(57)【要約】【課題】物体の検出精度を向上させる。【解決手段】実線と点線で示されるような２種類の発光強度を変化させて積算受光値を検出し、図１１の横軸で定義される積算受光値のサンプリング時刻毎の相関係数を算出し、最大発光強度における積算受光値に相関係数を乗じることにより、積算受光値を補正し、補正した積算受光値のピーク位置となる時刻の情報に基づいて物体の距離を検出するようにする。本発明は、例えば、車両用のレーザレーダ装置に適用できる。【選択図】図１１
2015152427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の監視領域に対して、異なる発光強度でパルス状のレーザ光である測定光を投光する投光部と、
前記測定光の反射光を受光し、受光信号を出力する受光素子を備える受光部と、
前記測定光が投光される度に、前記受光信号を所定時刻ごとにサンプリングし、サンプリング値を出力するサンプリング部と、
前記サンプリング値と前記発光強度の対応づけを行い、前記発光強度と前記サンプリング値との相関係数を前記所定時刻毎に算出し、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値を所定時刻毎に算出された前記相関係数を用いて変換する相関係数処理部と、
前記相関係数を用いて変換された前記サンプリング値に基づいて、物体を検出する検出部と
を含むレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記相関係数処理部は、前記相関係数を前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値に乗算する処理を施す
請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記相関係数処理部は、前記異なる発光強度のうち最大となる発光強度に対応づけられた前記サンプリング値に前記相関係数を乗算する
請求項２に記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記サンプリング部により前記発光強度毎にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じ前記所定時刻におけるサンプリング値を前記発光強度毎に積算する積算部をさらに含む
請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記相関係数処理部は、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値のうち、前記相関係数が所定値よりも小さな値をゼロにする処理を施す
請求項１に記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
それぞれ異なる方向からの、パルス状のレーザ光である測定光の反射光を受光する受光素子を備えるレーザレーダ装置における物体検出方法において、
所定の監視領域に対して、異なる発光強度でパルス状のレーザ光である測定光を投光する投光ステップと、
前記測定光の反射光を受光し、受光信号を出力する受光素子を備える受光ステップと、
前記測定光が投光される度に、前記受光信号を所定時刻ごとにサンプリングし、サンプリング値を出力するサンプリングステップと、
前記サンプリング値と前記発光強度の対応づけを行い、前記発光強度と前記サンプリング値との相関係数を前記所定時刻毎に算出し、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値を所定時刻毎に算出された前記相関係数を用いて変換する相関係数処理ステップと、
前記相関係数を用いて変換された前記サンプリング値に基づいて、物体を検出する検出ステップと
を含む物体検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザレーダ装置及び物体検出方法に関し、特に、物体の検出精度を向上させるようにしたレーザレーダ装置及び物体検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザレーダ装置において、検出精度を向上させるための技術が提案されている。
【０００３】
例えば、反射光の光量が所定値よりも小さい領域においては、積分回数を増加させ、反射光の光量が所定値よりも大きい領域においては、積分回数を減少させることにより、光量が所定値よりも小さい、低感度の領域について積分効果により高感度化させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−６３２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１の技術においては、投光されるレーザ光を監視領域に対して走査し、その走査速度を可変にすることで積分回数を調整することにより、領域毎の積分効果を調整していた。
【０００６】
しかしながら、積分回数を増やすことで積分効果を高めることは可能であるが、所定の回数を超えるとその効果は頭打ちになり、それ以上の効果を得ることは難しかった。
【０００７】
また、光学機器により、一括して全領域にレーザ光を投光し、複数の方向からの反射光を複数の受光素子により同時に受光させるような構成で、上述したような積分効果を得られるようにする場合、投光されるレーザ光の発光強度を高めることで、積分回数を増加させた場合と同様の効果を奏することが可能となる。
【０００８】
しかしながら、監視領域に存在する人物の目を保護する観点から発光強度には限界があるため、積分効果を領域毎に変化させようとすると、複数の方向からの反射光を複数の受光素子により同時に受光させる構成においてはその効果に限界があった。
【０００９】
本発明は、レーザレーダ装置において、受光される受光値のノイズを低減し、物体の検出精度を向上させるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレーザレーダ装置は、所定の監視領域に対して、異なる発光強度でパルス状のレーザ光である測定光を投光する投光部と、前記測定光の反射光を受光し、受光信号を出力する受光素子を備える受光部と、前記測定光が投光される度に、前記受光信号を所定時刻ごとにサンプリングし、サンプリング値を出力するサンプリング部と、前記サンプリング値と前記発光強度の対応づけを行い、前記発光強度と前記サンプリング値との相関係数を前記所定時刻毎に算出し、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値を所定時刻毎に算出された前記相関係数を用いて変換する相関係数処理部と、前記相関係数を用いて変換された前記サンプリング値に基づいて、物体を検出する検出部とを含む。
【００１１】
このような構成により、発光強度の変化に対するサンプリング値の相関係数が求められ、サンプリング値として相関係数の高い、ノイズによる影響の低いサンプリング値に対して重みを付すような処理を施すことで、サンプリング値を補正することが可能となり、サンプリング値に基づいた物体の検出精度を向上させることが可能となる。
【００１２】
前記相関係数処理部には、前記相関係数を前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値に乗算する処理を施すようにさせることができる。
【００１３】
