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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023162680
(43)【公開日】2023-11-09
(54)【発明の名称】検知装置、および、検知方法
(51)【国際特許分類】
G01S 7/486 20200101AFI20231101BHJP
G01S 7/484 20060101ALI20231101BHJP
G01N 21/49 20060101ALI20231101BHJP
G02B 26/08 20060101ALI20231101BHJP
【ＦＩ】
G01S7/486
G01S7/484
G01N21/49 C
G02B26/08 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022073195
(22)【出願日】2022-04-27
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】中島 駿
(72)【発明者】
【氏名】蘆田 雄樹
【テーマコード（参考）】
2G059
2H141
5J084
【Ｆターム（参考）】
2G059AA03
2G059AA05
2G059BB08
2G059EE02
2G059FF01
2G059GG03
2G059JJ13
2G059KK01
2H141MA12
2H141MB29
2H141MC06
2H141MD04
2H141ME01
2H141ME18
2H141ME19
2H141ME24
2H141ME25
2H141MF01
5J084AB20
5J084AC02
5J084AD20
5J084BA05
5J084BA20
5J084BA22
5J084BA39
5J084BB04
5J084BB07
5J084BB14
5J084BB20
5J084BB21
5J084BB28
5J084BB40
5J084CA08
5J084CA31
5J084CA70
5J084DA01
5J084DA09
5J084EA40
(57)【要約】
【課題】光を用いて検知を行う検知装置あるいは検知方法において、さらなる高機能化を実現できる技術の提供。
【解決手段】検知装置１００は、走査領域Ａに光を送信する送信部１と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信部２と、を備える。送信部１は、第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光Ｌａを生成する第１測定光生成部１１ａと、第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光Ｌｂを生成する第２測定光生成部１１ｂと、第１測定光Ｌａおよび第２測定光Ｌｂの少なくとも一方を含む光Ｌを誘導して走査領域Ａを走査させる光誘導部１３と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】検知装置１００は、走査領域Ａに光を送信する送信部１と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信部２と、を備える。送信部１は、第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光Ｌａを生成する第１測定光生成部１１ａと、第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光Ｌｂを生成する第２測定光生成部１１ｂと、第１測定光Ｌａおよび第２測定光Ｌｂの少なくとも一方を含む光Ｌを誘導して走査領域Ａを走査させる光誘導部１３と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走査領域に光を送信する送信部と、
前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信部と、
を備え、
前記送信部が、
第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成する第１測定光生成部と、
前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する第２測定光生成部と、
前記第１測定光および前記第２測定光の少なくとも一方を含む光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導部と、
を備える、検知装置。
前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信部と、
を備え、
前記送信部が、
第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成する第１測定光生成部と、
前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する第２測定光生成部と、
前記第１測定光および前記第２測定光の少なくとも一方を含む光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導部と、
を備える、検知装置。
【請求項2】
請求項１に記載の検知装置であって、
前記送信部が、
前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光として、前記集合光を前記光誘導部に入射させる、合流部、
を備え、
前記受信部が、
前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐部と、
分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光の光路上に配置され、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第１測定光に相当する周波数帯を通過させる、第１フィルタと、
分岐された前記複数の集合光のうちの別の一つの集合光の光路上に配置され、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第２測定光に相当する周波数帯を通過させる、第２フィルタと、
前記第１フィルタを通過した光を検出する第１光検出器と、
前記第２フィルタを通過した光を検出する第２光検出器と、
を備える、検知装置。
前記送信部が、
前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光として、前記集合光を前記光誘導部に入射させる、合流部、
を備え、
前記受信部が、
前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐部と、
分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光の光路上に配置され、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第１測定光に相当する周波数帯を通過させる、第１フィルタと、
分岐された前記複数の集合光のうちの別の一つの集合光の光路上に配置され、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第２測定光に相当する周波数帯を通過させる、第２フィルタと、
前記第１フィルタを通過した光を検出する第１光検出器と、
前記第２フィルタを通過した光を検出する第２光検出器と、
を備える、検知装置。
【請求項3】
請求項２に記載の検知装置であって、
前記第１光検出器での検出結果に基づいて、前記第１波長における前記対象物の反射率である第１反射率を特定する第１反射率特定部と、
前記第２光検出器での検出結果に基づいて、前記第２波長における前記対象物の反射率である第２反射率を特定する第２反射率特定部と、
前記第１反射率および前記第２反射率に基づいて、前記対象物の種別を識別する種別識別部と、
を備える、検知装置。
前記第１光検出器での検出結果に基づいて、前記第１波長における前記対象物の反射率である第１反射率を特定する第１反射率特定部と、
前記第２光検出器での検出結果に基づいて、前記第２波長における前記対象物の反射率である第２反射率を特定する第２反射率特定部と、
前記第１反射率および前記第２反射率に基づいて、前記対象物の種別を識別する種別識別部と、
を備える、検知装置。
【請求項4】
請求項３に記載の検知装置であって、
１以上の候補種別の各々について、前記第１波長における該候補種別の反射率と、前記第２波長における該候補種別の反射率と、を記述した反射率データを記憶する記憶部、
を備え、
前記種別識別部が、
前記第１波長および前記第２波長の各々について、前記対象物の反射率と前記候補種別の反射率とを比較して、前記対象物が該候補種別であるか否かを判定する、
検知装置。
１以上の候補種別の各々について、前記第１波長における該候補種別の反射率と、前記第２波長における該候補種別の反射率と、を記述した反射率データを記憶する記憶部、
を備え、
前記種別識別部が、
前記第１波長および前記第２波長の各々について、前記対象物の反射率と前記候補種別の反射率とを比較して、前記対象物が該候補種別であるか否かを判定する、
検知装置。
【請求項5】
請求項１から４のいずれかに記載の検知装置であって、
前記光誘導部が、
複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光の位相を変調して該光を誘導する、空間位相変調素子、
を備える、検知装置。
前記光誘導部が、
複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光の位相を変調して該光を誘導する、空間位相変調素子、
を備える、検知装置。
【請求項6】
走査領域に光を送信する送信工程と、
前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信工程と、
を備え、
前記送信工程が、
第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成するとともに、前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する、測定光生成工程と、
前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光とする合流工程と、
前記集合光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導工程と、
を備え、
前記受信工程が、
前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐工程と、
分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光を、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出するとともに、分岐された複数の集合光のうちの別の一つの集合光を、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出する、光検出工程と、
を備える、検知方法。
前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信工程と、
を備え、
前記送信工程が、
第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成するとともに、前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する、測定光生成工程と、
前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光とする合流工程と、
前記集合光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導工程と、
を備え、
前記受信工程が、
前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐工程と、
分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光を、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出するとともに、分岐された複数の集合光のうちの別の一つの集合光を、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出する、光検出工程と、
を備える、検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光を用いて検知を行う検知装置、および、検知方法に関する。
【背景技術】
【0002】
光を用いた検知技術は様々に存在するが、その一つに、ＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging：光による検知と測距）技術がある（例えば、特許文献１）。ＬｉＤＡＲ技術では、例えば、物体などに向けて光を照射して、物体で反射されて戻ってきた光を検出して、物体までの距離などを特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２１－１８４０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ＬｉＤＡＲ技術は、近年、急速に発展しており、ＬｉＤＡＲ装置の小型化、低コスト化などを目的とした技術開発も進んでいる。その一方で、ＬｉＤＡＲ装置に、物体を検知して該物体までの距離を測定するという基本機能に加えて、これとは別の付加機能をもたせて高機能化できる技術の登場も期待されている。
