JP2019138666A - 測距装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測距装置による計測範囲における欠損ポイントを抑制すること。【解決手段】測距装置は、閾値を用いて反射光の受光信号を検出し、検出した受光信号に基づいて距離を算出する。第１閾値を用いたときの欠損ポイントに関して、測距装置は、距離の算出を再度試みる再試行処理を実施する。再試行処理では、第１閾値の代わりに、第１閾値より低い第２閾値が用いられる。欠損ポイントが第１閾値未満且つ第２閾値以上の反射ピーク（減衰ピーク）を有している場合、その欠損ポイントは、救済可能な減衰ポイントである。減衰ポイントについては、第２閾値を用いて反射光の受光信号を検出し、検出した受光信号に基づいて距離を算出する。【選択図】図７

Description

本発明は、レーザパルスを用いて対象物までの距離を計測する測距装置に関する。

レーザパルスを用いて対象物までの距離を計測する測距装置が知られている。具体的には、測距装置は、複数の方向に向けてレーザパルスを順次出力（走査）する。レーザパルスが対象物上の反射点で反射すると、そのレーザパルスの反射光が測距装置に戻ってくる。測距装置は、そのレーザパルスの反射光を受光する。そして、測距装置は、レーザパルスの出力タイミングから反射光の受光タイミングまでの経過時間（ＴＯＦ）に基づいて、反射点までの距離を各方向について算出する。

特許文献１は、レーザレーダ装置を開示している。当該技術によれば、信号処理回路は、画像生成回路により生成された複数のフレーム間の距離画像を比較して、パルスレーザ光の伝搬経路上に浮遊物が存在しているか否かを判定する。浮遊物が存在している場合、信号処理回路は、距離画像上で浮遊物が存在している位置の画素値を補間する。

特許文献２は、レーザスキャンセンサを開示している。当該レーザスキャンセンサは、距離情報取得部と、距離情報補間部とを有している。ある測定方向の距離が本来の検知対象よりも近距離側に位置している場合、距離情報補間部は、隣接測定方向の距離情報に基づいて補間を行い、当該距離を補間値で置換する。

特開２０１４−１０９５３７号公報 特開２０１４−５９８３４号公報

測距装置の受光素子に十分な強度の反射光が届かない場合も考えられる。例えば、降雨、降雪、霧等の大気状態では、大気中においてレーザパルス及び反射光が減衰しやすい。他の例として、測距装置のセンサ窓が汚れて部分的に半透明になっている場合、その半透明部分を通過するレーザパルス及び反射光が減衰する。このように反射光が減衰した場合、測距装置の受光素子において反射光を良好に検出することができない。その結果、計測範囲の一部に、距離を算出することができなかった「欠損ポイント」が発生するおそれがある。欠損ポイントは、測距結果に基づく認識精度を低下させ、好ましくない。

本発明の１つの目的は、測距装置による計測範囲における欠損ポイントを抑制することができる技術を提供することにある。

本発明の１つの観点において、測距装置は、
レーザパルスを出力する発光ユニットと、
反射点からの前記レーザパルスの反射光を受光する受光ユニットと、
前記反射光の受光信号に基づいて、前記反射点までの距離を算出する制御ユニットと
を備える。
前記距離の計測範囲は、アレイ状に配置された複数の計測ポイントで表される。
反射ピークは、各計測ポイントにおける前記反射光の受光強度のピークである。
検出ポイントは、前記反射ピークが第１閾値以上である計測ポイントである。
欠損ポイントは、前記反射ピークが前記第１閾値未満である計測ポイントである。
減衰ポイントは、前記反射ピークが前記第１閾値未満であり、且つ、前記第１閾値より低い第２閾値以上である計測ポイントである。
前記制御ユニットは、
前記第１閾値を用いて前記受光信号を検出し、前記検出した受光信号に基づいて前記検出ポイントに関する前記距離を算出する第１距離算出処理と、
前記欠損ポイントに関して、前記距離の算出を再度試みる再試行処理と
を行う。
前記再試行処理は、
前記欠損ポイントに空間的及び時間的に隣接する周辺領域に前記検出ポイントが存在するか否かを判定する第１判定処理と、
前記周辺領域に前記検出ポイントが存在する場合、前記欠損ポイントについて得られた前記受光信号を分析して、前記欠損ポイントが前記減衰ポイントであるか否かを判定する第２判定処理と、
前記欠損ポイントが前記減衰ポイントである場合、前記第２閾値を用いて検出される前記受光信号に基づいて、前記減衰ポイントに関する前記距離を算出する第２距離算出処理と
を含む。

