(57)【要約】【課題】対象物検出装置の小型化を実現しつつ、投受光範囲を広げて対象物の検出精度を向上させる。【解決手段】対象物検出装置１００は、光走査部３の鏡３ａを回転させることで、発光素子１１からの測定光を鏡３ａで反射して所定範囲に走査し、所定範囲にある対象物からの反射光を鏡３ａで反射して受光素子２１に導き、受光素子２１が受光状態に応じて出力する受光信号に基づいて、対象物や対象物までの距離を検出する。測定光が鏡３ａの回転軸Ｑに対して垂直な方向や傾斜した方向から鏡３ａに入射するように、発光素子１１を鏡３ａの側方に配置し、鏡３ａの側面に、測定光を反射する投光用反射面３ｂ、３ｃと、反射光を反射する受光用反射面３ｄ、３ｅを設ける。投光用反射面３ｂ、３ｃと、それぞれに対応する受光用反射面３ｄ、３ｅとは、回転軸Ｑの軸方向に配列されており、回転軸Ｑに対する投光用反射面３ｂ、３ｃの角度は異なっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光することにより測定光を投射する発光素子と、
光を受光して受光信号を出力する受光素子と、
鏡を有し、該鏡を回転させることにより、前記発光素子から投射された前記測定光を前記鏡で反射して所定範囲に走査し、該測定光の前記所定範囲にある対象物での反射光を前記鏡で反射して前記受光素子に導く光走査部と、
前記受光素子が前記反射光の受光状態に応じて出力する前記受光信号に基づいて、前記対象物または前記対象物までの距離を検出する検出部と、を備えた対象物検出装置において、
前記測定光が前記鏡の回転軸に対して垂直な方向または傾斜した方向から前記鏡に入射するように、前記発光素子は前記鏡の側方に配置され、
前記鏡の側面には、前記測定光を反射する投光用反射面が複数設けられているとともに、前記投光用反射面で反射された前記測定光の前記対象物での前記反射光を反射する受光用反射面が、前記投光用反射面に対応して複数設けられ、
対応する前記投光用反射面と前記受光用反射面は、前記回転軸の軸方向に配列され、
前記回転軸に対する前記複数の投光用反射面の角度は異なっている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の対象物検出装置において、
前記複数の受光用反射面は、前記回転軸に対して平行に設けられている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の対象物検出装置において、
前記発光素子は、前記投光用反射面のいずれかと対向する位置に配置されている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の対象物検出装置において、
前記複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、前記回転軸に対して傾斜するように設けられている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の対象物検出装置において、
前記複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、前記回転軸に対して平行に設けられている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の対象物検出装置において、
前記発光素子は、前記回転軸に対して平行な方向に複数配列され、
前記複数の投光用反射面で反射された各測定光の投光範囲が一部重なっている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の対象物検出装置において、
前記鏡は、前記回転軸の軸方向が鉛直方向となるように配置され、
前記発光素子と前記受光素子は、それぞれ鉛直方向に複数配列され、
前記複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、上向きまたは下向きに傾斜するように設けられている、ことを特徴とする対象物検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子から測定光を投光して、対象物からの反射光を受光素子で受光することにより、対象物または対象物までの距離を検出する対象物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば衝突防止機能を有する車両には、レーザレーダのような対象物検出装置が搭載されている。この対象物検出装置は、車両の周辺に存在する他の車両、人、道路、およびその他物体などを対象物として検出したり、該対象物までの距離を検出したりする。
【０００３】
対象物検出装置には、電波式のものと、光学式のものとがある。そのうち、光学式の対象物検出装置には、たとえば特許文献１〜３に開示されているように、発光することで測定光を投射する発光素子と、測定光の所定範囲にある対象物での反射光を受光する受光素子などが備わっている。発光素子としては、レーザダイオードなどが用いられ、受光素子としては、フォトダイオードやアバランシェフォトダイオードなどが用いられる。
【０００４】
対象物検出装置では、対象物の検出範囲を広くすることが求められている。そこで、たとえば特許文献１および特許文献２では光走査部を用いている。光走査部は、回転軸を中心に回転可能な鏡（ポリゴンミラー、回転体）を有している。回転軸の周囲にある鏡の側面には、複数（４つ）の反射面が設けられていて、該各反射面は、回転軸に対して異なる角度で傾斜している。
【０００５】
特許文献１では、鏡の回転軸の軸方向の一方側に、各発光素子が配置されていて、各発光素子から投射された測定光（レーザ光）が、回転軸に対して平行な方向から鏡の各反射面に入射する。特許文献２では、鏡の反射面と対向する側方に、発光素子が配置されていて、発光素子から投射された測定光が、回転軸に対して垂直な方向から各反射面に入射する。そして、鏡が回転軸を中心に回転することで、測定光が各反射面で反射されて、所定範囲に走査される。また、所定範囲にある対象物での反射光が、鏡の各反射面で反射されて、受光素子に導かれる。これにより、発光素子や受光素子を多数用いなくても、測定光と反射光の投受光範囲が、鏡の回転軸に対して垂直な面内と平行な面内に広がる。
【０００６】
また、特許文献３では、発光素子と車両のフロントガラスとの間に、投光光学系が設けられている。投光光学系の入射面（発光素子側を向いた面）は、単一のシリンドリカルレンズから成り、該入射面全体が水平方向に対してコリメータレンズとして機能する。投光光学系の出射面（フロントガラス側を向いた面）は、複数のシリンドリカルレンズが水平方向に配列されたレンズアレイ（またはレンチキュラレンズ）から成る。発光素子からの測定光は、投光光学系の入射面で水平方向の平行光に変換された後、投光光学系の出射面で水平面内の複数の方向へ拡散されて、フロントガラスを経由し、車両の前方の所定範囲へ投光される。つまり、レンズアレイにより測定光の投光範囲が水平方向に広がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１５４０４号公報
