(57)【要約】【課題】近距離から遠距離の対象物を良好に検出可能な光学装置、車載システム、および移動装置を提供すること。【解決手段】光学装置は、第１波長の第１照明光および第２波長の第２照明光の少なくとも一方を偏向して物体を走査すると共に、物体からの第１波長の第１反射光および第２波長の第２反射光を偏向する偏向部と、第１照明光および第２照明光の少なくとも一方を偏向部に導光すると共に、偏向部からの第１反射光を第１受光部に導光し、偏向部からの第２反射光を第２受光部に導光する分岐部とを有する。【選択図】図１
2020204593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１波長の第１照明光および第２波長の第２照明光の少なくとも一方を偏向して物体を走査すると共に、前記物体からの前記第１波長の第１反射光および前記第２波長の第２反射光を偏向する偏向部と、
前記第１照明光および前記第２照明光の少なくとも一方を前記偏向部に導光すると共に、前記偏向部からの前記第１反射光を第１受光部に導光し、前記偏向部からの前記第２反射光を第２受光部に導光する分岐部とを有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記分岐部は、前記第１照明光および前記第２照明光の少なくとも一方を前記偏向部に導光する光路分岐部と、前記偏向部からの前記第１反射光を第１受光部に導光し、前記偏向部からの前記第２反射光を第２受光部に導光する波長分離部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記光路分岐部は、前記第１照明光を前記偏向部に導光すると共に、前記波長分離部からの前記第１反射光を前記第１受光部に導光する第１の光路分岐部、および前記第２照明光を前記偏向部に導光すると共に、前記波長分離部からの前記第２反射光を前記第２受光部に導光する第２の光路分岐部を備えることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光路分岐部は、前記第１照明光および前記第２照明光を前記偏向部に導光すると共に、前記偏向部からの前記第１反射光および前記第２反射光を前記波長分離部に導光し、
前記波長分離部は、前記光路分岐部からの前記第１反射光を前記第１受光部に導光し、前記光路分岐部からの前記第２反射光を前記第２受光部に導光することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記光路分岐部は、前記第１照明光を前記偏向部に導光すると共に、前記偏向部からの前記第１反射光および前記第２反射光を前記波長分離部に導光し、
前記波長分離部は、前記光路分岐部からの前記第１反射光を前記第１受光部に導光し、前記光路分岐部からの前記第２反射光を前記第２受光部に導光することを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項６】
前記偏向部の偏向を制御する制御部を更に有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第１照明光の光量は、前記第２照明光の光量よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記第１受光部は、前記第２反射光を受光せず、
前記第２受光部は、前記第１反射光を受光しないことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記偏向部の光射出側に配置された変倍光学系を更に有することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記変倍光学系の光軸は、前記照明光の主光線の光路と一致しないことを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光学装置を備え、該光学装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定することを特徴とする車載システム。
【請求項１２】
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両に制動力を発生させる制御信号を出力する制御装置を備えることを特徴とする請求項１１に記載の車載システム。
【請求項１３】
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告装置を備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の車載システム。
