわち、投光部11から見た走査面R1内の対象物OBの位置及び外形と、撮像部16から見た走査面R1内の対象物OBの位置及び外形とが極力一致していることが好ましい。 Note that it is preferable that the light projecting section 11 and the imaging section 16 are arranged close to each other and facing substantially the same direction, for example. Preferably, the scanning area R0 and the imaging area R2 are configured to be approximately the same area. In other words, the position and outline of the object OB in the scanning plane R1 as seen from the light projecting unit 11 and the position and outline of the object OB in the scanning plane R1 as seen from the imaging unit 16 should match as much as possible. preferable.

次に、測距装置10は、投光部11、受光部12及び撮像部16の動作を制御し、また、受光部12による反射光L3の受光結果に基づいて対象物OBまでの距離を測定する制御部17を有する。 Next, the distance measuring device 10 has a control unit 17 that controls the operation of the light projecting unit 11, the light receiving unit 12, and the imaging unit 16, and also measures the distance to the object OB based on the result of receiving the reflected light L3 by the light receiving unit 12.

制御部17は、測距装置10の周辺の環境を示す情報(以下、環境情報と称する)を取得する環境情報取得部21を有する。本実施例においては、環境情報取得部21は、走査領域R0を含む投光部11及び受光部12の周辺の地理環境に関する情報を取得する。本明細書においては、地理環境に関する情報とは、例えば、地形及び水文などの自然環境に関する情報、並びに、道路、住宅及び農地などの人工環境に関する情報をいう。 The control unit 17 includes an environment information acquisition unit 21 that acquires information indicating the environment around the distance measuring device 10 (hereinafter referred to as environment information). In this embodiment, the environmental information acquisition section 21 acquires information regarding the geographical environment around the light projecting section 11 and the light receiving section 12, including the scanning region R0. In this specification, information regarding the geographic environment refers to, for example, information regarding the natural environment such as topography and hydrology, and information regarding the artificial environment such as roads, houses, and farmland.

環境情報取得部21は、例えば、測距装置10(投光部11及び受光部12)の現在位置に関する情報を取得する。例えば、環境情報取得部21は、測距装置10の測位を行う測位装置(図示せず)を有していてもよい。そして、環境情報取得部21は、例えば、測距装置10の周辺の環境情報を取得する。 The environmental information acquisition unit 21 acquires, for example, information regarding the current position of the distance measuring device 10 (light projecting unit 11 and light receiving unit 12). For example, the environmental information acquisition unit 21 may include a positioning device (not shown) that performs positioning of the distance measuring device 10. Then, the environmental information acquisition unit 21 acquires, for example, environmental information around the distance measuring device 10.

本実施例においては、環境情報取得部21は、測距装置10の周辺の地図に関する情報である地図情報を取得する地図情報取得部21Aを有する。また、本実施例においては、環境情報取得部21は、撮像部16から、撮像部16によって撮像された画像を取得する。本実施例においては、環境情報取得部21は、これらの情報を測距装置10の周辺の環境情報として取得する。 In this embodiment, the environmental information acquisition section 21 includes a map information acquisition section 21A that acquires map information that is information about a map around the distance measuring device 10. Further, in this embodiment, the environmental information acquisition unit 21 acquires from the imaging unit 16 an image captured by the imaging unit 16 . In this embodiment, the environmental information acquisition unit 21 acquires this information as environmental information around the distance measuring device 10.

制御部17は、環境情報取得部21によって取得された測距装置10の周辺の環境情報に基づいて投光部11の投光モードを制御する投光モード制御部22を有する。本実施例においては、投光モード制御部22は、偏向素子14におけるパルス光L1の偏向態様、本実施例においては揺動ミラー14Aの揺動態様を制御する偏向モード制御部22Aを有する。 The control section 17 includes a light projection mode control section 22 that controls the light projection mode of the light projection section 11 based on environmental information around the distance measuring device 10 acquired by the environmental information acquisition section 21 . In this embodiment, the light projection mode control section 22 includes a deflection mode control section 22A that controls the deflection mode of the pulsed light L1 in the deflection element 14, which in this embodiment controls the swing mode of the swinging mirror 14A.

具体的には、偏向モード制御部22Aは、偏向素子14を駆動して揺動ミラー14Aを2つの揺動軸の周りにそれぞれ揺動させる駆動信号DX及びDYを生成する。また、偏向モード制御部22Aは、当該駆動信号DX及びDYの態様を制御しつつ偏向素子14に供給することで、揺動ミラー14Aの揺動態様を制御する。 Specifically, the deflection mode control unit 22A generates drive signals DX and DY that drive the deflection element 14 to swing the oscillating mirror 14A around two swing axes. The deflection mode control unit 22A also controls the swing mode of the oscillating mirror 14A by supplying the drive signals DX and DY to the deflection element 14 while controlling the mode of the signals.

また、本実施例においては、投光モード制御部22は、光源13によるパルス光L1の出射間隔を制御するパルス間隔制御部22Bを有する。具体的には、パルス間隔制御部22Bは、光源13を駆動してパルス光L1を出射させかつパルス光L1の出射及び非出射を切替えることでパルス光L1の出射態様を制御する駆動信号を生成する。パルス間隔制御部22Bは、当該駆動信号を光源13に供給する。 Further, in this embodiment, the light projection mode control section 22 includes a pulse interval control section 22B that controls the emission interval of the pulsed light L1 from the light source 13. Specifically, the pulse interval control unit 22B generates a drive signal that controls the emission mode of the pulsed light L1 by driving the light source 13 to emit the pulsed light L1 and switching between emission and non-emission of the pulsed light L1. do. The pulse interval control section 22B supplies the drive signal to the light source 13.

制御部17は、受光素子15による反射光L3の受光結果に基づいて、対象物OBまでの距離を測定する測距部23を有する。本実施例においては、測距部23は、受光素子15によって生成された電気信号から反射光L3を示すパルスを検出する。また、測距部23は、走査光L2の投光タイミングと反射光L3の受光タイミングとの間の時間差に基づくタイムオブフライト法によって、対象物OB(又はその一部の表面領域)までの距離を測定する。また、測距部23は、測定した距離情報を示すデータ(測距データ)を生成する。 The control unit 17 has a distance measurement unit 23 that measures the distance to the object OB based on the result of receiving the reflected light L3 by the light receiving element 15. In this embodiment, the distance measurement unit 23 detects a pulse indicating the reflected light L3 from the electrical signal generated by the light receiving element 15. The distance measurement unit 23 also measures the distance to the object OB (or a part of its surface area) by a time-of-flight method based on the time difference between the projection timing of the scanning light L2 and the reception timing of the reflected light L3. The distance measurement unit 23 also generates data (distance measurement data) indicating the measured distance information.

また、本実施例においては、測距部23は、走査領域R0(走査面R1)を複数の測距点(走査点又は投光点)に区別し、当該複数の測距点の各々の測距結果(距離値)を画素として示す走査領域R0の画像(測距画像)を生成する。本実施例においては、測距部23は、測距点と偏向素子14の揺動ミラー14Aの変位(揺動位置)とを示す情報とを対応付け、走査領域R0内の対象物OBまでの距離を示す2次元マップである画像データを生成する。 Further, in the present embodiment, the distance measuring unit 23 distinguishes the scanning area R0 (scanning surface R1) into a plurality of distance measuring points (scanning points or light projection points), and performs the measurement of each of the plurality of distance measuring points. An image (distance measurement image) of the scanning area R0 is generated that shows the distance result (distance value) as a pixel. In the present embodiment, the distance measuring unit 23 associates the distance measuring point with information indicating the displacement (swinging position) of the swinging mirror 14A of the deflection element 14, and the distance measuring unit 23 associates the ranging point with information indicating the displacement (swinging position) of the swinging mirror 14A of the deflection element 14, and Image data that is a two-dimensional map showing distance is generated.

また、測距部23は、例えば、走査光L2の投光方向の変化周期、すなわち走査領域R0を走査する周期である走査周期を測距画像の生成周期とし、当該走査周期毎に1つの測距画像を生成する。また、測距部23は、生成した複数の測距画像を時系列に沿って動画として表示する表示部(図示せず)を有していてもよい。 The distance measuring unit 23 generates a distance measurement image for each scanning period, which is, for example, the period of change in the projection direction of the scanning light L2, i.e., the period of scanning the scanning area R0. The distance measuring unit 23 may also have a display unit (not shown) that displays the generated distance measurement images as a video in chronological order.

なお、走査周期とは、例えば、測距装置10が走査領域R0に対する光走査を周期的に行う場合において、偏向素子14の揺動ミラー14Aの任意の変位の状態が、その後に再度当該変位の状態に戻るまでの期間をいう。 Note that the scanning period refers to, for example, when the distance measuring device 10 periodically performs optical scanning on the scanning area R0, the state of an arbitrary displacement of the swinging mirror 14A of the deflection element 14 is changed to the state of the displacement again after that. This refers to the period until the condition returns to normal.

図2は、偏向素子14の上面図である。本実施例においては、偏向素子14は、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの周りに揺動する揺動ミラー14Aを有するMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラーである。まず、本実施例においては、偏向素子14は、フレーム部31と、フレーム部31によって支持され、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの周りに揺動する揺動部32とを有する。 Figure 2 is a top view of the deflection element 14. In this embodiment, the deflection element 14 is a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror having an oscillating mirror 14A that oscillates around first and second oscillation axes AX and AY. First, in this embodiment, the deflection element 14 has a frame portion 31 and an oscillating portion 32 that is supported by the frame portion 31 and oscillates around the first and second oscillation axes AX and AY.

揺動部32は、一端がフレーム部31の内周部に固定され、第1の揺動軸AXに沿って延び、かつ第1の揺動軸AXの周方向の弾性を有する一対のトーションバーTXを有する。また、揺動部32は、一対のトーションバーTXの内側において第1の揺動軸AXの周りに揺動可能なように一対のトーションバーTXの他端に接続された揺動枠SXを有する。揺動枠SXは、一対のトーションバーTXが第1の揺動軸AXの周方向に沿ってねじれることで、第1の揺動軸AXの周りに揺動する。 The swinging section 32 includes a pair of torsion bars that have one end fixed to the inner circumference of the frame section 31, extend along the first swing axis AX, and have elasticity in the circumferential direction of the first swing axis AX. Has TX. Further, the swinging section 32 has a swinging frame SX connected to the other end of the pair of torsion bars TX so as to be swingable around the first swinging axis AX inside the pair of torsion bars TX. . The swing frame SX swings around the first swing axis AX by twisting the pair of torsion bars TX along the circumferential direction of the first swing axis AX.

