(57)【要約】【課題】電動機の一回転周期において、所望の回転角または所望の回転角範囲における単位時間当たりの回転角の変化量を変更すること。【解決手段】電動機２０の制御装置１００は、電動機２０の回転角を検出する回転角検出部１２と、回転角検出部１２により検出された回転角に応じて電動機２０の単位時間当たりの回転角の変化量を制御する制御部１０とを備える。制御部１０は、電動機２０の一回転周期において、第１の回転角範囲における変化量を、第１の回転角範囲以外の第２の回転角範囲における変化量とは異ならせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機（２０）の制御装置（１００）であって、
前記電動機の回転角を検出する回転角検出部（１２）と、
前記回転角検出部により検出された前記回転角に応じて前記電動機の単位時間当たりの回転角の変化量を制御する制御部（１０）であって、前記電動機の一回転周期において、第１の回転角範囲における前記変化量を、前記第１の回転角範囲以外の第２の回転角範囲における前記変化量とは異ならせる制御部（１０）と、を備える電動機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、前記第１の回転角範囲における前記変化量を前記第２の回転角範囲における前記変化量よりも小さくする、電動機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、前記電動機に対する回転速度指令値を変更することによって前記変化量を制御し、前記第１の回転角範囲における前記回転速度を、前記第２の回転角範囲における前記回転速度とは異ならせるまたは前記第２の回転角範囲における前記回転速度よりも低くする、電動機の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部はさらに、前記第１の回転角範囲における注目回転角または注目回転角範囲を決定し、前記注目回転角または前記注目回転角範囲における前記回転速度をさらに異ならせるまたは低くする、電動機の制御装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部は、前記電動機の位置を指示することによって前記変化量を制御し、前記第１の回転角範囲における前記位置の変位量を、前記第２の回転角範囲における前記位置の変位量とは異ならせるまたは前記第２の回転角範囲における前記位置の変位量よりも小さくする、電動機の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の電動機の制御装置において、
前記制御部はさらに、前記第１の回転角範囲における注目回転角または注目回転角範囲を決定し、前記注目回転角または前記注目回転角範囲における前記位置の変化量をさらに異ならせるまたは小さくする、電動機の制御装置。
【請求項７】
物体検出装置（３００）であって、
請求項１から６のいずれか一項に記載の電動機の制御装置（１００）と、
前記電動機によって回転駆動される物体検出部（３２、３４、３６）であって、電波またはレーザ光線を用いて物体を検出する物体検出部と、
を備える物体検出装置。
【請求項８】
電動機の制御方法であって、
前記電動機の回転角を検出し、
前記検出された前記回転角に応じて、前記電動機の一回転周期において、第１の回転角範囲における前記電動機の単位時間当たりの回転角の変化量を、前記第１の回転角範囲以外の第２の回転角範囲における前記変化量とは異ならせること、を備える電動機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は電動機の制御装置および制御方法、並びに当該電動機の制御装置を備える物体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機の一端に多面鏡を備える光偏向噐において電動機を一定速度で制御する速度制御装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０５２４９号公報
【０００４】
しかしながら、例えば、電動機によって多面体を回転させることで測距を行う測距装置において、電動機が一定速度で回転駆動される場合、所望する回転角における絶対的な測距精度、すなわち、ＳＮ比の向上を図ることができない。また、電動機により回転体が回転駆動され各種処理を実行する装置において、所望する回転角または所望の回転角範囲に対する処理精度を他の回転角または回転角範囲における処理精度よりも向上させることもできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、電動機の一回転周期において、所望の回転角または所望の回転角範囲における単位時間当たりの回転角の変化量を変更することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、以下の態様として実現することが可能である。
