(57)【要約】【課題】発光パワーが大きくパルス幅が短いレーザ光を生成することが可能でかつ低消費電力化および小型化が可能なレーザ光生成回路、それを備えたレーザレーダ装置およびそれを備えた乗り物を提供する。【解決手段】  直流電源ＰＳからインダクタＬ１に電流が供給され、インダクタＬ１に磁気エネルギーが蓄積される。インダクタＬ１の電流が目標値に達すると、インダクタＬ１に蓄積された磁気エネルギーにより放電コンデンサＣ３が充電される。放電コンデンサＣ３が予め定められた電圧値まで充電されたときに、インダクタＬ１が直流電源ＰＳから遮断される。その後、スイッチング素子Ｓ１がオンされる。それにより、放電コンデンサＣ３に蓄積された電荷の放電によりＬＤ７１にパルス状の電流が流れ、ＬＤ７１からパルス状のレーザ光が出射される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧を発生する電源と、
前記電源により発生される磁気エネルギーを蓄積するインダクタと、
前記インダクタに蓄積される磁気エネルギーにより充電されるコンデンサと、
前記コンデンサの放電電流によりレーザ光を発生するレーザダイオードと、
前記レーザダイオードと直列に設けられる第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子のオンおよびオフを制御する第１の制御回路と、
前記電源、前記インダクタおよび前記コンデンサにおける電流径路を切り替える切り替え回路とを備え、
前記切り替え回路は、前記電源から前記インダクタに電流を供給する第１の電流径路を形成した後、前記インダクタに蓄積された磁気エネルギーにより前記コンデンサを充電する第２の電流径路を形成し、前記コンデンサが予め定められた電圧値まで充電された状態で前記インダクタを前記電源から遮断し、
前記第１の制御回路は、前記切り替え回路により前記インダクタが前記電源から遮断された後に前記第１のスイッチング素子をオンさせる、レーザ光生成回路。
【請求項２】
前記レーザ光生成回路は、一定周期を有する発光トリガに応答して動作し、
前記切り替え回路は、
前記電源の一方の電極と前記インダクタの一端との間に接続される第２のスイッチング素子と、
前記インダクタの他端と接地電位との間に接続される第３のスイッチング素子と、
前記コンデンサの電圧を前記予め定められた電圧値以下に制限する電圧制限回路と、
前記発光トリガの各周期の第１のタイミングで前記第２のスイッチング素子をオンするとともに前記第３のスイッチング素子をオンし、前記電源から前記インダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに前記第３のスイッチング素子をオフし、前記コンデンサが前記予め定められた電圧値まで充電されて前記電圧制限回路により前記コンデンサの電圧が前記予め定められた電圧値に保持されている状態で前記第２のスイッチング素子をオフする第２の制御回路とを含み、
前記第１の電流径路は、前記電源から前記第２のスイッチング素子、前記インダクタおよび前記第３のスイッチング素子を経由して接地電位に電流が流れる径路であり、
前記第２の電流径路は、前記インダクタから前記コンデンサに電流が流れる径路である、請求項１記載のレーザ光生成回路。
【請求項３】
前記電圧制限回路は、
前記コンデンサが前記予め定められた電圧値まで充電されたときに前記コンデンサの電圧を前記予め定められた電圧値に保持する定電圧ダイオードを含み、
前記第２の制御回路は、
前記発光トリガの前記第１のタイミングで前記第３のスイッチング素子をオンし、前記電源から前記インダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに前記第３のスイッチング素子をオフする電流検出回路と、
前記第１のタイミングで前記第２のスイッチング素子をオンし、前記定電圧ダイオードにより前記コンデンサの電圧が前記予め定められた電圧値に保持されている状態で前記第２のスイッチング素子をオフする電圧検出回路とを含む、請求項２記載のレーザ光生成回路。
【請求項４】
前記第１の制御回路は、前記発光トリガの各周期の第２のタイミングで前記第１のスイッチング素子をオンするための駆動パルスを発生する、請求項２または３記載のレーザ光生成回路。
【請求項５】
前記第３のスイッチング素子は、前記発光トリガの各周期の前記第１のタイミングから第１の期間オン状態となり、残りの第２の期間オフ状態となり、
前記第２のスイッチング素子は、前記発光トリガの各周期の前記第１のタイミングから前記第１の期間よりも長い第３の期間オン状態となり、残りの第４の期間オフ状態となり、
前記第２のタイミングは前記第４の期間内に設定される、請求項２〜４のいずれかに記載のレーザ光生成回路。
【請求項６】
前記コンデンサの容量値は、前記レーザダイオードに流れる電流の半値幅が５ｎｓよりも以下になるように設定される、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザ光生成回路。
【請求項７】
検出対象物にパルス状のレーザ光を発射する送光装置と、
前記検出対象物からの反射光を受ける受光装置と、
前記受光装置により受光された反射光に基づいて前記検出対象物に関する情報を算出する算出部とを備え、
前記送光装置は、請求項１〜６のいずれかに記載のレーザ光生成回路を含む、レーザレーダ装置。
【請求項８】
本体部と、
前記本体部を移動させる駆動部と、
前記本体部に設けられる請求項７記載のレーザレーダ装置と、
前記レーザレーダ装置により得られる情報を乗員に報知する報知部とを備えた、輸送機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス状のレーザ光を生成するレーザ光生成回路およびそれを備えたレーザレーダ装置ならびにそのレーザレーダ装置を備えた輸送機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両から対象物までの距離を測定するために、種々の車両用のレーザレーダ装置が提案されている。レーザレーダ装置では、送光部から対象物に対してパルス状のレーザ光が発射され、対象物からの反射光が受光部で受光される。送光部によるレーザ光の発射から受光部による反射光の受光までに要した時間を測定することにより対象物までの距離が算出される。
【０００３】
送光部において、パルス状のレーザ光を生成するために、電源からスイッチング素子を通してレーザダイオードにパルス状の電流が供給される。この場合、スイッチング素子はパルス駆動される。また、従来の送光部では、レーザ光の発光パワーを安定に制御するために、一定の直流電圧を発生するスイッチングレギュレータを含むＤＣ−ＤＣコンバータ（直流−直流変換器）またはスイッチング電源が用いられる（特許文献１および２）。
