(57)【要約】【課題】コストの大幅な上昇及び大型化を招くことなく主走査方向におけるレーザ光の走査範囲を３６０度に拡げることができる検知装置を提供する。【解決手段】検知装置１は、レーザ光Ｌを射出する光源部１１と、光源部１１から射出されたレーザ光Ｌを走査する走査部と、走査部によって走査されたレーザ光Ｌの戻り光を受光する受光部１５と、受光部１５の受光結果に基づいてレーザ光Ｌの走査範囲内の物体を検知する制御装置１６とを備えており、走査部は、回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転可能であり、且つ回転軸ＡＸ１に直交する軸ＡＸ２の周りで揺動可能に構成された平面ミラー１２を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出する光源部と、前記光源部から射出されたレーザ光を走査する走査部と、前記走査部によって走査されたレーザ光の戻り光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいてレーザ光の走査範囲内の物体を検知する検知部と、を備える検知装置において、
前記走査部は、所定の回転軸の周りで３６０度回転可能であり、且つ前記回転軸に直交する軸の周りで揺動可能に構成された平面ミラーを備える検知装置。
【請求項２】
前記走査部は、前記回転軸の周りで３６０度回転可能に構成された有底筒状の回転体と、
前記回転体の底部に固定され、前記回転軸に直交する軸の周りで前記平面ミラーを揺動させる揺動機構と、
を備える、請求項１記載の検知装置。
【請求項３】
レーザ光を射出する光源部と、前記光源部から射出されたレーザ光を走査する走査部と、前記走査部によって走査されたレーザ光の戻り光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいてレーザ光の走査範囲内の物体を検知する検知部と、を備える検知装置において、
前記走査部は、所定の回転軸の周りで３６０度回転可能に構成された多面体ミラーと、前記回転軸に直交する軸の周りで揺動可能に構成された複数の反射ミラーとを備えており、
前記光源部及び前記受光部は、前記多面体ミラーの複数の反射面の数だけ設けられており、前記光源部から射出されるレーザ光が前記複数の反射ミラーの何れかを介して前記多面体ミラーの反射面に入射するようにされている、
検知装置。
【請求項４】
前記多面体ミラーは、４つの反射面を有しており、
前記光源部及び前記受光部は、４対設けられている、
請求項３記載の検知装置。
【請求項５】
前記反射ミラーは、４つ設けられている、請求項４記載の検知装置。
【請求項６】
前記反射ミラーは、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの２つの反射面毎に１つ設けられている、請求項４記載の検知装置。
【請求項７】
前記反射ミラーは、２つの前記光源部から射出されるレーザ光が、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの隣接する２つの反射面に入射するように配置されている、請求項６記載の検知装置。
【請求項８】
前記反射ミラーは、２つの前記光源部から射出されるレーザ光が、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの対向する２つの反射面に入射するように構成されている、請求項６記載の検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物や移動体等の物体を検知する検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
障害物や移動体等の物体を検知する検知装置の一種にレーザレーダ（Laser Radar）を用いたものがある。レーザレーダは、測定点に向けてレーザ光を照射してから、その戻り光（反射光、回折光、又は散乱光）が得られるまでの時間を計測することで、物体までの距離を測定するＴｏＦ（Time of Flight）方式の測定装置である。このようなレーザレーダを用いた検知装置は、予め設定された検知領域内においてレーザ光を走査（スキャン）しながら上記の時間を計測することで、検知領域内に存在する物体を検知している。
【０００３】