また、揺動部32は、一端が揺動枠SXの内周部に固定され、第2の揺動軸AYに沿って延び、かつ第2の揺動軸AYの周方向の弾性を有する一対のトーションバーTYを有する。また、揺動部32は、一対のトーションバーTYの内側において第2の揺動軸AYの周りに揺動可能なように一対のトーションバーTYの他端に接続された揺動板SYを有する。 The swinging portion 32 has one end fixed to the inner peripheral portion of the swinging frame SX, extends along the second swinging axis AY, and has elasticity in the circumferential direction of the second swinging axis AY. It has a torsion bar TY. Further, the swinging section 32 includes a swinging plate SY connected to the other end of the pair of torsion bars TY so as to be swingable around a second swinging axis AY inside the pair of torsion bars TY. .

揺動板SYは、一対のトーションバーTYが第2の揺動軸AYの周方向に沿ってねじれることで、第2の揺動軸AYの周りに揺動する。また、揺動板SYは、揺動枠SXが第1の揺動軸AXの周りに揺動することで、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの周りに揺動する。 The rocking plate SY rocks around the second rocking axis AY as the pair of torsion bars TY twists around the circumferential direction of the second rocking axis AY. In addition, the rocking plate SY rocks around the first and second rocking axes AX and AY as the rocking frame SX rocks around the first rocking axis AX.

偏向素子14は、電磁気的に揺動部32を揺動させる揺動力(すなわち偏向素子14の駆動力)を生成する駆動力生成部33を有する。駆動力生成部33は、フレーム部31上に配置された永久磁石MGと、揺動枠SX上において揺動枠SXの外周に沿って配線された金属配線(第1のコイル)CXと、揺動板SY上において揺動板SYの外周に沿って配線された金属配線(第2のコイル)CYと、を含む。 The deflection element 14 has a driving force generating unit 33 that generates a swinging force (i.e., the driving force of the deflection element 14) that electromagnetically swings the swinging unit 32. The driving force generating unit 33 includes a permanent magnet MG arranged on the frame unit 31, metal wiring (first coil) CX wired on the swinging frame SX along the outer periphery of the swinging frame SX, and metal wiring (second coil) CY wired on the swinging plate SY along the outer periphery of the swinging plate SY.

本実施例においては、永久磁石MGは、フレーム部31上における揺動部32の外側領域に設けられた複数の磁石片からなる。本実施例においては、4つの磁石片が、それぞれ、揺動軸AX及びAYの各々に沿ってかつ一対のトーションバーTX及びTYの外側の位置に配置されている。 In this embodiment, the permanent magnet MG is composed of a plurality of magnet pieces provided on the frame portion 31 in an area outside the swinging portion 32 . In this embodiment, four magnet pieces are arranged along each of the swing axes AX and AY and at positions outside the pair of torsion bars TX and TY.

また、揺動軸AXに沿った方向において互いに対向する2つの磁石片は、互いに反対の極性を示す部分が対向するように配置されている。同様に、揺動軸AYに沿った方向において互いに対向する2つの磁石片は、互いに反対の極性を示す部分が対向するように配置されている。 Further, the two magnet pieces that face each other in the direction along the swing axis AX are arranged so that the portions showing mutually opposite polarities face each other. Similarly, two magnet pieces facing each other in the direction along the swing axis AY are arranged so that the portions showing mutually opposite polarities face each other.

本実施例においては、金属配線CXに電流が流れると、揺動軸AYに沿った方向に並んだ永久磁石MGの2つの磁石片によって生じた磁界との相互作用により、一対のトーションバーTXが周方向にねじれ、揺動枠SXが揺動軸AXを中心に揺動する。同様に、金属配線CYに流れた電流による電界と揺動枠AXに沿った方向に並んだ永久磁石MGの2つの磁石片による磁界とによって一対のトーションバーTYがねじれ、揺動板SYが揺動軸AYを中心に揺動する。 In this embodiment, when a current flows through the metal wiring CX, the pair of torsion bars TX are activated due to the interaction with the magnetic field generated by the two magnet pieces of the permanent magnet MG arranged in the direction along the swing axis AY. Twisted in the circumferential direction, the swing frame SX swings around the swing axis AX. Similarly, the pair of torsion bars TY is twisted by the electric field caused by the current flowing through the metal wiring CY and the magnetic field caused by the two magnet pieces of the permanent magnet MG arranged in the direction along the swing frame AX, and the swing plate SY is caused to swing. It swings around the moving axis AY.

また、金属配線CX及びCYは、制御部17に接続されている。制御部17の投光モード制御部22は、金属配線CX及びCYに駆動信号DX及びDYを印加する。駆動力生成部33は、当該駆動信号DX及びDYの印加によって、揺動部32を揺動させる電磁気力を生成する。 Further, the metal wirings CX and CY are connected to the control section 17. The light projection mode control section 22 of the control section 17 applies drive signals DX and DY to the metal wirings CX and CY. The driving force generating section 33 generates an electromagnetic force that causes the swinging section 32 to swing by applying the drive signals DX and DY.

なお、駆動力生成部33は、電磁気的に揺動ミラー14Aの揺動力を生成するように構成されていてもよい。駆動力生成部33は、例えば、静電気的、圧電的又は熱的に揺動板SYを揺動させる揺動力を生成してもよい。 Note that the driving force generation unit 33 may be configured to electromagnetically generate the swinging force of the swinging mirror 14A. The driving force generation unit 33 may generate, for example, a swinging force that electrostatically, piezoelectrically, or thermally swings the swinging plate SY.

また、偏向素子14は、揺動板SY上に形成された光反射膜34を有する。光反射膜34は、揺動板SYの揺動に従って、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの周りに揺動する。本実施例においては、光反射膜34は、偏向素子14における揺動ミラー14Aとして機能する。 Furthermore, the deflection element 14 has a light reflection film 34 formed on the oscillating plate SY. The light reflecting film 34 swings around the first and second swing axes AX and AY in accordance with the swing of the swing plate SY. In this embodiment, the light reflecting film 34 functions as a swinging mirror 14A in the deflection element 14.

図3及び図4は、投光部11が有する走査光L2の投光モードを示す図である。図3及び図4は、それぞれ、第1及び第2の投光モードM1及びM2における駆動信号DX及びDYの波形及び走査面R1上の走査光L2の軌跡を示す図である。図3及び図4を用いて、投光部11(光源13及び偏向素子14)の動作について説明する。 3 and 4 are diagrams showing the light projection mode of the scanning light L2 that the light projection section 11 has. 3 and 4 are diagrams showing the waveforms of the drive signals DX and DY and the locus of the scanning light L2 on the scanning surface R1 in the first and second light projection modes M1 and M2, respectively. The operation of the light projecting section 11 (the light source 13 and the deflection element 14) will be explained using FIGS. 3 and 4.

本実施例においては、第1の投光モードM1においては、光源13は、パルス光L1として、レーザ光を出射するように構成されている。また、第1の投光モードM1においては、偏向素子14は、揺動ミラー14Aを、第1の揺動軸AXの周りには共振させつつ揺動させ、第2の揺動軸AYの周りには非共振の態様で揺動させる。 In this embodiment, in the first light projection mode M1, the light source 13 is configured to emit laser light as pulsed light L1. Also, in the first light projection mode M1, the deflection element 14 oscillates the oscillating mirror 14A in a resonant manner around the first oscillation axis AX, and in a non-resonant manner around the second oscillation axis AY.

なお、偏向素子14の共振周波数は、例えば、偏向素子14の質量、トーションバーTX及びTYのねじりばね定数などによって決まる。また、例えば、揺動ミラー14Aを共振させつつ揺動させる場合、非共振の場合に比べ、短い揺動周期と大きい揺動振幅で揺動させることができる。 The resonant frequency of the deflection element 14 is determined by, for example, the mass of the deflection element 14 and the torsional spring constants of the torsion bars TX and TY. In addition, for example, when the oscillating mirror 14A is oscillated while resonating, it can be oscillated with a shorter oscillation period and a larger oscillation amplitude than in the non-resonant case.

例えば、制御部17のパルス間隔制御部22Bは、光源13に対し、所定の時間間隔でパルス化されたレーザ光を生成させる駆動信号を供給する。また、制御部17の偏向モード制御部22Aは、金属配線CXに対し、駆動信号DXとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第1の揺動軸AX周りの共振周波数に対応する周波数の正弦波の信号DX1を供給する。 For example, the pulse interval control section 22B of the control section 17 supplies the light source 13 with a drive signal that causes the light source 13 to generate pulsed laser light at predetermined time intervals. The deflection mode control unit 22A of the control unit 17 also sends the metal wiring CX, as a drive signal DX, the sine of the frequency corresponding to the resonance frequency around the first swing axis AX of the swing mirror 14A in the deflection element 14. A wave signal DX1 is supplied.

一方、制御部17の偏向モード制御部22Aは、金属配線CYに対し、駆動信号DYとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第2の揺動軸AY周りの共振周波数とは異なる周波数ののこぎり波の信号DY1を供給する。これによって、揺動ミラー14Aは、第1の揺動軸AXの周りには高速で(短い揺動周期で)揺動し、第2の揺動軸AYの周りには低速で(長い揺動周期で)揺動する。 On the other hand, the deflection mode control unit 22A of the control unit 17 sends the metal wiring CY, as a drive signal DY, a saw with a frequency different from the resonant frequency around the second swing axis AY of the swing mirror 14A in the deflection element 14. A wave signal DY1 is supplied. As a result, the swinging mirror 14A swings around the first swing axis AX at a high speed (with a short swing period) and around the second swing axis AY at a low speed (with a long swing period). oscillate (with a period).

従って、本実施例においては、第1の投光モードM1においては、投光部11は、走査領域R0に対し、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第1の揺動軸AX周りの変位方向に対応する方向である第1の方向D1を主走査方向とし、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第2の揺動軸AY周りの変位方向に対応する方向である第2の方向D2を副走査方向とするラスタ走査を行う。従って、偏向素子14から走査面R1を見たとき、走査光L2は、図3に示すような軌跡TR1を描くように投光される。なお、主走査方向とは、例えば、副走査方向に比べて走査周期が短い(高速で揺動する)方向のことをいう。 Therefore, in this embodiment, in the first light projection mode M1, the light projection unit 11 performs raster scanning on the scanning area R0, with the first direction D1 corresponding to the displacement direction of the oscillating mirror 14A of the deflection element 14 around the first oscillation axis AX as the main scanning direction, and the second direction D2 corresponding to the displacement direction of the oscillating mirror 14A of the deflection element 14 around the second oscillation axis AY as the sub-scanning direction. Therefore, when the scanning surface R1 is viewed from the deflection element 14, the scanning light L2 is projected to draw a trajectory TR1 as shown in FIG. 3. Note that the main scanning direction refers to, for example, a direction in which the scanning period is shorter (the oscillation is faster) than the sub-scanning direction.

