[發明專利]光束照射裝置

無效

• 申請號: 201010129577.4
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101846742A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 前納良昭;山口光隆
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社;三洋光學設計株式會社
• 主分類號: G01S7/48
• 分類號: G01S7/48;G01S17/06;G02B26/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉建

技術領域

本發明涉及向目標區域照射激光的光束照射裝置，特別是適用于搭載在所謂的激光雷達上的光束照射裝置，該激光雷達以向目標區域照射激光時的反射光為基準來檢測目標區域內有無障礙物或到障礙物的距離。

背景技術

近年來，為了提高行駛時的安全性，向行駛方向前方照射激光并根據該反射光的狀態來檢測目標區域內有無障礙物或到障礙物的距離的激光雷達被搭載于家用小汽車等上。一般地，激光雷達使激光在目標區域內掃描并根據各掃描位置有無反射光來檢測各掃描位置有無障礙物，進而以各掃描位置處從激光的照射時刻到反射光的受光時刻為止的所需時間為基準來檢測障礙物到該掃描位置的距離。

為了提高激光雷達的檢測精度，需要使激光在目標區域內適當地掃描，另外需要適當地檢測激光的各掃描位置。作為用于使激光在目標區域內進行掃描的結構，能夠利用雙軸驅動反射鏡的結構(專利文獻1)。在該掃描機構中，使激光從水平方向傾斜入射到反射鏡。通過在水平方向和鉛直方向上雙軸驅動反射鏡，從而激光掃描目標區域。

在掃描機構中，由于目標區域中的激光的掃描位置與反射鏡的轉動位置一一對應，故激光的掃描位置能通過檢測反射鏡的轉動位置來檢測。

在此，反射鏡的轉動位置能通過檢測隨著反射鏡轉動的其他反射鏡(伺服用反射鏡)的轉動位置而檢測。即，使伺服光入射到伺服用反射鏡，利用光檢測器(PSD：Position?Sensing?Device)接受其反射光。于是，隨著反射鏡的轉動，伺服光掃描光檢測器。通過以從光檢測器輸出的信號為基礎來檢測光檢測器上的伺服光的入射位置，從而能檢測反射鏡的轉動位置且能檢測目標區域內的激光的掃描位置。

【專利文獻1】日本特開2009-14698號公報

反射鏡轉動時從上述光檢測器輸出的信號是連續變化的。通常，該信號的變動幅度與其峰值相比變得格外小。但是，在以來自光檢測器的信號為基礎進行伺服光的位置檢測的情況下，一般采樣該信號后的采樣值(峰值)被進行A/D(Analog?Digital)變換，由此輸出的數字信號被進行運算處理。因此，A/D變換時不能有效利用A/D變換電路的分辨率，結果產生不能生成精度高的位置檢測信號的問題。

發明內容

本發明是為了解決相關問題而進行的，其目的在于提供一種通過提高位置檢測信號的精度而能提高與目標區域相對的激光的掃描精度的光束照射裝置。

本發明相關的光束照射裝置具備：光源，其出射激光；傳動裝置(actuator)，其使所述激光在目標區域掃描；伺服光學系統，其發出伺服光并且隨著所述傳動裝置的驅動使所述伺服光的行進方向變化；光檢測器，其接受所述伺服光，輸出與受光位置相應的檢測信號；信號處理部，其基于所述檢測信號生成位置檢測信號；和控制部，其基于所述位置檢測信號控制所述激光光源和所述傳動裝置。在此，所述信號處理部具有：差分取得部，其取得在連續的兩個采樣時刻采樣所述檢測信號后的兩個采樣值的差分；第一A/D變換部，其將所述差分變換為數字信號；和第一運算部，其基于在所述第一A/D變換部被變換為數字信號后的所述差分，對所述位置檢測信號進行運算。

根據本發明相關的光束照射裝置，由于比采樣值格外小的差分值在第一A/D變換部進行A/D變換，故在A/D變換時能有效利用A/D變換電路的分辨率。因此，能提高位置檢測信號的精度且能提高與所述目標區域相對的所述激光的掃描精度。

在本發明相關的光束照射裝置中，所述信號處理部能由以下部件構成：第二A/D變換部，其將在規定的采樣時刻采樣所述檢測信號后的采樣值變換為數字信號；第二運算部，其基于在所述第二A/D變換部被變換為數字信號后的所述采樣值，對所述位置檢測信號進行運算；和選擇部，其將由所述第一運算部和所述第二運算部中的其中一方運算后的所述位置檢測信號提供給所述控制部。此時，在所述激光正在掃描所述目標區域時，所述選擇部能構成為將由所述第一運算部運算后的所述位置檢測信號提供給所述控制部。

由此，由于在激光掃描了目標區域的情況下能利用由第一運算部運算后的位置檢測信號，故能良好地控制與目標區域相對的掃描動作。另外，由于能將利用的位置檢測信號從第一運算部的信號適當地切換為第二運算部的信號，故例如即使在利用第一運算部的位置檢測信號而產生障礙的情況下，通過利用第二運算部的位置檢測信號也能穩定地進行與目標區域相對的所述激光的掃描。