JP6522896B2 - Optical scanning device and laser radar device - Google Patents

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本発明は、光学系を制御する光学走査装置、及び光学走査装置を備えたレーザレーダ装置に関する。   The present invention relates to an optical scanning device that controls an optical system, and a laser radar device equipped with the optical scanning device.

従来、レーザ光を発光する発光部と、規定された回転速度で回転する光学系(ポリゴンミラー)により、発光部からのレーザ光を規定角度範囲へと偏向する偏向部と、発光部でのレーザ光の発光開始タイミングを制御する制御部とを備えた光学走査装置が知られている(特許文献1参照)。   Conventionally, a light emitting unit that emits laser light, a deflecting unit that deflects laser light from the light emitting unit to a specified angular range by an optical system (polygon mirror) that rotates at a defined rotational speed, and a laser at the light emitting unit There is known an optical scanning device provided with a control unit that controls light emission start timing of light (see Patent Document 1).

光学走査装置による規定角度範囲へのレーザ光の照射は、規定された回転速度で回転する光学系の特定の部位にレーザ光を照射可能なタイミングに、レーザ光を発光することで実現している。このため、規定角度範囲へのレーザ光の照射精度を向上させるためには、光学系の位置(回転角度)を検知することが重要となる。   The irradiation of the laser light to the specified angular range by the optical scanning device is realized by emitting the laser light at the timing that the specific part of the optical system rotating at the specified rotational speed can be irradiated with the laser light. . For this reason, in order to improve the irradiation accuracy of the laser beam to the specified angle range, it is important to detect the position (rotational angle) of the optical system.

そこで、特許文献1に記載された光学走査装置においては、予め規定された形状の位置検知受光部を走査範囲の両端に配置している。そして、位置検知受光部にて検知した受光レベルに基づいて、光学系の位置(回転角度)を検知することがなされている。   Therefore, in the optical scanning device described in Patent Document 1, the position detection light receiving unit having a predetermined shape is disposed at both ends of the scanning range. Then, the position (rotational angle) of the optical system is detected based on the light reception level detected by the position detection light receiving unit.

特開2005−37575号公報JP 2005-37575 A

ところで、光学走査装置を備え、自動車に搭載されるレーザレーダ装置が提案されている。このレーザレーダ装置に用いられる光学走査装置において、光学系の位置(回転角度)を検出する技術として、上記特許文献1に記載された技術を適用することが考えられる。   By the way, a laser radar device equipped with an optical scanning device and mounted in a car has been proposed. In the optical scanning device used in this laser radar device, it is conceivable to apply the technique described in Patent Document 1 as a technique for detecting the position (rotational angle) of the optical system.

しかしながら、レーザレーダ装置が搭載される自動車は、温度環境が低温から高温までと幅広く、振動などの外乱も大きい。このため、熱による膨張や収縮により、2つの位置検知受光部の間の距離が変化したり、自動車の振動により、位置検知受光部の配置位置自体が変化したりする。   However, in an automobile equipped with the laser radar device, the temperature environment is wide from low temperature to high temperature, and disturbance such as vibration is also large. Therefore, the distance between the two position detection light receiving units changes due to expansion or contraction due to heat, or the arrangement position itself of the position detection light receiving unit changes due to the vibration of the vehicle.

このように、位置検知受光部の配置間隔や配置位置が変化すると、光学系の位置検知の精度が低下する。これを防止するためには、熱の変化による膨張や収縮を抑制する構造や、振動を吸収する構造が必要となり、装置構成が複雑になると言う課題が生じる。   As described above, when the arrangement interval and the arrangement position of the position detection light receiving unit change, the accuracy of position detection of the optical system decreases. In order to prevent this, the structure which suppresses expansion and contraction by change of heat, and the structure which absorbs vibration are needed, and the subject that equipment composition becomes complicated arises.

つまり、従来の技術では、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることが困難であるという課題があった。   That is, in the prior art, there is a problem that it is difficult to simplify the device configuration while improving the detection accuracy of the position of the optical system in the optical scanning device mounted on a car.

そこで、本発明は、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることを目的とする。   Therefore, the present invention has an object of simplifying the device configuration while improving the detection accuracy of the position of the optical system in an optical scanning device mounted on an automobile.

上記目的を達成するためになされた本発明は、自動車に搭載される光学走査装置に関する。
本発明の光学走査装置は、発光手段(21,71)と、偏向手段(24,25,72,74)と、第1受光手段(60)と、位置検出手段(42,S140,S230)とを備える。
The present invention, which was made to achieve the above object, relates to an optical scanning device mounted on a vehicle.
The optical scanning device according to the present invention comprises light emitting means (21, 71), deflection means (24, 25, 72, 74), first light receiving means (60), and position detection means (42, S140, S230). Equipped with

発光手段は、レーザ光を発光する。
偏向手段は、規定された駆動態様である規定駆動態様で駆動される。この偏向手段は、当該偏向手段の規定された部位である規定部位に発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を適正角度範囲へ照射する。また、偏向手段は、規定部位とは異なる当該偏向手段の部位である散乱部に発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させる。
The light emitting means emits a laser beam.
The deflection means are driven in a defined drive manner which is a defined drive manner. When the laser beam from the light emitting means is irradiated to the prescribed site which is the defined site of the deflecting means, the deflecting means radiates the laser beam to an appropriate angle range. Further, when the laser beam from the light emitting means is irradiated to the scattering portion which is a portion of the deflection means different from the prescribed portion, the deflection means scatters the laser beam.

第1受光手段は、偏向手段にて散乱されたレーザ光を受光する。位置検出手段は、第1受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に散乱部が位置することを検出する。   The first light receiving means receives the laser light scattered by the deflecting means. The position detection means detects that the scattering portion is positioned at the reference position when the light reception intensity becomes equal to or greater than a predetermined threshold as a result of light reception by the first light reception means.

このような光学走査装置では、規定駆動態様で駆動されている偏向手段の規定部位に、発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は、適正角度範囲へと照射される。一方、規定された規定駆動態様で駆動されている偏向手段の散乱部に、発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は散乱する。   In such an optical scanning device, when the defined part of the deflection means driven in the defined drive mode is irradiated with the laser light from the light emitting means, the laser light is irradiated to an appropriate angle range. On the other hand, when the laser beam from the light emitting means is irradiated to the scattering portion of the deflecting means driven in the defined drive mode, the laser beam is scattered.

すなわち、レーザ光が規定部位に照射された場合、適正角度範囲内へと照射されるため、適正角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、レーザ光が散乱部に照射された場合、レーザ光が散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。   That is, when the laser light is irradiated to the prescribed part, since the laser light is irradiated within the proper angle range, the intensity of the laser light outside the proper angle range is reduced. On the other hand, when the laser beam is irradiated to the scattering part, the laser beam is scattered, so the intensity of the laser beam outside the proper angle range becomes large.

