(57)【要約】【課題】窓部材に対して故意による汚れが付着したことを検出する。【解決手段】レーザレーダ装置１０は、外殻を構成するケース２２と、ケース２２の内部に設けられ、所定の走査角度ごとにレーザ光を照射して物体からの反射光を受光することができる光学機構３０と、レーザ光を透過可能であり、ケース２２に取り付けられてケース２２の内部と外部とを仕切る窓部材２３と、光学機構３０で受光した反射光の強度とレーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間とに基づいて物体の有無および物体までの距離を測定する測定部と、窓部材２３の外表面の重力方向における下方に位置する部分である鍔部２２２の上面に設けられた載置面４１１に載置された物体の重量を検出する重量センサ４０と、重量センサ４０による検出値に基づいて窓部材２３に対して故意による汚れが付着したか否かを判定する汚れ検出部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外殻を構成するケースと、
前記ケースの内部に設けられ、所定の走査角度ごとにレーザ光を照射して物体からの反射光を受光することができる光学機構と、
前記レーザ光を透過可能であり、前記ケースに取り付けられて前記ケースの内部と外部とを仕切る窓部材と、
前記光学機構で受光した前記反射光の強度と前記レーザ光を照射してから前記反射光を受光するまでの時間とに基づいて前記物体の有無および前記物体までの距離を測定する測定部と、
前記窓部材の外表面の重力方向における下方に位置する部分に設けられた載置面を備え、前記載置面に載置された物体の重量を検出する重量検出部と、
前記重量検出部による検出値に基づいて前記窓部材に対して故意による汚れが付着したか否かを判定する汚れ検出部と、
を備えるレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記汚れ検出部は、前記検出値が所定の判定閾値以上である場合、前記窓部材に対して故意による汚れが付着したと判断する請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記汚れ検出部は、前記検出値の変化量が所定の判定量以上である場合、前記窓部材に対して故意による汚れが付着したと判断する請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記ケースは、前記窓部材の重力方向における下方に設けられた鍔部を備え、
前記重量検出部は、前記鍔部の重力方向における上側の面の全域にわたって設けられた複数の前記載置面を備える請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記ケースは、前記窓部材の重力方向における下方に設けられた鍔部を備え、
前記重量検出部は、前記鍔部の重力方向における上側の面に設けられた１つの前記載置面を備え、
前記鍔部は、前記載置面に向けて重力方向の下向きに傾斜する形状となっている請求項１から３のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
前記窓部材の外表面に撥水性を有する撥水領域が設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載のレーザレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の走査角度ごとに物体までの距離を測定するレーザレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定の走査角度ごとに物体までの距離を測定するレーザレーダ装置が公知である。レーザレーダ装置は、外殻を構成するケースおよびケースの内部に設けられた光学機構を有する装置本体を備えている。光学機構は、所定の走査角度ごとにレーザ光を照射し、レーザ光の光路上に物体が存在する場合にはその物体からの反射光を受光する。そして、レーザレーダ装置は、受光した反射光の強度に基づいてレーザ光の光路上に物体が存在するか否かを判断し、レーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間に基づいて、その物体までの距離を測定する。
【０００３】
このようなレーザレーダ装置は、レーザ光を透過可能な窓部材によって、ケースの内部と外部とが隔離されている。ここで、レーザレーダ装置は、屋外に設置されることも多く、その場合には、例えば泥や雪といった汚れの原因となる物体が窓部材に付着する可能性がある。このような物体が窓部材に付着すると、その物体によって、窓部材を通過するレーザ光や反射光が遮られたり、これらレーザ光や反射光の強度が低下したりする。その結果、レーザレーダ装置によって本来検出すべき物体の検出精度や距離の測定精度が低下する。すなわち、窓部材に汚れの原因となる物体が付着すると、レーザレーダ装置の能力が低下し、その結果、本来検出すべき不審者などの物体を見逃す事態すなわち失報を引き起こし、信頼性を著しく損なうおそれがある。
【０００４】
このような課題を解決するための従来技術として、例えば特許文献１記載の技術が挙げられる。特許文献１には、車両に設けられたレーダの汚れの有無を判定するレーダ判定装置が開示されている。特許文献１記載のレーダ判定装置は、レーダに水分が付着している可能性が高い情報が得られるという条件と、レーダによって物体が検知されない状態が継続している無検知時間が一定時間以上継続したという条件とに基づいて、レーダの汚れを検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０９１３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザレーダ装置の窓部材に付着する汚れの原因となる物体は、例えば地面の泥が跳ね上げられて付着する泥汚れなどの自然に付いたものと、人の手によって窓部材に向けて泥や雪が投げつけられることにより意図的に付けられたものとに分類することができる。これらのうち後者は、レーザレーダ装置の作動を妨害することを目的とした故意による汚れ付着であると考えられるため、これについては即座に検出して警報を発する必要がある。
