(57)【要約】【課題】走査角や雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止すること。【解決手段】発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光を前記スキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、前記スキャンミラーと前記再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報を検出する装置において、前記受光部の受光エネルギーが一定となるように前記発光部の発光エネルギーを制御する発光エネルギー制御手段を設けてなる。【選択図】  図１
2006242963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光を前記スキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、前記スキャンミラーと前記再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報を検出する装置において、前記受光部の受光エネルギーが一定となるように前記発光部の発光エネルギーを制御する発光エネルギー制御手段を設けてなることを特徴とする光走査による対象物情報検出装置。
【請求項２】
発光エネルギー制御手段は、受光部の受光エネルギーに相当した信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号の一定期間における平均値を求める平均値演算手段と、この平均値演算手段で求めた平均値を予め設定した標準値と比較し、前記平均値が前記標準値より小さいときは発光エネルギを上げるための制御信号を発光部へ出力し、前記平均値が前記標準値より大きいときは発光エネルギを下げるための制御信号を前記発光部へ出力する発光部制御手段とを具備してなる請求項１記載の光走査による対象物情報検出装置。
【請求項３】
発光部制御手段は発光部へ出力する制御信号を一時的に置数するレジスタを具備してなり、平均値演算手段で求めた平均値が予め設定した下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、前記レジスタの置数値を更新せずに直前の置数値を保持する置数値保持手段とを設けてなる請求項２記載の光走査による対象物情報検出装置。
【請求項４】
発光部制御手段は発光部へ出力する制御信号を一時的に置数するレジスタを具備してなり、平均値演算手段で求めた平均値が下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、前記レジスタの置数値と直前の置数値との積分値を発光部へ出力する制御信号とする積分処理手段とを設けてなる請求項２記載の光走査による対象物情報検出装置。
【請求項５】
発光部の発光エネルギーの極限値を予め設定する極限値設定手段と、前記発光部の発光エネルギーを制御するための制御信号と前記極限値設定手段で設定された極限値とを比較し、前記制御信号が前記極限値以上のときにこれを報知する報知手段とを設けてなる請求項２、３又は４記載の光走査による対象物情報検出装置。
【請求項６】
発光部制御手段から発光部側へ出力する制御信号が予め設定された極限値を越えたときに可視光を発光する可視光発光手段を設けてなる請求項２、３又は４記載の光走査による対象物情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光をスキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、スキャンミラーと再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報（例えば対象物が有るか否かの情報）を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上述した光走査による対象物情報検出装置には、図１１に示すようなものが考えられている。すなわち、光学フィルタなどの基板１０の一方の側面の中央部分に光走査ユニット１１を配置し、基板１０の一面の光走査ユニット１１の取付け部を除く３方辺に再帰性反射体１２が取り付けられている。
光走査ユニット１１は、図１２に示すように、ユニット支持板３１の固定部（図示省略）が前記基板１０に接着剤などで固着され、この固定部と一体の略Ｌ字形の支持部１３の上にユニット本体１４が載せられ角度調整自在に取り付けられている。
【０００３】
ユニット本体１４は、下面に前記支持部１３に遊嵌する略Ｌ字形のＬ字溝１５が形成され、内部には、半導体レーザ装置などの発光素子１６と、受光素子１７が収納され、上面には、発光素子１６から出力したレーザ光（以下、単に光と記述する）１８を屈折させる屈折プリズム１９と、この屈折させた光１８を透過させるハーフミラー２０を具備したプリズム２１と、スキャンミラー２２とが設けられ、このスキャンミラー２２はパルスモータ２３により回転自在に設けられている。
【０００４】
