(57)【要約】【課題】レーザレーダ装置に雪が付着しているか否かを検出する。【解決手段】レーザレーダシステムは、レーザレーダ光学系を有するレーザレーダ装置であって、レーザレーダ光学系から射出されるレーザ光をレーザレーダ装置の内部からレーザレーダ装置の外部に通過させレーザ光の反射光をレーザレーダ装置の外部からレーザレーダ装置の内部に通過させる透光板を有するレーザレーダ装置と、レーザレーダ装置の外部においてレーザ光の照射範囲内に設置され、雪を検出するための検出板と、レーザレーダ装置によって測定された測定距離と、検出板の測定厚さの変化とを用いて、透光板に雪が付着しているか否かを判定する雪判定部と、を備える。【選択図】図３
2020012716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザレーダシステムであって、
レーザレーダ光学系を有するレーザレーダ装置であって、前記レーザレーダ光学系から射出されるレーザ光をレーザレーダ装置の内部からレーザレーダ装置の外部に通過させ前記レーザ光の反射光をレーザレーダ装置の外部からレーザレーダ装置の内部に通過させる透光板を有するレーザレーダ装置と、
前記レーザレーダ装置の外部において前記レーザ光の照射範囲内に設置され、雪を検出するための検出板と、
前記レーザレーダ装置によって測定された測定距離と、前記検出板の測定厚さの変化とを用いて、前記透光板に雪が付着しているか否かを判定する雪判定部と、
を備えるレーザレーダシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のレーザレーダシステムにおいて、
前記雪判定部は、前記検出板の前記測定厚さの増加を検出し、前記測定距離が予め定められた基準距離と一致する場合には、前記透光板において前記基準距離と一致する測定距離が測定された領域に前記雪が付着していると推定する、
レーザレーダシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のレーザレーダシステムにおいて、
前記雪判定部は、前記透光板において予め定められた基準距離と一致する測定距離が測定された領域を検出し、前記検出板の前記測定厚さが増加する場合には、前記透光板の前記領域に雪が付着していると推定する、
レーザレーダシステム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のレーザレーダシステムにおいて、
前記検出板の前記測定厚さは、前記レーザレーダ装置によって測定される、
レーザレーダシステム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のレーザレーダシステムにおいて、
前記レーザレーダ装置の上面から見たときに、前記照射範囲は前記レーザレーダ装置を中心とする半円形の範囲であり、
前記検出板は複数であり、前記レーザレーダ装置を中心に予め定められた角度の間隔で配置されている、
レーザレーダシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のレーザレーダシステムにおいて、
前記検出板は、端面と、前記端面よりも面積が大きな平面とを有し、
前記検出板は、前記平面が前記レーザ光と交差せず、かつ、前記透光板の全領域において前記雪の付着を検出するための前記測定厚さが測定可能となるように分散配置されている、
レーザレーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザレーダシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レーザ光が基準となる構造物（壁面）に照射して反射される反射光のレベルの減衰量を利用して、降雪があるか否かを判別するレーザレーダ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５２４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザレーダ装置が降雪の多い寒冷地等に設置される場合、レーザレーダ装置に雪が付着することによって監視機能に支障が生じることがある。また、雪は汚れ等と比べて付着しやすく塊になりやすい。このため、レーザレーダ装置に雪が付着しているか否かを検出することが望まれている。しかしながら、従来技術は、レーザレーダ装置に付着している雪と、レーザレーダ装置の近傍に存在する物体やレーザレーダ装置に付着している汚れとを判別することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