【０００７】
しかしながら、上記した特許文献１記載の従来技術も含めた従来のレーザレーダ装置では、窓部材の位置に物体が付着していること自体は検出できるものの、その物体が自然に付いたものなのか、あるいは故意に（意図的に）付けられたものなのかを判別することができなかった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、窓部材に対して故意による汚れが付着したことを検出することができるレーザレーダ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のレーザレーダ装置は、外殻を構成するケースと、ケースの内部に設けられ、所定の走査角度ごとにレーザ光を照射して物体からの反射光を受光することができる光学機構と、レーザ光を透過可能であり、ケースに取り付けられてケースの内部と外部とを仕切る窓部材と、光学機構で受光した反射光の強度とレーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間とに基づいて物体の有無および物体までの距離を測定する測定部と、を備えている。すなわち、請求項１に記載のレーザレーダ装置は、一般的なレーザレーダ装置と同様の構成を有している。
【００１０】
前述したように、窓部材に対する故意による汚れは、レーザレーダ装置に対して泥や雪などの汚れの原因となる物体（以下、汚れ物体とも呼ぶ）が投げつけられることで付着するものと考えられる。汚れ物体が投げつけられると、その投げつけられた汚れ物体は窓部材の外表面に一時的に付着するが、その全てが窓部材の外表面に付着したままとなることはなく、少なくともその一部は自重により落下する。本手段では、このような点に着目し、次のようにして窓部材への故意による汚れの付着を検出するようになっている。
【００１１】
すなわち、上記構成のレーザレーダ装置は、さらに、重量検出部および汚れ検出部を備えている。重量検出部は、窓部材の外表面の重力方向における下方に位置する部分に設けられた載置面を備え、その載置面に載置された物体の重量を検出する。このような構成によれば、レーザレーダ装置に対して汚れ物体が投げつけられると、その投げつけられた汚れ物体の一部が窓部材の外表面から落下して載置面に載置され、それにより汚れ物体の少なくとも一部の重量が重量検出部により検出される。つまり、汚れ物体が投げつけられると、重量検出部による検出値は、その汚れ物体の重量に対応した値となる。そこで、汚れ検出部は、重量検出部の検出値に基づいて窓部材に対して故意による汚れが付着したか否かを判断するようになっている。このような構成によれば、窓部材に対して故意による汚れが付着した場合には、それを速やかに検出することが可能となる。
【００１２】
なお、レーザレーダ装置の窓部材には、それを掃除するための水や雨水などが付着することも想定される。このような水についても、汚れ物体と同様、自重により落下して載置面に載置されることになる。しかし、水は、粘性の無い液体であることから、比較的少ない量しか載置面に載らず、そのほとんどは載置面から流れ落ちることになる。一方、泥や雪などの汚れ物体は、載置面に山盛りの状態で載ることが可能であることから、載置面に載る汚れ物体の量は、水に比べて多い量になることが明らかである。つまり、水と、汚れ物体とでは、載置面に載置可能な分量が大きく異なる。その結果、重量検出部による検出値は、汚れ物体が投げつけられた場合と、水がかけられた場合とで、大きく異なる値となる。
【００１３】
このような点を考慮し、請求項２に記載のレーザレーダ装置では、汚れ検出部は、重量検出部による検出値が所定の判定閾値以上である場合、窓部材に対して故意による汚れが付着したと判断するようにしている。前述したように、水と汚れ物体とでは、載置面に載置可能な分量が大きく異なる。そのため、判定閾値を、載置面に載置可能な水の重量の最大値よりも大きな任意の値に設定しておけば、水による誤判断を無くしつつ、窓部材に対する故意による汚れの付着を確実に検出することができる。つまり、このような構成によれば、水による汚れ検出部の判断への影響を排除することが可能となり、レーザレーダ装置を水により掃除している際に、故意による汚れが付着したと誤った判断がされることを防止できる。
【００１４】
レーザレーダ装置が設置されてから長期間が経過すると、載置面に塵や埃などが大量に積り、その結果、重量検出部による検出値が汚れ物体の重量と同様の値になる可能性がある。このようなケースを想定した場合、請求項２に記載の手段のように、重量の検出値が判定閾値以上であるか否かで汚れの付着を判断すると、誤判断を引き起こす可能性がある。請求項３に記載のレーザレーダ装置では、このような誤判断の発生を次のように防止するようになっている。
【００１５】
すなわち、塵や埃などは、時間をかけて徐々に堆積するため、それらに起因する重量の検出値の変化量は比較的小さい。これに対し、泥や雪などが投げつけられた場合、その泥などに起因する重量の検出値の変化量は比較的大きい。そこで、請求項３に記載のレーザレーダ装置では、このような重量の変化量の違いに着目し、汚れ検出部は、重量検出部による検出値の変化量が所定の判定量以上である場合、窓部材に対して故意による汚れが付着したと判断する。このようにすれば、徐々に堆積された塵や埃などによる誤判断を無くしつつ、窓部材に対する故意による汚れの付着を確実に検出することができる。
