JP2010151809A - レーザレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元的な検出を簡易な構成で良好に行い得るレーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーザレーダ装置１は、偏向部４１によって空間に向けて投射されたレーザ光を偏向させる偏向部材８０を備えており、偏向部４１が第１回動範囲にあるときには、偏向部４１にて反射したレーザ光が偏向部材８０によって偏向されずに空間に投射され、偏向部４１が第２回動範囲にあるときには、偏向部４１にて反射したレーザ光が偏向部材８０によって偏向される構成をなしている。そして、第２回動範囲において偏向部材８０から投射されるレーザ光の走査エリアが、第１回動範囲における偏向部４１からのレーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、偏向部材８０の偏向方向が設定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザレーダ装置に関するものである。

従来より、レーザ光を用いて検出物体までの距離や方位を検出する技術として例えば特許文献１のような装置が提供されている。この特許文献１の装置では、レーザ光発生手段からのレーザ光の光軸上に、レーザ光を透過させ、かつ検出物体からの反射光を検出手段に向けて反射する光アイソレータを設けている。さらに、光アイソレータを透過するレーザ光の光軸上において当該光軸方向の中心軸を中心として回動する凹面鏡を設け、この凹面鏡によってレーザ光を空間に向けて反射させると共に、検出物体からの反射光を光アイソレータに向けて反射させることで３６０°の水平走査を可能としている。

特許２７８９７４１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では検出領域が平面（水平方向）に限定されてしまうという問題がある。即ち、凹面鏡から空間に向けて反射されたレーザ光は所定平面（走査平面）内で走査がなされるため、その走査平面から外れた領域については検出が不能となる。従って、走査平面から外れた検出物体は検出することができず、また、走査平面内に検出物体が存在する場合であってもその検出物体を立体的に把握することはできなかった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、３次元的な検出を簡易な構成で良好に行い得るレーザレーダ装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、前記レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、当該偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、且つ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、を備えたレーザレーダ装置として構成される。
更に、前記偏向手段によって前記空間に向けて投射された前記レーザ光を偏向させる偏向部材を備えており、前記偏向手段が第１回動範囲にあるときに、前記レーザ光が前記偏向部材によって偏向されずに前記空間に投射され、前記偏向手段が第２回動範囲にあるときに、前記レーザ光が前記偏向部材によって偏向される構成をなしている。
そして、前記第２回動範囲において前記偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲における前記偏向手段からの前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、前記偏向部材の偏向方向が設定されている。

請求項２の発明は、請求項１に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向部材が、複数設けられている。更に、複数の前記偏向部材は、前記レーザ光が各偏向部材から投射される各走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、前記各偏向部材の偏向方向が設定されている。

請求項３の発明は、請求項２に記載のレーザレーダ装置において、複数の前記偏向部材が、１又は複数の第１偏向部材と、１又は複数の第２偏向部材とを有している。このうち前記第１偏向部材は、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリア対し、一方の側方に配置されており、前記第２偏向部材は、他方の側方に配置されている。

請求項４の発明は、請求項３に記載のレーザレーダ装置において、前記第１偏向部材は、当該第１偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方のうちの一方となるように偏向方向が設定されている。また、前記第２偏向部材は、当該第２偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方のうちの前記一方とは反対側となるように偏向方向が設定されている。

請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向部材がミラーであることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記中心軸と直交する平面方向を水平方向としたとき、前記偏向手段が前記第１回動範囲を回動するときの前記レーザ光の走査方向が水平方向とされている。また、前記偏向手段が前記第２回動範囲を回動するときの、前記偏向部材からの前記レーザ光の投射方向が、前記水平方向に対して所定角度傾斜した方向とされている。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記レーザ光発生手段での前記レーザ光の発生から前記光検出手段にて前記反射光を検出するまでの時間に基づいて前記検出物体までの距離を測定する距離測定手段と、前記距離測定手段によって測定された前記距離に基づいて警報を発する警報手段と、を有することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向手段が前記第１回動範囲及び前記第２回動範囲とは異なる所定回動範囲にあるときに、前記偏向手段にて偏向された前記レーザ光を上方又は下方に導く第１導光部材と、前記第１導光部材によって導かれた前記レーザ光を前記空間に向けて偏向させる第２導光部材と、を備え、前記偏向手段が前記所定回動範囲にあるときに前記第２導光部材から前記空間に投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲のときの前記偏向手段からの前記レーザ光の走査エリアの上方又は下方、及び前記第２回動範囲のときの前記偏向部材からの前記レーザ光の走査エリアの上方又は下方となるように、前記第２導光部材の偏向方向が設定されていることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項８に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向手段が前記第１回動範囲にあるときの当該偏向手段からの前記レーザ光の照射側を前方側とし、且つ前記中心軸の方向を上下方向としたとき、前記第１導光部材は、前記偏向部材よりも後方側に配置されると共に、前記偏向手段の上端部よりも上方位置又は前記偏向手段の下端部よりも下方位置に前記レーザ光を導いており、前記偏向手段が前記所定回動範囲内で回動する際に、前記第２導光部材からの前記レーザ光が前記偏向手段の上方領域又は下方領域を移動するように走査がなされることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９に記載のレーザレーダ装置において、前記第１導光部材として、前記偏向手段の一方の側方に配置される一方側第１導光部材と、前記偏向手段の他方の側方に配置される他方側第１導光部材と、前記偏向手段の後方に配置される後方側第１導光部材とが設けられ、前記第２導光部材として、前記一方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する一方側第２導光部材と、前記他方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する他方側第２導光部材と、前記後方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する後方側第２導光部材と、が設けられていることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記第１導光部材及び前記第２導光部材がいずれもミラーによって構成されていることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置において、前記偏向部材が、前記回動偏向手段を備えた装置本体に対して着脱可能とされていることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１２に記載のレーザレーダ装置において、二次元検出モードと三次元検出モードとを切り替えるモード切替手段と、前記モード切替手段によって前記二次元検出モードに設定されたときに、前記中心軸と直交する所定平面を検出領域として前記検出物体の検出処理を行い、前記三次元検出モードに設定されたときに、前記所定平面の上方領域及び下方領域の少なくともいずれかを検出領域として含めて前記検出物体の検出処理を行う検出処理手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載のレーザレーダ装置において、前記装置本体への前記偏向部材の装着を検出する検出手段を備え、前記モード切替手段は、前記検出手段によって前記偏向部材の装着が検出されたときに前記三次元検出モードに切り替え、前記偏向部材の装着が検出されないときに前記二次元検出モードに切り替えることを特徴とする。

請求項１５の発明は、請求項１４に記載のレーザレーダ装置において、前記検出手段は、前記偏向部材又は前記偏向部材に連結された部材が所定位置に存在するか否かを検出するフォトインタラプタからなることを特徴とする。

請求項１の発明は、偏向手段によって空間に向けて投射されたレーザ光を偏向させる偏向部材を備えており、偏向手段が第１回動範囲にあるときに、レーザ光が偏向部材によって偏向されずに空間に投射され、偏向手段が第２回動範囲にあるときに、レーザ光が偏向部材によって偏向される構成をなしている。このようにすると、簡易な構成で複数の走査エリアを構成できる。
また、第２回動範囲において偏向部材から投射されるレーザ光の走査エリアが、第１回動範囲における偏向手段からのレーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、偏向部材の偏向方向が設定されている。このようにすると、第１回動範囲のときの走査エリアの上方及び下方の少なくとも一方に別途走査エリアが構成され、３次元的な検出を良好に行うことができる。

請求項２の発明は、偏向部材が複数設けられ、更に、レーザ光が各偏向部材から投射される各走査エリアが、第１回動範囲において偏向手段から投射されるレーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、各偏向部材の偏向方向が設定されている。このようにすると、高さ方向に多段階の走査エリアを構成でき、高さ方向についてより精度の高い検出を行うことができる。

請求項３の発明は、第１偏向部材と第２偏向部材とを有し、このうちの第１偏向部材が、第１回動範囲のときのレーザ光の走査エリア対して一方の側方に配置され、第２偏向部材が、他方の側方に配置されている。このようにすると、第１回動範囲のときの走査エリアの両サイドを有効に利用して、当該第１回動範囲のときの走査エリアの上方或いは下方に別途走査エリアを構成できる。

請求項４の発明は、第１偏向部材から投射されるレーザ光の走査エリアが、第１回動範囲のときの走査エリアの上方及び下方のうちの一方となるように第１偏向部材の偏向方向が設定され、第２偏向部材から投射されるレーザ光の走査エリアが、その一方とは反対側となるように第２偏向部材の偏向方向が設定されている。このようにすると、より効率的な配置構成を採りつつ、第１回動範囲のときの走査エリアの上方及び下方のいずれにも別途走査エリアを構成でき、低位及び高位のいずれの検出にも良好に対応できる。

請求項５の発明は、偏向部材がミラーによって構成されている。このようにすると、より簡易な構成で、複数の走査エリアを構成できる。

請求項６の発明は、偏向手段が第１回動範囲を回動するときのレーザ光の走査方向が水平方向とされ、第２回動範囲を回動するときの偏向部材からのレーザ光の投射方向が、水平方向に対して所定角度傾斜した方向とされている。このようにすると、レーザレーダ装置からある程度離れた位置において高さ方向の検出エリアを確保しやすくなる。

請求項７の発明は、レーザ光の発生から反射光を検出するまでの時間に基づいて検出物体までの距離を測定し、その測定された距離に基づいて警報を発するように構成されている。このようにすると、様々な高さの検出物体を捉えて警報を精度高く発することができる。

請求項８の発明では、偏向手段が第１回動範囲及び第２回動範囲とは異なる所定回動範囲にあるときに、偏向手段にて偏向されたレーザ光を上方又は下方に導く第１導光部材と、第１導光部材によって導かれたレーザ光を空間に向けて偏向させる第２導光部材と、を備え、偏向手段が所定回動範囲にあるときに第２導光部材から空間に投射されるレーザ光の走査エリアが、第１回動範囲のときの偏向手段からのレーザ光の走査エリアの上方又は下方、及び第２回動範囲のときの偏向部材からのレーザ光の走査エリアの上方又は下方となるように、第２導光部材の偏向方向が設定されている。このようにすると、第１回動範囲及び第２回動範囲のときの走査エリアの上方又は下方を走査できるようになるため、上下方向の分解能をより高めることができ、ひいては検出の精度を効果的に向上することができる。

請求項９の発明では、偏向手段が第１回動範囲にあるときの当該偏向手段からのレーザ光の照射側を前方側とし、且つ中心軸の方向を上下方向としたとき、第１導光部材が、偏向部材よりも後方側に配置されると共に、偏向手段の上端部よりも上方位置又は偏向手段の下端部よりも下方位置にレーザ光を導いている。そして、偏向手段が所定回動範囲内で回動する際に、第２導光部材からのレーザ光が偏向手段の上方領域又は下方領域を移動するように走査がなされている。このようにすると、偏向手段の上方領域又は下方領域を有効に利用して偏向部材よりも後方側に照射されるレーザ光を前方側に照射することができるようになる。従って、偏向部材や偏向手段の設置スペースをそれほど犠牲にすることなく、前方側の検出エリアにおいて上下方向の分解能を高めやすくなる。

