(57)【要約】【課題】監視領域を多様に監視する。【解決手段】複数のレーザダイオード１３が二次元状に配置されたＶＣＳＥＬアレイ１２と、アレイ１２の前面に対向する投光レンズ１４と、投光レンズ１４から出射された光が被監視対象４２で反射した光の反射光を受光する光検出部１６とを備える。二次元状に配置されたダイオード１３により、被監視対象４２に対して二次元走査できるので、被監視対象４２の情報をより多く取得することができ、被監視対象４２を適確に監視できる。また、被監視対象４２を検出する前は複数のレーザダイオード１３を所定割合で発光させる間引き処理を行い、被監視対象４２を検出する後は複数のレーザダイオード１３を該所定割合よりも大きな割合で発光させる詳細監視処理に移行させる。詳細監視処理により、被監視対象４２の情報を詳細に取得できるので、被監視対象４２を適確に監視できる。【選択図】        図１
2004247461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、
前記発光手段の光出射方向に配置され、前記発光部の各々から発光された光を偏向する光学系と、
前記発光部により発光されかつ前記光学系により偏向された光が到達する監視領域から反射した反射光を検出する検出手段と、
前記検出手段により反射光が検出された場合には、前記監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達が継続すると共に、前記監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光が到達するように、前記発光手段を制御する制御手段と、
を備えた監視装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された反射光の光量が所定値未満か否かを判断し、前記反射光の光量が所定値未満と判断した場合には、前記監視領域からの反射光が増大するように前記発光手段を制御することを特徴とする請求項１記載の監視装置。
【請求項３】
前記複数の発光部は２次元状に配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の監視装置。
【請求項４】
前記発光部は、面発光レーザである請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の監視装置。
【請求項５】
少なくとも１次元状に配置された複数の発光部の各々から発光された光を偏向することにより、監視領域に光を到達させ、
前記監視領域から反射した反射光が検出された場合には、前記監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達を継続させると共に、前記監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光を到達させる、
監視方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、監視装置及び監視方法に係り、より詳しくは、光を利用して監視領域を監視する監視装置及び監視方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の測距装置は、スキャニング方式を例にとると、一次元状（線状）に配置された複数個のレーザダイオードと、これらのダイオードに対向して配置されるレンズと、を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、各レーザダイオードは順に駆動されて発光し、ダイオードからの光はレンズを通して出射される。レンズからの光の出射方向（角度）は、レンズ光軸に対する各々のダイオードの位置によって異なる。
【０００３】
特許文献１には、レーザダイオードから光が発光されたときから被監視対象で反射された反射光を受光素子が受光するときまでの時間などに基づいて被監視対象までの距離を求めると共に、ダイオードから光を一次元に走査することによって被監視対象の形状をも検出できる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１８３６２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１では、各レーザダイオードを順に駆動して発光しているに過ぎないので、被監視対象を検出し、距離等を求めても、その後の被監視対象の状態を把握することが困難である等、監視領域を多様に監視することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事実を考慮し、監視領域を多様に監視しうる監視装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明に係る監視装置は、少なくとも１次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、前記発光手段の光出射方向に配置され、前記発光部の各々から発光された光を偏向する光学系と、前記発光部により発光されかつ前記光学系により偏向された光が到達する監視領域から反射した反射光を検出する検出手段と、前記検出手段により反射光が検出された場合には、前記監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達が継続すると共に、前記監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光が到達するように、前記発光手段を制御する制御手段と、を備えている。
【０００８】
本発明における発光手段は、少なくとも１次元状に配置された複数の発光部を有する。なお、請求項３のように、複数の発光部を２次元状に配置するようにしてもよい。ここで、２次元状に配置された複数の発光部としては、複数の発光部を同一平面状に配置するばかりではなく、複数の発光部の少なくとも１つを、平面に対して光出射方向や光出射方向と反対方向にずれる（外れる）ように配置される場合をも含む。また、複数の発光部を、たとえばマトリックス状（行列状）に配置したり、ランダムに配置しても良い。さらに、複数の発光部を、各発光部の光出射方向が、同一方向になるように配置しても良く、あるいは各々異なる方向になるように配置しても良い。
【０００９】
