(57)【要約】【課題】自動車に搭載される光学走査装置において、偏向部の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすること。【解決手段】光学走査装置は、レーザ光を発光するＬＤ２１と、規定された駆動態様である規定駆動態様で駆動される回転多面鏡２４と、回転多面鏡２４にて散乱されたレーザ光を受光する散乱光受光部６０とを備えている。回転多面鏡２４の散乱部５２にレーザ光が照射されると、回転多面鏡２４にて反射されたレーザ光は散乱し、適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。このため、光学走査装置においては、散乱光受光部６０で受光した結果、受光強度が規定閾値以上となると、位置検出手段が、基準位置に散乱部が位置することを検出し、その検出結果に従って、発光制御手段が、レーザ光の発光タイミングを制御する。【選択図】図３
2018155772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車に搭載される光学走査装置（１０）であって、
レーザ光を発光する発光手段（２１，７１）と、
規定された駆動態様である規定駆動態様で駆動される偏向手段（２４，２５，７２，７４）であって、当該偏向手段の規定された部位である規定部位に前記発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を適正角度範囲へ照射し、前記規定部位とは異なる当該偏向手段の部位である散乱部に前記発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させる偏向手段と、
前記偏向手段にて散乱された前記レーザ光を受光する第１受光手段（６０）と、
前記第１受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に前記散乱部が位置することを検出する位置検出手段（４２，Ｓ１４０，Ｓ２３０）と
を備え、
前記偏向手段は、回転運動を前記規定駆動態様として駆動され、
前記散乱部の大きさは、前記偏向手段の単位時間当たりの回転速度、レーザ光の発光間隔、そのレーザ光が照射される照射範囲の大きさに基づいて、規定回転速度で回転している前記散乱部が前記照射範囲内に位置している時間に、前記照射範囲内へレーザ光が少なくとも一回発光されるように決定されることを特徴とする光学走査装置。
【請求項２】
前記第１受光手段は、
前記規定部位から前記適正角度範囲への光路上から外れ、前記散乱部にて散乱されたレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の光学走査装置。
【請求項３】
前記位置検出手段での検出結果に従って、前記発光手段におけるレーザ光の発光タイミングを制御する発光制御手段（４２，Ｓ１５０〜Ｓ１７０）
を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学走査装置。
【請求項４】
前記発光制御手段は、
前記位置検出手段にて基準位置に前記散乱部が位置することを検出してから、予め規定された規定時間が経過すると、前記発光手段にレーザ光を発光させる
ことを特徴とする請求項３に記載された光学走査装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の光学走査装置と、
前記適正角度範囲からの前記レーザ光の反射光を受光する第２受光手段（３０）と、
前記発光手段にてレーザ光を発光し、前記第２受光手段にて反射光を受光した結果に基づいて、前記レーザ光を反射した物体を検出する物体検出手段（４２，Ｓ１８０，Ｓ２６０）と
を備えたレーザレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系を制御する光学走査装置、及び光学走査装置を備えたレーザレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光を発光する発光部と、規定された回転速度で回転する光学系（ポリゴンミラー）により、発光部からのレーザ光を規定角度範囲へと偏向する偏向部と、発光部でのレーザ光の発光開始タイミングを制御する制御部とを備えた光学走査装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