また、第1の投光モードM1においては、投光部11は、第1の方向D1を長辺方向とし、第2の方向D2を短辺方向とする略長方形の走査面R11に対応する走査領域R0に対して走査光L2を投光することとなる。また、第1の投光モードM1においては、投光部11は、パルス光L1を第1の方向D1に沿って順次投光し、この投光動作を第2の方向D2に沿って繰り返し行うような投光態様を有する。 Further, in the first light projection mode M1, the light projection section 11 performs scanning corresponding to a substantially rectangular scanning surface R11 with the first direction D1 as the long side direction and the second direction D2 as the short side direction. The scanning light L2 is projected onto the region R0. Further, in the first light projection mode M1, the light projection section 11 sequentially projects the pulsed light L1 along the first direction D1, and repeatedly performs this light projection operation along the second direction D2. It has a light projection mode like this.

以下においては、第1の方向D1を走査面R1の縦方向又はy軸方向と称し、第2の方向を走査面R1の横方向又はx軸方向と称する場合がある。また、例えば、揺動ミラー14Aの第2の揺動軸AYが鉛直方向に沿った方向となるように測距装置10を配置した場合、第1の方向D1は鉛直方向に対応し、第2の方向D2は水平方向に対応する。また、以下においては、第1の投光モードM1を縦ラスタ走査モードと称する場合がある。 In the following, the first direction D1 may be referred to as the vertical direction or y-axis direction of the scanning surface R1, and the second direction may be referred to as the horizontal direction or x-axis direction of the scanning surface R1. For example, when the distance measuring device 10 is positioned so that the second oscillation axis AY of the oscillating mirror 14A is oriented along the vertical direction, the first direction D1 corresponds to the vertical direction, and the second direction D2 corresponds to the horizontal direction. In the following, the first light projection mode M1 may be referred to as the vertical raster scanning mode.

次に、図4に示すように、第2の投光モードM2においては、投光部11は、第2の方向D2を主走査方向とし、第1の方向D1を副走査方向とするラスタ走査を行うような態様で走査光L2を投光する。 Next, as shown in FIG. 4, in the second light projection mode M2, the light projection unit 11 projects scanning light L2 in a manner that performs raster scanning in which the second direction D2 is the main scanning direction and the first direction D1 is the sub-scanning direction.

具体的には、光源13は、本実施例においては、第2の投光モードM2においても、パルス光L1として、レーザ光を所定の時間間隔で出射するように構成されている。 Specifically, in this embodiment, the light source 13 is configured to emit laser light as pulsed light L1 at predetermined time intervals even in the second light projection mode M2.

一方、第2の投光モードM2においては、偏向素子14は、揺動ミラー14Aを、第2の揺動軸AYの周りには共振させつつ揺動させ、第1の揺動軸AXの周りには非共振の態様で揺動させる。 On the other hand, in the second projection mode M2, the deflection element 14 oscillates the oscillating mirror 14A in a resonant manner around the second oscillation axis AY and in a non-resonant manner around the first oscillation axis AX.

例えば、図4に示すように、制御部17の偏向モード制御部22Aは、金属配線CXに対し、駆動信号DXとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第1の揺動軸AX周りの共振周波数とは異なる周波数ののこぎり波の信号DX2を供給する。 For example, as shown in FIG. 4, the deflection mode control unit 22A of the control unit 17 supplies a sawtooth wave signal DX2 having a frequency different from the resonant frequency around the first oscillation axis AX of the oscillating mirror 14A in the deflection element 14 as the drive signal DX to the metal wiring CX.

また、制御部17の偏向モード制御部22Aは、金属配線CYに対し、駆動信号DYとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第2の揺動軸AY周りの共振周波数に対応する周波数の正弦波の信号DY2を供給する。これによって、揺動ミラー14Aは、第1の揺動軸AXの周りには低速で(長い揺動周期で)揺動し、第2の揺動軸AYの周りには高速で(短い揺動周期で)揺動する。 In addition, the deflection mode control unit 22A of the control unit 17 sends the metal wiring CY, as a drive signal DY, the sine of the frequency corresponding to the resonance frequency around the second swing axis AY of the swing mirror 14A in the deflection element 14. A wave signal DY2 is supplied. As a result, the swinging mirror 14A swings around the first swing axis AX at a low speed (with a long swing period), and around the second swing axis AY at a high speed (with a short swing period). oscillate (with a period).

従って、本実施例においては、第2の投光モードM2においては、投光部11は、走査領域R0に対し、第2の方向D2を主走査方向とし、第1の方向D1を副走査方向とするラスタ走査を行う。従って、偏向素子14から走査面R1を見たとき、走査光L2は、図4に示すような軌跡TR2を描くように投光される。 Therefore, in this embodiment, in the second projection mode M2, the light projection unit 11 performs raster scanning on the scanning area R0 with the second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the sub-scanning direction. Therefore, when the scanning surface R1 is viewed from the deflection element 14, the scanning light L2 is projected to trace a trajectory TR2 as shown in FIG. 4.

また、第2の投光モードM2においては、投光部11は、第2の方向D2を長辺方向とし、第1の方向D1を短辺方向とする略長方形の走査面R12に対応する走査領域R0に対して走査光L2を投光することとなる。また、第2の投光モードM2においては、投光部11は、パルス光L1を第2の方向D2に沿って順次投光し、この投光動作を第1の方向D1に沿って繰り返し行うような投光態様を有する。すなわち、第2の投光モードM2は、横方向を主走査方向とするラスタ走査を行う横ラスタ走査モードである。 In the second light projection mode M2, the light projector 11 projects scanning light L2 onto a scanning region R0 corresponding to a substantially rectangular scanning surface R12 whose long side is in the second direction D2 and whose short side is in the first direction D1. In the second light projection mode M2, the light projector 11 has a light projection mode in which the pulsed light L1 is sequentially projected along the second direction D2, and this light projection operation is repeated along the first direction D1. In other words, the second light projection mode M2 is a horizontal raster scanning mode in which a raster scan is performed with the horizontal direction as the main scanning direction.

このように、本実施例においては、投光部11は、揺動ミラー14Aを第1の揺動軸AXの周りに共振させつつ揺動させるか、又は揺動ミラー14Aを第2の揺動軸AYの周りに共振させつつ揺動させるか、を切替えることで、第1及び第2の投光モードM1及びM2を切替える。 In this way, in this embodiment, the light-projecting unit 11 switches between the first and second light-projecting modes M1 and M2 by switching between oscillating the oscillating mirror 14A while resonating around the first oscillation axis AX and oscillating the oscillating mirror 14A while resonating around the second oscillation axis AY.

また、縦ラスタ走査モードM1においては、縦方向D1に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲は、横方向D2に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲よりも広い。また、横ラスタ走査モードM2においては、横方向D2に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲は、縦方向D1に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲よりも広い。すなわち、本実施例においては、主走査方向に沿って投光部11から投光される光の投光方向の可変範囲は、副走査方向に沿って投光部11から投光される光の投光方向の可変範囲よりも広い。 In addition, in vertical raster scanning mode M1, the variable range of the projection direction of scanning light L2 along the vertical direction D1 is wider than the variable range of the projection direction of scanning light L2 along the horizontal direction D2. In addition, in horizontal raster scanning mode M2, the variable range of the projection direction of scanning light L2 along the horizontal direction D2 is wider than the variable range of the projection direction of scanning light L2 along the vertical direction D1. That is, in this embodiment, the variable range of the projection direction of light projected from light projector 11 along the main scanning direction is wider than the variable range of the projection direction of light projected from light projector 11 along the sub-scanning direction.

なお、上記においては、第2の方向D2が第1の方向D1に垂直な方向である場合について説明した。しかし、第2の方向D2は、第1の方向D1とは異なる方向であればよい。投光部11は、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1と、第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2と、を有していればよい。 In the above, the case where the second direction D2 is perpendicular to the first direction D1 has been described. However, the second direction D2 may be different from the first direction D1. The light-projecting unit 11 may have a first light-projecting mode M1 in which the first direction D1 is the main scanning direction and a second direction D2 different from the first direction D1 is the sub-scanning direction to project light in a variable direction, and a second light-projecting mode M2 in which the second direction D2 is the main scanning direction and the first direction D1 is the sub-scanning direction to project light in a variable direction.

図5は、投光モード制御部22における投光モードPMの制御テーブルの例を示す図である。本実施例においては、投光モード制御部22は、環境情報取得部21によって取得された測距装置10の周辺の環境情報EIに基づいて、縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替える。 Figure 5 is a diagram showing an example of a control table for the light projection mode PM in the light projection mode control unit 22. In this embodiment, the light projection mode control unit 22 switches between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 based on the environmental information EI around the distance measuring device 10 acquired by the environmental information acquisition unit 21.

なお、本実施例においては、測距装置10が車両などの移動体に搭載される場合について説明する。本実施例においては、環境情報取得部21は、測距装置10の周辺の環境情報として、当該移動体が移動している際の当該移動体の周辺の環境に関する情報を取得する。そして、投光モード制御部22は、当該移動体の移動環境に関する情報に基づいて、投光部11の投光モードPMを制御する。 In this embodiment, the case where the distance measuring device 10 is mounted on a moving body such as a vehicle will be described. In this embodiment, the environmental information acquisition unit 21 acquires information on the environment around the moving body while the moving body is moving as environmental information around the distance measuring device 10. Then, the light projection mode control unit 22 controls the light projection mode PM of the light projection unit 11 based on the information on the moving environment of the moving body.

より具体的には、本実施例においては、環境情報取得部21が、環境情報EIとして、移動体(測距装置10)が幅の狭い道路を走行していることを示す情報を取得した場合、投光モード制御部22は、縦ラスタ走査モードM1で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。 More specifically, in this embodiment, when the environmental information acquisition unit 21 acquires, as the environmental information EI, information indicating that the moving body (distance measuring device 10) is traveling on a narrow road, the projection mode control unit 22 controls the operation of the deflection element 14 so as to project the scanning light L2 in the vertical raster scanning mode M1.