換言すれば、第1受光手段での受光強度は、レーザ光が散乱部に照射された場合には、レーザ光が照射部に照射された場合に比べて大きくなる。このため、本発明の光学走査装置によれば、第1受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に散乱部が位置することを検出できる。   In other words, the intensity of light received by the first light receiving means is larger when the scattering portion is irradiated with the laser than in the case where the irradiation portion is irradiated with the laser. Therefore, according to the optical scanning device of the present invention, when the light receiving intensity becomes equal to or greater than a predetermined threshold as a result of light reception by the first light receiving unit, it can be detected that the scattering portion is positioned at the reference position.

しかも、本発明の光学走査装置における偏向手段の位置検出は、偏向手段にレーザ光を照射し、そのレーザ光が散乱した光を第1受光手段で受光することで実現される。したがって、本発明の光学走査装置によれば、装置構成を複雑にすること無く、偏向手段の位置を検出することができる。   Moreover, the position detection of the deflecting means in the optical scanning device of the present invention is realized by irradiating the deflecting means with laser light and receiving the light scattered by the laser light by the first light receiving means. Therefore, according to the optical scanning device of the present invention, the position of the deflection means can be detected without complicating the device configuration.

換言すれば、本発明によれば、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることができる。
さらに、本発明における光学走査装置は、発光制御手段(42,S150〜S170,S220)を備えていても良い。本発明における発光制御手段では、位置検出手段での検出結果に従って、発光手段におけるレーザ光の発光タイミングを制御すればよい。
In other words, according to the present invention, in the optical scanning device mounted on a car, the device configuration can be simplified while improving the detection accuracy of the position of the optical system.
Furthermore, the optical scanning device in the present invention may include light emission control means (42, S150 to S170, S220). In the light emission control means in the present invention, the light emission timing of the laser light in the light emission means may be controlled in accordance with the detection result of the position detection means.

このような光学走査装置によれば、適切な発光タイミングでレーザ光を発光できる。
また、本発明は、光学走査装置と、第2受光手段(30)と、物体検出手段(42,S180,S260)とを備えたレーザレーダ装置としてなされていても良い。
According to such an optical scanning device, laser light can be emitted at an appropriate light emission timing.
Further, the present invention may be configured as a laser radar device provided with an optical scanning device, a second light receiving unit (30), and an object detecting unit (42, S180, S260).

この場合、光学走査装置は、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載された装置である。
第2受光手段は、適正角度範囲からのレーザ光の反射光を受光する。物体検出手段は、発光手段にてレーザ光を発光し、第2受光手段にて反射光を受光した結果に基づいて、レーザ光を反射した物体を検出する。
In this case, the optical scanning device is a device according to any one of claims 1 to 6.
The second light receiving means receives the reflected light of the laser light from the appropriate angle range. The object detection means emits laser light by the light emission means, and detects an object reflecting the laser light based on the result of receiving the reflected light by the second light reception means.

このようなレーザレーダ装置によれば、レーザ光を反射した物体の位置の検出精度を向上させることができる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
According to such a laser radar device, it is possible to improve the detection accuracy of the position of the object which has reflected the laser light.
In addition, the code | symbol in the parentheses described in the column of "claim" and the "means for solving the problem" shows the correspondence with the specific means as described in the embodiment mentioned later as one mode. It does not limit the technical scope of the present invention.

本発明が適用されたレーザレーダ装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the laser radar apparatus with which this invention was applied. 回転多面鏡の詳細を説明する説明図である。It is an explanatory view explaining details of a rotation polygon mirror. 散乱光受光部の配置を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining arrangement | positioning of a scattered light light-receiving part. 第1実施形態における測距処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the ranging process in 1st Embodiment. 第2実施形態における測距処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the ranging process in 2nd Embodiment. 本発明における発光部の変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the light emission part in this invention.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
〈レーザレーダ装置〉
図1に示すレーザレーダ装置10は、自動車に搭載されるものである。このレーザレーダ装置10は、探査波としてのレーザ光を適正角度範囲に出力(照射)し、その適正角度範囲に存在する物標を検出する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First Embodiment
<Laser radar device>
The laser radar device 10 shown in FIG. 1 is mounted on an automobile. The laser radar device 10 outputs (irradiates) laser light as a search wave to a proper angle range, and detects a target present in the proper angle range.

レーザレーダ装置10は、発光部20と、受光部30と、検知回路40と、制御部42と、散乱光受光部60とを備えている。
発光部20は、制御部42からの発光信号Esに従って、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を発光し適正角度範囲に照射する。
The laser radar device 10 includes a light emitting unit 20, a light receiving unit 30, a detection circuit 40, a control unit 42, and a scattered light receiving unit 60.
The light emitting unit 20 emits laser light whose signal level changes in a pulse shape in accordance with the light emission signal Es from the control unit 42, and emits the laser light in an appropriate angle range.

これを実現するために、発光部20は、レーザダイオード(LD)21と、LD駆動回路22と、光学素子23と、回転多面鏡24と、スキャナ機構部25と、SC駆動回路26とを備えている。   In order to realize this, the light emitting unit 20 includes a laser diode (LD) 21, an LD drive circuit 22, an optical element 23, a rotating polygon mirror 24, a scanner mechanism unit 25, and an SC drive circuit 26. ing.

レーザダイオード21は、レーザ光を発光する。このレーザダイオード21は、レーザダイオード21自身が発光したレーザ光を、予め規定された照射範囲に照射するように配置されている。   The laser diode 21 emits a laser beam. The laser diode 21 is disposed so as to irradiate the laser light emitted by the laser diode 21 itself in a predetermined irradiation range.

LD駆動回路22は、制御部42からの発光信号Esに従って、時間軸に沿った出力レベルがパルス状に変化するレーザ光をLD21に発光させる。光学素子23は、LD21が発光したレーザ光のビーム幅を決定する発光レンズを含む。ただし、光学素子23に含まれる発光レンズは、LD21にて発光したレーザ光のビーム幅を照射範囲とするように構成されている。   The LD drive circuit 22 causes the LD 21 to emit a laser beam whose output level along the time axis changes in a pulse shape in accordance with the light emission signal Es from the control unit 42. The optical element 23 includes a light emitting lens that determines the beam width of the laser light emitted by the LD 21. However, the light emitting lens included in the optical element 23 is configured to set the beam width of the laser light emitted by the LD 21 as the irradiation range.

