(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、を備え、
前記複数の受光部は、並列に接続された少なくとも２つの受光部から成る受光部群を複数含み、前記少なくとも２つの受光部は、隣り合っていないことを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、を備え、
前記複数の受光部は、並列に接続された少なくとも２つの受光部から成る受光部群を複数含み、前記少なくとも２つの受光部は、異なる前記発光部に対応していることを特徴とする物体検出装置。
【請求項３】
前記発光部の数と前記受光部の数は、異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の物体検出装置。
【請求項４】
前記複数の発光部は、同時に点灯する少なくとも２つの前記発光部から成る発光部群を複数含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項５】
前記少なくとも２つの発光部は、隣り合っていないことを特徴とする請求項４に記載の物体検出装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つの発光部は、異なる前記受光部に対応していることを特徴とする請求項４又は５に記載の物体検出装置。
【請求項７】
前記少なくとも２つの発光部は同時に点灯され、
前記発光部群間では点灯タイミングが異なることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項８】
前記複数の発光部群それぞれは所定周期で点灯され、
前記複数の発光部群のうち一の発光部群の点灯が終了してから次の発光部群の点灯が開始されるまでの時間は、前記所定周期よりも短いことを特徴とする請求項７に記載の物体検出装置。
【請求項９】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、を備え、
前記複数の受光部は、並列に接続された少なくとも２つの前記受光部から成る受光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの受光部に共通に接続される増幅器を更に備え、
前記複数の発光部は、同時に点灯する少なくとも２つの前記発光部から成る発光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの発光部は、隣り合っていないことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１０】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、
前記複数の受光部の数よりも少ない数の増幅器と、を備え、
前記複数の受光部のうち少なくとも２つの受光部は、同一の前記増幅器に異なるタイミングで接続され、
前記複数の発光部は、同時に点灯する少なくとも２つの前記発光部から成る発光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの発光部は、隣り合っていないことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１１】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、を備え、
前記複数の受光部は、並列に接続された少なくとも２つの前記受光部から成る受光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの受光部に共通に接続される増幅器を更に備え、
前記複数の発光部は、同時に点灯する少なくとも２つの前記発光部から成る発光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの発光部は、異なる前記受光部に対応していることを特徴とする物体検出装置。
【請求項１２】
副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、
前記光源からの光を偏向する偏向器と、
前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、
前記複数の受光部の数よりも少ない数の増幅器と、を備え、
前記複数の受光部のうち少なくとも２つの受光部は、同一の前記増幅器に異なるタイミングで接続され、
前記複数の発光部は、同時に点灯する少なくとも２つの前記発光部から成る発光部群を複数含み、
前記少なくとも２つの発光部は、異なる前記受光部に対応していることを特徴とする物体検出装置。
【請求項１３】
前記複数の受光部は、同一の前記増幅器に選択的に接続される少なくとも２つの前記受光部から成る受光部群を複数含むことを特徴とする請求項１０又は１２に記載の物体検出装置。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの発光部は同時に点灯され、
前記発光部群間では点灯タイミングが異なることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項１５】
前記複数の発光部群それぞれは所定周期で点灯され、
前記複数の発光部群のうち一の発光部群の点灯が終了してから次の発光部群の点灯が開始されるまでの時間は、前記所定周期よりも短いことを特徴とする請求項１４に記載の物体検出装置。
【請求項１６】
前記発光部の数と前記受光部の数は、異なることを特徴とする請求項９〜１５のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項１７】
前記複数の発光部は点灯タイミングが異なることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項１８】
前記複数の発光部それぞれは所定周期で点灯され、
前記複数の発光部のうち一の発光部の点灯が終了してから次の発光部の点灯が開始されるまでの時間は、前記所定周期よりも短いことを特徴とする請求項１７に記載の物体検出装置。
【請求項１９】
前記複数の発光部それぞれは、複数の微小発光体を含むことを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の物体検出装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の物体検出装置と、
前記物体検出装置の出力に基づいて、物体の有無、移動方向及び移動速度の少なくとも１つを含む移動情報を求める監視制御装置と、を備えるセンシング装置。
【請求項２１】
移動体に搭載され、
前記監視制御装置は、前記物体の位置情報及び移動情報の少なくとも一方に基づいて危険の有無を判断することを特徴とする請求項２０に記載のセンシング装置。
【請求項２２】
請求項１〜１９のいずれか一項に記載の物体検出装置と、
前記物体検出装置が搭載される移動体と、を備える移動体装置。
【請求項２３】
請求項２０又は２１に記載のセンシング装置と、