【００１６】
請求項４に記載のレーザレーダ装置では、ケースは、窓部材の重力方向における下方に設けられた鍔部を備えている。また、重量検出部は、鍔部の重力方向における上側の面の全域にわたって設けられた複数の載置面を備えている。このような構成において、汚れ物体が窓部材にぶつけられると、その汚れ物体は自重により落下して鍔部の上側の面へと移動する。そして、この場合、鍔部の上側の面の全域にわたって複数の載置面が設けられているため、落下した汚れ物体は複数の載置面のいずれかに載置されることとなる。
【００１７】
つまり、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向（例えば、ケースの正面、側面など）からぶつけられた場合でも、その汚れ物体は、複数の載置面のいずれかに確実に載置される。したがって、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向からぶつけられた場合でも、重量検出部による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部による故意による汚れの付着の検出を確実に行うことができる。
【００１８】
請求項５に記載のレーザレーダ装置では、ケースは、窓部材の重力方向における下方に設けられた鍔部を備えている。また、重量検出部は、鍔部の重力方向における上側の面に設けられた１つの載置面を備えている。さらに、鍔部は、載置面に向けて重力方向の下向きに傾斜する形状となっている。このような構成において、汚れ物体が窓部材にぶつけられると、その汚れ物体は自重により落下して鍔部の上側の面へと移動する。そして、この場合、鍔部は、載置面に向けて重力方向の下向きに傾斜する形状となっているため、落下した汚れ物体は載置面へと自然に移動する。
【００１９】
つまり、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向（例えば、ケースの正面、側面など）からぶつけられた場合でも、その汚れ物体が載置面に確実に載置される。したがって、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向からぶつけられた場合でも、重量検出部による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部による故意による汚れの付着の検出を確実に行うことができる。しかも、この場合、重量検出部としては、１つの載置面を備え、その載置面に載置された物体の重量を検出する構成であればよいため、重量検出部の構成を簡素化するとともに、その製造コストを低く抑えることができる。
【００２０】
請求項６に記載のレーザレーダ装置では、窓部材の外表面に撥水性を有する撥水領域が設けられている。このようにすれば、窓部材に対して汚れ物体が投げつけられた際、その汚れ物体が自重で落下し易くなる。その結果、重量検出部による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部による故意による汚れの付着の検出を迅速且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係るレーザレーダ装置の機械的構成を模式的に示す図
【図２】第１実施形態に係るレーザレーダ装置の外観を示す斜視図
【図３】第１実施形態に係る重量センサの具体的な構成を模式的に示す図
【図４】第１実施形態に係るレーザレーダ装置の電気的構成を模式的に示す図
【図５】第１実施形態に係る汚れ検出処理の処理内容を模式的に示す図
【図６】第１実施形態に係る重量センサの載置面に水が載置された状態を模式的に示す図
【図７】第１実施形態に係る重量センサの載置面に泥や雪などが載置された状態を模式的に示す図
【図８】第２実施形態に係る汚れ検出処理の処理内容を模式的に示す図
【図９】第３実施形態に係るレーザレーダ装置の外観を示す斜視図
【図１０】第３実施形態に係るレーザレーダ装置において重量センサの配置箇所付近の構成を模式的に示す図
【図１１】第３実施形態の変形例に係る鍔部の構成を模式的に示す図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２３】
図１および図２に示すように、レーザレーダ装置１０は、装置本体２０を備えている。装置本体２０は、取付具９０を介して、建築物の壁面などの設置対象面１００に取り付けられている。装置本体２０は、図１に示すように、ベース２１、ケース２２、窓部材２３および光学機構３０を有している。なお、以下の説明では、ベース２１に対して窓部材２３側を、装置本体２０の前側とし、ベース２１に対して設置対象面１００側を、装置本体２０の後側とする。また、地面に対して水平方向でかつ装置本体２０の前後方向に対して直角方向を、装置本体２０の左右方向とする。
【００２４】
ベース２１は、光学機構３０が設けられた状態で、ケース２２に取り付けられている。ケース２２は、装置本体２０の外殻を構成するものであり、内部に光学機構３０を収容している。また、ケース２２は、照射口２２１を有している。照射口２２１は、装置本体２０の前面側、この場合、設置対象面１００と反対側に設けられており、ケース２２の内部と外部とを連通させている。窓部材２３は、レーザ光を透過可能な部材、例えば透明な樹脂やガラスなどで構成されており、照射口２２１に嵌め込まれるようにして設けられている。これにより、窓部材２３は、ケース２２の内部と外部とを仕切っている。
【００２５】
本実施形態では、窓部材２３の外表面の全域には、撥水剤が塗布されている。これにより、窓部材２３の外表面の全域に、撥水性を有する撥水領域が形成されている。したがって、本実施形態の構成では、窓部材２３に泥や雪などが付着した場合、その泥などが自重で落下し易くなる。