【特許文献１】特開平６−３３４２４７号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のようなレーザレーダ装置を用いて遠距離にある対象物を検出する場合または反射率の小さい対象物を検出する場合には、発光パワーの大きいレーザ光を発射する必要がある。
【０００５】
一方、レーザレーダ装置から対象物までの距離が近い場合には、レーザ光のパルス幅が最小検出距離に相当する往復時間に比べて短くないと、発射されたレーザ光と反射光とを分離することができない。また、短い距離で隣り合う複数の対象物を検出する場合には、レーザ光のパルス幅が隣り合う対象物間の距離に相当する往復時間に比べて短くないと、複数の対象物からの反射光を互いに分離することができない。そのため、近距離にある対象物を検出する場合または短い距離で隣り合う複数の対象物を検出する場合には、レーザ光のパルス幅を短くする必要がある。
【０００６】
パルス幅の短いレーザ光を出射するためには、レーザダイオードに供給する電流のパルス幅を短くする必要がある。一方、発光パワーの大きいレーザ光を出射するためには、レーザダイオードに大電流を流す必要がある。そのためには、大電流を流すことが可能な高耐圧のスイッチング素子を用いることが必要となる。
【０００７】
しかしながら、高耐圧のスイッチング素子に大電流を流す場合、スイッチング素子は駆動信号がオンになると瞬時にオンするが、駆動信号がオフになっても瞬時にオフすることが困難である。そのため、高耐圧のスイッチング素子を用いてレーザダイオードに大電流を短時間のみ流すことは困難である。
【０００８】
そこで、特許文献１に記載された駆動回路では、一定電圧を発生するＤＣ−ＤＣコンバータによりコンデンサを予め充電し、スイッチング素子をオンさせることにより、コンデンサからレーザダイオードへの電流の供給を開始し、コンデンサに蓄積された電荷を完全に放電し切ることによりレーザダイオードへ電流の供給を終了させる。その後、スイッチング素子をオフし、ＤＣ−ＤＣコンバータにより再びコンデンサを充電する。このようにして、短いパルス状の電流をレーザダイオードに流すことが可能となる。
【０００９】
この場合、常時一定電圧を発生しているＤＣ−ＤＣコンバータはコンデンサを充電し続ける。その結果、レーザダイオードに流れる電流のパルス幅が広がることになる。そこで、スイッチング素子のオン時にＤＣ−ＤＣコンバータからの電流の供給を抑制するためにＤＣ−ＤＣコンバータとコンデンサとの間に電流制限抵抗を設けることが必要となる。
【００１０】
しかしながら、ＤＣ−ＤＣコンバータから供給される電流が電流制限抵抗を流れることにより電力が消費され、熱に変換される。同様に、特許文献２のパルスレーダ装置において、大きな発光パワーのレーザ光を出射するためには、スイッチング電源に電流制限抵抗を設けることが必要となる。この場合にも、電流制限抵抗により電力が消費され、熱に変換される。そのため、放熱対策のために大型の部品が必要となる。したがって、レーザレーダ装置の低消費電力化および小型化が困難となる。
【００１１】
本発明の目的は、発光パワーが大きくパルス幅が短いレーザ光を生成することが可能でかつ低消費電力化および小型化が可能なレーザ光生成回路、それを備えたレーザレーダ装置およびそれを備えた輸送機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）第１の発明に係るレーザ光生成回路は、直流電圧を発生する電源と、電源により発生される磁気エネルギーを蓄積するインダクタと、インダクタに蓄積される磁気エネルギーにより充電されるコンデンサと、コンデンサの放電電流によりレーザ光を発生するレーザダイオードと、レーザダイオードと直列に設けられる第１のスイッチング素子と、第１のスイッチング素子のオンおよびオフを制御する第１の制御回路と、電源、インダクタおよびコンデンサにおける電流径路を切り替える切り替え回路とを備え、切り替え回路は、電源からインダクタに電流を供給する第１の電流径路を形成した後、インダクタに蓄積された磁気エネルギーによりコンデンサを充電する第２の電流径路を形成し、コンデンサが予め定められた電圧値まで充電された状態でインダクタを電源から遮断し、第１の制御回路は、切り替え回路によりインダクタが電源から遮断された後に第１のスイッチング素子をオンさせるものである。
【００１３】
そのレーザ光生成回路においては、まず、切り替え回路により第１の電流径路が形成される。それにより、電源からインダクタに電流が供給され、インダクタに磁気エネルギーが蓄積される。その後、切り替え回路により第２の電流径路が形成される。それにより、インダクタに蓄積された磁気エネルギーによりコンデンサが充電される。コンデンサが予め定められた電圧値まで充電された状態で切り替え回路によりインダクタが電源から遮断される。インダクタが電源から遮断された後に第１の制御回路により第１のスイッチング素子がオンされる。それにより、コンデンサに蓄積された電荷が第１のスイッチング素子を通して放電され、レーザダイオードに電流が流れる。コンデンサに蓄積された電荷が完全に放電し切ると、レーザダイオードに流れる電流が０となる。その結果、レーザダイオードにパルス状の電流が流れ、レーザダイオードからパルス状のレーザ光が出射される。
【００１４】
この場合、コンデンサに蓄積された電荷が放電されることによりレーザダイオードにパルス状の電流が供給されるので、コンデンサの容量値を調整することによりレーザダイオードから出射されるレーザ光のパルス幅を短くすることができる。また、コンデンサの電圧値を調整することによりレーザダイオードから出射されるレーザ光の発光パワーを大きくすることができる。
【００１５】
また、コンデンサに蓄積された電荷が放電されているときには、電源からインダクタに電流が供給されず、インダクタに磁気エネルギーが蓄積されない。そのため、放電中のコンデンサがインダクタに蓄積された磁気エネルギーにより充電されることはない。それにより、コンデンサに電流を供給する電流径路に電流制限抵抗を設ける必要がなく、電流制限抵抗による電力消費および発熱が生じない。したがって、放熱対策のための大型の部品が不要となる。
【００１６】
これらの結果、発光パワーが大きくパルス幅が短いレーザ光を生成することが可能になるとともに、レーザ光生成回路の低消費電力化および小型化が可能になる。
【００１７】
（２）レーザ光生成回路は、一定周期を有する発光トリガに応答して動作し、切り替え回路は、電源の一方の電極とインダクタの一端との間に接続される第２のスイッチング素子と、インダクタの他端と接地電位との間に接続される第３のスイッチング素子と、コンデンサの電圧を予め定められた電圧値以下に制限する電圧制限回路と、発光トリガの各周期の第１のタイミングで第２のスイッチング素子をオンするとともに第３のスイッチング素子をオンし、電源からインダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに第３のスイッチング素子をオフし、コンデンサが予め定められた電圧値まで充電されて電圧制限回路によりコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に保持されている状態で第２のスイッチング素子をオフする第２の制御回路とを含み、第１の電流径路は、電源から第２のスイッチング素子、インダクタおよび第３のスイッチング素子を経由して接地電位に電流が流れる径路であり、第２の電流径路は、インダクタからコンデンサに電流が流れる径路であってもよい。