また、請求項４のように、発光部は、面発光レーザとしてもよい。
【００１０】
光学系は、発光手段の光出射方向に配置され、発光部の各々から発光された光を偏向する。光学系は、レンズの他に、たとえばプリズムなどを含む概念であり、レンズなどを複数個として組合せても良くまたはレンズとプリズムなどを組合せても良い。
【００１１】
検出手段は、発光部により発光されかつ光学系により偏向された光が到達する監視領域から反射した反射光を検出する。
【００１２】
制御手段は、検出手段により反射光が検出された場合には、監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達が継続すると共に、監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光が到達するように、発光手段を制御する。
【００１３】
このように、検出手段により反射光が検出された場合には、監視領域中に何らかの被監視対象が存在することになる。そして、検出手段により反射光が検出された場合に、監視領域中の反射光が反射する特定監視領域への光の到達を継続するので、特定監視領域の集中的な監視を継続することができる。
【００１４】
また、制御手段は、発光手段を制御して、監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光を到達させているので、特定監視領域以外の監視領域も監視することができる。このように特定監視領域以外の監視領域も監視して、検出手段により反射光が検出された場合には、該反射光が反射する特定監視領域への光の到達を継続するので、この場合の特定監視領域の集中的な監視を継続することができるする。
【００１５】
ここで、上記特定監視領域への光の到達が継続するという意味には、上記特定監視領域へ光が常に到達する場合の他、上記特定監視領域へ光を所定時間毎に到達する場合も含む。
【００１６】
以上説明したように、監視領域から反射した反射光が検出された場合、監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達が継続すると共に、監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光が到達するので、多様な監視をすることができる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係る監視方法は、少なくとも１次元状に配置された複数の発光部の各々から発光された光を偏向することにより、監視領域に光を到達させ、前記監視領域から反射した反射光が検出された場合には、前記監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達を継続させると共に、前記監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光を到達させる。
【００１８】
請求項５記載の発明も、監視領域から反射した反射光が検出された場合、監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域への光の到達を継続させると共に、監視領域中の該特定監視領域以外の領域へ光を到達させるので、多様な監視をすることができる。
【００１９】
ところで、検出手段によって検出された反射光の光量は、たとえば監視される被監視対象の位置（被監視対象までの距離）または被監視対象の反射に対する光特性などの影響によって少なくなる場合がある。
【００２０】
そこで、請求項２のように、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された反射光の光量が所定値未満か否かを判断し、前記反射光の光量が所定値未満と判断した場合には、前記監視領域からの反射光が増大するように前記発光手段を制御するようにしてもよい。
【００２１】
ここで、監視領域からの反射光が増大する処理としては、たとえば検出手段が検出した反射光に対応する発光部が担当する領域を一部に含む領域または該担当する領域の周囲の領域を担当する複数の発光部を、該複数の発光部の発光時間各々に、共通する時間帯が有するように発光させても良い。
【００２２】
ここで、発光部が担当する領域を一部に含む領域とは、各発光部の担当する領域が重なり合う場合であり、該担当する領域の周囲の領域とは、各発光部の担当する領域とが離間する場合である。なお、この他に、各発光部が担当する領域は、該領域の外線がそれぞれ線状に接するようになっていても良い。
【００２３】
また、該反射光が増大する処理としては、検出手段が検出した反射光に対応する発光部の発光量を増大させるように処理しても良く、さらに上述した該担当する領域の周囲の領域を担当する複数の発光部の発光量を増大させる処理などを含む。
【００２４】
このように、請求項２の発明は、反射光の光量が所定値未満と判断された場合に、監視領域からの反射光が増大するように発光手段を制御するので、被監視対象からの反射光量が増大する。即ち、発光手段を監視領域からの反射光が増大するように制御するという簡易な方法で反射光量を補うことができるので、従来のような信号増幅装置が不要となり、構成が簡易となる。
【００２５】
なお、以下の発明が提案される。即ち、第１の発明として、二次元状に配置された複数の発光部を有する発光手段と、前記発光手段の光出射方向に配置され、前記発光部の各々から発光された光を偏向する光学系と、前記発光部により発光されかつ前記光学系により偏向された光が到達する監視領域から反射した反射光を検出する検出手段と、前記発光部の発光状態および前記検出手段の検出状態に基づいて前記監視領域を監視する監視手段と、を備えた監視装置である。
【００２６】
本発明における監視手段は、発光部の発光状態および検出手段の検出状態に基づき、上記偏向された光が到達する監視領域を監視する。監視の内容には、例えば、監視領域に被監視対象が存在するか否かを判断したり、監視領域に被監視対象が存在すると判断した場合には、被監視対象の位置、大きさ、全体的な形状を検出したり、被監視対象の変更状態、例えば、被監視対象の変形、被監視対象の動く方向、速度などを検出したり、することを含むようにしてもい。
【００２７】
本発明によれば、監視手段は、二次元状に配置された複数の発光部の発光状態、および検出手段の検出状態に基づき、光学系から出射された光が到達する監視領域に存在する被監視対象の存在を監視するので、被監視対象に関する情報たとえば被監視対象の形状または動きなどを適確に監視できる。