【0005】
本開示は、光を用いて検知を行う検知装置あるいは検知方法において、さらなる高機能化を実現できる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第１の態様は、検知装置であって、走査領域に光を送信する送信部と、前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信部と、を備え、前記送信部が、第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成する第１測定光生成部と、前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する第２測定光生成部と、前記第１測定光および前記第２測定光の少なくとも一方を含む光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導部と、を備える。
【0007】
第２の態様は、第１の態様に係る検知装置であって、前記送信部が、前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光として、前記集合光を前記光誘導部に入射させる、合流部、を備え、前記受信部が、前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐部と、分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光の光路上に配置され、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第１測定光に相当する周波数帯を通過させる、第１フィルタと、分岐された前記複数の集合光のうちの別の一つの集合光の光路上に配置され、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、前記第２測定光に相当する周波数帯を通過させる、第２フィルタと、前記第１フィルタを通過した光を検出する第１光検出器と、前記第２フィルタを通過した光を検出する第２光検出器と、を備える。
【0008】
第３の態様は、第２の態様に係る検知装置であって、前記第１光検出器での検出結果に基づいて、前記第１波長における前記対象物の反射率である第１反射率を特定する第１反射率特定部と、前記第２光検出器での検出結果に基づいて、前記第２波長における前記対象物の反射率である第２反射率を特定する第２反射率特定部と、前記第１反射率および前記第２反射率に基づいて、前記対象物の種別を識別する種別識別部と、を備える。
【0009】
第４の態様は、第３の態様に係る検知装置であって、１以上の候補種別の各々について、前記第１波長における該候補種別の反射率と、前記第２波長における該候補種別の反射率と、を記述した反射率データを記憶する記憶部、を備え、前記種別識別部が、前記第１波長および前記第２波長の各々について、前記対象物の反射率と前記候補種別の反射率とを比較して、前記対象物が該候補種別であるか否かを判定する。
【0010】
第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に係る検知装置であって、前記光誘導部が、複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光の位相を変調して該光を誘導する、空間位相変調素子、を備える。
【0011】
第６の態様は、検知方法であって、走査領域に光を送信する送信工程と、前記走査領域にある対象物で反射された光を受信する受信工程と、を備え、前記送信工程が、第１波長から連続的に波長が変化する第１測定光を生成するとともに、前記第１波長とは異なる第２波長から連続的に波長が変化する第２測定光を生成する、測定光生成工程と、前記第１測定光および前記第２測定光を合流させて集合光とする合流工程と、前記集合光を誘導して前記走査領域を走査させる光誘導工程と、を備え、前記受信工程が、前記対象物で反射された前記集合光を分岐させる分岐工程と、分岐された複数の集合光のうちの一つの集合光を、前記第１測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出するとともに、分岐された複数の集合光のうちの別の一つの集合光を、前記第２測定光に相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出する、光検出工程と、を備える。
【発明の効果】
【0012】
第１の態様によると、送信部が、それぞれが互いに異なる波長域の測定光を生成する複数の測定光生成部を備えるので、波長域が互いに異なる複数の測定光が走査領域を走査した反射光を、並行して、あるいは、択一的に、取得することができる。したがって、物体を検知して該物体までの距離を測定するという基本機能の他に付加機能をもたせることが可能となり、さらなる高機能化が実現される。例えば、同じ対象物について、波長域が互いに異なる複数の測定光のそれぞれでの検知結果を取得することで、対象物までの距離以外の情報（例えば、対象物の種別）を導出することができる。また例えば、検知装置の使用環境、装置内状況、などの変化に応じて、使用する測定光を切り替えることで、該変化に柔軟に対応することができる。
【0013】
第２の態様によると、簡易な構成で、波長域が互いに異なる複数の測定光が走査領域を走査した反射光を並行して取得することができる。
【0014】
第３の態様によると、互いに異なる複数の波長の各々における対象物の反射率に基づいて対象物の種別を識別するので、対象物の種別を十分な確度で識別することができる。
【0015】
第４の態様によると、対象物の種別を簡易に識別することができる。
【0016】
第５の態様によると、連続的に波長が変化する光を適切に誘導することができる。
【0017】
第６の態様によると、波長域が互いに異なる複数の測定光が走査領域を走査した反射光を並行して取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態に係る検知装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】制御部のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図3】グレーティングライトバルブの一部を模式的に示す平面図である。
【図4】グレーティングライトバルブを模式的に示す側面図である。
【図5】グレーティングライトバルブの動作を説明するための模式図である。
【図6】ラインビームが誘導される方向に沿って見た検知装置の光学系を模式的に示す図である。
【図7】ラインビームの延在方向に沿って見た検知装置の光学系を模式的に示す図である。
【図8】種別の識別に係る構成を示すブロック図である。
【図9】反射率特性の一例を模式的に示す図である。
【図10】検知装置の動作の流れの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、添付の図面を参照しながら、実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法または数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。
【0020】
相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば、「一方向に」、「一方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」、「同軸」、など）は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表すものとする。また、等しい状態であることを示す表現（例えば、「同一」、「等しい」、「均質」、など）は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表すものとする。また、形状を示す表現（例えば、「円形状」、「四角形状」、「円筒形状」、など）は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲の形状を表すものとし、例えば凹凸または面取りなどを有していてもよい。また、構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、「有する」、といった各表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。また、「Ａ、ＢおよびＣのうちの少なくとも一つ」という表現には、「Ａのみ」、「Ｂのみ」、「Ｃのみ」、「Ａ、ＢおよびＣのうち任意の２つ」、「Ａ、ＢおよびＣの全て」が含まれる。
【0021】
【0022】
検知装置１００は、光を用いた検知と測距を行う装置（いわゆる、ＬｉＤＡＲ装置）であり、検知装置１００の周囲の領域（走査領域）Ａに光（光ビーム）を送信する送信部１と、送信部１から走査領域Ａに送信されて走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信部２と、これら各部１，２を制御する制御部３と、を備える。
【0023】
（送信部１）
送信部１は、複数（図の例では３個）の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、合流部１２と、光誘導部１３と、を備える。
送信部１は、複数（図の例では３個）の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、合流部１２と、光誘導部１３と、を備える。
【0024】
第１測定光生成部１１ａは、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成する。第１波長λａは適宜に選択することができる。例えば、ＬｉＤＡＲ装置において好適に用いられる波長（すなわち、太陽光の影響を受けにくい、人間の目に対する安全性が担保される、などといった要件を充足することができる波長）として、５３２ｎｍ、８５０ｎｍ、９０５ｎｍ、１０６４ｎｍ、１５５０ｎｍ、などが挙げられる。これらの波長のいずれかが、第１波長λａとして選択されてもよい。
【0025】
第２測定光生成部１１ｂは、第１波長λａとは異なる第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成する。第２波長λｂも、適宜に選択することが可能であり、例えば、ＬｉＤＡＲ装置において好適に用いられる波長であって、第１波長λａとは異なるものが、第２波長λｂとして選択されてもよい。
【0026】
第３測定光生成部１１ｃは、第１波長λａおよび第２波長λｂとはいずれも異なる第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成する。第３波長λｃも、適宜に選択することが可能であり、例えば、ＬｉＤＡＲ装置において好適に用いられる波長であって、第１波長λａおよび第２波長λｂとは異なるものが、第３波長λｃとして選択されてもよい。
【0027】
合流部１２は、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを合流させて集合光ビームＬとして、該集合光ビームＬを光誘導部１３に入射させる。
【0028】
光誘導部１３は、ここに入射した集合光ビームＬを誘導して、走査領域Ａを走査させる。光誘導部１３は、具体的には例えば、位相変調型の空間光変調器の一種である空間位相変調素子１３１を含んで構成される。空間位相変調素子１３１は、複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光ビームの位相を変調して、該光ビームを誘導する。
【0029】
（受信部２）
受信部２は、分岐部２１と、複数（送信部１が備える測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同数個であり、図の例では３個）の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、分岐部２１と各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの間に配置されたフィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、を備える。
受信部２は、分岐部２１と、複数（送信部１が備える測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同数個であり、図の例では３個）の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、分岐部２１と各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの間に配置されたフィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃと、を備える。
【0030】
分岐部２１は、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬを、光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同数個（すなわち、送信部１が備える測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同数個であり、図の例では３個）に分岐させる。
