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公開番号2025012290
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115024
出願日2023-07-13
発明の名称光走査装置、物体検出装置
出願人スタンレー電気株式会社
代理人弁理士法人むつきパートナーズ
主分類G01S 7/481 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】光走査時の画角を大きく変更可能な光走査装置並びにこれを備える物体検出装置を提供すること。
【解決手段】光を照射してその反射光を受光することにより物体検出を行う装置に用いられる光走査装置であって、偏向器と、少なくとも1つの光源と、前記光源によって生成された光が入射するように配置されており、第1偏光状態の第1光を主とする第1出射光又は前記第1偏光状態と異なる第2偏光状態の第2光を主とする第2出射光を出射する偏光可変素子と、前記第1光と前記第2光を異なる進行方向に分岐させる分岐素子と、前記分岐素子によって分岐された前記第1光を第1角度で前記偏向器へ入射させ、前記分岐素子によって分岐された前記第2光を前記第1角度と異なる大きさの第2角度で前記偏向器へ入射させる光学系と、を含む、光走査装置である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光を照射してその反射光を受光することにより物体検出を行う装置に用いられる光走査装置であって、
偏向器と、
少なくとも１つの光源と、
前記光源から出射する光が入射するように配置されており、第１偏光状態の第１光を主とする第１出射光又は前記第１偏光状態と異なる第２偏光状態の第２光を主とする第２出射光を出射する偏光可変素子と、
前記第１光と前記第２光を異なる進行方向に分岐させる分岐素子と、
前記分岐素子によって分岐された前記第１光を第１角度で前記偏向器へ入射させ、前記分岐素子によって分岐された前記第２光を前記第１角度と異なる大きさの第２角度で前記偏向器へ入射させる光学系と、
を含む、光走査装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記光源から出射する光は前記第１偏光状態であり、
前記偏光可変素子は、前記光源から出射される光の偏光方向を回転させずに透過させることによって前記第１光を出射し、前記光源から出射された光の偏光方向を所定角度だけ回転させることによって前記第２光を出射する、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記第１光の偏光方向と前記第２光の偏光方向は９０°異なる、
請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記分岐素子は、偏光ビームスプリッタである、
請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記光源を駆動する第１ドライバ、
前記偏向器を駆動する第２ドライバ、
前記偏光可変素子を駆動する第３ドライバ、
を含む、請求項１に記載の光走査装置。
【請求項６】
光を照射してその反射光を受光することにより物体検出を行う装置に用いられる光走査装置であって、
偏向器と、
第１光源および第２光源と、
前記第１光源から出射する光が入射するように配置されており、第１偏光状態の第１光を主とする第１出射光又は前記第１偏光状態と異なる第２偏光状態の第２光を主とする第２出射光を出射する第１偏光可変素子と、
前記第１光と前記第２光を異なる進行方向に分岐させる第１分岐素子と、
前記分岐素子によって分岐された前記第１光を第１角度で前記偏向器へ入射させ、前記分岐素子によって分岐された前記第２光を前記第１角度と異なる大きさの第２角度で前記偏向器へ入射させる第１光学系と、
前記第２光源から出射する光が入射するように配置されており、第１偏光状態の第３光を主とする第３出射光又は前記第２偏光状態の第４光を主とする第３出射光を出射する第２偏光可変素子と、
前記第３光と前記第４光を異なる進行方向に分岐させる第２分岐素子と、
前記第２分岐素子によって分岐された前記第３光を第３角度で前記偏向器へ入射させ、前記分岐素子によって分岐された前記第４光を前記第３角度と異なる大きさの第４角度で前記偏向器へ入射させる第２光学系と、
を含む、光走査装置。
【請求項７】
前記第１光源および前記第２光源を駆動する第１ドライバ、
前記偏向器を駆動する第２ドライバ、
前記第１偏光可変素子および前記第２偏光可変素子を駆動する第３ドライバ、
を含み、
前記第３ドライバによって前記第１偏光可変素子および前記第２偏光可変素子が制御されることにより、前記第１光及び前記第３光により形成される第１画角と、前記第２光及び前記第４光により形成される第２画角とが選択的に用いられる、
請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記第１画角は前記第２画角より大きく、
前記第１画角において、前記第１光による画角と前記第３光による画角が連続的に形成され、
前記第２画角において、前記第２光による画角と前記第４光による画角が連続的に形成されている、
請求項７に記載の光走査装置。
【請求項９】
請求項１又は６に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射する照射光による反射光を検出して当該反射光の強度に応じた受光信号を生成する受光部と、
前記光走査装置の動作を制御するとともに前記受光信号に基づいて点群情報を生成する制御部と、