【０００７】
第１の態様は、電動機の制御装置を提供する。第１の態様に係る電動機の制御装置は、前記電動機の回転角を検出する回転角検出部と、前記回転角検出部により検出された前記回転角に応じて前記電動機の単位時間当たりの回転角の変化量を制御する制御部であって、前記電動機の一回転周期において、第１の回転角範囲における前記変化量を、前記第１の回転角範囲以外の第２の回転角範囲における前記変化量とは異ならせる制御部と、を備える。
【０００８】
第１の態様係る電動機の制御装置によれば、電動機の一回転周期において、所望の回転角または所望の回転角範囲における単位時間当たりの回転角の変化量を変更することができる。
【０００９】
第２の態様は、電動機の制御方法を提供する。第２に態様に係る電動機の制御方法は、前記電動機の回転角を検出し、前記検出された前記回転角に応じて、前記電動機の一回転周期において、第１の回転角範囲における前記電動機の単位時間当たりの回転角の変化量を、前記第１の回転角範囲以外の第２の回転角範囲における前記変化量とは異ならせること、を備える。
【００１０】
第２の態様係る電動機の制御方法によれば、電動機の一回転周期において、所望の回転角または所望の回転角範囲における単位時間当たりの回転角の変化量を変更することができる。なお、本開示は、電動機の制御方法プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施形態に係る電動機の制御装置および物体検出装置の一例を示す説明図。
【図２】第１の実施形態に係る電動機の制御装置により実行される電動機の回転角制御処理の処理フローを示すフローチャート。
【図３】第１の実施形態における回転速度指令値と電動機の方位角との関係を示す説明図。
【図４】第１の実施形態に係る電動機の制御装置によって実現されるＳ／Ｎ特性を示す説明図。
【図５】第１の実施形態に係る電動機の制御装置により実行される他の電動機の回転角制御処理の処理フローを示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態に係る電動機の制御装置から出力される回転速度指令値の一例を示す説明図。
【図７】第１の実施形態に係る電動機の制御装置から出力される回転速度指令値の一例を示す説明図。
【図８】第１の実施形態に係る電動機の制御装置から出力される回転速度指令値の一例を示す説明図。
【図９】第２の実施形態における方位角指令値と従来における方位角指令値とを対比して示す説明図。
【図１０】比較例としての発光タイミングと方位角との関係を示す説明図。
【図１１】第３の実施形態における発光タイミングと方位角との関係を示す説明図。
【図１２】第４の実施形態における方位角位置指令値と時間との関係を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示に係る電動機の制御装置、制御方法、並びに物体検出装置について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。
【００１３】
第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００は、一例として、物体検出装置３００に搭載されて用いられる。制御装置１００は、少なくとも制御部１０および回転角センサ１２を備えていれば良い。物体検出装置３００は、例えば、Ｌｉｄａｒ（Light Detection and Ranging）であり、電動機２０、電動機ドライバ２１、発光部３２、受光部３６および回転体３４を備えている。なお、電動機２０および制御装置１００の搭載対象は、物体検出装置３００に限られず、所望の回転角範囲に対して他の回転角範囲よりもＳ／Ｎの向上が求められる装置、例えば、光を照射する光照射装置、薬剤等を噴霧する噴霧装置、撮像装置であっても良い。
【００１４】