【請求項１４】
前記車両と前記対象物との衝突に関する情報を外部に通知する通知装置を備えることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の車載システム。
【請求項１５】
請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光学装置を備え、該光学装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
【請求項１６】
前記光学装置によって得られた前記物体の距離情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする請求項１５に記載の移動装置。
【請求項１７】
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、移動を制御する制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする請求項１６に記載の移動装置。
【請求項１８】
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記移動装置の運転者に対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする請求項１６又は１７に記載の移動装置。
【請求項１９】
前記物体との衝突に関する情報を外部に通知する通知部を備えることを特徴とする請求項１５乃至１８の何れか１項に記載の移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明した対象物からの反射光を受光することで、対象物を検出する光学装置、車載システム、および移動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を計測する方法として、照明した対象物からの反射光を受光するまでの時間や反射光の位相から距離を算出するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）が知られている。特許文献１には、対象物からの反射光を受光素子で受光した際の偏向部（駆動ミラー）の位置に基づいて対象物の位置と距離を計測する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４４７６５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
遠距離の対象物までの距離を計測する場合、対象物からの反射光を多く取り込むために、人眼に影響が出ない範囲で出射光の強度を強くする必要がある。このとき、装置内に迷光が発生し、受光部に到達して受光素子が飽和する場合がある。遠距離の対象物からの反射光は迷光による受光素子の飽和がリセットされた後に受光されるため、迷光は問題にならない。一方、近距離の対象物からの反射光は迷光による受光素子の飽和がリセットされる前に受光されるため、迷光か対象物からの反射光かを区別することが難しい。その結果、対象物との距離を計測できないばかりか、対象物の認識すらできなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、迷光に影響されることなく、近距離から遠距離の対象物を良好に検出可能な光学装置、車載システム、および移動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての光学装置は、第１波長の第１照明光および第２波長の第２照明光の少なくとも一方を偏向して物体を走査すると共に、物体からの第１波長の第１反射光および第２波長の第２反射光を偏向する偏向部と、第１照明光および第２照明光の少なくとも一方を偏向部に導光すると共に、偏向部からの第１反射光を第１受光部に導光し、偏向部からの第２反射光を第２受光部に導光する分岐部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、迷光に影響されることなく、近距離から遠距離の対象物を良好に検出可能な光学装置、車載システム、および移動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の光学装置の概要図である。
【図２】第１光源部からの照明光路と、第１検出部の受光光路の説明図である。
【図３】第２光源部からの照明光路と、第２検出部の受光光路の説明図である。
【図４】第１検出部と第２検出部で受光される迷光および対象物からの反射光の関係を表す図である。