【００２６】
光学機構３０は、ケース２２の内部に設けられており、所定の走査角度ごとにレーザ光を照射して物体Ｍから反射されたレーザ光（以下、反射光と称する）を受光する。光学機構３０は、第１固定ミラー３１、第２固定ミラー３２、回転ミラー３３、照射部３４および受光部３５を有している。第１固定ミラー３１および回転ミラー３３は、照射部３４から照射されたレーザ光をケース２２の外部へ導くための光路Ａ１を形成する。回転ミラー３３および第２固定ミラー３２は、物体Ｍで反射された反射光を受光部３５へ導くための光路Ａ２を形成する。
【００２７】
第１固定ミラー３１および第２固定ミラー３２は、回転不可に固定されている。第２固定ミラー３２は、中心部に貫通穴３２１を有している。回転ミラー３３は、第１固定ミラー３１から反射されたレーザ光に対する傾斜角度を一定に維持した状態で回転可能に構成されている。この場合、回転ミラー３３は、例えばステッピングモータなどのモータ３３１を有している。モータ３３１は、回転ミラー３３を所定の走査方向へ向かって所定の走査角度単位で回転させる。
【００２８】
本実施形態の場合、光学機構３０から照射されるレーザ光の走査方向は水平方向に設定されている。また、走査角度は、例えば１°に設定されている。この場合、図２に示す一点鎖線Ｈは、各走査角度においてレーザ光が通過する窓部材２３上の点を仮想的に結んだ線であり、レーザ光の走査方向を示している。すなわち、本実施形態において、光学機構３０は、光路Ａ１を水平に維持した状態で、図２に示す一点鎖線Ｈ上をなぞるように回転ミラー３３を回転させながら、走査角度（＝１°）ごとにレーザ光を照射する。
【００２９】
光学機構３０は、３６０°いずれの方向に対してもレーザ光を照射可能である。すなわち、走査角度は、０°〜３６０°の範囲に設定されている。また、回転ミラー３３の１回転を、光学機構３０による走査の１周期とする。
【００３０】
照射部３４は、レーザ光を照射することができる。受光部３５は、物体Ｍで反射された反射光を受光し、その反射光の強度を検出することができる。この場合、照射部３４から照射されたレーザ光は、まず、第１固定ミラー３１で反射され、貫通穴３２１を通り、回転ミラー３３で反射された後に、窓部材２３を通ってケース２２の外部へ照射される。外部へ照射されたレーザ光の光路Ａ１上に何らかの物体Ｍが存在する場合、外部へ照射されたレーザ光は、物体Ｍによって反射される。物体Ｍで反射された反射光は、窓部材２３を通ってケース２２の内部へ侵入し、回転ミラー３３および第２固定ミラー３２で反射される。そして、第２固定ミラー３２で反射された反射光は、受光部３５によって受光される。
【００３１】
図１および図２に示すように、ケース２２において照射口２２１の重力方向の下側の部位は、装置本体２０の前側に突出する鍔部２２２となっている。つまり、ケース２２は、窓部材２３の重力方向における下方に設けられた鍔部２２２を備えている。図２などに示すように、鍔部２２２の重力方向における上側の面（以下、上面と呼ぶ）には、複数の重量センサ４０（重量検出部に相当）が設けられている。
【００３２】
重量センサ４０の具体的な構成は、図３に示すようなものとなっている。図３に示すように、重量センサ４０は、センサ本体４１および信号線４２を備えている。センサ本体４１の上面は、平坦な面となっており、重量の検出対象となる物体を載置するための載置面４１１を構成している。センサ本体４１の内部には、載置面４１１に載置された物体の重量を検出するためのセンサ素子（図示略）などが設けられている。上記センサ素子などにより検出された重量の検出値を表す重量検出信号は、信号線４２を介して重量センサ４０の外部へ出力される。
【００３３】
図２に示すように、複数の重量センサ４０（の載置面４１１）は、窓部材２３の外表面の重力方向における下方に位置する部分である鍔部２２２の上面の全域にわたって設けられている。また、鍔部２２２には、その上面にたまった水を排出するための複数の水抜き孔２２３が形成されている。この場合、複数の水抜き孔２２３は、各載置面４１１の付近に位置するように設けられている。
【００３４】
続いて、図４も参照して、レーザレーダ装置１０の電気的構成について説明する。図４に示すように、レーザレーダ装置１０は、駆動回路２４および制御装置５０を備えている。駆動回路２４は、装置本体２０に設けられている。駆動回路２４は、図示しないＣＰＵやＲＯＭおよびＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータを備えている。光学機構３０のモータ３３１、照射部３４および受光部３５は、駆動回路２４に接続されている。駆動回路２４は、ＣＰＵにおいてＲＯＭやＲＡＭに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、光学機構３０の駆動を制御する。
【００３５】
制御装置５０は、駆動回路２４に対して制御信号を送受信したり、装置本体２０による測定結果に基づいて、物体Ｍの有無の判断や物体Ｍまでの距離の算出などを行ったりする。本実施形態において、制御装置５０は、装置本体２０とは別体であり、例えばいわゆるパソコンで構成されている。制御装置５０は、図示は省略するが、装置本体２０による監視状況やカメラで撮像した画像などを表示する表示部、マウスやキーボードなどのユーザの操作を入力する入力部も備えている。なお、制御装置５０は、装置本体２０内に組み込まれたコンピュータなどであってもよい。
【００３６】
制御装置５０は、制御部５１、記憶部５２および報知部５３を有している。制御部５１は、例えばＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。記憶部５２は、例えば書き換え可能なフラッシュメモリなどで構成されている。記憶部５２は、装置本体２０の制御や距離の算出などを行うための制御プログラムなどを記憶している。また、報知部５３は、例えばスピーカやディスプレイなどであり、ユーザに対して情報を報知するためのものである。