回転多面鏡24は、複数の面それぞれの倒れ角が異なる鏡(ポリゴンミラー)である。この回転多面鏡24は、LD21からのレーザ光が照射される照射範囲に配置される。
スキャナ機構部25は、回転多面鏡24を回動可能に支持する。SC駆動回路26は、制御部42からのSC駆動信号に従って、予め規定された規定回転速度でスキャナ機構部25(ひいては回転多面鏡24)を駆動する。
The rotary polygon mirror 24 is a mirror (polygon mirror) in which the tilt angles of the plurality of surfaces are different. The rotary polygon mirror 24 is disposed in an irradiation range to which the laser light from the LD 21 is irradiated.
The scanner mechanism 25 rotatably supports the rotary polygon mirror 24. The SC drive circuit 26 drives the scanner mechanism 25 (and hence the rotary polygon mirror 24) at a prescribed rotation speed defined in advance in accordance with the SC drive signal from the control unit 42.

このような発光部20では、回転多面鏡24が規定回転速度で回転運動する。そして、発光部20では、この回転運動する回転多面鏡24にレーザ光が照射されることで、回転多面鏡24にて反射されたレーザ光が適正角度範囲へと照射される。さらに、回転多面鏡24に照射されるレーザ光の発光強度がパルス状に変化することから、発光部20は、適正角度範囲を細分化した角度範囲(以下、「照射角度θ」と称す)ごとにレーザ光を照射する。   In such a light emitting unit 20, the rotary polygon mirror 24 rotates at a specified rotation speed. Then, in the light emitting unit 20, the laser light reflected by the rotary polygon mirror 24 which is in rotational movement is irradiated to the appropriate angle range by the laser light reflected by the rotary polygon mirror 24. Furthermore, since the light emission intensity of the laser light irradiated to the rotary polygon mirror 24 changes in a pulse shape, the light emitting unit 20 divides each appropriate angle range into individual angle ranges (hereinafter referred to as “irradiation angle θ”) To the laser light.

すなわち、本実施形態の発光部20は、いわゆる走査型のレーザ光照射装置として構成されている。
次に、受光部30は、レーザ光を反射することで生成された反射光を受光して、受光信号Rsを出力する。具体的に、本実施形態における受光部30は、受光レンズ31と、受光素子(PD)32と、増幅器33とを備えている。
That is, the light emitting unit 20 of the present embodiment is configured as a so-called scanning type laser beam irradiation device.
Next, the light receiving unit 30 receives the reflected light generated by reflecting the laser light, and outputs a light reception signal Rs. Specifically, the light receiving unit 30 in the present embodiment includes a light receiving lens 31, a light receiving element (PD) 32, and an amplifier 33.

受光レンズ31は、反射光を集光する。受光素子32は、受光レンズ31を介して反射光を受光し、その受光強度に応じた信号強度を有する受光信号Rsを発生させる。増幅器33は、受光素子32からの受光信号Rsを増幅する。   The light receiving lens 31 condenses the reflected light. The light receiving element 32 receives the reflected light through the light receiving lens 31, and generates a light receiving signal Rs having a signal intensity corresponding to the light receiving intensity. The amplifier 33 amplifies the light reception signal Rs from the light reception element 32.

検知回路40は、発光部20にてレーザ光を発光してから受光部30にて反射光を受光するまでの時間、及び受光部30での反射光の受光強度を計測して計測データを生成する。さらに、検知回路40は、制御部42からの要求に基づいて、生成した計測データを制御部42に出力する。   The detection circuit 40 measures the time from when the light emitting unit 20 emits laser light to when the light receiving unit 30 receives the reflected light, and measures the light receiving intensity of the reflected light at the light receiving unit 30 to generate measurement data. Do. Furthermore, the detection circuit 40 outputs the generated measurement data to the control unit 42 based on the request from the control unit 42.

この検知回路40は、制御部42からの発光信号Esと、信号レベルが規定閾値以上となる受光部30からの受光信号Rsとの位相差(即ち、反射物までの往復時間)を計測し、レーザ光を反射した物体までの距離(以下、検知距離と称す)Rを導出する。これと共に、検知回路40は、レーザ光を照射した照射角度θ、即ち、レーザ光を反射した物体が存在する方位を特定する。   The detection circuit 40 measures the phase difference between the light emission signal Es from the control unit 42 and the light reception signal Rs from the light reception unit 30 whose signal level is equal to or higher than a predetermined threshold (that is, the round trip time to the reflector) A distance (hereinafter referred to as a detection distance) R to an object that has reflected the laser light is derived. At the same time, the detection circuit 40 specifies the irradiation angle θ irradiated with the laser light, that is, the azimuth in which the object reflecting the laser light is present.

なお、検知回路40が生成する計測データは、検知距離Rを、照射角度θ及び受光信号Rsの信号レベルと対応付けたものである。
制御部42は、電源が切断されても記憶内容を保持する必要がある処理プログラムやデータを格納するROM44と、処理プログラムやデータを一時的に格納するRAM46と、ROM44やRAM46に記憶された処理プログラムに従って各種処理を実行するCPU48とを少なくとも有した周知のコンピュータを中心に構成されている。
The measurement data generated by the detection circuit 40 corresponds the detection distance R to the irradiation angle θ and the signal level of the light reception signal Rs.
The control unit 42 stores the processing program and data that need to hold the stored content even when the power is cut off, the RAM 46 that temporarily stores the processing program and data, and the processing stored in the ROM 44 and the RAM 46 The computer is mainly configured of a known computer having at least a CPU 48 that executes various processes in accordance with a program.

制御部42のROM44には、発光信号Esを出力し、検知回路40にて生成した計測データに基づいて物標情報を生成する測距処理を、制御部42が実行するための処理プログラムが格納されている。なお、物標情報とは、同一物体と推定される物標を前方物体として認識した結果や、前方物体(クラスタ)の形状や前方物体までの距離及び方位(即ち、相対位置)を含むデータである。
<回転多面鏡の詳細>
次に、本実施形態における回転多面鏡24の詳細について説明する。
The ROM 44 of the control unit 42 stores a processing program for the control unit 42 to execute distance measurement processing that outputs the light emission signal Es and generates target information based on the measurement data generated by the detection circuit 40. It is done. Target information is data including the result of recognition of a target assumed to be the same object as a front object, the shape of a front object (cluster), the distance to the front object, and the direction (ie, relative position). is there.
<Details of rotating polygon>
Next, details of the rotary polygon mirror 24 in the present embodiment will be described.