制御部１０は、演算部、記憶部および入出力部を備えるマイクロプロセッサであり、記憶部に格納されている各種プログラムを記憶部において展開して実行することによって、回転角センサ１２により検出された回転角に応じて電動機２０の単位時間当たりの回転角の変化量を制御する。より具体的には、制御部１０は、回転制御信号によって電動機２０の回転速度または位置を制御することによって、回転角の変化量を制御し、さらには、図３に示すように、電動機２０の一回転周期において、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を第１の回転角範囲Ｒａ１以外の回転角範囲である第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量よりも小さく制御する。この結果、回転角の変化量を変更しない従来と比較して第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳＮ比を向上させることができる。第１の実施形態において、第１の回転角範囲Ｒａ１は、物体検出装置３００における物体検出の精度を向上させたい注目領域に相当する。なお、第１の実施形態において、電動機２０は、物体検出装置３００における回転体３４の駆動手段として用いられ、物体の検出方位が検出されることになるので、以下では、回転角を方位角とも呼ぶ。制御部１０はさらに、発光部３２から出力される照射光の発光タイミングを制御し、照射光が物体に当たり反射光として受光部３６によって受光されるまで時間を用いて反射した物体までの距離を算出する。制御部１０は、回転角センサ１２、電動機ドライバ２１、発光部３２および受光部３６と信号線で接続されており、回転角センサ１２および受光部３６からは検出信号を受信し、電動機ドライバ２１および発光部３２に対して制御信号を送信する。
【００１５】
回転角センサ１２は、電動機２０の回転角を検出するための回転角検出部である。回転角センサ１２は、例えば、回転角を絶対値として、すなわち、回転角度値として出力するセンサであり、あるいは、回転角をカウント値として、すなわち、検出歯や検出孔の検出を電圧値または電流値として出力するセンサである。回転角センサ１２としては、電動機２０の回転角を正確且つ迅速に検出できるセンサであることが望ましく、例えば、回転ディスクに刻まれた目盛りを光学的に読み取り、検出角度値を出力可能なロータリエンコーダーが用いられ得る。電動機２０の回転角の検出は、電動機２０の位置、または、回転位置の検出と呼ぶこともできる。回転角センサ１２としては、この他にも、例えば、ホール素子センサ、レゾルバが用いられ得る。
【００１６】
電動機２０は、出力軸の端部に回転体３４を備え、回転体３４を回転駆動する。電動機２０は、制御部１０からの回転制御信号を受けた電動機ドライバ２１によって回転速度、位置が制御される。電動機２０としては、ブラシモータを始めとする種々の電動機を用いることができるが、回転角による瞬時トルクの制御が容易であるブラシレスモータを用いることが望ましい。
【００１７】
第１の実施形態において、発光部３２、受光部３６および回転体３４によって、物体検出部が構成される。発光部３２は、例えば、レーザダイオードを光源として備え赤外レーザ光を照射する。発光部３２は、図示しない光源ドライバを備えており、制御部１０から入力される発光制御信号に応じた発光パターンにてレーザダイオードを駆動して、レーザ光を照射する。発光部３２を構成する光源は１つでも良く複数であっても良い。
【００１８】
受光部３６は、例えば、１または複数のフォトダイオードを受光素子または受光素子アレイとして備える。受光部３６は、各受光素子に入射された入射光量に応じた電流を電圧に変換して受光信号として制御部１０へ出力する。
【００１９】
回転体３４は、例えば、一面体またはポリゴンミラー等の多面体の鏡を備え、電動機２０によって回転駆動される。回転体３４の回転軸に沿って発光部３２および受光部３６が配置されることによって、発光部３２から照射されたレーザ光は、鏡を介して、例えば、水平方向の３６０°の方位角にわたり物体を走査するために照射される。物体によって反射されたレーザ光は、照射光と同一の光経路を通り、鏡を介して受光部３６に入射される。この結果、３６０°の方位角にわたって、物体を検出するための走査が可能となる。発光部３２として複数の光源が備えられている場合、あるいは、回転体３４が備える鏡または別体の鏡が垂直方向へ揺動する場合あるいはポリゴンミラーである場合には、水平方向への線としての走査のみならず、垂直方向を含む面としての走査が可能となる。また、発光部３２および受光部３６は鏡と共に回転体３４に搭載され、回転体３４と共に回転しても良く、回転体３４とは別体であっても良い。さらに、回転体３４は、鏡を備えることなく、アレイ状に配置された複数の発光部３２と受光部３６とを備え、レーザ光を外界に対して直接照射し、反射光を直接受光する構成を備えていても良い。なお、物体検出装置３００としての走査範囲、走査回転角、すなわち、物体検出部によって実行されるレーザ光の照射を伴う走査実行範囲は、３６０°でなくてもよく、１８０°以上や１８０°未満といった走査範囲であっても良い。但し、この場合であっても、回転体３４は回転駆動される。