【特許文献２】特開２０１４−７１０２９号公報
【特許文献３】特開２０１４−２０９０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発光素子や受光素子を多数用いなくても、光走査部の鏡を回転させることで、測定光や反射光の投受光範囲が鏡の回転軸に対して垂直な方向に広がる。また、鏡の各反射面の回転軸に対する角度を異ならせることで、測定光や反射光の投受光範囲が鏡の回転軸に対して平行な方向に広がる。しかし、特許文献１のように、測定光が鏡の回転軸に対して平行な方向から鏡の各反射面に入射するように、回転軸の軸方向に発光素子を配置した場合、回転軸に対して平行な方向に対象物検出装置が大型化してしまう。
【０００９】
また、特許文献２のように、鏡の回転軸に対して垂直な方向や傾斜した方向から測定光や反射光を鏡の各反射面に入射させた場合、測定光や反射光に歪みが生じて、測定光や反射光の投受光範囲が鏡の回転軸に対して平行な方向に狭くなってしまう。また、反射面で歪んだ反射光が、該反射光の基となる測定光を投射した発光素子に対応する受光素子で受光されず、受光素子から出力される受光信号に基づいて、対象物や対象物までの距離を検出できなくなるおそれがある。さらに、鏡の同一の反射面で測定光と反射光とを反射させた場合、測定光と反射光が当該反射面で入り乱れて、迷光が生じ、該迷光が受光素子で受光されることによって、対象物や対象物までの距離の検出精度が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、対象物検出装置の小型化を実現しつつ、投受光範囲を広げて対象物の検出精度を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による対象物検出装置は、発光することにより測定光を投射する発光素子と、光を受光して受光信号を出力する受光素子と、鏡を有し、該鏡を回転させることにより、発光素子から投射された測定光を鏡で反射して所定範囲に走査し、該測定光の所定範囲にある対象物での反射光を鏡で反射して受光素子に導く光走査部と、受光素子が反射光の受光状態に応じて出力する受光信号に基づいて、対象物または対象物までの距離を検出する検出部とを備える。そして、測定光が鏡の回転軸に対して垂直な方向または傾斜した方向から鏡に入射するように、発光素子は鏡の側方に配置される。鏡の側面には、測定光を反射する投光用反射面が複数設けられているとともに、投光用反射面で反射された測定光の対象物での反射光を反射する受光用反射面が、投光用反射面に対応して複数設けられている。対応する投光用反射面と受光用反射面は、回転軸の軸方向に配列されていて、回転軸に対する複数の投光用反射面の角度は異なっている。
【００１２】
上記によると、発光素子から投射された測定光が、鏡の回転軸に対して垂直な方向または傾斜した方向から鏡に入射するように、発光素子が鏡の側方に配置されているので、対象物検出装置が回転軸の軸方向に大型化するのを抑えて、対象物検出装置の小型化を実現することができる。また、鏡が回転することにより、測定光が鏡の各投光用反射面で反射されて所定範囲に投光され、該測定光の所定範囲にある対象物での反射光が、鏡の各受光用反射面で反射されて受光素子に導かれ、受光素子で受光される。このため、発光素子や受光素子を多数用いなくても、測定光や反射光の投受光範囲を広げることができる。また、回転軸に対する各投光用反射面の傾斜角度を異ならせているので、測定光の投光範囲を回転軸の軸方向に広げることができる。そして、このように測定光の投光範囲が広くなることで、広い範囲に存在する対象物に測定光を照射して、該対象物からの反射光を鏡の各受光用反射面を介して受光素子で受光することができ、反射光の受光範囲も回転軸の軸方向に広げることが可能となる。
【００１３】
また、対応する投光用反射面と受光用反射面とが分離されて、回転軸の軸方向に配列されているので、測定光と反射光とが鏡で入り乱れることはなく、迷光が鏡の付近で発生するのを抑制することができる。そして、迷光が受光素子で受光されることによって検出部による対象物や対象物までの距離の検出精度が低下するのも抑制することができる。
【００１４】
本発明において、複数の受光用反射面は、回転軸に対して平行に設けられていてもよい。
【００１５】
また、本発明において、発光素子は、投光用反射面のいずれかと対向するように配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明において、複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、回転軸に対して傾斜するように設けられていてもよい。
【００１７】
また、本発明において、複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、回転軸に対して平行に設けられていてもよい。
【００１８】
また、本発明において、発光素子は、回転軸に対して平行な方向に複数配列され、複数の投光用反射面で反射された各測定光の投光範囲が一部重なっていてもよい。
【００１９】
さらに、本発明において、鏡は、回転軸の軸方向が鉛直方向となるように配置され、発光素子と受光素子は、それぞれ鉛直方向に複数配列され、複数の投光用反射面のうち、少なくとも１つの投光用反射面は、上向きまたは下向きに傾斜するように設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、対象物検出装置の小型化を実現しつつ、投受光範囲を広げて対象物の検出精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態による対象物検出装置の電気ブロック図である。
【図２】図１の対象物検出装置が搭載された車両の正面図である。
【図３】第１実施形態の対象物検出装置の光学系を後方から見た図である。
【図４Ａ】図３の投光部を上方から見た図である。
【図４Ｂ】図３の受光部を上方から見た図である。
【図５】図３の発光素子と受光素子の詳細を示した図である。
【図６】図３の鏡の投光用反射面による光反射状態を示した図である。
【図７】図３の鏡の投光用反射面による投光範囲を示した図である。
【図８】図３の対象物検出装置の投光状態を示した図である。
【図９】第２実施形態の光走査部の鏡を示した図である。
【図１０】図９の鏡の投光用反射面による投光範囲を示した図である。
【図１１】第３実施形態の光走査部の鏡を示した図である。
【図１２】図１１の鏡の投光用反射面による投光範囲を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００２３】
図１は、実施形態の対象物検出装置１００の電気ブロック図である。図２は、対象物検出装置１００が搭載された車両３０の正面図である。
【００２４】