前記センシング装置が搭載される移動体と、を備える移動体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体検出装置、センシング装置、及び移動体装置に係り、更に詳しくは、物体の有無や、該物体までの距離等を検出する物体検出装置、該物体検出装置を備えるセンシング装置、及び前記物体検出装置又は前記センシング装置を備える移動体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物体の有無や、その物体までの距離などを検出する光走査型の装置の開発が盛んに行われている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の光走査型の装置では、検出データ取得時間の長期化及び検出距離の短距離化を抑制しつつ副走査方向の検出範囲の高分解能化を図ることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、副走査方向に配列された複数の発光部を含む光源と、前記光源からの光を偏向する偏向器と、前記複数の発光部に対応して副走査方向に配列された複数の受光部を含み、前記偏向器で偏向され物体で反射された光を受光する光検出器と、を備え、前記複数の受光部は、並列に接続された少なくとも２つの受光部から成る受光部群を複数含み、前記少なくとも２つの受光部は、隣り合っていないことを特徴とする物体検出装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、検出データ取得時間の長期化及び検出距離の短距離化を抑制しつつ副走査方向の検出範囲の高分解能化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態のレーザレーダの概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、投光光学系、同期系を説明するための図であり、図２（Ｂ）は、受光光学系を説明するための図であり、図２（Ｃ）は、ＬＤＡから反射ミラーまでの光の光路、及び反射ミラーからＰＤＡまでの光の光路を概略的に示す図である。
【図３】ＰＤ出力検出部の構成を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、ＬＤＡのＬＤ１（一の発光領域）と該ＬＤ１の照射範囲を示す図であり、図４（Ｂ）は、ＰＤＡのＰＤ１（一の受光領域）と該ＰＤ１の受光可能範囲を示す図である。
【図５】ＬＤＡの各ＬＤの照射範囲とＰＤＡの各ＰＤの受光可能範囲の関係を示す図である。
【図６】解像度の模式図である。
【図７】図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれ比較例１及び２におけるＬＤＡの各ＬＤの照射範囲とＰＤＡの各ＰＤの受光可能範囲の関係を示す図である。
【図８】一実施形態のＬＤＡの各ＬＤ、ＰＤＡの各ＰＤ、４個の増幅器の対応関係を示す図である。
【図９】ＬＤＡにおける各ＬＤ群の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】変形例１のＬＤＡの各ＬＤ、ＰＤＡの各ＰＤ、４個の増幅器の対応関係を示す図である。
【図１１】変形例２のＬＤＡの各ＬＤ、ＰＤＡの各ＰＤ、４個の増幅器の対応関係を示す図である。
【図１２】変形例３の発光部について説明するための図である。
【図１３】変形例４のＬＤＡの各ＬＤ、ＰＤＡの各ＰＤ、４個の増幅器の対応関係を示す図である。
【図１４】変形例５のＬＤＡの各ＬＤ、ＰＤＡの各ＰＤ、４個の増幅器の対応関係を示す図である。
【図１５】センシング装置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の一実施形態の走査型の物体検出装置としてのレーザレーダ１００について、図１〜図９を参照して説明する。
【０００８】
図１には、レーザレーダ１００の概略的構成がブロック図にて示されている。
【０００９】
レーザレーダ１００は、一例として、移動体としての自動車に搭載され、光を出射し、物体（例えば先行車両、停車車両、障害物、歩行者等）の有無や、該物体からの反射光（散乱光）を受光して該物体までの距離などを検出する走査型レーザレーダである。レーザレーダ１００は、例えば自動車のバッテリ（蓄電池）から電力の供給を受ける。以下では、レーザレーダ１００が搭載された自動車を「移動体装置」とも呼ぶ。
【００１０】
レーザレーダ１００は、図１に示されるように、光源としての、複数のＬＤ（レーザダイオード）を含むＬＤＡ（レーザダイオードアレイ）、ＬＤ駆動装置１２、投光光学系２０、受光光学系３０、検出系４０、同期系５０などを備えている。
【００１１】
ＬＤＡの各ＬＤは、ＬＤ駆動装置１２により駆動され、レーザ光を出射する。ＬＤ駆動装置１２は、自動車のＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）からＬＤ駆動信号（矩形パルス信号）が入力されたときにＬＤを点灯（発光）させる。ＬＤＡについては、後に詳細に説明する。
【００１２】
図２（Ａ）には、投光光学系２０、同期系５０が模式的に示されている。図２（Ｂ）には、受光光学系３０が模式的に示されている。以下では、図２（Ａ）等に示されるＺ軸方向を鉛直方向とするＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。
【００１３】
投光光学系２０は、図２（Ａ）に示されるように、ＬＤＡからの光の光路上に配置されたカップリングレンズ２２と、該カップリングレンズ２２を介した光の光路上に配置された反射ミラー２４と、該反射ミラー２４で反射された光の光路上に配置された偏向器としての回転ミラー２６と、を含む。ここでは、装置を小型化するために、カップリングレンズ２２と回転ミラー２６との間の光路上に反射ミラー２４を設けて光路を折り返している。
【００１４】
そこで、ＬＤＡから出射された光は、カップリングレンズ２６により所定のビームプロファイルの光に整形された後、反射ミラー２４で反射され、回転ミラー２６でＺ軸周りに偏向される。
【００１５】
回転ミラー２６でＺ軸周りの所定の偏向範囲に偏向された光が投光光学系２０から投射された光、すなわちレーザレーダ１００から出射された光である。
【００１６】
回転ミラー２６は、反射面を有し、反射ミラー２４からの光を回転軸（Ｚ軸）周りに回転しながら反射（偏向）することで該光により上記偏向範囲に対応する有効走査領域を水平な１軸方向（ここではＹ軸方向）である主走査方向に走査する。回転ミラー２６は、図２（Ａ）から分かるように、反射面を２面（対向する２つの面）有しているが、これに限らず、１面でも３面以上でも良い。また、少なくとも２つの反射面を設け、回転ミラーの回転軸に対して異なった角度で傾けて配置して、走査・検出する領域をＺ軸方向に切り替えることも可能である。
【００１７】
すなわち、ＬＤＡ、ＬＤ駆動装置１２及び投光光学系２０を含んで、有効走査領域を主走査方向に光走査する光走査装置２００が構成されている（図１参照）。主走査方向（ここではＹ軸方向）に直交する方向（ここではＺ軸方向）は「副走査方向」と呼ばれる。