このような構成により、サンプリング値を、相関の高さに応じた値に補正することが可能となるので、結果として、ノイズを除去することが可能となり、物体の検出精度を向上させることが可能となる。
【００１４】
前記相関係数処理部には、前記異なる発光強度のうち最大となる発光強度に対応づけられた前記サンプリング値に前記相関係数を乗算させることができる。
【００１５】
このような構成により、絶対値の大きなサンプリング値を、相関の高さに応じた値に基づいて補正することが可能となるので、結果として、信号レベルの高いサンプリング値からノイズを除去することが可能となり、物体の検出精度を向上させることが可能となる。
【００１６】
前記サンプリング部により前記発光強度毎にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じ前記所定時刻におけるサンプリング値を前記発光強度毎に積算する積算部をさらに含ませるようにすることができる。
【００１７】
このような構成により、複数の方向からの反射光を複数の受光素子により同時に受光する場合に、回路の規模や演算量を抑制しつつ、各受光素子の各所定時刻における受光感度を上げたり、集中的に監視する方向を自由に変更したりすることができ、物体の検出精度を向上させることができる。
【００１８】
前記相関係数処理部には、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値のうち、前記相関係数が所定値よりも小さな値をゼロにする処理を施すようにさせることができる。
【００１９】
このような構成により、サンプリング値を、相関の高さに応じた値に補正することが可能となるので、結果として、ノイズを除去することが可能となり、物体の検出精度を向上させることが可能となる。
【００２０】
本発明の物体検出方法は、所定の監視領域に対して、異なる発光強度でパルス状のレーザ光である測定光を投光する投光ステップと、前記測定光の反射光を受光し、受光信号を出力する受光素子を備える受光ステップと、前記測定光が投光される度に、前記受光信号を所定時刻ごとにサンプリングし、サンプリング値を出力するサンプリングステップと、前記サンプリング値と前記発光強度の対応づけを行い、前記発光強度と前記サンプリング値との相関係数を前記所定時刻毎に算出し、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記サンプリング値を所定時刻毎に算出された前記相関係数を用いて変換する相関係数処理ステップと、前記相関係数を用いて変換された前記サンプリング値に基づいて、物体を検出する検出ステップとを含む。
【００２１】
このような構成により、発光強度の変化に対するサンプリング値の相関係数が求められ、サンプリング値として相関係数の高い、有効なサンプリング値に対して重みを付すような処理を施すことが可能となり、物体の検出精度を向上させることが可能となる。
【００２２】
この投光ステップは、例えば、駆動回路、発光素子、投光光学系等により実行される。この受光ステップは、例えば、受光光学系、受光素子等により実行される。このサンプリングステップ、は、例えば、Ａ／Ｄコンバータにより実行される。
【００２３】
本発明においては、所定の監視領域に対して、異なる発光強度でパルス状のレーザ光である測定光が投光され、受光素子により、前記測定光の反射光が受光され、受光信号が出力され、前記測定光が投光される度に、前記受光信号が所定時刻ごとにサンプリングされ、サンプリング値が出力され、前記サンプリング値と前記発光強度の対応づけが行われ、前記発光強度と前記サンプリング値との相関係数が前記所定時刻毎に算出され、前記異なる発光強度のうちいずれかに対応づけられた前記前記サンプリング値が所定時刻毎に算出された前記相関係数が用いられて変換され、前記相関係数が用いられて変換された前記サンプリング値に基づいて、物体が検出される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ノイズの影響を低減し、物体の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用したレーザレーダ装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】投光部の構成例を示すブロック図である。
【図３】受光部の構成例を示すブロック図である。
【図４】測定部の構成例を示すブロック図である。
【図５】マルチプレクサの機能の構成例を示す模式図である。
【図６】演算部の機能の構成例を示すブロック図である。
【図７】物体検出処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】物体検出処理を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】受光値の積算処理を説明するための図である。
【図１０】各測定期間に割り当てられる受光素子の組み合わせの第１の例を示す図である。
【図１１】異なる発光強度の積算受光値における相関係数を説明するための図である。
【図１２】車両の検出方法の例を説明するための図である。
【図１３】各測定期間に割り当てられる受光素子の組み合わせの第２の例を示す図である。
【図１４】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
｛レーザレーダ装置１１の構成例｝
図１は、本発明を適用したレーザレーダ装置の一実施の形態であるレーザレーダ装置１１の構成例を示している。
【００２７】
レーザレーダ装置１１は、例えば、車両に設けられ、その車両の進行方向にある物体の検出を行う。なお、以下、レーザレーダ装置１１により物体の検出が可能な領域を監視領域と称する。また、以下、レーザレーダ装置１１が設けられている車両を他の車両と区別する必要がある場合、自車両と称する。さらに、以下、自車両の左右方向（車幅方向）と平行な方向を水平方向と称する。
【００２８】
レーザレーダ装置１１は、制御部２１、投光部２２、受光部２３、測定部２４、及び、演算部２５を含むように構成される。
【００２９】
制御部２１は、車両制御装置１２からの指令や情報等に基づいて、レーザレーダ装置１１の各部の制御を行う。
【００３０】
投光部２２は、物体の検出に用いるパルス状のレーザ光（レーザパルス）である測定光を監視領域に投光する。
【００３１】
受光部２３は、測定光の反射光を受光し、水平方向のそれぞれ異なる方向からの反射光の強度（明るさ）を検出する。そして、受光部２３は、各方向の反射光の強度に応じた電気信号である複数の受光信号を出力する。
【００３２】
測定部２４は、受光部２３から供給される受光信号に基づいて受光値の測定を行い、測定結果を演算部２５に供給する。
【００３３】
演算部２５は、測定部２４から供給される受光値の測定結果に基づいて、監視領域内の物体の検出を行い、検出結果を制御部２１及び車両制御装置１２に供給する。
【００３４】
車両制御装置１２は、例えば、ECU（Electronic Control Unit）等により構成され、監視領域内の物体の検出結果に基づいて、自動ブレーキ制御や運転者への警報等を行う。
【００３５】
｛投光部２２の構成例｝
図２は、レーザレーダ装置１１の投光部２２の構成例を示している。投光部２２は、駆動回路１０１、発光素子１０２、及び、投光光学系１０３を含むように構成される。
【００３６】
