(57)【要約】【課題】離隔した位置に設定された監視範囲内に雪や砂塵等の異物が存在している場合であっても、異物と対象物とを容易に識別することができる、レーザ距離測定方法及びレーザ距離測定装置を提供する。【解決手段】監視範囲Ｓの水平方向及び垂直方向にレーザ光Ｌを走査しながら照射し、レーザ光Ｌの反射光Ｒを受光して受光情報ｄ６を取得し、受光情報ｄ６から監視範囲Ｓ内における対象物Ｍの距離情報ｄ７を算出するレーザ距離測定方法であって、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光した場合に、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出し、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視範囲の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査しながら照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記監視範囲内における対象物の距離情報を算出するレーザ距離測定方法において、
同一のレーザ光から複数の反射光を受光した場合に、
該反射光の個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出し、
前記反射光の個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ距離測定方法。
【請求項２】
前記基準値Ｎは２又は３である、ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ距離測定方法。
【請求項３】
監視範囲の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査しながら照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記監視範囲内における対象物の距離情報を算出するレーザ距離測定装置において、
投光信号を受信して前記レーザ光を投光する投光部と、
前記レーザ光を前記水平方向に走査させる水平走査手段と、
前記レーザ光を前記垂直方向に走査させる垂直走査手段と、
前記レーザ光の反射光を受光して受光信号を発信する受光部と、
前記投光信号と前記受光信号とから時間差を算出して前記受光情報を発信する時間計測部と、
前記受光情報から前記対象物の前記距離情報を算出する信号処理部と、を有し、
前記信号処理部は、同一のレーザ光から複数の反射光を受光した場合に、該反射光の個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出し、前記反射光の個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出する、
ことを特徴とするレーザ距離測定装置。
【請求項４】
前記基準値Ｎは２又は３である、ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ距離測定装置。
【請求項５】
前記信号処理部は、前記前記水平走査手段の角度情報及び前記垂直走査手段の角度情報が一致する前記受光情報を前記同一のレーザ光からの反射光であると判断する、ことを特徴とする請求項３に記載のレーザ距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ距離測定方法及びレーザ距離測定装置に関し、特に、監視範囲内に雪や砂塵等の異物が存在している場合の距離測定に適したレーザ距離測定方法及びレーザ距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点や踏切等における障害物検出装置や監視システムには、レーザレーダを用いた距離測定装置が採用されていることが多い。かかる距離測定装置は、例えば、レーザ光を照射する投光部と、前記レーザ光の反射光を受光して受光信号を発信する受光部と、前記受光信号により物体の距離データを算出する信号処理部と、を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、かかる距離測定装置は野外に配置されることが多く、監視範囲内に雨、雪、霧（水蒸気）、雹、砂塵等の異物が発生する場合がある。これらの異物が監視範囲内に存在していると、距離測定装置は異物からの反射光を距離データとして算出してしまい、誤測定が増えてしまう。また、レーザ出力を下げて感度を低くした場合には、異物を検出し難くすることができる一方で、本来、計測したい対象物の反射光も検出し難くなってしまう。そこで、レーザレーダの感度を低くせずに、雪等の異物と対象物とを識別可能な距離測定装置が既に提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