以下の特許文献１〜６には、レーザレーダを用いた従来の検知装置が開示されている。例えば、以下の特許文献１に開示された検知装置は、多面体ミラーと、多面体ミラーを回転駆動する主走査モータと、多面体ミラーの回転軸を所定の角度範囲内で傾動させることで多面体ミラーの回転面を揺動させる副走査モータとを備えており、主走査モータ及び副走査モータを駆動して踏切内においてレーザ光を走査することで、踏切内の障害物等を検知するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１００４５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４９５６９号公報
【特許文献３】特開平８−２０１５２０号公報
【特許文献４】特開２０１７−１３８２９８号公報
【特許文献５】国際公開第２０１６／０５６５４４号
【特許文献６】国際公開第２０１６／０５６５４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１に開示された検知装置は、多面体ミラーとして４面ミラーを用いていることから、主走査方向（例えば、水平方向）におけるレーザ光の走査範囲が最大で１２０度程度に制限されるという問題がある。上述した特許文献１に開示された検知装置は、踏切の外部に設置され、踏切の外部から踏切内の障害物を検知するものであるため、踏切に対する検知装置の設置位置を調整すれば、主走査方向におけるレーザ光の走査範囲が６０度程度であっても踏切内の障害物を検知することができる。
【０００６】
しかしながら、例えば、交差点内に設置された検知装置によって交差点内の障害物を検知するような場合には、主走査方向におけるレーザ光の走査範囲を３６０度に拡げる必要があり、主走査方向におけるレーザ光の走査範囲が最大で１２０度程度に制限される従来の検知装置を用いることはできない。ここで、従来の検知装置を複数台（例えば、３台）用い、主走査方向におけるお互いの走査範囲が重ならないように調整すれば、主走査方向におけるレーザ光の走査範囲を３６０度に拡げることができるとも考えられる。しかしながら、複数台の検知装置が必要になることから、コストが大幅に上昇するとともに、装置が大型化してしまう。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コストの大幅な上昇及び大型化を招くことなく主走査方向におけるレーザ光の走査範囲を３６０度に拡げることができる検知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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様による検知装置は、レーザ光（Ｌ）を射出する光源部（１１）と、前記光源部から射出されたレーザ光を走査する走査部（１２、１３、１４）と、前記走査部によって走査されたレーザ光の戻り光を受光する受光部（１５）と、前記受光部の受光結果に基づいてレーザ光の走査範囲内の物体を検知する検知部（１６）と、を備える検知装置（１）において、前記走査部が、所定の回転軸（ＡＸ１）の周りで３６０度回転可能であり、且つ前記回転軸に直交する軸（ＡＸ２）の周りで揺動可能に構成された平面ミラー（１２）を備える。
また、本発明の一態様による検知装置は、前記走査部が、前記回転軸の周りで３６０度回転可能に構成された有底筒状の回転体（１４）と、前記回転体の底部に固定され、前記回転軸に直交する軸の周りで前記平面ミラーを揺動させる揺動機構（１３）と、を備える。
上記課題を解決するために、本発明の他の態様による検知装置は、レーザ光（Ｌ１〜Ｌ４）を射出する光源部（２１ａ〜２１ｄ）と、前記光源部から射出されたレーザ光を走査する走査部（２２ａ〜２２ｄ，２３）と、前記走査部によって走査されたレーザ光の戻り光を受光する受光部（２４ａ〜２４ｄ）と、前記受光部の受光結果に基づいてレーザ光の走査範囲内の物体を検知する検知部（２５）と、を備える検知装置（２）において、前記走査部が、所定の回転軸（ＡＸ１１）の周りで３６０度回転可能に構成された多面体ミラー（２３）と、前記回転軸に直交する軸（ＡＸ２１〜ＡＸ２４）の周りで揺動可能に構成された複数の反射ミラー（２２ａ〜２２ｄ）とを備えており、前記光源部及び前記受光部が、前記多面体ミラーの複数の反射面（Ｒ１〜Ｒ４）の数だけ設けられており、前記光源部から射出されるレーザ光が前記複数の反射ミラーの何れかを介して前記多面体ミラーの反射面に入射するようにされている。
また、本発明の他の態様による検知装置は、前記多面体ミラーが、４つの反射面を有しており、前記光源部及び前記受光部が、４対設けられている。
また、本発明の他の態様による検知装置は、前記反射ミラーが、４つ設けられている。