【００３７】
また、制御装置５０は、測定部５４および汚れ検出部５５を有している。制御装置５０は、制御部５１において記憶部５２に記憶されている制御プログラムを実行することにより、測定部５４および汚れ検出部５５などを、ソフトウェアによって仮想的に実現する。なお、測定部５４および汚れ検出部５５は、例えば制御部５１と一体の集積回路としてハードウェア的に実現してもよい。
【００３８】
測定部５４は、測定処理を実行することができる。測定処理は、光学機構３０の受光部３５で受光した反射光の強度に基づいて物体Ｍの有無を検出する処理を含んでいる。また、測定処理は、物体Ｍが検出された場合に、レーザ光を照射してから反射光を受光するまでの時間に基づいて、その物体Ｍまでの距離を測定する処理を含んでいる。
【００３９】
汚れ検出部５５には、重量センサ４０から出力される重量検出信号が与えられている。汚れ検出部５５は、汚れ検出処理を実行することができる。汚れ検出処理は、窓部材２３に対する故意による汚れを検出するための処理である。
【００４０】
窓部材２３に対する故意による汚れは、レーザレーダ装置１０に対して泥や雪などの汚れの原因となる物体（以下、汚れ物体とも呼ぶ）が投げつけられることで付着するものと考えられる。汚れ物体が投げつけられると、その投げつけられた汚れ物体は窓部材２３の外表面に一時的に付着するが、その全てが窓部材２３の外表面に付着したままとなることはなく、少なくともその一部は自重により落下する。本実施形態では、このような点に着目し、次のように窓部材２３への故意による汚れの付着を検出するようになっている。
【００４１】
すなわち、重量センサ４０は、窓部材２３の外表面の重力方向における下方に位置する部分である鍔部２２２に設けられた載置面４１１を備え、その載置面４１１に載置された物体の重量を検出する。このような構成によれば、レーザレーダ装置１０に対して汚れ物体が投げつけられると、その投げつけられた汚れ物体が窓部材２３の外表面から落下して載置面４１１に載置され、それにより汚れ物体の少なくとも一部の重量が重量センサ４０により検出される。つまり、汚れ物体が投げつけられると、重量センサ４０による検出値は、その汚れ物体の重量に対応した値となる。そこで、汚れ検出部５５は、重量センサ４０による重量の検出値を表す重量検出信号に基づいて窓部材２３に対して故意による汚れが付着したか否かを判断する汚れ検出処理を実行するようになっている。
【００４２】
次に、本実施形態の汚れ検出処理の具体的な処理内容について図５に沿って説明する。
図５に示すように、汚れ検出処理が開始された後、最初に実行されるステップＳ１では、重量検出信号に基づいて、各重量センサ４０による重量の検出値が取得される。続くステップＳ２では、複数の検出値の中に判定閾値以上の値が存在するか否かが判断される。ここで用いられる判定閾値は、少なくとも次のような点を考慮して設定すればよい。
【００４３】
すなわち、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられていない場合、載置面４１１のいずれにも物体が載置されていないはずであるから、全ての検出値は概ねゼロを表すことになる。一方、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられた場合、載置面４１１の少なくとも１つには汚れ物体が載置されることになるため、検出値のうち少なくとも１つはゼロよりも大きい値を表すことになる。したがって、判定閾値は、ゼロよりも大きく且つ載置面４１１に載置される汚れ物体の重量の想定される最小値よりも小さい値に設定されていればよい。
【００４４】
ただし、本実施形態では、次のような点をも考慮して判定閾値を設定するようにしている。すなわち、レーザレーダ装置１０の窓部材２３には、それを掃除するための水や雨水などが付着することも想定される。このような水についても、汚れ物体と同様、自重により落下して載置面４１１に載置されることになる。しかし、水は、粘性の無い液体であることから、図６に示すように、たとえ表面張力を考慮したとしても、比較的少ない量の水Ｗしか載置面４１１に載らず、そのほとんどは載置面４１１から流れ落ちることになる。一方、泥や雪などの汚れ物体は、図７に示すように、載置面４１１に山盛りの状態で載ることが可能であることから、載置面４１１に載る汚れ物体Ｄの量は、水Ｗに比べて多い量になることが明らかである。
【００４５】
つまり、水と汚れ物体とでは、載置面４１１に載置可能な分量が大きく異なる。そこで、本実施形態では、判定閾値は、載置面４１１に載置可能な水の重量の最大値（限界値）よりも大きい値に設定されている。このようにすれば、ステップＳ２の処理において、水と汚れ物体との切り分けを容易に行うことが可能となり、載置面４１１に水がかかったときに、故意による汚れが付着したと誤った判定が行われることが防止される。
【００４６】
ここで、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられていない場合、複数の検出値の全てが判定閾値未満の値となる。そのため、ステップＳ２で「ＮＯ」となり、ステップＳ１に戻る。一方、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられた場合、複数の検出値の少なくとも１つが判定閾値以上の値となる。そのため、ステップＳ２で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、窓部材２３に対して故意による汚れが付着したと判断される。この場合、レーザレーダ装置１０の作動を妨害する妨害行為による窓面汚れが検出されたことになる。そのため、ステップＳ３に移行した際、制御装置５０は、報知部５３を動作させて、妨害行為による窓面汚れを検出した旨などをユーザに対して報知するなどの報知動作を実行するとよい。ステップＳ３の実行後、汚れ検出処理が終了となる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によれば次のような効果が得られる。
