JP2017049230A - レーザレーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】霧を検出してしまうことを抑制しつつ、検出すべき低反射率の物体を検出できるレーザレーダ装置を提供する。【解決手段】物体の検出しやすさを表す検出性能レベルを、低反射検出対象物体を検出できる検出性能レベルとした高検出性能レベルと、低反射検出対象物体を検出しない低検出性能レベルから選択して設定する検出性能レベル設定部８１と、低検出性能レベルに設定し、レーザ光を走査しつつ反射光を受光する低検出性能測定部８３と、低検出性能測定部８３の測定理結果から物体が存在するか否かを判定する低検出性能物体判定部８５と、高検出性能レベルに設定し、レーザ光を走査しつつ反射光を受光する高検出性能測定部８４と、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向について、高検出性能測定部８４が測定した反射光の波形幅が霧判定幅閾値よりも短い場合に物体が存在すると判定する高検出性能物体判定部８６とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、レーザレーダ装置に関し、特に、低反射率の物体を検出する技術に関する。

レーザレーダ装置は、レーザ光を装置外部に照射して、そのレーザ光が装置外部の物体で反射して生じた反射光を受光する。この反射光の強度により、物体が存在しているかを判定し、また、反射光を受光するまでの時間から、物体までの距離を計算する。レーザレーダ装置は、特許文献１に記載されているように、レーザ光を走査することで、監視エリア内に物体が存在しているか否かを検出する。

特開２００８−２１６２３８号公報

レーザレーダ装置は霧を検出する必要はない。しかし、レーザ光は霧でも反射する。ただし、霧は、粒子間に空間が存在するので、レーザ光を反射する反射率は低い。なお、本明細書において、反射率は、物体に照射されたレーザ光と、レーザレーダ装置の方向に反射される反射光の比率である。

霧の反射率は低いので、霧を検出してしまうことを抑制するために、受光感度を低くすることが考えられる。受光感度を低くすると、反射率が低い物体からの反射光の強度が、物体を検出したと判定する閾値を超えにくくなる。よって、霧を検出してしまうことを抑制できる。

しかし、霧以外にも反射率が低い物体が存在する。たとえば、色が黒い物体は反射率が低い。また、表面が鏡面になっている物体も反射率が低い。したがって、色が黒く、かつ、表面が鏡面になっている物体は、特に反射率が低い。このような物体としては、たとえば、黒色の車がある。

レーザレーダ装置が、霧ではない反射率の低い物体を検出する必要がある場合、受光感度を低くしてしまうと、検出すべき低反射率の物体を検出しにくくなってしまうという問題がある。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、霧を検出してしまうことを抑制しつつ、検出すべき低反射率の物体を検出できるレーザレーダ装置を提供することにある。

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は、発明の更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するための本発明は、レーザ光を発生させて投光する投光部（１０）と、
投光部が投光したレーザ光を、照射方向を変化させつつ装置外部に照射する走査部（５０、６０）と、
走査部によって装置外部に照射されたレーザ光が装置外部で反射して生じた反射光を受光する受光部（２０、１２０Ｈ、１２０Ｌ）と、
を備えた測定部（４、１０４）を有するレーザレーダ装置（１、１００）であって、
投光部が投光するレーザ光の強度および受光部が反射光を受光する受光感度により定まる物体の検出しやすさを表す検出性能レベルを、反射率が低い予め設定された検出対象物体である低反射検出対象物体が基準距離においてレーザレーダ装置に対して基準角度となっている場合に検出できる検出性能レベルとした高検出性能レベルと、基準距離においてレーザレーダ装置に対して基準角度となっている低反射検出対象物体を検出しない低検出性能レベルの２種類の検出性能レベルで検出対象物体を検出し、
低検出性能レベルである測定部で、走査部により照射方向を変化させつつレーザ光を装置外部に照射させ、受光部で反射光を受光する低検出性能測定処理を実行する低検出性能測定部（８３、１８３）と、
低検出性能測定部が低検出性能測定処理を実行することで受光部が受光した反射光に基づいて、低検出性能測定処理によりレーザ光を照射した方向に物体が存在するか否かを判定する低検出性能物体判定部（８５）と、
高検出性能レベルである測定部で、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向を少なくとも含む方向に対して、走査部によりレーザ光を照射させつつ、受光部で反射光を受光する高検出性能測定処理を実行する高検出性能測定部（８４、１８４）と、
低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向について、高検出性能測定部が高検出性能測定処理を実行することで受光部が受光した反射光の波形幅が霧判定幅閾値よりも短いことに基づいて、物体が存在すると判定する高検出性能物体判定部（８６）とを備えることを特徴とする。

本発明では、測定部は、物体の検出しやすさを表す検出性能レベルを、高検出性能レベルと低検出性能レベルの２種類の検出性能レベルとして検出対象物体を検出する。高検出性能レベルは、反射率が低い予め設定された検出対象物体である低反射検出対象物体が基準距離においてレーザレーダ装置に対して基準角度となっている場合に検出できる検出性能レベルである。一方、低検出性能レベルは、基準距離においてレーザレーダ装置に対して基準角度となっている低反射検出対象物体を検出しない検出性能レベルである。

低検出性能測定部は、低検出性能レベルである測定部で、レーザ光の照射方向を変化させつつ、受光部で反射光を受光する低検出性能測定処理を実行する。低検出性能物体判定部は、この低検出性能測定処理を実行することで受光部が受光した反射光に基づいて、レーザ光を照射した方向に物体が存在するか否かを判定する。検出性能レベルが低検出性能レベルであると、反射率が低い物体は検出されにくい。よって、低検出性能物体判定部は霧を検出してしまうことを抑制できる。ただし、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向については、低反射率の検出対象物体が存在している可能性もある。

そこで、本発明では、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向については、高検出性能測定部および高検出性能物体判定部で物体が存在していないかどうかをさらに判定する。

高検出性能測定部は、高検出性能レベルである測定部で、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向を少なくとも含む方向に対して、レーザ光を照射して反射光を受光部で受光する。高検出性能レベルで測定することで、低検出性能レベルでは物体が存在すると判定しなかった方向でも、物体と判定するレベルの強度の反射光を検出できる可能性がある。

低検出性能レベルでは物体が存在すると判定しなかった方向に対して、高検出性能レベルで、物体と判定するレベルの強度の反射光を検出できた場合、その方向に低反射率の物体が存在することが分かる。