対象物検出装置１００は、車載用のレーザレーダから成る。図２に示すように自動四輪車から成る車両３０の前部に、対象物検出装置１００は設置される。そして、対象物検出装置１００は、車両３０の前方の所定範囲に対して光を投受光して、対象物を検出するとともに、該対象物までの距離を検出する。対象物は、車両３０の前方の所定範囲に存在する他の車両、人、道路、またはその他の物体である。
【００２５】
他の例として、対象物検出装置１００は、車両３０の後部や左右側部に設置され、車両３０の後方や左右側方の所定範囲に対して光を投受光して、対象物を検出してもよい。
【００２６】
図１に示すように、対象物検出装置１００には、投光部１、受光部２、光走査部３、信号処理部４、制御部５、および出力部６が備わっている。
【００２７】
投光部１には、発光素子１１と発光駆動回路１２とが含まれている。発光素子１１はＬＤ（レーザダイオード）から構成され、発光することにより測定光（レーザ光）を投射する。発光駆動回路１２は、発光素子１１に駆動電流を供給して、発光素子１１を発光させる。投光部１は、発光駆動回路１２により発光素子１１を発光させて、車両３０の前方にある所定範囲へ測定光を投光する。
【００２８】
受光部２には、受光素子２１が含まれている。受光素子２１は、ＰＤ（フォトダイオード）から構成され、光を受光して該受光状態に応じた受光信号（電気信号）を出力する。投光部１から投光された測定光は所定範囲にある対象物で反射され、受光部２は該反射光を受光素子２１により受光する。
【００２９】
光走査部３には、モータ３ｆと、該モータ３ｆを駆動するモータ駆動回路３ｍが含まれている。モータ３ｆは、後述する鏡３ａ（図３など）を回転させるためのアクチュエータである。
【００３０】
信号処理部４は、増幅回路４ａとＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）４ｂなどから構成されている。信号処理部４は、受光素子２１から出力された受光信号を増幅回路４ａにより増幅した後、所定の周期でサンプリングして、ＡＤＣ４ｂによりデジタル信号に変換し、制御部５へ出力する。
【００３１】
制御部５は、マイクロコンピュータなどから構成されていて、対象物検出装置１００の各部の動作を制御する。制御部５には、物体検出部５ａが備わっている。物体検出部５ａは、信号処理部４からの出力信号に基づいて、対象物と対象物までの距離を検出する。物体検出部５ａは、本発明の「検出部」の一例である。
【００３２】
具体的には、物体検出部５ａは、信号処理部４からの出力信号と所定の閾値とを比較して、出力信号が閾値以上であれば、対象物が有ると判断し、出力信号が閾値未満であれば、対象物が無いと判断する。また、物体検出部５ａは、閾値以上である出力信号の最大値を検出し、該最大値に基づいて対象物による反射光の受光時刻を検出する。そして、反射光の受光時刻と発光素子１１からの測定光の発射時刻とに基づいて、対象物までの距離を算出する（いわゆるＴＯＦ（Time of Flight）法）。
【００３３】
出力部６は、車両３０に搭載された図示しないＥＣＵ（電子制御装置）へ信号や情報を出力する回路から構成されている。制御部５は、物体検出部５ａの検出結果を出力部６によりＥＣＵへ出力する。
【００３４】
図３は、第１実施形態の対象物検出装置１００の光学系を後方（図４Ａで対象物５０と反対側）から見た図である。図４Ａは、図３の投光部１を上方（図３で上側）から見た図である。図４Ｂは、図３の受光部２を上方から見た図である。図３と図４Ａでは、鏡３ａの向きが異なっている。図４Ａと図４Ｂでは、鏡３ａの向きが同一になっている。
【００３５】
対象物検出装置１００の光学系は、発光素子１１、投光レンズ１３、鏡３ａ、透過カバー１８、受光レンズ２３、反射鏡２２、および受光素子２１から構成されている。
【００３６】
そのうち、発光素子１１、投光レンズ１３、鏡３ａ、および透過カバー１８は、投光光学系であり、投光部１に含まれる。また、透過カバー１８、鏡３ａ、受光レンズ２３、反射鏡２２、および受光素子２１は、受光光学系であり、受光部２に含まれる。さらに、鏡３ａは、光走査部３に含まれる。
【００３７】
これらの光学系は、図３〜図４Ｂに示すように、対象物検出装置１００の筐体１９内に収納されている。筐体１９には、対象物５０側に向かって開口する窓１９ａが設けられている。この窓１９ａを塞ぐように、透過カバー１８が嵌合されている。
【００３８】
透過カバー１８は、透光性を有する板材から成る。透過カバー１８が車両３０の前方の所定範囲を向くように、対象物検出装置１００は車両３０の前部に設置される。
【００３９】
図５は、発光素子１１と受光素子２１の詳細を示した図である。発光素子１１は、４個のレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ４から構成されている。（以下、「レーザダイオード」の記載を省略する。）これらのＬＤ１〜ＬＤ４は、鉛直方向Ｙに配列されている。
【００４０】
受光素子２１は、図５に示すように、１６個のフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ１６から構成されている。（以下、「フォトダイオード」の記載を省略する。）これらのＰＤ１〜ＰＤ１６は、鉛直方向Ｙに配列されている。ＰＤ１〜ＰＤ１６は、４個ずつ各ＬＤ１〜ＬＤ４に対応している。詳しくは、ＰＤ１〜ＰＤ４はＬＤ１に対応し、ＰＤ５〜ＰＤ８はＬＤ２に対応し、ＰＤ９〜ＰＤ１２はＬＤ３に対応し、ＰＤ１３〜ＰＤ１６はＬＤ４に対応している。
【００４１】
図３などにおいて、投光レンズ１３は、コリメータレンズから構成されている。投光レンズ１３は、発光素子１１と鏡３ａの間に配置されている。受光レンズ２３は、集光レンズから成る。反射鏡２２は、受光レンズ２３と受光素子２１とに対して所定の角度で傾斜するように配置されている（図４Ｂ）。
【００４２】
図３に示すように、鏡３ａの下方には、モータ３ｆが設けられている。モータ３ｆの回転軸３ｊの上端には、鏡３ａが固定されている。モータ３ｆの回転軸３ｊに連動して、鏡３ａは回転する。鏡３ａの中心を通る一点鎖線Ｑは、鏡３ａの回転軸である。この回転軸Ｑとモータ３ｆの回転軸３ｊとは、同一直線上にあって、鉛直方向Ｙに対して平行になっている。
【００４３】
鏡３ａの発光素子１１と対向する側面には、投光用反射面３ｂ、３ｃが設けられており、鏡３ａの受光素子２１と対向する側面には、受光用反射面３ｄ、３ｅが設けられている。投光用反射面３ｂの反対側に、投光用反射面３ｃが設けられ、受光用反射面３ｄの反対側に、受光用反射面３ｅが設けられている。また、投光用反射面３ｂと受光用反射面３ｄ、および投光用反射面３ｃと受光用反射面３ｅは、それぞれ対をなして鉛直方向Ｙに配列されている。
【００４４】
投光用反射面３ｂ、３ｃは、回転軸Ｑに対して傾斜するように設けられている。そのうち、一方の投光用反射面３ｂは、回転軸Ｑに対して所定の角度で上向きに傾斜するように設けられ、他方の投光用反射面３ｃは、回転軸Ｑに対して所定の角度で下向きに傾斜するように設けられている。投光用反射面３ｃの傾斜角度は、投光用反射面３ｂの傾斜角度より大きくなっている。一方、受光用反射面３ｄ、３ｅは、それぞれ回転軸Ｑに対して平行に設けられている。