【００１８】
この場合、発光トリガの各周期の第１のタイミングで第２の制御回路により第２のスイッチング素子および第３のスイッチング素子がオンされる。それにより、電源から第２のスイッチング素子、インダクタおよび第３のスイッチング素子を経由して接地電位に電流が流れる第１の電流径路が形成される。その結果、インダクタに磁気エネルギーが蓄積される。
【００１９】
その後、電源からインダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに、第２の制御回路により第３のスイッチング素子がオフされる。それにより、インダクタからコンデンサに電流が流れる第２の電流径路が形成される。その結果、インダクタに蓄積された磁気エネルギーによりコンデンサが充電される。
【００２０】
コンデンサが予め定められた電圧値まで充電されて電圧制限回路によりコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に保持されている状態で第２の制御回路により第２のスイッチング素子がオフされる。それにより、インダクタが電源から遮断される。
【００２１】
このようにして、第１のスイッチング素子がオンされる前にコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に確実に保持される。それにより、レーザダイオードから安定した発光パワーおよびパルス幅を有するレーザ光が出射される。
【００２２】
また、第２および第３のスイッチング素子のオンおよびオフの後にコンデンサに蓄積された電荷の放電によりレーザダイオードに電流が供給される。それにより、レーザダイオードによるパルス状のレーザ光の出射時に第３のスイッチング素子のスイッチングノイズが発生することが確実に防止される。したがって、レーザ光の出射時に周囲の機器の動作にノイズの影響を与えることが確実に防止される。
【００２３】
（３）電圧制限回路は、コンデンサが予め定められた電圧値まで充電されたときにコンデンサの電圧を予め定められた電圧値に保持する定電圧ダイオードを含み、第２の制御回路は、発光トリガの第１のタイミングで第３のスイッチング素子をオンし、電源からインダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに第３のスイッチング素子をオフする電流検出回路と、第１のタイミングで第２のスイッチング素子をオンし、定電圧ダイオードによりコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に保持されている状態で第２のスイッチング素子をオフする電圧検出回路とを含んでもよい。
【００２４】
この場合、電源からインダクタに供給される電流が予め定められた値に達したときに、電流検出回路により確実に第３のスイッチング素子がオフされる。また、コンデンサが予め定められた電圧値まで充電されたときに、定電圧ダイオードによりコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に保持される。この場合、コンデンサの電圧が予め定められた電圧値を超えようとすると、定電圧ダイオードがオンし、インダクタの余分な磁気エネルギーによる電流が定電圧ダイオードに流れる。それにより、余分な磁気エネルギーが定電圧ダイオードで消費される。その結果、コンデンサの充電が防止され、コンデンサの電圧が予め定められた電圧値に確実に保持される。さらに、定電圧ダイオードによりコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に保持されている状態で電圧検出回路により第２のスイッチング素子が確実にオフされる。
【００２５】
このようにして、定電圧ダイオードの動作により第１のスイッチング素子がオンされる前にコンデンサの電圧が予め定められた電圧値に確実に保持される。この場合、定電圧ダイオードで消費される余分なエネルギーは、電流制限抵抗で消費されるエネルギーに比べてはるかに小さいので、電力消費効率に影響をほとんど与えない。
【００２６】
（４）第１の制御回路は、発光トリガの各周期の第２のタイミングで第１のスイッチング素子をオンするための駆動パルスを発生してもよい。
【００２７】
この場合、第１のスイッチング素子は、第１の制御回路により発光トリガの各周期の第２のタイミングで発生される駆動パルスに応答してオンする。それにより、コンデンサに蓄積された電荷の放電が開始され、レーザダイオードに電流が供給される。
【００２８】
（５）第３のスイッチング素子は、発光トリガの各周期の第１のタイミングから第１の期間オン状態となり、残りの第２の期間オフ状態となり、第２のスイッチング素子は、発光トリガの各周期の第１のタイミングから第１の期間よりも長い第３の期間オン状態となり、残りの第４の期間オフ状態となり、第２のタイミングは第４の期間内に設定されてもよい。
【００２９】
この場合、発光トリガの各周期内で、第１の電流径路が形成された後に第２の電流径路が形成され、さらに第２および第３のスイッチング素子がオフ状態となる期間でレーザダイオードにコンデンサからパルス状の電流が供給される。それにより、レーザダイオードの出射時に第３のスイッチング素子のスイッチングノイズが発生することが確実に防止される。したがって、レーザ光の出射時に周囲の機器の動作にノイズの影響を与えることが確実に防止される。
【００３０】
（６）コンデンサの容量値は、レーザダイオードに流れる電流の半値幅が５ｎｓ以下になるように設定されてもよい。
【００３１】
この場合、近距離にある検出対象物および短い距離で隣り合う複数の検出対象物を正確に検出することができる。
【００３２】
（７）第２の発明に係るレーザレーダ装置は、検出対象物にパルス状のレーザ光を発射する送光装置と、検出対象物からの反射光を受ける受光装置と、受光装置により受光された反射光に基づいて検出対象物に関する情報を算出する算出部とを備え、送光装置は、第１の発明に係るレーザ光生成回路を含むものである。
【００３３】
そのレーザレーダ装置においては、送光装置によりレーザ光が発射され、検出対象物からの反射光が受光装置により受光される。そして、受光装置により受光された反射光に基づいて算出部により検出対象物に関する情報が算出される。
【００３４】
送光装置のレーザ光生成回路は、発光パワーが大きくパルス幅が短いレーザ光を生成することが可能である。また、そのレーザ光生成回路は、低消費電力化および小型化が可能である。
【００３５】
