[发明专利]光束照射装置

说明书

技术领域

本发明涉及向目标区域照射激光的光束照射装置，特别是适用于搭载在所谓的激光雷达上的光束照射装置，该激光雷达以向目标区域照射激光时的反射光为基准来检测目标区域内有无障碍物或到障碍物的距离。

背景技术

近年来，为了提高行驶时的安全性，向行驶方向前方照射激光并根据该反射光的状态来检测目标区域内有无障碍物或到障碍物的距离的激光雷达被搭载于家用小汽车等上。一般地，激光雷达使激光在目标区域内扫描并根据各扫描位置有无反射光来检测各扫描位置有无障碍物，进而以各扫描位置处从激光的照射时刻到反射光的受光时刻为止的所需时间为基准来检测障碍物到该扫描位置的距离。

为了提高激光雷达的检测精度，需要使激光在目标区域内适当地扫描，另外需要适当地检测激光的各扫描位置。作为用于使激光在目标区域内进行扫描的结构，能够利用双轴驱动反射镜的结构(专利文献1)。在该扫描机构中，使激光从水平方向倾斜入射到反射镜。通过在水平方向和铅直方向上双轴驱动反射镜，从而激光扫描目标区域。

在扫描机构中，由于目标区域中的激光的扫描位置与反射镜的转动位置一一对应，故激光的扫描位置能通过检测反射镜的转动位置来检测。

在此，反射镜的转动位置能通过检测随着反射镜转动的其他反射镜(伺服用反射镜)的转动位置而检测。即，使伺服光入射到伺服用反射镜，利用光检测器(PSD：Position Sensing Device)接受其反射光。于是，随着反射镜的转动，伺服光扫描光检测器。通过以从光检测器输出的信号为基础来检测光检测器上的伺服光的入射位置，从而能检测反射镜的转动位置且能检测目标区域内的激光的扫描位置。

【专利文献1】日本特开2009-14698号公报

反射镜转动时从上述光检测器输出的信号是连续变化的。通常，该信号的变动幅度与其峰值相比变得格外小。但是，在以来自光检测器的信号为基础进行伺服光的位置检测的情况下，一般采样该信号后的采样值(峰值)被进行A/D(Analog Digital)变换，由此输出的数字信号被进行运算处理。因此，A/D变换时不能有效利用A/D变换电路的分辨率，结果产生不能生成精度高的位置检测信号的问题。

发明内容

本发明是为了解决相关问题而进行的，其目的在于提供一种通过提高位置检测信号的精度而能提高与目标区域相对的激光的扫描精度的光束照射装置。

本发明相关的光束照射装置具备：光源，其出射激光；传动装置(actuator)，其使所述激光在目标区域扫描；伺服光学系统，其发出伺服光并且随着所述传动装置的驱动使所述伺服光的行进方向变化；光检测器，其接受所述伺服光，输出与受光位置相应的检测信号；信号处理部，其基于所述检测信号生成位置检测信号；和控制部，其基于所述位置检测信号控制所述激光光源和所述传动装置。在此，所述信号处理部具有：差分取得部，其取得在连续的两个采样时刻采样所述检测信号后的两个采样值的差分；第一A/D变换部，其将所述差分变换为数字信号；和第一运算部，其基于在所述第一A/D变换部被变换为数字信号后的所述差分，对所述位置检测信号进行运算。

根据本发明相关的光束照射装置，由于比采样值格外小的差分值在第一A/D变换部进行A/D变换，故在A/D变换时能有效利用A/D变换电路的分辨率。因此，能提高位置检测信号的精度且能提高与所述目标区域相对的所述激光的扫描精度。

在本发明相关的光束照射装置中，所述信号处理部能由以下部件构成：第二A/D变换部，其将在规定的采样时刻采样所述检测信号后的采样值变换为数字信号；第二运算部，其基于在所述第二A/D变换部被变换为数字信号后的所述采样值，对所述位置检测信号进行运算；和选择部，其将由所述第一运算部和所述第二运算部中的其中一方运算后的所述位置检测信号提供给所述控制部。此时，在所述激光正在扫描所述目标区域时，所述选择部能构成为将由所述第一运算部运算后的所述位置检测信号提供给所述控制部。

由此，由于在激光扫描了目标区域的情况下能利用由第一运算部运算后的位置检测信号，故能良好地控制与目标区域相对的扫描动作。另外，由于能将利用的位置检测信号从第一运算部的信号适当地切换为第二运算部的信号，故例如即使在利用第一运算部的位置检测信号而产生障碍的情况下，通过利用第二运算部的位置检测信号也能稳定地进行与目标区域相对的所述激光的扫描。