【0031】
第１フィルタ２３ａは、分岐された集合光ビームＬの一つ（第１集合光ビームＬ１）の光路上に配置され、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯を通過させて、第１光検出器２２ａに入射させる。一方、第１光検出器２２ａは、入射した光（すなわち、第１フィルタ２３ａを通過した光ビーム）を検出する。つまり、第１光検出器２２ａによって、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された第１測定光ビームＬａが検出される。
【0032】
同様に、第２フィルタ２３ｂは、分岐された集合光ビームＬの別の一つ（第２集合光ビームＬ２）の光路上に配置され、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯を通過させて、第２光検出器２２ｂに入射させる。一方、第２光検出器２２ｂは、入射した光（すなわち、第２フィルタ２３ｂを通過した光ビーム）を検出する。つまり、第２光検出器２２ｂによって、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された第２測定光ビームＬｂが検出される。
【0033】
同様に、第３フィルタ２３ｃは、分岐された集合光ビームＬの残る一つ（第３集合光ビームＬ３）の光路上に配置され、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯を通過させて、第３光検出器２２ｃに入射させる。一方、第３光検出器２２ｃは、入射した光（すなわち、第３フィルタ２３ｃを通過した光ビーム）を検出する。つまり、第３光検出器２２ｃによって、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された第３測定光ビームＬｃが検出される。
【0034】
（制御部３）
制御部３は、検知装置１００が備える各部１，２の動作を制御するとともに、各種の演算処理を行う要素であり、例えば、電気回路を有する一般的なコンピュータ、あるいは、マイクロコンピュータ、などによって構成される。
制御部３は、検知装置１００が備える各部１，２の動作を制御するとともに、各種の演算処理を行う要素であり、例えば、電気回路を有する一般的なコンピュータ、あるいは、マイクロコンピュータ、などによって構成される。
【0035】
制御部３は、具体的には例えば、図２に示されるように、データ処理を担う中央演算装置としてのＣＰＵ（Central Processor Unit）３１といったプロセッサ、あるいは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)を備える。さらに、制御部３は、基本プログラムなどが格納されるＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＣＰＵ３１が所定の処理（データ処理）を行う際の作業領域として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）３３、フラッシュメモリ、ハードディスク装置、などの不揮発性記憶装置によって構成される記憶装置３４、これらを相互に接続するバスライン３５、などを含んで構成される。
【0036】
記憶装置３４には、制御部３が実行する処理を規定するプログラムＰが格納されており、ＣＰＵ３１がこのプログラムＰを実行することにより、制御部３がプログラムＰによって規定された処理を実行することができる。もっとも、制御部３が実行する処理の一部または全部が、専用の論理回路などのハードウェア（例えば、専用プロセッサ）によって実行されてもよい。記憶装置３４には、演算処理などに用いられる各種のデータも格納される。
【0037】
また、制御部３には、各種の情報を表示する表示部３６、および、オペレータからの入力操作を受け付ける入力部３７、などがさらに接続されてもよい。表示部３６として、液晶ディスプレイなどの各種のディスプレイ装置を用いることができる。また、入力部３７として、キーボード、マウス、タッチパネル、マイク、などを用いることができる。
【0038】
＜２．検知装置の構成＞
次に、検知装置１００の具体的な構成例について説明する。以下においては、まず、光誘導部１３が備える空間位相変調素子１３１の構成例について説明してから、空間位相変調素子１３１を含む検知装置１００の全体の構成例を説明する。
次に、検知装置１００の具体的な構成例について説明する。以下においては、まず、光誘導部１３が備える空間位相変調素子１３１の構成例について説明してから、空間位相変調素子１３１を含む検知装置１００の全体の構成例を説明する。
【0039】
＜２－１．空間位相変調素子＞
空間位相変調素子１３１は、上記のとおり、複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光ビームに対する位相変調を実行して、該光ビームを誘導する。この実施形態では、空間位相変調素子１３１は、光位相アレイ（光フェーズドアレイ）の一種であるグレーティングライトバルブ（Grating Light Valve）５を用いて実現される。
空間位相変調素子１３１は、上記のとおり、複数の格子要素を有し、該複数の格子要素の各々を変位させることで入射した光ビームに対する位相変調を実行して、該光ビームを誘導する。この実施形態では、空間位相変調素子１３１は、光位相アレイ（光フェーズドアレイ）の一種であるグレーティングライトバルブ（Grating Light Valve）５を用いて実現される。
【0040】
グレーティングライトバルブ５について、図３～図５を参照しながら説明する。図３は、グレーティングライトバルブ５の一部を模式的に示す平面図である。図４は、グレーティングライトバルブ５を模式的に示す側面図である。図５は、グレーティングライトバルブ５の動作を説明するための図である。
【0041】
グレーティングライトバルブ５は、ベース部５１と、複数（例えば数千本程度）のリボン５２と、を備える。
【0042】
ベース部５１は、基板５１１と、電極（ベース電極）５１２とを備える。基板５１１は、板状の基材であり、例えばシリコン基板などを用いて構成される。一方、ベース電極５１２は、基板５１１に設けられる電極であり、例えば、基板５１１の上面（リボン５２が設けられる側の主面）に形成された金属膜によって、実現される。
【0043】
複数のリボン５２の各々は、グレーティングライトバルブ５において、格子要素としての役割を担う。複数のリボン５２は、基板５１１の一方の主面に、一列に配列されて設けられる。各リボン５２は、平面視にて細長い形状であり、長尺方向を配列方向と直交させるような向きで設けられる。なお、図３～図５においては、説明の便宜のために、複数のリボン５２の配列方向を「Ｇｘ」とし、各リボン５２の長尺方向を「Ｇｙ」とする座標系が示されている。
【0044】
各リボン５２は、可撓性を有しており、長尺方向の中央部において基板５１１との間に隙間を設けつつ、長尺方向の両端部において基板５１１の主面に接続される。また、各リボン５２は、その上面（基板５１１と対向する側の面と逆側の面）に設けられた、光ビームを正反射する反射面５２１を備える。反射面５２１は、例えば、リボン５２の上面に形成された金属（例えばアルミニウム）の薄膜によって実現される。さらに、各リボン５２は、電極（リボン電極）５２２を備える。リボン電極５２２は、例えば、反射面５２１を実現するための金属の薄膜によって実現される。いうまでもなく、反射面５２１を実現するための薄膜とは別に、リボン電極５２２を実現するための薄膜などが設けられてもよい。
【0045】
上記のとおり、各リボン５２は可撓性を有している。したがって、ベース電極５１２とリボン電極５２２との間に電位差が付与されると、静電気力によって、リボン５２が基板５１１に向けて撓み、基板５１１の法線方向に変位する（図４において一点鎖線で示す状態）。また、両電極５１２,５２２の間の電位差がなくなると、静電気力がなくなり、リボン５２は弾性復帰して、撓んでいない状態（図４において実線で示す状態）に戻る。両電極５１２,５２２の間には、制御部３からの信号に応じた電位差が付与され、各リボン５２は、付与された電位差に応じた量だけ、基板５１１に対して変位する。つまり、基板５１１に対するリボン５２の変位量ΔＧは、制御部３からの信号によって制御される。
【0046】
グレーティングライトバルブ５においては、複数のリボン５２の各々の変位量ΔＧが制御部３からの信号で制御されることによって、複数のリボン５２が様々なモード（パターン）を形成することができる。例えば、グレーティングライトバルブ５は、複数のリボン５２の変位量ΔＧが、等しくゼロであるようなパターンを形成することができる（第１モードＭ１）。このとき、グレーティングライトバルブ５は、鏡として機能し、グレーティングライトバルブ５に入射した光は、鏡面反射される。また例えば、グレーティングライトバルブ５は、複数のリボン５２の変位量ΔＧがリボン５２の配列方向に沿って周期的に変化するブレーズパターンを形成することもできる（第２モードＭ２、第３モードＭ３）。いうまでもなく、グレーティングライトバルブ５では、第２モードＭ２および第３モードＭ３として図に例示される以外にも、任意のブレーズ周期（変位の周期）Ｂ、および、任意のブレーズ角度（鋸歯形状の傾斜面が基板５１１に対してなす角度）のブレーズパターンを形成することができる。複数のリボン５２が、配列方向に沿ってブレーズパターンを形成するとき、グレーティングライトバルブ５は、ブレーズド回折格子として機能する。すなわち、このときのグレーティングライトバルブ５は、ここに入射した光ビームの位相を変調して、該光ビームをブレーズ周期Ｂに応じた角度に反射する。したがって、複数のリボン５２が形成するブレーズパターンのブレーズ周期Ｂを次々に変化させる（ブレーズ周期Ｂを循環させる）ことで、グレーティングライトバルブ５から光ビームが反射される角度を次々に変化させることが可能となる。このようにして、光ビームが射出される方向を次々に変化させることによって、光ビームを誘導して走査領域Ａを走査させることができる。
【0047】
＜２－２．検知装置の全体構成＞
次に、検知装置１００の全体構成について、図６、図７を参照しながら説明する。以下の説明で明らかになるように、検知装置１００の送信部１は、光ビームを所定方向に広げるように成形して、走査領域Ａにおける１次元に延在する線状の領域に、光ビームを照射する（所定方向に広がりを有し、該所定方向に延在する線状の領域に光を照射するような光ビームを、以下「ラインビーム」ともいう）。その一方で、送信部１は、ラインビームを、その延在方向と交差する方向（ここでは、延在方向と直交する方向）に誘導する。これによって、２次元の走査領域Ａ（すなわち、ラインビームが誘導される方向とラインビームの延在方向とから規定される２次元の走査領域Ａ）が、光ビームで走査される（いわゆる、１次元ラインスキャン方式）。図６は、ラインビームが誘導される方向（以下「第１方向」ともいう）Ａｘに沿って見た検知装置１００の光学系を模式的に示す図であり、図７は、ラインビームの延在方向（以下「第２方向」ともいう）Ａｙに沿って見た検知装置１００の光学系を模式的に示す図である。
次に、検知装置１００の全体構成について、図６、図７を参照しながら説明する。以下の説明で明らかになるように、検知装置１００の送信部１は、光ビームを所定方向に広げるように成形して、走査領域Ａにおける１次元に延在する線状の領域に、光ビームを照射する（所定方向に広がりを有し、該所定方向に延在する線状の領域に光を照射するような光ビームを、以下「ラインビーム」ともいう）。その一方で、送信部１は、ラインビームを、その延在方向と交差する方向（ここでは、延在方向と直交する方向）に誘導する。これによって、２次元の走査領域Ａ（すなわち、ラインビームが誘導される方向とラインビームの延在方向とから規定される２次元の走査領域Ａ）が、光ビームで走査される（いわゆる、１次元ラインスキャン方式）。図６は、ラインビームが誘導される方向（以下「第１方向」ともいう）Ａｘに沿って見た検知装置１００の光学系を模式的に示す図であり、図７は、ラインビームの延在方向（以下「第２方向」ともいう）Ａｙに沿って見た検知装置１００の光学系を模式的に示す図である。
【0048】
複数の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各々は、例えば、レーザ光源などを含んで構成される光源と、光ビームの波長（周波数）を連続的に変化させる波長掃引部とを含んで構成され（いわゆる、波長掃引光源）、光源から出射された各光ビームが、波長掃引部にて波長掃引（周波数掃引）されることで、連続的に波長（周波数）が変化する測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが生成される。波長の変化幅（掃引幅）は、適宜に規定すればよく、例えば数ｎｍ程度とすることができる。
【0049】
上記のとおり、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、互いに異なる各波長λａ，λｂ，λｃから連続的に波長が変化する測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを生成して射出する。すなわち、第１測定光生成部１１ａが備える光源は、第１波長λａの光ビームを出射するものであり、第１測定光生成部１１ａでは、該光源から出射される第１波長λａの光ビームに対して波長掃引が行われることで、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａが生成される。同様に、第２測定光生成部１１ｂが備える光源は、第２波長λｂの光ビームを出射するものであり、第２測定光生成部１１ｂでは、該光源から出射される第２波長λｂの光ビームに対して波長掃引が行われることで、第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂが生成される。同様に、第３測定光生成部１１ｃが備える光源は、第３波長λｃの光ビームを出射するものであり、第３測定光生成部１１ｃでは、該光源から出射される第３波長λｃの光ビームに対して波長掃引が行われることで、第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃが生成される。