また、本発明の他の態様による検知装置は、前記反射ミラーが、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの２つの反射面毎に１つ設けられている。
また、本発明の他の態様による検知装置は、前記反射ミラーが、２つの前記光源部から射出されるレーザ光が、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの隣接する２つの反射面に入射するように配置されている。
或いは、本発明の他の態様による検知装置は、前記反射ミラーが、２つの前記光源部から射出されるレーザ光が、前記多面体ミラーの４つの反射面のうちの対向する２つの反射面に入射するように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一態様及び他の態様によれば、コストの大幅な上昇及び大型化を招くことなく主走査方向におけるレーザ光の走査範囲を３６０度に拡げることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す斜視図である。
【図３】本発明の第２実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す側面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による検知装置の主走査方向の走査状況を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態による検知装置の第１変形例を示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による検知装置の第２変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による検知装置について詳細に説明する。尚、以下の説明においては、図中に設定されたＸＹＺ直交座標系（原点の位置は適宜変更してある）を必要に応じて参照しつつ各部材の位置関係について説明する。尚、ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸が水平面内に設定されており、Ｚ軸が鉛直方向に設定されている。
【００１２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す斜視図である。図１に示す通り、本実施形態の検知装置１は、光源部１１、スイングミラー１２（平面ミラー、走査部）、揺動機構１３（走査部）、回転体１４（走査部）、受光部１５、及び制御装置１６（検知部）を備える。このような検知装置１は、レーザ光Ｌを走査（スキャン）しながら、レーザ光Ｌを照射してからその戻り光（反射光、回折光、又は散乱光）が得られるまでの時間を計測することで、レーザ光Ｌの走査範囲内（検知領域内）に存在する物体を検知する。本実施形態における検知装置１の主走査方向ＳＤ１は水平方向（水平面内）に設定されており、副走査方向ＳＤ２は垂直方向に設定されているとする。
【００１３】
光源部１１は、スイングミラー１２の上方（＋Ｚ方向）に配置されており、下方（−Ｚ方向）に位置するスイングミラー１２に向けてレーザ光Ｌを射出する。尚、光源部１１から射出されるレーザ光Ｌは、予め規定された一定の時間間隔で射出されるパルス状のレーザ光である。スイングミラー１２は、回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転可能であり、且つ回転軸ＡＸ１に直交する軸ＡＸ２の周りで揺動可能に構成された平面ミラーである。スイングミラー１２が回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転可能に構成されているのは、主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌの走査範囲を３６０度に拡げるためである。また、スイングミラー１２が軸ＡＸ２の周りで揺動可能に構成されているのは、レーザ光Ｌを副走査方向ＳＤ２に走査するためである。
【００１４】
揺動機構１３は、回転体１４の底部に固定され、軸ＡＸ２の周りでスイングミラー１２を揺動させる。揺動機構１３は、例えば不図示のサーボモータを備えており、モータ駆動により軸ＡＸ２の周りでスイングミラー１２を揺動させる。揺動機構１３は、例えば軸ＡＸ２の周りで、±１５度の範囲でスイングミラー１２を揺動可能である。揺動機構１３によって±１５度の範囲でスイングミラー１２が揺動される場合には、副走査方向ＳＤ２におけるレーザ光Ｌの走査範囲は、所定の基準面（例えば、回転軸ＡＸ１に対して４５度をなす面）に対して±１５度になる。