光学走査装置による規定角度範囲へのレーザ光の照射は、規定された回転速度で回転する光学系の特定の部位にレーザ光を照射可能なタイミングに、レーザ光を発光することで実現している。このため、規定角度範囲へのレーザ光の照射精度を向上させるためには、光学系の位置（回転角度）を検知することが重要となる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載された光学走査装置においては、予め規定された形状の位置検知受光部を走査範囲の両端に配置している。そして、位置検知受光部にて検知した受光レベルに基づいて、光学系の位置（回転角度）を検知することがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３７５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、光学走査装置を備え、自動車に搭載されるレーザレーダ装置が提案されている。このレーザレーダ装置に用いられる光学走査装置において、光学系の位置（回転角度）を検出する技術として、上記特許文献１に記載された技術を適用することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、レーザレーダ装置が搭載される自動車は、温度環境が低温から高温までと幅広く、振動などの外乱も大きい。このため、熱による膨張や収縮により、２つの位置検知受光部の間の距離が変化したり、自動車の振動により、位置検知受光部の配置位置自体が変化したりする。
【０００８】
このように、位置検知受光部の配置間隔や配置位置が変化すると、光学系の位置検知の精度が低下する。これを防止するためには、熱の変化による膨張や収縮を抑制する構造や、振動を吸収する構造が必要となり、装置構成が複雑になると言う課題が生じる。
【０００９】
つまり、従来の技術では、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることが困難であるという課題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明は、自動車に搭載される光学走査装置に関する。
本発明の光学走査装置は、発光手段（２１，７１）と、偏向手段（２４，２５，７２，７４）と、第１受光手段（６０）と、位置検出手段（４２，Ｓ１４０，Ｓ２３０）とを備える。
【００１２】
発光手段は、レーザ光を発光する。
偏向手段は、規定された駆動態様である規定駆動態様で駆動される。この偏向手段は、当該偏向手段の規定された部位である規定部位に発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を適正角度範囲へ照射する。また、偏向手段は、規定部位とは異なる当該偏向手段の部位である散乱部に発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させる。
【００１３】
第１受光手段は、偏向手段にて散乱されたレーザ光を受光する。位置検出手段は、第１受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に散乱部が位置することを検出する。偏向手段は、回転運動を規定駆動態様として駆動される。散乱部の大きさは、偏向手段の単位時間当たりの回転速度、レーザ光の発光間隔、そのレーザ光が照射される照射範囲の大きさに基づいて、規定回転速度で回転している散乱部が照射範囲内に位置している時間に、照射範囲内へレーザ光が少なくとも一回発光されるように決定される。
【００１４】
このような光学走査装置では、規定駆動態様で駆動されている偏向手段の規定部位に、発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は、適正角度範囲へと照射される。一方、規定された規定駆動態様で駆動されている偏向手段の散乱部に、発光手段からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は散乱する。
【００１５】
すなわち、レーザ光が規定部位に照射された場合、適正角度範囲内へと照射されるため、適正角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、レーザ光が散乱部に照射された場合、レーザ光が散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。
【００１６】
換言すれば、第１受光手段での受光強度は、レーザ光が散乱部に照射された場合には、レーザ光が照射部に照射された場合に比べて大きくなる。このため、本発明の光学走査装置によれば、第１受光手段で受光した結果、受光強度が予め規定された閾値以上となると、基準位置に散乱部が位置することを検出できる。
【００１７】
しかも、本発明の光学走査装置における偏向手段の位置検出は、偏向手段にレーザ光を照射し、そのレーザ光が散乱した光を第１受光手段で受光することで実現される。したがって、本発明の光学走査装置によれば、装置構成を複雑にすること無く、偏向手段の位置を検出することができる。
【００１８】
換言すれば、本発明によれば、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることができる。
さらに、本発明における光学走査装置は、発光制御手段（４２，Ｓ１５０〜Ｓ１７０，Ｓ２２０）を備えていても良い。本発明における発光制御手段では、位置検出手段での検出結果に従って、発光手段におけるレーザ光の発光タイミングを制御すればよい。