（１）本発明の一形態によれば、レーザレーダシステムが提供される。このレーザレーダシステムは、レーザレーダ光学系を有するレーザレーダ装置であって、前記レーザレーダ光学系から射出されるレーザ光をレーザレーダ装置の内部からレーザレーダ装置の外部に通過させ前記レーザ光の反射光をレーザレーダ装置の外部からレーザレーダ装置の内部に通過させる透光板を有するレーザレーダ装置と、前記レーザレーダ装置の外部において前記レーザ光の照射範囲内に設置され、雪を検出するための検出板と、前記レーザレーダ装置によって測定された測定距離と、前記検出板の測定厚さの変化とを用いて、前記透光板に雪が付着しているか否かを判定する雪判定部と、を備える。
この形態のレーザレーダシステムによれば、雪判定部が測定距離と検出板の測定厚さとを用いて透光板に雪が付着しているか否かを判定するので、レーザレーダ装置に付着している雪と、レーザレーダ装置の近傍に存在する物体やレーザレーダ装置に付着している汚れとを判別でき、レーザレーダ装置に雪が付着していることを検出できる。
（２）上記形態のレーザレーダシステムにおいて、前記雪判定部は、前記検出板の前記測定厚さの増加を検出し、前記測定距離が予め定められた基準距離と一致する場合には、前記透光板において前記基準距離と一致する測定距離が測定された領域に前記雪が付着していると推定するようにしてもよい。
上記形態のレーザレーダシステムによれば、レーザレーダ装置より先に検出板に雪が付着している場合に、雪がレーザレーダ装置の透光板に付着している領域を推定できる。
（３）上記形態のレーザレーダシステムにおいて、前記雪判定部は、前記透光板において予め定められた基準距離と一致する測定距離が測定された領域を検出し、前記検出板の前記測定厚さが増加する場合には、前記透光板の前記領域に雪が付着していると推定するようにしてもよい。
上記形態のレーザレーダシステムによれば、検出板より先にレーザレーダ装置に雪が付着している場合に、雪がレーザレーダ装置の透光板に付着している領域を推定できる。
（４）上記形態のレーザレーダシステムにおいて、前記検出板の前記測定厚さは、前記レーザレーダ装置によって測定されてもよい。
上記形態のレーザレーダシステムによれば、検出板の測定厚さを検出するための他の機構を設けることなく、検出板の測定厚さを測定できる。
（５）上記形態のレーザレーダシステムにおいて、前記レーザレーダ装置の上面から見たときに、前記照射範囲は前記レーザレーダ装置を中心とする半円形の範囲であり、前記検出板は複数であり、前記レーザレーダ装置を中心に予め定められた角度の間隔で配置されていてもよい。
上記形態のレーザレーダシステムによれば、雪判定部は複数の検出板の雪の付着具合を利用して風向を容易に推定でき、レーザレーダ装置に雪が付着している領域をより正確に推定できる。
（６）上記形態のレーザレーダシステムにおいて、前記検出板は、端面と、前記端面よりも面積が大きな平面とを有し、前記検出板は、前記平面が前記レーザ光と交差せず、かつ、前記透光板の全領域において前記雪の付着を検出するための前記測定厚さが測定可能となるように分散配置されていてもよい。
上記形態のレーザレーダシステムによれば、検出板はレーザ光と交差しないので、検出板によりレーザレーダ装置の監視機能が損なわれることを抑制できる。また、検出板は透光板の全領域において雪の付着が検出できるように分散配置されているので、透光板の全領域における雪の付着を検出することができる。
【０００７】
本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、レーザレーダ装置の雪付着の検出方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態におけるレーザレーダシステムの概略外観図。
【図２】検出板に雪が付着した場合のレーザレーダシステムの上面図。
【図３】レーザレーダシステムの他の上面図。
【図４】風向が異なる場合のレーザレーダシステムの上面図。
【図５】レーザレーダシステムの他の上面図。
【図６】レーザレーダ装置に雪が付着した場合のレーザレーダシステムの上面図。
【図７】レーザレーダシステムの他の上面図。
【図８】風向が異なる場合のレーザレーダシステムの上面図。
【図９】レーザレーダシステムの他の上面図。
【図１０】レーザレーダ装置に雪の付着の判定処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態におけるレーザレーダシステム１０の概略外観図である。レーザレーダシステム１０は、レーザレーダ装置１００と、複数の検出板２１０〜２４０と、雪判定部３００とを備える。レーザレーダ装置１００及び複数の検出板２１０〜２４０は、屋外に設置されている。
【００１０】