【００２０】
図２を参照して、電動機の制御装置１００、より具体的には、制御部１０によって実行される電動機２０の回転制御処理について説明する。第１の実施形態における電動機２０の回転制御処理では、回転制御信号によって回転速度を制御することによって、回転角センサ１２により検出された回転角に応じて電動機２０の単位時間当たりの回転角の変化量を制御する。図２に示す処理フローは、例えば、電動機２０が起動された後、予め定められた間隔、例えば、数msec単位で繰り返し実行される。電動機２０が物体検出装置３００の駆動部として用いられる場合であって、物体検出装置３００が車両に搭載されている場合には、車両のシステムが起動された後、システムが終了されるまでの期間、あるいは、物体検出装置３００の作動スイッチがオンされている期間、予め定められた間隔、例えば、数msec単位で繰り返し実行される。
【００２１】
制御部１０は、回転角センサ１２から入力される回転角信号を用いて方位角θを取得する（ステップＳ１００）。制御部１０は、回転角信号が絶対値信号である場合には、回転角信号によって示される回転角、または、回転位置を電動機２０の方位角θとして取得し、回転角信号がカウント信号である場合には、基準回転角または基準位置に対して加算すすることによって、電動機２０の方位角θを取得する。
【００２２】
制御部１０は、取得した方位角θに応じた回転速度指令値ｘを取得する（ステップＳ１０２）。回転速度指令値ｘは、例えば、制御部１０が以下の関数を演算することによって算出され、取得される。
θ＊＝ｍｏｄ(θ，２π)と規定すると、回転速度指令値ｘは、θ＊を変数とする関数ｆ(θ＊)  、すなわち、ｘ＝ｆ(θ＊)と定義できる。なお、θ：検出された電動機２０の回転角である。
【００２３】
制御部１０は取得された回転速度指令値ｘを指示する回転制御信号を電動機ドライバ２１に対して出力して（ステップＳ１０４）、本処理ルーチンを終了する。電動機ドライバ２１は、入力された回転速度指令値ｘに応じた電流値または電圧値を電動機２０に供給して電動機２０の回転速度Ｎ（ｒｐｍ）を制御する。
【００２４】
上記関数を用いて、電動機ドライバ２１に対して回転速度指令値ｘを指示する回転制御信号が出力された場合における電動機２０の動作特性について図３を用いて説明する。図３において実線で示す特性線Ｌ１は回転制御信号を示し、破線で示す特性線Ｌ２は電動機２０の実際の回転角、すなわち方位角を示す。電動機２０の方位角θ＝第１の判定方位角θａとなると、回転速度指令値ｘは電動機２０の回転速度Ｎを通常回転速度Ｎ１から低減回転速度Ｎ２に向かって低減させる値を取る。方位角θ＝第２の判定方位角θｂを超えると、回転速度指令値ｘは電動機２０の回転速度Ｎを低減回転速度Ｎ２から通常回転速度Ｎ１に向かって増大させる値を取る。電動機２０の実際の方位角θはタイムラグを有するものの、回転制御信号に追随して変化する。
【００２５】
図４を参照して、電動機２０の回転角の変化量を変更させることによって得られる、物体検出装置３００としての技術上の利点について説明する。上述のように、電動機２０の一回転周期において、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を第１の回転角範囲Ｒａ１以外の第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量よりも小さく制御すると、回転角の変化量を変更しない従来と比較して第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳＮ比を向上させることができる。図４において、実線で示す特性線Ｌ３は第１の実施形態におけるＳ／Ｎ特性、破線で示す特性線Ｌ４は従来例、すなわち、電動機２０の回転角の変化量を変更しない場合のＳ／Ｎ特性を示す。また、図４に示すＳ／Ｎ特性は、Ｓ／Ｎ∝(ｘ)−０.５の関係が成立する系における特性である。図４に示すように、第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎを回転角の変化量を変化させない場合と比較して向上させることができる。したがって、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎ特性を絶対的に向上させることができる。また、第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎを第２の回転角範囲Ｒａ２におけるＳ／Ｎよりも向上させることが可能となり、必要とされる回転角範囲におけるＳ／Ｎ特性を向上させつつ、不要な回転角範囲におけるＳ／Ｎ特性を低減することができる。