しかしながら、低反射率の物体は、霧である可能性も、検出対象物体である可能性もある。本発明者は、低反射率の物体が霧であれば、低反射率の物体が検出対象物体である場合よりも、高検出性能測定処理により測定した反射光の波形幅が有意に広いことを見出した。

霧は、空気中に浮遊する水粒子がレーザ光の進行方向に多数存在する構成であり、霧に対して照射されたレーザ光は、水粒子を透過する場合もあれば水粒子で反射する場合もある。したがって、霧に対して照射されたレーザ光は、透過と反射を繰り返す。これにより、反射光の波形幅が広くなると考えられる。一方、低反射率の物体が検出対象物体であれば、レーザ光はその物体表面で一度反射されるのみである。これらのことから、低反射率の物体が霧であれば、低反射率の物体が検出対象物体である場合よりも、高検出性能測定処理により測定した反射光の波形幅が有意に広くなると考えられる。

このことを利用して、高検出性能物体判定部は、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった方向については、高検出性能測定部による高検出性能測定処理を実行することで受光部が検出した反射光の波形幅が霧判定幅閾値よりも短いことに基づいて、物体が存在すると判定する。このようにすることで、霧を検出してしまうことを抑制しつつ、検出すべき低反射率の物体を検出できる。

請求項２に係る発明は、レーザ光の強度および受光感度の少なくとも一方を変化させることで、高検出性能レベルと低検出性能レベルとを設定する検出性能レベル設定部（８１）を備え、
低検出性能測定部（８３）は、検出性能レベル設定部により測定部の検出性能レベルを低検出性能レベルに設定して低検出性能測定処理を実行し、
高検出性能測定部（８４）は、検出性能レベル設定部により測定部の検出性能レベルを高検出性能レベルに設定して高検出性能測定処理を実行する。

このようにすれば、測定部は、１つの受光部により、高検出性能レベルと低検出性能レベルとを実現できる。

請求項３に係る発明では、検出性能レベル設定部は、投光部が投光するレーザ光の強度を変化させる一方、受光部が反射光を受光する受光感度は変化させないで、低検出性能レベルと高検出性能レベルを設定する。

このように、投光部が投光するレーザ光の強度で検出性能レベルを変化させることで検出性能レベルを設定する場合、同じ高検出性能レベルを受光感度を変化させて設定する場合に比較して、受光感度を低くすることができる。受光感度が低いほど、外乱光の影響を抑えることができるので、このようにすれば、外乱光の影響を抑えることができる。

請求項４に係る発明では、受光部は、互いに異なる位置に配置されて反射光を受光する第１受光部（１２０Ｈ）と第２受光部（１２０Ｌ）とを備え、
測定部（１０４）は、第１受光部が高検出性能レベルで検出対象物体を検出し、第２受光部が低検出性能レベルで検出対象物体を検出するようになる分割比で、反射光を分割するビームスプリッタ（１３５）を備える。

このようにすれば、高検出性能レベルでの測定と低検出性能レベルでの測定を、レーザ光の同じ走査により行うことができる。よって、高検出性能レベルでの測定と低検出性能レベルでの測定を、異なるレーザ光の走査により行う場合に比較して、高検出性能物体判定部が判定を行う周期、すなわち物体検出周期を短くすることができる。

また、第１受光部および第２受光部の受光感度およびレーザ光の強度を変化させることなく、高検出性能レベルと低検出性能レベルとを実現できる。よって、レーザ光の強度を変化させる構成や、受光感度を変化させる構成を備える必要がないという利点もある。

請求項５に係る発明では、高検出性能物体判定部は、低検出性能物体判定部が、物体が存在すると判定しなかった単一の方向について、高検出性能測定部による高検出性能測定処理を実行することで受光部が検出した反射光に２つの物体判定閾値を超える区間が存在する場合、反射光の波形幅と霧判定幅閾値とを比較することなく、物体が存在すると判定する。

このようにすれば、波形幅と霧判定幅閾値とを比較する必要がないので、波形幅を決定する処理や、波形幅を霧判定幅閾値と比較する処理が不要となる。したがって、速やかに、物体が存在するとの判定結果が得られる。また、レーザ光の照射方向における霧の長さがそれほど長くない場合には、霧で反射して生じた反射光でも波形幅がそれほど広くならない可能性もある。そのようなときにも、霧であると判定することができるので、霧を検出してしまうことをより抑制できる。

第１実施形態のレーザレーダ装置１の内部構成を示す図である。 図１の回路部７０の構成を詳しく示す図である。 図２の制御部８０の構成を詳しく示す図である。 図３の測定処理部８２が実行する低検出性能測定処理と高検出性能測定処理の繰り返しを示す図である。 低検出性能レベルと高検出性能レベルで検出できる物体の違いを示す図である。 図３の低検出性能物体判定部８５、高検出性能物体判定部８６、測距部８７の処理を説明する図である。 具体的状況例において、低検出性能レベル、高検出性能レベル、いずれの測定データを用いるかを説明する図である。 第２実施形態のレーザレーダ装置１００において、第１実施形態のレーザレーダ装置１と異なる構成を説明する図である。 図８の回路部１７０の構成を示すブロック図である。 図９の制御部１８０の構成を示すブロック図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、第１実施形態のレーザレーダ装置１は、投光部であるレーザダイオード１０と、装置外部の物体からの反射光Ｌ１を受光する受光部の一例であるフォトダイオード２０とを備え、装置外部の物体までの距離や方位を検出する。このレーザレーダ装置１は、屋外に設置されて、このレーザレーダ装置１の監視エリア内を移動する物体を検出する。検出すべき対象としている物体（以下、検出対象物体）は、粒子状の浮遊物以外の移動体である。たとえば、検出対象物体には、人や人が搭乗している車がある。

図１において、レーザダイオード１０は、パルスレーザ光（以下、照射光Ｌ０）を投光する。フォトダイオード２０は、照射光Ｌ０が装置外部の物体で反射されて生じた反射光Ｌ１を検出し電気信号に変換する。

レーザダイオード１０の光軸上にはコリメートレンズ３０および穴あきミラー４０が設けられている。コリメートレンズ３０は、レーザダイオード１０が投光した照射光Ｌ０を平行光に変換する。

穴あきミラー４０は、平板状であって、レーザダイオード１０の光軸上に、その光軸に対し所定角度で傾斜して配置されている。穴あきミラー４０の下側の面は反射面４１となっており、穴あきミラー４０の中心には、上下方向に貫通する貫通穴４２が形成されている。この貫通穴４２がレーザダイオード１０の光軸上に位置するように、穴あきミラー４０は配置されている。