例えば、特許文献２に記載された距離測定装置は、一回のレーザ光の送信に対して複数の反射光を検出した場合に、各反射光の時間差を計測し、空気中を浮遊する粒子（雪、霧、雨等）がレーザ光を散乱反射することによって発生する反射光に対応する時間差の範囲を予め記憶しておき、計測データと記憶データとを比較することによって対象物であるか否かを判断している。これは、霧や雪の粒子に散乱反射されて発生する反射光は近距離において高頻度に発生することから、霧や雪の散乱反射による時間差の計測データは、対象物の反射による時間差の計測データよりも間隔が短いことに基づいている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−４３３３０号公報
【特許文献２】特許第３５６４８００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献２に記載された距離測定装置は、車間距離を計測するものを想定していることから、接近した対象物を検出する必要があり、距離測定装置の監視範囲が近距離に設定される。したがって、降雪時等の場合には、近距離において高頻度に散乱反射光が発生し、異物と対象物とを識別することが困難になってしまうことから、特許文献２に記載された距離測定装置では、この近距離において高頻度に発生する反射光を除外することを目的としている。
【０００７】
それに対して、交差点や踏切等における障害物検出装置や監視システムでは、距離測定装置から離隔した位置に監視範囲が設定されており、近距離において高頻度に発生する反射光は、計測距離や強度から容易に除去することができる。しかしながら、降雪時等の場合に、離隔した位置に設定された監視範囲内において反射光が検出された場合に、それが異物であるのか対象物であるのかを識別することが難しい場合がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、離隔した位置に設定された監視範囲内に雪や砂塵等の異物が存在している場合であっても、異物と対象物とを容易に識別することができる、レーザ距離測定方法及びレーザ距離測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、監視範囲の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査しながら照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記監視範囲内における対象物の距離情報を算出するレーザ距離測定方法において、同一のレーザ光から複数の反射光を受光した場合に、該反射光の個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出し、前記反射光の個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出する、ことを特徴とするレーザ距離測定方法が提供される。ここで、前記基準値Ｎは２又は３であることが好ましい。
【００１０】
また、本発明によれば、監視範囲の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査しながら照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記監視範囲内における対象物の距離情報を算出するレーザ距離測定装置において、投光信号を受信して前記レーザ光を投光する投光部と、前記レーザ光を前記水平方向に走査させる水平走査手段と、前記レーザ光を前記垂直方向に走査させる垂直走査手段と、前記レーザ光の反射光を受光して受光信号を発信する受光部と、前記投光信号と前記受光信号とから時間差を算出して前記受光情報を発信する時間計測部と、前記受光情報から前記対象物の前記距離情報を算出する信号処理部と、を有し、前記信号処理部は、同一のレーザ光から複数の反射光を受光した場合に、該反射光の個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出し、前記反射光の個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光を前記対象物からの反射光とみなして前記距離情報を算出する、ことを特徴とするレーザ距離測定装置が提供される。ここで、前記基準値Ｎは２又は３であることが好ましい。
【００１１】
また、前記信号処理部は、前記前記水平走査手段の角度情報及び前記垂直走査手段の角度情報が一致する前記受光情報を前記同一のレーザ光からの反射光であると判断するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