駆動回路１０１は、制御部２１の制御の下に、発光素子１０２の発光強度や発光タイミング等の制御を行う。尚、この例においては、駆動回路１０１は、制御部２１により制御されて、発光素子１０２の発光強度を２段階に切り替えて発光させる。ただし、発光強度は、２段階以上に切り替えられるようにして、２段階以上に切り替えて発光させるようにしてもよい。
【００３７】
発光素子１０２は、例えば、レーザダイオードからなり、駆動回路１０１の制御の下に、測定光（レーザパルス）の発光を行う。発光素子１０２から発光された測定光は、レンズ等により構成される投光光学系１０３を介して監視領域に投光される。
【００３８】
｛受光部２３の構成例｝
図３は、レーザレーダ装置１１の受光部２３の構成例を示している。受光部２３は、受光光学系２０１及び受光素子２０２−１乃至２０２−１６を含むように構成される。
【００３９】
なお、以下、受光素子２０２−１乃至２０２−１６を個々に区別する必要がない場合、単に受光素子２０２と称する。
【００４０】
受光光学系２０１は、レンズ等により構成され、光軸が車両の前後方向を向くように設置される。そして、受光光学系２０１は、監視領域内の物体等により反射された測定光の反射光が入射し、入射した反射光を各受光素子２０２の受光面に入射させる。
【００４１】
各受光素子２０２は、例えば、入射した光電荷をその光量に応じた電流値の受光信号に光電変換するフォトダイオードからなる。また、各受光素子２０２は、受光光学系２０１に入射した反射光が集光する位置において、受光光学系２０１の光軸に対して垂直、かつ、自車両の車幅方向に平行（すなわち、水平方向）に一列に並ぶように設けられている。そして、受光光学系２０１に入射した反射光は、受光光学系２０１への水平方向の入射角度に応じて、各受光素子２０２に振り分けられて入射する。従って、各受光素子２０２は、監視領域からの反射光のうち、水平方向においてそれぞれ異なる方向からの反射光を受光する。これにより、監視領域は水平方向の複数の方向における複数の領域（以下、検出領域と称する）に分割され、各受光素子２０２は、それぞれ対応する検出領域からの反射光を個別に受光する。そして、受光素子２０２は、受光した反射光をその受光量に応じた電流値の受光信号に光電変換し、得られた受光信号を測定部２４に供給する。
【００４２】
｛測定部２４の構成例｝
図４は、レーザレーダ装置１１の測定部２４の構成例を示している。測定部２４は、選択部２５１、電流電圧変換部２５２、増幅部２５３、及び、サンプリング部２５４を含むように構成される。選択部２５１は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２６１−１乃至２６１−４を含むように構成される。電流電圧変換部２５２は、トランス・インピーダンス・アンプ（ＴＩＡ）２６２−１乃至２６２−４を含むように構成される。増幅部２５３は、プログラマブル・ゲイン・アンプ（ＰＧＡ）２６３−１乃至２６３−４を含むように構成される。サンプリング部２５４は、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２６４−１乃至２６４−４を含むように構成される。
【００４３】
なお、以下、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４、ＴＩＡ２６２−１乃至２６２−４、ＰＧＡ２６３−１乃至２６３−４、及び、ＡＤＣ２６４−１乃至２６４−４をそれぞれ個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にＭＵＸ２６１、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３、及び、ＡＤＣ２６４と称する。
【００４４】
ＭＵＸ２６１−１は、制御部２１の制御の下に、受光素子２０２−１乃至２０２−４から供給される受光信号のうち１つ以上を選択して、ＴＩＡ２６２−１に供給する。なお、ＭＵＸ２６１−１は、複数の受光信号を選択した場合、選択した受光信号を加算してＴＩＡ２６２−１に供給する。
【００４５】
ＭＵＸ２６１−２は、制御部２１の制御の下に、受光素子２０２−５乃至２０２−８から供給される受光信号のうち１つ以上を選択して、ＴＩＡ２６２−２に供給する。なお、ＭＵＸ２６１−２は、複数の受光信号を選択した場合、選択した受光信号を加算してＴＩＡ２６２−２に供給する。
【００４６】
ＭＵＸ２６１−３は、制御部２１の制御の下に、受光素子２０２−９乃至２０２−１２から供給される受光信号のうち１つ以上を選択して、ＴＩＡ２６２−３に供給する。なお、ＭＵＸ２６１−３は、複数の受光信号を選択した場合、選択した受光信号を加算してＴＩＡ２６２−３に供給する。
【００４７】
ＭＵＸ２６１−４は、制御部２１の制御の下に、受光素子２０２−１３乃至２０２−１６から供給される受光信号のうち１つ以上を選択して、ＴＩＡ２６２−４に供給する。なお、ＭＵＸ２６１−４は、複数の受光信号を選択した場合、選択した受光信号を加算してＴＩＡ２６２−４に供給する。
【００４８】
従って、各受光素子２０２は、受光素子２０２−１乃至２０２−４からなる第１のグループ、受光素子２０２−５乃至２０２−８からなる第２のグループ、受光素子２０２−９乃至２０２−１２からなる第３のグループ、受光素子２０２−１３乃至２０２−１６からなる第４のグループに分割される。そして、ＭＵＸ２６１−１は、第１のグループの受光素子２０２の選択を行い、選択した受光素子２０２の受光信号を出力する。ＭＵＸ２６１−２は、第２のグループの受光素子２０２の選択を行い、選択した受光素子２０２の受光信号を出力する。ＭＵＸ２６１−３は、第３のグループの受光素子２０２の選択を行い、選択した受光素子２０２の受光信号を出力する。ＭＵＸ２６１−４は、第４のグループの受光素子２０２の選択を行い、選択した受光素子２０２の受光信号を出力する。
【００４９】
各ＴＩＡ２６２は、制御部２１の制御の下に、ＭＵＸ２６１から供給される受光信号の電流−電圧変換を行う。すなわち、各ＴＩＡ２６２は、入力された電流としての受光信号を電圧としての受光信号に変換するとともに、制御部２１により設定されたゲインで変換後の受光信号の電圧を増幅する。そして、各ＴＩＡ２６２は、増幅後の受光信号を後段のＰＧＡ２６３に供給する。
【００５０】
各ＰＧＡ２６３は、制御部２１の制御の下に、ＴＩＡ２６２から供給される受光信号の電圧を、制御部２１により設定されたゲインで増幅し、後段のＡＤＣ２６４に供給する。
【００５１】
各ＡＤＣ２６４は、受光信号のＡ／Ｄ変換を行う。すなわち、各ＡＤＣ２６４は、制御部２１の制御の下に、ＰＧＡ２６３から供給されるアナログの受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う。そして、各ＡＤＣ２６４は、受光値のサンプリング結果（測定結果）を示すデジタルの受光信号を演算部２５に供給する。
【００５２】
｛ＭＵＸ２６１の構成例｝
図５は、ＭＵＸ２６１の機能の構成例を模式的に示している。
【００５３】
ＭＵＸ２６１は、デコーダ２７１、入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４、接点Ｃ１乃至Ｃ４、及び、出力端子ＯＵＴ１を備えている。接点Ｃ１乃至Ｃ４の一端は、それぞれ入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４に接続されており、接点Ｃ１乃至Ｃ４の他の一端は、出力端子ＯＵＴ１に接続されている。
【００５４】