【図５】実施例２の光学装置の概要図である。
【図６】第１光源部からの照明光路と、第１検出部の受光光路の説明図である。
【図７】第２光源部からの照明光路と、第２検出部の受光光路の説明図である。
【図８】実施例３の光学装置の概要図である。
【図９】第１検出部と第２検出部で受光される迷光および対象物からの反射光の関係を表す図である。
【図１０】本実施形態に係る車載システムの構成図である。
【図１１】本実施形態に係る車両（移動装置）の模式図である。
【図１２】本実施形態に係る車載システムの動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
ＬｉＤＡＲを用いた光学装置は、対象物を照明する照明系と対象物からの反射光や散乱光を受光する受光系とから構成される。ＬｉＤＡＲでは、照明系と受光系の光軸の一部が互いに一致する同軸系と、各光軸が互いに一致しない非同軸系がある。本実施形態に係る光学装置は、同軸系のＬｉＤＡＲに好適なものである。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本実施例の光学装置１の概要図である。第１光源部１１０は、光源１１１、および光源１１１からの発散光を略平行光にするコリメータ１１２を備え、第１波長の第１照明光を射出する。第２光源部２１０は、光源２１１、および光源２１１からの発散光を略平行光にするコリメータ２１２を備え、第２波長の第２照明光を射出する。本実施例では、第１光源部１１０は遠距離の対象物を照明するための光源として使用され、第２光源部２１０は近距離の対象物を照明するための光源として使用される。光源１１１，１１２として、エネルギー集中度が高く指向性のよいレーザである半導体レーザなどを用いることができる。後述するように光学装置１を車載システムに適用する場合などは、対象物に人間が含まれる可能性がある。そのため、光源１１１，１１２として、人間の目に対する影響が少ない赤外光を射出するものを採用することが望ましい。光源１１１が射出する光の波長は、近赤外域に含まれる８８０−９５０ｎｍであることが望ましい。光源１１１が射出する光の波長は、９０５ｎｍや９４５ｎｍであることが特に望ましい。また、光源１１１が射出する光の波長は、１５５０ｎｍであってもよい。波長１５５０ｎｍの光は、水により吸収されるため、仮に人間の眼球に当たったとしても、眼球内にある水分に吸収され、網膜には到達しない。一方、光源２１１が射出する光の波長は、特に限定されないが、本実施例では８３０ｎｍである。なお、本実施例では２つの光源を使用するが、本発明はこれに限定されない。
【００１２】
ダイクロイックミラー（波長分離部）３０は、第１光源部１１０から射出された第１波長の第１照明光を透過し、第２光源部２１０から射出された第２波長の第２照明光を反射する。また、ダイクロイックミラー３０は、駆動ミラー４０からの反射光を第１波長の第１反射光と第２波長の第２反射光に分岐する。
【００１３】
駆動ミラー（偏向部）４０は、Ｙ軸、またはＹ軸に垂直な一点鎖線で示されるＭｘ軸を中心に回転する。駆動ミラー４０は、第１照明光および第２照明光を偏向して対象物を走査すると共に、対象物からの反射光を偏向して光路分岐部２１，２２に導光する。
【００１４】
変倍光学系５０は、駆動ミラー４０の光射出側に配置され、駆動ミラー４０から光射出側にかけて平行光を拡大する光学系である。変倍光学系５０は、対象物からの反射光を受光する際には駆動ミラー４０の有効径より大きな面積の光を受光する。また、駆動ミラー４０のチルトにより、駆動ミラー４０の中心画角に対して光束が振れ角θで振られるとき、変倍光学系５０から射出された光束が振れ角θ’で振られる。なお、光学装置１は、本実施例では、対象物からの反射光を多く受光するために変倍光学系５０を有しているが、有していなくともよい。また、変倍光学系５０が変倍以外の集光効果を有していてもよい。また、変倍光学系５０は、光軸Ａｚが駆動ミラー４０からの照明光の主光線の光路と一致しないように偏心、またはチルトされていてもよい。
【００１５】
光路分岐部２１，２２は、例えば有孔ミラーやビームスプリッターで構成され、対象物を照明するための照明光路と対象物からの反射光を受光するための受光光路を分岐させる。光路分岐部（第１の光路分岐部）２１は、第１光源部１１０からの第１照明光を駆動ミラー４０に導光すると共に、ダイクロイックミラー３０からの第１波長の第１反射光（散乱光を含む）を第１検出部１６０に導光する。また、光路分岐部（第２の光路分岐部）２２は、第２光源部２１０からの第２照明光を駆動ミラー４０に導光すると共に、ダイクロイックミラー３０からの第２波長の第２反射光（散乱光を含む）を第２検出部２６０に導光する。
