(57)【要約】【課題】計測距離の精度向上を図る。【解決手段】駆動部１４によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される距離計測装置と地面との距離と、メモリに記憶された情報に基づいて特定される距離計測装置と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出し、この計測距離の総合誤差を用いて計測距離が補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を照射する発光回路と、鉛直下方向を含む面内を回転走査するように前記レーザ光の照射方向を変化させる照射方向回転機構と、前記レーザ光が物体に反射した反射光を受光して電気信号に変換する受光回路と、を備え、前記レーザ光を照射してから前記受光回路により反射光が受光されるまでの時間を計測することにより物体との距離を計測する距離計測装置であって、
前記距離計測装置と地面との距離を特定するための情報を記憶する記憶手段と、
前記照射方向回転機構により前記レーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される前記距離計測装置と地面との距離と、前記記憶媒体に記憶された前記情報に基づいて特定される前記距離計測装置と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出する総合誤差算出手段と、
前記総合誤差算出手段により算出された計測距離の総合誤差を用いて、前記計測距離を補正する計測距離補正手段と、を備えたことを特徴とする距離計測装置。
【請求項２】
前記総合誤差算出手段は、前記照射方向回転機構により前記レーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに前記受光回路より出力される波形から前記地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定し、前記計測距離の総合誤差と前記第１の計測誤差との差分から、前記発光回路および前記受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差を算出することを特徴とする請求項１に記載の距離計測装置。
【請求項３】
前記照射方向回転機構により前記レーザ光の照射方向が変化する際に、当該レーザ光の照射方向毎に、前記受光回路より出力される波形から前記物体の反射率を誤差要因とする計測誤差を推定する処理を行う反射率計測誤差推定処理手段を備え、
前記総合誤差算出手段は、前記第２の計測誤差と、前記レーザ光の照射方向毎に推定された前記物体の反射率を誤差要因とする計測誤差の和を前記計測距離の総合誤差として前記物体との距離を補正することを特徴とする請求項２に記載の距離計測装置。
【請求項４】
前記総合誤差算出手段は、前記受光回路より出力される波形幅から前記地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することを特徴とする請求項２または３に記載の距離計測装置。
【請求項５】
前記受光回路より出力される波形幅と前記受光回路より出力される波形の立ち上がり時間の関係を規定したマップを備え、
前記総合誤差算出手段は、前記受光回路より出力される波形幅と前記受光回路より出力される波形の立ち上がり時間の関係を規定したマップを用いて前記受光回路より出力される波形幅から前記地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することを特徴とする請求項４に記載の距離計測装置。
【請求項６】
前記総合誤差算出手段は、前記受光回路より出力される波形の立ち上がり時間から前記地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することを特徴とする請求項２または３に記載の距離計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を照射してから物体に反射した反射光が受光されるまでの時間を計測することにより物体との距離を計測する距離計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のドアの回転軸の近傍に設置され、車両ドアの表面に対し、車両ドアが開扉される方向に所定角度ずれた平面を走査するようにパルス状のレーザ光を照射し、物体によって反射した反射光を受光するようにして、車両のドアに接触する可能性のある物体を検出する装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０１１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたような装置では、発光回路および受光回路で用いられる部品の製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動等により各部品による計測誤差が生じる。