なお、以下、入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４及び接点Ｃ１乃至Ｃ４を個々に区別する必要がない場合、単に入力端子ＩＮ及び接点Ｃと称する。
【００５５】
デコーダ２７１は、制御部２１から供給される選択信号をデコードし、デコードした選択信号の内容に従って、各接点Ｃのオン／オフを個別に切り替える。そして、オンになっている接点Ｃに接続されている入力端子ＩＮに入力される受光信号が選択され、出力端子ＯＵＴ１から出力される。なお、オンになっている接点Ｃが複数ある場合、選択された複数の受光信号が加算されて出力端子ＯＵＴ１から出力される。
【００５６】
｛演算部２５の構成例｝
図６は、演算部２５の構成例を示している。
【００５７】
演算部２５は、積算部３０１、検出部３０２、及び、通知部３０３を含むように構成される。また、検出部３０２は、相関係数処理部３１１、ピーク検出部３１２及び物体検出部３１３を含むように構成される。
【００５８】
積算部３０１は、同じ受光素子２０２の受光値の積算をサンプリング時刻毎に行い、その積算値（以下、積算受光値と称する）を相関係数処理部３１１に供給する。
【００５９】
相関係数処理部３１１は、制御部２１より供給されてくる投光部２２における発光強度の情報に基づいて、発光強度に対応付けて積算受光値を記憶する。また、相関係数処理部３１１は、積算受光値と発光強度との相関係数を算出し、例えば、最高の発光強度における積算受光値に、対応する相関係数をそれぞれ乗じてピーク検出部３１２に供給する。ここで、算出される相関係数は、例えば、以下の式（１）で示される。
【００６０】
【数１】
2015152427.tif 000003
【００６１】
ここで、Ｒは、所定のサンプリング時刻における発光強度と積算受光値との相関係数（−１＜Ｒ＜１）を表している。また、ｘｉ，ｙｉ（ｉ＝１，２，３・・・ｎ）は、発光強度および積算受光値を表しており、ｘ，ｙの上部にバーが設けられた文字は、それぞれ、ｘｉ，ｙｉの相加平均値である。
【００６２】
すなわち、物体によって反射される反射光は、測定光の発光強度に応じて増減する。したがって、この場合には、積算受光値と発光強度とは相関が高く、相関係数が大きくなる。逆に、ノイズや測定光の反射光以外の迷光によって生じた積算受光値については、発光強度との相関は低くなるため相関係数が小さくなる。結果として、相関の高い積算受光値に対しては、大きな相関係数が乗じられることになり、逆にノイズのような積算受光値には小さな相関係数が乗じられることにより、実質的にノイズを除去することが可能となる。尚、この例においては、相関係数処理部３１１は検出部３０２に含まれる構成とされているが、検出部３０２の外部に設けるようにしても良い。
【００６３】
ピーク検出部３１２は、各受光素子２０２の積算受光値（反射光の強度）に基づいて、測定光の反射光の強度の水平方向及び時間方向（距離方向）のピークを検出し、検出結果を物体検出部３１３に供給する。
【００６４】
ここで、時間方向（距離方向）のピークについて説明する。レーザレーダ装置は、投光された測定光が物体によって反射されて、レーザレーダ装置に帰ってくるまでの時間（飛行時間と呼ぶ）を用いて該物体までの距離を算出している。この飛行時間は、距離を光速で除した値と比例しているため、時間が分かれば距離を算出することができる。ある受光素子２０２が反射光を受光した時刻が時刻ｔ１だとした場合には、時刻ｔ１における積算受光値が他の時刻の積算受光値よりも大きい値となる。受光素子２０２毎に、その積算受光値が最大となるサンプリング時刻とこの時刻における積算受光値とからピークを特定することができる。このピークが時間方向（距離方向）のピークである。例えば、後述する図９の最下段で示されるサンプリング時刻に対するサンプリング値の積算値の分布におけるピークが、時間方向（距離方向）のピークに相当する。
【００６５】
また、水平方向のピークについて説明する。前述したように、受光素子２０２は、車両の幅方向に向かって水平に配置されている。監視領域は水平方向に複数の検出領域に分割され、各受光素子２０２は、それぞれ対応する検出領域からの反射光を受光する。例えば、車両に設置されている２つのリフレクタは、レーザレーダ装置からほぼ同じ距離だけ離れており、また水平方向にも車幅よりもやや短い距離離れている。あるサンプリング時刻において２つのリフレクタの一方からの反射光を受光素子２０２−４が受光し、それとは離れて配置されている受光素子２０２−８が２つのリフレクタの他方からの反射光を受光するとした場合には、水平方向に配置された受光素子２０２−１乃至受光素子２０２−１６のうち、受光素子２０２−４と受光素子２０２−８との２箇所において積分受光値が突出して大きくなる。これが水平方向のピークである。例えば、後述する図１２の最上段で示される水平方向に対する積算受光値の分布におけるピークが、水平方向のピークに相当する。
【００６６】
物体検出部３１３は、積算受光値（反射光の強度）の水平方向及び時間方向（距離方向）の分布及びピークの検出結果に基づいて、監視領域内の物体の検出を行う。また、物体検出部３１３は、投光部２２が発光強度を切り替えて投光するとき、発光強度毎の検出結果を記憶すると共に、同一の水平方向および時間方向における検出結果の相関係数を算出し、算出した相関係数を検出結果に乗じた値を検出結果として制御部２１及び通知部３０３に供給する。
【００６７】
通知部３０３は、監視領域内の物体の検出結果を車両制御装置１２に供給する。
【００６８】
｛物体検出処理｝
次に、図７のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される物体検出処理について説明する。
【００６９】
ステップＳ１において、各ＭＵＸ２６１は、受光素子２０２の選択を行う。具体的には、各ＭＵＸ２６１は、制御部２１の制御の下に、各ＭＵＸ２６１に入力される受光信号のうち後段のＴＩＡ２６２に供給する受光信号を選択する。そして、以下の処理において、選択された受光信号の出力元の受光素子２０２の受光値の測定が行われる。換言すれば、選択された受光素子２０２の検出領域からの反射光の強度の測定が行われる。
【００７０】
ステップＳ２において、投光部２２の駆動回路１０１は、制御部２１の制御に基づいて、発光強度を第１または第２の発光強度に切り替える。このとき、制御部２１は、いずれの発光強度に制御したのかを示す情報を演算部２５に供給する。
【００７１】
ステップＳ３において、投光部２２は、測定光を投光する。具体的には、駆動回路１０１は、制御部２１の制御の下に、上述したステップＳ２の処理により切り替えられた発光強度で発光素子１０２からパルス状の測定光を出射させる。発光素子１０２から出射された測定光は、投光光学系１０３を介して監視領域全体に投光される。
【００７２】
ステップＳ４において、受光部２３は、反射光に応じた受光信号を生成する。具体的には、各受光素子２０２は、受光光学系２０１を介して、ステップＳ３の処理で投光した測定光に対する反射光のうち、それぞれ対応する方向の検出領域からの反射光を受光する。そして、各受光素子２０２は、受光した反射光をその受光量に応じた電気信号である受光信号に光電変換し、得られた受光信号を後段のＭＵＸ２６１に供給する。
【００７３】
ステップＳ５において、測定部２４は、受光信号のサンプリングを行う。具体的には、各ＴＩＡ２６２は、制御部２１の制御の下に、各ＭＵＸ２６１から供給された受光信号の電流−電圧変換を行うとともに、制御部２１により設定されたゲインにより受光信号の電圧を増幅する。各ＴＩＡ２６２は、増幅後の受光信号を後段のＰＧＡ２６３に供給する。