【００１８】
受光光学系３０は、図２（Ｂ）に示されるように、投光光学系２０から投射され有効走査領域内にある物体で反射（散乱）された光を反射する回転ミラー２６と、該回転ミラー２６からの光を反射する反射ミラー２４と、該反射ミラー２４からの光の光路上に配置され、該光を後述する光検出器としてのＰＤＡ（フォトダイオードアレイ）に結像させる結像光学系と、を含む。
【００１９】
図２（Ｃ）には、ＬＤＡから反射ミラー２４までの光路と、反射ミラー２４からＰＤＡまでの光路が一部省略されて示されている。
【００２０】
図２（Ｃ）から分かるように、投光光学系２０と受光光学系３０は、Ｚ軸方向に重なるように配置されており、回転ミラー２６と反射ミラー２４は、投光光学系２０と受光光学系３０で共通となっている。これにより、物体上におけるＬＤＡの照射範囲とＰＤＡの受光可能範囲の相対的な位置ずれを小さくでき、安定した物体検出を実現できる。
【００２１】
検出系４０は、図２（Ｂ）及び図１に示されるように、投光光学系２０から投射され有効走査領域内にある物体で反射（散乱）された光を受光光学系３０を介して受光するＰＤＡと、該ＰＤＡの受光信号を検出するＰＤ出力検出部４４と、ＬＤ駆動信号の立ち上がりタイミングとＰＤ出力検出部４４での受光信号の検出タイミングとの時間差から物体までの距離を算出する距離算出部４６と、を含む。
【００２２】
そこで、投光光学系２０から投射され物体で反射（散乱）された光は、回転ミラー２６、反射ミラー２４を介して結像光学系に導かれ、該結像光学系によりＰＤＡに集光する（図２（Ｂ）参照）。図２（Ｂ）では、装置を小型化するために、回転ミラー２６と結像光学系との間に反射ミラー２４を設けて光路を折り返している。ここでは、結像光学系は２枚のレンズで構成されているが、１枚のレンズとしても良いし、３枚以上のレンズとしても良いし、ミラー光学系を用いても良い。ＰＤＡについては、後に詳述する。
【００２３】
同期系５０は、図２（Ａ）及び図１に示されるように、ＬＤＡから出射されカップリングレンズ２２を介して反射ミラー２４で反射された光であって回転ミラー２６で偏向され反射ミラー２４で再反射された光の光路上に配置された同期レンズ５２と、該同期レンズ５２を介した光の光路上に配置された同期検知用ＰＤ５４と、該同期検知用ＰＤ５４の出力信号を検出するＰＤ出力検出部５６と、を含む。
【００２４】
詳述すると、反射ミラー２４は、上記偏向範囲に対して回転ミラー２６の回転方向上流側に配置され、回転ミラー２６で上記偏向範囲の上流側に偏向された光が入射される。そして、回転ミラー２６で偏向され反射ミラー２４で反射された光が同期レンズ５２を介して同期検知用ＰＤ５４に入射される。
【００２５】
なお、反射ミラー２４は、上記偏向範囲に対して回転ミラー２６の回転方向下流側に配置されても良い。そして、回転ミラー２６で偏向され反射ミラー２４で反射された光の光路上に同期系５０が配置されても良い。
【００２６】
回転ミラー２６の回転により、該回転ミラー２６の各反射面で反射された光が同期検知用ＰＤ５４で受光される度に同期検知用ＰＤ５４から信号が出力される。すなわち、同期検知用ＰＤ５４からは定期的に信号が出力されることになる。
【００２７】
このように回転ミラー２６からの光を同期検知用ＰＤ５４に照射するための同期点灯を行うことで、同期検知用ＰＤ５４での受光タイミングに基づいて、回転ミラー２６の回転タイミングを得ることが可能となる。
【００２８】
そこで、ＬＤＡを同期点灯してから所定時間経過後にＬＤＡをパルス点灯することで有効走査領域を主走査方向に光走査することができる。すなわち、同期検知用ＰＤ５４に光が照射されるタイミングの前後期間にＬＤＡをパルス点灯することで有効走査領域を主走査方向に光走査することができる。
【００２９】
ここで、時間計測（距離計測）や同期検知に用いる受光素子としては、上述したＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ）の他、ＡＰＤ（ａｖａｌａｎｃｈｅ  ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）、ガイガーモードＡＰＤであるＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）等を用いることが可能である。ＡＰＤやＳＰＡＤは、ＰＤに対して感度が高いため、検出精度や検出距離の点で有利である。
【００３０】
図３には、検出系４０や同期系５０におけるＰＤ出力検出部の一例が示されている。ＰＤ出力検出部での動作としては、受光信号の信号増幅及び受光信号のタイミング検出の２つの動作がある。受光信号の信号増幅についてはアンプなどの増幅器を用いて増幅し、受光信号のタイミング検出についてはコンパレータなどの比較器を用いて、ＰＤからの受光信号の一定出力（スレッシュレベル）以上となる立ち上り波形部を検出する。すなわち、ＰＤ出力検出部は、受光信号をコンパレータを用いて２値化した論理信号として得ることができる。
【００３１】
ＰＤ出力検出部５６は、同期検知用ＰＤ５４の受光信号（立ち上がり波形部）を検出すると同期信号をＥＣＵに出力する。
【００３２】
ＥＣＵは、ＰＤ出力検出部５６からの同期信号に基づいてＬＤ駆動信号を生成し該ＬＤ駆動信号をＬＤ駆動装置１２及び距離算出部４６に出力する。
【００３３】
ＰＤ出力検出部４４は、ＰＤＡのＰＤの受光信号（立ち上がり波形部）を検出すると検出信号（矩形パルス信号）を距離算出部４６に出力する。
【００３４】
距離算出部４６は、ＥＣＵからのＬＤ駆動信号の立ち上がりタイミングとＰＤ出力検出部４４からの検出信号の立ち上がりタイミングとの時間差を物体までの往復距離と推定し、該時間差を距離に変換することで物体までの距離を算出し、その算出結果をＥＣＵに測定信号として出力する。
【００３５】
ＥＣＵは、距離算出部４６からの測定信号に基づいて例えば自動車の速度制御等を行う。自動車の速度制御としては、例えば自動ブレーキ（オートブレーキ）が挙げられる。
【００３６】
ここで、ＥＣＵからＬＤ駆動装置１２に出力されるＬＤ駆動信号は、同期点灯を行うための単一の駆動パルスから成るバイアス発光制御信号と、該バイアス発光制御信号に対して遅延した、パルス点灯を行うための複数の駆動パルスから成るパルス発光制御信号で構成される。バイアス発光制御信号及びパルス発光制御信号は、ＥＣＵにより同期信号に基づいて生成される。
【００３７】
バイアス発光制御信号は、回転ミラー２６の回転タイミングが同期検知用ＰＤ５４に光が入射するタイミングに一致する間、ＬＤ駆動装置１２に入力される。
【００３８】
パルス発光制御信号は、回転ミラー２６の回転タイミングが有効走査領域の走査開始タイミングから走査終了タイミングまでの間に、ＬＤ駆動装置１２に入力される。
【００３９】
ＬＤ駆動装置１２は、バイアス発光制御信号が入力されたときにＬＤを同期点灯（バイアス点灯）させる。このとき、ＬＤから出射された光は、カップリングレンズ２２、反射ミラー２４、回転ミラー２６、反射ミラー２４、同期レンズ５２の経路を辿り、同期検知用ＰＤ５４上に集光する。
【００４０】