【００２６】
以上説明した第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、電動機２０の一回転周期において、電動機２０の回転角に応じて、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を、第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量とは異ならせることができる。すなわち、第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転速度Ｎを第２の回転角範囲Ｒａ２における電動機２０の回転速度Ｎよりも低くすることによって、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を小さくすることができる。電動機の制御装置１００が物体検出装置３００の検出部の駆動部として用いられる場合、第１の回転角範囲Ｒａ１は、物体検出装置３００における物体検出の精度を向上させたい注目領域に相当する。したがって、第１の実施形態に係る物体検出装置３００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１における検出時間や積分時間を確保し、検出解像度を向上させることが可能となり、また、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎ特性を第２の回転角範囲Ｒａ２におけるＳ／Ｎ特性に対して絶対的に向上させることができる。なお、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量は、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転速度Ｎを第２の回転角範囲Ｒａ２における電動機２０の回転速度Ｎよりも高くすることによって、第２の回転角範囲Ｒａ２よりも大きくされても良い。例えば、検出対象の位置変動が速い場合に、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転速度Ｎを増大させることによって、速い位置変動に起因する精度低下を抑制または防止することができる。
【００２７】
上述の第１の実施形態においては、関数を用いて演算によって回転速度指令値ｘが取得された。これに対して、図５に示すように、予め用意された通常回転速度指令値および低減回転速度指令値を用いて電動機２０における回転速度Ｎが制御されても良い。図５に示す処理フローは、図２に示す処理フローと同様の条件で実行される。
【００２８】
制御部１０は、回転角センサ１２から入力される回転角信号を用いて方位角θを取得する（ステップＳ２００）。制御部１０は、取得した方位角θが第１の判定方位角θａ以上であり、第２の判定方位角θｂ以下であるか、すなわち、θａ≦θ≦θｂの関係を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。第１の判定方位角θａは、第１の回転角範囲Ｒａ１の開始方位角であり、第２の判定方位角θｂは、第１の回転角範囲Ｒａ１の終了方位角である。
【００２９】
制御部１０は、取得した方位角θがθａ≦θ≦θｂの関係を満たすと判定する場合には（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、回転速度指令値ｘを低減回転速度Ｎ２に設定し（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０８に移行する。この実施形態では、図６および図７に示すように、電動機２０の回転速度Ｎを指示する回転速度指令値ｘとして、通常時における通常回転速度Ｎ１を指示する指令値と、低減時における低減回転速度Ｎ２を指示する指令値とが予め用意されマップに格納されていても良く、あるいは、図６および図７に示す回転速度指令値ｘを演算結果として出力する不連続関数が用いられても良い。図６の例では、第１の回転角範囲Ｒａ１と第２の回転角範囲Ｒａ２とは共に同一範囲であり、図７の例では、第１の回転角範囲Ｒａ１は第２の回転角範囲Ｒａ２よりも狭く規定されている。なお、通常回転速度Ｎ１＞低減回転速度Ｎ２である。また、回転速度指令値ｘの最大値、すなわち、通常回転速度Ｎ１と最小値、すなわち、低減回転速度Ｎ２との差は少なくとも２倍以上、換言すれば、通常回転速度Ｎ１に対して低減回転速度Ｎ２は１／２以下の速度として、十分な検出時間、測定時間を確保することが望ましい。さらに、検出時間の遅延を回避するためには、回転速度指令値ｘが最小値となる回転角範囲は０．５π[ｒａｄ]以下であることが望ましい。