【００４５】
投光レンズ１３、発光素子１１、受光レンズ２３、反射鏡２２、および受光素子２１は、鏡３ａの側方に配置されている。また、投光レンズ１３と発光素子１１は、鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃと同等の高さの位置に配置されている。発光素子１１のＬＤ１〜ＬＤ４（図５）は、発光面が投光用反射面３ｂ、３ｃのいずれかと対向するように配置されている。
【００４６】
そのため、ＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光は、回転軸Ｑに対して平行な方向から鏡３ａの各投光用反射面３ｂ、３ｃに入射せず、回転軸Ｑに対して垂直な方向や傾斜した方向から各投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。図３および図４Ａでは、ＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光のうち、該光の中心光軸上を進行する主測定光を１点鎖線の矢印で示している。この主測定光は、回転軸Ｑに対して垂直な方向から各投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。
【００４７】
各投光用反射面３ｂ、３ｃは、発光素子１１から投射された測定光を反射する。各投光用反射面３ｂ、３ｃが透過カバー１８側の所定の方向を向いているときに、各投光用反射面３ｂ、３ｃで反射された測定光は、透過カバー１８を透過して、筐体１９外の所定範囲へ投光される。
【００４８】
受光レンズ２３、反射鏡２２、および受光素子２１は、鏡３ａの投光用反射面３ｄ、３ｅと同等の高さの位置に配置されている。受光素子２１のＰＤ１〜ＰＤ１６（図５）は、受光面が反射鏡２２側を向くように配置されている。
【００４９】
所定範囲にある対象物５０からの反射光は透過カバー１８を透過して、各受光用反射面３ｄ、３ｅに入射する。各受光用反射面３ｄ、３ｅは、透過カバー１８側の所定の方向を向いているときに、透過カバー１８から入射した反射光を受光レンズ２３へ向けて反射する。図３および図４Ｂでは、対象物５０からの反射光のうち、該光の中心光軸上を進行する主反射光を２点鎖線の矢印で示している。
【００５０】
また、投光用反射面３ｂで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、投光用反射面３ｂに対応する受光用反射面３ｄで反射されて、受光レンズ２３と反射鏡２２を経由して受光素子２１へ導かれる。投光用反射面３ｃで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、投光用反射面３ｃに対応する受光用反射面３ｅで反射されて、受光レンズ２３と反射鏡２２を経由して受光素子２１へ導かれる。
【００５１】
図３に示すように、筐体１９内は、遮光板１７により上下に仕切られている。遮光板１７より上方の投光空間には、発光素子１１、投光レンズ１３、および鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃが配置されている。遮光板１７より下方の受光空間には、受光素子２１、反射鏡２２、受光レンズ２３、および鏡３ａの受光用反射面３ｄ、３ｅなどが配置されている。
【００５２】
対象物５０を検出する際の投受光経路は、図３〜図４Ｂに１点鎖線と２点鎖線の矢印で示すとおりである。なお、図３に示す鏡３ａは、その形状が最も分かり易くなるように、図４Ａおよび図４Ｂにおける鏡３ａの長辺がＸ方向に対して垂直となった状態を示している。図３の鏡３ａの状態では、実際には測定光や反射光を対象物５０に対して投受光することはできない。図４Ａおよび図４Ｂに示す鏡３ａの状態では、実際に測定光や反射光を対象物５０に対して投受光することができる。
【００５３】
図３および図４Ａに１点鎖線の矢印で示すように、発光素子１１（図５の各ＬＤ１〜ＬＤ４）から投射された測定光は、投光レンズ１３により所定の方向の平行光に変換されて、鏡３ａのいずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。この際、モータ３ｆの駆動により、鏡３ａが回転軸Ｑを中心に回転することで、いずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃが対象物５０側を向いた所定角度となる（たとえば図４Ａおよび図４Ｂに示す鏡３ａの状態）。これにより、測定光がいずれかの投光用反射領域３ｂ、３ｃで反射されて、透過カバー１８を透過し、筐体１９外の所定範囲に投光される。また、鏡３ａの回転により、投光用反射面３ｂ、３ｃの向きが変わることで、測定光が水平方向Ｘに走査される。
【００５４】
図４Ａに示す走査角度Ｚｈは、発光素子１１からの測定光が鏡３ａの投光用反射領域３ｂ、３ｃにより反射されて、対象物検出装置１００から投光される所定範囲（上面視）である。
【００５５】
上記のように、対象物検出装置１００から所定範囲に投光された測定光は、所定範囲にある対象物５０で反射される。その反射光は、図４Ａおよび図４Ｂに２点鎖線の矢印で示すように、対象物検出装置１００に向かって進行し、透過カバー１８を透過して、鏡３ａのいずれかの受光用反射面３ｄ、３ｅに入射する（図４Ｂ）。この際、モータ３ｆの駆動により、鏡３ａが回転軸Ｑを中心に回転することで、いずれかの受光用反射面３ｄ、３ｅが対象物５０側を向いた所定角度となる（たとえば図４Ａおよび図４Ｂに示す鏡３ａの状態）。これにより、対象物５０からの反射光が、いずれかの受光用反射面３ｄ、３ｅで反射して、受光レンズ２３に入射する（図３も参照）。そして、反射光は、受光レンズ２３で集光された後、反射鏡２２で反射して、受光素子２１で受光される。つまり、鏡３ａは、対象物５０からの反射光を受光用反射面３ｄ、３ｅで水平方向Ｘに走査して、該反射光を受光レンズ２３と反射鏡２２を介して受光素子２１へ導く。この際、各ＬＤ１〜ＬＤ４が発した測定光の対象物５０による反射光は、対応するＰＤ１〜ＰＤ１６で受光される。
【００５６】
図４Ｂに示す走査角度Ｚｈは、対象物５０からの反射光が鏡３ａの受光用反射面３ｄ、３ｅにより反射されて、受光素子２１で受光される所定範囲（上面視）である。本例では、図４Ａに示す走査角度Ｚｈと図４Ｂに示す走査角度Ｚｈとは同等になっている。走査角度Ｚｈは、対象物検出装置１００による対象物５０の水平方向Ｘの検出範囲でもある。
【００５７】
図６は、鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃによる光反射状態を示した図である。図６では、発光素子１１、投光レンズ１３、および鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃを側方（図３と同じ方向）から見た状態を模式的に示している。