【００１５】
回転体１４は、有底筒状の部材であり、Ｚ軸に沿う回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転可能に構成されている。この回転体１４は、例えば不図示のサーボモータによって駆動されることで、回転軸ＡＸ１の周りで回転する。回転体１４の内部には、上述したスイングミラー１２及び揺動機構１３が収容されている。尚、揺動機構１３は、回転体１４の底部に固定されている。回転体１４は、光源部１１から射出されるレーザ光Ｌに対して吸収が少ない部材（例えば、ガラス等の透明部材）によって形成される。回転体１４の回転に伴って、回転体１４の内部に設けられたスイングミラー１２が回転軸ＡＸ１の周りで回転するため、主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌの走査範囲を３６０度に拡げることができる。
【００１６】
受光部１５は、レーザ光Ｌの戻り光を受光する。ここで、レーザ光Ｌの戻り光とは、例えばレーザ光Ｌが検知領域内に存在する物体に照射されることによって生ずる反射光、回折光、又は散乱光のうち、スイングミラー１２を介して受光部１５に入射するものである。制御装置１６は、光源部１１、受光部１５、及び不図示のサーボモータ等と通信可能に構成されており、検知装置１の動作を統括して制御する。制御装置１６は、例えば、スイングミラー１２の揺動制御、回転体１４の回転制御、光源部１１の発光制御等を行う。また、制御装置１６は、受光部１５の受光結果に基づいて、検知領域内の物体を検知する処理を行う。尚、制御装置１６と、光源部１１及び受光部１５等との通信形態は、有線通信であっても、無線通信であっても良い。
【００１７】
次に、上記構成における検知装置１の動作について説明する。動作が開始されると、まず、制御装置１６によって不図示のサーボモータが制御され、回転軸ＡＸ１の周りでの回転体１４の回転が開始されるとともに、軸ＡＸ２の周りでのスイングミラー１２の揺動が開始される。次に、制御装置１６によって光源部１１が制御され、光源部１１からは予め規定された一定の時間間隔でレーザ光Ｌが射出される。
【００１８】
光源部１１から射出された各々のレーザ光Ｌは、スイングミラー１２で反射され、互いに異なる方向に進むレーザ光Ｌとなる。ここで、スイングミラー１２は、回転体１４とともに回転軸ＡＸ１の周りで回転しており、光源部１１からは予め規定された一定の時間間隔でレーザ光Ｌが射出されることから、検知装置１からは、回転軸ＡＸ１を中心として回転体１４の回転角度に応じた方向にレーザ光Ｌが順次射出される。このようにして、レーザ光Ｌは、主走査方向ＳＤ１については、一定の回転方向に３６０度走査される。
【００１９】
また、回転体１４の回転とともにスイングミラー１２が揺動していることから、レーザ光Ｌは、副走査方向ＳＤ２にも走査されることとなる。但し、スイングミラー１２が揺動する周期は、回転体１４が１回転する周期に比べて十分長く設定されていることから、レーザ光Ｌは、副走査方向ＳＤ２に、緩やかに往復走査されることとなる。このようにして、レーザ光Ｌは、主走査方向ＳＤ１については一定の回転方向に３６０度走査され、副走査方向ＳＤ２については所定の角度の範囲で往復走査される。
【００２０】
このようにして走査されるレーザ光Ｌが、検知領域内に存在する物体に照射されると、反射光、回折光、又は散乱光が生ずる。これらの光のうち、レーザ光Ｌの光路を逆向きに進む光が、スイングミラー１２を介して受光部１５に入射する。そして、受光部１５の受光結果が制御装置１６に送信される。制御装置１６は、光源部１１を制御しているため光源部１１からレーザ光Ｌが射出されるタイミングを把握しており、受光部１５の受光結果を得たタイミングから、物体までの距離を測定する。以上の動作が繰り返されることで、制御装置１６において、検知領域内の物体が検知される。
【００２１】
以上の通り、本実施形態の検知装置１は、回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転可能に構成された有底筒状の回転体１４と、回転体１４の底部に固定され、回転軸ＡＸ１に直交する軸ＡＸ２の周りでスイングミラー１２を揺動させる揺動機構１３とを備えている。そして、回転体１４によってスイングミラー１２を回転軸ＡＸ１の周りで３６０度回転させ、揺動機構１３によってスイングミラー１２を軸ＡＸ２の周りで揺動させて、レーザ光Ｌを走査するようにしている。これにより、コストの大幅な上昇及び大型化を招くことなく主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌの走査範囲を３６０度に拡げることができる。