また、ＬＤ駆動装置１２は、パルス発光制御信号が入力されたときにＬＤをパルス点灯（パルス発光）させる。このとき、ＬＤから出射された光は、カップリングレンズ２２、反射ミラー２４、回転ミラー２６の経路を辿り、有効走査領域に向けて投射される。
【００４１】
図４（Ａ）には、ＬＤＡの各ＬＤの発光領域と、ＬＤＡの一のＬＤであるＬＤ１から出射され投光光学系２０を介した光の照射範囲が示されている。ＬＤＡは、図４（Ａ）から分かるように、複数（例えば１６個）のＬＤ１〜１６がＺ軸方向（副走査方向）に配列された垂直スタック型のレーザアレイである。ここでは、ＬＤ１〜１６は、−Ｚ方向に昇順に並んでいる。
【００４２】
図４（Ｂ）には、ＰＤＡの各ＰＤの受光領域と、ＰＤＡの一のＰＤであるＰＤ１での物体からの反射光の受光可能範囲が示されている。ＰＤＡは、図４（Ｂ）から分かるように、複数（例えば４個）のＰＤ１〜４がＺ軸方向（副走査方向）に配列された垂直スタック型のフォトダイオードアレイである。ここでは、ＰＤ１〜４は、−Ｚ方向に昇順に並んでいる。
【００４３】
図５には、ＬＤＡの各ＬＤの照射範囲とＰＤＡの各ＰＤの受光可能範囲の関係が示されている。
【００４４】
ＬＤ１〜４の照射範囲はＰＤ１の受光可能範囲に対応し、ＬＤ５〜８の照射範囲はＰＤ２の受光可能範囲に対応し、ＬＤ９〜１２の照射範囲はＰＤ３の受光可能範囲に対応し、ＬＤ１３〜１６の照射範囲はＰＤ４の受光可能範囲に対応している。
【００４５】
すなわち、ＬＤ１〜４からの光はＰＤ１で受光され、ＬＤ５〜８からの光はＰＤ２で受光され、ＬＤ９〜１２からの光はＰＤ３で受光され、ＬＤ１３〜１６からの光はＰＤ４で受光される。
【００４６】
各ＰＤの受光可能範囲は、対応する４つのＬＤの照射範囲よりもわずかに大きくなるように設定されている。これにより、受光可能範囲を効率よく照射できるため、受光可能範囲における光量を増大でき、検出精度及び検出距離を向上できる。また、製造誤差の範囲で照射範囲と受光可能範囲がわずかにずれても、検出精度及び検出距離が低下するのを抑制できる。
【００４７】
図６には、検出範囲の解像度を表す模式図が示されている。図６における最小の四角は１回の計測で計測できる範囲（解像度）を示す。主走査方向（Ｙ軸方向）の解像度を高めるためには、レーザ光の射出時間間隔を狭くすれば実現できる。主走査方向に直交する副走査方向（Ｚ軸方向）の解像度を高めるためには、ＬＤの個数を増やすか、ＰＤの個数を増やすことで実現できる。なお、図６では、副走査方向の解像度は１６とされている。
【００４８】
ここで、図７（Ａ）に示される比較例１のレーザレーダは、副走査方向に１次元配列された１６個のＬＤ（ＬＤ１´〜１６´）を含むＬＤＡと、該１６個のＬＤに対応する１個のＰＤ（ＰＤ１´）を有している。すなわち、１６個のＬＤの照射領域と１個のＰＤの受光可能範囲が対応している。
【００４９】
比較例１では、ＰＤが１個であるため、１６個のＬＤを時分割で切り替え、データを取得する必要があり、データの取得に時間がかかる。すなわち、図７（Ａ）における１列分のデータを取得するのに、ＬＤを時分割で１６回点灯させる必要があり、検出データ取得時間の長期化を余儀なくされる。
【００５０】
また、図７（Ｂ）に示される比較例２のレーザレーダでは、１個のＬＤ（ＬＤ１´）と、該１個のＬＤに対応する、副走査方向に対応する方向に１次元配列された１６個のＰＤ（ＰＤ１´〜１６´）を含むＰＤＡを有している。
【００５１】
比較例２では、１個のＬＤで１６個のＰＤをカバーする構成としているため、比較例１と比べて、ＬＤ１つ当たりの光量が等しいとすると、ＰＤ１つ当たりの光量が小さい（比較例１の１／１６）ため、検出距離の短距離化を余儀なくされる。
【００５２】
そこで、本実施形態では、上述のように、ＬＤとＰＤの両方をアレイ化している。
【００５３】
本実施形態のレーザレーダ１００では、図８に示されるように、ＬＤＡにおけるＡと表記された４個のＬＤ（これらを併せてＬＤ群Ａとも呼ぶ）は電気的に接続され（例えば配線で接続され）同時に点灯する。ＬＤＡにおけるＢと表記された４個のＬＤ（これらを併せてＬＤ群Ｂとも呼ぶ）は電気的に接続され同時に点灯する。ＬＤＡにおけるＣと表記された４個のＬＤ（これらを併せてＬＤ群Ｃとも呼ぶ）は電気的に接続され同時に点灯する。ＬＤＡにおけるＤと表記された４個のＬＤ（これらを併せてＬＤ群Ｄとも呼ぶ）は電気的に接続され同時に点灯する。
【００５４】
ＬＤ群Ａの最も＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１であり、ＬＤ群Ｂの最も＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ２であり、ＬＤ群Ｃの最も＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ３であり、ＬＤ群Ｄの最も＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ４である。
【００５５】
ＬＤ群Ａの２番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ５であり、ＬＤ群Ｂの２番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ６であり、ＬＤ群Ｃの２番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ７であり、ＬＤ群Ｄの２番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ８である。
【００５６】
ＬＤ群Ａの３番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ９であり、ＬＤ群Ｂの３番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１０であり、ＬＤ群Ｃの３番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１１であり、ＬＤ群Ｄの３番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１２である。
【００５７】
ＬＤ群Ａの４番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１３であり、ＬＤ群Ｂの４番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１４であり、ＬＤ群Ｃの４番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１５であり、ＬＤ群Ｄの４番目に＋Ｚ側のＬＤは上記ＬＤ１６である。また、図８において、ＰＤＡにおける１〜４と表記された４個のＰＤは、それぞれＰＤ１〜４である。
【００５８】