【００５８】
発光素子１１のＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光は、投光レンズ１３を経由した後、鏡３ａのいずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。図６では、ＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光のうち、該光の中心光軸上を進行する主測定光を矢印で示している。この主測定光は、回転軸Ｑに対して垂直な方向からいずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。
【００５９】
図６（ａ）に矢印で示すように、回転軸Ｑに対して上向きに傾斜した投光用反射面３ｂに、主測定光が回転軸Ｑに対して垂直に入射した場合は、主測定光が投光用反射面３ｂにより上向きに反射される。また、図６（ｂ）に矢印で示すように、回転軸Ｑに対して下向きに傾斜した投光用反射面３ｃに、主測定光が回転軸Ｑに対して垂直に入射した場合は、主測定光が投光用反射面３ｃにより下向きに反射される。
【００６０】
各ＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光の一部光は、投光レンズ１３を経由した後、回転軸Ｑに対して傾斜した方向からいずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃに入射する。そして、その一部光はいずれかの投光用反射面３ｂ、３ｃにより、上向き、下向き、または水平に反射される（図示省略）。
【００６１】
上記のように各投光用反射面３ｂ、３ｃで反射された測定光は、鉛直方向Ｙに拡散されながら、透過カバー１８を透過して、車両３０の前方へ投光される。
【００６２】
図７は、鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃで反射された測定光の投光範囲を示した図である。図７において、縦軸は水平面（＝０°）に対する測定光の投光角度を示し、横軸は測定光の水平方向Ｘの走査角度（図４Ａの走査角度Ｚｈ）を示している。後述する図１０および図１２においても同様である。
【００６３】
投光用反射面３ｂで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｂは、投光用反射面３ｂによる走査が開始されてからしばらくの間は、０°から上方の角度＋θ１まで鉛直方向Ｙ（図６）に広がる。また、投光用反射面３ｃで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｃは、投光用反射面３ｃによる走査が開始されてからしばらくの間は、０°から下方の角度−θ２まで鉛直方向Ｙ（図６）に広がる。
【００６４】
然るに、鏡３ａがさらに回転して走査角度Ｚｈがある程度まで大きくなると、投光用反射面３ｂ、３ｃに対する測定光の水平方向Ｘの入射角が所定角度以下になって、投光用反射面３ｂ、３ｃで測定光が反射されたときに、測定光に歪みが生じてしまう。このため、鏡３ａの回転により投光用反射面３ｂ、３ｃの向きが変化するに連れて（走査角度Ｚｈが大きくなるに連れて）、測定光の投光範囲Ｚｖｂの上端が下がって、投光範囲Ｚｖｂが鉛直方向Ｙに狭くなり、また、測定光の投光範囲Ｚｖｃの下端が上がって、投光範囲Ｚｖｃが鉛直方向Ｙに狭くなる。
【００６５】
このような測定光の投光範囲Ｚｖｂ、Ｚｖｃの狭小化をできるだけ小さく抑えるように、投光用反射面３ｂ、３ｃの面積と回転軸Ｑに対する角度とが設定されている。他の例として、鏡３ａに設ける投光用反射面の数を調整することでも、測定光の投光範囲の狭小化を抑制することができる。また、車両３０が走行する路面より下方や、遠距離にある対象物５０の上方などのような、対象物５０を検出する必要性の低い位置に、投光範囲Ｚｖｂ、Ｚｖｃの狭小化された部分を設定してもよい。
【００６６】
図８は、対象物検出装置１００の投光状態を示した図である。図８では、対象物検出装置１００の投光状態を車両３０の側方から見た状態を示している。
【００６７】
鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃで反射されて車両３０の前方に投光された測定光の投光範囲Ｚｖは、図８にハッチングで示すように鉛直方向Ｙに広がる。この測定光の投光範囲Ｚｖには、車両３０に設置された対象物検出装置１００の位置から水平な方向と斜め上下方向とが含まれる。
【００６８】
一方、従来のように鏡３ａの受光用反射面を回転軸Ｑに対して傾斜するように設けた場合、受光用反射面の向きによって、対象物５０からの反射光が受光用反射面で反射されたときに、反射光に歪みが生じて、受光素子２１で受光可能な反射光の受光範囲が、鉛直方向Ｙに狭くなってしまう。また、受光用反射面で歪んだ反射光が、該反射光の基となる測定光を投射したＬＤ１〜ＬＤ４に対応するＰＤ１〜ＰＤ１６で受光されず、該ＰＤ１〜ＰＤ１６から出力される受光信号に基づいて、物体検出部５ａが対象物５０や対象物５０までの距離を検出することができないおそれがある。
【００６９】
然るに、上記実施形態の受光用反射面３ｄ、３ｅは、回転軸Ｑに対して平行に設けられており、回転軸Ｑに対して傾斜していないので、鏡３ａの回転により受光用反射面３ｄ、３ｅの向きが変化しても、対象物５０からの反射光が受光用反射面３ｄ、３ｅで反射されたときに、反射光に歪みが生じず、反射光の受光範囲が鉛直方向Ｙに狭くなることはない。このため、測定光を投射したＬＤ１〜ＬＤ４に対応するＰＤ１〜ＰＤ１６で、該測定光の対象物５０による反射光を受光して、該ＰＤ１〜ＰＤ１６から出力される受光信号に基づき、物体検出部５ａで対象物５０や対象物５０までの距離を確実に検出することができる。
【００７０】
以上の実施形態によると、発光素子１１から投射された測定光が、回転軸Ｑに対して垂直な方向や傾斜した方向から鏡３ａに入射するように、発光素子１１が鏡３ａの側方に配置されている。また、回転軸Ｑの軸方向が鉛直方向Ｙとなるように、鏡３ａが配置されている。このため、対象物検出装置１００が鉛直方向Ｙに大型化するのを抑えて、対象物検出装置１００の小型化を実現することができる。
【００７１】
また、鏡３ａが回転することにより、測定光が鏡３ａの各投光用反射面３ｂ、３ｃで反射されて所定範囲に投光され、該測定光の所定範囲にある対象物５０での反射光が鏡３ａの各受光用反射面３ｄ、３ｅで反射されて受光素子２１に導かれる。このため、発光素子１１として多数のＬＤを用いたり受光素子２１として多数のＰＤを用いたりしなくても、測定光や反射光の投受光範囲を水平方向Ｘに広げることができる。また、回転軸Ｑに対する各投光用反射面３ｂ、３ｃの傾斜角度を異ならせているので、鉛直方向Ｙに測定光の投光範囲Ｚｖを広げることができる。そして、このように測定光の投光範囲Ｚｖが広くなることで、広い範囲に存在する対象物に測定光を照射して、該対象物からの反射光を鏡３ａの各受光用反射面３ｄ、３ｅを介して受光素子２１で受光することができ、反射光の受光範囲も鉛直方向Ｙに広げることが可能となる。