同様に、環境情報EIとして移動体が塀のある道路を走行していること(道路の両側部が塀に囲まれていること)を示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、縦ラスタ走査モードM1で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。例えば、上記した2つの状況では、横方向D2に広い範囲の走査を行ってもその全域で有益な情報を得られる可能性が低い。従って、縦方向D1に広い走査領域R11を有する縦ラスタ走査モードM1に設定されることが好ましい。 Similarly, when information indicating that the moving object is traveling on a road with a wall (that both sides of the road are surrounded by walls) is acquired as the environmental information EI, the light projection mode control unit 22 , the operation of the deflection element 14 is controlled so as to project the scanning light L2 in the vertical raster scanning mode M1. For example, in the two situations described above, even if a wide range is scanned in the lateral direction D2, it is unlikely that useful information can be obtained over the entire area. Therefore, it is preferable to set the vertical raster scanning mode M1 having a wide scanning area R11 in the vertical direction D1.

次に、環境情報EIとして移動体が坂道を走行していることを示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、縦ラスタ走査モードM1で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。坂道を走行中の場合、移動体の進行方向の見通しが悪く、当該進行方向に広い領域の走査情報を得ることが安全上好ましい場合が多い。従って、当該進行方向に対応する縦方向D1に広い走査領域R11を有する縦ラスタ走査モードM1に設定されることが好ましい。 Next, when information indicating that the moving object is traveling uphill is acquired as environmental information EI, the light projection mode control unit 22 controls the operation of the deflection element 14 to project the scanning light L2 in vertical raster scanning mode M1. When traveling uphill, visibility in the direction of travel of the moving object is poor, and it is often preferable for safety reasons to obtain scanning information of a wide area in that direction of travel. Therefore, it is preferable to set the vertical raster scanning mode M1, which has a wide scanning area R11 in the vertical direction D1 corresponding to the direction of travel.

また、環境情報EIとして移動体が高速道路を走行していることを示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、縦ラスタ走査モードM1で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。高速道路を走行中の場合、移動体の進行方向の状況が高速で変化するために、当該進行方向に広い領域の走査情報を得ることが安全上好ましい場合が多い。従って、当該進行方向に対応する縦方向D1に広い走査領域R11を有する縦ラスタ走査モードM1に設定されることが好ましい。 Further, when information indicating that the moving object is traveling on an expressway is acquired as the environmental information EI, the light projection mode control unit 22 projects the scanning light L2 in the vertical raster scanning mode M1. The operation of the deflection element 14 is controlled. When traveling on an expressway, conditions in the moving direction of a moving object change rapidly, so it is often preferable for safety to obtain scanning information over a wide area in the moving direction. Therefore, it is preferable to set the vertical raster scanning mode M1 having a wide scanning area R11 in the vertical direction D1 corresponding to the traveling direction.

一方、環境情報EIとして移動体がトンネル内を走行していることを示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、横ラスタ走査モードM2で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。トンネル内を走行中の場合、移動体の進行方向に対応する縦方向D1に広い範囲の走査を行ってもその全域で有益な情報を得られる可能性が低い。従って、横方向D2に広い走査領域R12を有する横ラスタ走査モードM2に設定されることが好ましい。 On the other hand, when information indicating that the moving object is traveling inside a tunnel is acquired as environmental information EI, the light projection mode control unit 22 controls the operation of the deflection element 14 to project the scanning light L2 in horizontal raster scanning mode M2. When traveling inside a tunnel, even if a wide range is scanned in the vertical direction D1 corresponding to the traveling direction of the moving object, it is unlikely that useful information can be obtained over the entire area. Therefore, it is preferable to set the horizontal raster scanning mode M2, which has a wide scanning area R12 in the horizontal direction D2.

また、環境情報EIとして移動体が幅の広い道路、車線数の多い道路、又は合流地点の周辺を走行していることを示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、横ラスタ走査モードM2で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。これらの状況では、移動体の左右方向に広い領域の走査情報を得ることが安全上好ましい。従って、当該左右方向に対応する横方向D2に広い走査領域R12を有する横ラスタ走査モードM2に設定されることが好ましい。 In addition, when information indicating that the moving object is traveling on a wide road, a road with many lanes, or around a junction is acquired as environmental information EI, the projection mode control unit 22 controls the operation of the deflection element 14 to project the scanning light L2 in the horizontal raster scanning mode M2. In these situations, it is preferable for safety reasons to obtain scanning information of a wide area in the left-right direction of the moving object. Therefore, it is preferable to set the horizontal raster scanning mode M2, which has a wide scanning area R12 in the horizontal direction D2 corresponding to the left-right direction.

また、環境情報EIとして移動体が歩道のある道路、又は交差点の周辺を走行していることを示す情報が取得された場合、投光モード制御部22は、横ラスタ走査モードM2で走査光L2を投光するように、偏向素子14の動作を制御する。これらの状況では、横から歩行者や他車両が出てくることが想定される。従って、移動体の左右方向に広い領域の走査情報を得ることが安全上好ましい。従って、当該左右方向に対応する横方向D2に広い走査領域R12を有する横ラスタ走査モードM2に設定されることが好ましい。 Further, when information indicating that the moving object is traveling on a road with a sidewalk or around an intersection is acquired as the environmental information EI, the light projection mode control unit 22 controls the scanning light L2 in the horizontal raster scanning mode M2. The operation of the deflection element 14 is controlled so as to project light. In these situations, it is assumed that pedestrians or other vehicles will come out from the side. Therefore, it is preferable for safety to obtain scanning information over a wide area in the horizontal direction of the moving object. Therefore, it is preferable to set the horizontal raster scanning mode M2 having a wide scanning area R12 in the horizontal direction D2 corresponding to the horizontal direction.

このように、環境情報取得部21は、測距装置10(測距装置10が搭載された移動体)の周辺の道路の態様に関する情報を取得する。そして、投光モード制御部22は、当該道路の態様に関する情報に基づいて、投光部11の投光モードPMを制御する。従って、投光部11は、投光部11の周辺の道路の態様に基づいて縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替える。 In this way, the environmental information acquisition unit 21 acquires information regarding the state of roads around the distance measuring device 10 (the moving body on which the distance measuring device 10 is mounted). Then, the light projection mode control section 22 controls the light projection mode PM of the light projection section 11 based on the information regarding the aspect of the road. Therefore, the light projecting section 11 switches between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 based on the aspect of the road around the light projecting section 11.

なお、上記した環境情報EI及びこれに基づく投光モード制御部22による投光モードPMの制御態様は、一例に過ぎない。例えば、測距装置10は、移動体に搭載され、移動体とともに移動する場合に限定されない。 Note that the above-mentioned environment information EI and the manner in which the light projection mode PM is controlled by the light projection mode control unit 22 based on the environmental information EI are merely examples. For example, the distance measuring device 10 is not limited to being mounted on a moving object and moving together with the moving object.

例えば、測距装置10は、屋内や屋外に関わらず、種々の地点に固定され、一定の領域を走査領域R0として走査及び測距を行うように使用されてもよい。この場合、環境情報取得部22は、環境情報EIとして、測距装置10が設置された地点の周辺の地形や室内環境に関する情報を取得すればよい。そして、測距装置10の投光部11は、例えば投光部11及び受光部12の周辺の環境に基づいて、縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えることができるように構成されていればよい。 For example, the distance measuring device 10 may be fixed to various locations, whether indoors or outdoors, and used to perform scanning and distance measurement using a fixed area as the scanning area R0. In this case, the environmental information acquisition unit 22 may acquire, as environmental information EI, information on the topography and indoor environment around the location where the distance measuring device 10 is installed. The light projecting unit 11 of the distance measuring device 10 may be configured to be able to switch between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2, for example, based on the environment around the light projecting unit 11 and the light receiving unit 12.

図6A、図6B及び図6Cは、環境情報取得部21の地図情報取得部21Aが取得する地図情報を示すデータ(以下、地図データと称する)DTのデータ構造を模式的に示す図である。地図情報取得部21Aが取得する地図データDTは、図6A~図6Cに示すような種々のデータを含んでいてもよい。 6A, FIG. 6B, and FIG. 6C are diagrams schematically showing the data structure of data (hereinafter referred to as map data) DT indicating map information acquired by the map information acquisition unit 21A of the environmental information acquisition unit 21. The map data DT acquired by the map information acquisition unit 21A may include various data as shown in FIGS. 6A to 6C.

具体的には、まず、図6Aに示すように、地図データDTは、地図上の所定の領域を特定する情報(以下、領域情報と称する)RIを含むデータ(以下、領域データ)DT11と、当該地点毎の環境情報EIを含むデータ(以下、環境データと称する)DT2と、を含む。 Specifically, as shown in FIG. 6A, the map data DT includes data (hereinafter, area data) DT11 including information (hereinafter, area information) RI that identifies a specific area on the map, and data (hereinafter, environmental data) DT2 including environmental information EI for each point.

図6Aに示す例では、領域情報RIは、道路網のリンクを特定するリンクIDを含む。また、環境データDT2は、例えば、図5を用いて上記したような環境情報EIを含む。例えば、環境データDT2は、当該地点が含まれるリンクの態様に関する情報を含む。また、例えば、環境データDT2は、当該リンクの幅に関する情報、当該リンクの車線数に関する情報、当該リンクの勾配に関する情報を含む。 In the example shown in FIG. 6A, the area information RI includes a link ID that identifies a link in the road network. Furthermore, the environmental data DT2 includes, for example, the environmental information EI as described above using FIG. For example, the environmental data DT2 includes information regarding the form of the link that includes the point. Further, for example, the environmental data DT2 includes information regarding the width of the link, information regarding the number of lanes of the link, and information regarding the slope of the link.

また、地図データDTは、測距装置10が走査光L2を投光する際の推奨される投光モードPMを示しかつ当該領域情報RIに関連付けられた情報(以下、推奨モード情報と称する)SIを含むデータ(以下、推奨モードデータと称する)DT3を有する。推奨モードデータDT3は、推奨モード情報SIとして、例えば縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2のいずれの投光モードPMが推奨されるかを示す情報を含む。 The map data DT also includes information (hereinafter referred to as recommended mode information) SI indicating a recommended light projection mode PM when the distance measuring device 10 projects the scanning light L2 and associated with the area information RI. (hereinafter referred to as recommended mode data) DT3. The recommended mode data DT3 includes, as recommended mode information SI, information indicating, for example, which light projection mode PM of the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 is recommended.