レーザレーダ装置１００は、レーザレーダ光学系１１０と、レーザレーダ光学系１１０を収容する光学系ケース１３０とを備える。光学系ケース１３０は、開口部（図示せず）を有し、この開口には、透光板１２０が配置されている。透光板１２０は、例えば透明の樹脂製の板によって形成されている。レーザレーダ光学系１１０は、レーザ光を射出するレーザダイオードを含む発光部（図示せず）と、その射出されたレーザ光の反射光等の光を受光するフォトダイオードを含む受光部（図示せず）と、レーザレーダ光学系１１０とレーザ光を反射した対象物との間の距離を測定する制御部（図示せず）等とを有する。レーザレーダ光学系１１０から射出されるレーザ光は、透光板１２０を通過して外部の対象物に到達し、外部の対象物によって反射された反射光は、透光板１２０を通過してレーザレーダ光学系１１０の受光部に到達する。レーザ光には、例えば赤外線が利用される。
【００１１】
レーザレーダ装置１００は、距離測定を行うための構成を備えた一般的な装置であり、次のように対象物までの距離を測定することが可能である。レーザレーダ装置１００は、例えばレーザ光を水平方向にて断続的に射出し、その反射光を受光する。レーザ光が射出される間隔（回転角度分解能）は、例えば０．２５°である。レーザレーダ装置１００は、レーザ光を射出した時点から反射光を受光した時点までの時間を用いて対象物までの距離を測定する。
【００１２】
複数の検出板２１０〜２４０は、雪を検出するための板であり、例えば樹脂や金属等によって形成されている。各検出板２１０〜２４０はそれぞれ、端面Ｅ１〜Ｅ４と、端面Ｅ１〜Ｅ４よりも面積が大きな平面Ｓ１〜Ｓ８とを有する。各検出板２１０〜２４０は、それぞれの端面Ｅ１〜Ｅ４がレーザレーダ装置１００に面するように、すなわち、各平面Ｓ１〜Ｓ８がレーザレーダ装置１００から射出されるレーザ光と交差しないように、レーザレーダ装置１００の周囲に設置されている。こうすれば、各検出板２１０〜２４０によりレーザレーダ装置１００の監視機能が損なわれることを抑制できる。天気が雪の場合、風向によって、複数の検出板２１０〜２４０のそれぞれの第１平面Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７及び第２平面Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８には、雪が付着する可能性がある。各検出板２１０〜２４０に雪が付着すると、各検出板２１０〜２４０の測定厚さが変化する。「測定厚さ」とは、レーザレーダ装置１００によって測定される各検出板２１０〜２４０の厚さである。この測定厚さの測定方法は後述する。各検出板２１０〜２４０の測定厚さの変化は、雪判定部３００によってレーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着しているか否かの判定に利用される。この詳細は後述する。なお、各検出板２１０〜２４０は、透光板１２０の全領域において雪の付着を検出するための測定厚さが測定可能となるように分散配置されている。
【００１３】
雪判定部３００は、例えばマイクロコンピュータによって構成されている。雪判定部３００は、有線または無線の通信インターフェースを介して、レーザレーダ装置１００と通信可能である。雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離と、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの変化とを用いて、レーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着しているか否かを判定する。なお、雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００の近傍に設置されてもよいし、レーザレーダ装置１００の上述する制御部と一体化して設けられてもよい。
【００１４】
図２と図３は、レーザレーダシステム１０の上面図であり、雪ＳＮ１〜ＳＮ４がレーザレーダ装置１００より先に各検出板２１０〜２４０に付着する場合を示す模式図である。レーザレーダ装置１００のレーザ光Ｌの照射範囲ＲＥ０は、レーザレーダ装置１００を中心とする半円形の範囲であり、レーザレーダ装置１００の透光板１２０により決定される。各検出板２１０〜２４０は、照射範囲ＲＥ０内に設置されている。各検出板２１０〜２４０は、レーザレーダ装置１００を中心に予め定められた角度の間隔で配置されている。「予め定められた角度」とは、レーザレーダ装置１００を中心としたとき隣り合う検出板２１０〜２４０がなす角度である。図２の例では、第１検出板２１０と第２検出板２２０とがなす角度は３０°であり、第２検出板２２０と第３検出板２３０とがなす角度は１２０°であり、第３検出板２３０と第４検出板２４０とがなす角度は３０°である。説明の便宜上、照射範囲ＲＥ０の半円の円弧の中点を０°としたとき、第１検出板２１０は−９０°の位置に配置され、第２検出板２２０は−６０°の位置に、第３検出板２３０は＋６０°の位置に、第４検出板２４０は＋９０°の位置に配置されている。なお、複数の検出板２１０〜２４０を設ける代わりに、１枚の検出板を設けてもよい。この場合には、１枚の検出板を０°の位置に設ければ、後述する雪の付着による風向の推定をより正確に行うことができる。また、各検出板２１０〜２４０の厚さは、レーザレーダ装置１００の回転角度分解能に応じて、レーザレーダ装置１００によって各検出板２１０〜２４０の測定厚さを測定可能であり、かつ、レーザレーダ装置１００本来の監視機能を損なわないように設定されることが好ましい。なお、レーザレーダ装置１００の照射範囲は、−１００°から＋１００°の範囲に設定されてもよい。この場合、照射範囲の形状はレーザレーダ装置１００を中心とする扇形となる。