本実施形態のレーザレーダ装置１０は、一般的なレーザレーダ装置の構成に加え、重量センサ４０および汚れ検出部５５を備えている。重量センサ４０は、窓部材２３の外表面の重力方向における下方に位置する部分に設けられた載置面４１１に載置された物体の重量を検出する。このような構成によれば、レーザレーダ装置１０に対して汚れ物体が投げつけられると、その投げつけられた汚れ物体の一部が窓部材２３の外表面から落下して載置面４１１に載置され、それにより汚れ物体の少なくとも一部の重量が重量センサ４０により検出される。つまり、汚れ物体が投げつけられると、重量センサ４０による検出値は、その汚れ物体の重量に対応した値となる。そこで、汚れ検出部５５は、重量センサ４０の検出値に基づいて窓部材２３に対して故意による汚れが付着したか否かを判断するようになっている。
【００４８】
このような構成によれば、窓部材２３に対して故意による汚れが付着した場合には、それを速やかに検出することができる。したがって、本実施形態によれば、レーザレーダ装置１０の作動を妨害することを目的として、意図的に窓部材２３に汚れを付着させる行為が生じた場合には、それを即座に検出することができるため、レーザレーダ装置１０の性能が低下する事態を未然に防止することが可能となる。
【００４９】
なお、レーザレーダ装置１０の窓部材２３には、それを掃除するための水や雨水などが付着することも想定される。このような水についても、汚れ物体と同様、自重により落下して載置面４１１に載置されることになる。しかし、前述した通りの理由から、載置面４１１に載置可能な分量は、水と汚れ物体とでは大きく異なる。その結果、重量センサ４０による検出値は、汚れ物体が投げつけられた場合と、水がかけられた場合とで、大きく異なる値となる。そのため、載置面４１１に載置された物体の重量を検出する重量センサ４０による検出値を用いることで、水と汚れ物体との切り分けを容易に行うことができる。したがって、上記構成によれば、水による汚れ検出部５５の判断への影響を排除することが可能となり、例えばレーザレーダ装置１０を水により掃除している際に、故意による汚れが付着したと誤った判断がされることを防止できる。
【００５０】
本実施形態では、汚れ検出部５５は、重量センサ４０による検出値が所定の判定閾値以上である場合、窓部材２３に対して故意による汚れが付着したと判断するようにしている。前述したように、水と汚れ物体とでは、載置面４１１に載置可能な分量が大きく異なる。そこで、判定閾値を、載置面４１１に載置可能な水の重量の最大値よりも大きな任意の値に設定しておけば、水による誤判断を無くしつつ、窓部材２３に対する故意による汚れの付着を確実に検出することができる。
【００５１】
レーザレーダ装置１０のケース２２は、窓部材２３の重力方向における下方に設けられた鍔部２２２を備えている。また、重量センサ４０は、鍔部２２２の上面の全域にわたって設けられた複数の載置面４１１を備えている。このような構成において、汚れ物体が窓部材２３にぶつけられると、その汚れ物体は自重により落下して鍔部２２２の上面へと移動する。そして、この場合、鍔部２２２の上面の全域にわたって複数の載置面４１１が設けられているため、落下した汚れ物体は複数の載置面４１１のいずれかに載置されることとなる。
【００５２】
つまり、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向（例えば、ケース２２の正面、側面など）からぶつけられた場合でも、その汚れ物体は、複数の載置面４１１のいずれかに確実に載置される。したがって、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向からぶつけられた場合でも、重量センサ４０による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部５５による故意による汚れの付着の検出を確実に行うことができる。
【００５３】
本実施形態では、窓部材２３の外表面の全域に撥水剤が塗布されており、これにより窓部材２３の外表面に撥水性を有する撥水領域が設けられている。このようにすれば、窓部材２３に対して汚れ物体が投げつけられた際、その汚れ物体が自重で落下し易くなる。その結果、重量センサ４０による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部５５による故意による汚れの付着の検出を迅速且つ確実に行うことができる。
【００５４】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図８を参照して説明する。
本実施形態では、第１実施形態に対し、汚れ検出処理の内容が異なっている。なお、構成については第１実施形態と共通するので、図１なども参照しながら説明する。
【００５５】
レーザレーダ装置１０が設置されてから長期間が経過すると、載置面４１１に塵や埃などが大量に積り、その結果、重量センサ４０による検出値が汚れ物体の重量と同様の値になる可能性がある。このようなケースを想定した場合、第１実施形態の汚れ検出処理のように、重量の検出値が判定閾値以上であるか否かで汚れの付着を判断すると、誤判断を引き起こす可能性がある。ただし、上述した塵や埃などによる問題は、定期的なメンテナンスが実施されれば発生することはないため、第１実施形態の汚れ検出処理を採用した場合でも、特段大きな問題が生じることはない。