例えば、環境情報取得部21は、測距装置10が搭載された移動体の測位を行って当該移動体が走行しているリンクのリンクIDを特定し、当該リンクIDが地図データDT内の領域データDT12によって特定されるリンクIDに合致するか否かを判定する。そして、投光モード制御部22は、例えば走行中のリンクのリンクIDが地図データDT内のリンクIDと合致する場合、当該リンクIDに関連付けられた推奨モード情報SIを考慮して投光モードPMを制御することができる。 For example, the environmental information acquisition unit 21 performs positioning of a moving object on which the distance measuring device 10 is mounted, identifies the link ID of the link on which the moving object is traveling, and determines the link ID of the link on which the moving object is traveling, and It is determined whether the link ID matches the link ID specified by the data DT12. For example, when the link ID of the link being traveled matches the link ID in the map data DT, the light projection mode control unit 22 sets the light projection mode PM in consideration of the recommended mode information SI associated with the link ID. can be controlled.

また、地図データDTは、図6Bに示すようなデータ構造を有していてもよい。図6Bに示す例は、領域データDT12が、領域情報RIとして当該所定の領域を特定する3地点以上の座標(座標群)を示す情報を含む。なお、例えば図6Bに示す例では、4地点によって囲まれた領域が特定されることができる。また、この領域に関連付けられた環境情報EIとしては、例えば、当該領域内に交差点又は合流地点が存在することを示す情報などが挙げられる。 Furthermore, the map data DT may have a data structure as shown in FIG. 6B. In the example shown in FIG. 6B, the region data DT12 includes information indicating the coordinates (coordinate group) of three or more points that specify the predetermined region as region information RI. Note that, for example, in the example shown in FIG. 6B, an area surrounded by four points can be specified. Further, as the environmental information EI associated with this area, for example, information indicating that an intersection or a merging point exists within the area, etc. can be mentioned.

この場合、環境情報取得部21は、例えば測距装置10が搭載された移動体が走行している地点及び移動が予定される領域の座標が領域データDT12によって特定される領域内であるか否かを判定する。そして、当該移動体が当該領域内を走行していると判定された場合、投光モード制御部22は、当該領域データDT12に関連付けられた推奨モード情報SIを考慮して投光モードPMを制御することができる。 In this case, the environmental information acquisition unit 21 determines whether the coordinates of the location where the moving object equipped with the distance measuring device 10 is traveling and the area where the moving object is scheduled to move are within the area specified by the area data DT12. If it is determined that the moving object is traveling within the area, the light projection mode control unit 22 can control the light projection mode PM taking into account the recommended mode information SI associated with the area data DT12.

また、地図データDTは、図6Cに示すようなデータ構造を有していてもよい。図6Cに示す例では、地図データDTは、地図上の特定の地点の位置を特定する情報(以下、位置情報と称する)PIを含むデータ(以下、位置データと称する)DT13を有する。また、環境データDT2(環境情報EI)及び推奨モードデータDT3(推奨モード情報SI)は、位置データDT13内の位置情報PIに関連付けられている。 The map data DT may have a data structure as shown in FIG. 6C. In the example shown in FIG. 6C, the map data DT has data (hereinafter referred to as position data) DT13 including information (hereinafter referred to as position information) PI that identifies the position of a specific point on the map. Furthermore, the environmental data DT2 (environmental information EI) and the recommended mode data DT3 (recommended mode information SI) are associated with the position information PI in the position data DT13.

例えば、位置データDT13内の位置情報PIは、道路網のノードを特定するノードIDを含む。また、環境データDT2内の環境情報EIは、例えば、推奨される投光モードPMが変化する可能性のある地点であることを示す情報を含む。例えば、環境情報EIは、道路の車線数が変化する地点であることを示す情報、事故が多発する地点であることを示す情報を含む。 For example, the position information PI in the position data DT13 includes a node ID that identifies a node in a road network. Furthermore, the environmental information EI in the environmental data DT2 includes, for example, information indicating that the location is one where the recommended light projection mode PM may change. For example, the environmental information EI includes information indicating that the location is one where the number of lanes on the road changes, and information indicating that the location is one where accidents frequently occur.

そして、例えば、環境情報EIとして車線数がそれぞれ減少及び増加することを示す情報がノードIDに関連付けられている場合、推奨モード情報SIとしてはそれぞれ縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2が関連付けられている。また、環境情報EIとして事故多発地・BR>_であることを示す情報がノードIDに関連付けられている場合、横ラスタ走査モードM2が推奨モード情報SIとして関連付けられている。 For example, when environmental information EI indicating that the number of lanes is decreasing and increasing is associated with a node ID, vertical raster scanning mode M1 and horizontal raster scanning mode M2 are associated with the node ID as recommended mode information SI. Also, when environmental information EI indicating that the node ID is an accident-prone area is associated with the node ID as recommended mode information SI, horizontal raster scanning mode M2 is associated with the node ID as recommended mode information SI.

なお、上記においては、地図データDT内に環境情報EI(環境データDT2)が含まれている場合について説明した。しかし、地図データDTは領域情報RI又は位置情報PIと、推奨モード情報SIとが関連付けられていればよい。 In the above, a case has been described in which the map data DT includes the environmental information EI (environmental data DT2). However, it is sufficient that the map data DT associates the area information RI or the position information PI with the recommended mode information SI.

このように、本実施例においては、環境情報取得部21の地図情報取得部21Aは、地図情報として、測距装置10の位置に応じた好ましい投光モードPMに関する情報を取得する。 In this manner, in this embodiment, the map information acquisition section 21A of the environmental information acquisition section 21 acquires, as map information, information regarding the preferred light projection mode PM depending on the position of the distance measuring device 10.

そして、投光モード制御部22は、例えば図6A~図6Cに示したようなデータを含む地図データDTを取得した場合、この地図データDTに含まれる推奨モードデータDT3に従って投光部11の投光モードPMを制御してもよい。 When the light projection mode control unit 22 acquires map data DT including data such as that shown in Figures 6A to 6C, the light projection mode control unit 22 may control the light projection mode PM of the light projection unit 11 according to the recommended mode data DT3 included in the map data DT.

また、投光モード制御部22は、地図データDTに含まれる推奨モードデータDT3を参考にしつつ、環境情報取得部21の周辺画像取得部21Bによって取得された測距装置10の周辺画像を考慮して、最終的な投光モードPMを決定してもよい。この場合、例えば実際の道路環境に基づいたより好ましい投光モードPMを決定することができる。しかし、投光モード制御部22は、投光モードPMの制御に際し、当該周辺画像を考慮する必要はない。 Furthermore, the light projection mode control unit 22 takes into consideration the peripheral image of the distance measuring device 10 acquired by the peripheral image acquisition unit 21B of the environmental information acquisition unit 21 while referring to the recommended mode data DT3 included in the map data DT. Then, the final light projection mode PM may be determined. In this case, for example, a more preferable light projection mode PM can be determined based on the actual road environment. However, the light projection mode control unit 22 does not need to consider the peripheral image when controlling the light projection mode PM.

なお、地図情報取得部21Aが取得する地図情報は、上記の地図データDTである必要はない。例えば、地図情報取得部21Aは、地図情報として、推奨モードデータDT3を含まない情報を取得してもよい。また、地図情報取得部21Aは、地図情報として、環境情報EIを含まない情報を取得してもよい。すなわち、地図情報取得部21Aは、測距装置10の周辺の環境に関する情報として、例えば測距装置10の周辺の地図情報を取得すればよい。 Note that the map information acquired by the map information acquisition unit 21A does not need to be the above map data DT. For example, the map information acquisition unit 21A may acquire information that does not include the recommended mode data DT3 as the map information. Furthermore, the map information acquisition unit 21A may acquire information that does not include the environmental information EI as the map information. That is, the map information acquisition unit 21A may acquire, for example, map information around the range finder 10 as information about the environment around the range finder 10.

このように、本実施例においては、測距装置10は、縦方向D1を主走査方向としかつ横方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する縦ラスタ走査モードM1と横方向D2を主走査方向としかつ縦方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する横ラスタ走査モードM2とを有する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、を有する。 Thus, in this embodiment, the distance measuring device 10 has a light-projecting unit 11 having a vertical raster scanning mode M1 in which light is projected in a variable direction with the vertical direction D1 as the main scanning direction and the horizontal direction D2 as the sub-scanning direction, and a horizontal raster scanning mode M2 in which light is projected in a variable direction with the horizontal direction D2 as the main scanning direction and the vertical direction D1 as the sub-scanning direction, and a light-receiving unit 12 that receives the light projected from the light-projecting unit 11 and reflected by the object OB.

そして、測距装置10は、測距装置10の周辺の環境情報EIを取得する環境情報取得部21と、環境情報EIに基づいて縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えるように投光部11を制御する投光モード制御部22と、受光部12による反射光L3の受光結果に基づいて対象物OBまでの距離を測定する測距部23と、を有する。従って、種々の環境で使用される場合でも対象物OBの正確な走査及び測距を行うことが可能な測距装置10を提供することができる。 The distance measuring device 10 includes an environmental information acquisition unit 21 that acquires environmental information EI around the distance measuring device 10, and a projector that switches between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 based on the environmental information EI. It has a light projection mode control section 22 that controls the light section 11, and a distance measuring section 23 that measures the distance to the object OB based on the result of receiving the reflected light L3 by the light receiving section 12. Therefore, it is possible to provide the distance measuring device 10 that can accurately scan and measure the distance of the object OB even when used in various environments.

図7は、投光部11が有する他の投光モードである第3の投光モードM3における駆動信号DX及びDYの波形及び走査面R1上の走査光L2の軌跡を示す図である。投光部11は、図7に示すような第3の投光モードM3を有していてもよい。 Figure 7 is a diagram showing the waveforms of the drive signals DX and DY and the trajectory of the scanning light L2 on the scanning surface R1 in a third light-projection mode M3, which is another light-projection mode of the light-projection unit 11. The light-projection unit 11 may have the third light-projection mode M3 as shown in Figure 7.

第3の投光モードM3においては、光源13は、第1及び第2の投光モードM1及びM2と同様に、パルス光L1として、レーザ光を出射するように構成されている。また、第3の投光モードM3においては、偏向素子14は、揺動ミラー14Aを、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの両方の周りに共振させつつ揺動させる。 In the third light projection mode M3, the light source 13 is configured to emit laser light as pulsed light L1, similar to the first and second light projection modes M1 and M2. In the third light projection mode M3, the deflection element 14 oscillates the oscillating mirror 14A while resonating it around both the first and second oscillation axes AX and AY.