【００３０】
制御部１０は、取得した方位角θがθａ≦θ≦θｂの関係を満たさないと判定する場合には（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、回転速度指令値ｘを通常回転速度Ｎ１に設定して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０８に移行する。
【００３１】
回転速度指令値ｘとして、不連続な通常回転速度Ｎ１および低減回転速度Ｎ２が用いられる場合には、回転速度指令値ｘが不連続、すなわち、ステップ状に変化するので、メリハリのあるＳ／Ｎ配分を実現することができる。図７に示すように、注目領域が狭い場合には、第１の回転角範囲Ｒａ１を狭く設定することによって、より高速な通常回転速度Ｎ１の回転範囲を増大させ、電動機２０の平均回転速度を増大させ、フレームレートを向上させることができる。なお、不連続関数を用いる際における大きな速度変化率に起因する大きな加減速や、たわみの発生を低減するために、図８に示すようなサイン波を示す関数が用いられても良い。
【００３２】
第２の実施形態：
第１の実施形態においては、電動機２０の回転速度Ｎを制御することによって、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量が、第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量よりも小さくされた。第２の実施形態においては、電動機２０の位置を制御することによって、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量が、第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量よりも小さくされる。なお、電動機の制御装置１００および物体検出装置３００の構成は、第１の実施形態と同様であるから、同一の符号を付して各構成の説明は省略する。
【００３３】
第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００、より具体的には、制御部１０によって実行される電動機２０の回転制御処理は、図２に示す処理フローにおいて、ステップＳ１０２における回転速度指令値ｘに代えて、方位角位置指令値θｉｎを用いる点において相違し、他のステップは同様であるから同一のステップ番号を付して詳細な説明は省略する。また、第２の実施形態における処理フローの実行条件は図２に示す処理フローにおける実行条件と同様である。なお、方位角位置指令値は回転角位置指令値と同義である。
【００３４】
制御部１０は、回転角センサ１２から入力される回転角信号を用いて方位角θを取得する（ステップＳ１００）。制御部１０は、取得した方位角θに応じた方位角位置指令値θｉｎを取得する。方位角位置指令値θｉｎは、例えば、制御部１０が以下の関数を演算することによって算出され、取得される。従来の方位角位置制御においては、方位角位置指令値θｉｎは、時間ｔの一次関数であり、例えば、θｉｎ＝ａ・ｔ＋ｂ（但し、ａ、ｂは定数）として定義されていた。これに対して、第２の実施形態においては、方位角位置指令値θｉｎを時間ｔに対する高次関数として定義する。なお、関数ｆ(ｔ)は時間Ｔｏ[ｓｅｃ]の周期に対して出力２π[ｒａｄ]の周期となる関数であり、
ｔ＊＝ｍｏｄ(ｔ，Ｔｏ)、かつ、θｉｎ＊(ｔ)＝ｍｏｄ(θｉｎ(ｔ)，２π)の場合に、方位角位置指令値θｉｎは、θｉｎ＊(ｔ)＝ｆ(ｔ＊)と定義できる。但し、θｉｎ＊＝０におけるＳ／Ｎを最も上げる条件の場合、
｜(ｄθｉｎ＊(ｔ)／ｄｔ)｜＝ｍｉｎ（ｄθｉｎ＊(ｔ)／ｄｔ）  (θｉｎ＊＝０)、である。
【００３５】
制御部１０は取得された方位角位置指令値θｉｎを指示する回転制御信号を電動機ドライバ２１に対して出力して（ステップＳ１０４）、本処理ルーチンを終了する。電動機ドライバ２１は、入力された方位角位置指令値θｉｎに応じた電流値または電圧値を電動機２０に供給して電動機２０の回転位置θ（ｒａｄ）を制御する。
【００３６】