そして、発光素子１６から出力した光１８が屈折プリズム１９で屈折し、ハーフミラー２０及びプリズム２１を透過してスキャンミラー２２で反射し再帰性反射体１２に照射する。この再帰性反射体１２では、入射光と略同一光路を戻りスキャンミラー２２で反射し、プリズム２１のハーフミラー２０で反射屈折して受光素子１７で受光される。パルスモータ２３によるスキャンミラー２２の回転により光１８は角度θ（例えば約１８０°）だけ走査される。この光走査範囲内に対象物２４ａ、２４ｂが有ると対象物２４ａ、２４ｂによって光１８が遮断されるので、走査角度θや受光素子１７の受光エネルギーを監視することによって対象物２４ａ、２４ｂの有無が検出される。
【０００５】
図１１において２５は上述の光走査にとって障害となる障害物を表し、この障害物２５は、発光素子１６からの光１８を再帰性反射体１２や対象物２４ａ、２４ｂ以外で反射させて受光素子１７に受光させたり、不要な外来光を受光素子１７に受光させる物体を総称し、装置の筐体であったり、装置の周囲に有る物体であったりする。
【０００６】
図１２の受光素子１７の受光エネルギーを監視するための電気回路としては、図１３に示すような回路が考えられる。すなわち、電流・電圧変換回路２６によって受光素子１７の受光エネルギーに相当した電流が電圧に変換され、この電圧が比較器２７の＋側に入力し、比較器２７の−側に基準電圧源２８からの基準電圧が入力し、この比較器２７の比較出力のレベルがＨレベルかＬレベルかをＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）２９で判断して、対象物２４ａ、２４ｂの有無を検出する。図中のＳは、受光素子１７が受光した光のうちの信号成分（再帰性反射体１２や対象物２４ａ、２４ｂで反射した光）を表し、Ｎは雑音成分（障害物２５で反射した光や外来光）を表す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１３に示した回路では、比較器２７によって受光素子１７の受光エネルギーに相当した電圧を基準電圧源２８の基準電圧と比較し、比較出力に基づいて対象物２４ａ、２４ｂの有無を検出していたので、正しい対象物情報が得られないという問題点があった。すなわち、走査角度θによって受光素子１７の受光エネルギーに差がでてくること、近傍の障害物２５からの乱反射等による雑音でＳＮ比が悪くなること等の理由によって正しい対象物情報が得られないという問題点があった。
また、対象物情報を判断する回路の応答速度によっては正しい対象物情報が得られないという問題点があった。
【０００８】
例えば、図１１に示すように光走査範囲内に２つの対象物２４ａ、２４ｂがある場合、走査角度θと受光エネルギーの関係が図１４に示すようになり、一方の対象物２４ｂの存在は検出できるが他方の対象物２４ａの存在を検出できないという問題点があった。すなわち、走査角度θが０（＝０°）、π（＝１８０°）のときに受光素子１７は発光素子１６からの光１８の殆どを受光するので受光エネルギーが最大となり、再帰性反射体１２は入射角が直角に近いほど反射エネルギーが大きいので再帰性反射体１２の両端部と中央部に相当する走査角度θで受光エネルギーが大きくなり、さらに雑音によって受光エネルギーのＤＣ（直流）レベルが上がる。
このように受光素子１７の受光エネルギーＪＥが図１４に示すように走査角度θに応じて変化するのに対して、スライスレベルＳＬが一定なので、一方の対象物２４ｂの存在は検出できるが他方の対象物２４ａの存在を検出できないという問題点があった。図１４中において、スライスレベルＳＬは比較器２７の−入力側に入力する基準電圧に相当した光エネルギーの値を表し、Ａは受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ａに対応した部分を表し、Ｂは受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ｂに対応した部分を表す。
【０００９】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、走査角度θや雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止し、対象物が光走査範囲内の何処にあっても正しい対象物情報を得ることのできる光走査による対象物情報検出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】
【００１０】
請求項１の発明は、発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光をスキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、スキャンミラーと再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報を検出する装置において、受光部の受光エネルギーが一定となるように発光部の発光エネルギーを制御する発光エネルギー制御手段を設けてなることを特徴とする。
【００１１】