【００１５】
図２の例では、矢印ＡＷ１の方向は、風の方向を示している。０°の位置に向く各検出板２１０〜２４０の面には、雪ＳＮ１〜ＳＮ４が付着している。レーザレーダ装置１００には、未だ雪が付着していない。図２に示すように、天気が雪であり、かつ、風が矢印ＡＷ１の方向に吹いている場合には、雪ＳＮ１〜ＳＮ４が０°の位置に向く各検出板２１０〜２４０の面に付着する可能性が高い。従って、各検出板２１０〜２４０の測定厚さを用いて風向を推定することが可能である。第１検出板２１０を例として、第１検出板２１０の測定厚さの測定方法を説明する。レーザレーダ装置１００は、第１検出板２１０に雪が付着していないときの第１検出板２１０の厚さを測定するために予め第１検出板２１０に向けてレーザ光を射出し、第１検出板２１０の第１平面Ｓ１の縁部に到達するレーザ光Ｌ３と第２平面Ｓ２の縁部に到達するレーザ光Ｌ２のそれぞれの反射光を利用して第１検出板２１０の端面Ｅ１までの距離を測定する。雪判定部３００は、この測定距離を用いて、第１検出板２１０の初期の測定厚さＷｂを検出し、記憶する。雪ＳＮ１が第１検出板２１０に付着すると、第１検出板２１０に向けて射出されたレーザ光は、第１検出板２１０及び雪ＳＮ１によって反射される。レーザレーダ装置１００は、雪ＳＮ１の第１検出板２１０と接する側とは反対側の縁部に到達するレーザ光Ｌ１と第１検出板２１０の第１平面Ｓ１の縁部に到達するレーザ光Ｌ３のそれぞれの反射光を利用して第１検出板２１０及び雪ＳＮ１までの距離を測定する。雪判定部３００は、この測定距離を用いて、第１検出板２１０の現在の測定厚さＷｓを検出する。雪判定部３００は、第１検出板２１０の現在の測定厚さＷｓと初期の測定厚さＷｂとを比較することによって、第１検出板２１０の測定厚さの増加を検出する。他の検出板２２０〜２４０の測定厚さの測定方法についても、第１検出板２１０と同様である。図２の例では、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０のそれぞれの測定厚さの増加を検出している。従って、雪判定部３００は、風向が矢印ＡＷ１の方向であると推定する。
【００１６】
図３の例では、図２に比べて、各検出板２１０〜２４０以外に、レーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪ＳＮ０が付着している。透光板１２０において、雪ＳＮ０の両端それぞれに到達するレーザ光Ｌ６，Ｌ７の間の領域では、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離は、予め定められた基準距離Ｄｗと一致する。本明細書における「基準距離Ｄｗ」は、レーザレーダ光学系１１０から透光板１２０までの距離が採用されている。測定距離がレーザレーダ光学系１１０から透光板１２０までの距離と一致すると、透光板１２０に異物が付着している可能性が高い。図３の例では、雪判定部３００は、レーザ光Ｌ６，Ｌ７の延長線と照射範囲ＲＥ０の円周とに囲まれた範囲を雪付着範囲ＲＥ２として取得する。また、雪判定部３００は、推定された矢印ＡＷ１方向の風向に応じて、雪ＳＮ２，ＳＮ３のそれぞれの第２検出板２２０または第３検出板２３０と接する側とは反対側の縁部に到達するレーザ光Ｌ４，Ｌ５のそれぞれの延長線と、照射範囲ＲＥ０の円周とに囲まれた範囲を雪付着可能範囲ＲＥ１として取得する。雪判定部３００は、雪付着可能範囲ＲＥ１に対する雪付着範囲ＲＥ２の比率Ａを算出する。雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの増加を検出し、算出された比率Ａが予め定められた基準比率を超えた場合に、レーザ光Ｌ６，Ｌ７の間の透光板１２０の領域に雪が付着していると判定する。「基準比率」とは、レーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着していると判定するための雪付着可能範囲に対する雪付着範囲の比率であり、レーザレーダ装置１００の回転角度分解能等に応じて設定可能である。なお、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの増加を検出した後、比率Ａを算出せず、透光板１２０において基準距離Ｄｗと一致する測定距離が測定された領域、すなわち、レーザ光Ｌ６，Ｌ７の間の領域に雪が付着していると推定してもよい。