このように計測誤差が大きくなると、車両のドアに接触する可能性のある物体を検出することができず、車両のドアに物体が接触してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みたもので、計測距離の精度向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、レーザ光を照射する発光回路と、鉛直下方向を含む面内を回転走査するようにレーザ光の照射方向を変化させる照射方向回転機構と、レーザ光が物体に反射した反射光を受光して電気信号に変換する受光回路と、を備え、レーザ光を照射してから受光回路により反射光が受光されるまでの時間から周辺に存在する物体との距離を計測する距離計測装置であって、距離計測装置と地面との距離を特定するための情報を記憶する記憶手段と、照射方向回転機構によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される距離計測装置と地面との距離と、記憶媒体に記憶された情報に基づいて特定される距離計測装置と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出する総合誤差算出手段と、総合誤差算出手段により算出された計測距離の総合誤差を用いて、計測距離を補正する計測距離補正手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、照射方向回転機構によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される距離計測装置と地面との距離と、記憶媒体に記憶された情報に基づいて特定される距離計測装置と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出し、この計測距離の総合誤差を用いて計測距離が補正されるので、計測距離の精度向上を図ることができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、総合誤差算出手段は、照射方向回転機構によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに受光回路より出力される波形から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定し、計測距離の総合誤差と第１の計測誤差との差分から、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差を算出することを特徴としている。
【０００９】
このように、レーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに受光回路より出力される波形から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定し、計測距離の総合誤差と第１の計測誤差との差分から、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差を算出することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、照射方向回転機構によりレーザ光の照射方向が変化する際に、当該レーザ光の照射方向毎に、受光回路より出力される波形から物体の反射率を誤差要因とする計測誤差を推定する処理を行う反射率計測誤差推定処理手段を備え、総合誤差算出手段は、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差と、レーザ光の照射方向毎に推定された物体の反射率を誤差要因とする計測誤差の和を計測距離の総合誤差として物体との距離を補正することを特徴としている。
【００１１】
このような構成によれば、レーザ光の照射方向が変化する際に、当該レーザ光の照射方向毎に、受光回路より出力される波形から物体の反射率を誤差要因とする計測誤差を推定する処理を行い、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差と、レーザ光の照射方向毎に推定された物体の反射率を誤差要因とする計測誤差の和を計測距離の総合誤差として物体との距離を補正するので、レーザ光の照射方向が変化して物体の反射率が変化しても、精度良く物体との距離を補正することが可能である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、総合誤差算出手段は、受光回路より出力される波形幅から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、受光回路より出力される波形幅から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定するので、比較的簡素な回路構成で地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することができる。
【００１４】
なお、請求項５に記載の発明のように、受光回路より出力される波形幅と受光回路より出力される波形の立ち上がり時間の関係を規定したマップを用いて受光回路より出力される波形幅から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することができる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、総合誤差算出手段は、受光回路より出力される波形の立ち上がり時間から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することを特徴としている。