【００１６】
第１検出部（第１受光部）１６０は、結像レンズ１６１、受光素子１６２、および不図示のバンドパスフィルターを有する。受光素子１６２は、駆動ミラー４０、ダイクロイックミラー３０、および光路分岐部２１を介して、対象物から反射、または散乱された光を受光する。第２検出部（第２受光部）２６０は、結像レンズ２６１、受光素子２６２、および不図示のバンドパスフィルターを有する。受光素子２６２は、駆動ミラー４０、ダイクロイックミラー３０、および光路分岐部２２を介して、対象物から反射、または散乱された光を受光する。
【００１７】
制御部６０は、各光源部や駆動ミラー４０を所定の駆動電圧や駆動周波数で駆動しつつ、対象物からの反射光を所定の周波数で受光できるように各受光素子を制御する。
【００１８】
図２は、第１光源部１１０からの照明光路と、第１検出部１６０の受光光路の説明図である。図２（ａ）は、第１照明光が、ダイクロイックミラー３０を透過し、駆動ミラー４０で走査されながら反射し、変倍光学系５０で光学的に変倍されて、光学装置１から距離Ｔだけ離れている対象物（物体）ＯＢＪを照明する様子を表している。図２（ｂ）は、対象物ＯＢＪからの反射光、または散乱光が、変倍光学系５０を通り、駆動ミラー４０で反射し、ダイクロイックミラー３０を透過し、光路分岐部２１で反射し、第１検出部１６０に集光される様子を表している。第１検出部１６０は第１波長の第１反射光を受光する一方で第２波長の第２反射光を受光しないように、受光素子１６２、バンドパスフィルター、およびダイクロイックミラー３０は設計されている。
【００１９】
図３は、第２光源部２１０からの照明光路と、第２検出部２６０の受光光路の説明図である。図３（ａ）は、第２照明光が、ダイクロイックミラー３０で反射し、駆動ミラー４０で走査されながら反射し、変倍光学系５０で光学的に変倍されて、対象物ＯＢＪを照明する様子を表している。図３（ｂ）は、対象物ＯＢＪからの反射光、または散乱光が、変倍光学系５０を通り、駆動ミラー４０で反射し、ダイクロイックミラー３０で反射し、光路分岐部２２で反射し、第２検出部２６０に集光される様子を表している。第２検出部２６０は第２波長の第２反射光を受光する一方で第１波長の第１反射光を受光しないように、受光素子２６２、バンドパスフィルター、およびダイクロイックミラー３０は設計されている。
【００２０】
本実施例では、第１光源部１１０からの照明光路と第２光源部２１０の照明光路は、駆動ミラー４０の光射出側において一致している。また、第１検出部１６０の受光光路と第２検出部２６０の受光光路は、駆動ミラー４０の光射出側において一致している。すなわち、照明光路と受光光路は、駆動ミラー４０の光射出側において一致している。
【００２１】
本実施例では、第１検出部１６０と第２検出部２６０は、駆動ミラー４０の同一の回転角に応じた対象物ＯＢＪからの反射光を受光する。
【００２２】
本実施例では、第１光源部１１０は遠距離の対象物を照明するための光源として使用され、第２光源部２１０は近距離の対象物を照明するための光源として使用される。そのため、第１光源部１１０からの第１照明光の光量は、第２光源部１１０からの第２照明光の光量よりも大きくように設定されている。結果として、第１検出部１６０で検出される光学装置１の内部で発生する迷光の光量は、第２検出部２６０で検出される迷光の光量よりも大きくなる。
【００２３】
図４は、第１検出部１６０と第２検出部２６０で受光される迷光および対象物からの反射光の関係を表す図である。図４（ａ）は、各検出部が遠距離の対象物からの反射光を受光した場合の各検出部で検出される信号を表している。図４（ｂ）は、各検出部が近距離の対象物からの反射光を受光した場合の各検出部で検出される信号を表している。横軸は時間、縦軸は第１検出部１６０と第２検出部２６０で検出される信号の強度である。図４では、タイミングｔ１は各光源が発光したタイミングであり、タイミングｔ２，ｔ３は各受光部が対象物ＯＢＪからの反射光を受光したタイミングである。また、信号１６０ｓ，２６０ｓはそれぞれ、第１検出部１６０および第２検出部２６０で検出される信号である。
【００２４】
図４（ａ）において、第１検出部１６０は、タイミングｔ１で光源１１１が発光した直後に迷光の信号１６０ｇを検出し、時間ｔ２−ｔ１の経過後、遠距離の対象物からの反射光の信号１６０ｔを検出する。また、第２検出部２６０は、タイミングｔ１で光源２１１が発光した直後に迷光の信号２６０ｇを検出し、時間ｔ２−ｔ１の経過後、遠距離の対象物からの反射光の信号２６０ｔを検出する。前述したように、第１光源部１１０からの第１照明光の光量は第２光源部２１０からの第２照明光の光量よりも大きいので、信号１６０ｇの強度は信号２６０ｇの強度より強い。そのため、第１検出部１６０は、信号１６０ｇを受光すると飽和する。しかしながら、信号１６０ｇはタイミングｔ２までにリセットされるので、第１検出部１６０は信号１６０ｔを正確に検出することができる。