そこで、ＬＤ群Ａの４個のＬＤ１〜４を同時点灯させ、対応するＰＤ１〜４で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ群Ｂの４個のＬＤ５〜８を同時点灯させ、対応するＰＤ１〜４で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ群Ｃの４個のＬＤ９〜１２を同時点灯させ、対応するＰＤ１〜４で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ群Ｄの４個のＬＤ１３〜１６を同時点灯させ、対応するＰＤ１〜４で反射光の検出を行う。なお、ＰＤ１〜４は、増幅器１〜４に個別に接続されている。増幅器１〜４は、ＰＤ出力検出部４４に接続されている。そこで、各ＰＤの出力信号は、対応する増幅器で増幅され、ＰＤ出力検出部４４に送られる。
【００５９】
この結果、図６における副走査方向の１列に相当する距離データを取得できる。このように、ＬＤとＰＤの両方をアレイ化し、アレイ状光源であるＬＤＡの一部（複数のＬＤから成るＬＤ群）毎に点灯する構成とし、点灯させるＬＤ群を時間的に切り替える（点灯タイミングをＬＤ群間で異ならせる）ことで、点灯させるＬＤを時間的に切り替える（点灯タイミングをＬＤ毎に異ならせる）場合に比べて切り替え回数を少なくすることができ、その結果、副走査方向に高解像度の距離データを、高速に取得することができる。
【００６０】
ここでは、１６個のＬＤ、４個のＰＤに対して切り替え回数４回で、副走査方向に１６の解像度の距離データを得ることができる。
【００６１】
そして、レーザレーダ１００による走査、検出を行う際、このような副走査方向の点灯動作を主走査方向の各走査位置で（パルス発光制御信号の各駆動パルスに対応する位置で）行うことで、該走査位置で副走査方向に高解像度の距離データを高速に取得できることとなる。
【００６２】
結果として、図６に示されるような主走査方向及び副走査方向に高解像度の距離データ（ここでは副走査方向により高解像度な距離データ）を得ることができる。
【００６３】
ところで、図８に示されるように、複数のＬＤを電気的に接続し、同時点灯させる場合は、隣り合わないＬＤを電気的に接続するのが好ましい。これにより、熱が局所的に発生するのを抑制でき、ＬＤの発光光量低下等の発熱による悪影響を回避できる。
【００６４】
また、電気的に接続された複数のＬＤは、異なる複数のＰＤに個別に対応することが好ましい。つまり、図８に示されるように、複数のＬＤを電気的に接続する場合は、異なるＰＤに対応するＬＤ同士を電気的に接続することが好ましく、そのようにすることで、１回の同時発光（同時点灯）により、副走査方向において異なる複数位置の距離データを略同時に取得でき、データを取得する効率が良くなるばかりか、光を有効に利用でき、検出距離を増大できる。
【００６５】
また、図９に示されるタイミングチャートのように、４つのＬＤ群Ａ〜Ｄは、各ＬＤ群が周期的に（ここでは同一の点灯周期Ｔで）、かつＬＤ群間で異なるタイミングで点灯され、点灯させるＬＤ群の切り替え時間、すなわち一のＬＤ群の点灯終了時から次のＬＤ群の点灯開始時までの時間が点灯周期Ｔよりも短く設定されている。これにより、各ＬＤ群の点灯周期Ｔを長くとることができ、熱の発生を抑え該ＬＤ群の各ＬＤの発光光量低下を抑制できるだけでなく、該ＬＤの寿命を長くすることができる。
【００６６】
以上説明した本実施形態のレーザレーダ１００は、Ｚ軸方向（副走査方向に対応する方向）に配列された複数のＬＤ（発光部）を含むＬＤＡ（光源）と、該ＬＤＡからの光を偏向する回転ミラー２６（偏向器）と、複数のＬＤに対応して副走査方向に対応する方向に配列された複数のＰＤ（受光部）を含み、回転ミラー２６で偏向され物体で反射された光を受光するＰＤＡ（光検出器）と、を備えている。
【００６７】
この場合、副走査方向に関して複数のＬＤと複数のＰＤが対応しているため、副走査方向に高解像度の検出データ（距離データ）を、各ＰＤでの受光光量の低減を抑制しつつ高速に取得できる。
【００６８】
この結果、検出データ取得時間の長期化及び検出距離の短距離化を抑制しつつ副走査方向の検出範囲の高分解能化を図ることができる。
【００６９】
また、ＬＤの数とＰＤの数が異なるため、ＬＤとＰＤとを１対１で対応させる場合に比べて、対応するＬＤとＰＤの位置決めが容易である。
【００７０】
また、複数のＬＤは、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＬＤから成るＬＤ群（発光部群）を複数（例えば４個）含む。
【００７１】
この場合、各ＬＤ群の少なくとも２つのＬＤを同時点灯できるため、点灯切り替え回数を低減でき、検出データ取得時間の短期化を図ることができる。
【００７２】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＬＤは、隣り合っていないため、熱的、電気的なクロストークを低減できる。
【００７３】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＬＤは、異なるＰＤに対応しているため、検出データ取得の効率化を図ることができる。
【００７４】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＬＤは同時に点灯され、ＬＤ群間では点灯タイミングが異なるため、検出データ取得の更なる効率化を図ることができる。
【００７５】
また、各ＬＤ群は点灯周期Ｔ（所定周期）で点灯され、複数のＬＤ群のうち一のＬＤ群の点灯が終了してから次のＬＤ群の点灯が開始されるまでの時間は、点灯周期Ｔよりも短いため、検出データ取得時間をトータルで短縮できる。また、各ＬＤ群の点灯周期Ｔを長く設定することができ、該ＬＤ群のＬＤの発熱を抑制でき、該ＬＤの発熱による発光光量低下を抑制できる。
【００７６】
また、移動体装置は、レーザレーダ１００と、該レーザレーダ１００が搭載される自動車（移動体）とを備えるため、安全性に優れる。
【００７７】
なお、図１０に示される変形例１では、ＬＤ及びＰＤの両方をアレイ化し、かつＬＤよりもＰＤの数を多くしている。
【００７８】
変形例１のＬＤＡは、複数（例えば４個）のＬＤ１〜４がＺ軸方向（鉛直方向）に積層された垂直スタック型のレーザアレイである。ここでは、ＬＤ１〜４は、−Ｚ方向に昇順に並んでいる。
【００７９】
変形例１のＰＤＡは、複数（例えば１６個）のＰＤ１〜１６がＺ軸方向（鉛直方向）に積層された垂直スタック型のフォトダイオードアレイである。ここでは、ＰＤ１〜１６は、−Ｚ方向に昇順に並んでいる。なお、図１０において、ＬＤＡにおける１〜４と表記されたＬＤは、それぞれＬＤ１〜４である。
【００８０】
ＬＤ１の照射範囲はＰＤ１〜４の受光可能範囲に対応し、ＬＤ２の照射範囲はＰＤ５〜８の受光可能範囲に対応し、ＬＤ３の照射範囲はＰＤ９〜１２の受光可能範囲に対応し、ＬＤ４の照射範囲はＰＤ１３〜１６の受光可能範囲に対応している。
【００８１】
すなわち、ＬＤ１からの光はＰＤ１〜４で受光され、ＬＤ２からの光はＰＤ５〜８で受光され、ＬＤ３からの光はＰＤ９〜１２で受光され、ＬＤ４からの光はＰＤ１３〜１６で受光される。
【００８２】
各ＬＤの照射範囲は、対応する４つのＰＤの受光範囲よりもわずかに大きくなるように設定されている。これにより、受光可能範囲を効率よく照射できるため、受光可能範囲における受光光量を増大でき、検出精度及び検出距離を向上できる。また、製造誤差の範囲で照射範囲と受光可能範囲がわずかにずれても、検出精度及び検出距離が低下するのを抑制できる。