請求項１０の発明では、第１導光部材として、偏向手段の一方の側方に配置される一方側第１導光部材と、偏向手段の他方の側方に配置される他方側第１導光部材と、偏向手段の後方に配置される後方側第１導光部材とが設けられ、第２導光部材として、一方側第１導光部材からのレーザ光を前方側に偏向する一方側第２導光部材と、他方側第１導光部材からのレーザ光を前方側に偏向する他方側第２導光部材と、後方側第１導光部材からのレーザ光を前方側に偏向する後方側第２導光部材とが設けられている。このようにすると、偏向手段の両側方に照射されるレーザ光をいずれも前方側の検出に利用することができ、更に偏向手段の後方に照射されるレーザ光についても前方側の検出に利用することができるようになるため、前方側の検出エリアにおいて上下方向の分解能を一層高めやすくなる。

請求項１１の発明では、第１導光部材及び第２導光部材がいずれもミラーによって構成されているため、上下方向の分解能を高めうる構成を簡易に実現できる。

請求項１２の発明は、回動偏向手段を備えた装置本体に対して偏向部材が着脱可能とされている。このようにすると、偏向部材を用いた検出と、偏向部材を用いない検出を使い分けることができ、ユーザの利便性を効果的に高めることができる。

請求項１３の発明は、二次元検出モードと三次元検出モードとを切り替えるモード切替手段と、モード切替手段によって二次元検出モードに設定されたときに、中心軸と直交する所定平面を検出領域として検出物体の検出処理を行い、三次元検出モードに設定されたときに、所定平面の上方領域及び下方領域の少なくともいずれかを検出領域として含めて検出物体の検出処理を行う検出処理手段とを備えている。このようにすると、必要に応じて二次元的な検出処理と三次元的な検出処理とを使い分けることができ、ユーザの利便性を格段に高めることができる。

請求項１４の発明は、装置本体への偏向部材の装着を検出する検出手段が設けられており、モード切替手段は、検出手段によって偏向部材の装着が検出されたときに三次元検出モードに切り替え、偏向部材の装着が検出されないときに二次元検出モードに切り替えている。このようにすると、偏向部材の装着時には自動的に三次元検出モードに設定することができるため、偏向部材を用いた三次元的な検出処理をスムーズに行うことができると共に、偏向部材が装着されたときに誤って二次元検出モードに設定される事態を回避できる。一方、偏向部材の非装着時には自動的に二次元検出モードに設定することができるため、偏向部材を用いない場合に適切なモードにスムーズに移行できると共に、偏向部材が装着されないときに誤って三次元検出モードが行われる事態を回避できる。

請求項１５の発明では、偏向部材又は偏向部材に連結された部材が所定位置に存在するか否かを検出するフォトインタラプタによって検出手段が構成されている。このようにすると、偏向部材が装着されているか否かを簡易な構成で正確に検出できるようになる。

図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。 図２は、図１のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を上方から見た様子を示す説明図である。 図３（ａ）は、図１のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を側方から見た様子を概念的に示す概念図であり、図３（ｂ）は、偏向部と第２偏向部材とを側方から見た様子を概念的に示す概念図である。 図４（ａ）は、レーザ光が第１偏向部材によって偏向される様子を説明する説明図であり、図４（ｂ）は、レーザ光が直接空間に投射される様子を説明する説明図であり、図４（ｃ）は、レーザ光が第２偏向部材によって偏向される様子を説明する説明図である。 図５は、所定の仮想平面における複数の走査エリアを説明する説明図である。 図６は、第２実施形態のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を上方から見た様子を示す説明図である。 図７は、図６の構成を用いたときの所定の仮想平面における複数の走査エリアを説明する説明図である。 図８は、第３実施形態に係るレーザレーダ装置の一部を側方側から見た様子を概略的に示す説明図である。 図９は、第３実施形態のレーザレーダ装置の一部を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。 図１０は、第３実施形態のレーザレーダ装置において第２導光部材を省略した一部構成を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。 図１１は、第３実施形態のレーザレーダ装置において一方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図である。 図１２は、第３実施形態のレーザレーダ装置において一方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。 図１３は、第３実施形態のレーザレーダ装置において後方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図である。 図１４は、第３実施形態のレーザレーダ装置において後方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。 図１５は、第３実施形態のレーザレーダ装置において他方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図である。 図１６は、第３実施形態のレーザレーダ装置において他方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。 図１７は、第３実施形態のレーザレーダ装置を用いたときの前方側の仮想平面における各走査位置を概念的に説明する説明図である。 図１８は、第４実施形態のレーザレーダ装置の一部を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。 図１９は、図１８のレーザレーダ装置における所定回動範囲（第３回動範囲）のときのレーザ光の走査エリアを概念的に説明する説明図である。 図２０は、第４実施形態のレーザレーダ装置において第２導光部材を省略した状態を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。 図２１は、第４実施形態のレーザレーダ装置を用いたときの前方側の仮想平面における各走査位置を説明する説明図である。 図２２は、第５実施形態のレーザレーダ装置を概略的に例示する説明図であり、偏向部材を取り外した状態を示すものである。 図２３は、図２２のレーザレーダ装置において偏向部材を取り付けた状態を示す説明図である。 図２４は、偏向部材の取付機構を説明する説明図であり、（ａ）は、偏向部材が装置本体から取り外された状態を示す図であり、（ｂ）は偏向部材が装置本体に固定された状態を示す説明図である。 図２５は、センサによる検出の様子を説明する説明図であり、（ａ）は、偏向部材が装置本体から取り外された状態を示す図であり、（ｂ）は偏向部材が装置本体に固定された状態を示す説明図である。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態に係るレーザレーダ装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るレーザレーダ装置を概略的に例示する断面図である。図２は、図１のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を上方から見た様子を示す説明図である。図３（ａ）は、図１のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を側方から見た様子を示す説明図であり、図３（ｂ）は、偏向部と第２偏向部材とを側方から見た様子を示す説明図である。図４（ａ）は、レーザ光が第１偏向部材によって偏向される様子を説明する説明図であり、図４（ｂ）は、レーザ光が直接空間に投射される様子を説明する説明図であり、図４（ｃ）は、レーザ光が第２偏向部材によって偏向される様子を説明する説明図である。また、図５は、所定の仮想平面における複数の走査エリアを説明する説明図である。

（全体構成）
まず、図１等を参照して第１実施形態に係るレーザレーダ装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、レーザレーダ装置１は、レーザダイオード１０と、検出物体からの反射光Ｌ２を受光するフォトダイオード２０とを備え、検出物体までの距離や方位を検出する装置として構成されている。

レーザダイオード１０は、「レーザ光発生手段」の一例に相当するものであり、制御回路７０の制御により、図示しない駆動回路からパルス電流を供給され、パルスレーザ光（レーザ光Ｌ１）を投光する構成をなしている。なお、本実施形態では、レーザダイオード１０から検出物体に至るまでのレーザ光を符号Ｌ１にて示し、検出物体からフォトダイオードに至るまでの反射光を符号Ｌ２にて示している。

フォトダイオード２０は、「検出手段」の一例に相当するものであり、レーザダイオード１０からレーザ光Ｌ１が発生したときに、このレーザ光Ｌ１が検出物体によって反射した反射光Ｌ２を検出し、電気信号に変換する構成をなしている。なお、検出物体からの反射光については所定領域のものが取り込まれる構成となっており、図１では、符号Ｌ２で示す２つのライン間の領域の反射光が取り込まれる例を示している。

また、レーザダイオード１０から出射されるレーザ光Ｌ１の光軸上にはレンズ６０が設けられている。このレンズ６０は、コリメートレンズとして構成されるものであり、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１を平行光に変換する機能を有する。

レンズ６０を通過したレーザ光Ｌ１の光路上には、ミラー３０が設けられている。このミラー３０は、レンズ６０を透過したレーザ光Ｌ１を回動偏向機構４０に向けて反射させる構成をなしている。本実施形態では、レンズ６０を通過した水平方向のレーザ光Ｌ１をミラー３０によって垂直方向（後述する中心軸４２ａと平行な方向）に反射させており、その反射した垂直方向のレーザ光Ｌ１が回動偏向機構４０の偏向部４１に入射するようになっている。

回動偏向機構４０は、「回動偏向手段」の一例に相当するものであり、平坦な反射面４１ａを有するミラーからなる偏向部４１と、この偏向部４１を支持する支持台４３と、この支持台４３に連結された軸部４２と、この軸部４２を回転可能に支持する図示しない軸受とを備えた構成をなしている。

偏向部４１は、「偏向手段」の一例に相当するものであり、中心軸４２ａ（所定の中心軸）を中心として回動可能に構成されると共に、ミラー３０で反射されたレーザ光Ｌ１の光軸上に配置されている。この偏向部４１は、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１を空間に向けて偏向（反射）させ、且つ検出物体からの反射光Ｌ２をフォトダイオード２０に向けて偏向（反射）させる構成をなしている。また、偏向部４１の回転中心となる中心軸４２ａの方向は、ミラー３０から当該偏向部４１に入射するレーザ光Ｌ１の方向と一致しており、レーザ光Ｌ１が偏向部４１に入射する入射位置Ｐ１が中心軸４２ａ上の位置とされている。

なお、本実施形態では、中心軸４２ａの方向を垂直方向（Ｙ軸方向）としており、中心軸４２ａと直交する平面方向を水平方向としている。また、水平方向の内の所定方向をＸ軸方向として示している。

図１に示すように、偏向部４１の反射面４１ａは、垂直方向（反射面４１ａに入射するレーザ光Ｌ１の方向）に対して４５°の角度で傾斜しており、ミラー３０側から入射するレーザ光Ｌ１を、水平方向に反射させる構成をなしている。また、偏向部４１は入射するレーザ光Ｌ１の方向と一致した方向の中心軸４２ａを中心として回転するため、偏向部４１の回転位置に関係なくレーザ光Ｌ１の入射角度が常に４５°で維持され、位置Ｐ１からのレーザ光Ｌ１の向きは絶えず水平方向となるように構成されている。

また、本実施形態に係るレーザレーダ装置１では、偏向部４１における反射光を偏向する偏向領域（偏向部４１における反射面４１ａの領域）が、ミラー３０におけるレーザ光を反射する反射領域（ミラー３０における反射面３０ａの領域）よりも十分大きく構成されている。