【００２５】
図４（ｂ）において、第１検出部１６０は、タイミングｔ１で光源１１１が発光した直後に迷光の信号１６０ｇを検出し、時間ｔ３−ｔ１の経過後、近距離の対象物からの反射光の信号１６０ｔを検出する。図４（ａ）の場合と同様に、第１検出部１６０は信号１６０ｇを受光したことで飽和する。しかしながら、図４（ｂ）では、各検出部は近距離の対象物からの反射光を受光するため、対象物からの反射光の信号が検出されるタイミングは図４（ａ）の場合に比べて早くなっている。すなわち、タイミングｔ３は、タイミングｔ２よりもタイミングｔ１に近い。したがって、信号１６０ｇは、信号１６０ｔが検出されるタイミングｔ３までにリセットできず、信号１６０ｔと重なる。そのため、第１検出部１６０による近距離の対象物の認識や対象物までの距離の計測は難しい。一方、第２検出部２６０は、タイミングｔ１で光源２１１が発光した直後に迷光の信号２６０ｇを検出し、時間ｔ３−ｔ１の経過後、近距離の対象物からの反射光の信号２６０ｔを検出する。信号２６０ｇは信号２６０ｔが検出されるタイミングｔ３までにリセットされるので、第２検出部２６０は信号２６０ｔを正確に検出することができる。
【００２６】
本実施例では、ダイクロイックミラー３０は、駆動ミラー４０からの反射光を第１の波の第１反射光と第２波長の第２反射光に分岐する。第１検出部１６０は第１反射光を受光し、第２検出部２６０は第２反射光を受光する。このような構成により、遠距離の対象物との距離を計測するために出射光の強度を強くし、光学装置１の内部に迷光が発生した場合であっても、迷光に影響されることなく、近距離から遠距離の対象物までの距離を良好に計測できる。
【００２７】
また、第１検出部１６０の受光光路と第２検出部２６０の受光光路を駆動ミラー４０の光射出側において一致させることで、各検出部により検出される際の対象物の向きを完全に一致させることができる。そのため、各波長での受光部のダイナミックレンジを特定の距離に対応させることで良好に距離を計測できる。
【００２８】
また、波長に応じて計測する対象物の距離を割り振ることで、単一波長の光源を使って対象物の距離を計測する場合よりも光源の出力を下げることができるため、人眼への影響を抑えることができ、安全かつ正確に対象物の距離を計測することができる。
【実施例２】
【００２９】
図５は、本実施例の光学装置２の概要図である。本実施例では、実施例１に対して、駆動ミラー４０の光源側の素子がダイクロイックミラー３０から光路分岐部２０に変更されている。
【００３０】
図６は、第１光源部１１０からの照明光路と、第１検出部１６０の受光光路の説明図である。図６（ａ）は、第１照明光が、ダイクロイックミラー３１を透過し、光路分岐部２０を通過し、駆動ミラー４０で走査されながら反射し、変倍光学系５０で光学的に変倍されて、光学装置１から距離Ｔだけ離れている対象物ＯＢＪを照明する様子を表している。図６（ｂ）は、対象物ＯＢＪからの反射光、または散乱光が、変倍光学系５０を通り、駆動ミラー４０で反射し、光路分岐部２０で反射し、ダイクロイックミラー（波長分離部）３２を透過し、第２検出部１６０に集光される様子を表している。
【００３１】
図７は、第２光源部２１０からの照明光路と、第２検出部２６０の受光光路の説明図である。図７（ａ）は、第２照明光が、ダイクロイックミラー３１で反射し、光路分岐部２０を通過し、駆動ミラー４０で走査されながら反射し、変倍光学系５０で光学的に変倍されて、対象物ＯＢＪを照明する様子を表している。図７（ｂ）は、対象物ＯＢＪからの反射光、または散乱光が、変倍光学系５０を通り、駆動ミラー４０で反射し、光路分岐部２０で反射し、ダイクロイックミラー３２で反射し、第２検出部２６０に集光される様子を表している。
【００３２】
本実施例では、光路分岐部２０により照明光路と受光光路を分岐させた後、ダイクロイックミラー３２が駆動ミラー４０からの反射光を第１の波の第１反射光と第２波長の第２反射光に分岐する。照明光路と受光光路が重なる部分で光学素子が一つ減っているため、照明時に光学素子面で反射、または散乱する迷光が減るため、対象物の距離の計測精度を向上させることができる。
【実施例３】
【００３３】
図８は、本実施例の光学装置３の概要図である。本実施例では、実施例２に対して、第１光源部１１０からの照明光路と第２光源部２１０からの照明光路が一致していない点が異なる。ただし、第１光源部１１０からの照明光路と第１検出部１６０および第２検出部２６０の受光光路は、駆動ミラー４０の光射出側において一致している。