上述した本発明のレーザ距離測定方法及びレーザ距離測定装置によれば、反射光の個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光を対象物からの反射光とみなし、反射光の個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光を対象物からの反射光とみなしたことにより、複雑な処理や演算を行うことなく、対象物からの反射光を識別することができる。したがって、離隔した位置に設定された監視範囲内に雪や砂塵等の異物が存在している場合であっても、異物と対象物とを容易に識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るレーザ距離測定装置の全体構成図である。
【図２】図１に示したレーザ距離測定装置を用いた監視システムの全体構成図である。
【図３】Ｎ＝３の場合における信号処理部の処理内容を示す概念図であり、（ａ）は第一受光パターン、（ｂ）は第二受光パターン、（ｃ）は第三受光パターン、（ｄ）は第四受光パターン、を示している。
【図４】Ｎ＝２の場合における信号処理部の処理内容を示す概念図であり、（ａ）は第一受光パターン、（ｂ）は第二受光パターン、（ｃ）は第三受光パターン、（ｄ）は第四受光パターン、を示している。
【図５】降雪時における実測データの一部を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るレーザ距離測定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係るレーザ距離測定装置の全体構成図である。図２は、図１に示したレーザ距離測定装置を用いた監視システムの全体構成図である。図３は、Ｎ＝３の場合における信号処理部の処理内容を示す概念図であり、（ａ）は第一受光パターン、（ｂ）は第二受光パターン、（ｃ）は第三受光パターン、（ｄ）は第四受光パターン、を示している。
【００１５】
本発明の実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、図１〜図３に示したように、監視範囲Ｓの水平方向及び垂直方向にレーザ光Ｌを走査しながら照射し、レーザ光Ｌの反射光Ｒを受光して受光情報ｄ６を取得し、受光情報ｄ６から監視範囲Ｓ内における対象物Ｍの距離情報を算出するレーザ距離測定装置であって、投光信号ｓ２を受信してレーザ光Ｌを投光する投光部２と、レーザ光Ｌを水平方向に走査させる水平走査手段３と、レーザ光Ｌを垂直方向に走査させる垂直走査手段４と、レーザ光Ｌの反射光Ｒを受光して受光信号ｄ５を発信する受光部５と、投光信号ｓ２と受光信号ｄ５とから時間差を算出して受光情報ｄ６を発信する時間計測部６と、受光情報ｄ６から対象物Ｍの距離情報ｄ７を算出する信号処理部７と、を有し、信号処理部７は、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光した場合に、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出し、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出するようにしたものである。
【００１６】
また、レーザ距離測定装置１は、投光部２、受光部５等の構成機器を収容するケーシング８と、レーザ光及び反射光を透過する照射窓９と、を有している。かかるレーザ距離測定装置１は、例えば、図２に示したような監視システム１０に使用される。図２に示した監視システム１０は、交差点や踏切等に設定された監視範囲Ｓと、監視範囲Ｓの脇に立設された支柱１１と、支柱１１に配置されるレーザ距離測定装置１と、レーザ距離測定装置１からの出力データ（距離情報ｄ７）を受信する制御装置１２と、出力データ（距離情報ｄ７）に基づく監視範囲Ｓの監視映像又は監視画像を表示する監視モニタ１３と、出力データ（距離情報ｄ７）や監視映像又は監視画像を保存する記憶装置１４と、を有している。かかる監視システム１０では、レーザ距離測定装置１から数ｍ〜数十ｍ程度離隔した位置に監視範囲Ｓが設定されている。また、制御装置１２、監視モニタ１３及び記憶装置１４は、監視範囲Ｓから離れた場所に設置された建屋１５に配置されることが多い。なお、レーザ距離測定装置１から制御装置１２への出力データの転送は、有線であってもよいし無線であってもよい。
【００１７】
投光部２は、レーザ光Ｌを発光して照射する部品である。かかる投光部２は、例えば、光源となるレーザダイオードと、レーザ光Ｌをコリメートする投光レンズと、レーザダイオードを操作するＬＤドライバと、から構成される。ＬＤドライバは、信号処理部７からの投光信号ｓ２に基づいてレーザ光Ｌを発光するようにレーザダイオードを操作する。なお、ＬＤドライバは、レーザ光Ｌの発光と同時にパルス状の発光同期信号ｓ２′を時間計測部６に発信する。
【００１８】
水平走査手段３は、例えば、ポリゴンスキャナであり、六面体の四側面が鏡面化されたポリゴンミラー３ａと、鏡面化された四側面を所定の方向に回転させる駆動モータ３ｂと、ポリゴンミラー３ａ及び駆動モータ３ｂを支持する筐体３ｃと、を有する。鏡面化された四側面を回転させることにより、投光部２からパルス状に投光されたレーザ光Ｌは、水平方向の角度が偏向され、監視範囲Ｓの水平方向に走査される。