【００２８】
第２の発明として、請求項１に係る監視装置であって、前記監視手段は、前記複数の発光部を所定の発光割合で発光させると共に、前記検出手段が反射光を検出した場合に、該所定の発光割合より大きい割合で前記複数の発光部を発光させるものである。
【００２９】
即ち、監視手段は、複数の発光部を所定の発光割合で発光させる。即ち、監視手段は、複数の発光部の内の一部の発光部を発光させる。この場合、監視手段は、複数の発光部の内の一部の発光部を、同時期に全部発光するように制御してもよいが、予め定めた順に発光させるようにしてもよい。更に、監視手段は、複数の発光部の内の該一部の発行部の各発行部を全て発光させた場合、複数の発光部の内の、該一部の発光部以外の発光部を予め定めた順に発光させるようにしてもい。
【００３０】
そして、このように複数の発光部を所定の発光割合で発光させると、二次元状に配置された複数の発光部を全て発光させる場合に比べて、消費電力を少なくしつつ、被監視対象の存在を迅速に検出できる。
【００３１】
また、監視手段は、検出手段が反射光を検出した場合、該所定の発光割合より大きい割合で複数の発光部を発光させる。即ち、複数の発光部の内の一部の発光部より多い数の発光部を発光させる。よって、監視領域の情報をより多く取得することができる。
【００３２】
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明に係る監視装置であって、前記監視手段は、前記検出手段によって検出された反射光の光量が所定値未満か否かを判断する判断手段と、前記判断手段により前記反射光の光量が所定値未満と判断された場合に、前記監視領域からの反射光が増大するように前記発光手段を制御する制御手段と、を備えるものである。
【００３３】
第３の発明においては、反射光の光量が所定値未満と判断された場合に、監視領域からの反射光が増大するように発光手段を制御するので、被監視対象からの反射光量が増大する。即ち、発光手段を監視領域からの反射光が増大するように制御するという簡易な方法で反射光量を補うことができるので、従来のような信号増幅装置が不要となり、構成が簡易となる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図１および図２に基づいて、本発明の第１実施形態である監視装置について説明する。なお、図１は本実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図、図２は図１に示す投光系の光偏向を説明するための概略構成図である。
【００３５】
図１に示すように、監視装置１０は、発光手段の一部を構成する平板状のＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ）アレイ１２と、ＶＣＳＥＬアレイ１２の光出射方向すなわち前面に対向するよう所定距離をもって配置された投光レンズ１４と、光学系の投光レンズ１４から出射された光が到達する監視領域に存在する被監視対象４２で反射した反射光を受光する光検出部１６と、光検出部１６の前面に対向するよう所定距離をもって配置された受光レンズ１８とを備える。
【００３６】
ＶＣＳＥＬアレイ１２は、発光部としての、レーザダイオード（Ｌａｓｅｒ    Ｄｉｏｄｅ）の１つであるＶＣＳＥＬ１３を、二次元状（面状）に配置して構成されている。複数のＶＣＳＥＬ１３は、ＶＣＳＥＬアレイ１２の前面に対して同一平面状（同一平面に対し同じ面となるよう）に配置されていると共に、マトリックス状（行列状）に配置されている。即ち、第１の方向（例えば、行方向）及び第１の方向と交差（例えば直交）する第２の方向（例えば、列方向）にそれぞれ等間隔で、レーザダイオードが配置されている。なお、各ＶＣＳＥＬ１３には、端子１２Ａがそれぞれ設けられている。
【００３７】
ＶＣＳＥＬアレイ１２は、各ＶＣＳＥＬ１３の間隔およびＶＣＳＥＬ１３の発光サイズを任意に設定できるので、複数個のＶＣＳＥＬ１３を同一平面状に配置するのに適している。なお、本実施の形態では、発光部としてＶＣＳＥＬを用いているが、発光部としては、その他の種々のレーザダイオードを使用することができ、更に、レーザダイオードに限定されないが、ＶＣＳＥＬを利用することが好ましい。
【００３８】
検出手段である光検出部１６は、集光レンズとしての受光レンズ１８で集光された光を検出するものであり、ホトダイオードを備えていると共に、アンプ２０に接続されている。アンプ２０は、光検出部１６からの受光量に対応した信号を増幅、たとえば所定の増幅率で増幅させるようにしても良い。
【００３９】
監視装置１０全体の動作を司る制御部２２は、制御手段としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）２４と、後述する間引き監視処理および詳細監視処理などを行う各種プログラムが予め記憶されたＲＯＭ２６と、光検出部１６によって得られたデータなどを記憶するＲＡＭ２８と、各種データを制御部２２に入力しまたは制御部２２から外部に出力するＩ／Ｏポート３０と、がバス２３を介して相互に接続されて構成されている。
【００４０】
即ち、Ｉ／Ｏポート３０には、アンプ２０と、電源スイッチなどの各種操作キーを備える操作部３２と、監視データなどを表示する表示部（ＬＣＤ）３４と、パルス電流（駆動信号）を生成するドライバ３６とが、それぞれ接続されている。
【００４１】
ドライバ３６とＶＣＳＥＬアレイ１２との間には、切換スイッチ３８が接続されており、切換スイッチ３８は各ＶＣＳＥＬ１３の端子１２Ａにそれぞれ接続されている。切換スイッチ３８は複数個のＶＣＳＥＬ１３の中から発光対象のＶＣＳＥＬ１３を切換えるものであり、そして切換スイッチ３８で発光対象とされたＶＣＳＥＬ１３はドライバ３６からの駆動信号で駆動され発光する。
【００４２】
ここで、図２に基づき、ＶＣＳＥＬアレイ１２および投光レンズ１４における投光システムの光偏向方式
（構成）について説明する。ＶＣＳＥＬアレイ１２における各ＶＣＳＥＬ１３の光出射方向は、同一方向になるように配置されている。また、投光レンズ１４は各ＶＣＳＥＬ１３の光軸に対して略垂直に配置されており、各ＶＣＳＥＬ１３からの出力光は投光レンズ１４で平行光とされる。
【００４３】