【００７２】
また、対応する投光用反射面３ｂ、３ｃと受光用反射面３ｄ、３ｅとが上下に分離されて、回転軸Ｑの軸方向に配列されているので、測定光と反射光とが鏡３ａで入り乱れることはなく、迷光が鏡３ａの付近で発生することを抑制することができる。そして、迷光が受光素子２１で受光されることによって物体検出部５ａによる対象物５０や対象物５０までの距離の検出精度が低下することも抑制することができる。
【００７３】
さらに、各受光用反射面３ｄ、３ｅは、共に回転軸Ｑに対して平行であって傾斜していないので、鏡３ａの回転により各受光用反射面３ｄ、３ｅの向きが変化しても、各受光用反射面３ｄ、３ｅで反射光が反射されたときに、反射光に歪みが生じるのを抑制することができる。このため、反射光の受光範囲が鉛直方向Ｙに狭くならず、測定光を投射したＬＤ１〜ＬＤ４に対応するＰＤ１〜ＰＤ１６で、該測定光の対象物５０による反射光を受光することができる。そして、当該ＰＤ１〜ＰＤ１６から出力される受光信号に基づき、物体検出部５ａで対象物５０や対象物５０までの距離を高い精度で検出することができる。
【００７４】
また、以上の実施形態では、発光素子１１が投光用反射面３ｂ、３ｃのいずれかと対向するように配置されているので、筐体１９内における発光素子１１と鏡３ａの占有スペースを鉛直方向Ｙに小さくして、対象物検出装置１００をより小型化することができる。また、発光素子１１のＬＤ１〜ＬＤ４の発光面が鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃのいずれかと対向するように配置されているので、各ＬＤ１〜ＬＤ４から投射された測定光のうち、主測定光を回転軸Ｑに対して垂直な方向から投光用反射面３ｂ、３ｃに入射させることができる。そして、測定光を投光用反射面３ｂ、３ｃで反射して、鉛直方向Ｙに広がるように投光することができる。
【００７５】
さらに、以上の実施形態では、鏡３ａの投光用反射面３ｂ、３ｃが、回転軸Ｑに対して異なる角度で傾斜するように設けられているので、測定光の投光範囲Ｚｖを鉛直方向Ｙに一層広げることができる。特に、一方の投光用反射面３ｂを上向きに傾斜するように設け、他方の投光用反射面３ｃを下向きに傾斜するように設けているので、測定光の投光範囲Ｚｖを上下両方に広げることができる。
【００７６】
図９は、第２実施形態の光走査部３の鏡３ａ’を示した図である。この鏡３ａ’を、第１実施形態の鏡３ａに代えて、対象物検出装置１００に用いる。
【００７７】
鏡３ａ’の発光素子１１（図３）と対向する側面には、投光用反射面３ｆ、３ｇが設けられており、鏡３ａ’の受光素子２１（図３）と対向する側面には、受光用反射面３ｄ、３ｅが設けられている。投光用反射面３ｆの反対側に、投光用反射面３ｇが設けられ、受光用反射面３ｄの反対側に、受光用反射面３ｅが設けられている。投光用反射面３ｆと受光用反射面３ｄ、および投光用反射面３ｇと受光用反射面３ｅは、それぞれ対をなして鉛直方向Ｙに配列されている。投光用反射面３ｆは、回転軸Ｑに対して所定の角度で上向きに傾斜するように設けられている。投光用反射面３ｇは、回転軸Ｑに対して平行に設けられている。
【００７８】
回転軸Ｑを中心とした鏡３ａ’の回転により、投光用反射面３ｆが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｆにより上向きに反射されて、所定範囲へ投光される。また、投光用反射面３ｇが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｇにより下向きまたは水平に反射されて、所定範囲へ投光される。
【００７９】
図１０は、鏡３ａ’の投光用反射面３ｆ、３ｇによる投光範囲を示した図である。投光用反射面３ｆで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｆは、投光用反射面３ｆによる走査が開始されてからしばらくの間は、角度θ４から角度θ３まで鉛直方向Ｙに広がる。角度θ３、θ４は、水平面（＝０°）に対して上向きに傾斜した角度であり、角度θ３の絶対値は角度θ４の絶対値より大きい。鏡３ａがさらに回転して走査角度Ｚｈがある程度まで大きくなると、投光用反射面３ｆに対する測定光の水平方向Ｘの入射角が所定角度以下になって、投光用反射面３ｆで測定光が反射されたときに、測定光に歪みが生じてしまう。このため、鏡３ａ’の回転により投光用反射面３ｆの向きが変化するに連れて（走査角度Ｚｈが大きくなるに連れて）、測定光の投光範囲Ｚｖｆの上端が下がって、投光範囲Ｚｖｆが鉛直方向Ｙに狭くなる。
【００８０】
対して、投光用反射面３ｇで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｇは、投光用反射面３ｇによる走査が開始されてから終了するまでの間、つまり走査角度Ｚｈの全域にわたって、角度θ４から角度θ５までの広がりを維持し、鉛直方向Ｙに狭くなることはない。角度θ４から角度θ５の間に０°（水平面）が存在する。角度θ５の絶対値は、角度θ４の絶対値より大きい。
【００８１】
測定光の投光範囲Ｚｖｆの狭小化をできるだけ小さく抑えるように、投光用反射面３ｆ、３ｇの面積、投光用反射面３ｆ、３ｇの回転軸Ｑに対する角度、および投光用反射面３ｇによる投光範囲Ｚｖｇが設定されている。
【００８２】
投光用反射面３ｆで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｄで反射されて、受光素子２１へ導かれる。また、投光用反射面３ｇで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｅで反射されて、受光素子２１へ導かれる。
【００８３】
上記第２実施形態によっても、対象物検出装置１００の小型化を実現しつつ、投受光範囲を水平方向Ｘと鉛直方向Ｙに広げて、対象物５０の検出精度を向上させることが可能となる。
【００８４】
また、車両３０の前方では、車両３０と同等の高さより上方の範囲と比べて、車両３０と同等の高さから路面までの範囲の方が、他の車両、人、路面、およびその他の物体などの対象物５０の存在率が高い。これを考慮して、第２実施形態では、投光用反射面３ｆを回転軸Ｑに対して斜め上向きの角度で設け、投光用反射面３ｇを回転軸Ｑに対して平行に設けている。このため、投光用反射面３ｆで測定光を反射したときに、測定光に歪みが生じて、投光用反射面３ｆで反射された測定光の投光範囲Ｚｖｆが鉛直方向Ｙに狭くなっても、該狭小化部分を車両３０と同等の高さより上方の範囲に設定することで、対象物５０の検出性能が損なわれるのを抑えることができる。また、投光用反射面３ｇで測定光を反射したときに、測定光に歪みが生じなくなり、投光用反射面３ｇの向きが変化しても、投光用反射面３ｇで反射された測定光の投光範囲Ｚｖｇが鉛直方向Ｙに狭くなるのを防止することができる。そして、車両３０の前方における、車両３０と同等の高さから路面までの範囲に対して、測定光を投光用反射面３ｇにより投光することで、当該範囲にある対象物５０を確実に捉えて、物体検出部５ａにより当該対象物５０や当該対象物５０までの距離を高い精度で検出することができる。