【0050】
第１方向Ａｘに沿って見ると（図６）、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、シリンドリカルレンズ１０１によって、第２方向Ａｙについてコリメートされる。シリンドリカルレンズ１０１の後段には、ビームスプリッタ１０２が設けられており、このビームスプリッタ１０２によって、コリメートされた各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが、測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃと基準光ビームＬ０ａ，Ｌ０ｂ，Ｌ０ｃとに分割される。各基準光ビームＬ０ａ，Ｌ０ｂ，Ｌ０ｃは、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃと同様に連続的に波長が変化する光ビームであり、受信部２に送られてビート信号の取得に使用される。
【0051】
続いて、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、例えばミラーなどを含んで構成される合流部１２にて合流されて（すなわち、同一の光軸上に導かれて）、集合光ビームＬとされる。なお、図の例では、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、第２方向Ａｙから合流されているが、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、第１方向Ａｘから合流されてもよい。
【0052】
その後、集合光ビームＬは、レンズ１０３によって、第２方向Ａｙについて空間位相変調素子１３１の中央に結像される。上記のとおり、空間位相変調素子１３１は、グレーティングライトバルブ５を用いて実現されており、グレーティングライトバルブ５は、リボン５２の配列方向Ｇｘが第１方向Ａｘと平行となり、各リボン５２の延在方向Ｇｙが第２方向Ａｙと平行となるように配置されている。したがって、集合光ビームＬは、レンズ１０３によって、各リボン５２の延在方向Ｇｙに集光されて、該延在方向Ｇｙの中央に結像される。各リボン５２の変位量ΔＧは、リボン５２の延在方向Ｇｙの中央領域において特に高い精度で制御されるところ、該中央領域に集合光ビームＬが入射するような構成とされることで、空間位相変調素子１３１から反射される集合光ビームＬの角度（走査角度）を十分に高い精度で制御することが可能となる。
【0053】
空間位相変調素子１３１で反射された集合光ビームＬは、レンズ１０４に入射し、該レンズ１０４によって第２方向Ａｙについてコリメートされた後に、レンズ１０５によって第２方向Ａｙについて結像される。レンズ１０５によって集合光ビームＬが結像される結像点は、レンズ１０５と走査領域Ａとの間に規定される。そのため、集合光ビームＬは、第２方向Ａｙに広がりつつ、走査領域Ａに入射する。つまり、一群のレンズ１０４，１０５を含んで構成される投影光学系は、集合光ビームＬを第２方向Ａｙに広げるように成形して、走査領域Ａに照射する。
【0054】
一方、第２方向Ａｙに沿って見ると（図７）、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、シリンドリカルレンズ１０１に入射するものの、シリンドリカルレンズ１０１は、第１方向Ａｘについてはパワーを有さない。したがって、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、シリンドリカルレンズ１０１によって第１方向Ａｘについて屈折されることなく進行する。
【0055】
続いて、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合流部１２にて合流されて集合光ビームＬとされた後、レンズ１０３に入射し、レンズ１０３によって第１方向Ａｘについてコリメートされてから空間位相変調素子１３１に入射する。つまり、集合光ビームＬは、空間位相変調素子１３１を実現するグレーティングライトバルブ５の各リボン５２の配列方向Ｇｘに沿って細長く延在する帯状の領域に、入射する。上記のとおり、グレーティングライトバルブ５では、制御部３からの信号で複数のリボン５２の各々の変位量ΔＧが制御されることによって、集合光ビームＬに対して位相変調が実行され、集合光ビームＬは、複数のリボン５２の変位態様（モード）に応じた角度（走査角度）で反射される。図７では、２つの異なる角度へ反射された集合光ビームＬが併記されている。
【0056】
空間位相変調素子１３１で反射された集合光ビームＬは、レンズ１０４に入射し、該レンズ１０４によって第１方向Ａｘについて結像された後に、レンズ１０５によって第１方向Ａｘについてコリメートされる。つまり、一群のレンズ１０４，１０５を含んで構成される投影光学系は、空間位相変調素子１３１から射出された集合光ビームＬを、第１方向Ａｘに狭めるように成形して、走査領域Ａに照射する。
【0057】
以上のとおり、走査領域Ａには、第２方向Ａｙに広げられるとともに第１方向Ａｘに狭められた集合光ビームＬ（すなわち、第２方向Ａｙに延在するラインビームに成形された集合光ビームＬ）が、照射される。その一方で、空間位相変調素子１３１が、集合光ビームＬを反射する角度を次々に変更する。これによって、集合光ビームＬが、その延在方向（第２方向Ａｙ）と直交する方向（第１方向Ａｘ）に誘導され、両方向Ａｘ，Ａｙから規定される２次元の走査領域Ａが集合光ビームＬで走査される。走査領域Ａの大きさ、すなわち、検知装置１００の視野（ＦＯＶ）は、ラインビームとされた集合光ビームＬの延在方向の長さと、光誘導部１３による集合光ビームＬの誘導範囲（走査角度の範囲）とから規定される。
【0058】
引き続き、第２方向Ａｙに沿って見ると（図７）、走査領域Ａに照射されてここに存在する対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬは、カメラレンズ２０１などを通じて受信されて、ビームスプリッタなどを含んで構成される分岐部２１によって、複数個（受信部２が備える光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃと同数個であり、図の例では３個）に分岐される。なお、図の例では、集合光ビームＬは、第１方向Ａｘについて複数に分岐されているが、集合光ビームＬは、第２方向Ａｙについて複数に分岐されてもよい。
【0059】
分岐された複数の集合光ビームＬのうちの一つである第１集合光ビームＬ１は、第１フィルタ２３ａを通って、第１光検出器２２ａに入射する。上記のとおり、第１フィルタ２３ａは、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯を通過させるフィルタであり、具体的には例えば、バンドパスフィルタによって構成される。したがって、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む第１集合光ビームＬ１は、第１フィルタ２３ａにおいて第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第１光検出器２２ａに入射する。つまり、第１光検出器２２ａには、第１フィルタ２３ａを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａに照射されてここで反射された第１測定光ビームＬａが、入射する。
【0060】
同様に、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つである第２集合光ビームＬ２は、第２フィルタ２３ｂを通って、第２光検出器２２ｂに入射する。上記のとおり、第２フィルタ２３ｂは、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯を通過させるフィルタであり、具体的には例えば、バンドパスフィルタによって構成される。したがって、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む第２集合光ビームＬ２は、第２フィルタ２３ｂにおいて第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第２光検出器２２ｂに入射する。つまり、第２光検出器２２ｂには、第２フィルタ２３ｂを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａに照射されてここで反射された第２測定光ビームＬｂが、入射する。
【0061】
同様に、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの残りの一つである第３集合光ビームＬ３は、第３フィルタ２３ｃを通って、第３光検出器２２ｃに入射する。上記のとおり、第３フィルタ２３ｃは、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯を通過させるフィルタであり、具体的には例えば、バンドパスフィルタによって構成される。したがって、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む第３集合光ビームＬ３は、第３フィルタ２３ｃにおいて第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第３光検出器２２ｃに入射する。つまり、第３光検出器２２ｃには、第３フィルタ２３ｃを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａに照射されてここで反射された第３測定光ビームＬｃが、入射する。
【0062】
第１方向Ａｘに沿って見ると（図６）、各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、例えば、複数のフォトディテクタ（受光素子）２２１が１次元（１列）に配列された、いわゆる１次元フォトディテクタアレイを含んで構成され、フォトディテクタ２２１の配列方向が、第２方向Ａｙと平行となるように配置される。上記のとおり、走査領域Ａに照射される集合光ビームＬは第２方向Ａｙに延在するラインビームであり、走査領域Ａから戻ってくる集合光ビームＬ、ひいては、これがフィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを通過した後の各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃも、同様のラインビームである。つまり、第２方向Ａｙに延在するラインビームである各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが、各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃにおいて第２方向Ａｙに配列された複数のフォトディテクタ２２１に、入射する。したがって、各フォトディテクタ２２１は、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃにおける第２方向Ａｙの各位置の光の強度を検出することになる。
【0063】
複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々での検出結果は、制御部３に送信され、制御部３は、該検出結果を用いて各種の演算処理を行う。
【0064】
例えば、制御部３は、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの中から選択された少なくとも１個の光検出器での検出結果に基づいて、走査領域Ａにある対象物Ａｔに関する各種の測定データ（例えば、対象物Ａｔまでの距離、対象物Ａｔの位置、など）を算出する。具体的には例えば、制御部３は、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ：Frequency Modulation Continuous Wave）方式の測距技術を用いて、測定データを算出する。この場合、制御部３は、選択された少なくとも１個の光検出器（例えば、第１光検出器２２ａ）で取得された第１測定光ビームＬａの検出信号と、走査領域Ａに照射される前の第１測定光ビームＬａから分岐された基準光ビームＬ０ａの検出信号とを重ね合わせて、両光ビームＬａ，Ｌ０ａの合成波の検出信号を取得する。この合成波は、第１測定光ビームＬａとその基準光ビームＬ０ａとの干渉によって生じるビート信号を含み、制御部３はこのビート信号に基づいて、両光ビームＬａ，Ｌ０ａの周波数差を特定し、該周波数差から、対象物Ａｔまでの距離を算出する。また例えば、制御部３は、対象物Ａｔで反射された第１測定光ビームＬａが走査領域Ａに投射されたときの走査角度（光誘導部１３による集合光ビームＬの誘導位置）に基づいて、第１方向Ａｘについての対象物Ａｔの位置を特定する。また例えば、制御部３は、対象物Ａｔで反射された第１測定光ビームＬａを検出したフォトディテクタ２２１の配列位置に基づいて、第２方向Ａｙについての対象物Ａｔの位置を特定する。