【００１９】
このような光学走査装置によれば、適切な発光タイミングでレーザ光を発光できる。
また、本発明は、光学走査装置と、第２受光手段（３０）と、物体検出手段（４２，Ｓ１８０，Ｓ２６０）とを備えたレーザレーダ装置としてなされていても良い。
【００２０】
この場合、光学走査装置は、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載された装置である。
第２受光手段は、適正角度範囲からのレーザ光の反射光を受光する。物体検出手段は、発光手段にてレーザ光を発光し、第２受光手段にて反射光を受光した結果に基づいて、レーザ光を反射した物体を検出する。
【００２１】
このようなレーザレーダ装置によれば、レーザ光を反射した物体の位置の検出精度を向上させることができる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明が適用されたレーザレーダ装置の概略構成を示す図である。
【図２】回転多面鏡の詳細を説明する説明図である。
【図３】散乱光受光部の配置を説明する説明図である。
【図４】第１実施形態における測距処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態における測距処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明における発光部の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
〈レーザレーダ装置〉
図１に示すレーザレーダ装置１０は、自動車に搭載されるものである。このレーザレーダ装置１０は、探査波としてのレーザ光を適正角度範囲に出力（照射）し、その適正角度範囲に存在する物標を検出する。
【００２４】
レーザレーダ装置１０は、発光部２０と、受光部３０と、検知回路４０と、制御部４２と、散乱光受光部６０とを備えている。
発光部２０は、制御部４２からの発光信号Ｅｓに従って、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を発光し適正角度範囲に照射する。
【００２５】
これを実現するために、発光部２０は、レーザダイオード（ＬＤ）２１と、ＬＤ駆動回路２２と、光学素子２３と、回転多面鏡２４と、スキャナ機構部２５と、ＳＣ駆動回路２６とを備えている。
【００２６】
レーザダイオード２１は、レーザ光を発光する。このレーザダイオード２１は、レーザダイオード２１自身が発光したレーザ光を、予め規定された照射範囲に照射するように配置されている。
【００２７】
ＬＤ駆動回路２２は、制御部４２からの発光信号Ｅｓに従って、時間軸に沿った出力レベルがパルス状に変化するレーザ光をＬＤ２１に発光させる。光学素子２３は、ＬＤ２１が発光したレーザ光のビーム幅を決定する発光レンズを含む。ただし、光学素子２３に含まれる発光レンズは、ＬＤ２１にて発光したレーザ光のビーム幅を照射範囲とするように構成されている。
【００２８】
回転多面鏡２４は、複数の面それぞれの倒れ角が異なる鏡（ポリゴンミラー）である。この回転多面鏡２４は、ＬＤ２１からのレーザ光が照射される照射範囲に配置される。
スキャナ機構部２５は、回転多面鏡２４を回動可能に支持する。ＳＣ駆動回路２６は、制御部４２からのＳＣ駆動信号に従って、予め規定された規定回転速度でスキャナ機構部２５（ひいては回転多面鏡２４）を駆動する。
【００２９】
このような発光部２０では、回転多面鏡２４が規定回転速度で回転運動する。そして、発光部２０では、この回転運動する回転多面鏡２４にレーザ光が照射されることで、回転多面鏡２４にて反射されたレーザ光が適正角度範囲へと照射される。さらに、回転多面鏡２４に照射されるレーザ光の発光強度がパルス状に変化することから、発光部２０は、適正角度範囲を細分化した角度範囲（以下、「照射角度θ」と称す）ごとにレーザ光を照射する。
【００３０】
すなわち、本実施形態の発光部２０は、いわゆる走査型のレーザ光照射装置として構成されている。
次に、受光部３０は、レーザ光を反射することで生成された反射光を受光して、受光信号Ｒｓを出力する。具体的に、本実施形態における受光部３０は、受光レンズ３１と、受光素子（ＰＤ）３２と、増幅器３３とを備えている。
【００３１】
受光レンズ３１は、反射光を集光する。受光素子３２は、受光レンズ３１を介して反射光を受光し、その受光強度に応じた信号強度を有する受光信号Ｒｓを発生させる。増幅器３３は、受光素子３２からの受光信号Ｒｓを増幅する。
【００３２】
検知回路４０は、発光部２０にてレーザ光を発光してから受光部３０にて反射光を受光するまでの時間、及び受光部３０での反射光の受光強度を計測して計測データを生成する。さらに、検知回路４０は、制御部４２からの要求に基づいて、生成した計測データを制御部４２に出力する。
【００３３】