【００３４】
端面ＧＰは、第１光源部１１０からの第１照明光を用いて対象物の距離を計測する際に、迷光で計測が難しい距離の端面である。端面ＧＰより遠い距離の対象物を計測する場合、第１検出部１６０は迷光があっても対象物からの反射光を検出し、対象物までの距離を精度良く計測できる。第２光源部２１０は、光学装置３から端面ＧＰまでの領域を照明する。
【００３５】
図９は、端面ＧＰに対象物ＯＢＪがある場合の第１検出部１６０と第２検出部２６０で受光される迷光および対象物からの反射光の関係を表す図である。第１検出部１６０は、光学装置１の内部で発生した迷光の信号１６０ｇを検出し、信号１６０ｇがリセットされると同時に対象物ＯＢＪからの反射光の信号１６０ｔを検出する。第２検出部２６０は、受光光路が照明光路と一致していないため、迷光を検出しないが、対象物ＯＢＪからの反射光の信号２６０ｔを検出する。光学装置１内には信号２６０ｔが信号１６０ｔと同じタイミングｔ４で検出されるように、図示の遅延光路が設けられ、第２光源部２１０から対象物ＯＢＪまでの光路長が第１光源部１１０から対象物ＯＢＪまでの光路長と同等になるよう調整されている。
【００３６】
本実施例のように、同軸系と非同軸系の構成を用いた場合でもダイクロイックミラー３２により駆動ミラー４０からの反射光を第１波長の第１反射光と第２波長の第２反射光に分岐することで、近距離から遠距離の対象物までの距離を良好に計測できる。また、本実施例では、対象物の照明される向きが異なるため、２つの光源の光が同時に人眼に入ったとしても、網膜上では異なる位置を照明することになるので、被ばく量が分散し、人眼への影響を小さくできる。
【００３７】
以上説明したように、本発明は、遠距離の対象物までの距離を計測するために同軸系の光学系を用いるとともに、対象物からの反射光を異なる波長の光に分岐することで、迷光の影響を受けずに、近距離から遠距離の対象物までの距離を良好に計測できる。また、本発明は、光学装置の内部で発生した迷光に限らず、光学装置のごく近傍に対象物があった場合でも応用できる。例えば、装置をカバーするガラスが光学装置の射出面のごく近傍にあった場合、近距離計測用の受光光路で反射光を受光することで、信号飽和することなく信号処理できる。
［車載システム］
図１０は、本実施形態に係る光学装置１及びそれを備える車載システム（運転支援装置）１０００の構成図である。車載システム１０００は、自動車（車両）等の移動可能な移動体（移動装置）により保持され、光学装置１により取得した車両の周囲の障害物や歩行者などの対象物の距離情報に基づいて、車両の運転（操縦）を支援するための装置である。図１１は、車載システム１０００を含む車両５００の模式図である。図１１においては、光学装置１の測距範囲（検出範囲）を車両５００の前方に設定した場合を示しているが、測距範囲を車両５００の後方や側方などに設定してもよい。
【００３８】
図１０に示すように、車載システム１０００は、光学装置１と、車両情報取得装置２００と、制御装置（ＥＣＵ：エレクトロニックコントロールユニット）３００と、警告装置（警告部）４００とを備える。車載システム１０００において、光学装置１が備える制御部６０は、距離取得部（取得部）及び衝突判定部（判定部）としての機能を有する。ただし、必要に応じて、車載システム１０００において制御部６０とは別体の距離取得部や衝突判定部を設けてもよく、夫々を光学装置１の外部（例えば車両５００の内部）に設けてもよい。あるいは、制御装置３００を制御部６０として用いてもよい。
【００３９】
図１２は、本実施形態に係る車載システム１０００の動作例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って車載システム１０００の動作を説明する。
【００４０】
まず、ステップＳ１では、光学装置１の光源部により車両の周囲の対象物を照明し、対象物からの反射光を受光することで受光素子が出力する信号に基づいて、制御部６０により対象物の距離情報を取得する。また、ステップＳ２では、車両情報取得装置２００により車両の車速、ヨーレート、舵角などを含む車両情報の取得を行う。そして、ステップＳ３では、制御部６０によって、ステップＳ１で取得された距離情報やステップＳ２で取得された車両情報を用いて、対象物までの距離が予め設定された設定距離の範囲内に含まれるか否かの判定を行う。
【００４１】