走査角度θによって若しくは雑音によって、受光部の受光エネルギーが予め設定した標準値より大きく又は小さくなる方向へ変化すると、この変化に応じて発光エネルギー制御手段が発光部の発光エネルギーを小さく又は大きくする方向へ変化させ、受光部の受光エネルギーを一定値に制御する。このため、走査角度θや雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止することができる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、発光エネルギー制御手段の構成を簡単にするために、発光エネルギー制御手段を、受光部の受光エネルギーに相当した信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号の一定期間における平均値を求める平均値演算手段と、この平均値演算手段で求めた平均値を予め設定した標準値と比較し、平均値が標準値より小さいときは発光エネルギを上げるための制御信号を発光部へ出力し、平均値が標準値より大きいときは発光エネルギを下げるための制御信号を発光部へ出力する発光部制御手段とで構成する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、対象物によって受光部の受光エネルギーが途切れたときに、直ぐに発光部の発光エネルギーを上げる処理を行わないようにするために、発光部制御手段に発光部へ出力する制御信号を一時的に置数するレジスタを設け、平均値演算手段で求めた平均値が予め設定した下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、レジスタの置数値を更新せずに直前の置数値を保持する置数値保持手段とを設ける。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、対象物によって受光部の受光エネルギーが途切れたときに、直ぐに発光部の発光エネルギーを上げる処理を行わないようにするために、発光部制御手段に制御信号を一時的に置数するレジスタを設け、平均値演算手段で求めた平均値が下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、レジスタの置数値と直前の置数値との積分値を発光部へ出力する制御信号とする積分処理手段とを設ける。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項２、３又は４の発明において、発光部の発光エネルギーが極限になったことを報知するために、発光部の発光エネルギーの極限値を予め設定する極限値設定手段と、発光部の発光エネルギーを制御するための制御信号と極限値設定手段で設定された極限値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較出力に基づいて発光部の発光エネルギーが極限になったことを報知する報知手段とを設ける。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項２、３又は４の発明において、発光部の発光エネルギーが極限になったことを可視光で報知するために、制御手段から発光部側へ出力する制御信号が極限値を越えたときに可視光を発光する可視光発光手段を設ける。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光をスキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、スキャンミラーと再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報を検出する装置において、受光部の受光エネルギーが一定となるように発光部の発光エネルギーを制御する発光エネルギー制御手段を設け、走査角度θや雑音によって、受光部の受光エネルギーが予め設定した標準値より大きくなる又は小さくなる方向へ変化すると、この変化に応じて発光エネルギー制御手段が発光部の発光エネルギーを小さく又は大きくする方向へ変化させ、受光部の受光エネルギーを一定値に制御するので、走査角度θや雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止し、対象物が光走査範囲内の何処にあっても正しい対象物情報を得ることができる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、発光エネルギー制御手段を、受光部の受光エネルギーに相当した信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号の一定期間における平均値を求める平均値演算手段と、この平均値演算手段で求めた平均値を予め設定した標準値と比較し、平均値が標準値より小さいときは発光エネルギを上げるための制御信号を発光部へ出力し、平均値が標準値より大きいときは発光エネルギを下げるための制御信号を発光部へ出力する発光部制御手段とで構成したので、発光エネルギー制御手段の構成を簡単にすることができる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、発光部制御手段に発光部へ出力する制御信号を一時的に置数するレジスタを設け、平均値演算手段で求めた平均値が予め設定した下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、レジスタの置数値を更新せずに直前の置数値を保持する置数値保持手段とを設けたので、対象物によって受光部の受光エネルギーが途切れたときに、直ぐに発光部の発光エネルギーを上げる処理を行わないようにすることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項２の発明において、発光部制御手段に制御信号を一時的に置数するレジスタを設け、平均値演算手段で求めた平均値が下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段と、この下限判別手段