【００２２】
〔第２実施形態〕
図２は、本発明の第２実施形態による検知装置の要部構成の概要を示す斜視図である。図３は、同検知装置の要部構成の概要を示す平面図であり、図４は、同検知装置の要部構成の概要を示す側面図である。尚、図３，４においては、図示の便宜上、図２に示した構成の一部を省略している。
【００２３】
図２〜図４に示す通り、本実施形態の検知装置２は、光源部２１ａ〜２１ｄ、４面ミラー２２ａ〜２２ｄ（反射ミラー、走査部）、多面体ミラー２３（走査部）、受光部２４ａ〜２４ｄ、及び制御装置２５（検知部）を備える。このような検知装置２は、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を走査（スキャン）しながら、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を照射してから各々の戻り光（反射光、回折光、又は散乱光）が得られるまでの時間を計測することで、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４の走査範囲内（検知領域内）に存在する物体を検知する。本実施形態における検知装置２も、図４に示す通り、主走査方向ＳＤ１が水平方向（水平面内）に設定されており、副走査方向ＳＤ２が垂直方向に設定されているとする。
【００２４】
光源部２１ａ〜２１ｄは、多面体ミラー２３の反射面の数だけ設けられており、多面体ミラー２３の上方（＋Ｚ方向）に配置されている。図３に示す通り、多面体ミラー２３は、４つの反射面Ｒ１〜Ｒ４を有することから、４つの光源部２１ａ〜２１ｄが設けられる。光源部２１ａ〜２１ｄは、図２に示す通り、４面ミラー２２ａ〜２２ｄに向けてレーザ光Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ射出する。具体的に、光源部２１ａは、図４に示す通り、４面ミラー２２ａに向けて＋Ｘ方向にレーザ光Ｌ１を射出する。尚、光源部２１ｂは、４面ミラー２２ｂに向けて＋Ｙ方向にレーザ光Ｌ２を射出し、光源部２１ｃは、４面ミラー２２ｃに向けて−Ｘ方向にレーザ光Ｌ３を射出し、光源部２１ｄは、４面ミラー２２ｄに向けて−Ｙ方向にレーザ光Ｌ４を射出する。
【００２５】
４面ミラー２２ａ〜２２ｄは、側面が反射面とされた四角柱状のミラーである。これら４面ミラー２２ａ〜２２ｄは、例えば不図示のサーボモータによって、軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りで揺動可能に構成されている。４面ミラー２２ａ〜２２ｄは、多面体ミラー２３の反射面の数だけ設けられ、多面体ミラー２３の斜め上方（図４参照）に配置される。上述の通り、多面体ミラー２３は、４つの反射面Ｒ１〜Ｒ４（図３参照）を有することから、４つの４面ミラー２２ａ〜２２ｄが設けられる。
【００２６】
具体的に、図３に示す通り、４面ミラー２２ａは、軸ＡＸ２１がＹ軸に沿うように、多面体ミラー２３の＋Ｘ側の上方（＋Ｚ方向）に配置され、４面ミラー２２ｂは、軸ＡＸ２２がＸ軸に沿うように、多面体ミラー２３の＋Ｙ側の上方（＋Ｚ方向）に配置される。４面ミラー２２ｃは、軸ＡＸ２３がＹ軸に沿うように、多面体ミラー２３の−Ｘ側の上方（＋Ｚ方向）に配置され、４面ミラー２２ｄは、軸ＡＸ２４がＸ軸に沿うように、多面体ミラー２３の−Ｙ側の上方（＋Ｚ方向）に配置される。
【００２７】
多面体ミラー２３は、４つの側面が反射面Ｒ１〜Ｒ４（図３参照）とされた四角柱状のミラーである。多面体ミラー２３は、Ｚ軸に沿う回転軸ＡＸ１１の周りで３６０度回転可能に構成されている。この多面体ミラー２３は、例えば不図示のサーボモータによって駆動されることで、回転軸ＡＸ１１の周りで回転する。ここで、多面体ミラー２３が回転軸ＡＸ１１の周りで３６０度回転可能に構成されているのは、主走査方向ＳＤ１（図４参照）におけるレーザ光Ｌの走査範囲を３６０度に拡げるためである。尚、上述の４面ミラー２２ａ〜２２ｄが軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りでそれぞれ揺動可能に構成されているのは、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を副走査方向ＳＤ２に走査するためである（図４参照）。