これにより、車両の周囲の設定距離内に対象物が存在するか否かを判定し、車両と対象物との衝突可能性を判定することができる。なお、ステップＳ１及びＳ２は、上記の順番とは逆の順番で行われてもよいし、互いに並列して処理を行われてもよい。制御部６０は、設定距離内に対象物が存在する場合は「衝突可能性あり」と判定し（ステップＳ４）、設定距離内に対象物が存在しない場合は「衝突可能性なし」と判定する（ステップＳ５）。
【００４２】
次に、制御部６０は、「衝突可能性あり」と判定した場合、その判定結果を制御装置３００や警告装置４００に対して通知（送信）する。このとき、制御装置３００は制御部６０での判定結果に基づいて車両を制御し（ステップＳ６）、警告装置４００は制御部６０での判定結果に基づいて車両のユーザ（運転者）への警告を行う（ステップＳ７）。なお、判定結果の通知は、制御装置３００及び警告装置４００の少なくとも一方に対して行えばよい。
【００４３】
制御装置３００は、車両の駆動部（エンジンやモータなど）に対して制御信号を出力することで、車両の移動を制御することができる。例えば、車両においてブレーキをかける、アクセルを戻す、ハンドルを切る、各輪に制動力を発生させる制御信号を生成してエンジンやモータの出力を抑制するなどの制御を行う。また、警告装置４００は、運転者に対して、例えば警告音を発する、カーナビゲーションシステムなどの画面に警告情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与えるなどの警告を行う。
【００４４】
以上、本実施形態に係る車載システム１０００によれば、上記の処理により対象物の検出及び測距を行うことができ、車両と対象物との衝突を回避することが可能になる。特に、上述した各実施例に係る光学装置１を車載システム１０００に適用することで、高い測距精度を実現することができるため、対象物の検出及び衝突判定を高精度に行うことが可能になる。
【００４５】
なお、本実施形態では、車載システム１０００を運転支援（衝突被害軽減）に適用したが、これに限らず、車載システム１０００をクルーズコントロール（全車速追従機能付を含む）や自動運転などに適用してもよい。また、車載システム１０００は、自動車等の車両に限らず、例えば船舶や航空機、産業用ロボットなどの移動体に適用することができる。また、移動体に限らず、高度道路交通システム（ＩＴＳ）や監視システム等の物体認識を利用する種々の機器に適用することができる。
【００４６】
また、車載システム１０００や移動装置５００は、万が一移動装置５００が障害物に衝突した場合に、その旨を車載システムの製造元（メーカー）や移動装置の販売元（ディーラー）などに通知するための通知装置（通知部）を備えていてもよい。例えば、通知装置としては、移動装置５００と障害物との衝突に関する情報（衝突情報）を予め設定された外部の通知先に対して電子メールなどによって送信するもの採用することができる。
【００４７】
このように、通知装置によって衝突情報を自動通知する構成を採ることにより、衝突が生じた後に点検や修理などの対応を速やかに行うことができる。なお、衝突情報の通知先は、保険会社、医療機関、警察などや、ユーザーが設定した任意のものであってもよい。また、衝突情報に限らず、各部の故障情報や消耗品の消耗情報を通知先に通知するように通知装置を構成してもよい。衝突の有無の検知については、上述した受光部からの出力に基づいて取得された距離情報を用いて行ってもよいし、他の検知部（センサ）によって行ってもよい。
【００４８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２，３        光学装置
２０，２１，２２  光路分岐部（分岐部）
３０，３２        ダイクロイックミラー（分岐部）
４０              走査ミラー（偏向部）
１６０            第１検出部（第１受光部）
２６０            第２検出部（第２受光部）
１０００          対象物（物体）
【図１】
2020204593.tif 000003
【図２】
2020204593.tif 000004
【図３】
2020204593.tif 000005
【図４】
2020204593.tif 000006
【図５】
2020204593.tif 000007
【図６】
2020204593.tif 000008
【図７】
2020204593.tif 000009
【図８】
2020204593.tif 000010
【図９】
2020204593.tif 000011
【図１０】
2020204593.tif 000012
【図１１】
2020204593.tif 000013
【図１２】
2020204593.tif 000014