【0065】
また例えば、制御部３は、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃでの検出結果に基づいて、対象物Ａｔの種別を識別（認識）する。この点については、次に説明する。
【0066】
＜３．種別の識別＞
上記のとおり、検知装置１００では、制御部３が、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃでの検出結果に基づいて、走査領域Ａに存在する対象物Ａｔの種別を識別する。ここでは、多くの物体がその種別ごとに固有の反射率特性を有するという性質を利用して、対象物Ａｔの種別を識別する。ここでいう「反射率特性」とは、波長ごとの反射率（波長に対する反射率の推移の態様）である。図９には、一例として、「植物」の反射率特性（Ｔ１）、「コンクリート」の反射率特性（Ｔ２）、および、「アスファルト」の反射率特性（Ｔ３）が、いずれも模式的に示されている。この図に例示されるように、反射率特性は、物体の種別ごとに固有のものであり、種別によって異なるものとなる。そこで、検知装置１００は、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃでの検出結果から、複数の波長λａ，λｂ，λｃの各々における対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃを特定し、該複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃから推定される反射率特性から、該対象物Ａｔの種別を識別する。
上記のとおり、検知装置１００では、制御部３が、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃでの検出結果に基づいて、走査領域Ａに存在する対象物Ａｔの種別を識別する。ここでは、多くの物体がその種別ごとに固有の反射率特性を有するという性質を利用して、対象物Ａｔの種別を識別する。ここでいう「反射率特性」とは、波長ごとの反射率（波長に対する反射率の推移の態様）である。図９には、一例として、「植物」の反射率特性（Ｔ１）、「コンクリート」の反射率特性（Ｔ２）、および、「アスファルト」の反射率特性（Ｔ３）が、いずれも模式的に示されている。この図に例示されるように、反射率特性は、物体の種別ごとに固有のものであり、種別によって異なるものとなる。そこで、検知装置１００は、複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃでの検出結果から、複数の波長λａ，λｂ，λｃの各々における対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃを特定し、該複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃから推定される反射率特性から、該対象物Ａｔの種別を識別する。
【0067】
【0068】
種別の識別に係る構成として、制御部３は、複数（送信部１が備える測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃと同数個であり、図の例では３個）の反射率特定部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃと、種別識別部３０２と、を備える。これら各部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０２は、例えば、ＣＰＵ３１が記憶装置３４に格納されたプログラムＰを実行することによって実現される。また、記憶装置３４には、対象物Ａｔの種別の識別に用いられるデータである反射率データＤが格納される。
【0069】
第１反射率特定部３０１ａは、第１光検出器２２ａでの検出結果に基づいて、第１波長λａにおける対象物Ａｔの反射率である第１反射率Ｒａを特定する。第１反射率Ｒａは、対象物Ａｔで反射される前後での第１測定光ビームＬａの強度の比から特定される値であり、第１光検出器２２ａから得られる検出信号に基づいて適宜の方法で取得することができる。例えば、第１反射率特定部３０１ａは、第１測定光ビームＬａとその基準光ビームＬ０ａとの合成波の検出信号に含まれるビート信号に基づいて（例えばビート信号の振幅量から）、第１反射率Ｒａを特定してもよいし、第１光検出器２２ａでの検出信号と基準光ビームＬ０ａの検出信号の比から第１反射率Ｒａを特定してもよい。
【0070】
同様に、第２反射率特定部３０１ｂは、第２光検出器２２ｂでの検出結果に基づいて、第２波長λｂにおける対象物Ａｔの反射率である第２反射率Ｒｂを特定する。第２反射率Ｒｂは、対象物Ａｔで反射される前後での第２測定光ビームＬｂの強度の比から特定される値であり、第２光検出器２２ｂから得られる検出信号に基づいて適宜の方法で取得することができる。
【0071】
同様に、第３反射率特定部３０１ｃは、第３光検出器２２ｃでの検出結果に基づいて、第３波長λｃにおける対象物Ａｔの反射率である第３反射率Ｒｃを特定する。第３反射率Ｒｃは、対象物Ａｔで反射される前後での第３測定光ビームＬｃの強度の比から特定される値であり、第３光検出器２２ｃから得られる検出信号に基づいて適宜の方法で取得することができる。
【0072】
上記のとおり、検知装置１００では、光誘導部１３が、グレーティングライトバルブ５を用いて実現される空間位相変調素子１３１を含んで構成される。グレーティングライトバルブ５に入射した光は、複数のリボン５２の変位態様に応じた角度（走査角度）で反射されるところ、該角度は、厳密にいうと、入射する光の波長に応じて僅かに異なるものとなる。このため、グレーティングライトバルブ５に集合光ビームＬが入射した場合、該集合光ビームＬに含まれている各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが、互いに僅かにずれた方向に誘導されることとなる。したがって、ある位置にある対象物Ａｔについて、第１測定光ビームＬａの反射光が第１光検出器２２ａで取得される時刻ｔ１と、第２測定光ビームＬｂの反射光が第２光検出器２２ｂで取得される時刻ｔ２と、第３測定光ビームＬｃの反射光が第３光検出器２２ｃで取得される時刻ｔ３とは、互いに僅かにずれた時刻となる。つまり、単純に、同時刻に各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃで取得された検出結果から導出された反射率同士を、同じ対象物Ａｔ（同じ位置）に係る反射率として紐づけてしまうと、正しい紐づけがなされない虞がある。したがって、各波長λａ，λｂ，λｃの差に由来する走査角度のずれを加味して、互いにずれた時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３に各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃで取得された検出結果から導出された反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ同士を、同じ対象物Ａｔに係る反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃとして紐づけることが好ましい。これによって、同じ対象物Ａｔについての各反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが、正しく紐づけられることになる。
【0073】
種別識別部３０２は、各反射率特定部３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃによって特定された、対象物Ａｔに係る複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに基づいて、該対象物Ａｔの種別を識別する。具体的には、種別識別部３０２は、対象物Ａｔに係る複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと、反射率データＤに記述される候補種別Ｔｉに係る複数の反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃとを用いて、対象物Ａｔが候補種別Ｔｉであるか否かを判定することによって、該対象物Ａｔの種別を識別する。
【0074】
ここで、反射率データＤについて、図９を参照しながら説明する。反射率データＤには、予め選定された１以上の候補種別Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・）の各々について、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃの各波長λａ，λｂ，λｃにおける反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃが、例えばテーブル形式で記述される。
【0075】
例えば、「植物」、「コンクリート」および「アスファルト」の３個が、候補種別Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３とされているとする。この場合、反射率データＤには、「第１候補種別Ｔ１：植物」と紐づけて、第１波長λａ（図では一例として５３２ｎｍ）における植物の反射率Ｔ１ａ、第２波長λｂ（図では一例として１０６４ｎｍ）における植物の反射率Ｔ１ｂ、および、第３波長λｃ（図では一例として１５５０ｎｍ）における植物の反射率Ｔ１ｃが、記述される。同様に、「第２候補種別Ｔ２：コンクリート」と紐づけて、第１波長λａにおけるコンクリートの反射率Ｔ２ａ、第２波長λｂにおけるコンクリートの反射率Ｔ２ｂ、および、第３波長λｃにおけるコンクリートの反射率Ｔ２ｃが、記述される。同様に、「第３候補種別Ｔ３：アスファルト」と紐づけて、第１波長λａにおけるアスファルトの反射率Ｔ３ａ、第２波長λｂにおけるアスファルトの反射率Ｔ３ｂ、および、第３波長λｃにおけるアスファルトの反射率Ｔ３ｃが、記述される。
【0076】
候補種別Ｔｉの個数および種類は、任意に規定することができるが、検知装置１００の使用環境などに鑑みて、識別する必要性が高いと想定される種別を、候補種別Ｔｉとして選定することが好ましい。例えば、検知装置１００が自動車用に搭載されるＬｉＤＡＲである場合、運転中の視野に現れる可能性が高い種別、例えば、アスファルト、コンクリート、植物、布、土、肌、レンガ、石、水、などのうちの少なくとも１個が、候補種別Ｔｉとして選択されることが好ましい。
【0077】
種別識別部３０２は、各波長λａ，λｂ，λｃについて、対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと、候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃとを比較して、対象物Ａｔが該候補種別Ｔｉであるか否かを判定する。
【0078】
例えば、対象物Ａｔが「第１候補種別Ｔ１：植物」であるか否かの判定は、次のように行うことができる。すなわち、この判定を行うにあたって、種別識別部３０２は、第１波長λａにおける対象物Ａｔの反射率Ｒａと、第１波長λａにおける植物の反射率Ｔ１ａとの差ｄ１ａを算出する。同様に、第２波長λｂにおける対象物Ａｔの反射率Ｒｂと、第２波長λｂにおける植物の反射率Ｔ１ｂとの差ｄ１ｂを算出する。さらに、第３波長λｃにおける対象物Ａｔの反射率Ｒｃと、第３波長λｃにおける植物の反射率Ｔ１ｃとの差ｄ１ｃを算出する。そして、すべての差ｄ１ａ，ｄ１ｂ，ｄ１ｃの総和、平均値などを、代表差分値ｄ１として取得する。この代表差分値ｄ１が小さいほど、対象物Ａｔの反射率特性と「第１候補種別Ｔ１：植物」の反射率特性との一致度が高い、すなわち、対象物Ａｔが「第１候補種別Ｔ１：植物」である可能性が高いといえる。そこで、種別識別部３０２は、例えば、代表差分値ｄ１を所定の閾値と比較して、代表差分値ｄ１が所定の閾値以下である場合に、一致度が十分に高い、すなわち、対象物Ａｔが「第１候補種別Ｔ１：植物」であると判定する。一方、代表差分値ｄ１が該閾値よりも大きい場合に、一致度が十分に高くない、すなわち、対象物Ａｔは「第１候補種別Ｔ１：植物」ではないと判定する。
【0079】
このように、異なる波長λａ，λｂ，λｃにおける複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃを用いて、対象物Ａｔが候補種別Ｔｉであるか否かの判定が行われることによって、誤判定が生じる可能性を十分に低減して、対象物Ａｔの種別を十分な確度で識別することができる。例えば、第１波長λａの反射率Ｒａだけを用いて判定が行われる場合、図９に例示されるような反射率Ｒａが得られていると、実際は「植物」である対象物Ａｔが、「アスファルト」であると誤判定される虞がある。しかしながら、第２波長λｂの反射率Ｒｂをさらに加味して判定が行われることで、対象物Ａｔが「アスファルト」であると誤判定される可能性が低減される。いうまでもなく、第３波長λｃの反射率Ｒｃをさらに加味して判定が行われることで、誤判定が生じる可能性がさらに低減される。
【0080】