この検知回路４０は、制御部４２からの発光信号Ｅｓと、信号レベルが規定閾値以上となる受光部３０からの受光信号Ｒｓとの位相差（即ち、反射物までの往復時間）を計測し、レーザ光を反射した物体までの距離（以下、検知距離と称す）Ｒを導出する。これと共に、検知回路４０は、レーザ光を照射した照射角度θ、即ち、レーザ光を反射した物体が存在する方位を特定する。
【００３４】
なお、検知回路４０が生成する計測データは、検知距離Ｒを、照射角度θ及び受光信号Ｒｓの信号レベルと対応付けたものである。
制御部４２は、電源が切断されても記憶内容を保持する必要がある処理プログラムやデータを格納するＲＯＭ４４と、処理プログラムやデータを一時的に格納するＲＡＭ４６と、ＲＯＭ４４やＲＡＭ４６に記憶された処理プログラムに従って各種処理を実行するＣＰＵ４８とを少なくとも有した周知のコンピュータを中心に構成されている。
【００３５】
制御部４２のＲＯＭ４４には、発光信号Ｅｓを出力し、検知回路４０にて生成した計測データに基づいて物標情報を生成する測距処理を、制御部４２が実行するための処理プログラムが格納されている。なお、物標情報とは、同一物体と推定される物標を前方物体として認識した結果や、前方物体（クラスタ）の形状や前方物体までの距離及び方位（即ち、相対位置）を含むデータである。
＜回転多面鏡の詳細＞
次に、本実施形態における回転多面鏡２４の詳細について説明する。
【００３６】
回転多面鏡２４を構成する各面は、図２（Ａ）に示すように、レーザダイオード２１から照射範囲へのレーザ光を適正角度範囲へと偏向する。すなわち、回転多面鏡２４を構成する各面は、特許請求の範囲に記載した規定部位（以下、「照射部」と称す）として機能する。本実施形態における回転多面鏡２４は、例えば、照射部として機能する面（以下、偏向面と称す）５０を３面以上有している。この偏向面５０の枚数は、６面であっても良いし、４面であっても良い。
【００３７】
また、図２（Ｂ）に示すように、回転多面鏡２４において、互いに隣接する偏向面５０同士が接続する端部（以下、散乱部と称す）５２は、ＬＤ２１から照射範囲へのレーザ光を散乱させる。散乱部５２は、互いに隣接する偏向面５０同士が接続する端を面取りした構造であっても良いし、互いに隣接する偏向面５０同士が接続する端の周辺を含んでも良い。
【００３８】
なお、散乱部５２の大きさは、回転多面鏡２４の単位時間当たりの回転速度Ｒ［ｒｐｍ］、レーザ光の発光間隔Ｔ［ｓ］、レーザ光が照射される照射範囲の大きさＤ［ｄｅｇ］に基づいて決定すれば良い。具体的には、照射範囲内に散乱部５２が位置している時間は、Ｄ／６０Ｒ［ｓ］となり、この時間内におけるレーザ光の発光回数は、Ｄ／６０ＲＴ［回］となる。このため、規定回転速度で回転している散乱部５２が照射範囲内に位置している時間に、その照射範囲内へのレーザ光が少なくとも一回発光されるように、散乱部５２の大きさを決定すれば良い。
【００３９】
散乱光受光部６０は、受光強度に応じた信号を出力する周知の光検出器である。本実施形態の散乱光受光部６０は、回転多面鏡２４から適正角度範囲への光路上から外れ、回転多面鏡２４の散乱部５２にて散乱したレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置される。具体的には、散乱光受光部６０は、回転多面鏡２４の上底面と、適正角度範囲の上端とを結ぶ線上よりも、上方に配置されていても良いし、回転多面鏡２４の下底面と、適正角度範囲の下端とを結ぶ線上よりも、下方に配置されていても良い。
【００４０】
ここで、図３は、散乱部５２にて散乱するレーザ光を模式的に示した図である。つまり、図３（Ａ）は、レーザ光の走査方向に対して、散乱部５２にて散乱するレーザ光の様子を上方から示した図であり、図３（Ｂ）は、レーザ光の回転軸に対して、散乱部５２にて散乱するレーザ光の様子を側面から示した図である。
【００４１】
すなわち、規定回転速度で回転運動する回転多面鏡２４の偏向面５０にレーザ光が照射されると、回転多面鏡２４にて反射されたレーザ光が適正角度範囲へと照射される。
一方、規定回転速度で回転運動する回転多面鏡２４の散乱部５２にレーザ光が照射されると、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示すように、回転多面鏡２４にて反射されたレーザ光は散乱する。
【００４２】
そして、レーザ光が偏向面５０に照射された場合、そのレーザ光は適正角度範囲内へと照射されるため、規定角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、レーザ光が散乱部に照射された場合、レーザ光が散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。
【００４３】
本実施形態の回転多面鏡２４が、特許請求の範囲に記載された偏向部の一例である。
＜測距処理＞
次に、制御部４２が実行する測距処理について説明する。
【００４４】
本実施形態における測距処理は、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、レーザレーダ装置１０への電力が供給されると起動される。