【００２８】
受光部２４ａ〜２４ｄは、光源部２１ａ〜２１ｄと同様に、多面体ミラー２３の反射面の数だけ設けられており、多面体ミラー２３の上方（＋Ｚ方向）に配置されている。上述の通り、多面体ミラー２３は、４つの反射面Ｒ１〜Ｒ４（図３参照）を有することから、４つの受光部２４ａ〜２４ｄが設けられる。ここで、光源部２１ａと受光部２４ａとが対とされ、光源部２１ｂと受光部２４ｂとが対とされ、光源部２１ｃと受光部２４ｃとが対とされ、光源部２１ｄと受光部２４ｄとが対とされている。受光部２４ａ〜２４ｄは、対とされている光源部２１ａ〜２１ｄから射出されたレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の戻り光をそれぞれ受光する。
【００２９】
制御装置２５は、光源部２１ａ〜２１ｄ、受光部２４ａ〜２４ｄ、及び不図示のサーボモータ等と通信可能に構成されており、検知装置２の動作を統括して制御する。制御装置２５は、例えば、４面ミラー２２ａ〜２２ｄの揺動制御、多面体ミラー２３の回転制御、光源部２１ａ〜２１ｄの発光制御等を行う。また、制御装置２５は、受光部２４ａ〜２４ｄの受光結果に基づいて、検知領域内の物体を検知する処理を行う。尚、制御装置２５と、光源部２１ａ〜２１ｄ及び受光部２４ａ〜２４ｄ等との通信形態は、有線通信であっても、無線通信であっても良い。
【００３０】
次に、上記構成における検知装置２の動作について説明する。動作が開始されると、まず、制御装置２５によって不図示のサーボモータが制御され、回転軸ＡＸ１１の周りでの多面体ミラー２３の回転が開始されるとともに、軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りでの４面ミラー２２ａ〜２２ｄの揺動がそれぞれ開始される。尚、４面ミラー２２ａ〜２２ｄは、互いの角度（軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りの角度）が等しくなるように揺動しても良く、異なるように揺動しても良い。
【００３１】
次に、制御装置２５によって光源部２１ａ〜２１ｄが制御され、光源部２１ａ〜２１ｄからは予め規定された一定の時間間隔でレーザ光Ｌ１〜Ｌ４がそれぞれ射出される。光源部２１ａ〜２１ｄから射出された各々のレーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、４面ミラー２２ａ〜２２ｄにそれぞれ入射して多面体ミラー２３に向けて反射された後、多面体ミラー２３の互いに異なる反射面Ｒ１〜Ｒ４に入射する。例えば、図３に示す通り、レーザ光Ｌ１が多面体ミラー２３の反射面Ｒ１に入射し、レーザ光Ｌ２が多面体ミラー２３の反射面Ｒ２に入射し、レーザ光Ｌ３が多面体ミラー２３の反射面Ｒ３に入射し、レーザ光Ｌ４が多面体ミラー２３の反射面Ｒ４に入射するといった具合である。
【００３２】
多面体ミラー２３の互いに異なる反射面Ｒ１〜Ｒ４に入射したレーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、図３に示す通り、反射面Ｒ１〜Ｒ４でそれぞれ反射され、互いに異なる方向に進むレーザ光Ｌ１〜Ｌ４となる。ここで、多面体ミラー２３は、回転軸ＡＸ１１の周りで回転しており、光源部２１ａ〜２１ｄからは予め規定された一定の時間間隔でレーザ光Ｌ１〜Ｌ４が射出されることから、検知装置２からは、回転軸ＡＸ１１を中心として多面体ミラー２３の回転角度に応じた４方向に４つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ４が順次射出される。
【００３３】
図５は、本発明の第２実施形態による検知装置の主走査方向の走査状況を示す図である。図５に示す通り、多面体ミラー２３が回転軸ＡＸ１１の周りで回転することにより、レーザ光Ｌ１によって多面体ミラー２３の＋Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ２によって多面体ミラー２３の＋Ｙ側が走査され、レーザ光Ｌ３によって多面体ミラー２３の−Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ４によって多面体ミラー２３の−Ｙ側が走査される。多面体ミラー２３の回転によるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の主走査方向における走査範囲は、約９０度であることから、主走査方向ＳＤ１については、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４によって３６０度走査される。