種別識別部３０２は、例えば、一致度が十分に高いと判定される候補種別Ｔｉが見つかった時点で、対象物Ａｔが該候補種別Ｔｉであると判断して、識別に係る処理を終了してもよい。あるいは、種別識別部３０２は、反射率データＤに反射率が記述される１以上の候補種別Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・）の全てについて判定を行って、一致度が最も高い候補種別Ｔｉを対象物Ａｔの種別であると判断してもよい。また、反射率データＤに反射率が保持される１以上の候補種別Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・）の全てについて、一致度が十分に高くないと判定された場合、種別識別部３０２は、対象物Ａｔは候補種別Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・）以外の種別であると判断してもよいし、何らかのエラーが生じていると判断してもよい。
【0081】
【0082】
検知装置１００の動作には、走査領域Ａに光を送信する送信工程（ステップＳ１０１：ステップＳ１～ステップＳ３）と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信工程（ステップＳ１０２：ステップＳ４～ステップＳ５）と、受信工程で取得された検出結果に基づく演算処理などを行う演算工程（ステップＳ１０３：ステップＳ６～ステップＳ７）と、が含まれる。送信工程および受信工程は、制御部３が送信部１および受信部２を制御することによって進行する。以下において、これらの各工程について具体的に説明する。
【0083】
ステップＳ１：測定光生成工程
まず、第１測定光生成部１１ａが、光源から出射される第１波長λａの光ビームに対して波長掃引を行って、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成して、これを射出する（ステップＳ１ａ）。これと並行して、第２測定光生成部１１ｂが、光源から出射される第２波長λｂの光ビームに対して波長掃引を行って、第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成して、これを射出する（ステップＳ１ｂ）。これらと並行して、第３測定光生成部１１ｃが、光源から出射される第３波長λｃの光ビームに対して波長掃引を行って、第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成して、これを射出する（ステップＳ１ｃ）。
まず、第１測定光生成部１１ａが、光源から出射される第１波長λａの光ビームに対して波長掃引を行って、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成して、これを射出する（ステップＳ１ａ）。これと並行して、第２測定光生成部１１ｂが、光源から出射される第２波長λｂの光ビームに対して波長掃引を行って、第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成して、これを射出する（ステップＳ１ｂ）。これらと並行して、第３測定光生成部１１ｃが、光源から出射される第３波長λｃの光ビームに対して波長掃引を行って、第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成して、これを射出する（ステップＳ１ｃ）。
【0084】
ステップＳ２：合流工程
続いて、合流部１２が、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを合流させて集合光ビームＬとして、該集合光ビームＬを光誘導部１３に入射させる。
続いて、合流部１２が、各測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃから射出された各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを合流させて集合光ビームＬとして、該集合光ビームＬを光誘導部１３に入射させる。
【0085】
ステップＳ３：光誘導工程
続いて、光誘導部１３が、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む集合光ビームＬを誘導して、走査領域Ａを走査させる。具体的には、空間位相変調素子１３１によって、集合光ビームＬを、その延在方向（第２方向Ａｙ）と直交する方向（第１方向Ａｘ）に誘導することによって、２次元の走査領域Ａを集合光ビームＬで走査させる。
続いて、光誘導部１３が、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む集合光ビームＬを誘導して、走査領域Ａを走査させる。具体的には、空間位相変調素子１３１によって、集合光ビームＬを、その延在方向（第２方向Ａｙ）と直交する方向（第１方向Ａｘ）に誘導することによって、２次元の走査領域Ａを集合光ビームＬで走査させる。
【0086】
ステップＳ４：分岐工程
続いて、分岐部２１が、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬを複数に分岐させる。
続いて、分岐部２１が、走査領域Ａに照射されてここにある対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬを複数に分岐させる。
【0087】
ステップＳ５：光検出工程
続いて、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの一つである第１集合光ビームＬ１が、第１フィルタ２３ａにおいて第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第１光検出器２２ａに入射する。第１光検出器２２ａは、第１フィルタ２３ａを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第１測定光ビームＬａを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ａ）。これと並行して、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つである第２集合光ビームＬ２が、第２フィルタ２３ｂにおいて第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第２光検出器２２ｂに入射する。第２光検出器２２ｂは、第２フィルタ２３ｂを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第２測定光ビームＬｂを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ｂ）。これらと並行して、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの残りの一つである第３集合光ビームＬ３が、第３フィルタ２３ｃにおいて第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第３光検出器２２ｃに入射する。第３光検出器２２ｃは、第３フィルタ２３ｃを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第３測定光ビームＬｃを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ｃ）。
続いて、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの一つである第１集合光ビームＬ１が、第１フィルタ２３ａにおいて第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第１光検出器２２ａに入射する。第１光検出器２２ａは、第１フィルタ２３ａを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第１測定光ビームＬａを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ａ）。これと並行して、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つである第２集合光ビームＬ２が、第２フィルタ２３ｂにおいて第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第２光検出器２２ｂに入射する。第２光検出器２２ｂは、第２フィルタ２３ｂを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第２測定光ビームＬｂを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ｂ）。これらと並行して、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの残りの一つである第３集合光ビームＬ３が、第３フィルタ２３ｃにおいて第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰された上で、第３光検出器２２ｃに入射する。第３光検出器２２ｃは、第３フィルタ２３ｃを通過した光ビーム、すなわち、走査領域Ａで反射された第３測定光ビームＬｃを受光し、その強度を検出する（ステップＳ５ｃ）。
【0088】
ステップＳ６：測定データ算出工程
制御部３は、例えば、ステップＳ５ａにおいて、第１光検出器２２ａで取得された検出結果に基づいて、走査領域Ａにある対象物Ａｔに関する各種の測定データ（例えば、対象物Ａｔまでの距離、対象物Ａｔの位置、など）を算出する。
制御部３は、例えば、ステップＳ５ａにおいて、第１光検出器２２ａで取得された検出結果に基づいて、走査領域Ａにある対象物Ａｔに関する各種の測定データ（例えば、対象物Ａｔまでの距離、対象物Ａｔの位置、など）を算出する。
【0089】
ステップＳ７：種別識別工程
また、制御部３は、ステップＳ５ａ，５ｂ，５ｃにおいて複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃで取得された検出結果に基づいて、対象物Ａｔの種別を識別する。
また、制御部３は、ステップＳ５ａ，５ｂ，５ｃにおいて複数の光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃで取得された検出結果に基づいて、対象物Ａｔの種別を識別する。
【0090】
ステップＳ７１
具体的には、まず、第１反射率特定部３０１ａが、第１光検出器２２ａでの検出結果に基づいて、第１波長λａにおける対象物Ａｔの反射率である第１反射率Ｒａを特定する。また、第２反射率特定部３０１ｂが、第２光検出器２２ｂでの検出結果に基づいて、第２波長λｂにおける対象物Ａｔの反射率である第２反射率Ｒｂを特定する。また、第３反射率特定部３０１ｃが、第３光検出器２２ｃでの検出結果に基づいて、第３波長λｃにおける対象物Ａｔの反射率である第３反射率Ｒｃを特定する。
具体的には、まず、第１反射率特定部３０１ａが、第１光検出器２２ａでの検出結果に基づいて、第１波長λａにおける対象物Ａｔの反射率である第１反射率Ｒａを特定する。また、第２反射率特定部３０１ｂが、第２光検出器２２ｂでの検出結果に基づいて、第２波長λｂにおける対象物Ａｔの反射率である第２反射率Ｒｂを特定する。また、第３反射率特定部３０１ｃが、第３光検出器２２ｃでの検出結果に基づいて、第３波長λｃにおける対象物Ａｔの反射率である第３反射率Ｒｃを特定する。
【0091】
ステップＳ７２
続いて、種別識別部３０２が、ステップＳ７１で特定された、対象物Ａｔに係る複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに基づいて、該対象物Ａｔの種別を識別する。具体的には例えば、種別識別部３０２は、各波長λａ，λｂ，λｃについて、対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと、反射率データＤに記述される候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃとを比較して、対象物Ａｔが該候補種別Ｔｉであるか否かを判定することによって、該対象物Ａｔの種別を識別する。
続いて、種別識別部３０２が、ステップＳ７１で特定された、対象物Ａｔに係る複数の反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに基づいて、該対象物Ａｔの種別を識別する。具体的には例えば、種別識別部３０２は、各波長λａ，λｂ，λｃについて、対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと、反射率データＤに記述される候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃとを比較して、対象物Ａｔが該候補種別Ｔｉであるか否かを判定することによって、該対象物Ａｔの種別を識別する。
【0092】
＜５．効果＞
上記の実施形態に係る検知装置１００は、走査領域Ａに光を送信する送信部１と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信部２と、を備える。そして、送信部１が、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成する第１測定光生成部１１ａと、第１波長λａとは異なる第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成する第２測定光生成部１１ｂと、第１波長λａおよび第２波長λｂとは異なる第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成する第３測定光生成部１１ｃと、第１測定光ビームＬａ、第２測定光ビームＬｂ、および、第３測定光ビームＬｃを含む光である集合光ビームＬを誘導して走査領域Ａを走査させる光誘導部１３と、を備える。