を含む、物体検出装置。
【請求項１０】
車両に搭載されて当該車両の周辺に前記照射光を出射し、当該車両の周辺の物体による前記反射光に対応した前記受光信号に基づいて前記点群情報を生成する、
請求項９に記載の物体検出装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光走査装置、物体検出装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
光走査装置及び物体検出装置の従来例は、例えば特開２０１０－１５１９５８号公報（特許文献１）に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１５１９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示に係る具体的態様は、光走査時の画角を大きく変更可能な光走査装置並びにこれを備える物体検出装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］本開示に係る一態様の光走査装置は、
光を照射してその反射光を受光することにより物体検出を行う装置に用いられる光走査装置であって、
偏向器と、
少なくとも１つの光源と、
前記光源から出射する光が入射するように配置されており、第１偏光状態の第１光を主とする第１出射光又は前記第１偏光状態と異なる第２偏光状態の第２光を主とする第２出射光を出射する偏光可変素子と、
前記第１光と前記第２光を異なる進行方向に分岐させる分岐素子と、
前記分岐素子によって分岐された前記第１光を第１角度で前記偏向器へ入射させ、前記分岐素子によって分岐された前記第２光を前記第１角度と異なる大きさの第２角度で前記偏向器へ入射させる光学系と、
を含む、光走査装置である。
［２］本開示に係る一態様の物体検出装置は、
前記［１］に記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射する照射光による反射光を検出して当該反射光の強度に応じた受光信号を生成する受光部と、
前記光走査装置の動作を制御するとともに前記受光信号に基づいて点群情報を生成する制御部と、
を含む、物体検出装置である。
【０００６】
上記構成によれば、光走査時の画角を大きく変更可能な光走査装置並びにこれを備える物体検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態の物体検出装置の構成を示す図である。
図２は、走査光源部の光学的な構成を説明するための図である。
図３（Ａ）は、第１光路を用いる場合のｘｙ平面での光学的な構成の配置を示す図である。図３（Ｂ）は、第１光路を用いる場合のｘｚ平面での光学的な構成の配置を示す図である。
図４（Ａ）は、第２光路を用いる場合のｘｙ平面での光学的な構成の配置を示す図である。図４（Ｂ）は、第２光路を用いる場合のｘｚ平面での光学的な構成の配置を示す図である。
図５（Ａ）は、第１光路を用いる場合の画角について説明するための図である。図５（Ｂ）は、第２光路を用いる場合の画角について説明するための図である。
図６（Ａ）は、第１光路を用いる場合にＭＥＭＳミラーの法線ｃを挟んで両側に形成される画角を示す図である。図６（Ｂ）は、第２光路を用いる場合にＭＥＭＳミラーの法線ｃを挟んで両側に形成される画角を示す図である。
図７（Ａ）、図７（Ｂ）は、変形例の画角を示す図である。
図８は、車速に応じて画角を可変に設定する際の物体検出装置１の動作手順を示すフローチャートである。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、変形実施例の物体検出装置の構成例を示す図である。
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）は、変形実施例の物体検出装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、一実施形態の物体検出装置の構成を示す図である。本実施形態の物体検出装置１は、複数のレーザ光（検出用光）を用いて対象空間へ光走査を行って反射光を受光し、当該反射光を用いて対象空間に存在する物体の位置や相対距離などを示す点群情報を検出するためのものであり、制御部（コントローラ）１０、走査光源部（光走査装置）２０、受光部３０を含んで構成されている。この物体検出装置１は、例えば車両に搭載されて車両周辺の物体（他車両、歩行者等）を検出するために用いられる。この場合、物体検出装置１は、例えば車両のルーフ、エンブレム付近、ルームミラー付近、ヘッドランプ内などに配置することができる。
【０００９】
制御部１０は、物体検出装置１の全体動作を制御するものであり、測定制御部１１、偏向制御部１２、偏光制御部１３、点灯制御部１４、距離測定部１５、通信部１６を含んで構成されている。この制御部１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムを用い、当該コンピュータシステムに所定の動作プログラムを実行させることによって実現することが可能である。
【００１０】
測定制御部１１は、偏向制御部１２、偏光制御部１３、点灯制御部１４及び距離測定部１５を動作させる制御を行うとともに、通信部１６を制御して距離測定部１５の測定結果である点群情報を図示しない外部装置へ送信させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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