回転多面鏡24を構成する各面は、図2(A)に示すように、レーザダイオード21から照射範囲へのレーザ光を適正角度範囲へと偏向する。すなわち、回転多面鏡24を構成する各面は、特許請求の範囲に記載した規定部位(以下、「照射部」と称す)として機能する。本実施形態における回転多面鏡24は、例えば、照射部として機能する面(以下、偏向面と称す)50を3面以上有している。この偏向面50の枚数は、6面であっても良いし、4面であっても良い。   As shown in FIG. 2A, each surface constituting the rotary polygon mirror 24 deflects the laser beam from the laser diode 21 to the irradiation range to an appropriate angle range. That is, each surface constituting the rotary polygon mirror 24 functions as a prescribed portion (hereinafter referred to as “irradiation unit”) described in the claims. The rotary polygon mirror 24 in the present embodiment has, for example, three or more surfaces (hereinafter, referred to as deflection surfaces) 50 that function as an irradiation unit. The number of deflection surfaces 50 may be six or four.

また、図2(B)に示すように、回転多面鏡24において、互いに隣接する偏向面50同士が接続する端部(以下、散乱部と称す)52は、LD21から照射範囲へのレーザ光を散乱させる。散乱部52は、互いに隣接する偏向面50同士が接続する端を面取りした構造であっても良いし、互いに隣接する偏向面50同士が接続する端の周辺を含んでも良い。   Further, as shown in FIG. 2B, in the rotary polygon mirror 24, an end (hereinafter referred to as a scattering portion) 52 where the deflecting surfaces 50 adjacent to each other are connected is a laser beam from the LD 21 to the irradiation range. Scatter it. The scattering portion 52 may have a structure in which the end where the adjacent deflection surfaces 50 are connected is chamfered, or may include the periphery of the end where the adjacent deflection surfaces 50 are connected.

なお、散乱部52の大きさは、回転多面鏡24の単位時間当たりの回転速度R[rpm]、レーザ光の発光間隔T[s]、レーザ光が照射される照射範囲の大きさD[deg]に基づいて決定すれば良い。具体的には、照射範囲内に散乱部52が位置している時間は、D/60R[s]となり、この時間内におけるレーザ光の発光回数は、D/60RT[回]となる。このため、規定回転速度で回転している散乱部52が照射範囲内に位置している時間に、その照射範囲内へのレーザ光が少なくとも一回発光されるように、散乱部52の大きさを決定すれば良い。   The size of the scattering portion 52 is the rotation speed R [rpm] per unit time of the rotary polygon mirror 24, the light emission interval T [s] of the laser light, and the size D [deg of the irradiation range to which the laser light is irradiated. It should be decided based on]. Specifically, the time during which the scattering portion 52 is located within the irradiation range is D / 60R [s], and the number of times of laser light emission within this time is D / 60 RT [times]. For this reason, the size of the scattering portion 52 is such that the laser beam to the irradiation range is emitted at least once while the scattering portion 52 rotating at the specified rotational speed is positioned within the irradiation range. You can decide

散乱光受光部60は、受光強度に応じた信号を出力する周知の光検出器である。本実施形態の散乱光受光部60は、回転多面鏡24から適正角度範囲への光路上から外れ、回転多面鏡24の散乱部52にて散乱したレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置される。具体的には、散乱光受光部60は、回転多面鏡24の上底面と、適正角度範囲の上端とを結ぶ線上よりも、上方に配置されていても良いし、回転多面鏡24の下底面と、適正角度範囲の下端とを結ぶ線上よりも、下方に配置されていても良い。   The scattered light receiving unit 60 is a known light detector that outputs a signal according to the received light intensity. The scattered light receiving unit 60 of the present embodiment is disposed at a position where at least a part of the laser light scattered by the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 deviates from the light path from the rotating polygon mirror 24 to the appropriate angle range. Be done. Specifically, the scattered light receiving unit 60 may be disposed above the line connecting the upper bottom surface of the rotary polygon mirror 24 and the upper end of the appropriate angle range, or the lower bottom surface of the rotary polygon mirror 24 And the lower end of the appropriate angle range.

ここで、図3は、散乱部52にて散乱するレーザ光を模式的に示した図である。つまり、図3(A)は、レーザ光の走査方向に対して、散乱部52にて散乱するレーザ光の様子を上方から示した図であり、図3(B)は、レーザ光の回転軸に対して、散乱部52にて散乱するレーザ光の様子を側面から示した図である。   Here, FIG. 3 is a view schematically showing the laser light scattered by the scattering section 52. As shown in FIG. That is, FIG. 3A is a view showing the state of the laser light scattered by the scattering section 52 from above with respect to the scanning direction of the laser light, and FIG. 3B is a rotation axis of the laser light. On the other hand, it is the figure which showed the mode of the laser beam scattered in the scattering part 52 from the side.

すなわち、規定回転速度で回転運動する回転多面鏡24の偏向面50にレーザ光が照射されると、回転多面鏡24にて反射されたレーザ光が適正角度範囲へと照射される。
一方、規定回転速度で回転運動する回転多面鏡24の散乱部52にレーザ光が照射されると、図3(A),図3(B)に示すように、回転多面鏡24にて反射されたレーザ光は散乱する。
That is, when the laser beam is irradiated to the deflection surface 50 of the rotary polygon mirror 24 which rotates at the specified rotational speed, the laser beam reflected by the rotary polygon mirror 24 is irradiated to the appropriate angle range.
On the other hand, when the scattering portion 52 of the rotary polygon mirror 24 which rotates at the specified rotational speed is irradiated with laser light, it is reflected by the rotary polygon mirror 24 as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). The laser light is scattered.

そして、レーザ光が偏向面50に照射された場合、そのレーザ光は適正角度範囲内へと照射されるため、規定角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、レーザ光が散乱部に照射された場合、レーザ光が散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。   When the laser beam is irradiated to the deflection surface 50, the laser beam is irradiated into the proper angle range, so the intensity of the laser beam outside the specified angle range becomes small. On the other hand, when the laser beam is irradiated to the scattering part, the laser beam is scattered, so the intensity of the laser beam outside the proper angle range becomes large.

本実施形態の回転多面鏡24が、特許請求の範囲に記載された偏向部の一例である。
<測距処理>
次に、制御部42が実行する測距処理について説明する。
The rotary polygon mirror 24 of the present embodiment is an example of a deflection unit described in the claims.
<Distance measurement processing>
Next, distance measurement processing performed by the control unit 42 will be described.

本実施形態における測距処理は、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、レーザレーダ装置10への電力が供給されると起動される。
測距処理が起動されると、図4に示すように、制御部42は、まず、SC駆動信号を出力する(S110)。このSC駆動信号を受信したSC駆動回路26は、規定回転速度で回転するようにスキャナ機構部25、ひいては回転多面鏡24を駆動する。
The distance measurement process in the present embodiment is started when the ignition switch of the vehicle is turned on and power is supplied to the laser radar device 10.
When the ranging process is started, as shown in FIG. 4, the control unit 42 first outputs an SC drive signal (S110). The SC drive circuit 26 having received this SC drive signal drives the scanner mechanism unit 25 and hence the rotary polygon mirror 24 so as to rotate at the specified rotational speed.