【００１９】
ポリゴンミラー３ａは、鏡面化されていない一対の二面の中心を回転軸として駆動モータ３ｂにより高速回転される。駆動モータ３ｂは、モータドライバ（図示せず）により操作される。モータドライバは、信号処理部７から送信される速度指令ｓ３に基づいて、駆動モータ３ｂの回転速度を制御する。また、モータドライバは、ポリゴンミラー３ａの角度情報ｄ３を信号処理部７に発信する。なお、かかる水平走査手段３の構成は単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。
【００２０】
垂直走査手段４は、例えば、ガルバノスキャナであり、平面鏡であるスイングミラー４ａと、スイングミラー４ａの鏡面を揺動させる駆動モータ４ｂと、を有する。スイングミラー４ａを揺動させることにより、ポリゴンミラー３ａを反射したレーザ光は、垂直方向の角度が偏向され、監視範囲Ｓの垂直方向に走査される。
【００２１】
スイングミラー４ａは、水平方向の中心軸を揺動軸として駆動モータ４ｂにより揺動される。駆動モータ４ｂは、モータドライバ（図示せず）により操作される。モータドライバは、信号処理部７から送信される速度指令ｓ４に基づいて、駆動モータ４ｂの揺動方向及び揺動速度を制御する。また、モータドライバは、スイングミラー４ａの角度情報ｄ４を信号処理部７に発信する。なお、かかる垂直走査手段４の構成は単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。
【００２２】
受光部５は、対象物Ｍに照射されたレーザ光Ｌの反射光Ｒを受光する部品である。ここでは、投光部２と受光部５とを個別に設けて投光軸と受光軸とがずれるように構成しているが、投光軸と受光軸とを一致させるように構成してもよい。かかる受光部５は、例えば、反射光Ｒを集光する受光レンズと、集光された反射光Ｒを受光して電圧に変換する光電変換素子や増幅・圧縮・デコード等の処理を施す機器等を有する受光部本体と、から構成される。
【００２３】
照射窓９を透過した反射光Ｒは、投光されるレーザ光Ｌと同様に、スイングミラー４ａ及びポリゴンミラー３ａを介して受光レンズに導かれる。そして、反射光Ｒを受光した受光部本体は、電圧値に変換された受光信号ｄ５を時間計測部６に発信する。受光信号ｄ５には、受光強度や受光時間が含まれている。なお、光電変換素子は、受光素子とも呼ばれる部品であり、例えば、フォトダイオードが使用される。
【００２４】
時間計測部６は、監視範囲Ｓ内の対象物Ｍから反射した反射光Ｒの受光情報ｄ６を生成する部品である。時間計測部６は、信号処理部７から受信した発光同期信号ｓ２′と受光部５から受信した受光信号ｄ５とから、レーザ光Ｌを発光してから反射光Ｒを受光するまでの時間Ｔを計測し、時間Ｔから監視範囲Ｓ内の計測点までの距離を算出して距離データを生成する。距離データは、発光同期信号ｓ２′及び受光信号ｄ５と関連付けられて受光情報ｄ６として信号処理部７に発信される。計測点までの距離は、具体的には、時間Ｔとレーザ光の速度とから算出されたレーザ光の飛行距離（レーザ光の往復距離）の半分の値に割り当てられる。このとき、レーザ距離測定装置１内の飛行距離（投光部２からスイングミラー４ａまでのレーザ光の飛行距離等）を幾何学的に算出し、その分を差し引くことにより、受光情報ｄ６の精度を向上させるようにしてもよい。
【００２５】
信号処理部７は、水平走査手段３及び垂直走査手段４を制御するとともに、受光情報ｄ６から距離情報ｄ７を生成して外部に出力する部品である。信号処理部７は、例えば、投光部２に投光信号ｓ２を発信し、時間計測部６に発光同期信号ｓ２′を発信し、水平走査手段３に速度指令ｓ３を発信し、垂直走査手段４に速度指令ｓ４を発信する。また、信号処理部７は、水平走査手段３から角度情報ｄ３を受信し、垂直走査手段４から角度情報ｄ４を受信し、時間計測部６から受光情報ｄ６を受信する。そして、信号処理部７は、受光情報ｄ６に含まれる計測点の距離データと、水平走査手段３の角度情報ｄ３及び垂直走査手段４の角度情報ｄ４を関連付けて距離情報ｄ７を生成し、制御装置１２に出力する。
【００２６】
ところで、レーザ光Ｌは一定の径を有する光束であり、遠くなるほど拡散する（径が拡大する）傾向にある。したがって、監視範囲Ｓの距離が遠くなるほど、到達するレーザ光Ｌの径は大きくなる。そして、レーザ光Ｌが監視範囲Ｓの計測点に到達するまでの間に、建築物や標識等の障害物が存在していたり、雨、雪、霧（水蒸気）、雹、砂塵等の粒子が存在していたりする場合もある。以下、これらの障害物及び粒子を含めて「異物」と称する。このような異物が存在する場合、レーザ光Ｌの断面積の一部が異物全体や異物の一部（エッジ部）に反射して、残部はさらにその奥にある異物や対象物Ｍに反射することとなり、一パルスのレーザ光Ｌ（すなわち、同一のレーザ光Ｌ）から複数の反射光Ｒを受光することになる。また、信号処理部７は、水平走査手段３の角度情報ｄ３及び垂直走査手段４の角度情報ｄ４が一致する受光情報ｄ６を同一のレーザ光Ｌからの反射光Ｒであると判断するように構成されている。