により平均値が下限設定値以下と判別されたときに、レジスタの置数値と直前の置数値との積分値を発光部へ出力する制御信号とする積分処理手段とを設けたので、対象物によって受光部の受光エネルギーが途切れたときに、直ぐに発光部の発光エネルギーを上げる処理を行わないようにすることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、請求項２、３又は４の発明において、発光部の発光エネルギーの最大値に相当した極限値を予め設定する極限値設定手段と、発光部の発光エネルギーを制御するための制御信号と極限値設定手段で設定された極限値とを比較する比較手段と、この比較手段の比較出力に基づいて発光部の発光エネルギーが極限になったことを報知する報知手段とを設けたので、発光部の発光エネルギーが極限になったことを報知することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項２、３又は４の発明において、制御手段から発光部側へ出力する制御信号が極限値を越えたときに可視光を発光する可視光発光手段を設けたので、発光部の発光エネルギーが極限になったことを可視光で報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明による光走査による対象物情報検出装置は、発光部からの光を回転可能なスキャンミラーで反射させて再帰性反射体に照射し、この再帰性反射体で反射した光を前記スキャンミラーの反射を介して受光部で受光し、受光エネルギーをしきい値と比較することによって、前記スキャンミラーと前記再帰性反射体の間に形成された光走査範囲内の対象物情報を検出する装置において、前記受光部の受光エネルギーが一定となるように前記発光部の発光エネルギーを制御する発光エネルギー制御手段を設けてなり、前記発光エネルギー制御手段は、受光部の受光エネルギーに相当した信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号の一定期間における平均値を求める平均値演算手段と、この平均値演算手段で求めた平均値を予め設定した標準値と比較し、前記平均値が前記標準値より小さいときは発光エネルギを上げるための制御信号を発光部へ出力し、前記平均値が前記標準値より大きいときは発光エネルギを下げるための制御信号を前記発光部へ出力する発光部制御手段とを具備してなることを特徴とするものである。
以下、図面に基づいて説明を行う。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明に係る光走査による対象物情報検出装置の一実施形態例を図１を用いて説明する。
図１において図１３と同一部分は同一符号とする。図１において、１２は再帰性反射体、１６は発光素子、１７は受光素子、１８は前記発光素子１６からの光、２４ａ、２４ｂは情報検出対象としての対象物、２５は光走査にとって障害となる障害物、２６は前記受光素子１７の受光エネルギーに相当した電流を電圧に変換して出力する電流・電圧変換回路、２７は比較器、２９はＭＰＵを表し、Ｓは前記受光素子１７が受光した光のうちの信号成分を表し、Ｎは雑音成分を表す。
【００２５】
３０はしきい値可変手段で、このしきい値可変手段３０は、前記電流・電圧変換回路２６の出力電圧を分圧する分圧回路３２と、この分圧回路３２に結合され積分値をしきい値として出力する積分回路３４とからなり、前記分圧回路３２は抵抗３６、３８で構成され、前記積分回路３４は前記抵抗３６とコンデンサ４０で構成されている。
【００２６】
つぎに、図１の作用を図２を併用して説明する。
電流・電圧変換回路２６は、受光素子１７の受光エネルギーに相当した電流を電圧に変換し、この電圧を比較器２７の＋入力側に出力する。このため、比較器２７の＋入力側に入力する電圧に相当した受光エネルギーＪＥは、図１４の場合と同様に、図２に示すような特性曲線となる。すなわち、この受光エネルギーＪＥは、走査角度θが０、πのときに受光エネルギーが最大となり、π／２のときに受光エネルギーが大きくなり、さらに雑音によって受光エネルギーのＤＣレベルが上がっている。図２中においてＡは受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ａに対応した部分を表し、Ｂは受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ｂに対応した部分を表す。
【００２７】
しきい値可変手段３０は、その分圧回路３２が電流・電圧変換回路２６の出力電圧を抵抗３６、３８の値に応じて分圧し、積分回路３４が抵抗３６とコンデンサ４０による積分値をしきい値として比較器２７の−入力側に入力する。このため、比較器２７の−入力側への入力電圧に相当した光エネルギーであるスライスレベルＳＬａは、図２中に点線で示すように、、受光エネルギーＪＥの特性曲線を一定レベル下げた値となり、Ａ、Ｂの下端点より高いレベルとなる。
したがって、対象物２４ａ、２４ｂの何れに対しても、比較器２７の出力側に検出信号が現われ、ＭＰＵ２９によって対象物２４ａ、２４ｂが有ることを判別できる。すなわち、走査角度θや雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止することができる。
【００２８】
図１の実施形態例では、しきい値可変手段を分圧回路と積分回路で構成した場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、受光素子の受光エネルギーに応じてしきい値を変化させるものであればよい。