上記関数を用いて、電動機ドライバ２１に対して方位角位置指令値θｉｎを指示する回転制御信号が出力された場合における電動機２０の動作特性について図９を用いて説明する。図９において実線で示す特性線Ｌ５は第２の実施形態における回転制御信号を示し、破線で示す特性線Ｌ６は従来における回転制御信号を示す。一次関数を用いて算出された方位角位置指令値を示す特性線Ｌ６によれば、全ての方位角において位置変化量は同一である。これに対して、第２の実施形態により高次関数を用いて算出された方位角位置指令値を示す特性線Ｌ５によれば、θｉｎ＊＝０における位置変化量が最小となり、また、既述の第１の回転角範囲Ｒａ１に対応する方位角における位置変化量は、第２の回転角範囲Ｒａ２に対応する方位角における位置変化量よりも小さい。第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎを回転角の変化量を変化させない場合と比較して向上させることができる。したがって、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎ特性を絶対的に向上させることができる。また、第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１におけるＳ／Ｎを第２の回転角範囲Ｒａ２におけるＳ／Ｎよりも向上させることが可能となり、必要とされる回転角範囲におけるＳ／Ｎ特性を向上させつつ、不要な回転角範囲におけるＳ／Ｎ特性を低減することができる。
【００３７】
以上説明した第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、電動機２０の一回転周期において、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を、第２の回転角範囲Ｒａ２における回転角の変化量とは異ならせることができる。すなわち、第１の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転位置θの変位量、すなわち、時間変化量を第２の回転角範囲Ｒａ２における電動機２０の回転位置θの変位量よりも小さくすることによって、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量を小さくすることができる。第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００によれば、各時間ｔにおける電動機２０の回転位置が明確であり、電動機２０の回転位置制御が容易であるという技術的利点がある。この結果、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転角の変化量を、第２の回転角範囲Ｒａ２における変化量よりも小さくすることがより容易となる。また、第２の実施形態に係る電動機の制御装置１００が物体検出装置３００の検出部の駆動部として用いられる場合、第１の実施形態に係る物体検出装置３００と同様の技術的効果を得ることができる。また、方位角位置指令値θｉｎを導出するための関数の時間積分値、すなわち、速度の最大値と最小値との差は少なくとも２倍以上、換言すれば、最大速度に対して最小速度は１／２以下の速度として、十分な検出時間、測定時間を確保することが望ましい。さらに、検出時間の遅延を回避するためには、方位角位置指令値θｉｎを導出するための関数の時間積分値が最小値となる回転角範囲は０．５π[ｒａｄ]以下であることが望ましい。なお、第１の回転角範囲Ｒａ１における回転角の変化量は、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転位置θの変化量を第２の回転角範囲Ｒａ２における電動機２０の回転位置θの変化量よりも大きくすることによって、第２の回転角範囲Ｒａ２よりも大きくされても良い。例えば、検出対象の位置変動が速い場合に、第１の回転角範囲Ｒａ１における電動機２０の回転位置θの変化量を大きくさせることによって、速い位置変動に起因する精度低下を抑制または防止することができる。
【００３８】
第３の実施形態：
上記電動機の制御装置１００を、物体検出装置３００に用いる際におけるその他の実施形態について説明する。第１および第２の実施形態に係る物体検出装置３００においては、電動機２０の回転角の変化量が変更されるので、図１０に示す一定の発光周期によって物体検出のための走査または距離測定が実行されても、所望の回転角範囲ＲａにおけるＳ／Ｎ特性の向上を図ることができる。図１０に示す一定の発光周期が採用される際、複数回の検出結果を１グループとし、その平均値を検出値として用いることが可能である。但し、この場合には、複数回の検出結果を取得している間にも電動機２０の方位角は変化するため、電動機２０の方位角に対する物体の検出精度、すなわち、電動機２０と物体の検出位置との対応精度は低下する。そこで、第３の実施形態においては、図１１に示すように、平均化の対象となる検出の実行間隔を短くする。この結果、電動機２０の方位角の取得精度を向上または取得精度の低下を抑制し、物体検出装置３００における物体の検出精度を向上させることができる。図１１の例では、単位時間内における計測の回数は同一なので、平均化により得られる検出値の取得頻度は維持される。