さらに、回動偏向機構４０を駆動するようにモータ５０が設けられている。このモータ５０は、「駆動手段」の一例に相当するものであり、軸部４２を回転させることで、軸部４２と連結された偏向部４１を回転駆動する構成となっている。なお、モータ５０の具体的構成としては、例えばサーボモータ等を用いても良いし、定常回転するモータを用い、偏向部４１が測距したい方向を向くタイミングに同期させてパルスレーザ光を出力することで、所望の方向の検出を可能としてもよい。また、本実施形態では、図１に示すように、モータ５０の軸部４２の回転角度位置（即ち偏向部４１の回転角度位置）を検出する回転角度位置センサ５２が設けられている。回転角度位置センサ５２は、ロータリーエンコーダなど、軸部４２の回転角度位置を検出しうるものであれば様々な種類のものを使用できる。

なお、上記説明では、検出対象となるモータ５０の具体例について述べたが、モータ５０の種類や構成は上記例に限定されず、例えば、ステップモータなどによって構成してもよく、この場合、１ステップ毎の角度が小さいものを使用すれば、緻密な回動が可能となる。

回動偏向機構４０からフォトダイオード２０に至るまでの反射光Ｌ２の光路上には、フォトダイオード２０に向けて反射光を集光する集光レンズ６２が設けられ、その集光レンズ６２とフォトダイオード２０の間にはフィルタ６４が設けられている。集光レンズ６２は、偏向部４１からの反射光Ｌ２を集光してフォトダイオード２０に導くものであり、集光手段として機能している。

また、フィルタ６４は、回動偏向機構４０からフォトダイオード２０に至るまでの反射光Ｌ２の光路上において反射光Ｌ２を透過させ且つ反射光Ｌ２以外の光を除去するように機能するものである。このフィルタ６４は、例えば反射光Ｌ２に対応した特定波長の光（例えば一定領域の波長の光）のみを透過させそれ以外の光を遮断する波長選択フィルタによって構成されている。

また、本実施形態では、レーザダイオード１０、フォトダイオード２０、ミラー３０、レンズ６０、回動偏向機構４０、モータ５０等がケース３内に収容され、防塵や衝撃保護が図られている。ケース３における偏向部４１の周囲には、当該偏向部４１を取り囲むようにレーザ光Ｌ１及び反射光Ｌ２の通過を可能とする導光部４が形成されている。導光部４は、偏向部４１に入光するレーザ光Ｌ１の光軸を中心とした環状形態で、ほぼ３６０°に亘って構成されており、この導光部４を閉塞する形態でガラス板等からなるレーザ光透過板５が配され、防塵が図られている。

（偏向部材の構成）
次に本実施形態の特徴的構成の一つである偏向部材８０について説明する。
図２、図３に示すように、本実施形態に係るレーザレーダ装置１は、偏向部４１によって空間に向けて投射されたレーザ光Ｌ１を偏向させる２つの偏向部材８０が設けられている。なお、以下では、２つの偏向部材８０のうちの一方を第１偏向部材８１とし、他方を第２偏向部材８２として説明する。

第１偏向部材８１及び第２偏向部材８２はいずれもレーザ光Ｌ１を反射可能なミラーによって構成されており、第１偏向部材８１は、偏向部４１が当該第１偏向部材８１側を向いたときに偏向部４１から投射されたレーザ光（即ち、レーザダイオード１０からのレーザ光Ｌ１）を反射する構成をなしており（図４（ａ）参照）、第２偏向部材８２は、偏向部４１が当該第２偏向部材８２側を向いたときに偏向部４１から投射されたレーザ光Ｌ１を反射する構成をなしている（図４（ｃ）参照）。

また、図２、図４（ｂ）に示すように、偏向部４１が所定回動範囲（第１回動範囲）にあるときには、この偏向部４１にて反射するレーザ光Ｌ１がいずれの偏向部材８０によっても偏向されずに偏向部４１から直接空間に投射されるようになっている。この「第１回動範囲」は、図４（ｂ）に示すように、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が第１偏向部材８１の境界Ｐ２の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置と、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が第２回動部材の境界Ｐ３に向かうときの偏向部４１の回動位置との間の回動範囲であり、偏向部４１がこの「第１回動範囲」を回動するときには、偏向部４１から空間に向けて直接レーザ光Ｌ１が水平投射され、回動に伴い走査方向が水平方向に変化するようになっている。

なお、図２、図３では、偏向部４１が上記「第１回動範囲」にあるときに偏向部４１から投射されるレーザ光の例を太線Ｌ３にて示している。また、図４（ｂ）では、偏向部４１が「第１回動範囲」にあるときにレーザ光Ｌ３によって走査されるエリアを符号ＡＲ１（ハッチング領域）にて示している。

第１偏向部材８１は、図４（ｂ）に示すように、上記「第１回動範囲」において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアＡＲ１（図４（ｂ））対し、一方の側方に配置されている。また、図４（ａ）に示すように、偏向部４１が、「第１回動範囲」を避けた「一方の特定回動範囲」にあるときに偏向部４１からのレーザ光Ｌ１を反射させる構成をなしている。この「一方の特定回動範囲」とは、即ち、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が、第１偏向部材８１の一方の境界Ｐ４の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置と、他方の境界Ｐ２の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置との間の回動範囲であり、偏向部４１がこの「一方の特定回動範囲」を回動するときには、偏向部４１から投射されたレーザ光Ｌ１が第１偏向部材８１に入射し、この第１偏向部材８１にて反射する構成をなしている。また、第１偏向部材８１で反射したレーザ光Ｌ１（Ｌ４）は、図３（ａ）に示すように、水平方向に対して所定角度傾斜した方向に投射されるようになっている。

なお、図２、図３では、偏向部４１が上記「一方の特定回動範囲」にあるときに偏向部４１から投射されるレーザ光を一点鎖線（Ｌ４）にて示している。また、図４（ａ）では、偏向部４１が上記「一方の特定回動範囲」にあるときにレーザ光Ｌ４によって走査されるエリアを符号ＡＲ２（ハッチング領域）にて示している。また、本実施形態では、上記「一方の特定回動範囲」と、後述する「他方の特定回動範囲」とが「第２回動範囲」の一例に相当する。

また、図３に示すように、「一方の特定回動範囲」において第１偏向部材８１から投射されるレーザ光Ｌ４の走査エリアＡＲ２が、「第１回動範囲」における偏向部４１からのレーザ光Ｌ３の走査エリアＡＲ１の下方となるように、第１偏向部材８１における偏向部４１からのレーザ光Ｌ１の偏向方向（即ち反射方向）が設定されている。

第２偏向部材８２は、図４（ｂ）に示すように、上記「第１回動範囲」において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアＡＲ１に対し、第１偏向部材８１側とは反対の側方（他方の側方）に配置されている。そして、図４（ｃ）に示すように、偏向部４１が「第１回動範囲」を避けた「他方の特定回動範囲」にあるときに、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１を反射させる構成をなしている。この「他方の特定回動範囲」とは、即ち、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が、第２偏向部材８２の一方の境界Ｐ３の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置と、他方の境界Ｐ５の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置との間の回動範囲であり、偏向部４１がこの「他方の特定回動範囲」を回動するときには、偏向部４１から投射されたレーザ光Ｌ１が第２偏向部材８２に入射し、この第２偏向部材８２にて反射する構成をなしている。また、第２偏向部材８２で反射したレーザ光Ｌ１（Ｌ５）は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、水平方向に対して所定角度傾斜した方向に投射されるようになっている。

なお、図２、図３では、偏向部４１が「他方の特定回動範囲」にあるときに偏向部４１から投射されるレーザ光を破線（Ｌ５）にて示している。また、図４（ｃ）では、偏向部４１が上記「他方の特定回動範囲」にあるときにレーザ光Ｌ５によって走査されるエリアを符号ＡＲ３（ハッチング領域）にて示している。

また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、「他方の特定回動範囲」において第２偏向部材８２から投射されるレーザ光Ｌ５の走査エリアＡＲ３が、「第１回動範囲」における偏向部４１からのレーザ光Ｌ３の走査エリアＡＲ１の下方となるように、第２偏向部材８２における偏向部４１からのレーザ光Ｌ１の偏向方向（即ち反射方向）が設定されている。

このように構成されているため、図２、図３のように、中心軸４２ａと直交する半径方向Ｄ１において当該中心軸４２ａの位置（即ちＰ１の位置）から所定距離離れた仮想平面Ｆ１を想定したときに、図５のように仮想平面Ｆ１において異なる高さでレーザ走査がなされるようになっている。従って、例えば仮想平面Ｆ１付近において走査エリアＡＲ１（レーザ光Ｌ３による走査エリア）よりも低い位置に検出物体Ｒ１が存在したとしてもレーザ光Ｌ４の走査によって検出物体Ｒ１を検出できる。また、走査エリアＡＲ１よりも高い検出物体Ｒ２が存在する場合には、レーザ光Ｌ５の走査によってこの検出物体の高さをより正確に把握できるようになる。なお、図２に示す仮想平面Ｆ１は、位置Ｐ１から所定距離離れた位置の平面であって、レーザ光Ｌ３の走査エリアの中心線Ｄ１（即ち、Ｐ３及びＰ１を通る直線と、Ｐ２及びＰ１を通る直線とのなす角の二等分線（θ１＝θ２））と直交する平面として構成されるものである。

（距離検出及び警報）
次に、レーザレーダ装置１で行われる距離検出や警報について説明する。
図１に示すレーザレーダ装置１では、レーザダイオード１０にパルス電流が供給されると、このレーザダイオード１０からはパルス電流のパルス幅に応じた時間間隔のパルスレーザ光（レーザ光Ｌ１）が出力される。このレーザ光Ｌ１は、ある程度の広がり角をもった拡散光として投光され、レンズ６０を通過することで平行光に変換される。レンズ６０を通過したレーザ光Ｌ１は、ミラー３０で反射されて偏向部４１に入射し、この偏向部４１にて反射され空間に向けて照射される。

偏向部４１からの経路は当該偏向部４１の回動位置によって異なり、偏向部４１が上記「第１回動範囲」にあるときには直接空間にレーザ光Ｌ１（Ｌ３）が投射される。そして、走査エリアＡＲ１上に検出物体が存在するときには、偏向部４１から投射されたレーザ光Ｌ３が検出物体にて反射し、この反射光の一部が再び偏向部４１に入射する。偏向部４１は、この反射光Ｌ２をフォトダイオード２０側へ反射させ、偏向部４１にて反射した反射光Ｌ２は、集光レンズ６２で集光され、フィルタ６４を通過してフォトダイオード２０に入光する。

また、偏向部４１が上記「第１の特定回動範囲」にあるときには、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１は第１偏向部材８１に入射し、当該第１偏向部材８１によって反射されて空間に投射される。そして、第１偏向部材８１から投射されるレーザ光Ｌ１（Ｌ４）の走査エリアＡＲ２上に検出物体が存在するときには、レーザ光Ｌ４が検出物体にて反射し、この反射光の一部が再び第１偏向部材８１に入射する。この反射光（Ｌ２）は、第１偏向部材８１にて反射した後、偏向部４１にて反射し、レーザ光Ｌ３の場合と同様に、集光レンズ６２で集光され、フィルタ６４を通過してフォトダイオード２０に入光する。