穴あきミラー４０を通過する照射光Ｌ０の光軸上には、回転ミラー５０が設けられている。回転ミラー５０は、レーザダイオード１０の光軸方向に延びる中心軸を中心として回動可能に配設されるとともに、この中心軸上に焦点位置が設定される凹面鏡５１によって照射光Ｌ０を偏向して、照射光Ｌ０を装置外部に向け照射する。また、凹面鏡５１は、反射光Ｌ１を穴あきミラー４０の方向に偏向する。

モータ６０は、回転軸６１を回転させることで、回転軸６１と連結された回転ミラー５０を回転駆動する。この回転軸６１はモータ６０の回転軸であるとともに、回転ミラー５０がこの回転軸６１の回転により回転させられるので、回転ミラー５０の回転軸になっている。モータ６０により回転ミラー５０が回転させられている状態で凹面鏡５１に照射光Ｌ０が逐次入射すると、照射光Ｌ０は、回転ミラー５０の回転に応じて照射方向が変化しつつ、装置外部に照射される。回転ミラー５０とモータ６０は走査部に相当する。また、投光部に相当するレーザダイオード１０、走査部に相当する回転ミラー５０とモータ６０、受光部に相当するフォトダイオード２０を備えた構成が測定部４である。

回転角度位置センサ６２は、回転軸６１の回転角度位置、すなわち凹面鏡５１の回転角度位置を検出する。この回転角度位置センサ６２には、ロータリーエンコーダなど、回転軸６１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。

回路部７０は、後述する図２に示す構成を備える。これらの構成は、筐体２および筐体窓３により形成される装置内部空間に収容されている。筐体２は、筐体窓３が取り付けられる部分が開口する箱型の形状である。筐体窓３は、光透過性部材で構成されており、筐体２に取り付けられている。筐体窓３が取り付けられている水平面周りの範囲は、レーザレーダ装置１の正面方向を中心として、走査角度範囲あるいは走査角度範囲よりも大きい角度範囲である。走査角度範囲はたとえば１９０度である。なお、レーザレーダ装置１の正面方向は、筐体窓３を２等分する垂直断面においてレーザレーダ装置１の内部から筐体窓３に向かう方向である。

図２に示すように、回路部７０は、ＬＤ駆動回路７１、増幅器７２、モータ駆動回路７３、記憶部７４、制御部８０を備えている。ＬＤ駆動回路７１は、レーザダイオード１０を駆動させる回路である。増幅器７２は、フォトダイオード２０が出力した電気信号を増幅して制御部８０に出力する。モータ駆動回路７３は、モータ６０に電流を出力してモータ６０を回転させる回路である。記憶部７４は、書き換え可能な構成であり、後述する測定処理部８２、低検出性能物体判定部８５、高検出性能物体判定部８６が利用する。

制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＣＰＬＤ、コンパレータ等の回路を備えている。制御部８０は、たとえば、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行するなど、回路の一部または全部を使用して、種々の機能を実行する。

制御部８０は、たとえば、ＬＤ駆動回路７１に発光指令を出力して、レーザダイオード１０にレーザ光をパルス状に発生させる。この発光指令には、駆動電圧値を指示する情報が含まれており、ＬＤ駆動回路７１は、発光指令により定まる駆動電圧値でレーザダイオード１０からレーザ光を発生させる。駆動電圧値が高いほど、レーザダイオード１０は強い強度のレーザ光を発生させる。また、制御部８０は、回転角度位置センサ６２の検出値を取得して回転ミラー５０の回転位置および回転速度を検出する。また、モータ駆動回路７３にモータ６０を所定の速度で回転させることを指示するモータ駆動信号を出力する。

さらに、制御部８０は、図３に示す各部としても機能する。すなわち、制御部８０は、検出性能レベル設定部８１、測定処理部８２、低検出性能物体判定部８５、高検出性能物体判定部８６、測距部８７としても機能する。

検出性能レベル設定部８１は、レーザレーダ装置１の検出性能レベルを、高検出性能レベルおよび低検出性能レベルから選択して設定する。検出性能レベルとは、物体の検出しやすさを表す指標である。照射光Ｌ０の強度が強いほど、同じ距離にある同じ物体からの反射光Ｌ１の強度も強くなるので、反射光Ｌ１の強度が物体を検出したと判定する物体検出閾値を超えやすい。したがって、照射光Ｌ０の強度が強いほど物体を検出しやすい。

また、同じ強度の反射光Ｌ１を受光するとしても、フォトダイオード２０の受光感度が高いほど、反射光Ｌ１の強度が物体を検出したと判定する物体検出閾値を超えやすいので、フォトダイオード２０の受光感度が高いほど物体を検出しやすい。したがって、検出性能レベルは、照射光Ｌ０の強度と、フォトダイオード２０の受光感度の積により定まる。なお、フォトダイオード２０の受光感度は、増幅器７２の増幅率により定まる。

本実施形態における高検出性能レベルは、黒色であってガラスコーティングされた金属製の平板（以下、黒色平板）が、レーザレーダ装置１から５ｍ離れた位置において照射光Ｌ０の照射方向に対して４５度傾斜した状態で、その黒色平板を検出できる検出性能レベルである。黒色平板は黒色の車体を模した物体であり、本実施形態では、この黒色平板が低反射検出対象物体である。また、５ｍが基準距離、４５度が基準角度であり、基準距離において基準角度となっている測定条件を基準測定条件とする。

低検出性能レベルは、基準測定条件となっている黒色平板は検出できない検出性能レベルである。ただし、この低検出性能レベルは、所定視程の霧を検出しない検出性能レベルである。所定視程はたとえば２０ｍである。なお、前述した高検出性能レベルは、基準測定条件にある黒色平板を検出できるが、低検出性能レベルでは検出しない霧を検出してしまう。

本実施形態では、検出性能レベル設定部８１は、ＬＤ駆動回路７１に出力させる駆動電圧値を制御することで、レーザダイオード１０から出力する照射光Ｌ０の強度を変化させて、高検出性能レベルと低検出性能レベルを設定する。たとえば、高検出性能レベルでの照射光Ｌ０の強度を、低検出性能レベルでの照射光Ｌ０の強度の１０〜２０倍の強度とする。

測定処理部８２は、低検出性能測定部８３と高検出性能測定部８４を備える。低検出性能測定部８３は、低検出性能測定処理を実行する。低検出性能測定処理は、低検出性能レベルである測定部４で、監視エリアに照射光Ｌ０を走査して反射光Ｌ１を受光する処理である。第１実施形態では、測定部４を低検出性能レベルとするために、検出性能レベル設定部８１により検出性能レベルを低検出性能レベルに設定することになる。