投光レンズ１４の中心点に対応するＶＣＳＥＬ１３Ａの出力光Ｐ１は、投光レンズ１４で平行光とされ、投光レンズ１４の中心光軸（出力光Ｐ１と同一軸）に対して平行に出射される。一方、投光レンズ１４の中心点から離れた位置のＶＣＳＥＬ１３Ｂの出力光Ｐ２は、投光レンズ１４で平行光となった後、ＶＣＳＥＬ１３と投光レンズ１４との間の光軸に対して角度θだけずれた方向に出射される。角度θは、次式（１）から得られる。
【００４４】
θ＝ｔａｎ−１（ｄ／ｆ）
数１において、「ｄ」は投光レンズ１４の光軸中心（図２の例ではＶＣＳＥＬ１３Ａ）からずれたレーザダイオード（図２の例ではＶＣＳＥＬ１３Ｂ）までの距離であり、「ｆ」は投光レンズ１４の焦点距離である。
【００４５】
即ち、ＶＣＳＥＬ１３の出力光の投光レンズ１４からの出射方向（偏向方向；角度θ）は、各ＶＣＳＥＬ１３ごとに異なり、距離ｄと投光レンズ１４の焦点距離ｆで決まる。そして、上記各ｄ、ｆ、θの数値により、監視領域中、どのＶＣＳＥＬ１３がどの監視領域を担当するのかが決まり、これがＲＯＭ２６に予め記憶されている。
【００４６】
また、該各ＶＣＳＥＬ１３がどの監視領域を担当するのかが決まっているので、光検出部１６が該監視領域に対応する被監視対象４２からの反射した反射光を検出することにより、ＣＰＵ２４は被監視対象４２の存在などが検出できる。さらに、各ＶＣＳＥＬ１３の監視領域は、それぞれ部分的に重なり合るようになっている。
【００４７】
また、ＶＣＳＥＬアレイ１２では、各ＶＣＳＥＬ１３と光偏向方向が１対１の関係で対応しているので、各ＶＣＳＥＬ１３の点滅（点灯または消灯）を制御することによって各監視領域の監視が可能となる。即ち、上記投光システムは、二次元状の監視を簡易な構成で行うことができるので、小型化が可能となる。
【００４８】
次に、本実施形態の作用について説明する。図３乃至図５に基づき、監視装置１０における監視処理について説明する。図３は、ユーザによって操作部３２に配置された電源スイッチがオンされた際に、ＣＰＵ２４によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートであり、該プログラムは予めＲＯＭ２６のプログラム領域（図示省略）に記憶されている。
【００４９】
ステップ１００では間引き監視処理を行い、ステップ２００では詳細監視処理を行う。まず、図４を参照して、図４の間引き監視処理（ステップ１００）の詳細について説明する。図４に示すステップ１１０では、各ＶＣＳＥＬ１３を識別する変数ｉ、後述する変数ｋを０に初期化すると共に、後述する変数ｆを１に設定する。ここで、変数ｉは、たとえば、１、２、３……になるに従い、各ＶＣＳＥＬ１３を識別する、即ち、上記行方向及び列方向にＶＣＳＥＬ１３を配置した例では、１つの行について一端から他端に順に、各行毎に順に、ＶＣＳＥＬ１３を識別する変数である。
【００５０】
ステップ１１２では、変数ｉを２インクリメントし、複数のＶＣＳＥＬ１３のうち、変数ｉの中で奇数に対応する各ＶＣＳＥＬ１３のみを発光対象とする。ステップ１１４では、変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３をパルス電流により所定時間点灯させる。ステップ１１６では光検出部１６が被監視対象４２から反射した反射光（散乱光）を検出したか否かを判断し、ステップ１１６が否定の場合（即ち、反射光を検出しなかった場合）にはステップ１１８で変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０より大きいか否かを判断する。
【００５１】
ステップ１１８が否定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０より小さい場合）には、ステップ１１２に戻り、変数ｉを２インクリメントし、ＶＣＳＥＬ１３を順次１つ置きに点灯させ、以上の処理（ステップ１１２〜１１８）を実行する。一方、ステップ１１８が肯定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０より大きい場合）には、ステップ１１０に戻り、以上の処理（ステップ１１０〜１１８）を実行する。
【００５２】
ステップ１１６が肯定の場合（即ち、光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出した場合）には、間引き監視処理が終了し、図５に示す詳細監視処理が開始される。すなわち、被監視対象４２を検出した場合は、被監視対象４２に光を照射したＶＣＳＥＬ１３を記憶するためステップ２１０で被監視対象４２の反射光を検出したときの変数ｉの値を、変数ｋに代入する。
【００５３】
ステップ２１２では、変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３から光が発光されたときから被監視対象４２で反射された反射光を光検出部１６が検出するときまでの時間と光速とに基づき、被監視対象４２までの距離を算出する。ステップ２１４では、後述するように、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３から配列順に順次全て点滅させるため、変数ｉを１インクリメントする。
【００５４】
ステップ２１６では、変数ｉが、変数ｋの値か否かを判断する。即ち、ステップ２１６が否定の場合（即ち、変数ｉが変数ｋの値でない場合）には、ステップ２１８で変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０になったか否かを判断する。
【００５５】
ステップ２１８が肯定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０になった場合）には、ステップ２２０で変数ｉを１に書きかえると共に、ステップ２２２で変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３をパルス電流により所定時間点灯させる。一方、ステップ２１８が否定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０になっていない場合）には、ステップ２２２に進む。
【００５６】