測距処理が起動されると、図４に示すように、制御部４２は、まず、ＳＣ駆動信号を出力する（Ｓ１１０）。このＳＣ駆動信号を受信したＳＣ駆動回路２６は、規定回転速度で回転するようにスキャナ機構部２５、ひいては回転多面鏡２４を駆動する。
【００４５】
続いて、測距処理では、制御部４２は、予め規定された位置検知発光タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１２０）。ここで言う位置検知発光タイミングとは、回転多面鏡２４の散乱部５２の各々が、照射範囲を通過する可能性が高い期間の開始タイミングである。このＳ１２０では、回転多面鏡２４の回転角度を検出するセンサの検知結果が、位置検知発光タイミングを表す角度と一致している場合に、位置検知発光タイミングであるものと判定しても良い。また、Ｓ１２０では、位置検知発光タイミングであるものと判定してから、次の位置検知発光タイミングまでの時間長に対応する散乱部移行時間が経過した場合に、位置検知発光タイミングであるものと判定しても良い。
【００４６】
このＳ１２０での判定の結果、位置検知発光タイミングでなければ（Ｓ１２０：ＮＯ）、制御部４２は、位置検知発光タイミングとなるまで測距処理を待機する。一方、Ｓ１２０での判定の結果、位置検知発光タイミングとなると（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、制御部４２は、発光信号Ｅｓとしての第１発光指令を発光部２０に出力する。この第１発光指令を取得した発光部２０は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。なお、ここでのレーザ光の発光は、レーザ光が複数回発光されるように予め規定された時間長である第１規定時間実施する。
【００４７】
続いて、測距処理では、制御部４２は、散乱光受光部６０にて検知した散乱光強度が、予め規定された規定閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ１４０）。ここでの規定閾値Ｔｈとは、照射範囲の予め規定された基準位置に回転多面鏡２４の散乱部５２が存在する場合の散乱光強度として、実験などで予め求められたものである。
【００４８】
このＳ１４０での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Ｔｈ未満であれば（Ｓ１４０：ＮＯ）、制御部４２は、回転多面鏡２４の散乱部５２が基準位置に存在していないものとして、測距処理の実行を待機する。一方、Ｓ１４０での判定の結果、散乱光強度が、規定閾値Ｔｈ以上であれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、制御部４２は、回転多面鏡２４の散乱部５２が基準位置に存在しているものとして、測距処理をＳ１５０へと移行させる。
【００４９】
そのＳ１５０では、制御部４２は、経過時間を計測するタイマーを起動する。そして、制御部４２は、タイマーでの計測結果が、予め規定された規定時間となったか否かを判定する（Ｓ１６０）。ここで言う規定時間とは、回転多面鏡２４の散乱部５２が照射範囲における基準位置を通過してから、回転多面鏡２４の偏向面５０において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の開始位置が、その基準位置に達するまでに要する時間長である。
【００５０】
このＳ１６０での判定の結果、経過時間が規定時間未満であれば（Ｓ１６０：ＮＯ）、制御部４２は、経過時間が規定時間となるまで待機する。
一方、経過時間が規定時間となると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、制御部４２は、タイマーの計測結果を初期化して、測距処理をＳ１７０へと移行させる。そのＳ１７０では、制御部４２は、発光信号Ｅｓとしての第２発光指令を発光部２０に出力する。
【００５１】
この第２発光指令を取得した発光部２０は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。なお、ここでのレーザ光の発光は、予め規定された時間長である第２規定時間実施する。第２規定時間とは、回転多面鏡２４の偏向面５０において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の開始位置が、基準位置を通過してから、その偏向面５０において適正角度範囲へとレーザ光を反射する部位の終了位置が基準位置を通過するまでに要する時間長である。
【００５２】
続いて、制御部４２は、第２規定時間の間に検知回路４０にて生成した計測データに基づいて、物標情報を生成する（Ｓ１８０）。この物標情報を生成する処理は周知であるため、ここでの詳しい説明は省略する。本実施形態においては、物標情報の生成方法として、例えば、クラスタリング処理を用いれば良い。
【００５３】