監視エリアは、走査角度範囲と同じく、レーザレーダ装置１の正面方向を中心として±９５度、合計１９０度の角度範囲であり、距離はレーザレーダ装置１から、たとえば３０ｍの範囲である。この監視エリアに存在している検出対象物体を検出するために、モータ６０により回転ミラー５０を回転させることで、走査角度範囲内において照射光Ｌ０の照射向きを変化させつつ、照射光Ｌ０を装置外部に照射させる。そして、フォトダイオード２０で反射光Ｌ１を受光する。受光した反射光Ｌ１は、増幅器７２を介して制御部８０に入力される。低検出性能測定部８３は、入力された反射光Ｌ１の信号強度と物体検出閾値とを比較し、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を下回った時刻を、照射光Ｌ０の照射方向に対応づけて記憶部７４に記憶する。

高検出性能測定部８４は、高検出性能測定処理を実行する。高検出性能測定処理は、高検出性能レベルである測定部４で測定する以外は、低検出性能測定処理と同じ処理である。第１実施形態では、測定部４を高検出性能レベルとするために、検出性能レベル設定部８１により検出性能レベルを高検出性能レベルに設定する。

測定処理部８２は、低検出性能測定部８３による低検出性能測定処理と、高検出性能測定部８４による高検出性能測定処理を交互に繰り返す。図４は、測定処理部８２が実行する低検出性能測定処理と高検出性能測定処理の繰り返しを示す図である。図４に示すように、低検出性能測定処理では検出性能レベルを低検出性能レベルとし、高検出性能測定処理では検出性能レベルを高検出性能レベルとする。また、いずれの処理でも、監視エリアの角度範囲に対応して、回転ミラー５０の回転角θが−９５°から９５°までの間、発光パルス、すなわちパルス状の照射光Ｌ０を一定角度毎（たとえば０．２５度毎）に出力する。

低検出性能物体判定部８５は、低検出性能測定部８３が低検出性能測定処理を実行することでフォトダイオード２０が受光した反射光Ｌ１を、照射方向とともに記憶部７４から取得する。取得した反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超えている照射方向については、その方向に物体が存在すると判定し、反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超えていない照射方向には物体が存在しないと判定する。そして、記憶部７４に、物体が存在すると判定しなかった方向を記憶する。

高検出性能物体判定部８６は、記憶部７４に記憶されている、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向に、物体が存在しているか否かを判定する。判定方法は次の通りである。まず、記憶部７４に記憶されている、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向について、高検出性能測定処理を実行したときの反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻および物体検出閾値を下回った時刻を、記憶部７４から取得する。そして、高検出性能測定処理を実行したときの、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻から物体検出閾値を下回る時刻までを波形幅とする。

単一の照射方向に対して得た反射光Ｌ１において、この波形幅を算出できるピークが２つ存在している場合には、反射光Ｌ１に対応して記憶されている照射方向に物体が存在すると判定する。波形幅を算出できるピークが２つ存在している場合、１つ目のピークは霧によるものであるが、２つ目のピークは検出対象物体であると考えられるからである。

また、単一の照射方向に対して得た反射光Ｌ１において、波形幅を算出できるピークが１つであり、その波形幅が霧判定幅閾値よりも短い場合にも、その反射光Ｌ１に対応して記憶されている照射方向に物体が存在すると判定する。一方、波形幅を算出できるピークが１つであり、その波形幅が霧判定幅閾値以上であれば、照射方向に存在している物体は霧であると判定する。

この霧判定幅閾値は、高検出性能測定処理により測定すると、霧の波形幅は、低反射検出対象物体である黒色平板の波形幅よりも有意に広いという知見に基づいて設定された閾値である。

なお、低検出性能測定処理では、低反射率の検出対象物体からの反射光Ｌ１の波形幅も、霧と区別困難な程に広くなる。低検出性能測定処理では低検出性能レベルに設定しており、低検出性能レベルは、照射光Ｌ０の強度が高いか、フォトダイオード２０の受光感度が高いか、あるいは、その両方であるため、低反射検出対象物体からの反射光Ｌ１であっても信号強度が高くなる。その結果、低反射検出対象物体からの反射光Ｌ１であっても波形幅が広くなるからである。

低検出性能測定処理では、低反射率の検出対象物体からの反射光Ｌ１の波形幅も、霧と区別困難な程に広くなる。そこで、本実施形態では、低検出性能物体判定部８５は物体が存在すると判定しなかった方向についてのみ、高検出性能物体判定部８６で、物体が存在しているか否かを判定するのである。

図５は、低検出性能レベルと高検出性能レベルとで、検出できる物体の違いをまとめた図である。図５において、高反射率の検出対象物体はたとえば人である。図５に示すように、低検出性能レベルでは、高反射率の検出対象物体が検出できるが、低反射率の検出対象物体は検出できない。ただし、低検出性能レベルでは、霧を検出対象物体として誤検出してしまうことは抑制できる。

一方、高検出性能レベルでは、低反射率の検出対象物体を検出できる。しかし、高検出性能レベルでは霧も検出してしまう。ただし、高検出性能レベルでの波形幅は、低反射率の検出対象物体は狭く、霧は広いという違いがある。この違いを利用して、霧であるか、低反射率の検出対象物体であるかを判別する。

説明を図４に戻す。測距部８７は、監視エリア内に存在する物体までの距離を算出する。図６を用いて測距部８７の処理を説明する。図６において、ステップＳ４とステップＳ５が測距部８７の処理であり、ステップＳ１は低検出性能物体判定部８５の処理、ステップＳ２、Ｓ３は高検出性能物体判定部８６の処理である。

この図６に示す処理は、低検出性能測定部８３による１回の低検出性能測定処理と、それに続く高検出性能測定部８４による１回の高検出性能測定処理が終了した後に実行する処理であり、走査角度範囲内の全部の走査角度毎にこの図６の処理を実行する。