ステップ２２４では光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出したか否かを判断し、ステップ２２４が肯定の場合すなわち反射光を受光した場合にはステップ２２６で上記と同様に被監視対象４２までの距離を算出して、ステップ２１４に進む。
【００５７】
ステップ２１６が肯定の場合（即ち、被監視対象４２を最初に検出してから全てのＶＣＳＥＬ１３を点灯し、上記のように処理した場合）には、ステップ２２８でｆ回（なお、変数は、本ルーチンが最初に実行される場合には、ｆ＝１となっている（ステップ１１０参照））目の全面走査によって得られた距離から被監視対象４２の各位置を特定すると共に、ステップ２３０でｆ回目の被監視対象４２の位置をＲＡＭ２８に記憶させ、ステップ２３２でｆ回目の被監視対象４２の位置とｆ−１回目の被監視対象４２の位置とから被監視対象４２の移動方向を検出する。なお、本実施形態では、ステップ２２８で特定した被監視対象４２の位置またはステップ２３２で検出した被監視対象４２の移動方向などの動きが、表示部３４に表示される。
【００５８】
ステップ２３２の処理終了後は、ステップ２３４で変数ｆを１インクリメントとし、さらにステップ２１６に戻って上記の処理を繰り返す。また、ステップ２２４が否定の場合すなわち反射光を受光しなかった場合、およびステップ２２６の処理が終了した後も、ステップ２１６に戻って上記の処理を繰り返す。なお、図３に示す監視処理は、ユーザが電源をオフすることによって終了する。
【００５９】
本実施形態においては、複数個のＶＣＳＥＬ１３をＶＣＳＥＬアレイ１２の面に二次元状かつマトリックス状に複数配置したので、被監視対象４２に対して二次元走査できる。従って、本実施形態によれば、被監視対象４２の情報たとえば被監視対象４２の位置、大きさ、全体的な形状、被監視対象４２の変形、被監視対象４２の動く方向、速度などを、より多く取得することができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、間引き処理を行うので、二次元状に配置された複数の発光部を順次発光させる場合に比べて、消費電力を少なくしつつ、被監視対象４２の存在を迅速に検出できる。
【００６１】
さらに、本実施形態においては、被監視対象４２を検出する前は間引き処理を行い、被監視対象４２を検出する後は詳細監視処理（図５参照）に移行するので、二次元走査でかつ被監視対象４２に対しＶＣＳＥＬ１３を所定割合よりも大きな割合たとえば配列順に順次全て発光させることにより、被監視対象４２の情報を詳細に取得でき、適確に監視できる。
【００６２】
（第２実施形態）
図６に基づき、本発明の第２実施形態について説明する。図６は本実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図であり、図６において図１と対応する部分には同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００６３】
図６に示すように、光検出部１６と制御部２２との間には、信号増幅手段であるアンプが接続されてない。即ち、本実施形態において、後述するように、アンプを配置しなかったのは、被監視対象４２からの反射光量が小さい場合でも、後述するように、複数個のＶＣＳＥＬ１３を同時に点灯させることよって反射光量を補うように設定したからである。
【００６４】
以下、図７に基づき、監視装置５０における監視処理について説明する。本実施形態の監視処理は、ステップ３００でＶＣＳＥＬ１３を識別する変数ｉを０に初期化し、ステップ３０２で変数ｉを１インクリメントし、ステップ３０４で変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３をパルス電流により所定時間点灯させる。即ち、ステップ３０２および３０４の処理は、変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３を、行ごとに行方向に沿って順次全て発光させる。
【００６５】
ステップ３０６では光検出部１６が被監視対象４２から反射した反射光を検出したか否かを判断し、ステップ３０６が否定の場合（即ち、反射光を検出しなかった場合）にはステップ３０８で変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０より大きいか否かを判断する。
【００６６】
ステップ３０８が否定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０より小さい場合）には、ステップ１１２に戻り、変数ｉを１インクリメントし、ＶＣＳＥＬ１３を順次点灯させ、以上の処理（ステップ３０２〜３０８）を実行する。一方、ステップ３０８が肯定の場合（即ち、変数ｉが総数ｉ０より大きい場合）には、ステップ３００に戻り、以上の処理（ステップ３００〜３０８）を実行する。
【００６７】
ステップ３０６が肯定の場合（即ち、光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出した場合）には、ステップ３１０で反射光の受光量が、所定値以下か否かを判断する。なお、この所定値は、ＲＯＭ２６のパラメータ領域に予め記憶された値である。
【００６８】
ステップ３１０が否定の場合すなわち受光量が所定値以上と判断された場合には、ステップ３１２において、変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３から光が発光されたときから被監視対象４２で反射された反射光を光検出部１６が検出するときまでの時間と光速とに基づき、被監視対象４２までの距離を算出する。ステップ３１２の処理後は、ステップ３０８へ移行する。
【００６９】
ステップ３１０が肯定の場合すなわち受光量が所定値以下と判断された場合には、ステップ３１４において、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３を、同時に点灯させる。
【００７０】
即ち、光検出部１６が検出する該反射光の光量は、たとえば監視される被監視対象４２の位置（被監視対象４２までの距離）または被監視対象４２の反射に対する光特性などの影響によって少なくなる場合がある。
【００７１】
そこで、ステップ３１０が肯定の場合（受光量が所定値以下と判断された場合）には、上記影響によって受光量が低レベル量となっているので、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３を、同時に点灯させ、光量を補う。