【００５６】
しかし、このような点についても改善することができれば、レーザレーダ装置１０の信頼性が一層高まることになる。そこで、本実施形態では、このような誤判断の発生を次のように防止するようになっている。すなわち、塵や埃などは、時間をかけて徐々に堆積するため、それらに起因する重量の検出値の変化量は比較的小さい。これに対し、汚れ物体が投げつけられた場合、その汚れ物体に起因する重量の検出値の変化量は比較的大きい。本実施形態の汚れ検出処理では、このような重量の変化量の違いに着目し、重量センサ４０による検出値の変化量が所定の判定量以上である場合、窓部材２３に対して故意による汚れが付着したと判断するようになっている。
【００５７】
次に、本実施形態の汚れ検出処理の具体的な処理内容について図８に沿って説明する。
図８に示すように、汚れ検出処理が開始された後、最初に実行されるステップＳ１１では、重量検出信号に基づいて、各重量センサ４０による重量の検出値（１回目）が取得される。このステップＳ１１において取得された検出値は「１回目の検出値」である。続くステップＳ１２では、重量検出信号に基づいて、各重量センサ４０による重量の検出値が取得される。このステップＳ１２において取得された検出値は「２回目の検出値」である。
【００５８】
ステップＳ１３では、各重量センサ４０に対応する１回目の検出値と２回目の検出値との差の絶対値、つまり各重量センサ４０により検出された検出値の変化量が求められる。続くステップＳ１４では、ステップＳ１３で求められた複数の絶対値（変化量）の中に判定値以上の値が存在するか否かが判断される。ここで用いられる判定値は、載置面４１１に汚れ物体が載置される際における重量の検出値の変化量を判定するための判定量に相当する。判定値は、載置面４１１の面積や形状などに応じて適宜設定すればよく、本実施形態では例えば１０ｇに設定されている。
【００５９】
ここで、載置面４１１に、なんら物体が載置されていない状態であるか、または塵や埃などが堆積しているだけの状態である場合、複数の絶対値の全てが判定値未満の値となる。そのため、ステップＳ１４で「ＮＯ」となり、ステップＳ１１に戻る。一方、載置面４１１に、何かしらの物体が載置されている状態である場合、複数の絶対値の少なくとも１つが判定値以上の値となる。そのため、ステップＳ１４で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１５に進む。
【００６０】
上記したステップＳ１４で「ＹＥＳ」になった場合、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられたという状況か、あるいはレーザレーダ装置１０に水がかけられたという状況のいずれかであると考えられる。そこで、これらのいずれの状況であるかを判断するため、ステップＳ１５以降の処理が行われる。
【００６１】
すなわち、ステップＳ１５では、所定時間が経過したか否かが判断される。この所定時間は、窓部材２３に汚れ物体がぶつけられて、その一部が落下した後、再び汚れ物体の一部が落下してくるまでに必要な時間に設定されている。このような所定時間が経過すると、ステップＳ１５で「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１６に進む。
【００６２】
ステップＳ１６では、重量検出信号に基づいて、各重量センサ４０による重量の検出値が取得される。このステップＳ１６において取得された検出値は「３回目の検出値」である。続くステップＳ１７では、各重量センサ４０に対応する２回目の検出値と３回目の検出値との差の絶対値が求められる。そして、ステップＳ１８では、ステップＳ１７で求められた複数の絶対値（変化量）の中に判定値以上の値が存在するか否かが判断される。
【００６３】
ここで、複数の絶対値の全てが判定値未満の値となった場合、つまりステップＳ１８で「ＮＯ」の場合、前述した２つの状況のうち後者の状況、つまりレーザレーダ装置１０に水がかけられた状況であると考えられるため、ステップＳ１１に戻る。また、複数の絶対値の少なくとも１つが判定値以上の値となった場合、つまりステップＳ１８で「ＹＥＳ」の場合、前述した２つの状況のうち前者の状況、つまり窓部材２３に汚れ物体が投げつけられた状況であると考えられるため、ステップＳ１９に進む。なお、このように考えられる理由は、次の通りである。
【００６４】
すなわち、前述したように、水は、粘性の無い液体であることから、載置面４１１に載置可能な量は比較的小さい分量に限られている。そのため、水がかけられることにより重量の検出値が一旦増加すると、その後も重量の検出値が増加し続けることはなく、同程度の値で均衡が図られるはずである。つまり、水がかけられた状況では、重量の検出値は、最初は大きく変化（増加）するものの、その後はほとんど変化（増加）することはない。したがって、ステップＳ１８で「ＮＯ」の場合、レーザレーダ装置１０に水がかけられた状況であると判断することができる。
【００６５】
これに対し、泥や雪などの汚れ物体は、載置面４１１に山盛りの状態で載置することが可能である。そのため、窓部材２３に投げつけられた汚れ物体の一部が落下することにより重量の検出値が一体増加した後も、その汚れ物体が再び落下すれば、重量の検出値も再び増加することになる。つまり、汚れ物体が投げつけられた状況では、重量の検出値は、最初に大きく変化（増加）した後も、汚れ物体が落下する限り、再び大きく変化（増加）することになる。したがって、ステップＳ１８で「ＹＥＳ」の場合、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられた状況であると判断することができる。