【００１６】
このように、受光回路より出力される波形の立ち上がり時間を検出して地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る距離計測装置が車両に取り付けられた様子を示す図である。
【図２】距離計測装置の取り付け位置について説明するための図である。
【図３】距離計測装置の光学系回路の構成を示す図である。
【図４】レーザ光の照射方向について説明するための図である。
【図５】距離計測装置のブロック構成を示す図である。
【図６】物体の反射率を異ならせた場合のレーザ光の波形と受信信号の波形を示した図である。
【図７】周囲温度を変化させた場合のＬＤドライバ回路の入力信号の計測波形と出力信号の計測波形を示した図である。
【図８】計測誤差の要因について説明するための図である。
【図９】受信信号の波形幅と立ち上がり時間の関係を示す図である。
【図１０】距離計測装置における発光回路および受光回路の構成を示す図である。
【図１１】発光回路および受光回路の各部のタイミングチャートである。
【図１２】計測距離に含まれる計測誤差の要因分析の結果について説明するための図である。
【図１３】距離計測装置の制御部のフローチャートである。
【図１４】スイングドアＥＣＵのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る距離計測装置１０が車両（自動車）２に取り付けられた様子を図１に示す。車両２には、ユーザによるタッチセンサ２１への操作に応じて車両のドア２０を自動で開閉するオートスイングドアシステム（図示せず）が搭載されている。本距離計測装置１は、このオートスイングドアシステムによるドア開閉時における車両ドア２０の動線上に存在する物体を検出するものとして設けられている。
【００１９】
本距離計測装置１０は、鉛直下方向を含む面内を回転走査するようにレーザ光の照射方向を変化させながら、物体に反射した反射光を検出することにより、車両ドア２０の周辺の存在する物体との距離を計測する。
【００２０】
図２に示すように、距離計測装置１０は、レーザ光を透過する光学窓１１を有しており、この光学窓１１を介してレーザ光を照射するとともに、光学窓１１を介して物体に反射した反射光を受光する。
【００２１】
図３に、距離計測装置１０の光学系回路の構成を示す。距離計測装置１０は、パルス状のレーザ光を照射するレーザーダイオード（以下、ＬＤと記す）１２ａ、物体に反射した反射光を受光して電気信号に変換するフォトダイオード（以下、ＰＤと記す）１３ａ、ＬＤ１２ａからのレーザ光の向きを反射するミラー１７、モータの回転に伴って、ミラー１７に反射したレーザ光の照射方向を変化させるとともに物体に反射した反射光をＰＤ１２ａに入射する回転ミラー１８を備えている。
【００２２】
回転ミラー１８は、モータの回転により、図３中に示す矢印Ａに示す方向に回転するように構成されている。このように、回転ミラー１８を回転させることにより、図１に示したように、車両ドア２０の外側周辺を回転走査するように、レーザ光の照射方向が変化して、車両周辺の物体を検出するようになっている。
【００２３】
また、図４に示すように、距離計測装置１０は、車両ドア２０の外側表面に対してレーザ光が車両ドア２０が開扉される方向に一定角度φずれて出射されるように、ドアミラー２２の下部に取り付けられている。このように、車両ドア２０の外側表面に対してレーザ光の照射方向を車両ドア２０が開扉される方向に一定角度φずらすことで、車両ドア開を自動制御する際に、事前に車両ドア２０の周辺の物体を検出することが可能となる。
【００２４】
図５に、本距離計測装置１０のブロック構成を示す。距離計測装置１０は、発光回路１２、受光回路１３、駆動部１４、スキャン角度検出部１５および制御部１６を備えている。
【００２５】
発光回路１２は、パルス状のレーザ光を照射させる回路である。発光回路１２は、上記したＬＤ１２ａ、このＬＤ１２ａを駆動するＬＤドライバ（図示せず）を備えている。発光回路１２は、制御部１６より入力される制御信号に応じたパルス状のレーザ光をＬＤ１２ａより照射させる。
【００２６】
受光回路１３は、レーザ光が物体に反射した反射光を受光して電気信号に変換する回路である。受光回路１３は、上記したＰＤ１３ａ、このＰＤ１３ａの出力信号を電圧に変換する電流−電圧変換回路、電流−電圧変換回路の出力信号の波形の立ち上がりを検出するためのコンパレータを備えている。なお、発光回路１２および受光回路１３の詳細については後で説明する。
【００２７】
駆動部１４は、制御部１６からの信号に応じて回転するモータと、このモータの回転軸の回転力を、図３に示した回転ミラー１８に伝達する駆動機構（いずれも図示せず）を備えている。制御部１６からの信号に応じてモータが回転すると、モータの回転軸の回転力が駆動機構により回転ミラー１８に伝達され、回転ミラー１８が回転するようになっている。
【００２８】
制御部１６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されている。制御部１６のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。また、制御部１６は、ＬＤ１２ａにレーザ光を照射させてからＰＤ１３ａにより受光されるまでの時間を計測するための時間計測ＩＣを備えている。