本発明によれば、第１閾値を用いたときの欠損ポイントに関して、距離の算出を再度試みる再試行処理が実施される。具体的には、再試行処理では、第１閾値の代わりに、第１閾値より低い第２閾値が用いられる。欠損ポイントが第１閾値未満且つ第２閾値以上の反射ピーク（減衰ピーク）を有している場合、その欠損ポイントは、救済可能な減衰ポイントである。減衰ポイントについては、第２閾値を用いて反射光の受光信号を検出し、検出した受光信号に基づいて距離を算出することができる。このような再試行処理により、計測範囲における欠損ポイントを抑制することが可能となる。

また、再試行処理において、欠損ポイントに空間的及び時間的に隣接する周辺領域に検出ポイントが存在するか否かの判定が予め行われる。周辺領域に有効な検出ポイントが存在していない場合、欠損ポイントの方向には何も対象物が無い可能性が極めて高いからである。このような判定を行うことにより、減衰ポイントではない欠損ポイントを、再試行処理の対象から予め除外することが可能となる。これにより、再試行処理を効率的に実施することが可能となる。

更に、本発明によれば、減衰ポイントに関する距離は、“補間”ではなく、減衰ポイントについて実際に得られた受光信号に基づいて算出される。従って、減衰ポイントに関する距離の算出精度が向上する。

本発明の実施の形態に係る測距装置を示す概念図である。 測距装置による距離の計測範囲を示す概念図である。 ある計測ポイントに関する反射光の受光信号の一例を示すタイミング図である。 反射光の減衰の原因を説明するための概念図である。 計測範囲における検出ポイントと欠損ポイントの一例を示す概念図である。 本発明の実施の形態に係る測距装置による再試行処理を説明するためのタイミング図である。 欠損ポイントの周辺領域を説明するための概念図である。 本発明の実施の形態に係る測距装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る測距装置の制御ユニットによる距離算出処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る再試行処理における探索時間範囲の設定例を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施の形態に係る再試行処理における探索時間範囲の他の設定例を説明するためのタイミング図である。 本発明の実施の形態に係る再試行処理における信頼条件を説明するためのタイミング図である。

添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

１．概要
図１は、本実施の形態に係る測距装置１を示している。測距装置１は、レーザパルスを用いて対象物までの距離（相対距離）を計測するリモートセンシング装置であり、ライダー（LIDAR: Laser Imaging Detection and Ranging）とも呼ばれる。

より詳細には、測距装置１は、複数の方向に向けてレーザパルスを順次出力（走査）する。レーザパルスが対象物上の反射点で反射すると、そのレーザパルスの反射光が測距装置１に戻ってくる。測距装置１は、そのレーザパルスの反射光を受光する。そして、測距装置１は、レーザパルスの出力タイミングから反射光の受光タイミングまでの経過時間（ＴＯＦ）に基づいて、反射点までの距離を各方向について算出する。

図２は、測距装置１による距離の計測範囲を示す概念図である。距離を計測（算出）する単位は、以下「計測ポイントＰ」と呼ばれる。計測ポイントＰは、セルあるいはピクセルと呼ぶこともできる。図２に示されるように、計測範囲は、アレイ状に配置された複数の計測ポイントＰで表される。レイヤは、水平方向の計測ポイントＰの集合である。レイヤが１つの場合も“アレイ状の配置”に含まれる。複数のレイヤが存在する場合、それら複数のレイヤは垂直方向に沿って配置される。

レーザパルスの出力方向を時間的に変化させることによって、複数の計測ポイントＰを順番に走査することができる。以下の説明において、「フレーム」とは、全ての計測ポイントＰに対する走査が一通り行われる時間単位を意味する。１つのフレームが完了すると、次のフレームが開始する。隣接するフレームは、時間軸上に並ぶ。