例えば、図３に示すように、しきい値可変手段３０ａを、電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓをその周波数の２倍以上の標本化周波数で標本化してディジタルの電圧Ｖｓに変換するＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換回路４２と、このＡ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓの一定期間（例えば３標本化周期）の平均値Ｖｓａを求める平均値算出回路４４と、この平均値算出回路４４で求めた平均値ＶｓａからＡ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓに応じて可変可能な定数を減算する可変定数減算回路４６と、この可変定数減算回路４６の演算値をアナログの電圧Ｅｒに変換ししきい値として出力するＤ／Ａ（ディジタル／アナログ）変換回路４８とで構成した場合についても利用することができる。
【００２９】
前記平均値算出回路４４は、３段に結合されたシフトレジスタ５０1、５０2、５０3、加算器５２及び除算器５４からなり、前記シフトレジスタ５０1、５０2、５０3は前記Ａ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓを順次１標本化クロック分遅延させ、前記加算器５２は、前記Ａ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓと前記シフトレジスタ５０1、５０2、５０3のそれぞれから出力する電圧とを加算し、前記除算器５４は前記加算器５２で求めた加算値を４（シフトレジスタの段数＋１）で割った平均値Ｖｓａを出力する。
【００３０】
前記可変定数減算回路４６は、前記除算器５４から出力した平均値Ｖｓａから相異なる定数Ｋ１、Ｋ２（Ｋ１＜Ｋ２）を減算する第１、第２減算器５６、５８と、前記Ａ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓと前記第１減算器５６の演算値（Ｖｓａ−Ｋ１）とを比較する比較器６０と、この比較器６０の比較出力に応じて前記第１、第２減算器５６、５８の演算値の一方を選択して出力するセレクタ６２とで構成されている。なお、比較器６０は、Ａ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓと第２減算器５８の演算値（Ｖｓａ−Ｋ２）とを比較し、その比較出力でセレクタ６２の切り替えを制御するようにしてもよい。
【００３１】
つぎに、図３の場合の作用を図４を併用して説明する。
（イ）電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓがなだらかに変化している場合には、第１減算器５６の演算値（Ｖｓａ−Ｋ１）がＡ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓより小さい（Ｖｓａ−Ｋ１＜Ｖｓ）ので、比較器６０の出力信号がＬレベルとなりセレクタ６２の可動片は実線で示すように第１減算器５６の演算値（Ｖｓａ−Ｋ１）を選択する。このため、Ｄ／Ａ変換回路４８は、（Ｖｓａ−Ｋ１）をアナログ信号に変換した電圧Ｅｒを比較器２７の−入力側に出力する。
【００３２】
（ロ）受光素子１７からの信号Ｓの強弱によってＳ／Ｎ比が極端に変化し、電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓが図４に示すようになだらかに変化している途中で急激に変化した場合、セレクタ６２が第１減算器５６の演算値（Ｖｓａ−Ｋ１）を選択し続けていると、平均値算出回路４４の平均化処理によって比較器２７の−入力側に入力する電圧Ｅｒと＋入力側に入力する電圧Ｅｓとの間に部分的な逆転現象（Ｅｒ＞Ｅｓ）が生じるが、この逆転現象が生じる直前に比較器６０の出力信号がＬレベルからＨレベルに変化しセレクタ６２の可動片が点線で示すように第２減算器５８を選択するので、電圧Ｅｒが部分的に２点鎖線で示すように補正され、逆転現象による誤った対象物情報の検出を防止している。
すなわち、可変定数減算回路４６が無く、代わりに第１減算器５６が平均値算出回路４４で求めた平均値Ｖｓａから定数Ｋ１を減算した値（Ｖｓａ−Ｋ１）をＤ／Ａ変換回路４８へ出力するだけの構成とした場合には、Ｄ／Ａ変換回路４８の出力電圧Ｅｒが図４に×印で示すような値となり、部分的に逆転現象が生じる。しかし、図３の実施形態例では、可変定数減算回路４６が有り、逆転現象が生じる直前にセレクタ６２が第２減算器５８を選択して（Ｖｓａ−Ｋ２）をＤ／Ａ変換回路４８へ出力するので、Ｄ／Ａ変換回路４８から出力するＥｒは、その一部が図４に○印及び２点鎖線で示すように補正され、逆転現象による誤った対象物情報の検出を防止している。
【００３３】