また、偏向部４１が上記「第２の特定回動範囲」にあるときには、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１は第２偏向部材８２に入射し、当該第２偏向部材８２によって反射されて空間に投射される。そして、第２偏向部材８２から投射されるレーザ光Ｌ１（Ｌ５）の走査エリアＡＲ３上に検出物体が存在するときには、レーザ光Ｌ５が検出物体にて反射し、この反射光の一部が再び第２偏向部材８２に入射する。この反射光（Ｌ２）は、第２偏向部材８２にて反射した後、偏向部４１にて反射し、レーザ光Ｌ３の場合と同様に、集光レンズ６２で集光され、フィルタ６４を通過してフォトダイオード２０に入光する。

フォトダイオード２０は、いずれの経路の反射光Ｌ２を受光する場合でも、受光した反射光Ｌ２に応じた電気信号（例えば受光した反射光に応じた電圧値）を出力する。

この構成では、偏向部４１の回動位置が定まれば検出物体までのレーザ光Ｌ１の経路が定まるため、偏向部４１の変位（回動位置）を回転角度位置センサ５２などによって特定することで、検出物体の方位を正確に検出できる。また、レーザダイオード１０によってレーザ光Ｌ１を出力してからフォトダイオード２０によってその反射光Ｌ２を検出するまでの時間を測定することにより検出物体までの距離を求めることができる。なお、本実施形態では制御回路７０が「距離計測手段」の一例に相当する。

更に、本実施形態のレーザレーダ装置１は、フォトダイオード２０によって反射光Ｌ２が検出されたとき、検出物体までの距離に応じて警報を発するように構成されている。「検出物体までの距離に応じて警報を発する」方法は様々に考えられるが、例えば、検出物体が検出され、且つその検出物体までの距離が一定値以内のときに警報を発するといった方法などが考えられる。また、報知方法も様々に考えられ、例えば、制御回路７０によって制御されるブザー、ランプなどの報知手段によって行うことができ、この場合、制御回路７０と当該報知手段（図示略）とが「警報手段」の一例に相当することとなる。

（本実施形態の主な効果）
本実施形態のレーザレーダ装置１は、偏向部４１（偏向手段）によって空間に向けて投射されたレーザ光Ｌ１を偏向させる偏向部材８０を備えており、偏向部４１が第１回動範囲にあるときに、レーザ光Ｌ１が偏向部材８０によって偏向されずに空間に投射され、偏向部４１が第１の特定回動範囲又は第２の特定回動範囲（第２回動範囲）にあるときに、レーザ光Ｌ１が偏向部材８０によって偏向される構成をなしている。このようにすると、簡易な構成で複数の走査エリアを構成できる。
また、第２回動範囲において偏向部材８０から投射されるレーザ光Ｌ４、Ｌ５の走査エリアＡＲ２、ＡＲ３が、第１回動範囲における偏向部４１からのレーザ光Ｌ３の走査エリアＡＲ１の上方或いは下方となるように、偏向部材８０の偏向方向が設定されている。このようにすると、第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の上方又は下方に別途走査エリアが構成され、３次元的な検出を良好に行うことができる。

また、複数の偏向部材８０が設けられ、更に、レーザ光が各偏向部材８０から投射される各走査エリアが、第１回動範囲において偏向部４１から投射されるレーザ光の走査エリアＡＲ１の上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、各偏向部材の偏向方向が設定されている。このようにすると、高さ方向に多段階の走査エリアを構成でき、高さ方向についてより精度の高い検出を行うことができる。

また、偏向部材８０として第１偏向部材８１と第２偏向部材８２とが設けられ、このうちの第１偏向部材８１が、第１回動範囲のときのレーザ光の走査エリアＡＲ１対して一方の側方に配置され、第２偏向部材８２が、他方の側方に配置されている。このようにすると、第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の両サイドを有効に利用して、当該第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の上方或いは下方に別途走査エリアを構成できる。

また、第１偏向部材８１から投射されるレーザ光Ｌ４の走査エリアＡＲ２が、第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の下方となるように第１偏向部材８１の偏向方向が設定され、第２偏向部材８２から投射されるレーザ光Ｌ５の走査エリアＡＲ３が、その反対側（第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の上方）となるように第２偏向部材８２の偏向方向が設定されている。このようにすると、より効率的な配置構成を採りつつ、第１回動範囲のときの走査エリアＡＲ１の上方及び下方のいずれにも別途走査エリアを構成でき、低位及び高位のいずれの検出にも良好に対応できる。

また、偏向部材８０がミラーによって構成されている。このようにすると、より簡易な構成で、複数の走査エリアを構成できる。

また、偏向部４１が第１回動範囲を回動するときのレーザ光の走査方向が水平方向とされ、第２回動範囲を回動するときの偏向部材８０からのレーザ光の投射方向が、水平方向に対して所定角度傾斜した方向とされている。このようにすると、レーザレーダ装置１からある程度離れた位置において高さ方向の検出エリアを確保しやすくなる。

また、レーザダイオード１０でのレーザ光Ｌ１の発生から、フォトダイオード２０にて反射光Ｌ２を検出するまでの時間に基づいて検出物体までの距離を測定し、その測定された距離に基づいて警報を発するように構成されている。このようにすると、様々な高さの検出物体を捉えて警報を精度高く発することができる。

［第２実施形態]
次に第２実施形態について説明する。図６は、第２実施形態のレーザレーダ装置で用いられる偏向部及び偏向部材を上方から見た様子を示す説明図である。図７は、図６の構成を用いたときの所定の仮想平面における複数の走査エリアを説明する説明図である。なお、第２実施形態のレーザレーダ装置は、偏向部材の構成のみが第１実施形態と異なり、それ以外は第１実施形態と同様である。よって偏向部材以外の部分については適宜第１実施形態で用いた図面、符号等を利用して説明することとする。

本実施形態では、偏向部材８０として、２つの第１偏向部材８１ａ、８１ｂ、及び２つの第２偏向部材８２ａ、８２ｂが設けられている。これら第１偏向部材８１ａ、８１ｂ及び第２偏向部材８２ａ、８２ｂはいずれもミラーによって構成され、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１を反射する構成をなしている。

本実施形態における「第１回動範囲」は、図６に示すように、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が第１偏向部材８１ａの境界Ｐ６の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置と、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ１が第２回動部材８２ａの境界Ｐ７に向かうときの偏向部４１の回動位置との間の回動範囲であり、偏向部４１がこの「第１回動範囲」を回動するときには、偏向部４１から空間に向けて直接レーザ光Ｌ１（Ｌ３）が水平投射され、回動に伴い走査方向が水平方向に変化するようになっている。

第１偏向部材８１ａ、８１ｂは、第１回動範囲において偏向部４１から空間に直接投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリア対し、一方の側方に配置されており、第２偏向部材８２ａ、８２ｂは、他方の側方に配置されている。そして、第１偏向部材８１ａ、８１ｂから投射されるそれぞれのレーザ光Ｌ６，Ｌ７についてのそれぞれの走査エリアが、第１回動範囲において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアの上方となるように偏向方向が設定されている。また、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１がそれぞれの第１偏向部材８１ａ、８１ｂに照射される回動範囲（第２回動範囲）を回動するときの、それら第１偏向部材８１ａ、８１ｂからのレーザ光Ｌ６、Ｌ７の投射方向は、水平方向に対して所定角度傾斜（具体的には上向きに傾斜）した方向とされている。

また、第２偏向部材８２ａ、８２ｂは、当該第２偏向部材８２ａ、８２ｂから投射されるそれぞれのレーザ光Ｌ８,Ｌ９についてのそれぞれの走査エリアが、第１回動範囲において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアの下方となるように偏向方向が設定されている。また、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１がそれぞれの第２偏向部材８２ａ、８２ｂに照射される回動範囲（第２回動範囲）を回動するときの、それら第２偏向部材８１ａ、８１ｂからのレーザ光Ｌ８、Ｌ９の投射方向は、水平方向に対して所定角度傾斜（具体的には下向きに傾斜）した方向とされている。

上記のように構成されているため、高さ方向においてより細分化した検出が可能となる。例えば、図５と同様の仮想平面Ｆ１を想定したとき、図７のように当該仮想平面Ｆ１において多段階のレーザ走査が可能となるため、図５のような検出に加え、Ｒ３，Ｒ４のような位置、高さの検出を精度高く行うことができる。

［第３実施形態］
次に第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係るレーザレーダ装置の一部を側方側から見た様子を概略的に示す説明図である。また、図９は、第３実施形態のレーザレーダ装置の一部を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。また、図１０は、第３実施形態のレーザレーダ装置において第２導光部材を省略した一部構成を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。更に、図１１は、第３実施形態のレーザレーダ装置において一方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図であり、図１２はその走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。また、図１３は、第３実施形態のレーザレーダ装置において後方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図であり、図１４は、その走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。更に、図１５は、第３実施形態のレーザレーダ装置において他方側第１導光部材にレーザ光が照射されるときの走査エリアを側方側から概念的に説明する説明図であり、図１６は、その走査エリアを上方側から概念的に説明する説明図である。また、図１７は、第３実施形態のレーザレーダ装置を用いたときの前方側の仮想平面における各走査位置を概念的に説明する説明図である。

図８〜図１０に示すように、第３実施形態に係るレーザレーダ装置３００は、第１実施形態のレーザレーダ装置１に複数の第１導光部材３１１、３１２、３１３（図９）と複数の第２導光部材３２１、３２２，３２３（図１０）とを追加した構成となっており、第１導光部材３１１、３１２、３１３及び第２導光部材３２１、３２２，３２３以外の構成は第１実施形態と同様である。例えば、レーザダイオード１０、フォトダイオード２０、ミラー３０、レンズ６０、回動偏向機構４０、モータ５０、偏向部材８０等の構成や機能は第1実施形態に係るレーザレーダ装置１と同一となっている。よって、第１導光部材３１１、３１２、３１３及び第２導光部材３２１、３２２，３２３以外のこれら部分については第1実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、「第1回動範囲」及び「第２回動範囲」については、第１実施形態と同様の回動範囲を意味しており、「第１回動範囲」「第２回動範囲」でのレーザ光の走査は図２〜図５と同一となっている。よって、これら「第１回動範囲」、「第２回動範囲」でのレーザ光の走査の説明についても第１実施形態と同一の符号（Ｄ１，Ｌ３〜Ｌ５、Ｐ１〜Ｐ５、θ１、θ２等）を付し、詳細な説明は省略することとする。