続いて、測距処理では、制御部42は、予め規定された位置検知発光タイミングであるか否かを判定する(S120)。ここで言う位置検知発光タイミングとは、回転多面鏡24の散乱部52の各々が、照射範囲を通過する可能性が高い期間の開始タイミングである。このS120では、回転多面鏡24の回転角度を検出するセンサの検知結果が、位置検知発光タイミングを表す角度と一致している場合に、位置検知発光タイミングであるものと判定しても良い。また、S120では、位置検知発光タイミングであるものと判定してから、次の位置検知発光タイミングまでの時間長に対応する散乱部移行時間が経過した場合に、位置検知発光タイミングであるものと判定しても良い。   Subsequently, in the distance measurement process, the control unit 42 determines whether or not it is the position detection light emission timing defined in advance (S120). The position detection light emission timing said here is a start timing of a period with high possibility that each of the scattering parts 52 of the rotating polygon mirror 24 passes an irradiation range. In S120, when the detection result of the sensor that detects the rotation angle of the rotary polygon mirror 24 matches the angle representing the position detection light emission timing, it may be determined that it is the position detection light emission timing. In S120, if it is determined that the position detection light emission timing is reached, the scattering portion transition time corresponding to the time length to the next position detection light emission timing elapses, the position detection light emission timing is determined. You may.

このS120での判定の結果、位置検知発光タイミングでなければ(S120:NO)、制御部42は、位置検知発光タイミングとなるまで測距処理を待機する。一方、S120での判定の結果、位置検知発光タイミングとなると(S120:YES)、制御部42は、発光信号Esとしての第1発光指令を発光部20に出力する。この第1発光指令を取得した発光部20は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。なお、ここでのレーザ光の発光は、レーザ光が複数回発光されるように予め規定された時間長である第1規定時間実施する。   As a result of the determination in S120, if it is not the position detection light emission timing (S120: NO), the control unit 42 stands by until the position detection light emission timing. On the other hand, as a result of the determination in S120, when the position detection light emission timing comes (S120: YES), the control unit 42 outputs the first light emission command as the light emission signal Es to the light emission unit 20. The light emitting unit 20 that has acquired the first light emission command emits laser light whose signal level changes in a pulsed manner at a predetermined light emission interval. Note that the emission of the laser light here is performed for a first specified time which is a time length defined in advance so that the laser light is emitted a plurality of times.

続いて、測距処理では、制御部42は、散乱光受光部60にて検知した散乱光強度が、予め規定された規定閾値Th以上であるか否かを判定する(S140)。ここでの規定閾値Thとは、照射範囲の予め規定された基準位置に回転多面鏡24の散乱部52が存在する場合の散乱光強度として、実験などで予め求められたものである。   Subsequently, in the distance measurement process, the control unit 42 determines whether the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 is equal to or higher than a predetermined threshold value Th defined in advance (S140). The prescribed threshold value Th here is obtained in advance as an experiment or the like as the scattered light intensity when the scattering portion 52 of the rotary polygon mirror 24 is present at the predefined reference position of the irradiation range.

このS140での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Th未満であれば(S140:NO)、制御部42は、回転多面鏡24の散乱部52が基準位置に存在していないものとして、測距処理の実行を待機する。一方、S140での判定の結果、散乱光強度が、規定閾値Th以上であれば(S140:YES)、制御部42は、回転多面鏡24の散乱部52が基準位置に存在しているものとして、測距処理をS150へと移行させる。   As a result of the determination in S140, if the scattered light intensity is less than the specified threshold Th (S140: NO), the control unit 42 measures that the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 is not present at the reference position. Wait for distance processing to be performed. On the other hand, as a result of the determination in S140, if the scattered light intensity is equal to or higher than the prescribed threshold Th (S140: YES), the control unit 42 assumes that the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 is present at the reference position. And shift the distance measurement process to S150.

そのS150では、制御部42は、経過時間を計測するタイマーを起動する。そして、制御部42は、タイマーでの計測結果が、予め規定された規定時間となったか否かを判定する(S160)。ここで言う規定時間とは、回転多面鏡24の散乱部52が照射範囲における基準位置を通過してから、回転多面鏡24の偏向面50において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の開始位置が、その基準位置に達するまでに要する時間長である。   In S150, the control unit 42 starts a timer that measures an elapsed time. Then, the control unit 42 determines whether the measurement result by the timer has reached a predetermined time defined in advance (S160). The specified time said here is the start of the part which reflects the laser beam to the appropriate angle range at the deflection surface 50 of the rotating polygon mirror 24 after the scattering part 52 of the rotating polygon mirror 24 passes the reference position in the irradiation range The position is the length of time it takes to reach its reference position.

このS160での判定の結果、経過時間が規定時間未満であれば(S160:NO)、制御部42は、経過時間が規定時間となるまで待機する。
一方、経過時間が規定時間となると(S160:YES)、制御部42は、タイマーの計測結果を初期化して、測距処理をS170へと移行させる。そのS170では、制御部42は、発光信号Esとしての第2発光指令を発光部20に出力する。
If it is determined in S160 that the elapsed time is less than the specified time (S160: NO), the control unit 42 stands by until the elapsed time becomes the specified time.
On the other hand, when the elapsed time reaches the specified time (S160: YES), the control unit 42 initializes the measurement result of the timer and shifts the distance measurement process to S170. In S170, the control unit 42 outputs the second light emission command as the light emission signal Es to the light emission unit 20.

この第2発光指令を取得した発光部20は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。なお、ここでのレーザ光の発光は、予め規定された時間長である第2規定時間実施する。第2規定時間とは、回転多面鏡24の偏向面50において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の開始位置が、基準位置を通過してから、その偏向面50において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の終了位置が基準位置を通過するまでに要する時間長である。   The light emitting unit 20 that has acquired the second light emission command emits laser light whose signal level changes in a pulsed manner at a predetermined light emission interval. Note that the emission of laser light here is performed for a second specified time which is a predetermined time length. In the second prescribed time period, after the start position of the portion that reflects the laser light to the appropriate angle range in the deflection surface 50 of the rotary polygon mirror 24 passes through the reference position, the deflection surface 50 in the appropriate angle range It is the length of time required for the end position of the portion that reflects the laser light to pass the reference position.

続いて、制御部42は、第2規定時間の間に検知回路40にて生成した計測データに基づいて、物標情報を生成する(S180)。この物標情報を生成する処理は周知であるため、ここでの詳しい説明は省略する。本実施形態においては、物標情報の生成方法として、例えば、クラスタリング処理を用いれば良い。   Subsequently, the control unit 42 generates target information based on the measurement data generated by the detection circuit 40 during the second prescribed time (S180). Since the process of generating this target information is well known, the detailed description is omitted here. In the present embodiment, for example, clustering processing may be used as a method of generating target information.