【００８３】
変形例１のレーザレーダ１００では、図１０に示されるように、ＰＤＡのうちＡと表記された４個のＰＤ（これらを併せてＰＤ群Ａとも呼ぶ）は電気的に接続され、該４個のＰＤはそれぞれ増幅器Ａに接続されている。Ｂと表記された４個のＰＤ（これらを併せてＰＤ群Ｂとも呼ぶ）は電気的に接続され、該４個のＰＤはそれぞれ増幅器Ｂに接続されている。Ｃと表記された４個のＰＤ（これらを併せてＰＤ群Ｃとも呼ぶ）は電気的に接続され、該４個のＰＤはそれぞれ増幅器Ｃに接続されている。Ｄと表記された４個のＰＤ（これらを併せてＰＤ群Ｄとも呼ぶ）は電気的に接続され、該４個のＰＤはそれぞれ増幅器Ｄに接続されている。
【００８４】
ＰＤ群Ａの最も＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１であり、ＰＤ群Ｂの最も＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ２であり、ＰＤ群Ｃの最も＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ３であり、ＰＤ群Ｄの最も＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ４である。
【００８５】
ＰＤ群Ａの２番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ５であり、ＰＤ群Ｂの２番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ６であり、ＰＤ群Ｃの２番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ７であり、ＰＤ群Ｄの２番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ８である。
【００８６】
ＰＤ群Ａの３番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ９であり、ＰＤ群Ｂの３番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１０であり、ＰＤ群Ｃの３番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１１であり、ＰＤ群Ｄの３番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１２である。
【００８７】
ＰＤ群Ａの４番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１３であり、ＰＤ群Ｂの４番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１４であり、ＰＤ群Ｃの４番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１５であり、ＰＤ群Ｄの４番目に＋Ｚ側のＰＤは上記ＰＤ１６である。
【００８８】
そこで、ＬＤ１を点灯させ、対応するＰＤ１〜４で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ２を点灯させ、対応するＰＤ５〜８で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ３を点灯させ、対応するＰＤ９〜１２で反射光の検出を行う。次に、ＬＤ４を点灯させ、対応するＰＤ１３〜１６で反射光の検出を行う。なお、ＰＤ群Ａの４個のＰＤ１、５、９、１３は、それぞれ増幅器Ａに接続されている。ＰＤ群Ｂの４個のＰＤ２、６、１０、１４は、それぞれ増幅器Ｂに接続されている。ＰＤ群Ｃの４個のＰＤ３、７、１１、１５は、それぞれ増幅器Ｃに接続されている。各増幅器は、ＰＤ出力検出部４４に接続されている。そこで、各ＰＤの出力信号は、対応する増幅器で増幅され、ＰＤ出力検出部４４に送られる。
【００８９】
なお、増幅器は複数のＰＤそれぞれに対して１つずつ設けることも可能であるが、上述のように複数のＰＤを１つの増幅器に接続することが好ましい。この場合、増幅器の個数を低減できる。さらに、増幅器に接続されるＰＤをスイッチで切りかえる構成としても増幅器の個数を低減できるが、図１０のような構成の方が、スイッチが不要であることから、動作信頼性も高く、より好ましい。
【００９０】
この結果、図６における副走査方向の１列に相当する距離データを取得できる。このように、変形例１では、ＬＤとＰＤの両方をＬＤよりもＰＤの数を多くして（ここでは４倍にして）アレイ化し、点灯させる少数のＬＤを時間的に切り替える（点灯タイミングをＬＤ間で異ならせる）ことで、少ない切り替え回数で副走査方向に高解像度の距離データを、高速に取得することができる。
【００９１】
ここでは、４個のＬＤ、１６個のＰＤに対して切り替え回数４回で、副走査方向に１６の解像度の距離データを得ることができる。
【００９２】
そして、レーザレーダによる走査、検出を行う際、このような副走査方向の点灯動作を主走査方向の各走査位置（パルス発光制御信号の各駆動パルスに対応する位置）で行うことで、該走査位置で副走査方向に高解像度の距離データを高速に取得できることとなる。
【００９３】
結果として、図６に示されるような主走査方向及び副走査方向に高解像度の距離データ（ここでは副走査方向により高解像度な距離データ）を得ることができる。
【００９４】
ところで、図１０に示されるように、複数のＰＤを電気的に接続する場合も隣り合わないＰＤを電気的に接続するのが好ましい。この場合、熱的、電気的なクロストークを低減できる。
【００９５】
また、電気的に接続された複数のＰＤは、異なる複数のＬＤに個別に対応することが好ましい。この場合、１つのＬＤを点灯させて複数の異なるＰＤで検出する際に効率が良い。例えばＬＤ１からの光は、ＰＤ１〜４のいずれかでの受光に使うことができ、ＰＤ１〜４以外の部分を照射する光を小さく設定することが可能になり、光を有効活用でき、その結果、検出距離を伸ばすことができる。また、少ない増幅器を有効活用できる。
【００９６】
つまり、図１０に示されるように、複数のＰＤを電気的に接続する場合は、異なるＬＤに対応するＰＤ同士を電気的に接続することが好ましく、そのようにすることで、１回の発光により、副走査方向において異なる複数位置の距離データを略同時に取得でき、データを取得する効率が良くなるばかりか、光を有効に利用でき、検出距離を増大できる。
【００９７】
また、４つのＬＤ１〜４は、各ＬＤで周期的に（ここでは同一の点灯周期Ｔで）、かつＬＤ間で異なるタイミングで点灯され、点灯させるＬＤの切り替え時間、すなわち一のＬＤの点灯終了時から次のＬＤの点灯開始時までの時間が点灯周期よりも短く設定されている。これにより、各ＬＤの点灯周期を長くとることができ、熱の発生を抑え該ＬＤの発光光量低下を抑制できるだけでなく、該ＬＤの寿命を長くすることができる。
【００９８】
以上説明した変形例１のレーザレーダでは、複数のＰＤは、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＰＤから成るＰＤ群を複数（例えば４個）含むため、検出データ取得の効率化を図ることができる。