例えば、制御部17の偏向モード制御部22Aは、金属配線CXに対し、駆動信号DXとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第1の揺動軸AX周りの共振周波数に対応する周波数の正弦波の信号DX1を供給する。そして、偏向モード制御部22Aは、金属配線CYに対し、駆動信号DYとして、偏向素子14における揺動ミラー14Aの第2の揺動軸AY周りの共振周波数に対応する周波数の正弦波の信号DY2を供給する。 For example, the deflection mode control unit 22A of the control unit 17 sends the metal wiring CX, as the drive signal DX, the sine of the frequency corresponding to the resonance frequency around the first swing axis AX of the swing mirror 14A in the deflection element 14. A wave signal DX1 is supplied. Then, the deflection mode control unit 22A sends a sine wave signal DY2 of a frequency corresponding to the resonance frequency around the second swing axis AY of the swing mirror 14A in the deflection element 14 as a drive signal DY to the metal wiring CY. supply.

従って、揺動ミラー14Aは、第1及び第2の揺動軸AX及びAYの両方の周りに高速で揺動する。従って、本実施例においては、第3の投光モードM3においては、偏向素子14から走査面R1を見たときの走査光L2は、図7に示すようなリサージュ曲線を描くような軌跡TRに沿って投光される。すなわち、第3の投光モードM3は、リサージュ走査を行うリサージュ走査モードとなる。 The oscillating mirror 14A therefore oscillates at high speed around both the first and second oscillation axes AX and AY. Therefore, in this embodiment, in the third projection mode M3, the scanning light L2 when the scanning surface R1 is viewed from the deflection element 14 is projected along a trajectory TR that draws a Lissajous curve as shown in FIG. 7. In other words, the third projection mode M3 is a Lissajous scanning mode that performs a Lissajous scan.

例えば、リサージュ走査モードM3は、測距装置10が測距装置10の広範囲に亘って走査を行うための投光モードとして使用されることができるほか、周辺の環境を認識するための投光モードとして使用されることができる。具体的には、リサージュ走査モードM3においては、揺動ミラー14Aを両方向に高速かつ大きい振幅で揺動させる。従って、縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2に比べて広い範囲が走査領域R13となる。従って、広範囲な走査を行うこと、また測距装置10の周辺環境を認識するのに適している。 For example, the Lissajous scanning mode M3 can be used as a light projection mode for the distance measuring device 10 to scan a wide area of the distance measuring device 10, and can also be used as a light projection mode for recognizing the surrounding environment. Specifically, in the Lissajous scanning mode M3, the oscillating mirror 14A is oscillated in both directions at high speed and with a large amplitude. Therefore, the scanning region R13 is wider than in the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2. Therefore, it is suitable for performing wide-area scanning and recognizing the surrounding environment of the distance measuring device 10.

換言すれば、例えば、投光部11は、環境情報EIに基づいて、縦ラスタ走査モードM1、横ラスタ走査モードM2及びリサージュ走査モードM3を切替えつつ走査光L2と投光してもよい。 In other words, for example, the light projecting unit 11 may project the scanning light L2 while switching between the vertical raster scanning mode M1, the horizontal raster scanning mode M2, and the Lissajous scanning mode M3 based on the environmental information EI.

また、環境情報取得部21は、過去の走査領域R0の走査結果(例えばリサージュ走査モードM3による走査領域R13の走査結果)に基づいて測距装置10の周辺の環境情報EIを取得してもよい。すなわち、環境情報取得部21は、地図情報取得部21Aが取得した地図情報、又は撮像部16によって撮像された画像を用いて測距装置10の周辺の環境情報EIを取得する場合に限定されない。環境情報取得部21は、測距装置10の周辺の環境に関する情報、例えば測距装置10の周辺の地理環境に関する情報を取得すればよい。 The environmental information acquisition unit 21 may also acquire environmental information EI around the distance measuring device 10 based on past scanning results of the scanning area R0 (e.g., scanning results of the scanning area R13 using the Lissajous scanning mode M3). That is, the environmental information acquisition unit 21 is not limited to acquiring environmental information EI around the distance measuring device 10 using map information acquired by the map information acquisition unit 21A or an image captured by the imaging unit 16. The environmental information acquisition unit 21 may acquire information about the environment around the distance measuring device 10, for example, information about the geographical environment around the distance measuring device 10.

すなわち、投光部11は、例えば、縦方向D1を主走査方向としかつ横方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する縦ラスタ走査モードM1と横方向D2を主走査方向としかつ縦方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する横ラスタ走査モードM2との間の切替を、測距装置10の周辺の環境に基づいて行うように構成されていればよい。投光部11は、例えば、測距装置10の周辺の地理環境に基づいて縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えるように構成されていればよい。 That is, the light projecting unit 11 operates, for example, in a vertical raster scanning mode M1 in which light is projected in a variable direction with the vertical direction D1 as the main scanning direction and the horizontal direction D2 as the sub-scanning direction, and the horizontal direction D2 as the main scanning direction. It is only necessary to be configured to switch between the horizontal raster scanning mode M2 in which light is projected in a variable direction with the vertical direction D1 as the sub-scanning direction based on the surrounding environment of the distance measuring device 10. The light projector 11 may be configured to switch between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2, for example, based on the geographical environment around the distance measuring device 10.

また、投光部11は、例えば、測距装置10の周辺の地図情報から取得される測距装置10の周辺の環境に基づいて縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えるように構成されていればよい。 The light-projecting unit 11 may be configured to switch between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 based on the environment around the distance measuring device 10, which is obtained from map information around the distance measuring device 10, for example.

また、投光部11は、例えば、当該地理環境に関する情報又は地図情報に加え、測距装置10の周辺を撮像した画像から取得される測距装置10の周辺の環境に基づいて縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えるように構成されていればよい。 Further, the light projecting unit 11 operates in a vertical raster scanning mode, for example, based on the environment around the range finder 10 obtained from an image captured around the range finder 10 in addition to the information or map information regarding the geographical environment. It is only necessary to be configured to switch between M1 and horizontal raster scanning mode M2.

また、本実施例においては、投光部11が光源13及び互いに異なる第1及び第2の揺動軸AX及びAYの周りに揺動することでパルス光L1を縦方向D1及び横方向D2に沿って方向可変に反射させる揺動ミラー14Aを有する場合について説明した。そして、投光部11は、揺動ミラー14Aを第1の揺動軸AXの周りに共振させつつ揺動させるか、又は揺動ミラー14Aを第2の揺動軸AYの周りに共振させつつ揺動させるか、を切替えることで、縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替える場合について説明した。しかし、投光部11の構成はこれに限定されない。 Further, in this embodiment, the light projecting unit 11 swings around the light source 13 and the first and second swing axes AX and AY, which are different from each other, so that the pulsed light L1 is directed in the vertical direction D1 and the horizontal direction D2. A case has been described in which the swinging mirror 14A is provided to reflect the light along the direction in a variable manner. The light projector 11 then causes the swinging mirror 14A to resonate around the first swing axis AX, or to resonate the swing mirror 14A around the second swing axis AY. A case has been described in which the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 are switched by switching between swinging and swinging. However, the configuration of the light projecting section 11 is not limited to this.

例えば、投光部11は、2つの揺動ミラーによってパルス光L1を方向可変に偏向することで、走査光L2を縦方向D1及び横方向D2に沿って方向可変に投光するように構成されていてもよい。図8は、本実施例の変形例に係る測距装置10Aの投光部11Aにおける偏向素子14Mの上面図である。測距装置10Aは、投光部11Aの構成を除いては、測距装置10と同様の構成を有する。また、投光部11Aは、偏向素子14Mの構成を除いては投光部11と同様の構成を有する。 For example, the light projecting unit 11 may be configured to variably deflect the pulsed light L1 with two oscillating mirrors, thereby variably projecting the scanning light L2 along the vertical direction D1 and the horizontal direction D2. FIG. 8 is a top view of the deflection element 14M in the light projecting unit 11A of a distance measuring device 10A according to a modified example of this embodiment. The distance measuring device 10A has the same configuration as the distance measuring device 10, except for the configuration of the light projecting unit 11A. Furthermore, the light projecting unit 11A has the same configuration as the light projecting unit 11, except for the configuration of the deflection element 14M.

本変形例においては、投光部11Aの偏向素子14Mは、第1の揺動軸AXの周りに揺動する第1の揺動ミラー18Aを有する第1のミラー素子18と、第2の揺動軸AYの周りに揺動する第2の揺動ミラー19Aを有する第2のミラー素子19と、を有する。 In this modification, the deflection element 14M of the light projector 11A includes a first mirror element 18 having a first swinging mirror 18A swinging around the first swing axis AX, and a second mirror element 18 having a first swinging mirror 18A swinging around the first swinging axis AX. A second mirror element 19 includes a second swinging mirror 19A that swings around a moving axis AY.

第1のミラー素子18は、フレーム部41と、第1の揺動軸AXの周りに揺動可能にフレーム部41に支持された揺動部42と、揺動部42上に設けられて第1の揺動ミラー18Aとして機能する反射膜43とを有する。例えば、揺動部42は、フレーム部41の内側に支持され、第1の揺動軸AXに沿って延びる一対のトーションバーTXと、トーションバーTXの内側に接続され、第1の揺動軸AXの周りに揺動可能な揺動板SX1と、を有する。また、反射膜43は、揺動板SX1上に設けられ、偏向素子14の反射膜34と同様の構成を有する。 The first mirror element 18 has a frame portion 41, an oscillating portion 42 supported by the frame portion 41 so as to be oscillable around a first oscillating axis AX, and a reflective film 43 provided on the oscillating portion 42 and functioning as the first oscillating mirror 18A. For example, the oscillating portion 42 has a pair of torsion bars TX supported on the inside of the frame portion 41 and extending along the first oscillating axis AX, and an oscillating plate SX1 connected to the inside of the torsion bars TX and capable of oscillating around the first oscillating axis AX. The reflective film 43 is provided on the oscillating plate SX1 and has a configuration similar to that of the reflective film 34 of the deflection element 14.