その後、制御部42は、S120へと測距処理を移行させる。
以上説明したように、本実施形態の測距処理では、位置検知発光タイミングとなると、第1規定時間、レーザ光を発光する。このレーザ光の発光により、散乱光受光部60で検出した散乱光強度が規定閾値Th以上となると、回転多面鏡24の散乱部52が、照射範囲における基準位置に達したものとして、タイマーを起動する。
Thereafter, the control unit 42 shifts the distance measurement process to S120.
As described above, in the distance measurement process of this embodiment, when the position detection light emission timing comes, the laser light is emitted for the first prescribed time. When the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 becomes equal to or more than the specified threshold Th due to the emission of the laser light, the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 starts the timer as having reached the reference position in the irradiation range. Do.

そして、回転多面鏡24の散乱部52が照射範囲における基準位置に達してから、規定時間が経過すると、適正角度範囲へレーザ光を照射し、物標情報を生成する。
なお、本実施形態の測距処理を実行したレーザレーダ装置10が、特許請求の範囲に記載された光学走査装置として機能する。
[第1実施形態の効果]
このようなレーザレーダ装置10では、規定回転速度で回転している回転多面鏡24の偏向面50に、レーザダイオード21からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は、適正角度範囲へと照射される。一方、規定回転速度で回転している回転多面鏡24の散乱部52に、レーザダイオード21からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は散乱する。
Then, after the scattering portion 52 of the rotary polygon mirror 24 reaches the reference position in the irradiation range, when a prescribed time elapses, laser light is irradiated to the appropriate angle range to generate target information.
In addition, the laser radar apparatus 10 which performed the ranging process of this embodiment functions as an optical scanning apparatus described in the claim.
[Effect of First Embodiment]
In such a laser radar device 10, when the laser beam from the laser diode 21 is irradiated to the deflection surface 50 of the rotating polygon mirror 24 rotating at the specified rotational speed, the laser beam is in the appropriate angle range. It is irradiated. On the other hand, when the laser beam from the laser diode 21 is irradiated to the scattering portion 52 of the rotating polygon mirror 24 rotating at the specified rotational speed, the laser beam is scattered.

そして、回転多面鏡24の偏向面50にレーザ光が照射された場合、そのレーザ光は適正角度範囲内へと照射されるため、適正角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、回転多面鏡24の散乱部52にレーザ光が照射された場合、そのレーザ光は散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。   Then, when laser light is irradiated to the deflection surface 50 of the rotary polygon mirror 24, the laser light is irradiated within the proper angle range, so the intensity of the laser light outside the proper angle range decreases. On the other hand, when the scattering portion 52 of the rotary polygon mirror 24 is irradiated with the laser beam, the laser beam is scattered, so the intensity of the laser beam outside the proper angle range becomes large.

換言すれば、散乱光受光部60で検知される散乱光強度は、回転多面鏡24の散乱部52にレーザ光が照射された場合には、回転多面鏡24の偏向面50にレーザ光が照射された場合に比べて大きくなる。   In other words, the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 is such that when the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 is irradiated with the laser light, the deflection surface 50 of the rotating polygon mirror 24 is irradiated with the laser light It will be larger than it would be.

したがって、レーザレーダ装置10によれば、散乱光受光部60で検知した散乱光強度が規定閾値Th以上となると、照射範囲における基準位置に散乱部52が位置していることを検出できる。   Therefore, according to the laser radar device 10, when the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 becomes equal to or higher than the specified threshold Th, it can be detected that the scattering unit 52 is located at the reference position in the irradiation range.

しかも、レーザレーダ装置10では、回転多面鏡24の回転角度の検出を、回転多面鏡24にレーザ光を照射し、そのレーザ光が散乱した光を散乱光受光部60で受光することで実現している。したがって、レーザレーダ装置10によれば、装置構成を複雑にすること無く、回転多面鏡24の回転角度を検出することができる。   Moreover, in the laser radar device 10, the detection of the rotation angle of the rotary polygon mirror 24 is realized by irradiating the rotary polygon mirror 24 with laser light and receiving the scattered light of the laser light by the scattered light receiving unit 60. ing. Therefore, according to the laser radar device 10, the rotation angle of the rotary polygon mirror 24 can be detected without making the device configuration complicated.

以上説明したように、レーザレーダ装置10によれば、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることができる。   As described above, according to the laser radar device 10, in the optical scanning device mounted on a vehicle, the device configuration can be simplified while improving the detection accuracy of the position of the optical system.

また、本実施形態のレーザレーダ装置10では、散乱光受光部60が回転多面鏡24から適正角度範囲への光路上から外れ、回転多面鏡24の散乱部52にて散乱したレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置されている。   Further, in the laser radar device 10 of the present embodiment, the scattered light receiving unit 60 is out of the light path from the rotary polygon mirror 24 to the appropriate angle range, and at least one of the laser light scattered by the scattering unit 52 of the rotary polygon mirror 24. It is placed at the position where the department reaches.

このため、レーザレーダ装置10の散乱光受光部60によれば、適正角度範囲へのレーザ光の照射を妨げることなく、散乱部52によって散乱されたレーザ光をより確実に検知できる。   Therefore, according to the scattered light receiving unit 60 of the laser radar device 10, the laser light scattered by the scattering unit 52 can be detected more reliably without preventing the irradiation of the laser light to the appropriate angle range.

なお、本実施形態の測距処理では、適正角度範囲へレーザ光を照射することの開始条件を、散乱光受光部60での受光強度が規定閾値Th以上となってから、第1規定時間が経過したこととしている。   In the distance measurement process of the present embodiment, the first prescribed time period after the light receiving intensity at the scattered light receiving unit 60 becomes equal to or greater than the prescribed threshold value Th, as a start condition of irradiating the laser beam to the appropriate angle range. It is assumed that it has passed.

このため、測距処理によれば、発光部20にレーザ光を発光させるタイミングを、散乱光受光部60での受光強度が規定閾値Th以上となってからの経過時間にて規定でき、制御内容を簡易なものとすることができる。
[第2実施形態]
第2実施形態のレーザレーダ装置は、第1実施形態のレーザレーダ装置10とは、主として、測距処理の内容が異なる。このため、本実施形態においては、第1実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第1実施形態とは異なる測距処理を中心に説明する。
<測距処理>
本実施形態の測距処理は、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、レーザレーダ装置10への電力が供給されると起動される。
For this reason, according to the distance measurement process, it is possible to define the timing for causing the light emitting unit 20 to emit the laser light by the elapsed time after the light receiving intensity at the scattered light receiving unit 60 becomes the specified threshold Th or more. Can be simplified.
Second Embodiment
The laser radar device of the second embodiment differs from the laser radar device 10 of the first embodiment mainly in the contents of the distance measurement processing. Therefore, in the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and the distance measurement processing different from the first embodiment will be mainly described.
<Distance measurement processing>
The distance measurement process of the present embodiment is started when the ignition switch of the automobile is turned on and the power to the laser radar device 10 is supplied.