【００７２】
ステップ３１６では反射光の受光量が上記所定値以上か否かを判断し、ステップ３１６が肯定の場合すなわち受光量が所定値以上と判断された場合にはステップ３１８で上述した時間と光速とに基づいて被監視対象４２までの距離を算出する。
【００７３】
一方、ステップ３１６が否定の場合、すなわち受光量が所定値以下と判断された場合には、受光量が所定値となるまで待つ。なお、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３の点灯においても、受光量が所定値以下の場合には、上記複数のＶＣＳＥＬ１３である該担当する領域のさらに周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３を点灯させるようにしても良い。ステップ３１８の処理後は、ステップ３０８へ移行し、上記処理を繰り返す。
【００７４】
本実施形態においては、検出した被監視対象４２までの距離に対応するように、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３を点灯させるので、簡易な方法で反射光量を補うことができる。即ち、本実施形態によれば、信号増幅手段であるアンプを省略することができるので、装置を簡単な構成にすることができる。
【００７５】
従って、本実施形態によれば、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３を同時に発光させるという簡易な方法で反射光量を補うことができるので、被監視対象４２までの距離に関係なく、被監視対象４２の形状を適確に検出できかつ構成が簡易となる。
【００７６】
なお、本実施形態では、光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出するまでの間（ステップ３００〜３０８）、上述した第１実施形態のように、間引き発光処理を行うように設定しても良い。該間引き発光処理を行う場合には、二次元状に配置された複数の発光部を順次発光させる場合に比べて、消費電力を少なくしつつ、被監視対象４２の存在を迅速に検出できると共に、被監視対象４２を検出する後に詳細処理（ステップ３１０〜３１８）に移行するので、上述したように簡易な方法で反射光量を補うことができる。さらに、該間引き発光処理を行う場合において、被監視対象４２を検出する後に、所定割合よりも大きな割合でＶＣＳＥＬ１３を発光させると、第１実施形態で説明したように、被監視対象４２の情報を詳細に取得でき、適確に監視できる。
【００７７】
また、第２実施形態においては、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む領域として、該ＶＣＳＥＬ１３回りの複数のＶＣＳＥＬ１３を同時に点灯させた例であるが、点灯開始は同時でなくても良く、たとえは該複数のＶＣＳＥＬ１３の点灯時間各々に共通する時間帯が有するように発光させても良い。
【００７８】
さらに、第２実施形態においては、該反射光を増大させる点灯処理として、被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３の発光量を増大させるように処理しても良く、さらに上述した被監視対象４２を検出した変数ｉで識別されるＶＣＳＥＬ１３が担当する領域を一部に含む周囲の領域を担当する複数のＶＣＳＥＬ１３の発光量を増大させるように処理しても良い。即ち、ＶＣＳＥＬ１３に流す電流を、該電流と発光量とが比例関係内で、増大させる。
【００７９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。本実施の形態は、前述した第１の実施の形態及び第２の実施の形態の構成各々を採用することができる。
【００８０】
次に、本実施の形態の作用を、図８乃至図１１を参照して説明する。図８は、ユーザによって操作部３２に配置された電源スイッチがオンされた際に、ＣＰＵ２４によって実行される処理ルーチンを示すフローチャートであり、該プログラムは予めＲＯＭ２６のプログラム領域（図示省略）に記憶されている。
【００８１】
図８のステップ４００で、ＶＣＳＥＬ１３を識別する前述した変数ｉを０に初期化し、ステップ４０２で、変数ｉを１インクリメントし、ステップ４０４で、変数ｉにより識別されるＶＣＳＥＬｉを所定時間点灯することを所定時間毎に繰り返すことを開始する。
【００８２】
ステップ４０６で、光検出部１６が被監視対象４２（特定監視領域に対応する）からの反射光を検出したか否かを判断し、ステップ４０６が肯定の場合すなわち反射光を受光した場合にはステップ４１０で、ＲＡＭ２８内に定めたｉメモリに変数ｉの値（ｉ値）を記憶しているか否かを判断する。なお、ｉメモリは、被監視対象４２からの反射光を検出した場合に、当該反射光に対応するＶＣＳＥＬ１３を識別する変数ｉの値を記憶するメモリである。
【００８３】
ｉメモリに変数ｉの値（ｉ値）を記憶していると判断した場合には、ステップ４１４に進み、ｉメモリに変数ｉの値（ｉ値）を記憶していないと判断した場合には、ステップ４１２で、ｉメモリに変数ｉの値（ｉ値）を記憶して、ステップ４１４に進みに進む。ステップ４１４で、上記と同様に被監視対象４２までの距離を算出して、ステップ４１６に進む。
【００８４】
上記ステップ４０６で、光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出しないと判断した場合には、ステップ４０８で、変数ｉにより識別されるＶＣＳＥＬＩの上記所定時間点灯を所定時間毎に繰り返すことを停止して、ステップ４１６に進む。
【００８５】
ステップ４１６では、変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０以上か否かを判断し、変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０未満と判断された場合には、ステップ４０２に進んで、以上の処理（ステップ４０２〜４１６）を実行し、変数ｉがＶＣＳＥＬ１３の総数ｉ０以上と判断した場合には、ステップ４００に進んで、以上の処理（ステップ４００〜４１６）を実行する。
【００８６】
図９には、ｉメモリに変数ｉの値（ｉ値）を始めて記憶してから所定時間毎に割り込んで実行される割り込み処理ルーチンを示すフローチャートが示されている。