ステップＳ１では、低検出性能レベルで測距可能か否かを判断する。この判断は、換言すれば、低検出性能物体判定部８５で物体が存在すると判定したか否か判断するものである。ステップＳ１の判断がＮＯであればステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、高検出性能レベルでの測定データに、物体判定閾値を超える２つのピークがあるか否かを判断する。この判断がＹＥＳであれば、低反射率の検出対象物体が存在していることになる。ステップＳ２の判断がＹＥＳであればステップＳ５に進む。一方、ステップＳ２の判断がＮＯであればステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、高検出性能レベルで測定した測定データに、波形幅が霧判定幅閾値以上となるデータがあるか否かを判断する。ステップＳ３の判断がＹＥＳであれば、高検出性能レベルで検出した反射光Ｌ１は霧で発生した反射光Ｌ１であると考えられる。ステップＳ３の判断がＹＥＳであればステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３の判断がＮＯであれば、霧は検出していないと推定できる。ステップＳ３の判断がＮＯであればステップＳ５に進む。

ステップＳ４では、低検出性能レベルでの測定データを使用して物体までの距離を算出する。ステップＳ４は、ステップＳ１の判断がＹＥＳである場合、あるいは、ステップＳ３の判断がＹＥＳである場合に実行する。ステップＳ１の判断がＹＥＳである場合には、物体が存在すると判定している場合である。物体が存在すると判定した場合には、照射光Ｌ０を照射してから、物体判定閾値を超えた反射光Ｌ１の受光時刻までの時間から、物体までの距離を算出する。物体判定閾値を超えた反射光Ｌ１の受光時刻には、たとえば、反射光Ｌ１の強度が最初に物体判定閾値を超えた時刻とする。また、反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超えている期間の中間時刻を、物体判定閾値を超えた時刻としてもよい。

なお、霧が発生しており、霧の中に検出対象物体（たとえば人）が存在している場合、反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超える区間が２つ存在する可能性がある。霧により照射光Ｌ０の一部が反射され、霧による反射で生じた反射光Ｌ１が物体判定閾値を超えるとともに、霧を透過して検出対象物体で反射して生じた反射光Ｌ１も物体判定閾値を超えることがあるからである。

反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超える区間が２つ存在する場合、後に物体判定閾値を超えた区間を用いて物体までの距離を算出する。反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超える区間が２つ存在する場合、霧を通して、霧の後方にある物体が見える状態である。前側の物体判定閾値を超えた区間は霧による反射光Ｌ１であり、後に物体判定閾値を超えた区間が、検出対象物体による反射光Ｌ１と考えられるからである。

ステップＳ３の判断がＹＥＳとなってステップＳ４を実行する場合には、低検出性能レベルの測定データからは物体は存在しないと判定しているので、物体までの距離も算出しないことになる。

ステップＳ５では、高検出性能レベルでの測定データを使用して物体までの距離を算出する。ステップＳ５は、ステップＳ２の判断がＹＥＳである場合、あるいは、ステップＳ３の判断がＹＥＳである場合に実行する。ステップＳ２の判断がＹＥＳである場合には、高検出性能物体判定部８６で検出対象物体が存在すると判定している場合である。この場合には、ステップＳ１の判断がＹＥＳになって実行するステップＳ４と同様にして、物体までの距離を算出する。したがって、ステップＳ４と同様、反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超える区間が２つ存在する場合、後に物体判定閾値を超えた区間を用いて物体までの距離を算出する。

ステップＳ３の判断がＹＥＳになる場合としては、高検出性能レベルで得た波形幅が霧判定幅閾値を超えないが、ノイズとは区別できる時間幅で物体判定閾値を超えるピークが検出できた場合と、物体判定閾値を超えるピークは検出できない場合がある。前者の場合には、ステップＳ４と同様にして物体までの距離を算出する。後者の場合には、物体は存在しないことになるので、物体までの距離も算出しない。

図７は、具体的状況例において、低検出性能レベルの測定データを用いるか、高検出性能レベルの測定データを用いるかを説明する図である。図７において、−９５度が走査開始角度である。−９５度から角度θ１までは物体は存在しない。したがって、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３がいずれもＮＯになり、ステップＳ５に進むので、高検出性能レベルでの測定データを使用することになる。その結果、物体までの距離は算出しない。

角度θ１から角度θ２の間も、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３がいずれもＮＯになり、高検出性能レベルでの測定データを使用することになる。ただし、角度θ１から角度θ２の間は、高検出性能レベルで得た測定データを用いることで、黒色の車９０までの距離を算出することになる。

角度θ２から角度θ３の間は、−９５度から角度θ１までと同じであり、高検出性能レベルでの測定データを使用する。物体は存在しないので、物体までの距離は算出されない。

角度θ３から角度θ４までの間は、ステップＳ１の判断がＹＥＳになり、ステップＳ４に進むので、低検出性能レベルの測定データを使用して、歩行者９２まで距離を算出することになる。

角度θ４から角度θ５の間も、−９５度から角度θ１までと同じであり、高検出性能レベルでの測定データを使用する。物体は存在しないので、物体までの距離は算出されない。

角度θ５から角度θ６の間は、霧９４が存在しているが他の物体は存在しない。したがって、ステップＳ１、Ｓ２の判断がＮＯになり、ステップＳ３の判断がＹＥＳになってステップＳ４に進むので、低検出性能レベルの測定データを使用する。低検出性能レベルの測定データでは、霧９４は検出しないので、物体までの距離は算出されない。

角度θ６から角度θ７の間は、霧９４が存在しているが、霧９４の中に歩行者９６が存在している。低検出性能レベルでの測定データでは、霧９４は検出されないが、歩行者９６は検出される。したがって、ステップＳ１の判断がＹＥＳになり、ステップＳ４に進むので、低検出性能レベルのデータを使用して、歩行者９６までの距離を算出する。

角度θ７から角度θ８の間は、角度θ５から角度θ６の間と同じであり、低検出性能レベルの測定データを使用する。よって、霧９４は検出しないので、物体までの距離は算出されない。

角度θ８から９５度の間は、−９５度から角度θ１までと同じであり、高検出性能レベルでの測定データを使用する。物体は存在しないので、物体までの距離は算出されない。

以上、説明した本実施形態のレーザレーダ装置１は、検出性能レベル設定部８１により、物体の検出しやすさを表す検出性能レベルを、高検出性能レベルと低検出性能レベルから選択して設定できる。高検出性能レベルは、黒色平板を基準測定条件で検出できる検出性能レベルであり、低検出性能レベルは、黒色平板を基準測定条件で検出しない検出性能レベルである。

低検出性能測定部８３は、検出性能レベルを低検出性能レベルに設定して、照射光Ｌ０の照射向きを変化させつつ、フォトダイオード２０で反射光Ｌ１を受光する低検出性能測定処理を実行する。低検出性能物体判定部８５は、この低検出性能測定処理を実行することでフォトダイオード２０から取得した反射光Ｌ１の強度が物体判定閾値を超えているか否かにより、照射光Ｌ０を照射した方向に物体が存在するか否かを判定する。