図３に示した実施形態例では、可変定数減算回路４６を第１、第２減算器５６、５８、比較器６０及びセレクタ６２で構成し、平均値算出回路４４で求めた平均値ＶｓａからＡ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓに応じて可変可能な定数Ｋ１、Ｋ２を減算し、この減算で求めた演算値をＤ／Ａ変換回路４８へ出力し、さらに電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓを比較器２７の＋入力側に直接入力するようにしたが、本発明はこれに限るものでなく、可変定数減算回路４６を無くして代わりに第１減算器５６（又は第２減算器５８）のみを設け、図３に２点鎖線で示すように電流・電圧変換回路２６の出力側と比較器２７の＋入力側との間に遅延回路６４を設けた場合についても利用することができる。
この場合、信号の強弱によってＳ／Ｎ比が極端に変化し、電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓが図５に実線で示すように急激な増加から急激な減少に変化しても、逆転現象（Ｅｒ＞Ｅｓ）が生じるのを防止し、誤った対象物情報の検出を防止できる。すなわち、図３の実施形態例において、可変定数減算回路４６を無くし、代わりに第１減算器５６のみを設けただけでは、比較器２７の−入力側に入力するＥｒが図５に点線で示すようになり、Ｅｓがピークを過ぎて減少に転じた直後に逆転現象（Ｅｒ＞Ｅｓ）が生じるが、遅延回路６４によって出力電圧Ｅｓを一定期間遅延させた補正電圧Ｅｓｄ（図５に１点鎖線で示す）が比較器２７の＋入力側に入力するので、逆転現象が生じるのを防止し、誤った対象物情報の検出を防止している。
【実施例２】
【００３４】
図６は本発明の他の実施形態例を示すもので、図１と同一部分は同一符号とし説明を省略する。図６において、１６は発光素子、１７は受光素子、１８は前記発光素子１６からの光、２６は電流・電圧変換回路、２７は比較器、２８は基準電圧源、４２はＡ／Ｄ変換回路、６６は各種の制御処理を行うＭＰＵ、６８は標準電圧値Ｖｒを置数する標準電圧値レジスタ、７０は積分処理メモリ、７２はＤ／Ａ変換回路、７４は電圧・電流変換回路、７６は警告を報知するための報知部（例えば警告ランプや警告ブザー）である。
【００３５】
前記ＭＰＵ６６は、以下の［１］〜［５］に記述する各機能を達成するためのプログラムを格納したＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）（図示省略）を具備するとともに、前記発光素子１６側へ出力する制御信号を一時的に置数するレジスタ７８及び設定された極限値を置数する極限値レジスタ８０を具備している。
［１］Ａ／Ｄ変換回路４２の出力電圧Ｖｓの一定期間（例えば３標本化期間）における平均値Ｖｓａを求める平均値演算機能。
［２］前記［１］の平均値演算手段で求めた平均値Ｖｓａを標準電圧値レジスタ６８の標準電圧値Ｖｒと比較し、Ｖｓａ＜Ｖｒのときに発光素子１６の発光エネルギを上げるための制御信号をレジスタ７８を介して発光素子１６側へ出力し、Ｖｓａ＞Ｖｒのときに発光素子１６の発光エネルギを下げるための制御信号をレジスタ７８を介して発光素子１６側へ出力する発光部制御機能。
［３］前記［２］の平均値演算機能で求めた平均値Ｖｓａが、受光素子１７の受光エネルギーが途切れたときに相当して予め設定された下限設定値Ｖｂ以下か否かを判別する下限判別機能。
［４］前記［３］の下限判別機能により平均値Ｖｓａが下限設定値Ｖｂ以下と判別されたときに、レジスタ７８の現在の置数値と直前の置数値との積分値を演算し、この積分値を積分処理メモリ７０に記憶するとともに、レジスタ７８を介して発光素子１６側へ出力する積分処理機能。
［５］レジスタ７８に置数された制御信号と極限値レジスタ８０に置数された極限値Ｖｕとを比較し、制御信号が極限値Ｖｕ以上のときに発光素子１６の発光エネルギーが極限になったことを報知するための信号を報知部７６へ出力する報知部制御機能。
【００３６】
前記Ｄ／Ａ変換回路７２は、前記ＭＰＵ６６内のレジスタ７８に置数された制御値をアナログの電圧に変換して出力し、前記電圧・電流変換回路７４は、前記Ｄ／Ａ変換回路７２から出力した電圧を電流に変換して前記発光素子１６へ出力する。
【００３７】
つぎに、図６の作用を図７及び図８を併用して説明する。
（イ）電流・電圧変換回路２６は、受光素子１７の受光エネルギーに相当した電流を電圧Ｅｓに変換し、この電圧Ｅｓを比較器２７の＋入力側に出力する。Ａ／Ｄ変換回路４２は、電流・電圧変換回路２６の出力電圧Ｅｓをディジタルの電圧Ｖｓに変換し、この電圧ＶｓをＭＰＵ６６へ出力する。
【００３８】
（ロ）ＭＰＵ６６は、その平均値演算機能［１］によって、一定期間（例えば３標本化期間）における入力電圧Ｖｓについての平均値Ｖｓａを演算し、発光部制御機能［２］によって、平均値Ｖｓａを標準電圧値Ｖｒと比較し、Ｖｓａ＜Ｖｒのときに発光素子１６の発光エネルギを上げるための制御信号をレジスタ７８を介して発光素子１６側へ出力し、Ｖｓａ＞Ｖｒのときに発光素子１６の発光エネルギを下げるための制御信号をレジスタ７８を介して発光素子１６側へ出力する。このＭＰＵ６６のレジスタ７８から出力した制御信号はＤ／Ａ変換回路７２でアナログの電圧に変換され、電圧・電流変換回路７４で電流に変換されて発光素子１６に供給される。このため、発光素子１６の発光エネルギーＨＥは、図７に示すように走査角度θに対して変化し、受光素子１７の受光エネルギーＪＥａは、図８に示すように光走査範囲内の走査角度θに対して一定となるとともに、対象物２４ａ、２４ｂに対応したＡ、Ｂの下端点より高いレベルとなる。したがって、対象物２４ａ、２４ｂの何れに対しても、比較器２７の出力側に検出信号が現われ、て対象物２４ａ、２４ｂが有ることを判別できる。すなわち、走査角度θや雑音に起因する誤った対象物情報の検出を防止することができる。