【００８７】
図９のステップ５０２で、ｉメモリ内に記憶しているｉ値を識別する変数Ｐを０に初期化し、ステップ５０４で、変数Ｐを１インクリメントし、ステップ５０６で、変数Ｐで識別されるＶＣＳＥＬ１３からの光が監視領域に到達し、該監視領域から反射した反射光を受光していないか否かを判断する。
【００８８】
変数Ｐで識別されるＶＣＳＥＬ１３からの光が監視領域から反射した反射光を受光していないと判断された場合には、ステップ５０８で、ｉメモリ内の、変数Ｐで識別されるにｉ値を削除し、ステップ５１０で、変数Ｐで識別されるにＶＣＳＥＬｐ、即ち、変数Ｐで識別されるに変数ｉにより識別されるＶＣＳＥＬを消灯して、ステップ５１２に進む。なお、変数Ｐで識別されるＶＣＳＥＬ１３からの光が監視領域から反射した反射光を受光していると判断された場合には、ステップ５１２に進む。
【００８９】
ステップ５１２で、変数Ｐが、ｉメモリ内に記憶しているｉ値の総数Ｐ０以上か否かを判断し、変数Ｐが、ｉメモリ内に記憶しているｉ値の総数Ｐ０未満と判断された場合には、ステップ５０４に戻って、以上の処理（ステップ５０４〜５１２）を実行し、変数Ｐが、ｉメモリ内に記憶しているｉ値の総数Ｐ０以上と判断された場合には、本ルーチンを終了する。
【００９０】
以上説明したように、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬ１３を点灯し、光検出部１６が被監視対象４２からの反射光を検出しないと判断した場合には、ＶＣＳＥＬを消灯し、他のＶＣＳＥＬ１３を点灯する。従って、被監視対象４２からの反射光を検出しない場合には、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示すように、点灯するＶＣＳＥＬを切り換える。従って、被監視対象４２とは無関係にスキャンを継続される。なお、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）には、ＶＣＳＥＬがマトリクス状に配置されたＶＣＳＥＬアレイの１つの行乃至列を示している。
【００９１】
一方、被監視対象４２からの反射光を検出した場合には、ＶＣＳＥＬ１３の点灯を継続し、当該ＶＣＳＥＬ１３からの光が監視領域から反射していない、即ち、反射光を受光していない場合には、当該ＶＣＳＥＬ１３を消灯する。従って、図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示すように、被監視対象４２からの反射光を検出した場合には、点灯を継続するＶＣＳＥＬは、その他のＶＣＳＥＬが順に点灯が切り換えられる態様と比較すると、動いていないように見える。即ち、点灯を継続するＶＣＳＥＬにより、被監視対象４２を集中的に監視し続ける。
【００９２】
また、本実施の形態では、前述した第２の実施の形態のように、被監視対象４２からの反射光を検出した場合には、図１１に示すように、照射強度を高めるべく、被監視対象４２を検出したＶＣＳＥＬ１３が担当する領域の周囲の領域を担当する少なくとも１つのＶＣＳＥＬ１３を更に点灯させるのようにしてもよい。
【００９３】
更に、本実施の形態では、ＶＣＳＥＬをマトリクス状に配置してＶＣＳＥＬアレイを構成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＶＣＳＥＬを１次元状に配置してＶＣＳＥＬアレイを構成するようにしてもよい。
【００９４】
加えて、本実施の形態では、被監視対象４２の検出態様のＶＣＳＥＬ以外のＶＣＳＥＬを１つづつ順に点灯するようにしているが、本発明はこれに限定されるものでなく、前述した第１の実施の形態のように、ＶＣＳＥＬ１３の間引き処理をしてもよい。
【００９５】
なお、上記各実施形態では、発光手段であるＶＣＳＥＬアレイ１２の他の変形例として、図１２に示すように、複数個のＶＣＳＥＬ１３を端面４１Ａに一次元状の配置した基板４１を、複数段に積層して構成したアレイ４０としても良い。その他の構成は、図１に示すＶＣＳＥＬアレイ１２と同様であるので、説明は省略する。
【００９６】
図１３に示すように、各ＶＣＳＥＬ１３はＶＣＳＥＬ１３の光出射方向が各々異なる方向になるよう配置させ、担当する監視領域をレンズ１４によって偏向させても良い。この場合には、複数のＶＣＳＥＬ１３の中心軸Ｐ１に対して、回転させても良い。
【００９７】
図１４に示すように、各ＶＣＳＥＬ１３はＶＣＳＥＬアレイ１２（図１参照）の平面状の前面１２Ｂに対し、複数のＶＣＳＥＬ１３が光出射方向または光出射方向と反対方向にずれる（前後方向に外れる）ように配置させても良い。そして、図１４に示す例の場合も、上述した二次元状の概念に含まれる。なお、同様に、１次元状のこれに対応する概念である。即ち、ＶＣＳＥＬを線状に配置した場合において、当該線に対し、複数のＶＣＳＥＬ１３が光出射方向または光出射方向と反対方向にずれる（前後方向に外れる）ように配置させても良い。
【００９８】
なお、上記各実施形態では、各ＶＣＳＥＬ１３の監視領域を、それぞれ部分的に重なり合うようになっているが、たとえば各ＶＣＳＥＬ１３の担当する領域同士が離間している場合でもよく、また各ＶＣＳＥＬ１３が担当する領域の外線がそれぞれ線状に接するようになっていても良い。
【００９９】
上記各実施形態では、各ＶＣＳＥＬ１３の点滅の順番は任意に変更でき、各ＶＣＳＥＬ１３をたとえば列方向に沿って順次点滅させも良い。また、ＶＣＳＥＬ１３の間引き処理は、間引きの割合として、複数のＶＣＳＥＬ１３のうち、全体の半分または３分の１などの割合で間引くようにしても良い。
【０１００】
また、間引き処理は、上記変数ｉの自然数の内、たとえば偶数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を大の数から小の数になるよう順次発光させても良い。さらに、奇数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を全て発光させ一巡させた後、発光箇所を変更させるために、偶数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を切り替えて発光させても良い。なお、上述した例とは逆に、まず偶数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を全て発光させ一巡させた後、奇数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を切り替えて発光させても良い。