したがって、そのレーザレーダ装置によれば、遠距離にある検出対象物および反射率の低い検出対象物を高精度で検出することができるとともに、近距離にある検出対象物および短い距離で隣り合う複数の検出対象物を高精度で検出することができる。また、レーザレーダ装置の低消費電力化および小型化が可能となる。
【００３６】
（８）第３の発明に係る輸送機器は、本体部と、本体部を移動させる駆動部と、本体部に設けられる第２の発明に係るレーザレーダ装置と、レーザレーダ装置により得られる情報を乗員に報知する報知部とを備えたものである。
【００３７】
その輸送機器においては、駆動部により移動する本体部にレーザレーダ装置が設けられる。そのレーザレーダ装置により得られる情報が報知部により乗員に報知される。
【００３８】
ここで、レーザレーダ装置は、遠距離にある検出対象物および反射率の低い検出対象物を高精度で検出することができるとともに、近距離にある検出対象物および短い距離で隣り合う複数の検出対象物を高精度で検出することができる。また、レーザレーダ装置は、低消費電力化および小型化が可能である。したがって、小型かつ低消費電力のレーザレーダ装置で種々の検出対象物に関する情報を乗員に正確に報知することが可能となる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、発光パワーが大きくパルス幅が短いレーザ光を生成することが可能になるとともに、レーザ光生成回路の低消費電力化および小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
（１）レーザレーダ装置の信号処理系
図１は本発明の一実施の形態に係るレーザレーダ装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。このレーザレーダ装置は、例えば輸送機器に搭載される。
【００４１】
図１のレーザレーダ装置１は、検出対象物１０までの距離および検出対象物１０の方位を検出するために用いられる。ここで、検出対象物１０の方位は、基準方向からの角度で表される。基準方向は、例えば進行方向に垂直な方向に定められる。なお、基準方向は、これに限定されず、進行方向と平行な方向でもよく、または任意の方向に定めることができる。
【００４２】
送光装置７０は、パルス状のレーザ光を発射する。以下、送光装置７０から発射されるパルス状のレーザ光を発射光ＥＬと呼ぶ。モータ３０は、送光装置７０からの発射光ＥＬの方向を所定の平面（以下、走査平面と呼ぶ）内で３６０度回転させるために後述する反射鏡を回転させる。エンコーダ４０は、モータ３０の回転角度に対応するエンコーダパルスＥＰを出力するとともに、モータ３０の１回転ごとに原点パルスＯＰを出力する。モータ回転数制御部２０は、エンコーダ４０から出力されるエンコーダパルスＥＰに基づいてモータ３０の回転速度を一定に制御する。
【００４３】
発光間隔パルス生成部５０は、エンコーダ４０から出力されるエンコーダパルスＥＰを逓倍することにより発光間隔パルスＥＩを生成する。発光トリガ生成部６０は、発光間隔パルス生成部５０により生成される発光間隔パルスＥＩに同期して発光トリガＥＴを生成する。送光装置７０は、発光間隔パルス生成部５０により生成される発光トリガＥＴに同期して発射光ＥＬを発射する。
【００４４】
受光装置８０は、検出対象物１０からの反射光ＲＬを受光するとともに、送光装置７０からの発射光ＥＬを受光し、受光信号ＲＥを出力する。
【００４５】
信号処理部９０は、発光トリガ生成部６０により生成される発光トリガＥＴおよび受光装置８０から出力される受光信号ＲＥに基づいて２値化信号ＢＳを出力する。
【００４６】
距離生成部１００は、発光トリガ生成部６０により生成される発光トリガＥＴおよび信号処理部９０から出力される２値化信号ＢＳに基づいて距離を示す距離信号ＤＳを生成するとともに、距離の生成を示す距離生成信号ＤＧを出力する。
【００４７】
一方、角度生成部１１０は、エンコーダ４０から出力される原点パルスＯＰ、発光トリガ生成部６０により生成される発光トリガＥＴおよび距離生成部１００により生成される距離生成信号ＤＧに基づいて角度を示す角度信号ＡＳを生成する。
【００４８】
レーダ画像生成部１２０は、距離生成部１００により生成される距離信号ＤＳおよび角度生成部１１０により生成される角度信号ＡＳに基づいて検出対象物１０の距離および方位を示す画像をディスプレイの画面に表示する。検出対象物認識部１４０は、距離生成部１００により生成される距離信号ＤＳおよび角度生成部１１０により生成される角度信号ＡＳに基づいて検出対象物１０の距離および方位を認識する。危険判定部１５０は、検出対象物認識部１４０により認識された検出対象物１０の距離および方位に基づいて検出対象物１０が危険であるか否かを示す情報を画像または音声により乗員に提示する。
【００４９】
発光間隔パルス生成部５０、発光トリガ生成部６０、信号処理部９０、距離生成部１００、角度生成部１１０、レーダ画像生成部１２０、検出対象物認識部１４０および危険判定部１５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ等のハードウエアおよびプログラム等のソフトウエアにより実現される。
【００５０】
なお、発光間隔パルス生成部５０、発光トリガ生成部６０、信号処理部９０、距離生成部１００、角度生成部１１０、レーダ画像生成部１２０、検出対象認識部１４０および危険判定部１５０の一部または全てが論理回路等のハードウエアにより実現されてもよい。
【００５１】
（２）レーザレーダ装置の光学系
図２（ａ）は図１のレーザレーダ装置１の光学系の構成を示す模式図、図２（ｂ）はレーザレーダ装置１の反射鏡２５０の構成を示す斜視図である。
【００５２】
図２（ａ）において、円筒状の保持体２００の底部の中心に送光装置７０が取り付けられる。送光装置７０は、レーザ光生成回路７００および保持部材７２からなる。レーザ光生成回路７００は、レーザダイオード（以下、ＬＤと呼ぶ）７１を含む。ＬＤ７１は、レーザ光を走査平面に垂直な方向に出射するように保持部材７２により保持される。本実施の形態では、ＬＤ７１として、例えば波長８７０ｎｍの近赤外パルスレーザが用いられる。
【００５３】
保持体２００の内部には、中心に開口部を有する反射鏡２１０が走査平面に対して４５度の角度で傾斜するように取り付けられる。保持体２００の側壁には、受光装置８０が設けられる。受光装置８０は、アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤと呼ぶ）８１、保持部材８１ａおよ受信回路（図示せず）からなる。ＡＰＤ８１は、光軸が走査平面に平行な方向を向くように保持部材８１ａにより保持される。
【００５４】
保持体２００の内部で反射鏡２１０の上方には、投受光レンズ２２０が取り付けられる。投受光レンズ２２０の中心軸は走査平面に対して垂直な方向を向いている。
【００５５】