図３は、ある計測ポイントＰに関する反射光の受光信号の一例を示すタイミング図である。横軸は、レーザパルスの出力タイミングからの経過時間を表している。縦軸は、反射光の受光強度（受光信号の強度）を表している。反射ピークは、受光強度のピーク（極大値）である。

図３中の符号ＷＮは、反射光の受光信号の“通常の波形”を表している。通常の受光信号は、第１閾値ＴＨ１以上の反射ピークを有している。その第１閾値ＴＨ１は、機械的な検出限界よりも高い値である。測距装置１は、第１閾値ＴＨ１を用いることによって反射光の受光信号を検出する。つまり、反射光の受光強度が第１閾値ＴＨ１以上の場合、測距装置１は、「反射光を検出した」と判定する。そして、測距装置１は、第１閾値ＴＨ１を用いて検出した受光信号に基づいて、計測ポイントＰに関する距離を算出する。距離の具体的な算出方法としては、様々な例が提案されている。本実施の形態において、その算出方法は特に限定されない。

ここで、反射光の“減衰”について考える。図４は、反射光の減衰の原因を説明するための概念図である。例えば、降雨、降雪、霧等の大気状態では、大気中においてレーザパルス及び反射光が減衰しやすい。他の例として、測距装置のセンサ窓が汚れて部分的に半透明になっている場合、その半透明部分を通過するレーザパルス及び反射光が減衰する。また、対象物の表面の反射率や形状に依っては、反射光が著しく減衰する場合もある。反射光が減衰すると、測距装置１の受光素子に十分な強度の反射光が届かなくなる。

再度図３を参照して、符号ＷＡは、減衰した反射光の受光信号の波形を表している。減衰した反射光の受光信号も、明確な反射ピーク（以下、「減衰ピーク」と呼ばれる）を有している。しかしながら、その減衰ピークは、上記の第１閾値ＴＨ１には届いていない。従って、第１閾値ＴＨ１を用いる場合、測距装置１は、減衰した反射光の受光信号を検出することはできず、距離を算出することもできない。そのような計測ポイントＰについては、距離データが“欠損”する。

図５は、計測範囲における「検出ポイントＰＤ」と「欠損ポイントＰＭ」の一例を示す概念図である。検出ポイントＰＤは、第１閾値ＴＨ１を用いたときに反射光の受光信号が検出され、距離を算出することができた有効な計測ポイントＰである。つまり、検出ポイントＰＤは、反射ピークが第１閾値ＴＨ１以上である計測ポイントＰである。一方、欠損ポイントＰＭは、第１閾値ＴＨ１を用いたときに反射光の受光信号が検出されず、距離を算出することができなかった計測ポイントＰである。つまり、欠損ポイントＰＭは、反射ピークが第１閾値ＴＨ１未満である計測ポイントＰである。

欠損ポイントＰＭは、測距結果に基づく認識精度を低下させ、好ましくない。そこで、本実施の形態は、欠損ポイントＰＭを可能な限り救済することができる技術を提案する。そのために、測距装置１は、欠損ポイントＰＭに関して距離の算出を再度試みる「再試行処理」を行う。

図６は、本実施の形態に係る再試行処理を説明するためのタイミング図である。上述の通り、反射光が減衰した場合であっても、その受光信号は明確な「減衰ピーク」を有している。従って、受光信号の検出に用いる閾値を第１閾値ＴＨ１から第２閾値ＴＨ２に下げることによって、減衰した反射光の受光信号を検出できる可能性がある。第２閾値ＴＨ２は、第１閾値ＴＨ１より低く、且つ、機械的な検出限界以上である。

第１閾値ＴＨ１未満であり、且つ、第２閾値ＴＨ２以上である減衰ピークを有する計測ポイントＰは、以下「減衰ポイントＰＡ」と呼ばれる。言い換えれば、減衰ポイントＰＡは、反射ピークが第１閾値ＴＨ１未満であり、且つ、第２閾値ＴＨ２以上である計測ポイントＰである。減衰ポイントＰＡについては、第１閾値ＴＨ１の代わりに第２閾値ＴＨ２を用いることによって、受光信号を検出し、距離を算出することができる。すなわち、減衰ポイントＰＡは救済可能である。