その後、制御部４２は、Ｓ１２０へと測距処理を移行させる。
以上説明したように、本実施形態の測距処理では、位置検知発光タイミングとなると、第１規定時間、レーザ光を発光する。このレーザ光の発光により、散乱光受光部６０で検出した散乱光強度が規定閾値Ｔｈ以上となると、回転多面鏡２４の散乱部５２が、照射範囲における基準位置に達したものとして、タイマーを起動する。
【００５４】
そして、回転多面鏡２４の散乱部５２が照射範囲における基準位置に達してから、規定時間が経過すると、適正角度範囲へレーザ光を照射し、物標情報を生成する。
なお、本実施形態の測距処理を実行したレーザレーダ装置１０が、特許請求の範囲に記載された光学走査装置として機能する。
［第１実施形態の効果］
このようなレーザレーダ装置１０では、規定回転速度で回転している回転多面鏡２４の偏向面５０に、レーザダイオード２１からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は、適正角度範囲へと照射される。一方、規定回転速度で回転している回転多面鏡２４の散乱部５２に、レーザダイオード２１からのレーザ光が照射されると、そのレーザ光は散乱する。
【００５５】
そして、回転多面鏡２４の偏向面５０にレーザ光が照射された場合、そのレーザ光は適正角度範囲内へと照射されるため、適正角度範囲外におけるレーザ光の強度は小さくなる。これに対して、回転多面鏡２４の散乱部５２にレーザ光が照射された場合、そのレーザ光は散乱するため、その適正角度範囲外でのレーザ光の強度は大きくなる。
【００５６】
換言すれば、散乱光受光部６０で検知される散乱光強度は、回転多面鏡２４の散乱部５２にレーザ光が照射された場合には、回転多面鏡２４の偏向面５０にレーザ光が照射された場合に比べて大きくなる。
【００５７】
したがって、レーザレーダ装置１０によれば、散乱光受光部６０で検知した散乱光強度が規定閾値Ｔｈ以上となると、照射範囲における基準位置に散乱部５２が位置していることを検出できる。
【００５８】
しかも、レーザレーダ装置１０では、回転多面鏡２４の回転角度の検出を、回転多面鏡２４にレーザ光を照射し、そのレーザ光が散乱した光を散乱光受光部６０で受光することで実現している。したがって、レーザレーダ装置１０によれば、装置構成を複雑にすること無く、回転多面鏡２４の回転角度を検出することができる。
【００５９】
以上説明したように、レーザレーダ装置１０によれば、自動車に搭載される光学走査装置において、光学系の位置の検出精度を向上させつつ、装置構成を簡易なものとすることができる。
【００６０】
また、本実施形態のレーザレーダ装置１０では、散乱光受光部６０が回転多面鏡２４から適正角度範囲への光路上から外れ、回転多面鏡２４の散乱部５２にて散乱したレーザ光の少なくとも一部が到達する位置に配置されている。
【００６１】
このため、レーザレーダ装置１０の散乱光受光部６０によれば、適正角度範囲へのレーザ光の照射を妨げることなく、散乱部５２によって散乱されたレーザ光をより確実に検知できる。
【００６２】
なお、本実施形態の測距処理では、適正角度範囲へレーザ光を照射することの開始条件を、散乱光受光部６０での受光強度が規定閾値Ｔｈ以上となってから、第１規定時間が経過したこととしている。
【００６３】
このため、測距処理によれば、発光部２０にレーザ光を発光させるタイミングを、散乱光受光部６０での受光強度が規定閾値Ｔｈ以上となってからの経過時間にて規定でき、制御内容を簡易なものとすることができる。
［第２実施形態］
第２実施形態のレーザレーダ装置は、第１実施形態のレーザレーダ装置１０とは、主として、測距処理の内容が異なる。このため、本実施形態においては、第１実施形態と同様の構成には、同一の符号を付して説明を省略し、第１実施形態とは異なる測距処理を中心に説明する。
＜測距処理＞
本実施形態の測距処理は、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、レーザレーダ装置１０への電力が供給されると起動される。
【００６４】
測距処理が起動されると、図５に示すように、制御部４２は、まず、ＳＣ駆動信号を出力する（Ｓ２１０）。このＳＣ駆動信号を受信したＳＣ駆動回路２６は、規定回転速度で回転するようにスキャナ機構部２５、ひいては回転多面鏡２４を駆動する。
【００６５】
続いて、測距処理では、制御部４２は、発光信号Ｅｓとしての発光指令を発光部２０に出力する（Ｓ２２０）。この発光指令を取得した発光部２０は、信号レベルがパルス状に変化するレーザ光を、予め規定された発光間隔で発光する。本実施形態のレーザ光の発光は、測距処理が終了するまで繰り返される。
【００６６】
続いて、測距処理では、制御部４２は、散乱光受光部６０にて検知した散乱光強度が、規定閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定する（Ｓ２３０）。このＳ２３０での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Ｔｈ以上であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、制御部４２は、回転多面鏡２４の散乱部５２が照射範囲を通過中であるものとして、測距処理をＳ２１０へと戻す。