【００２７】
ここで、図３（ａ）〜（ｄ）は、受光パターンの一例を示している。図３（ａ）に示した第一受光パターンＡは、一パルスのレーザ光Ｌに対して一つの反射光Ｒ１を受信した場合であり、図３（ｂ）に示した第二受光パターンＢは、一パルスのレーザ光Ｌに対して二つの反射光Ｒ１，Ｒ２を受信した場合であり、図３（ｃ）に示した第三受光パターンＣは、一パルスのレーザ光Ｌに対して三つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を受信した場合であり、図３（ｄ）に示した第四受光パターンＤは、一パルスのレーザ光Ｌに対して四つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を受信した場合である。かかる受光パターンを参照しつつ、基準値Ｎ＝３に設定した場合における、信号処理部７の処理内容について、以下説明する。
【００２８】
図３（ａ）に示した第一受光パターンＡでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して一つの反射光Ｒ１のみを受信していることから、信号処理部７は、この反射光Ｒ１を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００２９】
図３（ｂ）に示した第二受光パターンＢでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して二つの反射光Ｒ１，Ｒ２を受信しているが、基準値Ｎの「３」よりも個数が少ないことから、最後に受光した反射光Ｒ２を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３０】
図３（ｃ）に示した第三受光パターンＣでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して三つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を受信しているが、基準値Ｎの「３」と個数が等しいことから、基準値Ｎに設定した数字と同じＮ番目、すなわち、３番目に受光した反射光Ｒ３を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３１】
図３（ｄ）に示した第四受光パターンＤでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して四つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を受信しており、基準値Ｎの「３」よりも個数が多いことから、基準値Ｎに設定した数字と同じＮ番目、すなわち、３番目に受光した反射光Ｒ３を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３２】
したがって、信号処理部７は、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光した場合に、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出し、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出することとなる。
【００３３】
なお、この信号処理部７の処理内容は、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光した場合に、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以下の場合には最後に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出し、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎを超えた場合にはＮ番目に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する、と読み替えることもできる。
【００３４】
かかる処理によって、複雑な処理や演算を行うことなく、対象物Ｍからの反射光Ｒを識別することができ、離隔した位置に設定された監視範囲Ｓ内に雪や砂塵等の異物が存在している場合であっても、異物と対象物Ｍとを容易に識別することができる。
【００３５】
次に、基準値Ｎ＝２に設定した場合における、信号処理部７の処理内容について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、Ｎ＝２の場合における信号処理部の処理内容を示す概念図であり、（ａ）は第一受光パターン、（ｂ）は第二受光パターン、（ｃ）は第三受光パターン、（ｄ）は第四受光パターン、を示している。