但し、全ての欠損ポイントＰＭが必ずしも減衰ポイントＰＡであるわけではない。例えば、ある計測ポイントＰの方向に対象物が存在しない場合、反射光も戻ってこないため、その計測ポイントＰは欠損ポイントＰＭとなる。他の例として、ある計測ポイントＰの方向におけるセンサ窓（図４参照）がレーザパルスを透過させない程汚れている場合、その計測ポイントＰは欠損ポイントＰＭとなる。減衰ポイントＰＡではない欠損ポイントＰＭについては、第２閾値ＴＨ２を用いても救済することはできない。

全ての欠損ポイントＰＭについて第２閾値ＴＨ２を用いて受光信号を再分析することは、非効率的である。従って、本実施の形態によれば、減衰ポイントＰＡではない欠損ポイントＰＭは予め除外される。そのための１つの判断基準は、欠損ポイントＰＭの周囲に有効な検出ポイントＰＤが存在しているか否かである。欠損ポイントＰＭの周囲に有効な検出ポイントＰＤが存在していない場合、欠損ポイントＰＭの方向には何も対象物が無い可能性が極めて高いからである。そこで、測距装置１は、欠損ポイントＰＭに空間的及び時間的に隣接する「周辺領域」に検出ポイントＰＤが存在するか否かを判定する。

図７は、欠損ポイントＰＭに空間的に隣接する周辺領域を説明するための概念図である。例えば、欠損ポイントＰＭの左右２つの計測ポイントＰ４及びＰ６が、周辺領域として用いられる。他の例として、欠損ポイントＰＭの上下左右４つの計測ポイントＰ２、Ｐ４、Ｐ６、及びＰ８が、周辺領域として用いられてもよい。更に他の例として、欠損ポイントＰＭの周囲の計測ポイントＰ１〜Ｐ４、及びＰ６〜Ｐ９の全てが、周辺領域として用いられてもよい。

欠損ポイントＰＭに時間的に隣接する周辺領域とは、前フレームにおける欠損ポイントＰＭの位置に相当する計測ポイントＰである。

欠損ポイントＰＭの周辺領域に検出ポイントＰＤが存在する場合、欠損ポイントＰＭの方向に対象物が何も無いわけではなく、減衰によって反射光の受光強度が弱まった可能性がある。その場合、測距装置１は、当該欠損ポイントＰＭについて得られた受光信号（図６参照）を分析して、第１閾値ＴＨ１未満且つ第２閾値ＴＨ２以上である減衰ピークが存在するか否かを判定する。言い換えれば、測距装置１は、当該欠損ポイントＰＭについて得られた受光信号を分析して、当該欠損ポイントＰＭが救済可能な減衰ポイントＰＡであるか否かを判定する。

欠損ポイントＰＭが救済可能な減衰ポイントＰＡである場合、測距装置１は、第２閾値ＴＨ２を用いて検出される受光信号に基づいて、減衰ポイントＰＡに関する距離を算出する。距離の具体的な算出方法は、検出ポイントＰＤの場合と同様である。減衰ポイントＰＡについては距離が算出されるため、測距装置１による計測範囲における欠損ポイントＰＭが抑制される。

＜効果＞
以上に説明されたように、本実施の形態によれば、第１閾値ＴＨ１を用いたときの欠損ポイントＰＭに関して、距離の算出を再度試みる再試行処理が実施される。具体的には、再試行処理では、第１閾値ＴＨ１の代わりに、第１閾値ＴＨ１より低い第２閾値ＴＨ２が用いられる。欠損ポイントＰＭが第１閾値ＴＨ１未満且つ第２閾値ＴＨ２以上の反射ピーク（減衰ピーク）を有している場合、その欠損ポイントＰＭは、救済可能な減衰ポイントＰＡである。減衰ポイントＰＡについては、第２閾値ＴＨ２を用いて反射光の受光信号を検出し、検出した受光信号に基づいて距離を算出することができる。このような再試行処理により、計測範囲における欠損ポイントＰＭを抑制することが可能となる。