【００２９】
スキャン角度検出部１５は、回転ミラー１８の回転角度を表すスキャン角度信号を出力する。本実施形態では、走査範囲の開始位置（図１中のθ＝０°）を基準として、スキャン角度信号を出力するようになっている。
【００３０】
本距離計測装置１０は、ドア開閉機構２３、スピーカ３１およびタッチセンサ２１が接続されたスイングドアＥＣＵ３０と通信接続されている。
【００３１】
ドア開閉機構２３は、ドア内に設けられた電子制御ダンパ、開閉モータクラッチ、ラッチ解除モータ等を制御して、車両ドア２０の開閉制御および車両ドア２０の保持制御を行う。
【００３２】
スピーカ３１は、スイングドアＥＣＵ３０より入力される音声信号に応じた音声を出力する。
【００３３】
タッチセンサ２１は、図１に示したように、車両ドア２０のドアノブに設けられており、ユーザのタッチ操作に応じた信号をスイングドアＥＣＵ３０へ出力する。
【００３４】
上記した構成において、ユーザが車両ドア２０に設けられたタッチセンサ２１をタッチ操作すると、距離計測装置１０は、車両ドア２０の周辺の物体を検出する処理を開始し、定期的にスイングドアＥＣＵ３０へ検出結果を送出する。スイングドアＥＣＵ３０は、距離計測装置１０からの検出結果に基づいて、車両ドア２０の揺動範囲に物体が存在するか否かを判定し、車両ドア２０の揺動範囲に物体がなければ車両ドア２０を開扉するようにドア開閉機構２３に指示する。このようにして、車両ドア２０の開扉が自動で行われる。また、車両ドア２０の揺動範囲に物体が存在すると判定された場合、車両ドア２０の開扉を中止するようにドア開閉機構２３に指示するとともに、スピーカ３１から注意喚起音を出力させてユーザに注意喚起を行う。
【００３５】
本距離計測装置１０における制御部１６のＥＥＰＲＯＭには、距離計測装置１０と地面との距離が記憶されている。本距離計測装置１０は、回転ミラー１８によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される地面との距離と、ＥＥＰＲＯＭに記憶された距離計測装置１０と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出し、この計測距離の総合誤差を用いて、計測距離を補正する。
【００３６】
ここで、距離計測装置１０により計測される計測距離には、発光回路および受光回路で用いられる部品の製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動等、様々な要因による計測誤差が含まれる。
【００３７】
そこで、計測誤差の要因を分析したところ、計測距離には、上記した発光回路および受光回路で用いられる部品により生じる計測誤差の他に、物体の反射率の違いを要因とする計測誤差が含まれることが分かった。
【００３８】
図６に、物体の反射率を異ならせた場合のＬＤ１２ａより出力されるレーザ光の計測波形とＰＤ１３ａより出力される受信信号の計測波形を示す。（ａ）は、反射率の高い白ケント紙にレーザ光を照射した場合のレーザ光の波形と受信信号の計測波形を示したもので、（ｂ）は、反射率の低い光吸収シートにレーザ光を照射した場合のレーザ光の波形と受信信号の計測波形を示したものである。なお、物体との距離は１５センチメートル（ｃｍ）、周囲温度は２０℃である。
【００３９】
図６（ａ）に示したように、反射率の高い白ケント紙にレーザ光を照射した場合、受信信号の波形の立ち上がり時間は２ナノ秒（ｎｓ）となった。また、図６（ｂ）に示したように、反射率の低い光吸収シートにレーザ光を照射した場合、受信信号の波形の立ち上がり時間は１２ナノ秒（ｎｓ）となった。
【００４０】
このように、物体の反射率が高いほど受信信号の波形の立ち上がり時間は急峻となり、物体の反射率が低いほど受信信号の波形の立ち上がり時間は緩やかとなる。詳細に調べたところ、受信信号の波形の立ち上がり時間は、物体の反射率とほぼ比例の関係にあることが分かった。
【００４１】
図７に、周囲温度を変化させた場合のＬＤ１２を駆動するためのＬＤドライバ回路の入力信号の計測波形と出力信号の計測波形を示す。（ａ）は、周囲温度を−３０℃とした時のＬＤドライバ回路の入力信号の計測波形と出力信号の計測波形を示したもので、（ｂ）は、周囲温度を８０℃とした時のＬＤドライバ回路の入力信号の計測波形と出力信号の計測波形を示したものである。
【００４２】
図７（ａ）に示したように、周囲温度Ｔａを−３０℃とした時のＬＤドライバ回路の伝搬遅延時間は１６ナノ秒（ｎｓ）、図７（ｂ）に示したように、周囲温度Ｔａを８０℃とした時のＬＤドライバ回路の伝搬遅延時間は２０ナノ秒（ｎｓ）となった。
【００４３】
このように、周囲温度が低くなるほどＬＤドライバ回路の伝搬遅延時間は短くなり、周囲温度が高くなるほどＬＤドライバ回路の伝搬遅延時間は長くなることが分かった。
【００４４】
ここで、計測誤差の要因についてまとめると、図８に示すように、（１）ＬＤドライバ回路の伝搬遅延、（２）ＬＤ１２の遅延、（３）物体の反射率、（４）ＰＤ１３の遅延を含む受光回路の遅延、（５）コンパレータの遅延が支配的であることが分かった。
【００４５】