【００８５】
図１１は、第３実施形態の光走査部３の鏡３ａ”を示した図である。図１１では、（ａ）に鏡３ａ”の正面図を示し、（ｂ）に鏡３ａ”の右側面図を示している。この鏡３ａ”を、第１実施形態の鏡３ａに代えて、対象物検出装置１００に用いる。
【００８６】
鏡３ａ”の発光素子１１（図３）と対向する側面には、投光用反射面３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋが設けられており、鏡３ａ”の受光素子２１（図３）と対向する側面には、受光用反射面３ｐ、３ｑ、３ｒ、３ｓが設けられている。投光用反射面３ｈの反対側に、投光用反射面３ｉが設けられ、投光用反射面３ｊの反対側に、投光用反射面３ｋが設けられている。また、受光用反射面３ｐの反対側に、受光用反射面３ｑが設けられ、受光用反射面３ｒの反対側に、受光用反射面３ｓが設けられている。投光用反射面３ｈと受光用反射面３ｐ、投光用反射面３ｉと受光用反射面３ｑ、投光用反射面３ｊと受光用反射面３ｒ、および投光用反射面３ｋと受光用反射面３ｓは、それぞれ対をなして鉛直方向Ｙに配列されている。
【００８７】
投光用反射面３ｈ〜３ｋは、回転軸Ｑに対して異なる角度で設けられている。投光用反射面３ｈは、回転軸Ｑに対して上向きの所定の角度で傾斜するように設けられている。投光用反射面３ｉは、回転軸Ｑに対して平行に設けられている。投光用反射面３ｊ、３ｋは、回転軸Ｑに対して下向きの所定の角度で傾斜するように設けられている。投光用反射面３ｊの傾斜角度は、投光用反射面３ｋの傾斜角度より大きくなっている。受光用反射面３ｐ〜３ｓは、回転軸Ｑに対して平行に設けられている。
【００８８】
回転軸Ｑを中心とした鏡３ａ”の回転により、投光用反射面３ｈが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｈにより上向きに反射されて、所定範囲へ投光される。また、投光用反射面３ｉが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｉにより上向きまたは水平に反射されて、所定範囲へ投光される。また、投光用反射面３ｋが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｋにより水平または下向きに反射されて、所定範囲へ投光される。さらに、投光用反射面３ｊが所定の方向を向いているときに、発光素子１１から投射された測定光が、投光用反射面３ｊにより下向きに反射されて、所定範囲へ投光される。
【００８９】
図１２は、鏡３ａ”の投光用反射面３ｈ〜３ｋによる投光範囲を示した図である。投光用反射面３ｈで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｈは、投光用反射面３ｈによる走査が開始されてからしばらくの間は、角度θ５から角度θ７まで鉛直方向Ｙに広がる。角度θ５、θ７は、水平面に対して上向きに傾斜した角度であり、角度θ５の絶対値は角度θ７の絶対値より大きい。鏡３ａ”がさらに回転して走査角度Ｚｈがある程度まで大きくなると、投光用反射面３ｈで測定光が反射されたときに、測定光に歪みが生じてしまう。このため、鏡３ａ”の回転により投光用反射面３ｈの向きが変化するに連れて（走査角度Ｚｈが大きくなるに連れて）、測定光の投光範囲Ｚｖｈの上端が下がって、投光範囲Ｚｖｈが鉛直方向Ｙに狭くなる。
【００９０】
投光用反射面３ｉで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｉは、投光用反射面３ｉによる走査が開始されてから終了するまでの間、つまり走査角度Ｚｈの全域にわたって、角度θ６から角度θ９までの広がりを維持し、鉛直方向Ｙに狭くなることはない。角度θ６は、水平面に対して上向きに傾斜した角度であり、角度θ９は、水平面に対して下向きに傾斜した角度である。角度θ６の絶対値は角度θ９や角度θ７の絶対値より大きい。
【００９１】
投光用反射面３ｋで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｋは、投光用反射面３ｋによる走査が開始されてからしばらくの間は、角度θ８から角度θ１１まで鉛直方向Ｙに広がる。投光用反射面３ｊで反射されて車両３０の前方へ投光された測定光の投光範囲Ｚｖｊは、投光用反射面３ｊによる走査が開始されてからしばらくの間は、角度θ１０から角度θ１２まで鉛直方向Ｙに広がる。角度θ８は、水平面に対して上向きに傾斜した角度であり、角度θ１０、θ１１、θ１２は、水平面に対して下向きに傾斜した角度である。角度θ８と角度θ９の間に、０°が存在する。角度θ８の絶対値は角度θ７の絶対値より小さい。角度θ１０の絶対値は角度θ９の絶対値より大きく、角度θ１１の絶対値は角度θ１０の絶対値より大きく、角度θ１２の絶対値は角度θ１１の絶対値より大きい。
【００９２】
鏡３ａ”がさらに回転して走査角度Ｚｈがある程度まで大きくなると、投光用反射面３ｊ、３ｋで測定光が反射されたときに、測定光に歪みが生じてしまう。このため、鏡３ａ”の回転により投光用反射面３ｊ、３ｋの向きが変化するに連れて（走査角度Ｚｈが大きくなるに連れて）、測定光の投光範囲Ｚｖｊ、Ｚｖｋの下端が上がって、投光範囲Ｚｖｊ、Ｚｖｋが鉛直方向Ｙに狭くなる。
【００９３】
投光用反射面３ｈによる測定光の投光範囲Ｚｖｈと、投光用反射面３ｉによる測定光の投光範囲Ｚｖｉとは、一部重なっている。投光用反射面３ｉによる測定光の投光範囲Ｚｖｉと、投光用反射面３ｋによる測定光の投光範囲Ｚｖｋとは、一部重なっている。投光用反射面３ｋによる測定光の投光範囲Ｚｖｋと、投光用反射面３ｊによる測定光の投光範囲Ｚｖｊとは、一部重なっている。そして、投光用反射面３ｋによる測定光の投光範囲Ｚｖｋが鉛直方向Ｙに狭くなった部分は、投光用反射面３ｊによる測定光の投光範囲Ｚｖｊに包含されている。つまり、投光用反射面３ｊ、３ｋの回転軸Ｑに対する角度を調整することで、投光範囲Ｚｖｋの狭くなった部分を投光範囲Ｚｖｊで補っている。
【００９４】
投光範囲Ｚｖｈ、Ｚｖｊの狭小化の度合いは、投光用反射面３ｈ、３ｊの面積、投光用反射面３ｈ、３ｊの回転軸Ｑに対する角度、または投光範囲Ｚｖｈ、Ｚｖｊの大きさなどを調整することで、できるだけ小さく抑えることができる。また、対象物５０を検出する必要性の低い位置に、投光範囲Ｚｖｈ、Ｚｖｋの狭小化された部分を設定してもよい。
【００９５】