また、再試行処理において、欠損ポイントＰＭに空間的及び時間的に隣接する周辺領域に検出ポイントＰＤが存在するか否かの判定が予め行われる。周辺領域に有効な検出ポイントＰＤが存在していない場合、欠損ポイントＰＭの方向には何も対象物が無い可能性が極めて高いからである。このような判定を行うことにより、減衰ポイントＰＡではない欠損ポイントＰＭを、再試行処理の対象から予め除外することが可能となる。これにより、再試行処理を効率的に実施することが可能となる。

更に、本実施の形態によれば、減衰ポイントＰＡに関する距離は、“補間”ではなく、減衰ポイントＰＡについて実際に得られた受光信号（生データ）に基づいて算出される。従って、減衰ポイントＰＡに関する距離の算出精度が向上する。

比較例として、上記の特許文献１及び特許文献２に開示されている技術を考える。比較例によれば、欠損ポイントＰＭにおける距離は、周囲の計測ポイントＰについて算出された周囲距離に基づいて“補間”される。そのような補間が行われる場合、欠損ポイントＰＭ自体について得られた受光信号は全く考慮されない。従って、補間により得られる欠損ポイントＰＭの距離の精度は低い。

本実施の形態に係る測距装置１は、例えば、車両に搭載される。その場合、測距装置１により得られる測距データは、車両周辺の状況の認識に用いられる。車両周辺の状況は、車両に搭載された自動運転システムや走行支援システムにおいて利用される。

以下、本実施の形態に係る測距装置１の具体例について説明する。

２．測距装置の具体例
２−１．構成例
図８は、本実施の形態に係る測距装置１の構成例を示すブロック図である。測距装置１は、発光ユニット１０、受光ユニット２０、及び制御ユニット３０を備えている。

発光ユニット１０は、レーザパルスＬ１を出力する。具体的には、発光ユニット１０は、レーザパルスＬ１を生成する発光素子と、生成されたレーザパルスＬ１を外部に出力する光学系を含んでいる。光学系は、レンズやポリゴンミラーを含んでいる。ポリゴンミラーを回転させることによって、複数の方向に向けてレーザパルスＬ１を順次出力（走査）することができる。

受光ユニット２０は、反射点からのレーザパルスＬ１の反射光Ｌ２を受光する。具体的には、受光ユニット２０は、反射光Ｌ２を受光する受光素子と、反射光Ｌ２を受光素子にガイドする光学系とを含んでいる。複数の計測ポイントＰ（図２参照）に対応するように複数の受光素子がアレイ状に配置されている。受光ユニット２０は、反射光Ｌ２の受光信号を制御ユニット３０に送る。

制御ユニット３０は、測距装置１による処理を制御する。この制御ユニット３０は、発光制御部３１、受光信号処理部３２、及び記憶部３３を有している。発光制御部３１及び受光信号処理部３２は、マイクロコンピュータにより実現される。記憶部３３は、記憶装置により実現される。

発光制御部３１は、発光ユニット１０に制御信号を出力し、発光ユニット１０の動作を制御する。具体的には、発光制御部３１は、１フレームの間に複数の計測ポイントＰの方向にレーザパルスＬ１が順次出力されるように、発光ユニット１０の動作を制御する。

受光信号処理部３２は、受光ユニット２０から、反射光Ｌ２の受光信号を受け取る。受光信号処理部３２は、反射光Ｌ２の受光信号に基づいて、反射点までの距離を算出する距離算出処理を行う。また、反射光Ｌ２の受光信号は、記憶部３３にも送られ、格納される。距離算出処理では、記憶部３３に格納されている過去のフレームの受光信号も適宜用いられる。