保持体２００の上端部の内周面には、複数のベアリング２３０を介して保持部材２４０が走査平面に対して垂直な方向の軸の周りで回転可能に取り付けられる。図２（ｂ）に示すように、保持部材２４０に反射鏡２５０が走査平面に対して４５度の角度で傾斜するように固定される。
【００５６】
図２（ａ）において、保持体２００の上端部の外周面から走査平面に平行な方向に突出するようにモータ保持部２０１が一体的に形成される。モータ３０は、回転軸が走査平面に対して垂直な方向を向くようにモータ保持部２０１に保持される。モータ３０の回転軸にはプーリ３１が取り付けられる。プーリ３１と保持部材２４０とはベルト３２により連結されている。モータ３０の回転に伴って保持部材２４０が回転する。それにより、反射鏡２５０が走査平面に対して４５度傾斜した状態で走査平面に対して垂直な方向の軸の周りで回転する。
【００５７】
送光装置７０のＬＤ７１から走査平面に垂直な方向に出射されるレーザ光（発射光ＥＬ）は、反射鏡２１０の開口部および投受光レンズ２２０を透過し、反射鏡２５０により反射され、走査平面に平行な方向に進行する。モータ３０により反射鏡２５０が回転することにより、発射光ＥＬの進行方向は走査平面に対して垂直な方向の軸を中心として３６０度回転する。
【００５８】
検出対象物１０からの反射光ＲＬは、反射鏡２５０により下方に反射され、投受光レンズ２２０により集光される。集光された反射光ＲＬは、反射鏡２１０により反射され、受光装置８０のＡＰＤ８１に入射する。この場合、ＬＤ７１からの発射光ＥＬの一部は投受光レンズ２２０の表面で乱反射され、ＡＰＤ８１に入射する。
【００５９】
（３）レーザレーダ装置の動作
図３は図１のレーザレーダ装置１の動作を説明するためのタイミング図である。以下、図３を参照しながら図１のレーザレーダ装置１の動作を説明する。
【００６０】
図３の横軸は時間である。１段目および２段目に原点パルスＯＰおよびエンコーダパルスＥＰが示される。また、３段目〜５段目には発光間隔パルスＥＩ、発光トリガＥＴおよび発射光ＥＬがそれぞれ示されている。発光間隔パルスＥＩ、発光トリガＥＴおよび発射光ＥＬは、エンコーダパルスＥＰに比べて時間軸上で拡大されている。さらに、６段目および７段目には受光信号ＲＥおよび２値化信号ＢＳがそれぞれ示されている。受光信号ＲＥおよび２値化信号ＢＳは、発射光ＥＬに比べて時間軸上でさらに拡大されている。
【００６１】
図１のモータ３０が所定角度回転するごとに、エンコーダ４０はエンコーダパルスＥＰを出力する。本実施の形態では、エンコーダパルスＥＰは、モータ３０が６°回転するごとに生成される。したがって、モータ３０が１回転すると、エンコーダ４０は６０個のエンコーダパルスＥＰを生成する。また、モータ３０が１回転するごとに、エンコーダ４０は原点パルスＯＰを出力する。したがって、原点パルスＯＰの周期Ｔ１はモータ３０の１回転の周期に相当する。本実施の形態では、エンコーダ４０は、６０個のエンコーダパルスＥＰの生成ごとに原点パルスＯＰを生成する。
【００６２】
モータ回転数制御部２０は、エンコーダパルスＥＰに応答してモータ３０の回転数を一定に制御する。この場合、モータ回転数制御部２０は、原点パルスＯＰの周期Ｔ１が一定になるようにモータ３０を制御する。
【００６３】
発光間隔パルス生成部５０は、エンコーダパルスＥＰを逓倍することにより発光間隔パルスＥＩを生成する。本実施の形態では、発光間隔パルスＥＩの周期Ｔ２はエンコーダパルスＥＰの周期の１／２０である。ここで、発光間隔パルスＥＩの周期Ｔ２の間にモータ３０が回転する角度（以下、単位角度と呼ぶ）をΔθとする。本実施の形態では、単位角度Δθは０．３°である。この場合、発光間隔パルスＥＩは、モータ３０が０．３°回転するごとに生成される。
【００６４】
発光トリガ生成部６０は、発光間隔パルスＥＩの立ち上がりに同期して立ち下がる発光トリガＥＴを生成する。
【００６５】
送光装置７０は、発光トリガＥＴの立ち下りに同期してパルス状のレーザ光を発射光ＥＬとして発射する。これにより、モータ３０が単位角度Δθ回転するごとに、発射光ＥＬが発射される。
【００６６】
送光装置７０のＬＤ７１からの発射光ＥＬは、検出対象物１０に照射される。一部の発射光ＥＬは、受光装置８０のＡＰＤ８１に入射する。したがって、送光装置７０からの発射光ＥＬが受光装置８０により受光された後、検出対象物１０からの反射光ＲＬが受光装置８０により受光される。この場合、受光装置８０による発射光ＥＬの受光時点から反射光ＲＬの受光時点までの時間がレーザレーダ装置１から検出対象物１０までの距離に比例する。
【００６７】
上記のように、受光装置８０のＡＰＤ８１には、送光装置７０からの発射光ＥＬおよび検出対象物１０からの反射光ＲＬが入射する。したがって、受光装置８０から出力される受光信号ＲＥには、発射光ＥＬのパルス成分（以下、発射光パルスＰｅと呼ぶ）および反射光ＲＬのパルス成分（以下、反射光パルスＰｒと呼ぶ）が含まれる。
【００６８】
信号処理部９０は、受光信号ＲＥのレベルを予め定められたしきい値Ｔｈと比較することにより２値化信号ＢＳを生成する。この２値化信号ＢＳは、受光信号ＲＥのレベルがしきい値Ｔｈよりも高いときに論理値“１”となり、受光信号ＲＥのレベルがしきい値以下のときに論理値“０”となる。それにより、２値化信号ＢＳは、発射光パルスＰｅに対応するパルスＰＥおよび反射光パルスＰｒに対応するパルスＰＲを含む。
【００６９】
距離生成部１００は、発光トリガＥＴに応答して、２値化信号ＢＳのパルスＰＥ，ＰＲの時間間隔に基づいてレーザレーダ装置１から検出対象物１０までの距離を算出し、算出された距離を示す距離信号ＤＳを生成する。
【００７０】
角度生成部１１０は、原点パルスＯＰ、発光トリガＥＴおよび距離生成信号ＤＧに基づいて角度θ[°]を算出し、角度θを表す角度信号ＡＳを生成する。
【００７１】
具体的には、角度生成部１１０は、原点パルスＯＰに応答して角度θを０°にリセットし、発光トリガＥＴごとに角度θに単位角度Δθを積算する。距離生成部１００により距離生成信号ＤＧが与えられたときに、角度生成部１１０は、角度θを示す角度信号ＡＳを出力する。
【００７２】
（４）レーザ光生成回路７００の構成
図４は送光装置７０に含まれるレーザ光生成回路７００の構成を示す回路図である。
【００７３】
図４のレーザ光生成回路７００は、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ５を含む。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５はＮチャネル電界効果トランジスタからなり、スイッチング素子Ｓ２，Ｓ４はＰチャネル電界効果トランジスタからなる。
【００７４】
レーザ光生成回路７００において、直流電源ＰＳの正極はノードＮ１に接続され、負極は接地電位に保持される接地端子に接続されている。また、ノードＮ１と接地端子との間にはバイパスコンデンサＣ１が接続されている。直流電源ＰＳとしては、例えばバッテリを用いることができる。
【００７５】