さらに、受光エネルギーの平均値（平均値Ｖｓａに相当するエネルギー）が一定となるように発光素子１７の発光エネルギーを制御しているので、対象物２４ａ、２４ｂによって遮られた光エネルギーのＤＣ値（ノイズ成分）が上がらないように制御することができる。
また、図６の場合では、図７に示すように、発光素子１６の発光エネルギーＨＥが従来例のＨＥｃより小さくなるので、エネルギーを節約できる。
【００３９】
（ハ）対象物２４ａ、２４ｂによって受光素子１７の受光エネルギーＪＥが途切れた場合、ＭＰＵ６６が、その下限判別機能［３］の判別信号に基づく積分処理機能［４］によって、レジスタ７８に置数する現在の制御信号と直前まで置数していた制御信号との積分値を演算し、この積分値を積分処理メモリ７０に記憶するとともにレジスタ７８を介してＤ／Ａ変換回路７２へ出力するので、発光素子１６の発光エネルギーが急激に上昇するのを防止している。
【００４０】
（ニ）受光エネルギーの平均値に相当した平均値Ｖｓａを標準電圧値Ｖｒと比較し、比較出力で発光素子１６の発光エネルギーを制御するフィードバック制御としたので、受光素子１７の感度や発光素子１６の発光効率が経年変化である程度劣化しても、又はスキャンミラー２２や再帰性反射体１２が埃等である程度汚れても、対象物２４ａ、２４ｂが有るか否かの情報を正しく検出することができる。
【００４１】
（ホ）本発明による対象物情報検出装置を複数連携して使用する場合には、各装置の標準電圧値レジスタの標準電圧値Ｖｒを共用することによって、同品質の検出感度（受信感度）を維持することができる。
すなわち、標準電圧値Ｖｒを共用することによって各装置の受光素子の受光エネルギーを一定に保つことが可能となり、各装置の発光素子の発光効率のバラツキや受光素子の感度のバラツキが制御されるので、発光素子の発光効率や受光素子の感度のバラツキに起因する対象物情報の検出誤差を防止できる。
例えば、一方の装置の標準電圧値Ｖｒ1が他方の装置の標準電圧値Ｖｒ2より小さいため、発光素子の発光効率や受光素子の感度のバラツキによって、図９に実線で示すように、標準電圧値をＶｒ1とした一方の装置の受光エネルギーＪＥ1のレベルの一部にスライスレベルＳＬとの間で逆転現象が生じた場合には、同図に１点鎖線で示すような逆転現象が生じない他方の装置の受光エネルギーＪＥ2に対応したＶｒ2を共通の標準電圧値として共用すれば、発光素子の発光効率や受光素子の感度のバラツキに起因する対象物情報の検出誤差を防止できる。この場合、必要に応じてスライスレベルＳＬを逆転現象が生じない範囲で上げることによって、装置の検出感度を同一に保つことができる。
【００４２】
（ヘ）受光素子１７の感度や発光素子１６の発光効率が経年変化によって限度以上劣化し、又はスキャンミラー２２や再帰性反射体１２が埃等である限度以上汚れて、レジスタに７８に置数された制御信号が極限レジスタ８０に置数された極限値Ｖｕ以上になると、ＭＰＵ６６は、その報知部制御機能［５］によって報知部７６へ報知信号を出力し、警告ランプや警告ブザーを作動して特性劣化や汚れが限度以上に達していることを報知する。
【００４３】
図６の実施形態例では、積分処理メモリ７０を設け、平均値が下限設定値以下と判別されたときに、ＭＰＵ６６の積分処理機能［４］によってレジスタ７８に置数する現在の制御信号と直前まで置数していた制御信号との積分値を演算し、この積分値を積分処理メモリ７０に記憶するとともにレジスタ７８を介してＤ／Ａ変換回路７２へ出力することによって、対象物２４ａ、２４ｂで受光素子１７の受光エネルギーＪＥが途切れても発光素子１６の発光エネルギーが急激に上昇しないようにしたが、本発明はこれに限るものでなく、積分処理メモリ７０を省略するとともに、積分処理機能［４］の代わりに置数値保持機能［６］をＭＰＵ６６に付加することによって、対象物２４ａ、２４ｂによって受光素子１７の受光エネルギーＪＥが途切れても発光素子１６の発光エネルギーが急激に上昇しないようにしてもよい。この置数値保持機能［６］は、平均値が下限設定値以下と判別されたときに、レジスタ７８の置数値を更新せずに直前の置数値を保持する機能を表す。
【００４４】
図６の実施形態例では、報知部７６を設けるとともに、ＭＰＵ６６に報知部制御機能［５］を設けることによって、レジスタ７８に置数された制御信号と極限値レジスタ８０に置数された極限値Ｖｕとを比較し、制御信号が極限値Ｖｕ以上のときに報知部７６の警告ランプや警告ブザーを作動し、受光素子１７の感度や発光素子１６の発光効率が経年変化によって限度以上劣化し、又はスキャンミラー２２や再帰性反射体１２が埃等である限度以上汚れてていることを報知するようにしたが、本発明はこれに限るものでなく、例えば図１０に示すように、報知部制御機能［５］を省略したＭＰＵ６６ａを設け、報知部７６の代わりに可視光発光手段８２を設けるようにしてもよい。
この可視光発光手段８２は直列接続されたツエナーダイオード８４と発光ダイオード８６からなり、Ｄ／Ａ変換回路７２から電圧・電流変換回路７４へ出力するアナログの制御電圧を分岐して取り出し、この制御電圧をツエナーダイオード８４を介して発光ダイオード８６へ供給し、制御電圧が予め設定された極限値を越えたときに発光ダイオード８６から可視光を発光し、受光素子１７の感度や発光素子１６の発光効率が経年変化によって限度以上劣化し、又はスキャンミラー２２や再帰性反射体１２が埃等で限度以上汚れてていることを報知するようにしてもよい。
【００４５】