【００３６】
図４（ａ）に示した第一受光パターンＡでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して一つの反射光Ｒ１のみを受信していることから、信号処理部７は、この反射光Ｒ１を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３７】
図４（ｂ）に示した第二受光パターンＢでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して二つの反射光Ｒ１，Ｒ２を受信しているが、基準値Ｎの「２」と個数が等しいことから、基準値Ｎに設定した数字と同じＮ番目、すなわち、２番目に受光した反射光Ｒ２を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３８】
図３（ｃ）に示した第三受光パターンＣでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して三つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を受信しているが、基準値Ｎの「２」よりも個数が多いことから、基準値Ｎに設定した数字と同じＮ番目、すなわち、２番目に受光した反射光Ｒ２を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００３９】
図３（ｄ）に示した第四受光パターンＤでは、一パルスのレーザ光Ｌに対して四つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を受信しており、基準値Ｎの「２」よりも個数が多いことから、基準値Ｎに設定した数字と同じＮ番目、すなわち、２番目に受光した反射光Ｒ２を対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出する。
【００４０】
この基準値Ｎは、２以上の整数であって、「２」又は「３」であることが好ましいが、異物の種類やレーザ距離測定装置１の設置場所によっては、４以上の数値に設定するようにしてもよい。ここで、図５は、降雪時における実測データの一部を示す図である。データ取得日時は、２０１２年１月２６日の１３時（終日の積雪量は４０ｃｍ）、２０１２年１月２７日の１５時（終日の積雪量は３３ｃｍ）、データ取得場所は新潟県、である。この実測データのうち３５個の測定データを抽出したものを図５に表示した。なお、この抽出データのデータ取得日時における１時間当たりの積雪量は約１０ｃｍである。
【００４１】
図５において、スキャン角（ｄｅｇ）は水平走査手段３の角度情報ｄ３を意味し、スイング角（ｄｅｇ）は垂直走査手段４の角度情報ｄ４を意味している。スキャン角は、水平方向の振り幅の中心線を基準（０）にして正（＋）の角度と負（−）の角度とにより表示される。また、スイング角は、レーザ距離測定装置１の設置高さの水平レベルを基準（０）にして地表側への傾斜を正（＋）の角度により表示している。
【００４２】
図５に示したように、No.１〜７の測定データのスイング角は、２．９７１（ｄｅｇ）で一致し、No.８〜３５の測定データのスイング角は、２．９７４（ｄｅｇ）で一致している。したがって、No.１〜７の測定データは同じ高さにおける測定データであり、No.８〜３５の測定データは同じ高さにおける測定データであることが理解できる。
【００４３】
そして、同一高さの（スイング角が等しい）測定データにおいて、スキャン角が一致する測定データは、同一のレーザ光Ｌから反射した反射光Ｒであると認識することができる。例えば、No.１０及び１１の測定データはスキャン角が−２０．３１５（ｄｅｇ）で一致し、No.１４〜１６の測定データはスキャン角が−１９．２２（ｄｅｇ）で一致し、No.２４及び２５の測定データはスキャン角が−１６．３０５（ｄｅｇ）で一致し、No.３１及び３２の測定データはスキャン角が−１４．１１５（ｄｅｇ）で一致している。
【００４４】
したがって、No.１０，１１の測定データ、No.２４，２５の測定データ及びNo.３１，３２の測定データは、それぞれ、一パルスのレーザ光Ｌに対して二つの反射光Ｒ１，Ｒ２を受信している場合に相当し、図３（ｂ）又は図４（ｂ）における第二受光パターンＢに該当する。また、No.１４〜１６の測定データは、一パルスのレーザ光Ｌに対して三つの反射光Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を受信している場合に相当し、図３（ｃ）又は図４（ｃ）における第三受光パターンＣに該当する。これら以外の測定データの受光パターンは、一パルスのレーザ光Ｌに対して一つの反射光Ｒ１のみを受信している場合に相当し、図３（ａ）又は図４（ａ）における第一受光パターンＡに該当する。なお、図示した実測データでは、第四受光パターンＤに相当する測定データを受信していない。