ノードＮ１とノードＮ２との間には、スイッチング素子Ｓ４が接続されている。スイッチング素子Ｓ４のゲートはノードＮ３に接続されている。ノードＮ１とノードＮ３との間に抵抗Ｒ１が接続され、ノードＮ３とノードＮ４との間に抵抗Ｒ２が接続されている。
【００７６】
ノードＮ４と接地端子との間には、スイッチング素子Ｓ５が接続されている。インバータＩＮＶの入力端子に図１の発光トリガ生成部６０により発光トリガＥＴが与えられる。インバータＩＮＶの出力端子はスイッチング素子Ｓ５のゲートに接続されている。ノードＮ４の電位が充電判定信号ＣＨとなる。
【００７７】
スイッチング素子Ｓ２は、ノードＮ１とノードＮ５との間に接続されている。スイッチング素子Ｓ２のゲートはノードＮ２に接続され、ノードＮ２と接地端子との間に抵抗Ｒ３が接続されている。ノードＮ２の電位が充電タイミング信号ＣＴとなる。
【００７８】
フライホイールダイオードＤ１のカソードがノードＮ５に接続され、アノードが接地端子に接続されている。ノードＮ５とノードＮ６との間に、ダイオードＤ２および抵抗Ｒ４からなる放電回路７３が接続されている。
【００７９】
電流制御回路７４は、抵抗Ｒ５、コンデンサＣ２および比較器ＣＰ１により構成される電流積分回路からなる。抵抗Ｒ５はノードＮ５とノードＮ６との間に接続され、コンデンサＣ２はノードＮ６と接地端子との間に接続されている。比較器ＣＰ１の反転入力端子はノードＮ６に接続され、非反転入力端子は基準電圧Ｖｒｅｆを受ける基準電圧端子に接続されている。比較器ＣＰ１の出力端子はノードＮ７に接続されている。
【００８０】
ノードＮ５とノードＮ７との間に抵抗Ｒ６が接続されている。ノードＮ５とノードＮ８との間にインダクタＬ１が接続され、ノードＮ８と接地端子との間にスイッチング素子Ｓ３が接続されている。スイッチング素子Ｓ３のゲートはノードＮ７に接続されている。ノードＮ７の電位がスイッチング信号ＳＷとなる。
【００８１】
ノードＮ８とノードＮ４との間に定電圧ダイオードＤ３および整流ダイオードＤ４が直接に接続されている。ノードＮ８とノードＮ９との間に整流ダイオードＤ５が接続されている。比較器ＣＰ２の反転入力端子はノードＮ１０に接続され、非反転入力端子は基準電圧Ｖｒｅｆを受ける基準電圧端子に接続されている。比較器ＣＰ２の出力端子はノードＮ４に接続されている。ノードＮ９とノードＮ１０との間に抵抗Ｒ７が接続され、ノードＮ１０と接地端子との間に抵抗Ｒ８が接続されている。
【００８２】
ノードＮ９と接地端子との間に放電コンデンサＣ３が接続されている。また、ノードＮ９と接地端子との間に、寄生インダクタンスＬ２、ＬＤ７１、およびスイッチング素子Ｓ１が直列に接続されている。ノードＮ９の電位が出力電圧ＯＴとなる。
【００８３】
ゲート駆動回路７５は、発光トリガＥＴに基づいてゲート駆動信号ＧＤを出力する。ゲート駆動信号ＧＤは、スイッチング素子Ｓ１のゲートに与えられる。
【００８４】
（５）レーザ光生成回路７００の動作
以下、図５を参照しながら図４のレーザ光生成回路７００の動作を説明する。図５は図４のレーザ光生成回路７００の動作を示す信号波形図である。図５の横軸は時間である。
【００８５】
各周期Ｔ２の時点ｔ１の前には、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５がオンし、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３がオフしている。
【００８６】
時点ｔ１において、発光トリガＥＴの立ち下がりに同期して、インバータＩＮＶの出力信号はローレベルに立ち下がる。それにより、スイッチング素子Ｓ５がオフする。一方、ノードＮ９の出力電圧ＯＴは０Ｖであり、基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い。したがって、比較器ＣＰ２から出力される充電判定信号ＣＨ（ノードＮ４の電位）がハイレベルに立ち上がり、スイッチング素子Ｓ４がオフする。それにより、充電タイミング信号ＣＴ（ノードＮ２の電位）がローレベルに立ち下がり、スイッチング素子Ｓ２がオンする。その結果、インダクタＬ１に電流が流れ始める。
【００８７】
また、スイッチング信号ＳＷ（ノードＮ７の電位）がハイレベルになる。それにより、スイッチング素子Ｓ３がオンする。したがって、インダクタ電流ＩＬはスイッチング素子Ｓ３を流れる。
【００８８】
このようにして、直流電源ＰＳからスイッチング素子Ｓ２、インダクタＬ１、スイッチング素子Ｓ３を経由して接地電位に電流が流れる第１の電流径路が形成される。第１の電流径路によりインダクタＬ１に磁気エネルギーが蓄積される。
【００８９】
この場合、電流制御回路７４の抵抗Ｒ５にも電流が流れ、コンデンサＣ２が充電される。それにより、ノードＮ６の電圧（電流積分電圧）が上昇する。
【００９０】
ここで、インダクタ電流ＩＬが予め定められた目標値に達した時点で電流積分電圧が基準電圧Ｖｒｅｆと等しくなるように電流制御回路７４の時定数が設定されている。電流制御回路７４は電流検出回路として働く。
【００９１】
時点ｔ２で、インダクタ電流ＩＬが目標値に達すると、比較器ＣＰ１から出力されるスイッチング信号ＳＷ（ノードＮ７の電位）がローレベルに立ち下がり、スイッチング素子Ｓ３がオフする。それにより、ノードＮ８の電位が上昇し、整流ダイオードＤ５がオンする。その結果、インダクタ電流ＩＬが整流ダイオードＤ５を通して放電コンデンサＣ３に流れる。
【００９２】
このようにして、インダクタＬ１からダイオードＤ５を経由して放電コンデンサＣ３に電流が流れる第２の電流径路が形成される。第２の電流径路により放電コンデンサＣ３が充電され、出力電圧ＯＴ（ノードＮ９の電位）が上昇し始める。
【００９３】
時点ｔ３で、ノードＮ１０の電位が基準電圧Ｖｒｅｆに達すると、比較器ＣＰ２から出力される充電判定信号ＣＨ（ノードＮ４の電位）がローレベルに立ち下がる。それにより、定電圧ダイオードＤ３および整流ダイオードＤ４がオンする。
【００９４】
ここで、インダクタ電流ＩＬは、目標値よりも若干高くなるように流れる。目標値を超える余剰なインダクタ電流は定電圧ダイオードＤ３および整流ダイオードＤ４に流れる。それにより、余剰なエネルギーが定電圧ダイオードＤ３で消費され、出力電圧ＯＴが予め定められた電圧値ＶＲに保持される。ここで、抵抗Ｒ７および抵抗Ｒ８の抵抗値をそれぞれおよびＲ７およびＲ８とすると、電圧値ＶＲは次式のようになる。
【００９５】
ＶＲ＝（Ｒ７＋Ｒ８）・Ｖｒｅｆ／Ｒ８
この場合、定電圧ダイオードＤ３で消費される余剰なエネルギーは、電流制限抵抗で消費されるエネルギーに比べてはるかに小さいので、電力消費効率に影響をほとんど与えない。
【００９６】
このとき、スイッチング素子Ｓ４がオンし、充電タイミング信号ＣＴがハイレベルに立ち上がる。それにより、スイッチング素子Ｓ２がオフする。その結果、インダクタＬ１が直流電源ＰＳから遮断される。また、電流制御回路７４のコンデンサＣ２の電荷が放電される。
【００９７】