本実施形態でも、偏向部４１（偏向手段）によって空間に向けて投射されたレーザ光Ｌ１を偏向させる偏向部材８０が設けられており、偏向部４１が第1実施形態と同様の「第１回動範囲」にあるときに、レーザ光が偏向部材８０によって偏向されずに空間に投射され、偏向部４１が第1実施形態と同様の「第２回動範囲」にあるときに、偏向部４１からのレーザ光が偏向部材８０によって偏向される構成をなしている。そして、偏向部４１が第２回動範囲にあるときに偏向部材８０から投射されるレーザ光の走査エリアが、偏向部４１が第１回動範囲にあるときの当該偏向部４１からのレーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、偏向部材８０の偏向方向が設定されている。なお、図１０では、「第１回動範囲」のときのレーザ光の照射範囲を符号Ｂ１で示しており、「第２回動範囲」のときのレーザ光の照射範囲を符号Ｂ２１，Ｂ２２で示している。

なお、ケース３（図１）については、図８等に図示はしていないが、基本的には第１実施形態と同様の構成となっており、第２導光部材３２１、３２２、３２３からのレーザ光（符号Ｌ３１,Ｌ３２，Ｌ３３参照）が通過可能となるように、第１実施形態のレーザレーダ装置１よりも広く窓部が形成されていればよい。

次に、第１実施形態のレーザレーダ装置１に追加した部分について重点的に説明する。
本実施形態に係るレーザレーダ装置３００は、偏向部４１が前記「第１回動範囲」及び前記「第２回動範囲」とは異なる所定回動範囲（第３回動範囲）にあるときに、偏向部４１にて偏向されたレーザ光を上方導く第１導光部材３１１、３１２、３１３（図１０）と、第１導光部材３１１、３１２、３１３によって上方に導かれたレーザ光を空間に向けて偏向させる第２導光部材３２１、３２２、３２３（図９）とが設けられている。

そして、図８、図１７に示すように、偏向部４１が前記所定回動範囲（第３回動範囲）にあるときに第２導光部材３２１、３２２、３２３から空間に投射されるレーザ光の走査エリア（符号Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３参照）が、第１回動範囲のときの偏向部４１からのレーザ光の走査エリア（符号Ｌ３参照）の上方又は下方、及び偏向部４１が第２回動範囲にあるときの偏向部材８０からのレーザ光の走査エリア（符号Ｌ４，Ｌ５参照）の上方又は下方となるように、第２導光部材３２１、３２２、３２３の偏向方向が設定されている。

本実施形態では、偏向部４１が第１回動範囲にあるときの当該偏向部４１からのレーザ光の照射側を前方側とし、且つ中心軸４２ａ（図１参照）の方向を上下方向としている（なお、中心軸４２ａの方向は、第1実施形態と同様、ミラー３０から偏向部４１に向かうレーザ光Ｌ１の方向と同方向となっている）。具体的には、第１回動範囲における中心の回動位置（図９に示すように、θ１＝θ２となる回動位置）において偏向部４１からレーザ光が照射される方向と平行な方向を前後方向としており、図９では、中心線Ｄ１と平行な方向が前後方向となっている。

レーザレーダ装置３００では、図１０に示すように、第１導光部材３１１、３１２、３１３が、偏向部材８０よりも後方側に配置されており、図１１、図１３、図１５に示すように、第１導光部材３１１、３１２、３１３のいずれも、偏向部４１の上端部よりも上方位置にレーザ光を導くように構成されている。これら第１導光部材３１１、３１２、３１３は、偏向部４１が前記第３回動範囲（即ち、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材３１１、３１２、３１３に入射するときの回動範囲）内で回動する際に偏向部４１から水平に走査されるレーザ光Ｌ１（図１０の矢印Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５参照）を各入射位置で上方に反射させている。そして、これら第１導光部材３１１、３１２、３１３によって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材３２１、３２２、３２３に沿って走査され（図１１〜図１６の矢印Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６参照）、これら第２導光部材３２１、３２２、３２３にて反射されるレーザ光が偏向部４１の上方領域を移動するように横方向の走査（詳しくは、水平方向に対してやや傾斜した方向で走査）がなされるようになっている（符号Ｌ３１,Ｌ３２，Ｌ３３参照）

「第１導光部材」としては、図１０に示すように、偏向部４１の一方の側方に配置される第１導光部材３１１（一方側第１導光部材）と、偏向部４１の他方の側方に配置される第１導光部材３１３（他方側第１導光部材）と、偏向部４１の後方に配置される第１導光部材３１２（後方側第１導光部材）とが設けられている。そして、「第２導光部材」としては、図９に示すように、第１導光部材３１１（一方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２１（一方側第２導光部材）と、第１導光部材３１３（他方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２３（他方側第２導光部材）と、第１導光部材３１３（後方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２２（後方側第２導光部材）とが設けられている。なお、本実施形態では、第１導光部材３１１、３１２、３１３及び第２導光部材３２１、３２２、３２３のいずれもがミラーによって構成されており、入射するレーザ光を反射させる構成をなしている。

図１０に示すように、第１導光部材３１１は、偏向部４１の一方の側方において偏向部４１からのレーザ光の走査経路（レーザ光の移動方向）に沿って配置されており、偏向部４１が側方若しくは斜め後方向き（当該偏向部４１からのレーザ光の照射方向が少なくとも後方側となる向き）の「第１の後方側特定回動範囲」にあるときに偏向部４１からのレーザ光が入射するようになっている。なお、「第１の後方側特定回動範囲」は、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材３１１に入射する入射初期位置Ｑ１を通るときの偏向部４１の回動位置から、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１が第１導光部材３１１に沿って走査されたときの入射終了位置Ｑ２を通るときの偏向部４１の回動位置までの範囲を意味している。なお、図１０では、この「第１の後方側特定回動範囲」のときのレーザ光の照射範囲を符号Ｃ１で示している。

図１１に示すように、第１導光部材３１１は、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め上向きの反射面３１１ａを備えており、偏向部４１が上記「第１の後方側特定回動範囲」にあるときには、偏向部４１からのレーザ光が、第１導光部材３１１の反射面３１１ａに入射し、この反射面３１１ａにて上方側に反射するようになっている。そして、第１導光部材３１１の上方（図１１の例ではほぼ真上）には、第２導光部材３２１が設けられており、この第２導光部材３２１には、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め下向きの反射面３２１ａが設けられている。そして、第１導光部材３１１の反射面３１１ａで反射したレーザ光は第２導光部材３２１の反射面３２１ａで反射して前方側に照射されるようになっている。

図１１の構成では、偏向部４１の回動に伴い、反射面３１１ａでの照射位置（即ち、反射面３１１ａにおける偏向部４１からのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ１のように入射初期位置Ｑ１側から入射終了位置Ｑ２側へと移動するようになっている。そして、このような反射面３１１ａでの照射位置の移動に伴い、反射面３２１ａでの照射位置（反射面３１１ａからのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ２のように入射初期位置Ｒ１側から入射終了位置Ｒ２側へと移動するようになっている。さらに、このような反射面３２１ａでの照射位置の移動に伴い、反射面３２１ａの各照射位置で反射して前方側に照射されるレーザ光が横方向に移動し（具体的には、図１２のハッチング領域を横方向に移動し）、図１７に示すように、上述の仮想平面Ｆ１（当該レーザレーダ装置３００の前後方向と直交する平面であって且つ当該レーザレーダ装置３００から所定距離離れた仮想的な平面）上において、レーザ光Ｌ３１の走査位置が横方向に移動するようになっている。また、本実施形態では、仮想平面Ｆ１におけるレーザ光Ｌ３１の走査位置の高さが、当該仮想平面Ｆ１における上述のレーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の走査位置の高さと異なる高さとなっているため、偏向部４１が前記「第１の後方側特定回動範囲」にあるときには、レーザレーダ装置３００から所定距離離れた位置において他の回動範囲のときのレーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５によって検出できない高さについて検出が可能となっている。

また、図１０、図１３に示すように、第１導光部材３１２は、偏向部４１の後方において偏向部４１からのレーザ光の走査経路（レーザ光の移動方向）に沿って配置されており、偏向部４１が後方向きの「第２の後方側特定回動範囲」にあるときに偏向部４１からのレーザ光が入射するようになっている。なお、この「第２の後方側特定回動範囲」は、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材３１２に入射する入射初期位置Ｑ３を通るときの偏向部４１の回動位置から、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１が第１導光部材３１１に沿って走査されたときの入射終了位置Ｑ４を通るときの偏向部４１の回動位置までの範囲を意味している。なお、図１０では、この「第２の後方側特定回動範囲」のときのレーザ光の照射範囲を符号Ｃ２で示している。

図１０、図１３に示すように、第１導光部材３１２は、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め上向きの反射面３１２ａを備えており、偏向部４１が上記「第２の後方側特定回動範囲」にあるときには、偏向部４１からのレーザ光が、第１導光部材３１２の反射面３１２ａに入射し、この反射面３１２ａにて上方側に反射するようになっている。そして、第１導光部材３１２の上方（図１３の例ではほぼ真上）には、第２導光部材３２２が設けられており、この第２導光部材３２２には、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め下向きの反射面３２２ａが設けられている。そして、第１導光部材３１２の反射面３１２ａで反射したレーザ光は第２導光部材３２２の反射面３２２ａで更に反射して前方側に照射されるようになっている。

図１０に示すように、偏向部４１が前記「第２の後方側特定回動範囲」にあるときには、当該偏向部４１の回動に伴い、反射面３１２ａでの照射位置（反射面３１２ａにおける偏向部４１からのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ３のように入射初期位置Ｑ３側から入射終了位置Ｑ４側へと移動するようになっている。そして、このような反射面３１２ａでの照射位置の移動に伴い、図１４に示すように、反射面３２２ａ（図１３）での照射位置（反射面３１２ａからのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ４のように入射初期位置Ｒ３側から入射終了位置Ｒ４側へと移動するようになっている。

さらに、このような反射面３２２ａでの照射位置の移動に伴い、反射面３２２ａの各照射位置で反射して前方側に照射されるレーザ光が横方向に移動し（具体的には、図１４のハッチング領域を横方向に移動し）、図１７に示すように、上述の仮想平面Ｆ１上において、レーザ光Ｌ３２の走査位置が横方向に移動するようになっている。また、本実施形態では、仮想平面Ｆ１におけるレーザ光Ｌ３２の走査位置の高さが、当該仮想平面Ｆ１における上述のレーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ３１の走査位置の高さと異なる高さとなっており、偏向部４１が前記「第２の後方側特定回動範囲」にあるときには、レーザレーダ装置３００から所定距離離れた位置において他の回動範囲のときのレーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ３１によって検出できない高さについて検出が可能となっている。