２−２．距離算出処理
図９は、制御ユニット３０（受光信号処理部３２）による距離算出処理を示すフローチャートである。距離算出処理は、１フレーム毎に行われる。

ステップＳ１００：
まず、制御ユニット３０は、第１閾値ＴＨ１を用いて距離算出処理（第１距離算出処理）を行う。具体的には、制御ユニット３０は、第１閾値ＴＨ１を用いて反射光Ｌ２の受光信号を検出し（図３参照）、検出した受光信号に基づいて距離を算出する。このステップＳ１００において距離が算出された計測ポイントＰが、上記の検出ポイントＰＤである。一方、このステップＳ１００において距離が算出されなかった計測ポイントＰが、上記の欠損ポイントＰＭである。

ステップＳ２００：
続いて、制御ユニット３０は、計測範囲に欠損ポイントＰＭが存在するか否かを判定する。欠損ポイントＰＭが存在しない場合（ステップＳ２００；Ｎｏ）、本フレームにおける距離算出処理を終了する。一方、欠損ポイントＰＭが存在する場合（ステップＳ２００；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３００に進む。

ステップＳ３００：
制御ユニット３０は、欠損ポイントＰＭ毎に、距離の算出を再度試みる再試行処理を行う。具体的には次の通りである。

ステップＳ３１０：
制御ユニット３０は、第１判定処理を行う。具体的には、制御ユニット３０は、欠損ポイントＰＭに空間的及び時間的に隣接する周辺領域（図７参照）に検出ポイントＰＤが存在するか否かを判定する。欠損ポイントＰＭに時間的に隣接する周辺領域とは、前フレームにおける欠損ポイントＰＭの位置に相当する計測ポイントＰである。そのような前フレームにおける受光信号は、記憶部３３に格納されている。

周辺領域に検出ポイントＰＤが存在しない場合（ステップＳ３１０；Ｎｏ）、処理はステップＳ３６０に進む。一方、周辺領域に検出ポイントＰＤが存在する場合（ステップＳ３１０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３２０に進む。

ステップＳ３２０：
制御ユニット３０は、「探索時間範囲」を設定する。探索時間範囲とは、欠損ポイントＰＭについて得られた受光信号に減衰ピークが存在するか否かを探索する対象となる時間範囲である。

図１０は、探索時間範囲の設定例を説明するためのタイミング図である。図１０に示される例において、欠損ポイントＰＭの周辺領域は、欠損ポイントＰＭの上下左右４つの計測ポイントＰ２、Ｐ４、Ｐ６、及びＰ８（図７参照）である。それら４つの計測ポイントＰ２、Ｐ４、Ｐ６、及びＰ８の各々が検出ポイントＰＤであり、反射ピークは第１閾値ＴＨ１を超えている。制御ユニット３０は、周辺領域に存在する全ての検出ポイントＰＤに関する反射ピーク時間位置を含むように、探索時間範囲を設定する。

図１０に示される例では、制御ユニット３０は、周辺領域の各検出ポイントＰＤについて得られた受光信号の波形が第１閾値ＴＨ１と交差する交差時間を収集する。そして、制御ユニット３０は、最も早い交差時間を探索時間範囲の開始時間ｔｓに設定し、最も遅い交差時間を探索時間範囲の終了時間ｔｅに設定する。

図１１は、探索時間範囲の他の設定例を示している。図１１に示される例では、制御ユニット３０は、周辺領域の各検出ポイントＰＤについて得られた受光信号の反射ピーク時間を収集する。そして、制御ユニット３０は、最も早い反射ピーク時間を探索時間範囲の開始時間ｔｓに設定し、最も遅い反射ピーク時間を探索時間範囲の終了時間ｔｅに設定する。

あるいは、制御ユニット３０は、欠損ポイントＰＭに対するレーザパルスＬ１の出力タイミングから一定期間を、探索時間範囲に設定してもよい。

ステップＳ３３０：
続いて、制御ユニット３０は、第２判定処理を行う。具体的には、制御ユニット３０は、欠損ポイントＰＭについて得られた受光信号を分析して、上記の探索時間範囲に減衰ピーク（図６参照）が存在するかを判定する。欠損ポイントＰＭについて得られた受光信号に減衰ピークが存在するか否か判定することは、欠損ポイントＰＭが減衰ポイントＰＡであるか否かを判定することと等価である。