【００６７】
一方、Ｓ２３０での判定の結果、散乱光強度が規定閾値Ｔｈ未満であれば（Ｓ２３０：ＮＯ）、制御部４２は、回転多面鏡２４の偏向面５０が照射範囲を通過中であるものとして、測距処理をＳ２４０へと移行させる。そのＳ２４０では、制御部４２は、検知回路４０にて生成した計測データを、現在の時刻Ｔｘと対応付けてＲＡＭ４６に記憶する。
【００６８】
続いて、ＲＡＭ４６に記憶されている計測データの個数が、予め規定された規定数以上であるか否かを判定する（Ｓ２５０）。ここで言う規定数は、回転多面鏡２４の偏向面５０が照射範囲を通過するのに要する時間長に生成可能な計測データの個数、すなわち、当該時間長でのレーザ光の発光回数である。
【００６９】
このＳ２５０での判定の結果、計測データの個数が規定数未満であれば（Ｓ２５０：ＮＯ）、制御部４２は、測距処理をＳ２３０へと戻す。一方、Ｓ２５０での判定の結果、計測データの個数が規定数となると（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、制御部４２は、測距処理をＳ２６０へと移行させる。
【００７０】
そのＳ２６０では、制御部４２は、ＲＡＭ４６に記憶されている計測データに基づいて、物標情報を生成する（Ｓ２６０）。本実施形態におけるＳ２６０では、ＲＡＭ４６に記憶されている計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データ（以下、「使用計測データ」と称す）を抽出して物標情報を生成する。この場合、適正角度範囲内での計測データそれぞれを、使用計測データとして抽出すれば良い。なお、適正角度範囲内での計測データであるか否かの判定は、計測データに対応付けられた時刻Ｔｘに基づいて実施すれば良い。具体的には、回転多面鏡２４の回転速度と、散乱光受光部
６０にて検知した散乱光強度が規定閾値Ｔｈ未満である時間長とに基づいて、時刻Ｔｘにおける基準位置からの回転多面鏡２４の回転角度を算出し、その回転角度が、適正角度範囲内であるか否かを判定すれば良い。
【００７１】
その後、制御部４２は、ＲＡＭ４６に記憶されている計測データを消去して、測距処理をＳ２３０へと戻す。
以上説明したように、本実施形態の測距処理では、レーザ光を繰り返し発光し、計測データを生成する。そして、散乱光受光部６０にて検知した散乱光強度が、規定閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定した結果に従って、その生成した計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データを抽出して、物標情報を生成する。
［第２実施形態の効果］
本実施形態の測距処理によれば、計測データの中から、適正角度範囲に照射されたレーザ光に基づく計測データを抽出して、物標情報を生成することができる。
【００７２】
このため、本実施形態の測距処理によれば、レーザ光の発光タイミングの制御を簡易なものとすることができる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態における発光部２０では、規定回転速度で回転多面鏡２４を回転させることで、適正角度範囲へのレーザ光の照射を実現していたが、本発明において、適正角度範囲へのレーザ光の照射を実現する方法は、これに限るものではない。
【００７４】
すなわち、図６に示すように、発光部７０は、レーザ光を発光するレーザダイオード７１と、レーザ光を偏向させるレンズ７２と、レンズ７２を直線運動させる運動機構７４とを備えていても良い。この場合のレンズ７２は、特定の部位にレーザ光が照射されると、適正角度範囲へとレーザ光を偏向するように構成されている。また、レンズ７２は、特定の部位とは異なる部位（即ち、散乱部）にレーザ光が照射されると、そのレーザ光を散乱させるように構成されている。
【００７５】
なお、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…レーザレーダ装置  ２０，７０…発光部  ２１，７１…レーザダイオード  ２２…駆動回路  ２３…光学素子  ２４…回転多面鏡  ２５…スキャナ機構部  ２６…駆動回路  ３０…受光部  ３１…受光レンズ  ３２…受光素子  ３３…増幅器  ４０…検知回路  ４２…制御部  ４４…ＲＯＭ  ４６…ＲＡＭ  ４８…ＣＰＵ  ５０…偏向面  ５２…散乱部  ６０…散乱光受光部  ７２…レンズ  ７４…運動機構
【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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