図６の実施形態例では、極限値設定手段及び報知手段、又は可視光発光手段を設けることによて、受光素子１７の感度や発光素子１６の発光効率が経年変化によって限度以上劣化し、又はスキャンミラー２２や再帰性反射体１２が埃等である限度以上汚れてていることを報知するようにしたが、本発明はこれに限るものでなく、極限値設定手段及び報知手段、及び可視光発光手段を省略した場合についても利用することができる。
【００４６】
図６の実施形態例では、発光部制御手段が制御信号を一時的に置数するレジスタを具備し、平均値演算手段で求めた平均値が下限設定値以下か否かを判別する下限判別手段を設け、この下限判別手段で平均値が下限設定値以下と判別されたときにレジスタの置数値と直前の置数値との積分値を発光部へ出力する制御信号とする積分処理手段、又は下限判別手段で平均値が下限設定値以下と判別されたときにレジスタの置数値を更新せずに直前の置数値を保持する置数値保持手段を設けた場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、レジスタ及び下限判別手段を省略するとともに、積分処理手段及び置数値保持手段を省略した場合についても利用することができる。
【００４７】
図６の実施形態例では、発光エネルギー制御手段は、受光素子の受光エネルギーに相当した信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路の出力信号の一定期間における平均値を求める平均値演算手段と、この平均値演算手段で求めた平均値を標準値と比較し、平均値が標準値より小さいときは発光エネルギを上げるための制御信号を発光素子へ出力し、平均値が標準値より大きいときは発光エネルギを下げるための制御信号を発光素子へ出力する発光部制御手段とで構成された場合について説明したが、本発明はこれに限るものでなく、受光素子の受光エネルギーが一定となるように発光素子の発光エネルギーを制御するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る光走査による対象物情報検出装置の一実施形態例を示すブロック図である。
【図２】図１の作用を説明する受光エネルギーの特性図である。
【図３】図１のしきい値可変手段の他の実施形態例を示すブロック図である。
【図４】図３の作用を説明する受光エネルギーの特性図である。
【図５】図３において、可変定数減算回路４６を単なる減算器で置き換えるとともに、遅延回路６４を挿入した実施形態例の作用を説明する受光エネルギーの特性図である。
【図６】本発明に係る光走査による対象物情報検出装置の他の実施形態例を示すブロック図である。
【図７】図６中の発光素子の発光エネルギーの特性図である。
【図８】図６中の受光素子の受光エネルギーの特性図である。
【図９】図６に係る装置を２個連携して使用する場合の標準電圧値レジスタに置数する標準電圧値を共用する場合を説明する受光エネルギーの特性図である。
【図１０】図６の実施形態例において、一部を省略し、一部を変更し、一部を付加した実施形態例の要部を示すブロック図である。
【図１１】本発明を利用した光走査による対象物情報検出装置の平面図である。
【図１２】図１１中の光走査ユニットの取付け状態を示す側面図である。
【図１３】図１１の装置に用いる電気回路の従来例を示すブロック図である。
【図１４】図１３の作用を説明する受光エネルギー特性図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１…光走査ユニット、  １２…再帰性反射体、  １６…発光素子、  １７…受光素子、  １８…発光素子１６から出力した光、  ２４ａ、２４ｂ…対象物、  ２５…障害物、  ２６…電流・電圧変換回路、  ２７…比較器、  ２９…ＭＰＵ（マイクロプロセッサ）、  ３０、３０ａ…しきい値可変手段、  ３２…分圧回路、  ３４…積分回路、  ３６、３８…抵抗、  ４０…コンデンサ、  ４２…Ａ／Ｄ変換回路、  ４４…平均値算出回路、  ４６…可変定数減算回路、  ４８、７２…Ｄ／Ａ変換回路、  ５０1〜５０3…シフトレジスタ、  ５２…加算器、  ５４…除算器、  ５６、５８…減算器、  ６０…比較器、  ６２…セレクタ、  ６４…遅延回路、  ６６、６６ａ…ＭＰＵ（発光エネルギー制御手段の要部を構成するマイクロプロセッサ）、  ６８…標準電圧値レジスタ、  ７０…積分処理メモリ、  ７４…電圧・電流変換回路、  ７６…報知部、  ７８…レジスタ、  ８０…極限値レジスタ、  ８２…可視光発光手段、  ８４…ツエナーダイオード、  ８６…発光ダイオード、  Ａ…受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ａに対応した部分、  Ｂ…受光エネルギーＪＥの特性曲線のうちの対象物２４ｂに対応した部分、  ＪＥ、ＪＥａ、ＪＥ1、ＪＥ2…受光エネルギー、  Ｋ１、Ｋ２…定数、  ＳＬ、ＳＬａ…スライスレベル。
【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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【図１３】
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【図１４】
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