また、図１０、図１５に示すように、第１導光部材３１３は、偏向部４１の他方の側方（偏向部４１を挟んだ第１導光部材３１１とは反対側の側方）において偏向部４１からのレーザ光の走査経路（レーザ光の移動方向）に沿って配置されており、偏向部４１が側方又は斜め後方向きの「第３の後方側特定回動範囲」にあるときに偏向部４１からのレーザ光が入射するようになっている。なお、「第３の後方側特定回動範囲」は、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材３１３に入射する入射初期位置Ｑ５を通るときの偏向部４１の回動位置から、偏向部４１からのレーザ光Ｌ１が第１導光部材３１３に沿って走査されたときの入射終了位置Ｑ６を通るときの偏向部４１の回動位置までの範囲を意味している。なお、図１０では、この「第３の後方側特定回動範囲」のときのレーザ光の照射範囲を符号Ｃ３で示している。

図１０に示すように、第１導光部材３１３は、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め上向きの反射面３１３ａを備えており、偏向部４１が上記「第３の後方側特定回動範囲」にあるときには、偏向部４１からのレーザ光は、第１導光部材３１３の反射面３１３ａ（板面３１３ｂの反対側に設けられた反射面）に入射し、この反射面３１３ａにて上方側に反射するようになっている。そして、第１導光部材３１３の上方（図１５の例では第１導光部材３１３のほぼ真上）には、図１５、図１６のように第２導光部材３２３が設けられており、この第２導光部材３２３には、水平面（中心軸４２ａに対して直交する平面）に対して傾斜する斜め下向きの反射面（板面３２３ｂの反対側に設けられた反射面）が設けられている。そして、第１導光部材３１３の反射面３１３ａで反射したレーザ光は第２導光部材３２３の反射面３２３ａで更に反射して前方側に照射されるようになっている。

図１５、図１６に示すように、偏向部４１の回動に伴い、反射面３１３ａでの照射位置（偏向部４１からのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ５のように入射初期位置Ｑ５側から入射終了位置Ｑ６側へと移動するようになっている。そして、このような反射面３１３ａでの照射位置の移動に伴い、第２導光部材３２３の反射面（板面３２３ｂの反対側の反射面）での照射位置（反射面３１３ａからのレーザ光の入射位置）が矢印Ｇ６のように入射初期位置Ｒ５側から入射終了位置Ｒ６側へと移動するようになっている。

さらに、このような反射面（板面３２３ｂの反対側の反射面）での照射位置の移動に伴い、当該反射面（板面３２３ｂの反対側の反射面）の各照射位置で反射して前方側に照射されるレーザ光が横方向に移動し（具体的には、図１６のハッチング領域を横方向に移動し）、図１７のように、上述の仮想平面Ｆ１上において、レーザ光Ｌ３３の走査位置が横方向に移動するようになっている。また、本実施形態では、仮想平面Ｆ１におけるレーザ光Ｌ３３の走査位置の高さが、当該仮想平面Ｆ１における上述のレーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ３１，Ｌ３２の走査位置の高さと異なる高さとなっており、偏向部４１が前記「第３の後方側特定回動範囲」にあるときには、レーザ光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ３１，Ｌ３２によって検出できない高さについて検出が可能となっている。

（第３実施形態の主な効果）
本実施形態に係るレーザレーダ装置３００は、偏向部４１が、上述の「第１回動範囲」及び「第２回動範囲」とは異なる第３回動範囲（所定回動範囲）にあるときに偏向部４１にて偏向されたレーザ光を上方に導く第１導光部材３１１、３１２、３１３と、第１導光部材３１１、３１２、３１３によって導かれたレーザ光を空間に向けて偏向させる第２導光部材３２１、３２２、３２３とが設けられており、偏向部４１が第３回動範囲（所定回動範囲）にあるときに第２導光部材３２１、３２２、３２３から空間に投射されるレーザ光の走査エリアが、「第１回動範囲」のときの偏向部４１からのレーザ光の走査エリアの上方又は下方、及び「第２回動範囲」のときの偏向部材８０からのレーザ光の走査エリアの上方又は下方となるように、第２導光部材３２１、３２２、３２３の偏向方向が設定されている。このようにすると、「第１回動範囲」及び「第２回動範囲」のときの走査エリアの上方又は下方を走査できるようになるため、上下方向の分解能をより高めることができ、ひいては検出の精度を効果的に向上することができる。

また、本実施形態では、偏向部４１が第１回動範囲にあるときの当該偏向部４１からのレーザ光の照射側を前方側とし、且つ中心軸４２ａの方向を上下方向としたとき、第１導光部材３１１、３１２、３１３が、偏向部材８０よりも後方側に配置されると共に、偏向部４１の上端部よりも上方位置にレーザ光を導いている。そして、偏向部４１が第３回動範囲（所定回動範囲）内で回動する際に、第２導光部材３２１、３２２、３２３からのレーザ光が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされている。このようにすると、偏向部４１の上方領域を有効に利用して偏向部材８０よりも後方側に照射されるレーザ光を前方側に照射することができるようになる。従って、偏向部材８０や偏向部４１の設置スペースをそれほど犠牲にすることなく、前方側の検出エリアにおいて上下方向の分解能を高めやすくなる。

また、本実施形態では、「第１導光部材」として、偏向部４１の一方の側方に配置される第１導光部材３１１（一方側第１導光部材）と、偏向部４１の他方の側方に配置される第１導光部材３１３（他方側第１導光部材）と、偏向部４１の後方に配置される第１導光部材３１２（後方側第１導光部材）とが設けられている。また、「第２導光部材」として、第１導光部材３１１（一方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２１（一方側第２導光部材）と、第１導光部材３１３（他方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２３（他方側第２導光部材）と、第１導光部材３１２（後方側第１導光部材）からのレーザ光を前方側に偏向する第２導光部材３２２（後方側第２導光部材）とが設けられている。このようにすると、偏向部４１の両側方に照射されるレーザ光をいずれも前方側の検出に利用することができ、更に偏向部４１の後方に照射されるレーザ光についても前方側の検出に利用することができるようになるため、前方側の検出エリアにおいて上下方向の分解能を一層高めやすくなる。

また、本実施形態では、第１導光部材３１１、３１２、３１３及び第２導光部材３２１、３２２、３２３がいずれもミラーによって構成されているため、上下方向の分解能を高めうる構成を簡易に実現できる。

［第４実施形態]
次に第４実施形態について説明する。
図１８は、第４実施形態のレーザレーダ装置を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。図１９は、図１８のレーザレーダ装置における所定回動範囲（第３回動範囲）のときのレーザ光の走査エリアを概念的に説明する説明図である。図２０は、第４実施形態のレーザレーダ装置において第２導光部材を省略した状態を上方から見た様子を概略的に示す説明図である。図２１は、第４実施形態のレーザレーダ装置を用いたときの前方側の仮想平面における各走査位置を説明する説明図である。なお、図１８では、第１回動範囲及び第２回動範囲のときのレーザ光の照射の様子を概念的に示しており、図１９では、第３回動範囲のときのレーザ光の照射の様子を概念的に示している。

本実施形態に係るレーザレーダ装置４００は、第２実施形態に係るレーザレーダ装置２００の特徴を全て含み、さらに、このレーザレーダ装置２００に第１導光部材４１１ａ、４１１ｂ、４１２、４１３ａ、４１３ｂ及び第２導光部材４２１ａ、４２１ｂ、４２２、４２３ａ、４２３ｂを加えた構成となっている。

本実施形態における「第１回動範囲」は、第２実施形態と同様であり、偏向部４１から投射されるレーザ光が第１偏向部材８１ａの境界Ｐ６の位置に向かうときの偏向部４１の回動位置と、偏向部４１から投射されるレーザ光が第２回動部材８２ａの境界Ｐ７に向かうときの偏向部４１の回動位置との間の回動範囲であり、偏向部４１がこの「第１回動範囲」を回動するときには、偏向部４１から空間に向けて直接レーザ光（図６のＬ３と同様）が水平投射され、回動に伴い走査方向が水平方向に変化するようになっている。また、第１偏向部材８１ａ、８１ｂは、前記第１回動範囲において偏向部４１から空間に直接投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリア対し、一方の側方に配置されており、第２偏向部材８２ａ、８２ｂは、他方の側方に配置されている。

また、本実施形態の「第２回動範囲」も第２実施形態と同様であり、レーザ光Ｌ１が第１偏向部材８１ａ、８１ｂ又は第２偏向部材８２ａ、８２ｂに入射する回動範囲が「第２回動範囲」に相当している。具体的には、第１偏向部材８１ａから投射されるレーザ光Ｌ６の走査エリアが、第１回動範囲において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアの上方となるように第１偏向部材８１ａの偏向方向が設定され、第１偏向部材８１ｂから投射されるレーザ光Ｌ７の走査エリアが、偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリア及び第１偏向部材８１ａから投射されるレーザ光Ｌ７の走査エリアの上方となるように偏向方向が設定されている（図２１参照）。また、第２偏向部材８２ａから投射されるレーザ光Ｌ８の走査エリアは、第１回動範囲において偏向部４１から投射されるレーザ光Ｌ３の走査エリアの下方及び第１偏向部材８１ａ、８１ｂからのレーザ光Ｌ６，Ｌ７の走査エリアの下方となるように偏向方向が設定されており、第２偏向部材８２ｂから投射されるレーザ光Ｌ９の走査エリアは、レーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８の走査エリアの下方となるように偏向方向が設定されている（図２１参照）。

また、本実施形態でも、偏向部４１が第１回動範囲にあるときの当該偏向部４１からのレーザ光の照射側を前方側とし、且つ中心軸４２ａの方向を上下方向としている。具体的には、第１回動範囲における中心の回動位置において偏向部４１からレーザ光が照射される方向と平行な方向を前後方向としており、仮想平面Ｆ１は、位置Ｐ１から所定距離離れた位置における前後方向と直交する平面とされている。

本実施形態に係るレーザレーダ装置４００は、図２０に示すように、偏向部４１が第１回動範囲及び第２回動範囲とは異なる所定回動範囲（第３回動範囲）にあるときに、偏向部４１にて偏向されたレーザ光を上方導く第１導光部材４１１ａ、４１１ｂ、４１２、４１３ａ、４１３ｂと、第１導光部材４１１ａ、４１１ｂ、４１２、４１３ａ、４１３ｂによって上方に導かれたレーザ光を空間に向けて偏向させる第２導光部材４２１ａ、４２１ｂ、４２２、４２３ａ、４２３ｂとが設けられている。

そして、偏向部４１が前記所定回動範囲（第３回動範囲）にあるときに第２導光部材４２１ａ、４２１ｂ、４２２、４２３ａ、４２３ｂから空間に投射されるレーザ光の走査エリア（レーザ光Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ４３，Ｌ４４，Ｌ４５による走査エリア）が、第１回動範囲のときの偏向部４１からのレーザ光Ｌ３の走査エリアの上方又は下方、及び偏向部４１が第２回動範囲にあるときの偏向部材８０からのレーザ光Ｌ６，Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９の走査エリアの上方又は下方となるように、第２導光部材４２１ａ、４２１ｂ、４２２、４２３ａ、４２３ｂの偏向方向が設定されている（図２１参照）