【００７４】
各ＰＧＡ２６３は、制御部２１の制御の下に、各ＴＩＡ２６２から供給される受光信号の電圧を、制御部２１により設定されたゲインで増幅し、後段のＡＤＣ２６４に供給する。
【００７５】
各ＡＤＣ２６４は、制御部２１の制御の下に、各ＰＧＡ２６３から供給される受光信号のサンプリングを行い、受光信号をＡ／Ｄ変換する。各ＡＤＣ２６４は、Ａ／Ｄ変換後の受光信号を積算部３０１に供給する。
【００７６】
なお、受光信号のサンプリング処理の詳細については、図８を参照して後述する。
【００７７】
ステップＳ６において、積算部３０１は、前回までの受光値と今回の受光値の積算を行う。これにより、図９を参照して後述するように、同じ受光素子２０２からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値の積算が行われる。
【００７８】
ステップＳ７において、制御部２１は、受光値の測定を所定の回数（例えば、１００回）行ったか否かを判定する。まだ受光値の測定を所定の回数行っていないと判定された場合、処理はステップＳ２に戻る。
【００７９】
その後、ステップＳ７において受光値の測定を所定の回数行ったと判定されるまで、ステップＳ２乃至Ｓ７の処理が繰り返し実行される。これにより、後述する所定の長さの測定期間内に、測定光を投光し、選択した受光素子２０２の受光値を測定する処理が所定の回数繰り返される。また、測定した受光値の積算が行われる。
【００８０】
一方、ステップＳ７において、受光値の測定を所定の回数行ったと判定された場合、処理はステップＳ８に進む。
【００８１】
ステップＳ８において、制御部２１は、測定期間を所定の回数繰り返したか否かを判定する。まだ測定期間を所定の回数繰り返していないと判定された場合、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ２の処理により、必要に応じて発光強度が切り替えられて、処理が繰り返される。尚、発光強度の切り替えは、例えば、測定期間毎に測定回数が１００回であった場合、第１の発光強度により５０回測定されるようにし、第２の発光強度（＜第１の発光強度）により５０回測定されるようにしてもよい。このとき、発光強度は、第１の発光強度が前半５０回とされ、第２の発光強度が後半５０回となるように切り替えられるようにしても良いし、それ以外の頻度で切り替えられるようにしても良い。
【００８２】
その後、ステップＳ８において、測定期間を所定の回数繰り返したと判定されるまで、ステップＳ１乃至Ｓ８の処理が繰り返し実行される。すなわち、後述する所定の長さの検出期間内に、測定期間が所定の回数繰り返される。また、測定期間毎に、発光強度が切り替えられながら、受光値の測定を行う対象となる受光素子２０２の選択が行われ、反射光の強度の測定対象となる検出領域が切り替えられる。
【００８３】
一方、ステップＳ８において、測定期間を所定の回数繰り返したと判定された場合、処理はステップＳ９に進む。
【００８４】
ここで、図８乃至図１０を参照して、ステップＳ１乃至Ｓ８の処理の具体例について説明する。
【００８５】
図８は、受光信号のサンプリング処理の具体例を示すタイミングチャートであり、図内の各段の図の横軸は時間を示している。尚、ここでは、発光強度が変化しない場合について説明するものとするが、実際には、発光強度毎に以下の処理がなされる。
【００８６】
図８のいちばん上の段は、測定光の発光タイミングを示している。検出期間ＴＤ１、ＴＤ２、・・・は、物体の検出処理を行う期間の最小単位であり、１回の検出期間において物体の検出処理が１回行われる。
【００８７】
また、各検出期間は、４サイクルの測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４及び休止期間ＴＢを含んでいる。測定期間は、受光値の測定を行う受光素子２０２の切り替えを行う最小単位である。すなわち、各測定期間の前に受光素子２０２の選択が可能である一方、測定期間内は受光素子２０２の変更をすることができない。従って、１回の測定期間において、２種類の発光強度が切り替えられながら、同じ種類の受光素子２０２の受光値の測定が行われる。これにより、測定期間単位で発光強度を切り替えながら反射光の強度を測定する対象となる検出領域を切り替えることができる。
【００８８】
図８の２段目は、検出期間ＴＤ１の測定期間ＴＭ２を拡大した図である。この図に示されるように、１サイクルの測定期間内に、測定光が所定の間隔で所定の回数（例えば１００回）だけ投光される。
【００８９】
図８の３段目は、ＡＤＣ２６４のサンプリングタイミングを規定するトリガ信号の波形を示しており、４段目は、ＡＤＣ２６４における受光信号のサンプリングタイミングを示している。なお、４段目の縦軸は受光信号の値（電圧）を示し、受光信号上の複数の黒丸は、それぞれサンプリングポイントを示している。従って、隣接する黒丸と黒丸の間の時間が、サンプリング間隔となる。
【００９０】
制御部２１は、測定光の投光から所定の時間経過後に、トリガ信号を各ＡＤＣ２６４に供給する。各ＡＤＣ２６４は、トリガ信号が入力されてから所定の時間が経過した後、所定のサンプリング周波数（例えば、数十から数百ＭＨｚ）で所定の回数（例えば３２回）だけ受光信号のサンプリングを行う。すなわち、測定光が投光される度に、ＭＵＸ２６１により選択された受光信号のサンプリングが、所定のサンプリング間隔で所定の回数行われる。
【００９１】
例えば、ＡＤＣ２６４のサンプリング周波数を１００ＭＨｚとすると、１０ナノ秒のサンプリング間隔でサンプリングが行われる。従って、距離に換算して約１．５ｍの間隔で受光値のサンプリングが行われる。すなわち、各検出領域内の自車両からの距離方向において約１．５ｍ間隔の各地点からの反射光の強度が測定される。
【００９２】
そして、各ＡＤＣ２６４は、トリガ信号を基準とする（トリガ信号が入力された時刻を０とする）各サンプリング時刻におけるサンプリング値（受光値）を示すデジタルの受光信号を積算部３０１に供給する。
【００９３】
このように、測定光が投光される度に、ＭＵＸ２６１により選択された各受光素子２０２の受光信号のサンプリングが行われる。これにより、選択された各受光素子２０２の検出領域内の反射光の強度が所定の距離単位で検出される。
【００９４】
一方、休止期間ＴＢにおいては、測定光の投光及び受光値の測定が休止する。そして、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４における受光値の測定結果に基づく物体の検出処理や、投光部２２、受光部２３、測定部２４の設定、調整、試験等が行われる。
【００９５】
次に、図９を参照して、受光値の積算処理の具体例について説明する。図９は、１サイクルの測定期間中に測定光を１００回投光した場合に、ある受光素子２０２から出力される１００回分の受光信号に対する積算処理の例を示している。なお、図９の横軸はトリガ信号が入力されたタイミングを基準（時刻０）とする時刻（サンプリング時刻）を示し、縦軸は受光値（サンプリング値）を示している。
【００９６】