上記の実施形態に係る検知装置１００は、走査領域Ａに光を送信する送信部１と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光を受信する受信部２と、を備える。そして、送信部１が、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成する第１測定光生成部１１ａと、第１波長λａとは異なる第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成する第２測定光生成部１１ｂと、第１波長λａおよび第２波長λｂとは異なる第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成する第３測定光生成部１１ｃと、第１測定光ビームＬａ、第２測定光ビームＬｂ、および、第３測定光ビームＬｃを含む光である集合光ビームＬを誘導して走査領域Ａを走査させる光誘導部１３と、を備える。
【0093】
この構成によると、送信部１が、それぞれが互いに異なる波長域の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを生成する複数の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを備えるので、波長域が互いに異なる複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが走査領域Ａを走査した反射光を、並行して取得することができる。したがって、物体を検知して該物体までの距離を測定するという基本機能の他に付加機能をもたせることが可能となり、さらなる高機能化が実現される。例えば、同じ対象物Ａｔについて、波長域が互いに異なる複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのそれぞれでの検知結果を取得することで、対象物Ａｔまでの距離以外の情報（例えば、対象物Ａｔの種別）を導出することができる。
【0094】
また、上記の実施形態に係る検知装置１００は、送信部１が、第１測定光ビームＬａ、第２測定光ビームＬｂ、および、第３測定光ビームＬｃを合流させて集合光ビームＬとして、集合光ビームＬを光誘導部１３に入射させる、合流部１２、を備える。そして、受信部２が、対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬを分岐させる分岐部２１と、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの一つの集合光ビームＬ１の光路上に配置され、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯を通過させる、第１フィルタ２３ａと、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つの集合光ビームＬ２の光路上に配置され、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯を通過させる、第２フィルタ２３ｂと、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つの集合光ビームＬ３の光路上に配置され、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させるとともに、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯を通過させる、第３フィルタ２３ｃと、第１フィルタ２３ａを通過した光ビームを検出する第１光検出器２２ａと、第２フィルタ２３ｂを通過した光ビームを検出する第２光検出器２２ｂと、第３フィルタ２３ｃを通過した光ビームを検出する第３光検出器２２ｃと、を備える。
【0095】
この構成によると、簡易な構成で、波長域が互いに異なる複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが走査領域Ａを走査した反射光を並行して取得することができる。
【0096】
また、上記の実施形態に係る検知装置１００は、第１光検出器２２ａでの検出結果に基づいて、第１波長λａにおける対象物Ａｔの反射率である第１反射率Ｒａを特定する第１反射率特定部３０１ａと、第２光検出器２２ｂでの検出結果に基づいて、第２波長λｂにおける対象物Ａｔの反射率である第２反射率Ｒｂを特定する第２反射率特定部３０１ｂと、第３光検出器２２ｃでの検出結果に基づいて、第３波長λｃにおける対象物Ａｔの反射率である第３反射率Ｒｃを特定する第３反射率特定部３０１ｃと、第１反射率Ｒａ、第２反射率Ｒｂ、および、第３反射率Ｒｃに基づいて、対象物Ａｔの種別を識別する種別識別部３０２と、を備える。
【0097】
この構成によると、互いに異なる複数の波長λａ，λｂ，λｃの各々における対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに基づいて対象物Ａｔの種別を識別するので、対象物Ａｔの種別を十分な確度で識別することができる。
【0098】
また、上記の実施形態に係る検知装置１００は、１以上の候補種別Ｔｉ（ｉ＝１，２，・・）の各々について、第１波長λａにおける該候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉａと、第２波長λｂにおける該候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉｂと、第３波長λｃにおける該候補種別Ｔｉの反射率Ｔｉｃと、を記述した反射率データＤを記憶する記憶部（記憶装置３４）、を備える。そして、種別識別部３０２が、第１波長λａ、第２波長λｂ、および、第３波長λｃの各々について、対象物Ａｔの反射率Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃと候補種別Ｔの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃとを比較して、対象物Ａｔが該候補種別Ｔであるか否かを判定する。
【0099】
この構成によると、対象物Ａｔの種別を簡易に識別することができる。例えば、候補種別Ｔｉを、検知装置１００の使用環境などに鑑みて識別する必要性が高いと想定される種別に絞っておくことで、対象物Ａｔの種別の識別を必要十分な程度に行えるように担保しつつ、種別の識別に係る処理の負担を十分に低減することができる。
【0100】
また、上記の実施形態に係る検知方法は、走査領域Ａに光（光ビーム）を送信する送信工程（ステップＳ１０１）と、走査領域Ａにある対象物Ａｔで反射された光ビームを受信する受信工程（ステップＳ１０２）と、を備える。ここにおいて、送信工程が、第１波長λａから連続的に波長が変化する第１測定光ビームＬａを生成するとともに、第１波長λａとは異なる第２波長λｂから連続的に波長が変化する第２測定光ビームＬｂを生成し、これらとともに、第１波長λａおよび第２波長λｂとは異なる第３波長λｃから連続的に波長が変化する第３測定光ビームＬｃを生成する、測定光生成工程（ステップＳ１）と、第１測定光ビームＬａ、第２測定光ビームＬｂ、および、第３測定光ビームＬｃを合流させて集合光ビームＬとする合流工程（ステップＳ２）と、集合光ビームＬを誘導して走査領域Ａを走査させる光誘導工程（ステップＳ３）と、を備える。また、受信工程が、対象物Ａｔで反射された集合光ビームＬを分岐させる分岐工程（ステップＳ４）と、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの一つの集合光ビームＬ１を、第１測定光ビームＬａに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出するとともに、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つの集合光ビームＬ２を、第２測定光ビームＬｂに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出し、これらとともに、分岐された複数の集合光ビームＬのうちの別の一つの集合光ビームＬ３を、第３測定光ビームＬｃに相当する周波数帯以外の周波数帯を減衰させてから検出する、光検出工程（ステップＳ５）、を備える。
【0101】
この構成によると、波長域が互いに異なる複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが走査領域Ａを走査した反射光を並行して取得することができる。
【0102】
＜６．変形例＞
＜６－１．第１変形例＞
上記の実施形態に係る検知装置１００は、光誘導部１３が、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む集合光ビームＬを誘導して走査領域Ａを走査させるものとしたが、必ずしも集合光ビームＬで走査領域Ａを走査させる必要はない。例えば、制御部３が、複数の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかを選択して、該選択された測定光生成部のみに測定光ビームを生成させ、光誘導部１３が、該生成された１種類の測定光ビームだけを誘導して走査領域Ａを走査させするものとしてもよい。すなわち、光誘導部１３は、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかを択一的に誘導して走査領域Ａを走査させるものであってもよい。
＜６－１．第１変形例＞
上記の実施形態に係る検知装置１００は、光誘導部１３が、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを含む集合光ビームＬを誘導して走査領域Ａを走査させるものとしたが、必ずしも集合光ビームＬで走査領域Ａを走査させる必要はない。例えば、制御部３が、複数の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃのいずれかを選択して、該選択された測定光生成部のみに測定光ビームを生成させ、光誘導部１３が、該生成された１種類の測定光ビームだけを誘導して走査領域Ａを走査させするものとしてもよい。すなわち、光誘導部１３は、複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃのいずれかを択一的に誘導して走査領域Ａを走査させるものであってもよい。
【0103】
このように、送信部１が、それぞれが互いに異なる波長域の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを生成する複数の測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを備える検知装置１００においては、波長域が互いに異なる複数の測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃが走査領域Ａを走査した反射光を、択一的に取得することも可能である。したがって、例えば、検知装置１００の使用環境、装置内状況、などの変化（例えば、天候の変化、故障の発生）に応じて、使用する測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを切り替えることで、該変化に柔軟に対応することができる。このように、物体を検知して該物体までの距離を測定するという基本機能の他に付加機能をもたせることが可能となり、さらなる高機能化が実現される。
【0104】
なお、この変形例においては、受信部２は１個の光検出器を備えるものとし、対象物Ａｔで反射された測定光ビームがそのまま該１個の光検出器に入射されるような構成としてもよい。すなわち、受信部２において、分岐部２１、第２光検出器２２ｂ、第３光検出器２２ｃ、および、各フィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを省略してもよい。
【0105】
＜６－２．第２変形例＞
上記の実施形態において、制御部３は、算出された測定データ、対象物Ａｔの種別の識別結果、などを出力する出力部をさらに備えてもよい。出力部は、具体的には例えば、算出された測定データに基づいて、走査領域Ａを表現した出力画像を生成し、該出力画像を表示部３６に表示させるものであってもよい。このとき、出力部が、出力画像に現れる各物体（すなわち、対象物Ａｔとして検知された物体）などを、その種別に応じて異なる態様で表示してもよい。具体的には例えば、各物体を、識別された種別ごとに色分けをして表示してもよいし、識別された種別ごとに異なる模様で表示してもよい。また例えば、特定の種別と識別された物体について、該物体を強調させるような態様（例えば、マークを付与する）で表示してもよい。
上記の実施形態において、制御部３は、算出された測定データ、対象物Ａｔの種別の識別結果、などを出力する出力部をさらに備えてもよい。出力部は、具体的には例えば、算出された測定データに基づいて、走査領域Ａを表現した出力画像を生成し、該出力画像を表示部３６に表示させるものであってもよい。このとき、出力部が、出力画像に現れる各物体（すなわち、対象物Ａｔとして検知された物体）などを、その種別に応じて異なる態様で表示してもよい。具体的には例えば、各物体を、識別された種別ごとに色分けをして表示してもよいし、識別された種別ごとに異なる模様で表示してもよい。また例えば、特定の種別と識別された物体について、該物体を強調させるような態様（例えば、マークを付与する）で表示してもよい。
【0106】
＜６－３．第３変形例＞