【００４５】
このような実測データを１フレーム分抽出して分析したところ、レーザ距離測定装置１により測定された総測定点数（３９２８３４点）に対して、第二受光パターンＢの測定点数は５．８％程度（２２８７１点）、第三受光パターンＣの測定点数は０．１％程度（３８９点）、第四受光パターンＤの測定点数は０．０％程度（２点）、である。かかる実測データに鑑みれば、上述したように、基準値Ｎは「２」又は「３」であることが好ましいことが容易に理解でき、必要な精度に応じていずれかを任意に選択することができる。なお、監視範囲Ｓの水平方向にレーザ光Ｌを１回走査させることを１スキャンと称し、垂直方向にスイングさせながらスキャンを繰り返して監視範囲Ｓの全体を走査することを１フレームと称している。
【００４６】
図示した実測データは豪雪地域における測定データであり、少なくとも異物が雪である場合における受光パターンは、レーザ距離測定装置１の設置場所がどこであったとしても、上述したようなデータ分布になるものと推定することができる。したがって、異物が雪である場合には、レーザ距離測定装置１の設置場所に関わらず、基準値Ｎを「２」又は「３」に設定すれば十分である。
【００４７】
雪以外の異物（例えば、雨、霧（水蒸気）、雹、砂塵等）が発生しやすい環境においては、上述したように実測データを取得することによって、レーザ距離測定装置１の設置場所に最適な基準値Ｎを設定することができる。ただし、雪以外の異物であったとしても、発生分布が雪と類似する異物の場合には、実測データを取得することなく、基準値Ｎを「２」又は「３」に設定するようにしてもよい。
【００４８】
最後に、本発明の実施形態に係るレーザ距離測定方法について、図６を参照しつつ説明する。ここで、図６は、本発明の実施形態に係るレーザ距離測定方法を示すフローチャートである。図示したフローチャートは、上述した信号処理部７が処理を実行する。
【００４９】
本発明の実施形態に係るレーザ距離測定方法は、図６に示したように、監視範囲Ｓの水平方向及び垂直方向にレーザ光Ｌを走査しながら照射し、レーザ光Ｌの反射光Ｒを受光して受光情報ｄ６を取得し、受光情報ｄ６から監視範囲Ｓ内における対象物Ｍの距離情報ｄ７を算出するレーザ距離測定方法であって、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光した場合に、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ未満の場合には最後に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出し、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上の場合にはＮ番目に受光した反射光Ｒを対象物Ｍからの反射光Ｒとみなして距離情報ｄ７を算出するようにしている。
【００５０】
具体的には、本実施形態に係るレーザ距離測定方法は、レーザ光Ｌを照射する照射工程Ｓｔｅｐ１と、反射光Ｒを受光する受光工程Ｓｔｅｐ２と、１スキャンの測定が完了したか否かを確認するフレーム処理工程Ｓｔｅｐ３と、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光したか否かを確認する受光パターン確認工程Ｓｔｅｐ４と、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光していなかった場合に距離情報ｄ７を算出する距離情報算出工程Ｓｔｅｐ５と、同一のレーザ光Ｌから複数の反射光Ｒｎを受光していた場合に反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上であるか否かを確認する受光回数確認工程Ｓｔｅｐ６と、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ未満の場合に最後に受光した反射光Ｒから距離情報ｄ７を算出する距離情報算出工程Ｓｔｅｐ７と、反射光Ｒｎの個数が基準値Ｎ以上の場合にＮ番目の反射光Ｒから距離情報ｄ７を算出する距離情報算出工程Ｓｔｅｐ８と、を有している。
【００５１】
ここでは、１スキャン分の測定完了後に、受光パターン確認工程Ｓｔｅｐ４の処理を実行しているが、１フレーム分の測定完了後に、受光パターン確認工程Ｓｔｅｐ４の処理を実行するようにしてもよい。
【００５２】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１  レーザ距離測定装置
２  投光部
３  水平走査手段
４  垂直走査手段
５  受光部
６  時間計測部
７  信号処理部
【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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