【００１７】
図４と図５は、図２と対応する図であり、風向が図２と異なる図である。図４の例では、風向は矢印ＡＷ２の方向である。０°の位置に向く各検出板２１０，２３０，２４０の面には、雪ＳＮ１，ＳＮ３，ＳＮ４が付着している。すなわち、図４の場合には、０°の位置に向く各検出板２１０，２３０，２４０の面に雪が付着する可能性が高い。従って、雪判定部３００は、各検出板２１０，２３０，２４０の測定厚さの増加を検出すると、風向が矢印ＡＷ２の方向であると推定する。雪判定部３００は、推定された風向に応じて、雪ＳＮ３の第３検出板２３０に接する側とは反対側の縁部に到達するレーザ光Ｌ１０の延長線と、−９０°の方向に射出されたレーザ光Ｌ９と、照射範囲ＲＥ０の円周とに囲まれた範囲を雪付着可能範囲ＲＥ３として取得することができる。
【００１８】
図５の例では、風向は矢印ＡＷ３の方向である。−９０°の位置に向く第２検出板２２０の面には、雪ＳＮ２が付着しており、０°の位置に向く第３検出板２３０の面には、雪ＳＮ３が付着している。すなわち、図５の場合には、−９０°の位置に向く第２検出板２２０の面に雪が付着する可能性が高く、０°の位置に向く第３検出板２３０の面に雪が付着する可能性が高い。従って、雪判定部３００は、各検出板２２０，２３０の測定厚さの増加を検出すると、風向が矢印ＡＷ３の方向であると推定する。雪判定部３００は、推定された風向に応じて、０°の方向に射出されたレーザ光Ｌ１２と、−９０°の方向に射出されたレーザ光Ｌ１１と、照射範囲ＲＥ０の円周とに囲まれた範囲を雪付着可能範囲ＲＥ４として取得することができる。
【００１９】
図６と図７は、図２と図３に対応する図であり、雪ＳＮ１０が各検出板２１０〜２４０より先にレーザレーダ装置１００に付着する場合を示す模式図である。図６の例では、風向は矢印ＡＷ１の方向である。レーザレーダ装置１００の透光板１２０の正面には、雪ＳＮ１０付着している。各検出板２１０〜２４０には、未だ雪が付着していない透光板１２０において、雪ＳＮ１０の両端それぞれに到達するレーザ光Ｌ１３，Ｌ１５の間の領域では、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離は、基準距離Ｄｗと一致する。このとき、雪判定部３００は、透光板１２０の測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域を検出している。
【００２０】
図７の例では、図６に比べて、レーザレーダ装置１００以外に、０°の位置に向く各検出板２１０〜２４０の面に雪ＳＮ１〜ＳＮ４が付着している。レーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪ＳＮ１０が付着しているので、レーザレーダ装置１００の照射可能範囲は、雪ＳＮ１０が付着している領域以外の領域に対応する範囲となる。図７の例では、レーザレーダ装置１００は、第１検出板２１０と第４検出板２４０の測定厚さを測定可能である。レーザレーダ装置１００は、雪ＳＮ１の第１検出板２１０と接する側とは反対側の縁部に到達するレーザ光Ｌ１と第１検出板２１０の第１平面Ｓ１の縁部に到達するレーザ光Ｌ３のそれぞれの反射光を利用して第１検出板２１０及び雪ＳＮ１までの距離を測定する。雪判定部３００は、この測定距離を用いて、第１検出板２１０の現在の測定厚さＷｓを検出する。同様に、雪判定部３００は、レーザ光Ｌ１６，Ｌ１８が利用されて測定された測定距離を用いて、第４検出板２４０の現在の測定厚さＷｓを検出する。雪判定部３００は、各検出板２１０，２４０の現在の測定厚さＷｓと初期の測定厚さＷｂ（図２）とを比較することによって、各検出板２１０，２４０の測定厚さの増加を検出する。雪判定部３００は、透光板１２０における測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域を検出し、各検出板２１０，２４０の測定厚さの増加を検出すると、透光板１２０の測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域に雪が付着していると推定する。なお、雪判定部３００は、透光板１２０における測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域と、雪ＳＮ１０が付着している領域以外の領域とを用いて、風向が矢印ＡＷ１の方向であると推定できる。こうすれば、雪が付着している領域を更に正確に推定できる。
【００２１】