測距処理が起動されると、図5に示すように、制御部42は、まず、SC駆動信号を出力する(S210)。このSC駆動信号を受信したSC駆動回路26は、規定回転速度で回転するようにスキャナ機構部25、ひいては回転多面鏡24を駆動する。   When the ranging process is started, as shown in FIG. 5, the control unit 42 first outputs an SC drive signal (S210). The SC drive circuit 26 having received this SC drive signal drives the scanner mechanism unit 25 and hence the rotary polygon mirror 24 so as to rotate at the specified rotational speed.

続いて、測距処理では、制御部42は、発光信号Esとしての発光指令を発光部20に出力する(S220)。この発光指令を取得した発光部20は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。本実施形態のレーザ光の発光は、測距処理が終了するまで繰り返される。   Subsequently, in the distance measurement process, the control unit 42 outputs a light emission command as the light emission signal Es to the light emitting unit 20 (S220). The light emitting unit 20 that has acquired the light emission command emits laser light whose signal level changes in a pulse shape at a predetermined light emission interval. The emission of the laser light of the present embodiment is repeated until the distance measurement process is completed.

続いて、測距処理では、制御部42は、散乱光受光部60にて検知した散乱光強度が、規定閾値Th以上であるか否かを判定する(S230)。このS230での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Th以上であれば(S230:YES)、制御部42は、回転多面鏡24の散乱部52が照射範囲を通過中であるものとして、測距処理をS210へと戻す。   Subsequently, in the distance measurement process, the control unit 42 determines whether the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 is equal to or higher than a predetermined threshold Th (S230). As a result of the determination in S230, if the scattered light intensity is equal to or higher than the prescribed threshold Th (S230: YES), the control unit 42 determines that the scattering unit 52 of the rotating polygon mirror 24 is passing through the irradiation range. The distance processing is returned to S210.

一方、S230での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Th未満であれば(S230:NO)、制御部42は、回転多面鏡24の偏向面50が照射範囲を通過中であるものとして、測距処理をS240へと移行させる。そのS240では、制御部42は、検知回路40にて生成した計測データを、現在の時刻Txと対応付けてRAM46に記憶する。   On the other hand, as a result of the determination in S230, if the scattered light intensity is less than the prescribed threshold Th (S230: NO), the control unit 42 assumes that the deflection surface 50 of the rotating polygon mirror 24 is passing through the irradiation range. The distance measurement process is shifted to S240. In S240, the control unit 42 stores the measurement data generated by the detection circuit 40 in the RAM 46 in association with the current time Tx.

続いて、RAM46に記憶されている計測データの個数が、予め規定された規定数以上であるか否かを判定する(S250)。ここで言う規定数は、回転多面鏡24の偏向面50が照射範囲を通過するのに要する時間長に生成可能な計測データの個数、すなわち、当該時間長でのレーザ光の発光回数である。   Subsequently, it is determined whether the number of measurement data stored in the RAM 46 is equal to or more than a predetermined number defined in advance (S250). The prescribed number referred to herein is the number of measurement data that can be generated in the time length required for the deflection surface 50 of the rotary polygon mirror 24 to pass through the irradiation range, that is, the number of times of laser light emission in the time length.

このS250での判定の結果、計測データの個数が規定数未満であれば(S250:NO)、制御部42は、測距処理をS230へと戻す。一方、S250での判定の結果、計測データの個数が規定数となると(S250:YES)、制御部42は、測距処理をS260へと移行させる。   As a result of the determination in S250, if the number of measurement data is less than the specified number (S250: NO), the control unit 42 returns the distance measurement process to S230. On the other hand, when the number of measurement data reaches the specified number as a result of the determination in S250 (S250: YES), the control unit 42 shifts the distance measurement process to S260.

そのS260では、制御部42は、RAM46に記憶されている計測データに基づいて、物標情報を生成する(S260)。本実施形態におけるS260では、RAM46に記憶されている計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データ(以下、「使用計測データ」と称す)を抽出して物標情報を生成する。この場合、適正角度範囲内での計測データそれぞれを、使用計測データとして抽出すれば良い。なお、適正角度範囲内での計測データであるか否かの判定は、計測データに対応付けられた時刻Txに基づいて実施すれば良い。具体的には、回転多面鏡24の回転速度と、散乱光受光部60にて検知した散乱光強度が規定閾値Th未満である時間長とに基づいて、時刻Txにおける基準位置からの回転多面鏡24の回転角度を算出し、その回転角度が、適正角度範囲内であるか否かを判定すれば良い。   In S260, the control unit 42 generates target information based on the measurement data stored in the RAM 46 (S260). In S260 in the present embodiment, from the measurement data stored in the RAM 46, measurement data (hereinafter referred to as "use measurement data") based on the laser beam irradiated to the appropriate angle range is extracted and target information Generate In this case, each measurement data within the appropriate angle range may be extracted as use measurement data. The determination as to whether the measurement data is within the appropriate angle range may be performed based on the time Tx associated with the measurement data. Specifically, based on the rotation speed of the rotary polygon mirror 24 and the length of time that the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 is less than the specified threshold Th, the rotary polygon mirror from the reference position at time Tx The rotation angle of 24 may be calculated and it may be determined whether the rotation angle is within the appropriate angle range.

その後、制御部42は、RAM46に記憶されている計測データを消去して、測距処理をS230へと戻す。
以上説明したように、本実施形態の測距処理では、レーザ光を繰り返し発光し、計測データを生成する。そして、散乱光受光部60にて検知した散乱光強度が、規定閾値Th以上であるか否かを判定した結果に従って、その生成した計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データを抽出して、物標情報を生成する。
[第2実施形態の効果]
本実施形態の測距処理によれば、計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データを抽出して、物標情報を生成することができる。
Thereafter, the control unit 42 deletes the measurement data stored in the RAM 46, and returns the distance measurement process to S230.
As described above, in the distance measurement process of the present embodiment, laser light is repeatedly emitted to generate measurement data. Then, according to the result of determining whether the scattered light intensity detected by the scattered light receiving unit 60 is equal to or more than the prescribed threshold value Th, the laser light emitted to the appropriate angle range out of the generated measurement data. Based measurement data is extracted to generate target information.
[Effect of Second Embodiment]
According to the distance measurement process of the present embodiment, it is possible to generate target information by extracting measurement data based on laser light irradiated to an appropriate angle range from measurement data.