検出性能レベルが低検出性能レベルであると、反射率が低い物体は検出されにくい。よって、図５にも示すように、低検出性能レベルで測定を行うと霧を検出してしまうことを抑制できる。ただし、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向については、低反射率の検出対象物体が存在している可能性もある。

そこで、本実施形態では、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向については、高検出性能測定部８４および高検出性能物体判定部８６で物体が存在していないかどうかをさらに判定する。

高検出性能測定部８４は、検出性能レベルを高検出性能レベルに設定する以外は、低検出性能測定処理と同じ処理である。低検出性能レベルでは物体が存在すると判定しなかった方向であっても、高検出性能レベルで、物体判定閾値以上の強度の反射光Ｌ１を検出できた場合、その方向に低反射率の物体が存在することが分かる。この低反射率の物体は、図５に示すように、霧である可能性も、検出対象物体である可能性もある。ただし、検出対象物体からの反射光Ｌ１である場合、波形幅が狭くなる。そこで、高検出性能物体判定部８６は、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向については、高検出性能測定処理を実行することでフォトダイオード２０から取得した反射光Ｌ１の波形幅が霧判定幅閾値よりも短い場合に、検出対象物体が存在すると判定する。このようにすることで、本実施形態のレーザレーダ装置１は、霧を検出してしまうことを抑制しつつ、検出すべき低反射率の物体を検出できる。

また、本実施形態の検出性能レベル設定部８１は、照射光Ｌ０の強度を変化させる一方、フォトダイオード２０の受光感度は変化させないで、低検出性能レベルと高検出性能レベルを設定している。したがって、同じ高検出性能レベルを受光感度を変化させて設定する場合に比較して、受光感度を低くすることができる。よって、外乱光の影響を抑えることができる。

また、本実施形態では、高検出性能レベルの測定データに２つ以上のピークがあると判断した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、高検出性能レベルで得た波形幅が霧判定幅閾値以上であるか否かを判断することなく、検出対象物体が存在すると判断する。これにより、波形幅を決定する処理や、波形幅を霧判定幅閾値と比較する処理が不要となる。したがって、速やかに、検出対象物体が存在するとの判定結果が得られる。

さらに、霧発生初期等には、照射光Ｌ０の照射方向における霧の長さがそれほど長くない場合もあり、この場合、霧で反射して生じた反射光Ｌ１の波形幅がそれほど広くならない可能性もある。しかし、そのようなときにも、ステップＳ２の判断を行うことで霧であると判定することができるので、霧を検出してしまうことをより抑制できる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

第２実施形態のレーザレーダ装置１００は、図８に示すように、フォトダイオード１２０Ｈを備え、そのフォトダイオード１２０Ｈと穴あきミラー４０の反射面４１との間にビームスプリッタ１３５を備える。また、第２実施形態のレーザレーダ装置１００はフォトダイオード１２０Ｌも備える。フォトダイオード１２０Ｈは第１受光部に相当し、フォトダイオード１２０Ｌは第２受光部に相当する。第２実施形態の測定部１０４は、フォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌを、第１実施形態のフォトダイオード２０に代えて備える。測定部１０４のそれ以外の構成は、第１実施形態の測定部４と同じである。

フォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌは回路部１７０に接続されている。なお、回路部１７０の構成は第１実施形態と相違する。回路部１７０の構成は図９を用いて後述する。第２実施形態のレーザレーダ装置１００において、図８に示していない部分は、第１実施形態と同じである。

フォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌは、いずれも、ビームスプリッタ１３５により分割された反射光Ｌ１を受光するために、それぞれ異なる位置に配置されている。フォトダイオード１２０Ｈは、ビームスプリッタ１３５を透過した反射光Ｌ１を受光する位置に配置されている。一方、フォトダイオード１２０Ｌはビームスプリッタ１３５により反射された反射光Ｌ１を受光する位置に配置されている。

これらフォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌの受光感度は、いずれも、第１実施形態のフォトダイオード２０と同じ受光感度とすることができる。ただし、これらフォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌのいずれか一方、あるいは、両方とも、第１実施形態のフォトダイオード２０と異なる受光感度としてもよい。

フォトダイオード１２０Ｈの受光感度は、その受光感度と、図９に示す増幅器１７２Ｈの増幅率と、ビームスプリッタ１３５による分割比とにより定まる検出性能レベルが高検出性能レベルとなればよい。また、フォトダイオード１２０Ｌの受光感度は、その受光感度と、図９に示す増幅器１７２Ｌの増幅率と、ビームスプリッタ１３５の分割比とにより定まる検出性能レベルが低検出性能レベルとなればよい。

ビームスプリッタ１３５は、穴あきミラー４０の反射面４１で反射された反射光Ｌ１が入射する位置に配置され、この反射光Ｌ１の一部を反射し、残りを透過する。これにより、ビームスプリッタ１３５は、穴あきミラー４０の反射面４１で反射された反射光Ｌ１をフォトダイオード１２０Ｈが位置している方向と、フォトダイオード１２０Ｌが位置している方向に分割する。なお、図８に示しているビームスプリッタ１３５はプレート型であるが、キューブ型など種々の構造のビームスプリッタを用いることができる。

ビームスプリッタ１３５の分割比は種々設定が可能であり、本実施形態では、フォトダイオード１２０Ｈが高検出性能レベルで検出対象物体を検出でき、フォトダイオード１２０Ｌが低検出性能レベルで検出対象物体を検出するように、反射光Ｌ１を分割する。たとえば、反射光Ｌ１のうち８０％を透過させてフォトダイオード１２０Ｈに導き、２０％を反射させてフォトダイオード１２０Ｌに導く。

もちろん上記数値は一例である。フォトダイオード１２０Ｈが高検出性能レベル用のフォトダイオードとして機能し、フォトダイオード１２０Ｌが低検出性能レベル用のフォトダイオードとして機能するように、ビームスプリッタ１３５を透過する光と反射する光の比率が調整されていればよい。フォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌがそれぞれ検出した反射光Ｌ１の強度を表す電気信号は回路部１７０に供給される。

回路部１７０は、図９に示す構成を備える。図９に示す構成において、第１実施形態の回路部７０との相違点は、第１実施形態では１つの増幅器７２を備えていたのに対して、第２実施形態の回路部１７０は２つの増幅器１７２Ｈ、１７２Ｌを備えている点、および、制御部１８０の処理である。