【００６６】
このようなことから、ステップＳ１８で「ＹＥＳ」の場合には、窓部材２３に汚れ物体が投げつけられた状況であると判断され、ステップＳ１９に進む。ステップＳ１９では、窓部材２３に対して故意による汚れが付着したと判断される。この場合、レーザレーダ装置１０の作動を妨害する妨害行為による窓面汚れが検出されたことになる。そのため、ステップＳ１９に移行した際、制御装置５０は、報知部５３を動作させて、妨害行為による窓面汚れを検出した旨などをユーザに対して報知するなどの報知動作を実行するとよい。ステップＳ１９の実行後、汚れ検出処理が終了となる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態の汚れ検出処理では、重量センサ４０による検出値の変化量が所定の判定値以上である場合、窓部材２３に対して故意による汚れが付着したと判断するようになっている。このようにすれば、徐々に堆積された塵や埃などによる誤判断を無くしつつ、窓部材２３に対する故意による汚れの付着を確実に検出することができる。さらに、本実施形態の汚れ検出処理では、検出値の変化量が判定値以上であるか否かの判断を２回実施するようになっている（ステップＳ１４およびＳ１８）。そして、それら２回の判断においていずれも変化量が判定値以上であると判断された場合に、汚れ物体がぶつけられた状況であると判断するようになっている。このようにすれば、第１実施形態の汚れ検出処理と同様、水による誤判断を無くしつつ、窓部材２３に対する故意による汚れの付着を確実に検出することができる。
【００６８】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図９および図１０を参照して説明する。
図９に示すように、本実施形態のレーザレーダ装置が備える装置本体６０のケース６２は、第１実施形態のケース２２と形状が異なっている。具体的には、ケース６２は、ケース２２と同様、窓部材２３の重力方向における下方に設けられた鍔部６２２を備えているが、その鍔部６２２の形状がケース２２の鍔部２２２の形状とは異なっている。
【００６９】
この場合、鍔部６２２の中央には、凹部６２３が形成されている。そして、鍔部６２２の上面は、凹部６２３に向けて重力方向の下向きに傾斜する形状となっている。また、この場合、鍔部６２２の上面の中央位置、つまり凹部６２３には、１つの重量センサ４０が設けられている。つまり、本実施形態では、１つの重量センサ４０（の載置面４１１）が、窓部材２３の外表面の重力方向における下方に位置する部分である鍔部６２２の上面に設けられている。
【００７０】
また、凹部６２３には、凹部６２３にたまった水を排出するための水抜き孔６２４が形成されている。図１０に示すように、水抜き孔６２４は、載置面４１１の周囲の４か所に位置するように設けられている。
【００７１】
上記したような構成の本実施形態のレーザレーダ装置において、汚れ物体が窓部材２３にぶつけられると、その汚れ物体は自重により落下して鍔部６２２の上面へと移動する。そして、この場合、鍔部６２２は、重量センサ４０の載置面４１１が設けられた凹部６２３に向けて重力方向の下向きに傾斜する形状となっている。そのため、落下した汚れ物体は載置面４１１へと自然に移動する。
【００７２】
つまり、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向（例えば、ケース６２の正面、側面など）からぶつけられた場合でも、その汚れ物体が載置面４１１に確実に載置される。したがって、上記構成によれば、汚れ物体がどのような方向からぶつけられた場合でも、重量センサ４０による汚れ物体の重量の検出、ひいては汚れ検出部５５による故意による汚れの付着の検出を確実に行うことができる。しかも、この場合、１つの重量センサ４０だけで汚れ物体の重量の検出を行うことができるため、複数の重量センサ４０を設ける構成に比べ、その製造コストを低く抑えることができる。
【００７３】
（その他の実施形態）
なお、本発明は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
重量センサ４０の具体的な構成（形状や配置など）は、上記各実施形態にて説明したものに限らずともよく、適宜変更可能である。例えば、重量を検出する対象となる物体が載置される載置面は、平坦な面でなくともよく、重力方向の下向きに窪んだ形状の面であってもよい。
【００７４】
窓部材２３への撥水剤の塗布は、必要に応じて実施すればよい。
第３実施形態において、鍔部６２２の上面（傾斜部分）に撥水剤を塗布してもよい。このようにすれば、窓部材２３から落下した汚れ物体を、一層容易に且つ確実に、凹部６２３、ひいては載置面４１１へと移動させることができる。また、図１１に示すように、鍔部６２２の上面（傾斜部分）に、複数のローラ７０を配置するとよい。このようにすれば、上述した汚れ物体の移動を一層容易に且つ確実に行うことが可能となる。なお、この場合、鍔部６２２の重力方向における下側の面のうち、ローラ７０が配置された箇所に対応する部分には吐出口８０が設けられている。これにより、汚れ物体の堆積によりローラ７０の回転が阻害されることが防止される。
【符号の説明】
【００７５】
１０…レーザレーダ装置、２２、６２…ケース、２２２、６２２…鍔部、２３…窓部材、３０…光学機構、４０…重量センサ、４１１…載置面、５４…測定部、５５…汚れ検出部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018205119.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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