減衰ピークが存在しない場合（ステップＳ３３０；Ｎｏ）、欠損ポイントＰＭは救済可能な減衰ポイントＰＡではない。この場合、処理はステップＳ３６０に進む。一方、減衰ピークが存在する場合（ステップＳ３３０；Ｙｅｓ）、欠損ポイントＰＭは救済可能な減衰ポイントＰＡである。この場合、処理はステップＳ３４０に進む。

ステップＳ３４０：
制御ユニット３０は、減衰ポイントＰＡに関する信頼条件が成立するか否か判定する。

例えば、図１２に示されるように、第１閾値ＴＨ１未満且つ第２閾値ＴＨ２以上の減衰ピークとして、第１ピークだけでなく、第１ピークよりも低い第２ピークも見つかる可能性がある。第１ピークと第２ピークとの差が小さい場合、受光タイミングを一意に決めることは難しい。そこで、制御ユニット３０は、第１ピークに対する第２ピークの比率（＝第２ピーク／第１ピーク）が所定値以下か否かを判定する。その比率が所定値以下である場合、第１ピークは、第２ピークに比べて十分に大きい。その場合、制御ユニット３０は、減衰ポイントＰＡに関する信頼条件が成立すると判定する。

信頼条件が成立しない場合（ステップＳ３４０；Ｎｏ）、処理はステップＳ３６０に進む。一方、信頼条件が成立する場合（ステップＳ３４０；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３５０に進む。

ステップＳ３５０：
制御ユニット３０は、第２閾値ＴＨ２を用いて距離算出処理（第２距離算出処理）を行う。具体的には、制御ユニット３０は、第２閾値ＴＨ２を用いて検出される受光信号に基づいて、減衰ポイントＰＡに関する距離を算出する。これにより、減衰ポイントＰＡは欠損ポイントＰＭから検出ポイントＰＤに変化する。すなわち、欠損ポイントＰＭが抑制される。

ステップＳ３６０：
制御ユニット３０は、欠損ポイントＰＭを、そのまま無効な欠損ポイントＰＭとして扱う。

１ 測距装置
１０ 発光ユニット
２０ 受光ユニット
３０ 制御ユニット
３１ 発光制御部
３２ 受光信号処理部
３３ 記憶部
ＰＡ 減衰ポイント
ＰＤ 検出ポイント
ＰＭ 欠損ポイント
ＴＨ１ 第１閾値
ＴＨ２ 第２閾値

Claims (1)

1. レーザパルスを出力する発光ユニットと、
   反射点からの前記レーザパルスの反射光を受光する受光ユニットと、
   前記反射光の受光信号に基づいて、前記反射点までの距離を算出する制御ユニットと
   を備え、
   前記距離の計測範囲は、アレイ状に配置された複数の計測ポイントで表され、
   反射ピークは、各計測ポイントにおける前記反射光の受光強度のピークであり、
   検出ポイントは、前記反射ピークが第１閾値以上である計測ポイントであり、
   欠損ポイントは、前記反射ピークが前記第１閾値未満である計測ポイントであり、
   減衰ポイントは、前記反射ピークが前記第１閾値未満であり、且つ、前記第１閾値より低い第２閾値以上である計測ポイントであり、
   前記制御ユニットは、
   前記第１閾値を用いて前記受光信号を検出し、前記検出した受光信号に基づいて前記検出ポイントに関する前記距離を算出する第１距離算出処理と、
   前記欠損ポイントに関して、前記距離の算出を再度試みる再試行処理と
   を行い、
   前記再試行処理は、
   前記欠損ポイントに空間的及び時間的に隣接する周辺領域に前記検出ポイントが存在するか否かを判定する第１判定処理と、
   前記周辺領域に前記検出ポイントが存在する場合、前記欠損ポイントについて得られた前記受光信号を分析して、前記欠損ポイントが前記減衰ポイントであるか否かを判定する第２判定処理と、
   前記欠損ポイントが前記減衰ポイントである場合、前記第２閾値を用いて検出される前記受光信号に基づいて、前記減衰ポイントに関する前記距離を算出する第２距離算出処理と
   を含む
   測距装置。

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