この状態で、時点ｔ４で、発光トリガＥＴがローレベルに立ち下がると、ゲート駆動回路７５はゲート駆動信号ＧＤをハイレベルに立ち上げ、時点ｔ５でローレベルに立ち下げる。それにより、スイッチング素子Ｓ１が一定時間オンした後オフする。この場合、放電コンデンサＣ３に蓄積された電荷がＬＤ７１およびスイッチング素子Ｓ１を通して放電される。放電コンデンサＣ３の電荷が完全に放電し切ることによりＬＤ７１に流れる電流が０になるとともにノードＮ１０の電位が０Ｖとなる。それにより、ＬＤ７１にパルス状の電流が流れ、ＬＤ７１から発射光ＥＬが出射される。
【００９８】
放電コンデンサＣ３の電荷が完全に放電し切るまでに要する時間は、寄生インダクタンスＬ２の値および放電コンデンサＣ３の容量値で決まる。寄生インダクタンスＬ２の値は、ＬＤ７１およびスイッチング素子Ｓ１ならびにこれらの部品が実装される配線回路基板の配線パターンに固有な値である。
【００９９】
本実施の形態では、発射光ＥＬの半値幅が例えば５ｎｓ以下となるように放電コンデンサＣ３の容量値が設定される。また、ＬＤ７１から出射される発射光ＥＬの発光パワーが例えば２０Ｗとなるように放電コンデンサＣ３の容量値および基準電圧Ｖｒｅｆが設定される。
【０１００】
このとき、比較器ＣＰ２から出力される充電判定信号ＣＨ（ノードＮ４の電位）はローレベルを維持している。したがって、スイッチング素子Ｓ４はオン状態を維持し、スイッチング素子Ｓ２はオフ状態を維持している。
【０１０１】
このように、ＬＤ７１に流れる電流の半値幅は、放電コンデンサＣ３の電荷が完全に放電し切るために要する時間により決まる。したがって、ＬＤ７１から出射される発射光ＥＬの半値幅をスイッチング素子Ｓ１のオン期間よりも短くすることが可能となる。
【０１０２】
（６）実施の形態の効果
本実施の形態に係るレーザ光生成回路７００においては、放電コンデンサＣ３に蓄積された電荷が放電されることによりＬＤ７１にパルス状の電流が供給されるので、放電コンデンサＣ３の容量値を調整することによりＬＤ７１から出射される発射光ＥＬのパルス幅を短くすることができる。また、放電コンデンサＣ３の容量値および基準電圧Ｖｒｅｆを調整することによりＬＤ７１から出射される発射光ＥＬの発光パワーを大きくすることができる。
【０１０３】
図６は図１のレーザレーダ装置１における発射光ＥＬおよび受光信号ＲＥの一例を示す図である。
【０１０４】
図６（ａ）は近距離にある検出対象物を検出する場合を示し、図６（ｂ）は短い距離で隣り合う２つの検出対象物を検出する場合を示す。
【０１０５】
図６（ａ）に示すように、検出対象物が近距離にある場合には、発射光ＥＬに基づく受光信号ＲＥの発射光パルスＰｅと検出対象物からの反射光に基づく受光信号ＲＥの反射光パルスＰｒとの時間間隔Ｄａが短い。本実施の形態に係るレーザ光生成回路７００によれば、発射光ＥＬの半値幅を１０ｎｓよりも小さくすることができるので、受光信号ＲＥにおける発射光パルスＰｅと反射光パルスＰｒとを分離することができる。また、発射光ＥＬの発光パワーを大きくすることができる。したがって、近距離にある反射率の小さい検出対象物までの距離を正確に測定することができる。
【０１０６】
また、図６（ｂ）に示すように、２つの検出対象物が短い距離で隣り合う場合には、２つの検出対象物に基づく受光信号ＲＥにおける反射光パルスＰｒ１と反射光パルスＰｒ２との時間間隔Ｄｂが短い。本実施の形態に係るレーザ光生成回路７００によれば、発射光ＥＬの半値幅を５ｎｓ以下にすることができるので、受光信号ＲＥにおける反射光パルスＰｒ１と反射光パルスＰｒ２とを分離することができる。また、発射光ＥＬの発光パワーを大きくすることができる。したがって、短い距離で隣り合う反射率の小さい検出対象物までの距離または短い距離で隣り合いかつ遠距離にある複数の検出対象物までの距離を正確に測定することができる。
【０１０７】
また、放電コンデンサＣ３に蓄積された電荷が放電されているときには、直流電源ＰＳからインダクタＬ１に電流が供給されず、インダクタＬ１に磁気エネルギーが蓄積されない。そのため、放電中の放電コンデンサＣ３がインダクタＬ１に蓄積された磁気エネルギーにより充電されることはない。それにより、放電コンデンサＣ３に電流を供給する電流径路に電流制限抵抗を設ける必要がなく、電流制限抵抗による電力消費および発熱が生じない。したがって、放熱対策のための大型の部品が不要となる。
【０１０８】
これらの結果、発光パワーが大きくパルス幅が短い発射光ＥＬを生成することが可能になるとともに、レーザ光生成回路７００の低消費電力化および小型化が可能となる。
【０１０９】
さらに、図５に示すように、スイッチング素子Ｓ３のスイッチングノイズは各周期Ｔ２の時点ｔ２から時点ｔ３までの期間（ノイズ発生期間Ｔｎ）で発生する。一方、スイッチング素子Ｓ１は各周期Ｔ２の時点ｔ４から次の周期Ｔ２の時点ｔ１までの期間（計測期間Ｔｍ）でオンされる。このように、各周期Ｔ２内でノイズ発生期間Ｔｎから完全に分離された計測期間Ｔｍにおいて、放電コンデンサＣ３に蓄積された電荷の放電によりＬＤ７１にパルス状の電流が供給される。それにより、スイッチング素子Ｓ３のスイッチングノイズが期間Ｔｍにおける受光装置８０の動作に影響を与えることがない。また、目標値を超える余分なインダクタ電流による余分な磁気エネルギーが定電圧ダイオードＤ３で消費されることにより、コンデンサＣ３の充電が停止し、コンデンサＣ３の電圧が予め定められた電圧値ＶＲに保持される。したがって、ＬＤ７１から安定した発光パワーおよびパルス幅を有する発射光ＥＬが出射される。その結果、検出対象物までの距離を高精度で測定することができる。
【０１１０】
（７）レーザレーダ装置を備えた輸送機器
次に、上記実施の形態に係るレーザレーダ装置１を備えた輸送機器の例として自動二輪車について説明する。
【０１１１】
図７はレーザレーダ装置１を備えた自動二輪車を示す模式図である。
【０１１２】
図７の自動二輪車３００においては、車体３１０の前部下方に前輪３２０が設けられ、後部下方に後輪３３０が設けられている。車体３１０の中央部には、ＥＣＵ（電子制御装置）３４０が設けられている。車体３１０の前端部および後端部に上記実施の形態に係るレーザレーダ装置１がそれぞれ取り付けられている。
【０１１３】
また、車体３１０においてハンドル３６０の後方下部にディスプレイ３５０が設けられている。
【０１１４】
前端部のレーザレーダ装置１は、主として自動二輪車３００の前方および側方の物体の距離および方位を測定する。後端部のレーザレーダ装置１は、主として自動二輪車３００の後方および側方の物体の距離および方位を測定する。前端部および後端部のレーザレーダ装置１により測定された距離および方位はＥＣＵ３４０に与えられる。
【０１１５】
ＥＣＵ３４０は、前端部および後端部のレーザレーダ装置１により測定された距離および方位をディスプレイ３５０にレーダ画像として表示させる。また、乗員は、危険判定部１５０により提示される情報に基づいて検出対象物１０が危険であるか否かを認識することができる。
【０１１６】