【００９９】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＰＤは、隣り合っていないため、熱的、電気的なクロストークを低減できる。
【０１００】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＰＤは、異なるＰＤに対応しているため、検出データ取得の更なる効率化を図ることができる。
【０１０１】
また、各ＬＤは点灯タイミングが異なるため、検出データ取得の効率化を図ることができる。
【０１０２】
また、各ＬＤは点灯周期Ｔ（所定周期）で点灯され、複数のＬＤのうち一のＬＤの点灯が終了してから次のＬＤの点灯が開始されるまでの時間は、点灯周期Ｔよりも短い。
【０１０３】
この場合、検出データ取得時間をトータルで短縮できる。また、各ＬＤの点灯周期Ｔを長く設定することができ、該ＬＤの発熱を抑制でき、該ＬＤの発熱による発光光量低下を抑制できる。
【０１０４】
また、電気的に接続された少なくとも２つ（例えば４個）のＰＤに共通に接続される増幅器を更に備える場合、増幅器の個数を低減でき、小型化及び低コスト化を実現できる。
【０１０５】
また、ＰＤの数よりも少ない数の増幅器を更に備え、複数のＰＤのうち少なくとも２つ（例えば４個）のＰＤが同一の増幅器に異なるタイミングで接続される場合にも、増幅器の個数を低減でき、小型化及び低コスト化を実現できる。
【０１０６】
また、図１１に示される変形例２のように、ＬＤ１〜４を電気的に接続して同時に点灯させ、ＬＤ５〜８を電気的に接続して同時に点灯させ、ＬＤ９〜１２を電気的に接続して同時に点灯させ、ＬＤ１３〜１６を電気的に接続して同時に点灯させても良い。そして、走査、検出の際には、電気的に接続された４個のＬＤからそれぞれが成る４つのＬＤ群を異なるタイミングで点灯させれば良い。ここでは、ＬＤとＰＤが同数であり、ＬＤとＰＤが１対１で対応している。なお、変形例２では、ＰＤＡの各ＰＤと各増幅器との接続関係は、図１０に示される変形例１と同じである。
【０１０７】
また、図１２に示される変形例３のように、各ＬＤに代えて、アレイ状に配列された多数の微小発光体を含む発光部を用いても良い。この場合、発光部の出力を高めるためには微小発光体の数を増やせば良く、容易に出力を高めることができ、検出距離の長距離化が可能となる。
【０１０８】
また、図１３、図１４に示される変形例４、５のように、ＰＤの数に対して増幅器の個数を少なく設定し、ＰＤと接続される増幅器を例えばリレーを用いて時間的に切り替える構成とすることもできる。これにより、増幅器の個数を低減でき、回路の小型化、低コスト化を実現できる。
【０１０９】
図１３に示される変形例４では、ＬＤＡのＬＤとＰＤＡのＰＤの対応関係は、図１０に示される変形例１と同じである。また、変形例４では、ＰＤ群Ａの４個のＰＤ（ＰＤ１、ＰＤ５、ＰＤ９、ＰＤ１３）が増幅器Ａに選択的に接続され、ＰＤ群Ｂの４個のＰＤ（ＰＤ２、ＰＤ６、ＰＤ１０、ＰＤ１４）が増幅器Ｂに選択的に接続され、ＰＤ群Ｃの４個のＰＤ（ＰＤ３、ＰＤ７、ＰＤ１１、ＰＤ１５）が増幅器Ｃに選択的に接続され、ＰＤ群Ｄの４個のＰＤ（ＰＤ４、ＰＤ８、ＰＤ１２、ＰＤ１６）が増幅器Ｄに選択的に接続される。ここでは、各ＰＤ群の４個のＰＤは電気的に接続されていない。そして、走査、検出の際には、ＬＤ１〜４を異なるタイミングで点灯させ、ＬＤ１の点灯時に増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ１〜４に接続し、ＬＤ２の点灯時に増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ５〜８に接続し、ＬＤ３の点灯時に増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ９〜１２に接続し、ＬＤ４の点灯時に増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ１３〜１６に接続すれば良い。
【０１１０】
図１４に示される変形例５では、ＬＤ１に対応する４個のＰＤ１〜４を併せてＰＤ群Ａと称し、ＬＤ２に対応する４個のＰＤ５〜８を併せてＰＤ群Ｂと称し、ＬＤ３に対応する４個のＰＤ９〜１２を併せてＰＤ群Ｃと称し、ＬＤ４に対応する４個のＰＤ１３〜１６を併せてＰＤ群Ｄと称する。ここでは、各ＰＤ群の４個のＰＤは電気的に接続されていない。そして、増幅器Ａは、ＰＤ群Ａの４個のＰＤに選択的に接続される。増幅器Ｂは、ＰＤ群Ｂの４個のＰＤに選択的に接続される。増幅器Ｃは、ＰＤ群Ｃの４個のＰＤに選択的に接続される。増幅器Ｄは、ＰＤ群Ｄの４個のＰＤに選択的に接続される。そして、例えば、先ず、ＬＤ１〜４を同時に点灯させるとともに、増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ１、ＰＤ５、ＰＤ９、ＰＤ１３に接続して、走査、検出を行う。次いで、ＬＤ１〜４を同時に点灯させるとともに、増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ２、ＰＤ６、ＰＤ１０、ＰＤ１４に接続して、走査、検出を行う。次いで、ＬＤ１〜４を同時に点灯させるとともに、増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ３、ＰＤ７、ＰＤ１１、ＰＤ１５に接続して、走査、検出を行う。次いで、ＬＤ１〜４を同時に点灯させるとともに、増幅器Ａ〜ＤをそれぞれＰＤ４、ＰＤ８、ＰＤ１２、ＰＤ１６に接続して、走査、検出を行う。なお、ＬＤ１〜４の少なくとも２つの点灯タイミングを異ならせても良い。
【０１１１】
図１５には、レーザレーダ１００を備えるセンシング装置１０００が示されている。センシング装置１０００は、移動体に搭載され、レーザレーダ１００に加えて、該レーザレーダ１００に電気的に接続された監視制御装置３００を備えている。このセンシング装置１０００は、車両のバンパー付近やバックミラーの近傍に取り付けられる。監視制御装置３００は、レーザレーダ１００の検出結果に基づいて、物体の形状や大きさの推定、物体の位置情報の算出、移動情報の算出、物体の種類の認識等の処理を行って、危険の有無を判断する。そして、監視制御装置３００は、危険ありと判断すると、アラーム等の警報を発して移動体の操縦者に注意を促したり、ハンドルを切って危険を回避する指令を移動体の操舵制御部に出したり、制動をかけるための指令を移動体のＥＣＵに出す。なお、センシング装置１０００は、例えば車両のバッテリから電力の供給を受ける。
【０１１２】
なお、監視制御装置３００は、レーザレーダ１００と一体的に設けられても良いし、レーザレーダ１００とは別体に設けられても良い。また、監視制御装置３００は、ＥＣＵが行う制御の少なくとも一部を行っても良い。
【０１１３】
以上説明したセンシング装置１０００は、レーザレーダ１００と、レーザレーダ１００の出力に基づいて、物体の有無、移動方向及び移動速度の少なくとも１つを含む移動情報を求める監視制御装置３００と、を備えている。
【０１１４】