図８と図９は、図７と対応する図であり、風向が図７と異なる図である。図８の例では、風向は矢印ＡＷ２の方向である。レーザレーダ装置１００の透光板１２０の約３／４割の領域には、雪ＳＮ１１が付着している。レーザレーダ装置１００以外に、０°の位置に向く各検出板２１０，２３０，２４０の面には、雪ＳＮ１，ＳＮ３，ＳＮ４が付着している。雪ＳＮ１１が付着している透光板１２０の領域では、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離は基準距離Ｄｗ（図６）と一致する。図８の例では、レーザレーダ装置１００は、第４検出板２４０の測定厚さを測定可能である。雪判定部３００は、レーザ光Ｌ１６，Ｌ１８が利用されて測定された測定距離を用いて、第４検出板２４０の測定厚さの増加を検出する。雪判定部３００は、透光板１２０における測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域を検出し、第４検出板２４０の測定厚さの増加を検出すると、透光板１２０の測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域に雪が付着していると推定する。
【００２２】
図９の例では、風向は矢印ＡＷ３の方向である。レーザレーダ装置１００の透光板１２０の約左半分の領域には、雪ＳＮ１２が付着している。レーザレーダ装置１００以外に、−９０°の位置に向く第２検出板２２０の面には雪ＳＮ２が付着しており、０°の位置に向く第３検出板２３０の面には雪ＳＮ３が付着している。雪ＳＮ１２が付着している透光板１２０の領域では、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離は基準距離Ｄｗ（図６）と一致する。図９の例では、レーザレーダ装置１００は、各検出板２３０，２４０の測定厚さを測定可能である。雪判定部３００は、レーザ光Ｌ１９，Ｌ２１が利用されて測定された測定距離を用いて、第３検出板２３０の測定厚さの増加を検出する。雪判定部３００は、透光板１２０における測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域を検出し、第３検出板２３０の測定厚さの増加を検出すると、透光板１２０の測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域に雪が付着していると推定する。
【００２３】
以上の説明から分かるように、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの増加と、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離が基準距離Ｄｗと一致する透光板１２０の領域とを用いて、雪が透光板１２０に付着している領域を推定する。測定距離が基準距離Ｄｗと一致する領域だけでは、透光板１２０に付着しているのは雪であるか、雪以外のものであるか、あるいは透光板１２０の近傍に物体が存在しているか、推定することが困難である。各検出板２１０〜２４０の測定厚さの増加という条件を加えると、雪が各検出板２１０〜２４０に付着しているため測定厚さが増加するので、透光板１２０に雪が付着しているとより正確に推定することができる。また、雪判定部３００は、透光板１２０に雪が付着している領域を特定せず、透光板１２０に雪が付着しているか否かのみを判定してもよい。なお、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの増加を検出する代わりに、各検出板２１０〜２４０の測定厚さを検出し、検出された測定厚さが予め定められた閾値以上の場合に、測定厚さの増加があったと見なしてもよい。
【００２４】
図１０は、雪判定部３００がレーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着しているか否かを判定する判定処理を示すフローチャートである。ステップＳ１１０において、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さが変化したか否かを検出する（図２）。各検出板２１０〜２４０の測定厚さが減ることを考慮せず、「測定厚さの変化」は測定厚さの増加を指すこととすることができる。ステップＳ１１０では、レーザレーダ装置１００の透光板１２０の全体に雪が付着し、外部を監視不能な状態になることを考慮しない。また、ステップＳ１１０では、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離が基準距離Ｄｗと一致することが検出されていないことが前提となる。雪判定部３００は、少なくとも一つの検出板２１０〜２４０の測定厚さが変化したと検出した場合（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１２０に移行し、風向を推定する（図３）。