レーザレーダ装置１は、遠距離にある検出対象物および反射率の低い検出対象物を高精度で検出することができるとともに、近距離にある検出対象物および短い距離で隣り合う複数の検出対象物を高精度で検出することができる。また、レーザレーダ装置１は、低消費電力化および小型化が可能である。したがって、小型かつ低消費電力のレーザレーダ装置１で種々の検出対象物に関する情報を乗員に正確に報知することが可能となる。
【０１１７】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１１８】
本実施の形態では、直流電源ＰＳが電源の例であり、インダクタＬ１がインダクタの例であり、ＬＤ７１がレーザダイオードの例であり、スイッチング素子Ｓ１が第１のスイッチング素子の例であり、ゲート駆動回路７５が第１の制御回路の例であり、スイッチング素子Ｓ２〜Ｓ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ８、ダイオードＤ１〜Ｄ５、比較器ＣＰ１，ＣＰ２およびインバータＩＮＶが切り替え回路の例であり電圧値ＶＲが予め定められた電圧値の例である。
【０１１９】
また、発光トリガＥＴが発光トリガの例であり、直流電源ＰＳの正極が電源の一方の電極の例であり、スイッチング素子Ｓ２が第２のスイッチング素子の例であり、スイッチング素子Ｓ３が第３のスイッチング素子の例であり、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ８、ダイオードＤ１〜Ｄ５、比較器ＣＰ１，ＣＰ２およびインバータＩＮＶが第２の制御回路の例である。
【０１２０】
さらに、放電回路７３、電流制御回路７４および抵抗Ｒ６が電流検出回路の例であり、インバータＩＮＶ、スイッチング素子Ｓ４，Ｓ５、抵抗Ｒ１〜Ｒ３，Ｒ７，Ｒ８および比較器ＣＰ２が電圧検出回路の例であり、ダイオードＤ３〜Ｄ５が電圧制御回路の例である。
【０１２１】
また、各周期Ｔ２の時点ｔ１が第１のタイミングの例であり、各周期Ｔ２の時点ｔ４が第２のタイミングの例であり、ゲート駆動信号ＧＤが駆動パルスの例であり、各周期Ｔ２の時点ｔ１から時点ｔ２までの期間が第１の期間の例であり、各周期Ｔ２の時点ｔ２から次の周期Ｔ２の時点ｔ１までの期間が第２の期間の例であり、各周期Ｔ２の時点ｔ１から時点ｔ３までの期間が第３の期間の例であり、各周期Ｔ２の時点ｔ３から次の周期Ｔ２の時点ｔ１までの期間が第４の期間の例である。
【０１２２】
また、送光装置７０が送光装置の例であり、受光装置８０が受光装置の例であり、信号処理部９０、距離生成部１００および角度生成部１１０が算出部の例であり、車体３０１が本体部の例であり、後輪３３０が駆動部の例であり、ディスプレイ３５０が報知部の例である。
【０１２３】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【０１２４】
（９）他の実施の形態
送光装置７０のＬＤ７１としては、近赤外パルスレーザに限らず、種々の波長のレーザ素子を用いることができる。
【０１２５】
また、スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ５としては、電界効果トランジスタに限らず、バイポーラトランジスタまたはサイリスタ等の種々のスイッチング素子を用いることができる。
【０１２６】
さらに、電流積分回路からなる電流制御回路７４の代わりに、ホール素子を用いてインダクタ電流ＩＬが目標値に達したことを検出してもよい。
【０１２７】
上記のレーザレーダ装置１は、自動二輪車に限らず、４輪の自動車、３輪の自動車、電動自転車、滑走艇、水上バイク、電動車椅子、船舶、ヘリコプター等の種々の輸送機器に用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明は、レーザ光を用いて検出対象物までの距離等の情報を測定するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザレーダ装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１のレーザレーダ装置の光学系の構成を示す模式図、（ｂ）はレーザレーダ装置の反射鏡の構成を示す斜視図である。
【図３】図１のレーザレーダ装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】送光装置に含まれるレーザ光生成回路の構成を示す回路図である。
【図５】図４のレーザ光生成回路の動作を示す信号波形図である。
【図６】図１のレーザレーダ装置における発射光および受光信号の一例を示す図である。
【図７】レーザレーダ装置を備えた自動二輪車を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１  レーザレーダ装置
１０  検出対象物
２０  モータ回転数制御部
３０  モータ
３１  プーリ
３２  ベルト
４０  エンコーダ
５０  発光間隔パルス生成部
６０  発光トリガ生成部
７０  送光装置
７１  ＬＤ
７２，８１ａ  保持部材
７３  放電回路
７４  電流積分回路
７５  ゲート駆動回路
８０  受光装置
８１  ＡＰＤ
９０  信号処理部
１００  距離生成部
１１０  角度生成部
１２０  レーダ画像生成部
１４０  検出対象物認識部
１５０  危険判定部
２００  保持体
２０１  モータ保持部
２１０，２５０  反射鏡
２２０  投受光レンズ
２３０  ベアリング
２４０  保持部材
３００  自動二輪車
３１０  車体
３２０  前輪
３３０  後輪
３４０  ＥＣＵ
３５０  ディスプレイ
７００  レーザ光生成回路
ＡＳ  角度信号
ＢＳ  ２値化信号
Ｃ１  バイパスコンデンサ
Ｃ２  コンデンサ
Ｃ３  放電コンデンサ
ＣＨ  充電判定信号
ＣＰ１，ＣＰ２  比較器
ＣＴ  充電タイミング信号
Ｄ１  フライホイールダイオード
Ｄ２  ダイオード
Ｄ３  定電圧ダイオード
Ｄ４，Ｄ５  整流ダイオード
Ｄｂ  時間間隔
ＤＧ  距離生成信号
ＤＳ  距離信号
ＥＩ  発光間隔パルス
ＥＬ  発射光
ＥＰ  エンコーダパルス
ＥＴ  発光トリガ
ＧＤ  ゲート駆動信号
ＩＮＶ  インバータ
ＩＬ  インダクタ電流
Ｌ１  インダクタ
Ｌ２  寄生インダクタンス
Ｎ１〜Ｎ１０  ノード
Ｐｅ  発射光パルス
ＰＥ，ＰＲ  パルス
Ｐｒ，Ｐｒ１，Ｐｒ２  反射光パルス
ＰＳ  直流電源
Ｒ１〜Ｒ８，  抵抗
ＲＥ  受光信号
ＲＬ  反射光
ＯＰ  原点パルス
ＯＴ  出力電圧
Ｓ１〜Ｓ５  スイッチング素子
ＳＷ  スイッチング信号
ｔ１〜ｔ５  時点
Ｔ２  発光間隔
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【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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