この場合、移動体の制動制御等を高精度に行うことができる。
【０１１５】
また、センシング装置１０００は、移動体に搭載され、監視制御装置３００は、物体の位置情報及び移動情報の少なくとも一方に基づいて危険の有無を判断する。
【０１１６】
この場合、移動体の危険回避の制御を高精度に行うことができる。
【０１１７】
また、センシング装置１０００と、前記センシング装置が搭載される移動体と、を備える移動体装置は、安全性に優れる。
【０１１８】
なお、上記実施形態及び各変形例のレーザレーダの構成は、適宜変更可能である。
【０１１９】
例えば、上記実施形態及び各変形例では、光源として、複数のＬＤが副走査対応方向に１次元配列されたＬＤＡを用いているが、これに限られない。例えば、複数のＬＤが２次元配列されたＬＤＡ、複数のＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）が副走査方向に１次元配列された面発光レーザアレイ、ＶＣＳＥＬが２次元配列されたＶＣＳＥＬアレイなどを用いても良い。
【０１２０】
光源に用いる半導体レーザとしては、ＬＤ（端面発光レーザ）でもＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）でも良いが、ＶＣＳＥＬの方が高密度集積化によりアレイ数を多く設定することができる。
【０１２１】
上記実施形態において、電気的に接続された複数（例えば４個）のＬＤのうち少なくとも２つのＬＤは、隣り合っていても良い。上記変形例１、２において、電気的に接続された複数（例えば４個）のＰＤのうち少なくとも２つのＬＤは、隣り合っていても良い。
【０１２２】
また、投光光学系は、カップリングレンズに代えて又は加えて、他のレンズを有していても良い。
【０１２３】
また、投光光学系及び受光光学系は、反射ミラーを有していなくても良い。すなわち、ＬＤＡからの光を、光路を折り返さずに回転ミラーに入射させ、物体で反射され回転ミラーで偏向された光を光路を折り返さずにＰＤＡに導いても良い。
【０１２４】
また、受光光学系は、レンズに代えて又は加えて、他の光学素子（例えば集光ミラー）を有していても良い。
【０１２５】
また、偏向器として、回転ミラーに代えて、例えば、ポリゴンミラー（回転多面鏡）、ガルバノミラー、ＭＥＭＳミラー等の他のミラーを用いても良い。
【０１２６】
また、同期系は、同期レンズに代えて、他の光学素子（例えば集光ミラー）を有していても良い。
【０１２７】
また、上記各実施形態及び各変形例では、レーザレーダが搭載される移動体として自動車を例に説明したが、該移動体は、自動車以外の車両、航空機、船舶等であっても良い。
【０１２８】
以上の説明で用いた具体的な数、形状などは、一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である
【０１２９】
以上の説明から明らかなように、上記実施形態及び各変形例のレーザレーダは、物体の有無や、物体までの距離など検出する所謂Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ（ＴＯＦ）法を用いた技術であり、移動体におけるセンシングの他、モーションキャプチャ技術、測距計などの産業分野などで幅広く用いられる。すなわち、本発明の物体検出装置は、必ずしも移動体に搭載されなくても良い。
【０１３０】
以下に、発明者が上記実施形態及び各変形例を発案するに至った思考プロセスを説明する。
【０１３１】
従来、走行中の車両の前方の物体の有無や、その物体までの距離を検出する車載装置として、レーザレーダが知られている。レーザレーダ用の光学系としては様々なものが知られているが、特許文献１〜４に開示されているように、光源から射出されたレーザ光を回転ミラーで走査し、物体で反射もしくは散乱された光を再度回転ミラーを介して光検出器で検出することで、所望の範囲の物体の有無やその物体までの距離を検出できる。このように、レーザ光により走査領域（検出範囲）にある物体を走査し、反射光を光検出器で検出する走査する走査型レーザレーダは、光検出が必要な部分のみにレーザ光を集中できるので、検出精度や検出距離の点で有利であり、また、光検出器で検出可能な領域も最小限にすることができるため、光検出器のコスト的にも有利である。
【０１３２】
このようなレーザレーダにおいて、主走査方向については、レーザの射出タイミングを細かくすることで高分解能化が可能である。一方、主走査方向に直交する副走査方向について高分解能化するためには、副走査方向に対応する方向にレーザの個数を増やすか、光検出器の受光素子の個数を増やすことで、副走査方向の層数（Ｌａｙｅｒ数）を増大させることができる。
【０１３３】
物体の形状を正確に捉えるためには、上記のＬａｙｅｒ数は大きい方が望ましい。そこで、Ｌａｙｅｒ数を大きくすることを考える。受光素子を１個とし、レーザの個数を増やせば、レーザの個数に応じたＬａｙｅｒ数を実現できる。ただし、受光素子は１つのため、複数のレーザの発光タイミングをずらして、各Ｌａｙｅｒでの距離情報を取得する必要があるため、データの取得に時間がかかってしまう。このことは、Ｌａｙｅｒ数が多くなればなるほど顕著になる。
【０１３４】
他方、レーザを１個として、受光素子の個数を増やせば、受光素子の個数に応じたＬａｙｅｒ数を実現できる。ただし、レーザが複数の受光素子をカバーするように大きく広げる必要があるため、１つの受光素子当たりの光量が低下してしまい、検出できる距離が短くなってしまう。また、受光素子の信号は通常は増幅回路で増幅する必要があるが、増幅器の個数が多くなり、コスト高となってしまう。このことは、Ｌａｙｅｒ数が多くなればなるほど顕著になる。
【０１３５】
そこで、発明者は、このような問題に対処するために、上記実施形態及び各変形例を発案した。
【符号の説明】
【０１３６】
２６…回転ミラー（偏向器）、１００…レーザレーダ（物体検出装置）、３００…監視制御装置、１０００…センシング装置。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３７】
【特許文献１】特開２０１１−１２８１１２
【特許文献２】特開２００９−０６３３３９
【特許文献３】特開２０１２−１０７９８４
【特許文献４】特開２００９−０６９００３
【図１】
0006671629.tif 000002
【図２】
0006671629.tif 000003
【図３】
0006671629.tif 000004
【図４】
0006671629.tif 000005
【図５】
0006671629.tif 000006
【図６】
0006671629.tif 000007
【図７】
0006671629.tif 000008
【図８】
0006671629.tif 000009
【図９】
0006671629.tif 000010
【図１０】
0006671629.tif 000011
【図１１】
0006671629.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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