これらの誤差要因のうち、（１）ＬＤドライバ回路の伝搬遅延、（２）ＬＤ１２の遅延、（４）ＰＤ１３の遅延を含む受光回路の遅延、（５）コンパレータの遅延は、発光回路および受光回路の各部品によるものである。これらの各部品による計測誤差（第２の計測誤差に相当する）は、部品の製造ばらつき、温度変動、電源電圧変動等により比較的緩やかに変動する。
【００４６】
これに対し、（３）物体の反射率による計測誤差（第１の計測誤差に相当する）は外部環境によるものである。この物体の反射率による計測誤差は、外部環境により急激な変動が生じる可能性を有している。
【００４７】
そこで、ＰＤ１３ａに流れる電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路より出力される受信信号の立ち上がり時間を計測し、この立ち上がり時間から物体の反射率による計測誤差を推定し、この物体の反射率による計測誤差を用いて計測距離を補正すれば、計測距離の精度向上を図ることが可能である。例えば、ＰＤ１３ａより出力されるアナログ信号を高速クロックでサンプリングしてデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路を搭載して受信信号の立ち上がり時間を計測するように構成すれば、物体の反射率による計測誤差を推定することは可能である。しかし、このようなアナログ／デジタル変換回路を搭載するのは構成が複雑となるため好ましくない。
【００４８】
そこで、ＰＤ１３ａに流れる電流を電圧に変換する電流−電圧変換回路より出力される受信信号の立ち上がり時間を計測せずに、物体の反射率を推定することができないか検討したところ、電流−電圧変換回路より出力される受信信号の波形幅が広くなるにつれて受信信号の立ち上がり時間は短くなる性質を有していることが分かった。
【００４９】
図９に、ＰＤ１３ａより出力される受信信号の波形幅と立ち上がり時間の関係を示す。この図に示されるように、受信信号の波形幅と受信信号の立ち上がり時間に反比例の関係があることが分かった。また、受信信号の波形幅と立ち上がり時間の関係は、温度によっても変化することが分かった。ただし、このように受信信号の波形幅と立ち上がり時間の関係が温度によって変化するのは、ＰＤ１２ａの温度特性によるものと考えられる。
【００５０】
したがって、図９に示した受信信号の波形幅と受信信号の立ち上がり時間の関係を規定したマップを用いて受信信号の波形幅から受信信号の立ち上がり時間を特定することで、物体の反射率による計測時間のばらつきがどの程度であるかを推定することが可能である。
【００５１】
図１０に、本距離計測装置１０における発光回路１２および受光回路１３の構成を示す。発光回路１２は、ＬＤ１２ａおよびＬＤドライバ１２ｂを備えている。また、受光回路１３は、ＰＤ１３ａ、このＰＤ１３ａの出力信号を電圧に変換する電流−電圧変換回路１３ｂ、電流−電圧変換回路の出力信号の波形の立ち上がりを検出するためのコンパレータ１３ｃおよび電流−電圧変換回路の出力信号の波形の立ち下がりを検出するためのコンパレータ１３ｄを備えている。
【００５２】
図１１に示すように、時間計測ＩＣ１９は、ＬＤ１２ａよりレーザ光を照射させるとカウントを開始し、レーザ光を照射させてからコンパレータ１３ｃにて受信信号の波形の立ち上がりが検出されるまでの期間Ａと、ＬＤ１２ａよりレーザ光を照射させてからコンパレータ１３ｄにて受信信号の波形の立ち下がりが検出されるまでの期間Ｂの差分（Ｂ−Ａ）が波形幅として検出するようになっている。
【００５３】
図１２に、計測距離に含まれる計測誤差の要因分析の結果を示す。図に示すように、時間計測ＩＣにより計測される時間（時間計測ＩＣの計測値）には、発光回路および受光回路の各部品による時間変動（（１）ＬＤドライバ回路の伝搬遅延、（２）ＬＤ１２の遅延、（４）ＰＤ１３の遅延を含む受光回路の遅延、（５）コンパレータの遅延）と、レーザ光を照射してから物体に反射した反射光が受光回路により受光されて時間計測ＩＣに入力されるまでの時間（物体との距離に応じて変動する光の飛行時間）と、（３）物体に反射率による時間変動が含まれる。これらの時間変動のうち、（３）物体の反射率による時間変動は、受信信号の波形幅から算出することが可能である。また、レーザ光の照射方向を鉛直下方向にしたときのレーザ光を照射してから物体に反射した反射光が受光回路により受光されるまでの時間（光の飛行時間）は、ＥＥＰＲＯＭに記憶されている距離計測装置１０と地面との距離から算出することができる。具体的には、距離計測装置１０と地面との距離に２を乗算して光速で除算することにより、（光の飛行時間）を算出することができる。
【００５４】
すなわち、（発光回路および受光回路の各部品による時間変動）＝（時間計測ＩＣの計測値）−（光の飛行時間）−（物体の反射率による時間変動）として算出することができる。
【００５５】
次に、図１３に従って、本距離計測装置１０の制御部１６の処理について説明する。制御部１６は、スイングドアＥＣＵ３０からの指示に応じて図１３に示す処理を実施する。
【００５６】
まず、駆動部１４に対してモータの回転開始を指示する（Ｓ１００）。この指示に応じて回転ミラー１８が回転を開始する。
【００５７】
