JP5934628B2 - 光式検出装置 - Google Patents
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Description
[第1実施形態]
図1に示す第1実施形態のレーザレーダ1は、車両に搭載され、光を走査することにより車両周辺の検出対象を検出するためのものであり、投光部11と、受光部12と、切替ミラー13と、を備える。
受光レンズ121は、投光部11により投光されたレーザ光の反射光を集光するためのレンズである。受光素子122は、受光レンズ121により集光された光を受光し、光電変換するアバランシェフォトダイオードである。増幅回路123は、受光素子122により受光されて光電変換された信号を増幅するための回路である。
発光回路112を用いて発光素子111から投光されたレーザ光は、直後に設置された投光レンズ113により所定の強度分布と広がり角に形状を調整される。調整された光は、反射ミラー114で反射され、走査方向に屈曲させる傾斜角に調整された回転ミラー115により走査される。具体的には、回転ミラー115における第1〜第3反射面で反射されたレーザ光は、切替ミラー13により下方へ反射されて概略鉛直面上で走査される。一方、第4〜第6反射面で反射されたレーザ光は、切替ミラー13に反射(遮断)されずにそのまま概略水平面上で走査される。
レーザレーダ1は、例えば図4(A)に示すように、車両のドアミラー91に設けられ、車両の前方及び車両の真下の検出対象を検出するために用いることができる。図4(A)の例では、車両の前方に存在するポール92と、車両の真下の路面93に描かれた白線94と、を検出する。この場合、図4(B)に示すように、回転ミラー115における第1〜第3の反射面で反射されたレーザ光による走査線1〜3の各反射強度に基づき、白線94が検出される。また、回転ミラー115における第4〜第6の反射面で反射されたレーザ光による走査線4〜6の各反射強度に基づき、ポール92が検出される。
(1)レーザレーダ1は、投光部11及び受光部12の前面に、切替ミラー13を備える。切替ミラー13は、回転ミラー115によるレーザ光の走査範囲のうち、第1の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向する一方、第2の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向しない。また、切替ミラー13は、回転ミラー115により走査されたレーザ光(切替ミラー13により偏向されたレーザ光及び切替ミラー13により偏向されずにそのまま走査されたレーザ光)が検出対象で反射して生じる反射光を、受光部22へ導く。
前述した第1実施形態では、ポリゴンミラー走査方式の構成について説明したが、第2実施形態では、同軸走査方式の構成について説明する。
受光レンズ221は、投光部11により投光されたレーザ光の反射光を集光するためのレンズである。受光素子は、受光レンズ221により集光された光を受光し、光電変換するアバランシェフォトダイオードである。増幅回路は、受光素子により受光されて光電変換された信号を増幅するための回路である。
切替ミラー23は、レーザ光を反射するためのミラーであり、その反射面が、回転ミラー215によるレーザ光の走査範囲の一部を遮る位置に設けられている。具体的には、切替ミラー23は、図6(A)に示すように、回転ミラー215によりレーザ光が走査される角度範囲のうち、第1の角度範囲のレーザ光を遮り、第2の角度範囲のレーザ光を遮らない位置に配置されている。例えば、回転ミラー215から見て所定の角度位置よりも右側の角度範囲が第1の角度範囲に設定され、残り(所定の角度位置よりも左側)の角度範囲が第2の角度範囲に設定される。つまり、切替ミラー23は、第1の角度範囲(第1の走査範囲)で走査されるレーザ光の走査方向を偏向する一方、第2の角度範囲(第2の走査範囲)で走査されるレーザ光の走査方向を偏向しない。また、切替ミラー23の反射面は、鉛直面に平行であって、回転ミラー215を正面とした場合に45度の角度で横方向に傾いている。このため、回転ミラー215において反射されたレーザ光のうち第1の角度範囲で走査されたレーザ光は、切替ミラー23により概略水平な同一平面上において概略直角に反射(偏向)される。
発光回路212を用いて発光素子211から投光されたレーザ光は、直後に設置された投光レンズ213により所定の強度分布と広がり角に形状を調整される。調整された光は、反射ミラー214で反射され、走査方向に屈曲させる傾斜角に調整された回転ミラー215により走査される。具体的には、第1の角度範囲のレーザ光は、切替ミラー23で反射されて異なる方向において走査され、第2の角度範囲のレーザ光は、切替ミラー23に反射(遮断)されずにそのまま第1の角度範囲で走査される。
(1)切替ミラー23は、概略水平面上で走査されるレーザ光を、同じ水平面上で偏向する。このようなレーザレーダ2によれば、例えば図7に示すように、第2の角度範囲で走査されるレーザ光が車両の前方における検出対象の検出に用いられ、第1の角度範囲で走査されるレーザ光が車両の側方における検出対象の検出に用いられるように構成することができる。その結果、車両前方における検出対象の検出と、車両側方における検出対象の検出と、を行うことができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
(6)上記実施形態では、車両に搭載されるレーザレーダ1,2を例示したが、本発明の光式検出装置は、車載用レーザレーダへの適用に限定されるものでなく、他の装置にも適用可能である。
Claims (9)
- レーザ光を発光する発光手段(111)と、
前記発光手段により発光されたレーザ光を走査する回転ミラー(115)と、
前記回転ミラーによるレーザ光の走査範囲のうち、第1の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向する一方、第2の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向しない偏向手段(13)と、
前記回転ミラーにより走査されたレーザ光が検出対象で反射して生じる反射光を受光する受光手段(12)と、
を備え、
前記偏向手段は、第1の面上で走査されるレーザ光を、前記第1の面と交わる第2の面上で走査される方向に偏向し、
前記回転ミラーは、回転軸に対する角度の異なる複数の反射面を備えるポリゴンミラーであり、
前記偏向手段は、前記複数の反射面のうち、一部の反射面で反射されたレーザ光の走査方向を偏向せず、残りの反射面で反射されたレーザ光の走査方向を偏向する
ことを特徴とする光式検出装置(1)。 - 請求項1に記載の光式検出装置であって、
前記偏向手段は、前記回転ミラーの回転軸に対して傾いた反射面を有する反射ミラーである
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の光式検出装置であって、
前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光は、前記第1の走査範囲で走査されるレーザ光と比較して、検出距離範囲の大きい検出対象に用いられる
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
前記第1の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両が走行する路面上の検出対象の検出に用いられ、前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両前方又は車両側方の検出対象の検出に用いられる
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
前記第1の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両側方の検出対象の検出に用いられ、
前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両前方の検出対象の検出に用いられる
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
前記第1の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両後方の検出対象の検出に用いられ、前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光は、車両側方の検出対象の検出に用いられる
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
車両のドアミラーに設けられる
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
前記偏向手段は、前記第1の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向し、前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向しない、第1の位置と、前記第1の走査範囲及び前記第2の走査範囲で走査されるレーザ光の走査方向を偏向しない第2の位置と、の間で移動可能である
ことを特徴とする光式検出装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載の光式検出装置であって、
前記受光手段は、受光素子としてアバランシェフォトダイオードを備える
ことを特徴とする光式検出装置。
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