また、第2のミラー素子19は、フレーム部44と、第2の揺動軸AYの周りに揺動可能にフレーム部44に支持された揺動部45と、揺動部45上に設けられて第2の揺動ミラー19Aとして機能する反射膜46とを有する。例えば、揺動部45は、フレーム部44の内側に、偏向素子14の一対のトーションバーTY及び揺動板SYのみが設けられた場合に相当する構成を有する。また、反射膜46は、揺動板SY上に設けられ、偏向素子14の反射膜34と同様の構成を有する。 Further, the second mirror element 19 is provided on the frame part 44, the swing part 45 supported by the frame part 44 so as to be swingable around the second swing axis AY, and It has a reflective film 46 that functions as a second swinging mirror 19A. For example, the swinging section 45 has a configuration corresponding to a case where only the pair of torsion bars TY of the deflection element 14 and the swinging plate SY are provided inside the frame section 44. Further, the reflective film 46 is provided on the rocking plate SY, and has the same configuration as the reflective film 34 of the deflection element 14.

また、制御部17は、第1のミラー素子18に対して駆動信号DXを供給し、第2のミラー素子19に対して駆動信号DYを供給する。また、本変形例においては、投光部11Aは、まずパルス光L1を第1の揺動ミラー18Aによって反射させ、次いで第1の揺動ミラー18Aを経たパルス光L1を第2の揺動ミラー19Aによって反射させることで、パルス光L1を縦方向D1及び横方向D2に沿って方向可変に投光する。 The control unit 17 also supplies a drive signal DX to the first mirror element 18 and a drive signal DY to the second mirror element 19. In this modified example, the light projecting unit 11A first reflects the pulsed light L1 by the first oscillating mirror 18A, and then reflects the pulsed light L1 that has passed through the first oscillating mirror 18A by the second oscillating mirror 19A, thereby projecting the pulsed light L1 in a variable direction along the vertical direction D1 and the horizontal direction D2.

本変形例においては、第1の揺動ミラー18A及び第2の揺動ミラー19Aのいずれが共振するかに応じて、投光部11Aの投光モードPMは、縦ラスタ走査モードM1(図3)、横ラスタ走査モードM2(図4)及びリサージュ走査モードM3(図7)間で切替わることとなる。 In this modification, the light projection mode PM of the light projection section 11A is set to the vertical raster scanning mode M1 (see FIG. ), horizontal raster scanning mode M2 (FIG. 4), and Lissajous scanning mode M3 (FIG. 7).

換言すれば、本変形例においては、投光部11Aは、光源13と、第1の揺動軸AXの周りに揺動することで光源13からの出射光(パルス光L1)を縦方向D1に沿って方向可変に反射させる第1の揺動ミラー18Aと、第1の揺動軸AXの軸方向とは異なる方向に延びる第2の揺動軸AYの周りに揺動することで第1の揺動ミラー18Aを経た当該出射光を横方向D2に沿って方向可変に反射させる第2の揺動ミラー19Aと、を有する。 In other words, in this modified example, the light projecting unit 11A has a light source 13, a first oscillating mirror 18A that oscillates around a first oscillating axis AX to reflect the emitted light (pulsed light L1) from the light source 13 in a variable direction along the vertical direction D1, and a second oscillating mirror 19A that oscillates around a second oscillating axis AY that extends in a direction different from the axial direction of the first oscillating axis AX to reflect the emitted light that has passed through the first oscillating mirror 18A in a variable direction along the horizontal direction D2.

また、投光部11Aは、第1の揺動ミラー18Aを共振させつつ揺動させるか、又は第2の揺動ミラー19Aを共振させつつ揺動させるかを切替えることで、縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替える。 The light projector 11A also switches between the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2 by switching between oscillating the first oscillating mirror 18A while resonating, and oscillating the second oscillating mirror 19A while resonating.

また、測距装置10又は10Aは、上記したように、車両などの移動体に搭載される場合、又は移動可能な構成を有する場合に大きな効果を発揮する。具体的には、測距装置10が置かれる環境が変化する状況においては、好ましい投光モードPMも変化する。従って、例えば、刻々と変化する環境下で当該環境に適した投光モードを選択しつつ走査を連続して行うことで、高精度な走査及び測距を継続して行うことができる。 Furthermore, as described above, the distance measuring device 10 or 10A is highly effective when it is mounted on a moving object such as a vehicle or when it has a movable configuration. Specifically, in a situation where the environment in which the distance measuring device 10 is placed changes, the preferred light projection mode PM also changes. Therefore, for example, by continuously scanning while selecting a light projection mode suitable for an environment that changes from moment to moment, it is possible to continuously perform highly accurate scanning and distance measurement.

例えば、環境情報取得部21は、走査周期毎に環境情報EIを取得してもよい。また、投光モード制御部22は、例えば、投光モードPMを切替える条件が変化する毎に、例えば移動体が走行する道路の態様が変化する毎に、投光モードPMを切替えるように構成されていてもよい。 For example, the environmental information acquisition unit 21 may acquire the environmental information EI for each scanning period. Furthermore, the light projection mode control unit 22 may be configured to switch the light projection mode PM, for example, each time the conditions for switching the light projection mode PM change, for example, each time the state of the road on which the mobile body travels changes.

このように、測距装置10又は10Aは、例えば投光部11又は11Aが移動体に搭載されるか又は移動可能に構成されている場合、大きな効果を得ることができる。なお、上記したように、測距装置10が固定されて使用される場合であっても、測距装置10の周辺の環境に応じて走査態様を調節することで、正確な走査及び測距を行うことができる。 In this way, the distance measuring device 10 or 10A can achieve great results, for example, when the light projecting unit 11 or 11A is mounted on a moving body or configured to be movable. As described above, even when the distance measuring device 10 is used in a fixed position, accurate scanning and distance measurement can be performed by adjusting the scanning mode according to the environment around the distance measuring device 10.

また、主走査方向に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲が副走査方向に沿った走査光L2の投光方向の可変範囲よりも広くなるように投光部11が走査光L2を投光する場合、環境に応じた好ましい走査領域を定めることができ、得られる効果がより大きい。例えば移動体に搭載される場合などにおいては、変化する道路環境に応じて好ましい走査領域の形状も変化する。従って、投光部11が好ましい走査領域の形状変化に応じて投光モードPM毎の走査領域R0を変化させることで、走査領域R0の全域で無駄のない有益な走査情報を得ることができる。 Further, the light projecting unit 11 transmits the scanning light L2 so that the variable range of the projection direction of the scanning light L2 along the main scanning direction is wider than the variable range of the projection direction of the scanning light L2 along the sub-scanning direction. When projecting light, a preferable scanning area can be determined depending on the environment, and the effect obtained is greater. For example, when mounted on a moving body, the shape of the preferred scanning area changes depending on the changing road environment. Therefore, by changing the scanning region R0 for each light projection mode PM by the light projecting section 11 according to the change in the shape of the preferred scanning region, it is possible to obtain efficient and useful scanning information over the entire scanning region R0.

また、本実施例においては、投光部11は、例えば投光モード制御部22のパルス間隔22Bによって、光源13によるパルス光L1の出射態様を変化させることが可能な構成を有する。例えば、投光部11は、測距装置10の周辺の環境に基づいて光源13による光の出射態様を変化させてもよい。これによって、同一投光モードPM内においても、走査領域R0内における走査光L2の投光態様を変化させることができる。 In addition, in this embodiment, the light projecting unit 11 has a configuration that can change the emission mode of the pulsed light L1 from the light source 13, for example, by the pulse interval 22B of the light projection mode control unit 22. For example, the light projecting unit 11 may change the emission mode of the light from the light source 13 based on the environment around the distance measuring device 10. This makes it possible to change the projection mode of the scanning light L2 in the scanning region R0 even within the same light projection mode PM.

例えば、パルス間隔制御部22Bは、縦ラスタ走査モードM1内において、副走査方向である横方向D2において走査面R11(走査領域R0)を複数の部分領域に分け、当該部分領域毎の環境情報EIに基づいて当該部分領域毎で走査光L2の出射間隔を変化させるように、光源13によるパルス光L1の出射間隔を変化させてもよい。また、例えば、パルス間隔制御部22Bは、当該部分領域のいずれかにおいて全く走査光L2を投光させないように、光源13によるパルス光L1の出射態様を調節してもよい。 For example, in the vertical raster scanning mode M1, the pulse interval control unit 22B may divide the scanning surface R11 (scanning region R0) into a plurality of partial regions in the horizontal direction D2, which is the sub-scanning direction, and change the emission interval of the pulsed light L1 from the light source 13 so as to change the emission interval of the scanning light L2 for each partial region based on the environmental information EI for each partial region. Also, for example, the pulse interval control unit 22B may adjust the emission mode of the pulsed light L1 from the light source 13 so that no scanning light L2 is emitted at all in any of the partial regions.

なお、副走査方向において走査領域R0を複数の部分領域に分け、いずれかの部分領域には走査光L2を投光させない場合、走査領域R0における走査光L2が投光される部分領域の走査結果を得た時点で、走査を終えることができる。従って、パルス光L1の出射態様を切替えることで、走査周期内における実質的な走査時間が短くなる。 When the scanning region R0 is divided into a plurality of partial regions in the sub-scanning direction and the scanning light L2 is not projected onto any of the partial regions, the scanning can be completed when the scanning result of the partial region in the scanning region R0 onto which the scanning light L2 is projected is obtained. Therefore, by switching the emission mode of the pulsed light L1, the effective scanning time within the scanning period is shortened.

また、走査光L2が投光される部分領域に対しては比較的高密度で走査光L2を投光するようにパルス光L1の出射間隔を調節してもよい。従って、例えば、投光モード制御部22は、環境情報EIの取得結果に基づいて、走査領域R0内における重点的に走査を行うべき部分領域を選定し、当該部分領域のみに高密度の走査光L2を投光するように、投光モードPMを制御してもよい。これによって、例えば、部分的に形状が複雑な道路などに対して、走査周期よりも短い期間内に、走査及び測距を行うことができる。 Further, the output interval of the pulsed light L1 may be adjusted so that the scanning light L2 is projected at a relatively high density to the partial region onto which the scanning light L2 is projected. Therefore, for example, the light projection mode control unit 22 selects a partial area to be scanned intensively within the scanning area R0 based on the acquisition result of the environmental information EI, and applies high-density scanning light only to the partial area. The light projection mode PM may be controlled to project light L2. As a result, for example, scanning and ranging can be performed on a road with a partially complex shape within a period shorter than the scanning cycle.

