JP6899402B2 - 計測装置 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、計測装置であって、照射方向を変えながら電磁波を照射する照射部と、1周期内における第1期間に照射された前記電磁波を反射する第1反射部と、前記1周期内における第2期間に照射された前記電磁波を反射する第2反射部と、を備え、前記第1反射部によって反射された第1電磁波と、前記第2反射部によって反射された第2電磁波とは、所定方向において異なる高さに夫々照射され、前記第2反射部は、前記第1反射部が前記第1電磁波を反射可能な方向からなる第1範囲と少なくとも一部が重なる第2範囲内に前記第2電磁波を反射し、前記第2反射部は、第1反射面と第2反射面とを有し、前記第1反射面は、前記第2期間において前記照射部により照射された電磁波を前記第2反射面に反射し、前記第2反射面は、前記第1反射面から反射された前記電磁波を、前記第1反射部が前記電磁波を反射可能な方向からなる第1範囲と少なくとも一部が重なる第2範囲内に反射することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、計測装置であって、照射方向を変えながら電磁波を照射する照射部と、1周期内における第1期間に照射された前記電磁波を反射する第1反射部と、前記1周期内における第2期間に照射された前記電磁波を反射する第2反射部と、を備え、前記第1反射部によって反射された第1電磁波と、前記第2反射部によって反射された第2電磁波とは、所定方向において異なる高さに夫々照射され、前記1周期内における第1期間及び第2期間を変更するように、前記第1反射部及び前記第2反射部を動かす調整機構をさらに備えることを特徴とする。
[装置構成]
図1は、第1実施例に係る計測装置100の概略構成を示す。計測装置100は、計測対象物10に対して電磁波である赤外線(例えば、波長905nm)の投射光「L1」を投射し、その戻り光「L2」を受光して計測対象物10までの距離を計測する。計測装置100は、例えば車両に搭載され、車両の前方、側方又は後方などの特定の方位を計測範囲とするライダである。本実施例では、計測装置100は、水平方向での投射光L1の走査範囲(即ち水平視野)を約180度に制限することで、垂直方向での投射光L1の走査範囲(即ち垂直視野)を好適に拡大させる。図示のように、計測装置100は、光源部1と、制御部2と、受光部3と、MEMSミラー4と、光学部材5とを備える。
図2(A)、(B)は、投射光L1及び戻り光L2を反射する光学部材5の断面構造を模式的に示した図である。以後において、水平方向を規定する2次元座標軸をX軸及びY軸、水平方向と垂直な鉛直方向の座標軸をZ軸とし、計測装置100の位置を原点として各軸の正方向を図2に示すように定めるものとする。ここでは、XY平面においてX軸正方向を中心とした180度の方位が計測装置100の計測範囲であるものとし、X軸正方向側を「表側」、X軸負方向側を「裏側」とも呼ぶ。また、Z軸回りの角度(即ちヨー角)を「方位角」、Y軸回りの角度(即ちピッチ角)を「仰俯角」とも呼ぶ。
以下、第1実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて第1実施例に適用してもよい。
MEMSミラー4は、Z軸回りを回転することで全方位角における投射光L1の走査を行うのに加えて、所定角度分の高さ方向において投射光L1の走査を行うように傾きを変えながら回転してもよい。
凸面ミラー6A及び凹面ミラー6Bの配置は、図3等に示すように、凹面ミラー6Bが凸面ミラー6Aに対してZ軸正方向側に存在する配置に限定されない。これに代えて、凸面ミラー6Aは、凹面ミラー6Bに対してZ軸正方向側に配置されていてもよい。
光学部材5は、凸面ミラー6A及び凹面ミラー6Bに加えて、投射光L1及び戻り光L2が通過する屈折面を有してもよい。
光学部材5は、凸面ミラー6A及び凹面ミラー6B以外の反射面をさらに有してもよい。
図2等の構成では、MEMSミラー4の水平方向の走査範囲を2分割するように、凸面ミラー6A及び凹面ミラー6Bが配置されていた。これに代えて、MEMSミラー4の水平方向の走査範囲を3以上の分割数により分割するように、光学部材5が構成されていてもよい。