増幅器１７２Ｈは、フォトダイオード１２０Ｈと接続されており、フォトダイオード１２０Ｈが出力した電気信号を増幅して制御部１８０に出力する。増幅器１７２Ｌは、フォトダイオード１２０Ｌと接続されており、フォトダイオード１２０Ｌが出力した電気信号を増幅して制御部１８０に出力する。増幅器１７２Ｈの増幅率は、フォトダイオード１２０Ｈにより高検出性能レベルでの測定ができる増幅率に設定されている。一方、増幅器１７２Ｌの増幅率は、フォトダイオード１２０Ｌにより低検出性能レベルでの測定ができる増幅率に設定されている。

制御部１８０のハードウェア構成は、第１実施形態の制御部８０と同じであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＣＰＬＤ、コンパレータ等の回路を備えている。制御部１８０は、第１実施形態の制御部８０と同様、ＬＤ駆動回路７１に発光指令を出力し、モータ駆動回路７３にモータ駆動信号を出力する。

さらに、制御部１８０は図１０に示す各部としても機能する。すなわち、制御部１８０は、測定処理部１８２、低検出性能物体判定部８５、高検出性能物体判定部８６、測距部８７としても機能する。

測定処理部１８２は、低検出性能測定部１８３と高検出性能測定部１８４を備える。低検出性能測定部１８３は、低検出性能測定処理を実行する。低検出性能測定処理は、第１実施形態でも説明したように、低検出性能レベルである測定部４で、監視エリアに照射光Ｌ０を走査して反射光Ｌ１を受光する処理である。第２実施形態では、フォトダイオード１２０Ｌが受光した反射光Ｌ１を用いることにより、測定部４を低検出性能レベルとする。

そして、第１実施形態と同様に、増幅器１７２Ｌから入力された反射光Ｌ１の信号強度と物体検出閾値とを比較する。比較の結果、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を下回った時刻を、照射光Ｌ０の照射方向に対応づけて記憶部７４に記憶する。なお、物体検出閾値は、低検出性能レベルの測定となる値であればよく、たとえば、第１実施形態の物体検出閾値と同じ値とすることができる。

高検出性能測定部１８４は、高検出性能測定処理を実行する。高検出性能測定処理は、高検出性能レベルである測定部４で、監視エリアに照射光Ｌ０を走査して反射光Ｌ１を受光する処理である。第２実施形態では、フォトダイオード１２０Ｈが受光した反射光Ｌ１を用いることにより、測定部４を高検出性能レベルとする。

そして、増幅器１７２Ｈから入力された反射光Ｌ１の信号強度と物体検出閾値とを比較する。比較の結果、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を下回った時刻を、照射光Ｌ０の照射方向に対応づけて記憶部７４に記憶する。物体検出閾値は、高検出性能レベルの測定となる値であればよく、たとえば、第１実施形態の物体検出閾値と同じ値とすることができる。

第２実施形態では、低検出性能測定部１８３による低検出性能測定処理と、高検出性能測定部１８４による高検出性能測定処理とを、照射光Ｌ０の１回の走査で両方とも行う。つまり、高検出性能測定処理における照射光Ｌ０の走査と、低検出性能測定処理における照射光Ｌ０の走査とは同じ走査である。よって、第２実施形態では、高検出性能レベルと低検出性能レベルでのレーザダイオード１０の出力強度は同じである。

低検出性能測定部１８３による低検出性能測定処理と、高検出性能測定部１８４による高検出性能測定処理が行われた後は、第１実施形態と同様に、低検出性能物体判定部８５は、低検出性能レベルで物体が存在すると判定した方向と、物体が存在しないと判定した方向を記憶部７４に記憶する。そして、高検出性能物体判定部８６は、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在すると判定しなかった方向に、物体が存在しているか否かを判定する。

以上、説明した第２実施形態では、２つのフォトダイオード１２０Ｈ、１２０Ｌを備え、かつ、反射光Ｌ１を、フォトダイオード１２０Ｈに入射する方向とフォトダイオード１２０Ｌに入射する方向とに分割するビームスプリッタ１３５を備える。これにより、同じ照射光Ｌ０から生じた反射光Ｌ１を、フォトダイオード１２０Ｈとフォトダイオード１２０Ｌが受光することができる。

ビームスプリッタ１３５の分割比は、フォトダイオード１２０Ｈが高検出性能レベル用のフォトダイオードとして機能し、フォトダイオード１２０Ｌが低検出性能レベル用のフォトダイオードとして機能するように設定されている。

この構成に基づいて、同じ照射光Ｌ０の走査により、低検出性能測定部１８３と高検出性能測定部１８４は、それぞれ、低検出性能測定処理と高検出性能測定処理を実行する。よって、第２実施形態のレーザレーダ装置１００は、第１実施形態のレーザレーダ装置１のように低検出性能測定処理と高検出性能測定処理を交互に行う場合に比較して、高検出性能物体判定部８６が判定を行う周期すなわち物体検出周期を短くすることができる。

また、第１実施形態と異なり、高性能検出レベルと低検出性能レベルとするためにレーザダイオード１０の出力強度を変化させる必要がなく、また、フォトダイオード１２０Ｈ、フォトダイオード１２０Ｌの受光感度も切り替える必要がない。よって、照射光Ｌ０の強度を変化させる構成や、受光感度を変化させる構成を備える必要がないという利点がある。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

＜変形例１＞
たとえば、前述の実施形態では、照射光Ｌ０の強度を変化させる一方、受光感度は変化させずに、低検出性能レベルおよび高検出性能レベルを設定していた。しかし、受光感度のみを変化させて低検出性能レベルおよび高検出性能レベルを設定してもよいし、照射光Ｌ０の強度と受光感度を両方とも変化させて、低検出性能レベルおよび高検出性能レベルを設定してもよい。

＜変形例２＞
前述の実施形態のレーザレーダ装置１は、穴あきミラー４０を備えており、穴あきミラー４０の貫通穴４２から回転ミラー５０に照射光Ｌ０を照射する構成であったが、これに限られない。レーザダイオード１０とフォトダイオード２０の位置を入れ替え、反射板により照射光Ｌ０を反射させて照射光Ｌ０を回転ミラー５０に照射する構成でもよい。また、投光部と受光部が回転ミラー５０を共通に使用する同軸系に限らず、投光部と受光部が異なる回転ミラーを使用する他軸系のレーザレーダ装置にも本発明は適用できる。