次に、回転ミラー１８の回転角度を一定角度ずつ変化させながら、物体の反射率による時間変動量を特定する処理を実施する（Ｓ１０２）。具体的には、図９に示した受信信号の波形幅と受信信号の立ち上がり時間の関係を規定したマップを用いて受信信号の波形幅から受信信号の立ち上がり時間を特定し、更に、受信信号の立ち上がり時間から物体の反射率による計測時間の変動量を特定し、回転ミラー１８の回転角度と物体の反射率による計測時間の変動量の関係をＥＥＰＲＯＭに記憶させる処理を実施する。
【００５８】
次に、スキャン角度検出部１５より入力されるスキャン角度信号に基づいてレーザ光の照射方向が鉛直下方向か否かを判定する（Ｓ１０４）。
【００５９】
ここで、レーザ光の照射方向が鉛直下方向となった場合、Ｓ１０４の判定はＹＥＳとなり、発光回路および受光回路の各部品による回路遅延時間を算出し、この回路遅延時間をＥＥＰＲＯＭに記憶させる（Ｓ１０６）。発光回路および受光回路の各部品による回路遅延時間は、（回路遅延時間）＝（時間計測ＩＣの計測値）−（光の飛行時間）−（物体の反射率による時間変動）として算出することができる。
【００６０】
次に、距離計測処理を実施する（Ｓ１０８）。具体的には、スキャン角度検出部１５より入力されるスキャン角度信号に基づいてレーザ光の照射方向を特定し、特定したレーザ光の照射方向に対応する物体の反射率による時間変動量をＥＥＰＲＯＭから読み出すとともに、発光回路および受光回路の各部品による回路遅延時間をＥＥＰＲＯＭから読み出して、計測距離を補正する。
【００６１】
具体的には、（光の飛行時間）＝（時間計測ＩＣの計測値）−（発光回路および受光回路の各部品による時間変動）−（物体の反射率による時間変動）として（光の飛行時間）を算出し、（光の飛行時間）／２に光速を乗算して計測距離を補正する。なお、（発光回路および受光回路の各部品による時間変動）は、レーザ光の照射方向と関係なく固定値として補正し、（物体の反射率による時間変動）は、レーザ光の照射方向に応じて異ならせて補正する。
【００６２】
次に、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００６３】
ここで、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在する場合、Ｓ１１０の判定はＹＥＳとなり、障害物が存在することを表す信号をスイングドアＥＣＵ３０へ送出し（Ｓ１１２）、Ｓ１０４へ戻る。
【００６４】
また、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在しない場合、Ｓ１１０の判定はＮＯとなり、障害物が存在しないことを表す信号をスイングドアＥＣＵ３０へ送出し（Ｓ１１４）、Ｓ１０４へ戻る。
【００６５】
上記した処理が繰り返され、距離計測装置１０の制御部１６からスイングドアＥＣＵ３０へ車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否かを表す情報が周期的に送出されるようになっている。
【００６６】
図１４に、スイングドアＥＣＵ３０による車両ドアの自動開扉制御のフローチャートを示す。次に、この図に従って、スイングドアＥＣＵ３０による自動開扉制御について説明する。スイングドアＥＣＵ３０は、タッチセンサ２１よりユーザによるタッチ操作に応じた信号が入力されると、図１４に示す処理を実施する。
【００６７】
まず、車両より入力される車速信号に基づいて車速が時速０キロメートル（ｋｍ）であるか否かを判定する（Ｓ２００）。
【００６８】
ここで、車両が走行中の場合、Ｓ２００の判定はＮＯとなり、本処理を終了する。また、車両が停車しており車速が時速０キロメートル（ｋｍ）となっている場合、Ｓ２００の判定はＹＥＳとなり、次に、車両ドアの開度が目標開度となっているか否かを判定する（Ｓ２０２）。なお、ユーザ操作により設定された目標開度がＥＥＰＲＯＭに記憶されるようになっている。ここでは、車両ドアの開度を表す信号を出力するドア開度センサ（図示せず）より入力される信号と、予めＥＥＰＲＯＭに記憶されている目標開度に基づいて車両ドアの開度が目標開度となっているか否かを判定する。
【００６９】
ここで、車両ドアの開度が目標開度となっていない場合、Ｓ２０２の判定はＮＯとなり、距離計測装置１０に対して、図１３に示した処理の開始を指示する（Ｓ２０４）。
【００７０】
次に、距離計測装置１０より送出される信号に基づいて車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否かを判定する（Ｓ２０６）。具体的には、距離計測装置１０より周期的に送出される車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否かを表す情報に基づいて車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否かを判定する。
【００７１】
ここで、例えば、車両ドアの揺動範囲内に人が存在し、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在すると判定された場合、Ｓ２０６の判定を繰り返す。そして、車両ドアの揺動範囲内に人がいなくなり、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在しないと判定されると、次に、ドア開閉機構２３に、車両ドアの開扉を指示する（Ｓ２０８）。これにより、車両ドアの自動開扉が開始される。