この図に示されるように、１回目から１００回目までの各測定光に対して、それぞれサンプリング時刻ｔ１乃至ｔｙにおいて受光信号のサンプリングが行われ、同じサンプリング時刻における受光値が積算される。例えば、１回目から１００回目までの各測定光に対するサンプリング時刻ｔ１における受光値が積算される。このようにして、検出期間内にサンプリングされた、同じ受光素子２０２からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値の積算が行われる。そして、この積算値が以降の処理に用いられる。
【００９７】
ここで、ＭＵＸ２６１において複数の受光素子２０２からの受光信号を加算する場合、全ての受光素子２０２が一致する受光信号の受光値が積算される。例えば、受光素子２０２−１及び２０２−２からの受光信号を加算した受光信号の受光値は、受光素子２０２−１又は受光素子２０２−２の一方のみからの受光信号の受光値とは別に積算される。換言すれば、受光素子２０２−１及び２０２−２からの受光信号を加算した受光信号の受光値と、受光素子２０２−１又は受光素子２０２−２の一方のみからの受光信号の受光値とは、それぞれ別の種類の受光信号をサンプリングした受光値として区別され、分けて積算される。
【００９８】
この積算処理により、１回の測定光に対する受光信号のＳ／Ｎ比が低い場合でも、この積算処理を行うことにより、信号成分は増幅され、ランダムなノイズは平均化されて減少する。その結果、受信信号から信号成分とノイズ成分を分離しやすくなり、実質的に受光感度を上げることができる。これにより、例えば、遠方の物体や反射率の低い物体の検出精度が向上する。
【００９９】
なお、以下、１サイクルの測定期間内に実行される所定の回数（例えば、１００回）の測定処理及び積算処理のセットを測定積算ユニットと称する。
【０１００】
図１０は、各測定期間における各ＭＵＸ２６１の受光素子２０２の選択の組み合わせの例を示している。なお、この図において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４をＭＵＸ１乃至４と短縮して表している。また、図内の四角のマスの中の番号は、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により選択された受光素子２０２の番号を示している。すなわち、受光素子２０２−１乃至２０２−１６が、それぞれ１乃至１６の番号で示されている。
【０１０１】
例えば、測定期間ＴＭ１において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−１、２０２−５、２０２−９、２０２−１３がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ２において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−２、２０２−６、２０２−１０、２０２−１４がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ３において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−３、２０２−７、２０２−１１、２０２−１５がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ４において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−４、２０２−８、２０２−１２、２０２−１６がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。
【０１０２】
従って、この例では、１フレームの検出期間中に、全ての受光素子２０２の受光値の測定が行われる。換言すれば、１フレームの検出期間中に、監視領域内の全検出領域からの反射光の強度が測定される。
【０１０３】
尚、上述したように、図８乃至図１０の例においては、同一の発光強度で投光される場合について説明するものとして説明してきたが、実際には、１００回のうち、例えば、前半の５０回で第１の発光強度による積算受光値が出力され、後半の５０回で第２の発光強度による積算受光値が出力されるようにしてもよい。
【０１０４】
図７に戻り、ステップＳ９において、相関係数処理部３１１は、サンプリング時刻（距離）毎に、積算受光値の発光強度に対する相関係数を算出する。
【０１０５】
ステップＳ１０において、相関係数処理部３１１は、サンプリング時刻（距離）毎の相関係数を、各サンプリング時刻（距離）における最高発光強度（本実施例では、第１の発光強度）の測定光に対する積算受光値に乗じてピーク検出部３１２に出力する。
【０１０６】
ステップＳ１１において、ピーク検出部３１２は、ピーク検出を行う。具体的には、ピーク検出部３１２は、相関係数が乗じられた各受光素子２０２のサンプリング時刻毎の積算受光値の分布に基づいて、検出期間内の反射光の強度の水平方向及び時間方向（距離方向）のピークを検出する。尚、相関係数が乗じられた各受光素子２０２のサンプリング時刻毎の積算受光値は、相関係数が乗じられることによりノイズが除去されるように補正されることになる。そこで、以降においては、相関係数が乗じられたサンプリング時刻毎の積算受光値を、サンプリング時刻毎の補正積算受光値と称するものとする。
【０１０７】
より具体的には、ピーク検出部３１２は、受光素子２０２毎に補正積算受光値がピークとなるサンプリング時刻を検出する。これにより、自車両からの距離方向において反射光の強度がピークとなる地点が、検出領域毎に検出される。換言すれば、各検出領域において、反射光の強度である補正受光値がピークとなる地点の自車両からの距離が検出される。
【０１０８】
また、ピーク検出部３１２は、サンプリング時刻毎に補正積算受光値がピークとなる受光素子２０２（検出領域）を検出する。これにより、自車両からの距離方向において、所定の間隔ごと（例えば、約１．５ｍごと）に反射光の強度がピークとなる水平方向の位置（検出領域）が検出される。
【０１０９】
そして、ピーク検出部３１２は、検出結果を示す情報を物体検出部３１３に供給する。
【０１１０】
すなわち、発光強度の異なる積算受光値の時間方向の分布は、例えば、図１１で示されるような波形となる。図１１の波形においては、横軸がサンプリング時刻ｔを、縦軸が積算受光値となる受光信号のレベル、並びに、相関係数、および補正積算受光値をそれぞれ表している。すなわち、図１１の波形においては、最上段の実線の波形が第１の発光強度の積算受光値の分布であり、上から２段目の点線の波形が第１の発光強度よりも弱い第２の発光強度の積算受光値の分布である。また、上から３段目の一点鎖線の波形が相関係数Ｒの分布であり、上から４段目の二点鎖線の波形が最高発光強度である第１の発光強度に、相関係数を乗じた補正積算受光値の分布である。さらに、図１１においては、相関係数については、０乃至１．０であり、積算受光値および補正積算受光値については、最大値を基準に正規化された値として表現されている。
【０１１１】
図１１の最上段の実線および２段目の点線の波形で示されるように、分布Ｚ１で示される積算受光値のピークは、第１の発光強度および第２の発光強度のいずれにおいても発光強度の変化に応じた強度で受光される積算受光値であるため、第１および第２の発光強度のそれぞれの積算受光値における相関が高く、３段目の一点鎖線で示されるように、その相関係数も大きな値となる。一方、図１１の最上段の実線および２段目の点線の波形で示されるように、分布Ｚ２で示される積算受光値のピーク群は、いずれもノイズであるため、第１および第２の発光強度のそれぞれの積算受光値における相関が低く、３段目の一点鎖線で示される波形で示されるように、その相関係数も小さな値となる。