なお、投光モード制御部22は、パルス光L1の出射間隔を制御しなくてもよい。すなわち、投光モード制御部22は、少なくとも偏向モード制御部22Aを有していればよく、少なくとも縦ラスタ走査モードM1及び横ラスタ走査モードM2を切替えるように構成されていればよい。 Note that the light projection mode control unit 22 does not need to control the emission interval of the pulsed light L1. That is, the light projection mode control section 22 only needs to have at least the deflection mode control section 22A, and only needs to be configured to switch between at least the vertical raster scanning mode M1 and the horizontal raster scanning mode M2.

このように、本実施例においては、測距装置10は、光を方向可変に投光する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、受光部12による光の受光結果に基づいて対象物OBまでの距離を測定する測距部23と、を有する。 Thus, in this embodiment, the distance measuring device 10 has a light-projecting unit 11 that projects light in a variable direction, a light-receiving unit 12 that receives the light projected from the light-projecting unit 11 and reflected by the object OB, and a distance measuring unit 23 that measures the distance to the object OB based on the light reception result by the light-receiving unit 12.

また、投光部11は、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1と、第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2と、の切替を、測距装置10の周辺の環境に基づいて行う。
従って、種々の環境で使用される場合でも対象物OBに対して正確に走査及び測距を行うことが可能な測距装置10を提供することができる。
In addition, the light-projecting unit 11 switches between a first light-projecting mode M1 in which light is projected in a variable direction, with a first direction D1 as the main scanning direction and a second direction D2 different from the first direction D1 as the sub-scanning direction, and a second light-projecting mode M2 in which light is projected in a variable direction, with the second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the sub-scanning direction, based on the environment around the distance measuring device 10.
Therefore, it is possible to provide a distance measuring device 10 that can accurately perform scanning and distance measurement for an object OB even when used in various environments.

なお、本実施例においては、制御部17が測距部23を有する場合について説明した。しかし、制御部17は測距部23を有していなくてもよい。受光部12による反射光L3の受光結果は、測距以外の用途、例えば対象物OBの検出用途に用いられる場合でも、同様の効果を得ることができる。従って、測距装置10は、測距部23を有さず、走査装置として機能してもよい。この場合でも、受光部12による反射光L3の受光結果は、高精度な走査結果として、種々の用途に用いられることができる。 In this embodiment, the control unit 17 has been described as having a distance measuring unit 23. However, the control unit 17 does not have to have a distance measuring unit 23. The same effect can be obtained even when the result of receiving the reflected light L3 by the light receiving unit 12 is used for purposes other than distance measurement, such as detecting an object OB. Therefore, the distance measuring device 10 may function as a scanning device without having a distance measuring unit 23. Even in this case, the result of receiving the reflected light L3 by the light receiving unit 12 can be used for various purposes as a highly accurate scanning result.

換言すれば、例えば、本実施例に係る走査装置は、光を方向可変に投光する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、を有する。また、投光部11は、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1と、第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2と、の切替を、当該走査装置の周辺の環境に基づいて行う。従って、種々の環境で使用される場合でも対象物OBに対して正確に走査を行うことが可能な走査装置を提供することができる。 In other words, for example, the scanning device according to the present embodiment includes a light projector 11 that projects light in a variable direction, and a light receiver that receives light projected from the light projector 11 and reflected by the object OB. It has a section 12. Further, the light projecting unit 11 is a first light projecting unit that projects light in a variable direction with a first direction D1 as a main scanning direction and a second direction D2 different from the first direction D1 as a sub scanning direction. Switching between mode M1 and a second light projection mode M2 in which light is projected in a variable direction with the second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the sub-scanning direction is controlled by the scanning device. Based on the surrounding environment. Therefore, it is possible to provide a scanning device that can accurately scan the object OB even when used in various environments.

また、本発明は、例えば制御部17のように投光部11及び受光部12を制御することで、走査装置の制御方法としても実施されることができる。例えば、本実施例に係る走査装置の制御方法は、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1及び第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2を有する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、を有する走査装置を制御する方法であって、当該走査装置の周辺の環境に基づいて第1及び第2の投光モードM1及びM2を切替えるように投光部11を制御するステップと、を有する。これによって、種々の環境で使用される場合でも対象物OBに対して正確に走査を行うことが可能な走査装置の制御方法を提供することができる。 The present invention can also be implemented as a control method for a scanning device by controlling the light projecting unit 11 and the light receiving unit 12, for example, as in the control unit 17. For example, the control method for a scanning device according to this embodiment is a method for controlling a scanning device having a light projecting unit 11 having a first light projecting mode M1 in which a first direction D1 is the main scanning direction and a second direction D2 different from the first direction D1 is the sub-scanning direction, and a second light projecting mode M2 in which a second direction D2 is the main scanning direction and the first direction D1 is the sub-scanning direction, and a light receiving unit 12 that receives light projected from the light projecting unit 11 and reflected by an object OB, and includes a step of controlling the light projecting unit 11 to switch between the first and second light projecting modes M1 and M2 based on the environment around the scanning device. This makes it possible to provide a control method for a scanning device that can accurately scan an object OB even when used in various environments.

また、本発明は、例えば制御部17の動作をプログラム化したものとしても実施されることができる。例えば、本実施例に係るプログラムは、コンピュータを、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1及び第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2を有する投光部11と、投光部11から投光されて対象物OBによって反射された光を受光する受光部12と、を有する走査装置を、走査装置の周辺の環境に基づいて投光部11の第1及び第2の投光モードM1及びM2を切替えるように制御する制御部17として機能させる。 The present invention can also be implemented as, for example, a program that programs the operation of the control unit 17. For example, the program according to this embodiment causes a computer to function as a control unit 17 that controls a scanning device having a light projecting unit 11 having a first light projection mode M1 in which light is projected in a variable direction with a first direction D1 as the main scanning direction and a second direction D2 different from the first direction D1 as the sub-scanning direction, and a second light projection mode M2 in which light is projected in a variable direction with the second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the sub-scanning direction, and a light receiving unit 12 that receives light projected from the light projecting unit 11 and reflected by an object OB, based on the surrounding environment of the scanning device to switch between the first and second light projection modes M1 and M2 of the light projecting unit 11.

また、当該プログラムは、記録媒体に記録されていてもよい。従って、種々の環境で使用される場合でも対象物OBに対して正確に走査を行うことが可能な走査装置の制御プログラム及び当該制御プログラムが記録された記録媒体を提供することができる。 Further, the program may be recorded on a recording medium. Therefore, it is possible to provide a control program for a scanning device that can accurately scan an object OB even when used in various environments, and a recording medium on which the control program is recorded.

また、本発明は、地図データDTのようなデータとしても実施されることができる。例えば、本実施例に係る地図データは、地図上の少なくとも1つの領域を特定する情報である領域情報RIを含む領域データDT11又はDT12と、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1と第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2とを有する投光部11を有して対象物OBの走査を行う走査装置が光を投光する際に、第1及び第2の投光モードM1及びM2のうちの推奨される投光モードPMを示しかつ領域情報RIに関連付けられた情報である推奨モード情報SIを含む推奨モードデータDT3と、を含むデータ構造を有する。 Furthermore, the present invention can be implemented as data such as map data DT. For example, the map data according to the present embodiment includes area data DT11 or DT12 including area information RI, which is information that specifies at least one area on a map, and a first direction D1 that is the main scanning direction and a first direction D1 that is the main scanning direction. A first light projection mode M1 in which light is projected in a variable direction with a second direction D2 different from the direction D1 as the sub-scanning direction, and a second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the sub-scanning direction. When a scanning device that scans an object OB and has a second light projection mode M2 that projects light in a variable direction as a direction, the first and second light projection modes The recommended mode data DT3 includes recommended mode information SI that indicates a recommended light projection mode PM of the two light projection modes M1 and M2 and is associated with the area information RI.

また、例えば、本実施例に係る地図データは、地図上の少なくとも1つの地点の位置を特定する情報である位置情報PIを含む領域データDT13と、第1の方向D1を主走査方向としかつ第1の方向D1とは異なる第2の方向D2を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードM1と第2の方向D2を主走査方向としかつ第1の方向D1を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードM2とを有する投光部11を有して対象物OBの走査を行う走査装置が光を投光する際に、第1及び第2の投光モードM1及びM2のうちの推奨される投光モードPMを示しかつ位置情報PIに関連付けられた情報である推奨モード情報SIを含む推奨モードデータDT3と、を含むデータ構造を有する。従って、種々の環境で使用される場合でも対象物OBに対して正確に走査及び測距を行うことが可能な情報を含む地図データを提供することができる。 Further, for example, the map data according to the present embodiment includes area data DT13 including position information PI, which is information specifying the position of at least one point on the map, and a first direction D1 that is the main scanning direction and a first direction D1 that is the main scanning direction. A first light projection mode M1 in which light is projected in a variable direction with a second direction D2 different from the first direction D1 as the sub-scanning direction, and a second direction D2 as the main scanning direction and the first direction D1 as the main scanning direction. When a scanning device that scans the object OB and has a second light projection mode M2 that projects light in a variable direction in the sub-scanning direction projects light, and recommended mode data DT3 including recommended mode information SI that indicates a recommended light projection mode PM of the second light projection modes M1 and M2 and is information associated with position information PI. have Therefore, it is possible to provide map data that includes information that allows accurate scanning and distance measurement of the object OB even when used in various environments.

10、10A 測距装置
11、11A 投光部
12 受光部
10, 10A Distance measuring device 11, 11A Light projecting unit 12 Light receiving unit

Claims (1)

光を方向可変に投光する投光部と、
前記投光部から投光されて対象物によって反射された光を受光する受光部と、を有する走査装置であって、
前記投光部は、第1の方向を主走査方向としかつ前記第1の方向とは異なる第2の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第1の投光モードと、前記第2の方向を主走査方向としかつ前記第1の方向を副走査方向として光を方向可変に投光する第2の投光モードとの切替えを、前記走査装置の周辺の環境に基づいて行うことを特徴とする走査装置。
a light projection unit that projects light in a variable direction;
a light receiving unit that receives light projected from the light projecting unit and reflected by an object,
The scanning device is characterized in that the light-projecting unit switches between a first light-projecting mode in which a first direction is a main scanning direction and a second direction different from the first direction is a sub-scanning direction, and a second light-projecting mode in which the second direction is a main scanning direction and the first direction is a sub-scanning direction, and the light-projecting mode in which the second direction is a main scanning direction and the first direction is a sub-scanning direction, and the light-projecting mode is a variable direction, based on the environment surrounding the scanning device.
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