投光用反射面３ｈで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｐで反射されて、受光素子２１へ導かれる。投光用反射面３ｉで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｑで反射されて、受光素子２１へ導かれる。投光用反射面３ｊで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｒで反射されて、受光素子２１へ導かれる。投光用反射面３ｋで反射されて所定範囲へ投光された測定光の対象物５０による反射光は、対応する受光用反射面３ｓで反射されて、受光素子２１へ導かれる。
【００９６】
上記第３実施形態によっても、対象物検出装置１００の小型化を実現しつつ、投受光範囲を水平方向Ｘと鉛直方向Ｙに広げて、対象物５０の検出精度を向上させることが可能となる。
【００９７】
また、投光用反射面３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋによる測定光の投光範囲Ｚｖｈ、Ｚｖｉ、Ｚｖｊ、Ｚｖｋのうち、上下に隣接する投光範囲同士は一部重なっているので、該重なった部分に高い頻度で測定光を投光して、対象物５０の検出感度を上げることができる。また、投光用反射面３ｋの向きによって投光範囲Ｚｖｋが鉛直方向Ｙに狭くなっても、その狭くなった部分に対して、投光用反射面３ｊにより測定光を投光することができる。このため、測定光の投光範囲Ｚｖ（図８）の全域において、測定光の非投光領域が存在するのを防止することができる。
【００９８】
本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、光走査部３の鏡３ａ、３ａ’、 ３ａ”に、投光用反射面と受光用反射面をそれぞれ２つまたは４つ設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。投光用反射面と受光用反射面は、それぞれ３つまたは５つ以上設けてもよい。また、１つの投光用反射面と１つの受光用反射面を対応させるだけでなく、たとえば１つの投光用反射面に２つ以上の受光用反射面を対応させたり、２つ以上の投光用反射面に１つの受光用反射面を対応させたりしてもよい。
【００９９】
また、以上の実施形態では、発光素子１１から投射された測定光のうち、主測定光を鏡３ａの回転軸Ｑに対して垂直な方向から各投光用反射面に入射させた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。主測定光を回転軸Ｑに対して平行でもなく垂直でもない斜め方向から、各投光用反射面に入射させてもよい。また、発光素子１１が投射した測定光を、レンズやその他の鏡などを経由させて、各投光用反射面に入射させてもよい。
【０１００】
また、以上の実施形態では、鏡３ａの各受光用反射面を回転軸Ｑに対して平行に設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、各受光用反射面を回転軸Ｑに対して傾斜するように設けてもよい。
【０１０１】
また、以上の実施形態では、鏡３ａの複数の投光用反射面のうち、１つを上向きに傾斜するように設け、他を回転軸Ｑに対して平行または下向きに傾斜するように設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、複数の投光用反射面のうち、２つ以上を上向きに傾斜するように設け、他を回転軸Ｑに対して平行または下向きに傾斜するように設けてもよい。または、鏡の全ての投光用反射面を上向きに設けたり、下向きに設けたりしてもよい。
【０１０２】
また、以上の実施形態では、鏡３ａの回転軸Ｑを鉛直方向Ｙに対して平行に配置して、鏡３ａの回転により測定光を水平方向Ｘに走査し、各投光用反射面の回転軸Ｑに対する角度を異ならせることで、測定光の投光範囲Ｚｖを鉛直方向Ｙに広げた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。たとえば、鏡３ａの回転軸Ｑを、水平方向Ｘに対して平行に配置してもよいし、水平方向Ｘまたは鉛直方向Ｙに対して傾斜するように配置してもよい。そして、鏡３ａの回転により、測定光を水平方向Ｘ以外の方向に走査してもよい。また、各投光用反射面の回転軸Ｑに対する角度を異ならせることで、測定光の投光範囲を鉛直方向Ｙ以外の方向に広げてもよい。
【０１０３】
また、以上の実施形態では、発光素子１１であるＬＤと受光素子２１であるＰＤを、それぞれ鉛直方向Ｙに複数配列した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。ＬＤやＰＤは鉛直方向Ｙ以外の方向に複数配列してもよい。
【０１０４】
また、以上の実施形態では、発光素子１１としてＬＤを用い、受光素子２１としてＰＤを用いた例を示したが、本発明はこれらのみに限定するものではない。ＬＤ以外の発光素子を適宜数用いてもよい。また、たとえばＡＰＤ（Avalanche Photo Diode）や、ガイガーモードのＡＰＤであるＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）や、ＳＰＡＤを複数並列に接続して成るＭＰＰＣ（Multi-Pixel Photon Counter）などを、受光素子として用いてもよい。また、発光素子と受光素子は、それぞれ１つずつまたは複数用いてもよい。発光素子または受光素子を複数用いる場合は、当該素子を鉛直方向Ｙ以外の方向に配列してもよい。つまり、発光素子と受光素子の設置数と配列形態は適宜選択すればよい。
【０１０５】
また、以上の実施形態では、筐体１９内の上方に投光光学系を設け、下方に受光光学系を設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではなく、筐体１９内の下方に投光光学系を設け、上方に受光光学系を設けてもよい。
【０１０６】
さらに、以上の実施形態では、車載用のレーザレーダから成る対象物検出装置１００に本発明を適用した例を挙げたが、その他の用途の対象物検出装置に対しても、本発明を適用することは可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
３  光走査部
３ａ、３ａ’、３ａ”  鏡
３ｂ、３ｃ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ  投光用反射面
３ｄ、３ｅ、３ｐ、３ｑ、３ｒ、３ｓ  受光用反射面
５ａ  物体検出部（検出部）
１１  発光素子
２１  受光素子
５０  対象物
１００  対象物検出装置
Ｑ  回転軸
Ｙ  鉛直方向
Ｚｈ  走査角度（所定範囲）
Ｚｖ、Ｚｖｂ、Ｚｖｃ、Ｚｖｆ、Ｚｖｇ、Ｚｖｈ、Ｚｖｉ、Ｚｖｊ、Ｚｖｋ  投光範囲
【図１】
2019152588.tif 000003
【図２】
2019152588.tif 000004
【図３】
2019152588.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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