上記の実施形態に係る送信部１は、互いに異なる波長域の測定光ビームを生成する測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、３個備えるものであったが、送信部１は、互いに異なる波長域の測定光ビームを生成する測定光生成部を、２個、あるいは、４個以上、備えるものであってもよい。
上記の実施形態に係る送信部１は、互いに異なる波長域の測定光ビームを生成する測定光生成部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを、３個備えるものであったが、送信部１は、互いに異なる波長域の測定光ビームを生成する測定光生成部を、２個、あるいは、４個以上、備えるものであってもよい。
【0107】
また、送信部１が、互いに異なる波長域の測定光ビームを生成する測定光生成部を、Ｎ個（「Ｎ」は、２以上の整数）備える場合に、種別識別部３０２は、該Ｎ個の測定光生成部で生成されるＮ個の測定光ビームのうち、Ｍ個（「Ｍ」は、２以上かつＮ以下の任意の整数）の測定光ビームの検出結果から特定されるＭ個の反射率を用いて（すなわち、互いに異なるＭ個の波長における対象物Ａｔの反射率を用いて）、対象物Ａｔの種別の識別を行うことができる。少なくとも２個の反射率を用いて識別を行うことで、識別の確度を十分に担保することができ、使用する反射率の個数が増加するにつれて、識別の確度がさらに高まる。逆に、使用する反射率の個数が減るにつれて、識別に係る処理の負担が小さくなる。
【0108】
＜６－４．第４変形例＞
上記の実施形態に係る送信部１において、光誘導部１３は、光ビームを誘導できる様々な構成を用いて実現することができる。例えば、光誘導部１３は、直交する２個の軸のそれぞれの周りで回動できるように構成されたＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを含むものであってもよい。また、光誘導部１３は、グレーティングライトバルブ５以外の各種の空間位相変調素子１３１を含むものであってもよく、例えば平面ライトバルブ（ＰＬＶ：Planar Light Valve）を含んで構成されてもよい。平面ライトバルブは、具体的には例えば、複数の格子要素（例えば、平面視にて円形状の格子要素）が、基板上にマトリクス状に配列されて設けられた構成を備えており、該複数の格子要素の各々を基板に対して変位させることで、入射した光ビームの位相を変調して該光ビームを誘導するものである。
上記の実施形態に係る送信部１において、光誘導部１３は、光ビームを誘導できる様々な構成を用いて実現することができる。例えば、光誘導部１３は、直交する２個の軸のそれぞれの周りで回動できるように構成されたＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーを含むものであってもよい。また、光誘導部１３は、グレーティングライトバルブ５以外の各種の空間位相変調素子１３１を含むものであってもよく、例えば平面ライトバルブ（ＰＬＶ：Planar Light Valve）を含んで構成されてもよい。平面ライトバルブは、具体的には例えば、複数の格子要素（例えば、平面視にて円形状の格子要素）が、基板上にマトリクス状に配列されて設けられた構成を備えており、該複数の格子要素の各々を基板に対して変位させることで、入射した光ビームの位相を変調して該光ビームを誘導するものである。
【0109】
ただし、連続的に波長が変化する光ビーム（すなわち、波長掃引される光ビーム）を、ＭＥＭＳミラーを用いて誘導する場合、光ビームの波長が変化される間もＭＥＭＳミラーが動き続けることで、走査領域Ａに投射される光ビームの波形が崩れる、光ビームを誘導する方向（走査角度）がずれる、などといった事態が生じる虞がある。これに対し、連続的に波長が変化する光ビームを、グレーティングライトバルブ５、平面ライトバルブなどといった空間位相変調素子１３１を用いて誘導する場合、例えば、１周期分の波長掃引が実行されている間は、光ビームの走査角度が変化しないように、空間位相変調素子１３１の格子要素（グレーティングライトバルブ５の場合はリボン５２）を静止させ、１周期分の波長掃引が終了して次の１周期分の波長掃引が開始されるタイミングで、格子要素の変位態様を変更する（すなわち、走査角度を変更する）ことができる。したがって、上記のような事態が生じにくい。つまり、光誘導部１３が空間位相変調素子１３１を備えるものとすることで、連続的に波長が連続的に変化する測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを、走査領域Ａに適切に誘導することができる。また、空間位相変調素子１３１では、格子要素を高速で動作させることができる（例えばグレーティングライトバルブ５の場合、リボン５２を１００ｋＨｚ以上の高速で動作させることができる）。したがって、格子要素の変位態様を瞬時に変更することが可能であり、これによって、測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを走査領域Ａに適切に誘導しつつも、走査領域Ａの走査に要する時間を十分な短時間に抑えることが可能となる。以上の理由から、測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃとして、連続的に波長が変化する光ビームが用いられる場合には、光誘導部１３は空間位相変調素子１３１を含んで構成されることが特に好ましい。
【0110】
＜６－５．第５変形例＞
上記の実施形態では、反射率データＤにおいて、各候補種別Ｔｉについて各波長λａ，λｂ，λｃの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃがテーブル形式で記述されていたが、反射率データＤはこのような構成に限られるものではない。例えば、反射率データＤとして、各候補種別Ｔｉの反射率特性を表す関数を保持しておき、これを用いて、各波長λａ，λｂ，λｃの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃを特定するものとしてもよい。このような構成であれば、測定光ビームの波長としてどのようなものが採用されても、その波長における各候補種別Ｔｉの反射率を特定することができる。
上記の実施形態では、反射率データＤにおいて、各候補種別Ｔｉについて各波長λａ，λｂ，λｃの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃがテーブル形式で記述されていたが、反射率データＤはこのような構成に限られるものではない。例えば、反射率データＤとして、各候補種別Ｔｉの反射率特性を表す関数を保持しておき、これを用いて、各波長λａ，λｂ，λｃの反射率Ｔｉａ，Ｔｉｂ，Ｔｉｃを特定するものとしてもよい。このような構成であれば、測定光ビームの波長としてどのようなものが採用されても、その波長における各候補種別Ｔｉの反射率を特定することができる。
【0111】
＜６－６．他の変形例＞
上記の実施形態に係る検知装置１００の光学的な構成はあくまで例示であり、これは適宜に変更することができる。
上記の実施形態に係る検知装置１００の光学的な構成はあくまで例示であり、これは適宜に変更することができる。
【0112】
例えば、送信部１の投影光学系は、空間位相変調素子１３１による集合光ビームＬの反射角を大きくして、集合光ビームＬの誘導範囲（走査角度の範囲）を広げる機能を備えるものであってもよい。この機能は、例えば上記の実施形態のように集合光ビームＬを走査領域Ａよりも前の位置で結像することによって実現することができる他、複数のレンズの組み合わせによって実現することもできる。
【0113】
また、送信部１において、偏光ビームスプリッタおよび１／４波長板をさらに設けてもよい。具体的には例えば、レンズ１０３から射出された集合光ビームＬを、偏光ビームスプリッタによって直角に曲げて、１／４波長板を通過させた上で、空間位相変調素子１３１に入射させ、さらに、空間位相変調素子１３１で反射された集合光ビームＬを、再び１／４波長板を通過させた上で、偏光ビームスプリッタに入射させるような構成としてもよい。この場合、集合光ビームＬは、１回目の１／４波長板の通過に伴って１／４波長回転してから、空間位相変調素子１３１に入射してここで反射された後、２回目の１／４波長板の通過に伴ってさらに１／４波長回転してから、偏光ビームスプリッタに入射する。ここで偏光ビームスプリッタに入射した集合光ビームＬは、２回の１／４波長板の通過によって１／２波長回転しているため、偏光ビームスプリッタを通過して、投影光学系に向かうことになる。
【0114】
また、受信部２の各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、例えば、フォトディテクタ２２１が２次元に配列された２次元フォトディテクタアレイを含んで構成されてもよい。
【0115】
また、受信部２において、例えば各フィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃと各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃとの間に、複数のマイクロレンズが１次元に配列されたマイクロレンズアレイを、各マイクロレンズが各フォトディテクタ２２１と対応するように設けて、各マイクロレンズが、ここに入射した各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃを、対応する各フォトディテクタ２２１に結像するような構成としてもよい。
【0116】
また、受信部２において、例えば各フィルタ２３ａ，２３ｂ，２３ｃと各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃとの間（マイクロレンズが設けられる場合には、マイクロレンズと各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃとの間）に、複数の光合成素子が１次元に配列された光合成素子アレイを、各光合成素子が各フォトディテクタ２２１と対応するように設けるとともに、各光合成素子に、ここに入射する各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃと対応する基準光ビームＬ０ａ，Ｌ０ｂ，Ｌ０ｃが入射するようにしてもよい。このような構成においては、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃと、これに対応する各基準光ビームＬ０ａ，Ｌ０ｂ，Ｌ０ｃとが、各光合成素子で重ね合わされて、各フォトディテクタ２２１に入射する。したがって、各光検出器２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各フォトディテクタ２２１では、各測定光ビームＬａ，Ｌｂ，Ｌｃと対応する基準光ビームＬ０ａ，Ｌ０ｂ，Ｌ０ｃとの合成波が検出されることになる。
【0117】
上記の実施形態に係る検知装置１００の制御部３の機能および動作はあくまで例示であり、これは適宜に変更することができる。
【0118】
例えば、上記の実施形態において、制御部３が取得する測定データは、対象物Ａｔまでの距離、および、対象物Ａｔの位置の一方であってもよいし、それ以外の各種のデータ（例えば、対象物Ａｔの速度）が測定データとして取得されてもよい。また、制御部３が測定データを取得する方式は、必ずしもＦＭＣＷ方式である必要はなく、例えば、ＴｏＦ（Time of Flight）方式、ＡＭＣＷ方式、などであってもよい。
【0119】
以上のように、検知装置１００および検知方法は詳細に説明されたが、上記の説明は、全ての局面において、例示であって、これらがそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この開示の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記の実施形態および各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り、適宜に組み合わせたり、省略したりすることができる。
【符号の説明】
【0120】
１００ 検知装置
１ 送信部
１１ａ 第１測定光生成部
１１ｂ 第２測定光生成部
１１ｃ 第３測定光生成部
１２ 合流部
１３ 光誘導部
１３１ 空間位相変調素子
２ 受信部
２１ 分岐部
２２ａ 第１光検出器
２２ｂ 第２光検出器
２２ｃ 第３光検出器
２３ａ 第１フィルタ
２３ｂ 第２フィルタ
２３ｃ 第３フィルタ
３ 制御部
３０１ａ 第１反射率特定部
３０１ｂ 第２反射率特定部
３０１ｃ 第３反射率特定部
３０２ 種別識別部
Ｄ 反射率データ
Ｌａ 第１測定光（光ビーム）
Ｌｂ 第２測定光（光ビーム）
Ｌｃ 第３測定光（光ビーム）
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 集合光（光ビーム）
１ 送信部
１１ａ 第１測定光生成部
１１ｂ 第２測定光生成部
１１ｃ 第３測定光生成部
１２ 合流部
１３ 光誘導部
１３１ 空間位相変調素子
２ 受信部
２１ 分岐部
２２ａ 第１光検出器
２２ｂ 第２光検出器
２２ｃ 第３光検出器
２３ａ 第１フィルタ
２３ｂ 第２フィルタ
２３ｃ 第３フィルタ
３ 制御部
３０１ａ 第１反射率特定部
３０１ｂ 第２反射率特定部
３０１ｃ 第３反射率特定部
３０２ 種別識別部
Ｄ 反射率データ
Ｌａ 第１測定光（光ビーム）
Ｌｂ 第２測定光（光ビーム）
Ｌｃ 第３測定光（光ビーム）
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 集合光（光ビーム）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】