【００３４】
また、多面体ミラー２３の回転とともに４面ミラー２２ａ〜２２ｄが揺動していることから、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、副走査方向ＳＤ２にも走査されることとなる。但し、４面ミラー２２ａ〜２２ｄが揺動する周期は、多面体ミラー２３が１回転する周期に比べて十分長く設定されていることから、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４は、副走査方向ＳＤ２に、緩やかに往復走査されることとなる。このようにして、主走査方向ＳＤ１についてはレーザ光Ｌ１〜Ｌ４によって３６０度走査され、副走査方向ＳＤ２については所定の角度の範囲で往復走査される。
【００３５】
このようにして走査されるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４が、検知領域内に存在する物体に照射されると、反射光、回折光、又は散乱光が生ずる。レーザ光Ｌ１の反射光等が生じた場合には、その反射光等のうち、レーザ光Ｌ１の光路を逆向きに進む光が、多面体ミラー２３及び４面ミラー２２ａを順に介して受光部２４ａに入射する。また、レーザ光Ｌ２の反射光等が生じた場合には、その反射光等のうち、レーザ光Ｌ２の光路を逆向きに進む光が、多面体ミラー２３及び４面ミラー２２ｂを順に介して受光部２４ｂに入射する。同様に、レーザ光Ｌ３の反射光等が生じた場合には、その反射光等のうち、レーザ光Ｌ３の光路を逆向きに進む光が、多面体ミラー２３及び４面ミラー２２ｃを順に介して受光部２４ｃに入射する。また、レーザ光Ｌ４の反射光等が生じた場合には、その反射光等のうち、レーザ光Ｌ４の光路を逆向きに進む光が、多面体ミラー２３及び４面ミラー２２ｄを順に介して受光部２４ｄに入射する。
【００３６】
受光部２４ａ〜２４ｄの受光結果は、制御装置２５に送信される。制御装置２５は、光源部２１ａ〜２１ｄを制御しているため光源部２１ａ〜２１ｄからレーザ光Ｌ１〜Ｌ４が射出されるタイミングを把握しており、受光部２４ａ〜２４ｄの受光結果を得たタイミングから、物体までの距離を測定する。以上の動作が繰り返されることで、制御装置２５において、検知領域内の物体が検知される。
【００３７】
以上の通り、本実施形態の検知装置２は、回転軸ＡＸ１１の周りで３６０度回転可能に構成された多面体ミラー２３と、回転軸ＡＸ１１に直交する軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りで揺動可能に構成された４面ミラー２２ａ〜２２ｄと、多面体ミラー２３の反射面の数だけ設けられた複数（４つ）の光源部２１ａ〜２１ｄ及び受光部２４ａ〜２４ｄと、を備えている。そして、多面体ミラー２３を回転軸ＡＸ１１の周りで３６０度回転させ、４面ミラー２２ａ〜２２ｄを軸ＡＸ２１〜ＡＸ２４の周りで揺動させて、４つのレーザ光Ｌ１〜Ｌ４を走査するようにしている。これにより、コストの大幅な上昇及び大型化を招くことなく主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の走査範囲を３６０度に拡げることができる。
【００３８】
〈第１変形例〉
図６は、本発明の第２実施形態による検知装置の第１変形例を示す平面図である。尚、図６においては、光源部２１ａ〜２１ｄ、受光部２４ａ〜２４ｄ、及び制御装置２５の図示を省略している。本変形例に係る検知装置は、上述した第２実施形態による検知装置２に設けられていた４面ミラー２２ｂ，２２ｄを省略したものである。つまり、上述した第２実施形態による検知装置２では、多面体ミラー２３の反射面の数だけ４面ミラー２２ａ〜２２ｄが設けられていたが、本変形例では、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの２つの反射面毎に４面ミラー２２ａ，２２ｃが設けられている。
【００３９】