ステップＳ１３０において、雪判定部３００は、雪付着可能範囲ＲＥ１を設定する（図３）。ステップＳ１４０において、雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離が基準距離Ｄｗと一致する透光板１２０の領域を検出し、雪付着範囲ＲＥ２を設定する（図３）。ステップＳ１５０において、雪判定部３００は、雪付着可能範囲ＲＥ１に対する雪付着範囲ＲＥ２の比率Ａが基準比率より大きいか否かを判定する（図３）。雪判定部３００は、比率Ａが基準比率より大きい場合（ステップＳ１５０、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６０においてレーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着していると判定し、判定処理を終了する。一方、雪判定部３００は、比率Ａが基準比率以下の場合（ステップＳ１５０、Ｎｏ）には、ステップＳ１７０において透光板１２０に雪が付着していないと判定し、判定処理を終了する。なお、ステップＳ１２０，Ｓ１３０，１５０が省略されてもよい。この場合には、雪判定部３００は、測定距離が基準距離Ｄｗと一致することを検出すれば、透光板１２０に雪が付着していると推定してもよい。一方、測定距離が基準距離Ｄｗと一致することを検出しなければ、透光板１２０に雪が付着していないと推定してもよい。
【００２５】
ステップＳ１１０に戻り、雪判定部３００は、各検出板２１０〜２４０の測定厚さが変化していないと検出した場合（ステップＳ１１０、Ｎｏ）には、ステップＳ１１５に移行する。ステップＳ１１５において、雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離が基準距離Ｄｗと一致したか否かを検出する（図６）。雪判定部３００は、測定距離が基準距離Ｄｗと一致したと検出した場合（ステップＳ１１５、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１２５に移行する。ステップＳ１２５において、雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００の照射可能範囲内の検出板２１０〜２４０の測定厚さを検出する（図７、図８、図９）。ステップＳ１３５において、雪判定部３００は、ステップＳ１２５で検出された検出板２１０〜２４０の測定厚さが変化したか否かを検出する。雪判定部３００は、当該測定厚さが変化したと検出した場合（ステップＳ１３５、Ｙｅｓ）には、ステップＳ１６０においてレーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着していると判定し、判定処理を終了する。一方、雪判定部３００は、当該測定厚さが変化していないと検出した場合（ステップＳ１３５、Ｎｏ）には、ステップＳ１７０において透光板１２０に雪が付着していないと判定し、判定処理を終了する。
【００２６】
ステップＳ１１５に戻り、雪判定部３００は、測定距離が基準距離Ｄｗと一致しなかったと検出した場合（ステップＳ１１５、Ｎｏ）には、判定処理を終了する。なお、雪判定部３００は、ステップＳ１６０を実行した後、レーザレーダ装置１００内に設けられた加熱装置を起動させ、又は、利用者に通知するなど、レーザレーダ装置１００に付着している雪を除去する手段を行ってもよい。
【００２７】
以上説明したように、第１実施形態では、雪判定部３００は、レーザレーダ装置１００によって測定された測定距離と、各検出板２１０〜２４０の測定厚さの変化とを用いて、レーザレーダ装置１００の透光板１２０に雪が付着しているか否かを判定する。こうすれば、レーザレーダ装置１００に雪の付着を検出することができる。
【００２８】
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…レーザレーダシステム、１００…レーザレーダ装置、１１０…レーザレーダ光学系、１２０…透光板、１３０…光学系ケース、２１０〜２４０…検出板、３００…雪判定部、Ｅ１〜Ｅ４…端面、Ｌ…レーザ光、Ｌ１〜Ｌ２１…レーザ光、ＲＥ０…照射範囲、ＲＥ１…雪付着可能範囲、ＲＥ２…雪付着範囲、ＲＥ３…雪付着可能範囲、ＲＥ４…雪付着可能範囲、Ｓ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７…第１平面、Ｓ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８…第２平面、ＳＮ０…雪、ＳＮ１〜ＳＮ４…雪、ＳＮ１０…雪、ＳＮ１１…雪、ＳＮ１２…雪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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