【０１１２】
従って、図１１の最上段の実線で示される最大発光強度の積算受光値に、３段目の一点鎖線で示される相関係数を乗じることにより、４段目の二点鎖線で示されるような、相関の高い積算受光値については元の値に近い値が補正積算受光値として残される。逆に、相関の低い積算受光値は元の値に対してより小さな補正積算受光値とされる。結果として、積算受光値のノイズを除去する補正が可能となり、補正積算受光値を得ることが可能となる。
【０１１３】
また、このようにノイズが除去された波形に基づいてピークを検出することが可能となるので、適切に時間方向のピークを検出することが可能となる。
【０１１４】
尚、相関係数が乗じられる積算受光値は、最大発光強度（本実施例では、第１の発光強度）以外の発光強度の積算受光値であってもよいし、発光強度の種別は２種類のみならず、それ以上の種類の発光強度毎の積算受光値を用いて、サンプリング時刻毎の相関係数を求めるようにしてもよい。ただし、上述した式（１）により相関係数が定義される場合、相関係数の絶対値が１よりも小さい値に設定されるので、相関係数を乗じることにより積算受光値そのものが小さくなることから、発光強度が大きい積算受光値を用いた方がピークを検出し易い。
【０１１５】
また、以上においては、相関係数を積算受光値に乗算することで、積算受光値からなる波形を補正する、すなわち、ノイズを除去する例について説明してきたが、相関係数の低い積算受光値が実質的にノイズであるものとみなしてもよい。そこで、相関係数が所定値よりも小さなサンプリング時刻の積算受光値については、ゼロにするようにして、実質的にノイズが除去されるようにして補正積算受光値を求めるようにしてもよい。すなわち、相関係数は、絶対値が１よりも小さな値であるので、このように処理することにより、積算受光値を小さくすることなくノイズを除去することができるので、より適切にピークを検出することが可能となる。
【０１１６】
また、ピーク検出部３１２は、水平方向の方向毎（受光素子２０２毎）に時間方向（距離方向）に対する補正積算受光値の分布、すなわち、サンプリング時刻に対する補正積算受光値の分布を求め、この分布より時間方向（距離方向）のピークを求める。そして、ピーク検出部３１２は、補正積算受光値のピークとなるサンプリング時刻における、水平方向の各方向の（各受光素子２０２の）補正積算受光値を、各受光素子２０２の水平方向の並び順に横軸方向に並べることにより、例えば、図１２の上部で示されるような水平方向の補正積算受光値の分布として求める。図１２においては、例えば、２つの顕著なピークＰ１，Ｐ２が検出されている。
【０１１７】
また、ピーク検出部３１２のピーク検出方法には、任意の方法を採用することができる。
【０１１８】
ステップＳ１２において、物体検出部３１３は、物体の検出を行う。具体的には、物体検出部３１３は、検出期間内の反射光の強度の水平方向及び時間方向の分布及びピークの検出結果に基づいて、監視領域内の他の車両、歩行者、障害物等の物体の有無、並びに、物体の種類、方向、距離等の検出を行う。物体検出部３１３は、検出結果を示す情報を制御部２１及び通知部３０３に供給する。
【０１１９】
なお、物体検出部３１３の物体検出方法には、任意の方法を採用することができる。
【０１２０】
ここで、図１２を参照して、物体検出方法の一例について説明する。
【０１２１】
図１２のグラフは、自車両の前方に車両３５１が走行している場合に、車両３５１からの反射光が戻ってくる付近のサンプリング時刻における補正積算受光値の水平方向の分布を示している。すなわち、このグラフは、当該サンプリング時刻における各受光素子２０２の積算受光値に対して、上述した手法により相関係数による補正を加えることで得られる補正積算受光値を各受光素子２０２の水平方向の並び順に横軸方向に並べたグラフである。
【０１２２】
測定光は車両３５１によって反射されて受光素子２０２により受光されるが、投光から受光までには時間差が生じている。この時間差は、レーザレーダ装置と車両３５１との距離に比例するので、車両３５１からの反射光は、該時間差と一致するサンプリングタイミング（サンプリング時刻ｔｎ）における受光値として測定される。従って、車両３５１を含む検出領域の各受光素子２０２の補正積算受光値のうち、特にサンプリング時刻ｔｎにおける補正積算受光値が大きくなる。
【０１２３】
前方に車両３５１が存在する場合、車両３５１により反射された反射光が、受光素子２０２により受光されるため、検出領域内に車両３５１を含む各受光素子２０２の積算受光値が大きくなる。特に、車両３５１の後方の左右のリフレクタ３５２Ｌ，３５２Ｒの反射率が高いため、検出領域内にリフレクタ３５２Ｌ，３５２Ｒを含む各受光素子２０２の積算受光値が特に大きくなる。
【０１２４】
従って、図１２のグラフに示されるように、水平方向の補正積算受光値の分布において、２つの顕著なピークＰ１，Ｐ２が現れる。また、リフレクタ３５２Ｌとリフレクタ３５２Ｒの間の車体により反射された反射光も検出されるため、ピークＰ１とピークＰ２の間の積算受光値もその他の領域に比べて高くなる。このように、同じサンプリング時刻における補正積算受光値の水平方向の分布において、顕著な２つのピークを検出することにより、前方の車両を検出することが可能である。
【０１２５】
ステップＳ１３において、通知部３０３は、必要に応じて物体の検出結果を外部に通知する。例えば、通知部３０３は、物体の有無に関わらず、物体の検出結果を定期的に車両制御装置１２に供給する。或いは、例えば、通知部３０３は、車両が前方の物体に衝突する危険性がある場合に限り、物体の検出結果を車両制御装置１２に供給する。
【０１２６】
ステップＳ１４において、制御部２１は、所定の時間待機する。すなわち、制御部２１は、図８の休止期間ＴＢが終了するまで、測定光の投光を行わないように待機する。
【０１２７】
その後、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１乃至Ｓ１４の処理が繰り返し実行される。すなわち、検出期間毎に積算受光値に基づいて物体の検出を行う処理が繰り返される。なお、発光強度を切替えることを用いて物体の検出を行うステップＳ２乃至Ｓ１１の処理は、従来の発光強度が同一の検出処理では物体が検出されなかった場合に行うようにしても良い。
【０１２８】
以上のように、各受光素子２０２の受光値をサンプリング時刻毎に積算して物体の検出を行うので、反射光の受光感度を上げ、監視領域内の物体の検出精度を向上させることができる。
【０１２９】
また、１フレームの検出期間内に４サイクルの測定期間を設け、受光値を測定する受光素子２０２を切り替えることにより、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３及びＡＤＣ２６４の数を抑制しつつ、各検出期間内に監視領域内の各検出領域の物体の検出を行うことができる。これにより、受光値の測定や積算に要する回路の規模や演算量を抑制することができる。
【０１３０】
なお、以上の説明では、各受光素子２０２の受光値の測定を所定の順序で繰り返すことにより、１フレームの検出期間内に各受光素子２０２に対して１回ずつ測定期間を割り当てる例を示した。換言すれば、１フレームの検出期間内に各受光素子２０２に対する測定積算ユニットを１回ずつ行う例を示した。この場合、監視領域内全体を広く満遍なく監視することができる。
【０１３１】