このため、本実施形態の測距処理によれば、レーザ光の発光タイミングの制御を簡易なものとすることができる。
[その他の実施形態]
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ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
For this reason, according to the distance measurement process of the present embodiment, the control of the light emission timing of the laser light can be simplified.
Other Embodiments
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention to implement in various aspects.

例えば、上記実施形態における発光部20では、規定回転速度で回転多面鏡24を回転させることで、適正角度範囲へのレーザ光の照射を実現していたが、本発明において、適正角度範囲へのレーザ光の照射を実現する方法は、これに限るものではない。   For example, in the light emitting unit 20 in the above embodiment, the irradiation of the laser beam to the appropriate angle range is realized by rotating the rotary polygon mirror 24 at the specified rotational speed, but in the present invention, the irradiation to the appropriate angle range is performed. The method of realizing the irradiation of the laser beam is not limited to this.

すなわち、図6に示すように、発光部70は、レーザ光を発光するレーザダイオード71と、レーザ光を偏向させるレンズ72と、レンズ72を直線運動させる運動機構74とを備えていても良い。この場合のレンズ72は、特定の部位にレーザ光が照射されると、適正角度範囲へとレーザ光を偏向するように構成されている。また、レンズ72は、特定の部位とは異なる部位(即ち、散乱部)にレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させるように構成されている。   That is, as shown in FIG. 6, the light emitting unit 70 may include a laser diode 71 for emitting a laser beam, a lens 72 for deflecting the laser beam, and a motion mechanism 74 for linearly moving the lens 72. The lens 72 in this case is configured to deflect the laser light to an appropriate angle range when the laser light is irradiated to a specific site. In addition, the lens 72 is configured to scatter the laser light when the laser light is irradiated to a portion (that is, a scattering portion) different from the specific portion.

なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。   In addition, the aspect which abbreviate | omitted a part of structure of the said embodiment as long as a subject is solvable is also embodiment of this invention. Moreover, the aspect comprised combining the said embodiment and modification suitably is also an embodiment of this invention. In addition, any aspect that can be considered without departing from the essence of the invention specified by the terms set forth in the claims is also an embodiment of the present invention.

10…レーザレーダ装置 20,70…発光部 21,71…レーザダイオード 22…駆動回路 23…光学素子 24…回転多面鏡 25…スキャナ機構部 26…駆動回路 30…受光部 31…受光レンズ 32…受光素子 33…増幅器 40…検知回路 42…制御部 44…ROM 46…RAM 48…CPU 50…偏向面 52…散乱部 60…散乱光受光部 72…レンズ 74…運動機構   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Laser radar apparatus 20, 70 ... Light emission part 21, 71 ... Laser diode 22 ... Drive circuit 23 ... Optical element 24 ... Rotation polygon mirror 25 ... Scanner mechanism part 26 ... Drive circuit 30 ... Light reception part 31 ... Light reception lens 32 ... Light reception Element 33 ... amplifier 40 ... detection circuit 42 ... control unit 44 ... ROM 46 ... RAM 48 ... CPU 50 ... deflection surface 52 ... scattering unit 60 ... scattered light receiving unit 72 ... lens 74 ... motion mechanism

Claims (5)

自動車に搭載される光学走査装置(10)であって、
レーザ光を発光する発光手段(21,71)と、
規定された駆動態様である規定駆動態様で駆動される偏向手段(24,25,72,74)であって、当該偏向手段の規定された部位である規定部位に前記発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を適正角度範囲へ照射し、前記規定部位とは異なる当該偏向手段の部位である散乱部に前記発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させるレンズである偏向手段と、
前記偏向手段にて散乱された前記レーザ光を受光する第1受光手段(60)と、
前記第1受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に前記散乱部が位置することを検出する位置検出手段(42,S140,S230)と
を備え、
前記偏向手段は、
直線運動を前記規定駆動態様として、駆動されることを特徴とする光学走査装置。
An optical scanning device (10) mounted on an automobile,
Light emitting means (21, 71) for emitting laser light;
It is a deflection means (24, 25, 72, 74) driven in a prescribed drive mode which is a prescribed drive mode, and the laser light from the light emitting means is at a prescribed site which is a prescribed site of the deflection means. When it is irradiated, the laser beam is irradiated to an appropriate angle range, and when the laser beam from the light emitting means is irradiated to the scattering portion which is the site of the deflecting means different from the defined site, the laser beam is scattered Deflection means which is a lens to
First light receiving means (60) for receiving the laser beam scattered by the deflection means;
Position detection means (42, S140, S230) for detecting that the scattering portion is positioned at a reference position when the light reception intensity becomes equal to or greater than a predetermined threshold as a result of light reception by the first light reception means;
The deflection means is
An optical scanning device driven by using a linear motion as the defined drive mode.
前記第1受光手段は、
前記規定部位から前記適正角度範囲への光路上から外れ、前記散乱部にて散乱されたレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載の光学走査装置。
The first light receiving means is
The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is disposed at a position out of the light path from the defined region to the appropriate angle range and at least a part of the laser light scattered by the scattering portion reaches. apparatus.
前記位置検出手段での検出結果に従って、前記発光手段におけるレーザ光の発光タイミングを制御する発光制御手段(42,S150〜S170)
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光学走査装置。
Light emission control means (42, S150 to S170) for controlling the light emission timing of the laser light in the light emission means according to the detection result by the position detection means
The optical scanning device according to claim 1, further comprising:
前記発光制御手段は、
前記位置検出手段にて基準位置に前記散乱部が位置することを検出してから、予め規定された規定時間が経過すると、前記発光手段にレーザ光を発光させる
ことを特徴とする請求項3に記載された光学走査装置。
The light emission control means is
The light emitting means is caused to emit laser light when a predetermined time defined in advance has elapsed since the position detecting means detected that the scattering portion is positioned at the reference position. Optical scanning device described.
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の光学走査装置と、
前記適正角度範囲からの前記レーザ光の反射光を受光する第2受光手段(30)と、
前記発光手段にてレーザ光を発光し、前記第2受光手段にて反射光を受光した結果に基づいて、前記レーザ光を反射した物体を検出する物体検出手段(42,S180,S260)と
を備えたレーザレーダ装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 4.
A second light receiving means (30) for receiving the reflected light of the laser light from the appropriate angle range;
An object detection means (42, S180, S260) for detecting an object reflecting the laser beam based on the result of emitting laser light by the light emitting means and receiving the reflected light by the second light receiving means; Laser radar device equipped.
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