本実施形態では、図２０に示す複数の第１導光部材４１１ａ、４１１ｂが「一方側第１導光部材」の一例に相当しており、第１導光部材４１１ａは偏向部４１からのレーザ光を反射させて当該第１導光部材４１１ａの真上に位置する第２導光部材４２１ａに導き、第２導光部材４１１ｂは、偏向部４１からのレーザ光を反射させて当該第１導光部材４１１ｂの真上に位置する第２導光部材４２１ｂに導いている。これら複数の第２導光部材４２１ａ、４２１ｂは、「一方側第２導光部材」の一例に相当しており、第１導光部材４１１ａ、４１１ｂによって導かれたレーザ光を前方側に反射させている。

そして、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材４１１ａに入射し、当該レーザ光の照射位置が第１導光部材４１１ａ上で移動するときには（即ち、第１導光部材４１１ａに沿ってレーザ光が走査されるときには）、第１導光部材４１１ａによって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材４２１ａに沿って走査され、この第２導光部材４２１ａにて反射されるレーザ光Ｌ４１が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされる（図１９参照）。そして、図２１に示すように、少なくとも前記仮想平面Ｆ１においてレーザ光Ｌ４１による走査位置がレーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９による走査位置と異なる高さとなるようにレーザ光Ｌ４１による走査がなされる。

また、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材４１１ｂに入射し、当該レーザ光の照射位置が第１導光部材４１１ｂ上で移動するときには（即ち、第１導光部材４１１ｂに沿ってレーザ光が走査されるとき）、第１導光部材４１１ｂによって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材４２１ｂに沿って走査され、この第２導光部材４２１ｂにて反射されるレーザ光Ｌ４２が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされる（図１９参照）。そして、図２１に示すように、少なくとも前記仮想平面Ｆ１においてレーザ光Ｌ４２による走査位置が前記レーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ４１による走査位置と異なる高さとなるようにレーザ光Ｌ４２による走査がなされる。

また、本実施形態では、第３実施形態と同様の後方側第１導光部材（第１導光部材４１２）と、第３実施形態と同様の後方側第２導光部材（第２導光部材４２２）とが設けられている（図１９、図２０参照）。そして、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材４１２に入射し、当該レーザ光の照射位置が第１導光部材４１２上で移動するときには（即ち、第１導光部材４１２に沿ってレーザ光が走査されるときには）、第１導光部材４１２によって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材４２２に沿って走査され、この第２導光部材４２２にて反射されるレーザ光Ｌ４３が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされる。そして、図２１に示すように、少なくとも前記仮想平面Ｆ１においてレーザ光Ｌ４３による走査位置がレーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ４１、Ｌ４２による走査位置と異なる高さとなるようにレーザ光Ｌ４３による走査がなされる。

また、本実施形態では、図２０に示す複数の第１導光部材４１３ａ、４１３ｂが「他方側第１導光部材」の一例に相当しており、第１導光部材４１３ａは偏向部４１からのレーザ光を反射させて当該第１導光部材４１３ａの真上に位置する第２導光部材４２３ａに導き、第２導光部材４１３ｂは、偏向部４１からのレーザ光を反射させて当該第１導光部材４１３ａの真上に位置する第２導光部材４２３ｂに導いている。これら複数の第２導光部材４２３ａ、４２３ｂは、「他方側第２導光部材」の一例に相当しており、第１導光部材４１３ａ、４１３ｂによって導かれたレーザ光を前方側に反射させている。

そして、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材４１３ａに入射し、当該レーザ光の照射位置が第１導光部材４１３ａ上で移動するときには（即ち、第１導光部材４１３ａに沿ってレーザ光が走査されるとき）、第１導光部材４１３ａによって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材４２３ａに沿って走査され、この第２導光部材４２３ａにて反射されるレーザ光Ｌ４４が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされる。そして、図２１に示すように、少なくとも前記仮想平面Ｆ１においてレーザ光Ｌ４４による走査位置がレーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３による走査位置と異なる高さとなるようにレーザ光Ｌ４４による走査がなされる。

また、偏向部４１からのレーザ光が第１導光部材４１３ｂに入射し、当該レーザ光の照射位置が第１導光部材４１３ｂ上で移動するときには（即ち、第１導光部材４１３ｂに沿ってレーザ光が走査されるとき）、第１導光部材４１３ｂによって上方側に案内されたレーザ光が第２導光部材４２３ｂに沿って走査され、この第２導光部材４２３ｂにて反射されるレーザ光Ｌ４５が偏向部４１の上方領域を移動するように走査がなされるようになっている。そして、図２１に示すように、少なくとも前記仮想平面Ｆ１においてレーザ光Ｌ４５による走査位置がレーザ光Ｌ３、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８、Ｌ９、Ｌ４１、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４による走査位置と異なる高さとなるようにレーザ光Ｌ４５による走査がなされる。

［第５実施形態]
次に第５実施形態について説明する。
図２２は、第５実施形態のレーザレーダ装置を概略的に例示する説明図であり、偏向部材を取り外した状態を示すものである。図２３は、図２２のレーザレーダ装置において偏向部材を取り付けた状態を示す説明図である。図２４は、偏向部材の取付機構を説明する説明図であり、（ａ）は、偏向部材が装置本体から取り外された状態を示す図であり、（ｂ）は偏向部材が装置本体に固定された状態を示す説明図である。図２５は、センサによる検出の様子を説明する説明図であり、（ａ）は、偏向部材が装置本体から取り外された状態を示す図であり、（ｂ）は偏向部材が装置本体に固定された状態を示す説明図である。なお、図２４では、ケース３については、嵌合部５２１のやや上を水平方向に切断した構成を部分的に示しており、図２５では、ケース３については、嵌合部５２１の中心部付近を縦方向に切断した構成を概略的に示している。

本実施形態に係るレーザレーダ装置５００は、第１実施形態の特徴を全て含み、さらに、偏向部材８０が、回動偏向機構４０を備えた装置本体５０２に対して着脱可能とされているという特徴を付加している。従って、偏向部材８０の着脱構成以外は第１実施形態のレーザレーダ装置１と同一であり、これら同一の部分については第１実施形態と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、図２２では、第１実施形態に係るレーザレーダ装置１で用いられるケース３と異なった形状のケース３を概念的に示しているが、ケース３は第１実施形態と同一形状であってもよい。

図２２、図２３に示すように、本実施形態では、ミラーとして構成される偏向部材８０と金属板材などによって構成された固定部５１１とが一体化（例えば、ねじ等の固定部材による固定、接着媒体等による接着、一体部品として形成等の方法で一体化）されてなる偏向部材ユニット５１０がレーザレーダ装置５００の装置本体５０２に着脱可能に取り付けられている。装置本体５０２は、レーザレーダ装置５００から偏向部材ユニット５１０を除いた部分であり、具体的には、ケース３の外壁部に偏向部材ユニット５１０が取り付けられるようになっている。なお、レーザレーザ装置５００のケース３内には、図１で示すケース３内の各部品（偏向部材８０を除く部品）が第１実施形態と同様に設けられている。

偏向部材ユニット５１０は、板状の固定部５１１がケース３の外壁に沿って固定されるようになっている。図２２等に示す例では、ケース３の外壁の所定位置において固定部５１１と嵌合する嵌合部５２１が形成されており、図２４（ａ）（ｂ）、図２５（ａ）（ｂ）に示すように、嵌合部５２１に対して固定部５１１が上方から挿し込まれることで固定部５１１と嵌合部５２１とが嵌合し、この嵌合状態で、固定部５１１がねじ等からなる締結部材によってケース３に固定されるようになっている。また、この締結部材５３１を取り外し、固定部５１１と嵌合部５２１の嵌合状態を解除することで（即ち、固定部５１１を嵌合部５２１から抜き出すことで）、偏向部材ユニット５１０をケース３から取り外すことができるようになっている。

また、本実施形態では、図２５に示すように、偏向部材ユニット５１０の取り付け位置付近において、偏向部材５１０の取り付けを検出するセンサ５４１が設けられている。このセンサ５４１は、例えばフォトインタラプタなどによって構成されており、図２５（ａ）のように偏向部材ユニット５１０が非装着状態のときには非検出信号を出力し、図２５（ｂ）のように偏向部材ユニット５１０が装置本体５０２に装着されたときには、この偏向部材ユニット５１０の一部を検出して検出信号を出力するようになっている。なお、図２５の例では、固定部５１１（偏向部材に連結された部材）の下端部が所定位置（フォトインタラプタによって検出される位置）に存在するか否かをセンサ５４１によって検出しているが、偏向部材ユニット５１０の別位置（例えば偏向部材８０の所定位置等）を検出するようにしてもよい。

なお、図２２、図２３では、片方の偏向部材（偏向部材８１）の偏向部材ユニットのみを示しているが、もう片方の偏向部材（偏向部材８２）の偏向部材ユニットについても同様の構成をなしており、ケース３に設けられた嵌合部（嵌合部５２１と同様の嵌合部：図示略）に同様に着脱可能とされている。

次に、本実施形態に係るレーザレーダ装置５００での検出処理を説明する。本実施形態では、センサ５４１からの信号が制御回路７０（図１）に入力されるようになっており、この信号の種類に応じて検出モードが切り替えられている。具体的には、センサ５４１から非検出信号が出力されているとき（即ち、センサ５４１が偏向部材８０の装着を検出しないとき）には、検出モードを「二次元検出モード」に設定しており、このように二次元検出モードに設定されたときには、中心軸４２ａと直交する所定平面（位置Ｐ１を通り且つ中心軸４２ａと直交する平面：図１参照）を検出領域として検出物体の検出処理を行うようになっている。なお、このような水平方向の検出処理は公知であるので詳細な説明は省略する。

また、センサ５４１から検出信号が出力されているとき（即ち、センサ５４１によって偏向部材８０の装着が検出されたとき）には、検出モードを「三次元検出モード」に設定しており、このように三次元検出モードに検出されたときには、前記「所定平面」の上方領域及び下方領域の少なくともいずれかを検出領域として含めて検出物体の検出処理を行っている。具体的には、偏向部４１が上述の「第２回動範囲」にあるときには、走査方向が第１実施形態で示したレーザ光Ｌ４，Ｌ５（図３等参照）のようになり、このときの走査エリアは、第１実施形態で示した走査エリアＡＲ２、ＡＲ３（図４）のようになるため、このような走査方向、走査エリアに基づいて各回動位置における照射方向、距離が算出されることとなる。なお、本実施形態では、制御回路７０が「モード切替手段」「検出処理手段」の一例に相当する。

（第５実施形態の主な効果）
本実施形態では、回動偏向機構４０を備えた装置本体５０２に対して偏向部材８０が着脱可能とされている。このようにすると、偏向部材８０を用いた検出と、偏向部材８０を用いない検出を使い分けることができ、ユーザの利便性を効果的に高めることができる。