本変形例において、光源部２１ａ，２１ｂは、レーザ光Ｌ１，Ｌ２が４面ミラー２２ａに入射するように配置されている。そして、４面ミラー２２ａは、入射したレーザ光Ｌ１，Ｌ２が、４面ミラー２２ａで反射されることで、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの隣接する２つの反射面に入射するように配置されている。また、光源部２１ｃ，２１ｄは、レーザ光Ｌ３，Ｌ４が４面ミラー２２ｃに入射するように配置されている。そして、４面ミラー２２ｃは、入射したレーザ光Ｌ３，Ｌ４が、４面ミラー２２ｃで反射されることで、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの隣接する残りの２つの反射面に入射するように配置されている。
【００４０】
図６を参照すると、本変形例においても、多面体ミラー２３が回転軸ＡＸ１１の周りで回転することにより、レーザ光Ｌ１によって多面体ミラー２３の＋Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ２によって多面体ミラー２３の＋Ｙ側が走査され、レーザ光Ｌ３によって多面体ミラー２３の−Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ４によって多面体ミラー２３の−Ｙ側が走査されることが分かる。このように、本変形例では、４面ミラーの数を減らしつつ主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の走査範囲を３６０度に拡げることができる。
【００４１】
〈第２変形例〉
図７は、本発明の第２実施形態による検知装置の第２変形例を示す平面図である。尚、図７においては、図６と同様に、光源部２１ａ〜２１ｄ、受光部２４ａ〜２４ｄ、及び制御装置２５の図示を省略している。本変形例に係る検知装置は、上述した第２実施形態による検知装置２に設けられていた４面ミラー２２ｂ，２２ｃを省略したものである。つまり、本変形例では、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの２つの反射面毎に４面ミラー２２ａ，２２ｄが設けられている。
【００４２】
本変形例において、光源部２１ａ，２１ｃは、レーザ光Ｌ１，Ｌ３が４面ミラー２２ｄに入射するように配置されている。そして、４面ミラー２２ｄは、入射したレーザ光Ｌ１，Ｌ３が、４面ミラー２２ｄで反射されることで、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの対向する２つの反射面（平行な２つの反射面）に入射するように配置されている。また、光源部２１ｂ，２１ｄは、レーザ光Ｌ２，Ｌ４が４面ミラー２２ａに入射するように配置されている。そして、４面ミラー２２ａは、入射したレーザ光Ｌ２，Ｌ４が、４面ミラー２２ａで反射されることで、多面体ミラー２３の４つの反射面のうちの対向する残りの２つの反射面（平行な２つの反射面）に入射するように配置されている。
【００４３】
図７を参照すると、本変形例においても、多面体ミラー２３が回転軸ＡＸ１１の周りで回転することにより、レーザ光Ｌ１によって多面体ミラー２３の＋Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ２によって多面体ミラー２３の＋Ｙ側が走査され、レーザ光Ｌ３によって多面体ミラー２３の−Ｘ側が走査され、レーザ光Ｌ４によって多面体ミラー２３の−Ｙ側が走査されることが分かる。このように、本変形例においても、４面ミラーの数を減らしつつ主走査方向ＳＤ１におけるレーザ光Ｌ１〜Ｌ４の走査範囲を３６０度に拡げることができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態による検知装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した第２実施形態及びその変形例では、レーザ光Ｌ１〜Ｌ４を副走査方向ＳＤ２に走査するために４面ミラー２２ａ〜２２ｄを用いていたが、副走査方向ＳＤ２の走査は平面ミラーを用いて行っても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１，２…検知装置、１１…光源部、１２…スイングミラー、１３…揺動機構、１４…回転体、１５…受光部、１６…制御装置、２１ａ〜２１ｄ…光源部、２２ａ〜２２ｄ…４面ミラー、２３…多面体ミラー、２４ａ〜２４ｄ…受光部、２５…制御装置、ＡＸ１…回転軸、ＡＸ２…軸、ＡＸ１１…回転軸、ＡＸ２１〜ＡＸ２４…軸、Ｌ…レーザ光、Ｌ１〜Ｌ４…レーザ光、Ｒ１〜Ｒ４…反射面
【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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