【０１０１】
さらに、複数のＶＣＳＥＬ１３を上記各実施形態に示すようにマトリックス状に配置した場合には、所定割合の間引きを、順次２つ置きのＶＣＳＥＬ１３を行に沿って発光させても良い。なお、所定の発光割合は、順次３つ置きのＶＣＳＥＬ１３を列に沿って発光させても良い。
【０１０２】
また、該所定の発光割合より大きい割合とは、所定割合の間引きを順次２つ置きとした場合に、２つ置き以下の場合であり例えば１つ置きまたは複数の全て（全部）のＶＣＳＥＬ１３を発光させることになる。ここで、所定割合の間引きを順次２つ置き以上の複数とする場合には、複数個のＶＣＳＥＬ１３を全て均等に使用するために、間引きの間の各ＶＣＳＥＬ１３が順に発光するように発光箇所を変更させる。
【０１０３】
例えば、所定割合の間引きを順次２つ置きとした場合には、まず順次２つ置きに対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を全て発光させ一巡させた後、つぎに間引きの間の奇数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を全て発光させ一巡させ、ひきつづき間引きの間の偶数に対応する変数ｉの各ＶＣＳＥＬ１３を全て発光させ一巡させ、そして上記発光処理を順次繰り返す。
【０１０４】
また、上記の場合には、該間引いた間引箇所の間のＶＣＳＥＬ１３の発光を、奇数に対応する変数ｉのＶＣＳＥＬ１３とし、次に間引いた間引箇所の間の変数ｉを、偶数に対応する変数ｉのＶＣＳＥＬ１３としても良い。そして、上記発光処理を一巡させた後に、奇数に対応する変数ｉのＶＣＳＥＬ１３と偶数に対応する変数ｉのＶＣＳＥＬ１３とを切り替える。
【０１０５】
即ち、所定割合の間引きは、複数個のＶＣＳＥＬ１３が全て均等に使用されるように、間引き処理によって間引きされた各ＶＣＳＥＬ１３の間引箇所を、順次切り替えて発光させる。上記切替え発光処理を行うと、複数のＶＣＳＥＬ１３を均等に使用することになるので、ＶＣＳＥＬ１３の使用における偏りが防止される。
【０１０６】
上記各実施形態では光学系を投光レンズ１４とした例であるが、本発明に係る光学系はレンズの他に、例えばプリズムなどを使用することによってＶＣＳＥＬ１３からの光を偏向するようにしても良く、または複数個のレンズ同士、プリズム同士を組合せても良く、さらにレンズとプリズムなどを組合せても良い。
【０１０７】
また、上記各実施の形態では、スキャンするため点灯するＶＣＳＥＬは１つの場合を例にとり説明したが、本発明はこれに眼底されるものではなく、複数のＶＣＳＥＬを点灯してもよい。
【０１０８】
上記各実施形態では、発光手段をＶＣＳＥＬアレイとした例であるが、発光手段をＣＣＤアレイまたはフォトダイオードアレイなどにも適用できる。
【０１０９】
上記各実施形態において説明した各プログラムの処理の流れ（図３乃至図５、図７参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。本発明は、発光部の大きさ、個数、発光部同士の間隔などは任意に変更できる。本発明は、監視装置を車両に取付けるようにしても良く、または駐車場などの周辺を監視するようにしてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、監視領域から反射した反射光が検出された場合、監視領域中の該反射光が反射する特定監視領域の監視を継続すると共に、監視領域中の該特定監視領域以外の領域を監視するので、多様な監視をすることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図である。
【図２】図１に示す投光系の光偏向を説明するための概略構成図である。
【図３】第１実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】図４に示す間引き監視処理の流れを示すサブルーチンである。
【図５】図４に示す詳細監視処理の流れを示すサブルーチンである。
【図６】第２実施形態に係る監視装置の制御系に関する概略図である。
【図７】第２実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】第３実施形態に係る監視処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態における割込処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係る監視処理の作用を説明する説明図である。
【図１１】第３実施形態に係る監視処理の変形例の作用を説明する説明図である。
【図１２】図１に示すＶＣＳＥＬアレイの変形例の概略構成図である。
【図１３】図２に示すレーザダイオードの配置に関する変形例の概略構成図である。
【図１４】図２に示すレーザダイオードの配置に関するさらなる変形例の概略構成図である。
【符号の説明】
１０、５０  監視装置
１２        ＶＣＳＥＬアレイ（発光手段）
１３        レーザダイオード（発光部）
１４        投光レンズ（光学系）
１６        光検出部（検出手段）
１８        受光レンズ（集光レンズ）
２２        制御部（制御手段）
２４        ＣＰＵ（制御手段）
４２        被監視対象
【図１】
2004247461.tif 000003
【図２】
2004247461.tif 000004
【図３】
2004247461.tif 000005
【図４】
2004247461.tif 000006
【図５】
2004247461.tif 000007
【図６】
2004247461.tif 000008
【図７】
2004247461.tif 000009
【図８】
2004247461.tif 000010
【図９】
2004247461.tif 000011
【図１０】
2004247461.tif 000012
【図１１】
2004247461.tif 000013
【図１２】
2004247461.tif 000014
【図１３】
2004247461.tif 000015
【図１４】
2004247461.tif 000016