【００３９】
第４の実施形態：
第３の実施形態において、検出値を平均化により取得する場合の問題点並びに解決手段について説明した。第４の実施形態においては、さらに、図１２に示すように、検出値の平均化に要する時間の間、電動機２０の方位角の変化を止める、すなわち、任意の方位角に停止させる方位角位置指令値θｄを用いる。実際には、電動機２０は、慣性モーメントによって短時間の間に完全の停止することはないが、少なくとも方位角位置指令値θｄとして電動機２０を所望の方位角に停止させる指令値を出力することによって、方位角位置指令値θｄの特性に近似する電動機２０の方位角位置制御が実行され、物体の検出精度の向上を図ることができる。
【００４０】
その他の実施形態：
（１）上記実施形態において、物体検出装置３００として、レーザ光線を放射するＬｉｄａｒを例示として用いているが、電波を放射するレーダーに適用されても良い。レーダーにおいても走査が実行されており、上記実施形態において得られる技術的な利点を同様に享受することができる。
【００４１】
（２）上記各実施形態において、第１の回転角範囲Ｒａ１における注目回転角、すなわち、注目方位角を決定する手段が備えられ、注目方位角における回転速度指令値ｘを導出するための関数の出力値が最小となり、方位角位置指令値θｉｎを導出するための関数の時間積分値が最小となるように決定されても良い。この場合には、注目方位角における検出精度、あるいは、Ｓ／Ｎを最も高くすることができる。また、注目方位角としては、物体検出装置３００が車両に搭載される場合、例えば、通常時は車両前方方位、右左折には右左折方位が設定され、さらには、走行経路上に落下物が検出された場合には、落下物の方位が注目方位角に設定されても良い。これらの場合には、当該方位における物体検出がより有意であり、また、物体検出精度の向上は、運転支援処理の効果を向上させることができる。さらに、上記各実施形態においては、第１の回転角範囲Ｒａ１および第２の回転角範囲Ｒａ２とで電動機２０の回転角の変化量が変更されているが、第１の回転角範囲Ｒａ１においてさらに注目方位角を含む注目回転角範囲を決定し、第１の回転角範囲Ｒａ１における変化量を可変変化量としても良い。具体的には、制御部１０は、注目回転角範囲における変化量を第１の回転角範囲Ｒａ１における他の回転角範囲における変化量よりも小さく、すなわち、注目回転角範囲における回転速度を更に低く、あるいは、方位角位置の変化量をさらに小さくしても良い。この場合には、第１の回転角範囲Ｒａ１における物体検出精度を向上させることができると共に、特に注目回転角範囲における物体検出精度を更に向上させることができる。なお、注目回転角範囲における変化量は、第１の回転角範囲Ｒａ１における他の回転角範囲における変化量とは更に異なるように変更されても良く、上記に例において、制御部１０は、注目回転角範囲における変化量を第１の回転角範囲Ｒａ１における他の回転角範囲における変化量よりも大きく、すなわち、注目回転角範囲における回転速度を更に高く、あるいは、方位角位置の変化量をさらに大きくしても良い。
【００４２】
（３）上記各実施形態において、第１の回転角範囲Ｒａ１における発光間隔と第２の回転角範囲Ｒａ２における発光間隔は異なっていても良い。より望ましくは、第１の回転角範囲Ｒａ１における発光間隔を第２の回転角範囲Ｒａ２における発光間隔よりも短くして、検出解像度を向上させることが望ましい。
【００４３】
（４）上記各実施形態における制御部およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部およびその手法は、一つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【００４４】
以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…制御部、１２…回転角センサ、２０…電動機、２１…電動機ドライバ、３２…発光部、３４…回転体、３６…受光部、１００…電動機の制御装置、３００…物体検出装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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