【００７２】
次に、距離計測装置１０より送出される信号に基づいて車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在するか否か、または、車両ドアの開度が目標開度に到達したか否かを判定する（Ｓ２１０）。
【００７３】
ここで、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在せず、車両ドアの開度が目標開度に到達していない場合、Ｓ２１０の判定はＮＯとなり、Ｓ２０８へ戻る。したがって、車両ドアの自動開扉が継続される。
【００７４】
また、車両ドアの揺動範囲内に障害物が存在する場合、あるいは、車両ドアの開度が目標開度に到達した場合、Ｓ２１０の判定はＹＥＳとなり、次に、ドア開閉機構２３に、車両ドアの開扉の停止を指示し（Ｓ２１２）、本処理を終了する。このようにして、車両ドアの自動開扉制御が実施される。
【００７５】
上記した構成によれば、照射方向回転機構によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される距離計測装置と地面との距離と、記憶媒体に記憶された情報に基づいて特定される距離計測装置と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出し、この計測距離の総合誤差を用いて計測距離が補正されるので、計測距離の精度向上を図ることができる。
【００７６】
また、レーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに受光回路より出力される波形から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定するとともに、計測距離の総合誤差と、地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差との差分から、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差を算出することができる。
【００７７】
また、レーザ光の照射方向が変化する際に、当該レーザ光の照射方向毎に、受光回路より出力される波形から物体の反射率を誤差要因とする計測誤差を推定する処理を行い、発光回路および受光回路で用いられる部品による第２の計測誤差と、レーザ光の照射方向毎に推定された物体の反射率を誤差要因とする計測誤差の和を計測距離の総合誤差として物体との距離を補正するので、レーザ光の照射方向が変化して物体の反射率が変化しても、精度良く物体との距離を補正することが可能である。
【００７８】
また、受光回路より出力される波形幅から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定するので、比較的簡素な回路構成で地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することができる。
【００７９】
また、受光回路より出力される波形幅と受光回路より出力される波形の立ち上がり時間の関係を規定したマップを用いて受光回路より出力される波形幅から地面の反射率を誤差要因とする第１の計測誤差を推定することができる。
【００８０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。
【００８１】
例えば、上記実施形態では、回転ミラー１８によりレーザ光の照射方向が鉛直下方向になったときに計測される地面との距離と、ＥＥＰＲＯＭに記憶された距離計測装置１０と地面との距離の差分から計測距離の総合誤差を算出し、この計測距離の総合誤差を用いて、計測距離を補正したが、例えば、距離計測装置１０と地面との間を光が往復する時間をＥＥＰＲＯＭに記憶しておき、この距離計測装置１０と地面との間を光が往復する時間を用いて計測距離の総合誤差を算出するように構成してもよい。
【００８２】
また、周囲温度を検出する温度検出センサを備え、温度検出センサにより検出された温度に応じて計測距離の補正量を変更するように構成してもよい。
【００８３】
また、上記実施形態では、各種情報をＥＥＰＲＯＭに記憶させたが、ＥＥＰＲＯＭに限定されるものではなく、例えば、フラッシュメモリ、バッテリーバックアップされたＲＡＭ等に記憶させるように構成してもよい。
【００８４】
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、駆動部１４が照射方向回転機構に相当し、制御部１６のＥＥＰＲＯＭが記憶手段に相当し、総合誤差算出手段に相当し、Ｓ１０４、Ｓ１０６が総合誤差算出手段に相当し、Ｓ１０８が計測距離補正手段に相当し、Ｓ１０２が反射率計測誤差推定処理手段に相当する。
【符号の説明】
【００８５】
１０  距離計測装置
１２  発光回路
１３  受光回路
１４  駆動部
１５  スキャン角度検出部
１６  制御部
２０  車両ドア
２１  タッチセンサ
２３  ドア開閉機構
３０  スイングドアＥＣＵ
３１  スピーカ
【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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