＜変形例３＞
また、前述の実施形態では、低検出性能測定部８３、高検出性能測定部８４は、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を超えた時刻、反射光Ｌ１の信号強度が物体検出閾値を下回った時刻を、照射光Ｌ０の照射方向に対応づけて記憶部７４に記憶していた。しかし、これに代えて、反射光Ｌ１の波形を記憶部７４に記憶してもよい。

＜変形例４＞
前述の実施形態では、高検出性能測定処理でも、低検出性能測定処理と同じ角度範囲に対して照射光Ｌ０を照射していた。しかし、これに代えて、低検出性能物体判定部８５が、物体が存在しないと判定した角度に限定して、照射光Ｌ０を照射してもよい。

＜変形例５＞
第２実施形態では、高検出性能レベル用のフォトダイオード１２０Ｈを、ビームスプリッタ１３５を透過した反射光Ｌ１を受光する位置に配置し、低検出性能レベル用のフォトダイオード１２０Ｌを、ビームスプリッタ１３５が反射した反射光Ｌ１を受光する位置に配置していた。しかし、これとは反対に、高検出性能レベル用のフォトダイオード１２０Ｈを、ビームスプリッタ１３５が反射した反射光Ｌ１を受光する位置に配置し、低検出性能レベル用のフォトダイオード１２０Ｌを、ビームスプリッタ１３５を透過した反射光Ｌ１を受光する位置に配置してもよい。

１：レーザレーダ装置 ２：筐体 ３：筐体窓 ４：測定部 １０：レーザダイオード ２０：フォトダイオード ３０：コリメートレンズ ４０：穴あきミラー ４１：反射面 ４２：貫通穴 ５０：回転ミラー ５１：凹面鏡 ６０：モータ ６１：回転軸 ６２：回転角度位置センサ ７０：回路部 ７１：ＬＤ駆動回路 ７２：増幅器 ７３：モータ駆動回路 ７４：記憶部 ８０：制御部 ８１：検出性能レベル設定部 ８２：測定処理部 ８３：低検出性能測定部 ８４：高検出性能測定部 ８５：低検出性能物体判定部 ８６：高検出性能物体判定部 ８７：測距部 ９０：車 ９２：歩行者 ９４：霧 ９６：歩行者 １００：レーザレーダ装置 １０４：測定部 １２０Ｈ、１２０Ｌ：フォトダイオード １７０：回路部 １７２Ｈ、１７２Ｌ：増幅器 １８０：制御部 １８２：測定処理部 １８３：低検出性能測定部 １８４：高検出性能測定部

Claims (5)

1. レーザ光を発生させて投光する投光部（１０）と、
   前記投光部が投光した前記レーザ光を、照射方向を変化させつつ装置外部に照射する走査部（５０、６０）と、
   前記走査部によって装置外部に照射された前記レーザ光が前記装置外部で反射して生じた反射光を受光する受光部（２０、１２０Ｈ、１２０Ｌ）と、
   を備えた測定部（４、１０４）を有するレーザレーダ装置（１、１００）であって、
   前記測定部は、前記投光部が投光する前記レーザ光の強度および前記受光部が前記反射光を受光する受光感度により定まる物体の検出しやすさを表す検出性能レベルを、反射率が低い予め設定された検出対象物体である低反射検出対象物体が基準距離において前記レーザレーダ装置に対して基準角度となっている場合に検出できる検出性能レベルとした高検出性能レベルと、前記基準距離において前記レーザレーダ装置に対して前記基準角度となっている前記低反射検出対象物体を検出しない低検出性能レベルの２種類の検出性能レベルで前記検出対象物体を検出し、
   前記低検出性能レベルである前記測定部で、前記走査部により前記照射方向を変化させつつ前記レーザ光を前記装置外部に照射させ、前記受光部で前記反射光を受光する低検出性能測定処理を実行する低検出性能測定部（８３、１８３）と、
   前記低検出性能測定部が前記低検出性能測定処理を実行することで前記受光部が受光した前記反射光に基づいて、前記低検出性能測定処理により前記レーザ光を照射した方向に物体が存在するか否かを判定する低検出性能物体判定部（８５）と、
   前記高検出性能レベルである前記測定部で、前記低検出性能物体判定部が、前記物体が存在すると判定しなかった方向を少なくとも含む方向に対して、前記走査部により前記レーザ光を照射させつつ、前記受光部で前記反射光を受光する高検出性能測定処理を実行する高検出性能測定部（８４、１８４）と、
   前記低検出性能物体判定部が、前記物体が存在すると判定しなかった方向について、前記高検出性能測定部が前記高検出性能測定処理を実行することで前記受光部が受光した前記反射光の波形幅が霧判定幅閾値よりも短いことに基づいて、前記物体が存在すると判定する高検出性能物体判定部（８６）とを備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
2. 請求項１において、
   前記レーザ光の強度および前記受光感度の少なくとも一方を変化させることで、前記高検出性能レベルと前記低検出性能レベルとを設定する検出性能レベル設定部（８１）を備え、
   前記低検出性能測定部（８３）は、前記検出性能レベル設定部により前記測定部の前記検出性能レベルを前記低検出性能レベルに設定して前記低検出性能測定処理を実行し、
   前記高検出性能測定部（８４）は、前記検出性能レベル設定部により前記測定部の前記検出性能レベルを前記高検出性能レベルに設定して前記高検出性能測定処理を実行することを特徴とするレーザレーダ装置。
3. 請求項２において、
   前記検出性能レベル設定部は、前記投光部が投光する前記レーザ光の強度を変化させる一方、前記受光部が前記反射光を受光する受光感度は変化させないで、前記低検出性能レベルと前記高検出性能レベルを設定することを特徴とするレーザレーダ装置。
4. 請求項１において、
   前記受光部は、互いに異なる位置に配置されて前記反射光を受光する第１受光部（１２０Ｈ）と第２受光部（１２０Ｌ）とを備え、
   前記測定部（１０４）は、前記第１受光部が前記高検出性能レベルで前記検出対象物体を検出し、前記第２受光部が前記低検出性能レベルで前記検出対象物体を検出するようになる分割比で、前記反射光を分割するビームスプリッタ（１３５）を備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記高検出性能物体判定部は、前記低検出性能物体判定部が、前記物体が存在すると判定しなかった単一の方向について、前記高検出性能測定部による前記高検出性能測定処理を実行することで前記受光部が検出した前記反射光に２つの物体判定閾値を超える区間が存在する場合、前記反射光の波形幅と前記霧判定幅閾値とを比較することなく、前記物体が存在すると判定することを特徴とするレーザレーダ装置。

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