一方、上述したように、各ＭＵＸ２６１は、受光信号の選択を自由に行うことができ、受光値の測定を行う受光素子２０２の組み合わせを自由に設定することができる。すなわち、各受光素子２０２について、１フレームの検出期間内に測定積算ユニットを最大４回行ったり、１回も行わないようにしたりすることが可能である。
【０１３２】
従って、各検出領域の監視の必要性に応じて、各受光素子２０２に対する測定積算ユニットを行う頻度を調整することができる。例えば、物体が検出されている領域、物体が存在する可能性が高い領域、危険度が高い領域等、監視する必要性が高い検出領域に対して測定積算ユニットの実行頻度を高くし、受光値の積算回数を増やすことにより、当該検出領域の監視を集中的に行うことが可能である。逆に、例えば、物体が未検出の領域、物体が存在しない可能性が高い領域、危険度が低い領域等、監視する必要性が低い検出領域に対して測定積算ユニットの実行頻度を下げ、受光値の積算回数を減らすことにより、当該検出領域の監視を間欠的に行うことが可能である。
【０１３３】
このように、各受光素子２０２（検出領域）に対する測定積算ユニットの実行頻度を適切に調整することにより、レーザレーダ装置１１のハードウエア及びソフトウエア資源をより有効に活用することができる。
【０１３４】
例えば、図１３に示される例では、検出期間ＴＤ１中に、受光素子２０２−１４乃至２０２−１６に対する測定積算ユニットが１回も行われずに、受光素子２０２−１３に対する測定積算ユニットが４回行われている。これにより、受光素子２０２−１３の積算受光値は、測定積算ユニットを１回のみ行う場合と比較して約４倍になり、受光素子２０２−１３の受光感度を上げることができる。
【０１３５】
なお、上述したように、各測定期間の受光素子２０２の割り当て方法は自由に変更することが可能である。従って、例えば、検出期間ＴＤ２のように、中間の測定期間ＴＭ２と測定期間ＴＭ３を受光素子２０２−７に割り当てたり、同じＭＵＸ２６１−３に接続されている受光素子２０２−９及び受光素子２０２−１０に、それぞれ連続する測定期間ＴＭ１，ＴＭ２、及び、測定期間ＴＭ３，ＴＭ４を割り当てたりすることが可能である。また、例えば、検出期間ＴＤ３のように、受光素子２０２−４に不連続に測定期間を割り当てることも可能である。
【０１３６】
さらに、上述したように、各ＭＵＸ２６１は、２以上の受光信号を加算して出力することが可能である。従って、例えば、図１３の検出期間ＴＤ４のように、受光素子２０２−９及び２０２−１０の受光信号を加算して測定積算ユニットを実行することが可能である。これにより、水平分解能は低下するが、受光素子２０２−９及び２０２−１０の検出領域を統合した領域に対する積算受光値が大きくなり、当該統合領域に対する受光感度をより良好にすることができる。
【０１３７】
ここで、上述したように、受光素子２０２−９及び２０２−１０からの受光信号の受光値を加算した受光値は、受光素子２０２−９又は受光素子２０２−１０の一方のみからの受光信号の受光値とは別に積算される。
【０１３８】
また、以上の説明では、検出期間単位で受光値の積算処理を行う例を示したが、複数フレームの検出期間にわたって受光値の積算処理を行うようにしてもよい。また、本発明は投光方向を走査することによって変化させる、いわゆる走査方式のレーザーレーダ装置にも適用できる。
【０１３９】
また、本発明は、車両用以外の他の用途に用いるレーザレーダ装置にも適用することが可能である。
【０１４０】
［コンピュータの構成例］
なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１４１】
図１４は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１４２】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）６０１，ROM（Read Only Memory）６０２，RAM（Random Access Memory）６０３は、バス６０４により相互に接続されている。
【０１４３】
バス６０４には、さらに、入出力インタフェース６０５が接続されている。入出力インタフェース６０５には、入力部６０６、出力部６０７、記憶部６０８、通信部６０９、及びドライブ６１０が接続されている。
【０１４４】
入力部６０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部６０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部６０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部６０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ６１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア６１１を駆動する。
【０１４５】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU６０１が、例えば、記憶部６０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース６０５及びバス６０４を介して、RAM６０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１４６】
コンピュータ（CPU６０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア６１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１４７】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア６１１をドライブ６１０に装着することにより、入出力インタフェース６０５を介して、記憶部６０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部６０９で受信し、記憶部６０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM６０２や記憶部６０８に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１４８】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１４９】
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１５０】
１１  レーザレーダ装置
１２  車両制御装置
２１  制御部
２２  投光部
２３  受光部
２４  測定部
２５  演算部
１０１  駆動回路
１０２  発光素子
２０２−１乃至２０２−１６  受光素子
２５１  選択部
２５４  サンプリング部
２６１−１乃至２６１−４  マルチプレクサ
２６４−１乃至２６４−４  Ａ／Ｄコンバータ
３０１  積算部
３０２  検出部
３０３  通知部
３１１  相関係数処理部
３１２  ピーク検出部
３１３  物体検出部
４０１  測定部
４１１  選択部
４２１  マルチプレクサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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