第2実施例では、光学部材5は所定方向に延びる軸(例えばZ軸)回りに回転自在に構成され、制御部2は、車両の走行状況等に応じて光学部材5を所定方向に延びる軸(例えばZ軸)回りに回転させることで、投射光L1による走査範囲(即ち投射光L1を外部に照射させる照射範囲)を変化させる。
2 制御部
3 受光部
4 MEMSミラー
5 光学部材
10 計測対象物
11 モータ
12 モータ制御部
13 ユーザインタフェース
14 現在位置取得部
15 地図情報取得部
16 車両挙動取得部
100、100A 計測装置
Claims (8)
- 照射方向を変えながら電磁波を照射する照射部と、
1周期内における第1期間に照射された前記電磁波を反射する第1反射部と、
前記1周期内における第2期間に照射された前記電磁波を反射する第2反射部と、
を備え、
前記第1反射部によって反射された第1電磁波と、前記第2反射部によって反射された第2電磁波とは、所定方向において異なる高さに夫々照射され、
前記第2反射部は、前記第1反射部が前記第1電磁波を反射可能な方向からなる第1範囲と少なくとも一部が重なる第2範囲内に前記第2電磁波を反射し、
前記第1反射部は、凸面ミラーを前記電磁波の反射面として有し、前記第2反射部は、凹面ミラーを前記電磁波の反射面として有する、計測装置。 - 照射方向を変えながら電磁波を照射する照射部と、
1周期内における第1期間に照射された前記電磁波を反射する第1反射部と、
前記1周期内における第2期間に照射された前記電磁波を反射する第2反射部と、
を備え、
前記第1反射部によって反射された第1電磁波と、前記第2反射部によって反射された第2電磁波とは、所定方向において異なる高さに夫々照射され、
前記第2反射部は、前記第1反射部が前記第1電磁波を反射可能な方向からなる第1範囲と少なくとも一部が重なる第2範囲内に前記第2電磁波を反射し、
前記第2反射部は、第1反射面と第2反射面とを有し、
前記第1反射面は、前記第2期間において前記照射部により照射された電磁波を前記第2反射面に反射し、
前記第2反射面は、前記第1反射面から反射された前記電磁波を、前記第1反射部が前記電磁波を反射可能な方向からなる第1範囲と少なくとも一部が重なる第2範囲内に反射する、計測装置。 - 照射方向を変えながら電磁波を照射する照射部と、
1周期内における第1期間に照射された前記電磁波を反射する第1反射部と、
前記1周期内における第2期間に照射された前記電磁波を反射する第2反射部と、
を備え、
前記第1反射部によって反射された第1電磁波と、前記第2反射部によって反射された第2電磁波とは、所定方向において異なる高さに夫々照射され、
前記1周期内における第1期間及び第2期間を変更するように、前記第1反射部及び前記第2反射部を動かす調整機構をさらに備える、計測装置。 - 前記第1反射部と第1屈折面とを有する第1光学部材と、
前記第2反射部と第2屈折面とを有する第2光学部材と、をさらに備え、
前記第1期間では、前記電磁波は、前記第1反射部に反射される前後において前記第1屈折面を通過し、前記第2期間では、前記電磁波は、前記第2反射部に反射される前後において前記第2屈折面を通過する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の計測装置。 - 前記照射部は、反射面の角度を変えながら光源から射出された電磁波を反射するMEMSミラーを備える、請求項1〜4のいずれか一項に記載の計測装置。
- 前記第1電磁波及び前記第2電磁波が外部に照射される照射範囲を決定する決定部をさらに備え、
前記調整機構は、前記決定部が決定した前記照射範囲に前記第1電磁波及び前記第2電磁波が照射されるように、前記第1反射部及び前記第2反射部を動かす、請求項3に記載の計測装置。 - 前記決定部は、外部入力に基づき前記照射範囲を決定する、又は、前記計測装置が搭載された移動体の挙動情報若しくは前記移動体周辺の地物に関する地物情報に基づき前記照射範囲を決定する、請求項6に記載の計測装置。
- 前記第1反射部及び前記第2反射部は、前記照射部から前記所定方向に延びる軸を回転軸として回転自在であり、
前記調整機構は、前記照射方向の変化に応じて、前記第1反射部及び前記第2反射部を回転させる、請求項3に記載の計測装置。
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