また、本実施形態では、二次元検出モードと三次元検出モードとを切り替える「モード切替手段」と、この「モード切替手段」によって二次元検出モードに設定されたときに、中心軸４２ａと直交する所定平面を検出領域として検出物体の検出処理を行い、「三次元検出モード」に設定されたときに、所定平面の上方領域及び下方領域の少なくともいずれかを検出領域として含めて検出物体の検出処理を行う「検出処理手段」とが設けられている。このようにすると、必要に応じて二次元的な検出処理と三次元的な検出処理とを使い分けることができ、ユーザの利便性を格段に高めることができる。

また、本実施形態では、装置本体５０２への偏向部材８０の装着を検出するセンサ５４１（検出手段）が設けられており、「モード切替手段」は、センサ５４１によって偏向部材８０の装着が検出されたときに三次元検出モードに切り替え、偏向部材８０の装着が検出されないときに二次元検出モードに切り替えている。このようにすると、偏向部材８０の装着時には自動的に三次元検出モードに設定することができるため、偏向部材８０を用いた三次元的な検出処理をスムーズに行うことができると共に、偏向部材８０が装着されたときに誤って二次元検出モードに設定される事態を回避できる。一方、偏向部材８０の非装着時には自動的に二次元検出モードに設定することができるため、偏向部材８０を用いない場合に適切なモードにスムーズに移行できると共に、偏向部材８０が装着されないときに誤って三次元検出モードが行われる事態を回避できる。

また、本実施形態では、偏向部材８０又は偏向部材８０に連結された部材が所定位置に存在するか否かを検出するフォトインタラプタによってセンサ５４１（検出手段）が構成されている。このようにすると、偏向部材８０が装着されているか否かを簡易な構成で正確に検出できるようになる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、反射光Ｌ２が偏向部によって偏向される向き（具体的には偏向部４１の上方）にフォトダイオード２０が設けられた構成を例示したが、偏向部４１からの反射光Ｌ２がフォトダイオード２０に向かう構成であればこれに限定されない。例えば、フォトダイオード２０を図１とは異なる位置に配置し、偏向部４１にて偏向された反射光Ｌ２をミラー等によって更に反射させてフォトダイオード２０に入射させるようにしてもよい。

上記実施形態では、偏向部材８０としてミラーを例示したがハーフミラーやプリズムなどを用いてもよい。

上記実施形態では、走査エリアＡＲ１の両サイドに偏向部材８０を配置した構成を例示したが走査エリアＡＲ１の一方側の側方のみに偏向部材を配置してもよい。

上記実施形態では、２つ又は４つの偏向部材が設けられた例を示したが、偏向部材は１つのみであってもよく、３又は５以上であってもよい。

第１導光部材が偏向部４１の上方側にレーザ光を導く構成を例示したが、第１導光部材が偏向部４１の下方側にレーザ光を導くようにしてもよい。この場合、各第１導光部材に対応する第２導光部材を偏向部４１の下端部よりも下方位置に配置し、この第２導光部材によってレーザ光を前方側に導くようにすればよい。

第４実施形態では、一方側第１導光部材を２つ設け、これらに対応するように一方側第２導光部材を２つ設けた例を示したが、一方側第１導光部材及び一方側第２導光部材をそれぞれ３以上設けるようにしてもよい。また、他方側第１導光部材を２つ設け、これらに対応するように他方側第２導光部材を２つ設けた例を示したが、他方側第１導光部材及び他方側第２導光部材をそれぞれ３以上設けるようにしてもよい。また、第３、第４実施形態では、後方側第１導光部材及び後方側第２導光部材を１つずつ設けたが、これらを複数ずつ（例えば２つずつ）設けるようにしてもよい。

第５実施形態では、偏向部材ユニット５１０を装置本体５０２に着脱可能に取り付ける一例を示したが、着脱可能な取付例はこれに限られない。例えば、嵌合部５２１を設けずに、固定部５１１或いは偏向部材８０をねじ等の締結部座によって直接ケース３に固定するようにしてもよい。

第５実施形態では、第１実施形態に係るレーザレーサ装置の構成において偏向部材８０を着脱可能とした例を示したが、第３、第４実施形態に係るレーザレーダ装置において、偏向部材８０と第１導光部材とを着脱可能としてもよい。

１，３００，４００，５００…レーザレーダ装置
１０…レーザダイオード（レーザ光発生手段）
２０…フォトダイオード（光検出手段）
４０…回動偏向機構（回動偏向手段）
４１…偏向部（偏向手段）
４２ａ…中心軸
５０…モータ（駆動手段）
７０…制御回路（距離測定手段、警報手段、モード切替手段、検出処理手段）
８０…偏向部材
８１…第１偏向部材
８２…第２偏向部材
３１１，４１１ａ，４１１ｂ…第１導光部材（一方側第１導光部材）
３１２，４１２…第１導光部材（後方側第１導光部材）
３１３，４１３ａ，４１３ｂ…第１導光部材（他方側第１導光部材）
３２１，４２１ａ，４２１ｂ…第２導光部材（一方側第２導光部材）
３２２，４２２…第２導光部材（後方側第２導光部材）
３２３，４２３ａ，４２３ｂ…第２導光部材（後方側第２導光部材）
５０２…装置本体
５４１…センサ（フォトインタラプタ、検出手段）

Claims (15)

1. レーザ光を発生するレーザ光発生手段と、
   前記レーザ光発生手段から前記レーザ光が発生したときに、前記レーザ光が検出物体にて反射した反射光を検出する光検出手段と、
   所定の中心軸を中心として回動可能に構成された偏向手段を備えるとともに、当該偏向手段により前記レーザ光を空間に向けて偏向させ、且つ前記反射光を前記光検出手段に向けて偏向する回動偏向手段と、
   前記回動偏向手段を駆動する駆動手段と、
   を備えたレーザレーダ装置であって、
   前記偏向手段によって前記空間に向けて投射された前記レーザ光を偏向させる偏向部材を備え、
   前記偏向手段が第１回動範囲にあるときに、前記レーザ光が前記偏向部材によって偏向されずに前記空間に投射され、
   前記偏向手段が第２回動範囲にあるときに、前記レーザ光が前記偏向部材によって偏向される構成をなしており、
   前記第２回動範囲において前記偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲における前記偏向手段からの前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、前記偏向部材の偏向方向が設定されていることを特徴とするレーザレーダ装置。
2. 前記偏向部材は、複数設けられ、
   複数の前記偏向部材は、前記レーザ光が各偏向部材から投射される各走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方の少なくともいずれかとなるように、前記各偏向部材の偏向方向が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のレーザレーダ装置。
3. 複数の前記偏向部材は、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリア対し、一方の側方に配置される１又は複数の第１偏向部材と、他方の側方に配置される１又は複数の第２偏向部材と、を有していることを特徴とする請求項２に記載のレーザレーダ装置。
4. 前記第１偏向部材は、当該第１偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方のうちの一方となるように偏向方向が設定されており、
   前記第２偏向部材は、当該第２偏向部材から投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲において前記偏向手段から投射される前記レーザ光の走査エリアの上方及び下方のうちの前記一方とは反対側となるように偏向方向が設定されていることを特徴とする請求項３に記載のレーザレーダ装置。
5. 前記偏向部材はミラーであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
6. 前記中心軸と直交する平面方向を水平方向としたとき、
   前記偏向手段が前記第１回動範囲を回動するときの前記レーザ光の走査方向が水平方向であり、
   前記偏向手段が前記第２回動範囲を回動するときの、前記偏向部材からの前記レーザ光の投射方向が、前記水平方向に対して所定角度傾斜した方向であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
7. 前記レーザ光発生手段での前記レーザ光の発生から前記光検出手段にて前記反射光を検出するまでの時間に基づいて前記検出物体までの距離を測定する距離測定手段と、
   前記距離測定手段によって測定された前記距離に基づいて警報を発する警報手段と、
   を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
8. 前記偏向手段が前記第１回動範囲及び前記第２回動範囲とは異なる所定回動範囲にあるときに、前記偏向手段にて偏向された前記レーザ光を上方又は下方に導く第１導光部材と、
   前記第１導光部材によって導かれた前記レーザ光を前記空間に向けて偏向させる第２導光部材と、
   を備え、
   前記偏向手段が前記所定回動範囲にあるときに前記第２導光部材から前記空間に投射される前記レーザ光の走査エリアが、前記第１回動範囲のときの前記偏向手段からの前記レーザ光の走査エリアの上方又は下方、及び前記第２回動範囲のときの前記偏向部材からの前記レーザ光の走査エリアの上方又は下方となるように、前記第２導光部材の偏向方向が設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
9. 前記偏向手段が前記第１回動範囲にあるときの当該偏向手段からの前記レーザ光の照射側を前方側とし、且つ前記中心軸の方向を上下方向としたとき、
   前記第１導光部材は、前記偏向部材よりも後方側に配置されると共に、前記偏向手段の上端部よりも上方位置又は前記偏向手段の下端部よりも下方位置に前記レーザ光を導いており、
   前記偏向手段が前記所定回動範囲内で回動する際に、前記第２導光部材からの前記レーザ光が前記偏向手段の上方領域又は下方領域を移動するように走査がなされることを特徴とする請求項８に記載のレーザレーダ装置。
10. 前記第１導光部材として、前記偏向手段の一方の側方に配置される一方側第１導光部材と、前記偏向手段の他方の側方に配置される他方側第１導光部材と、前記偏向手段の後方に配置される後方側第１導光部材とが設けられ、
    前記第２導光部材として、前記一方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する一方側第２導光部材と、前記他方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する他方側第２導光部材と、前記後方側第１導光部材からの前記レーザ光を前記前方側に偏向する後方側第２導光部材とが設けられていることを特徴とする請求項９に記載のレーザレーダ装置。
11. 前記第１導光部材及び前記第２導光部材がいずれもミラーによって構成されていることを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
12. 前記偏向部材が、前記回動偏向手段を備えた装置本体に対して着脱可能とされていることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
13. 二次元検出モードと三次元検出モードとを切り替えるモード切替手段と、
    前記モード切替手段によって前記二次元検出モードに設定されたときに、前記中心軸と直交する所定平面を検出領域として前記検出物体の検出処理を行い、前記三次元検出モードに設定されたときに、前記所定平面の上方領域及び下方領域の少なくともいずれかを検出領域として含めて前記検出物体の検出処理を行う検出処理手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項１２に記載のレーザレーダ装置。
14. 前記装置本体への前記偏向部材の装着を検出する検出手段を備え、
    前記モード切替手段は、前記検出手段によって前記偏向部材の装着が検出されたときに前記三次元検出モードに切り替え、前記偏向部材の装着が検出されないときに前記二次元検出モードに切り替えることを特徴とする請求項１３に記載のレーザレーダ装置。
15. 前記検出手段は、前記偏向部材又は前記偏向部材に連結された部材が所定位置に存在するか否かを検出するフォトインタラプタからなることを特徴とする請求項１４に記載のレーザレーダ装置。

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