(57)【要約】【課題】処理すべきデータの量を増大させることなく対象物までの距離を高精度で測定することが可能なレーザレーダ装置およびそれを備えた輸送機器を提供することである。【解決手段】シリアルパラレル変換器１４０は、サンプルデータＳＭをｎビットのパラレルデータＰＤに順次変換する。カウンタ回路１５０は、基本クロック信号ＣＫの周期のｎ倍の周期を有するパラレルクロック信号ＰＣＫに基づいて、連続する０ブロックの数をカウントし、カウント結果を示すカウンタ出力信号ＣＵを生成する。処理部１８０は、発射光の受光時におけるパラレルデータＰＤ、反射光の受光時におけるパラレルデータＰＤおよび発射光の受光時と反射光の受光時との間での０ブロックの数を記憶部１６０に記憶し、記憶部１６０に記憶されたパラレルデータＰＤおよびカウンタ出力信号ＣＵに基づいて距離を算出し、算出結果を距離信号ＤＳとして出力する。【選択図】図４
2009156771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物までの距離を測定するレーザレーダ装置であって、
前記対象物にパルス状のレーザ光を発射する送光部と、
前記送光部からの発射光および前記対象物からの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する受光部と、
前記受光部により出力された受光信号を２値化することにより、前記発射光および前記反射光の受光に対応して第１の論理値となりかつ前記発射光の受光と前記反射光の受光との間の期間に対応して第２の論理値となる２値化信号を得る２値化部と、
前記２値化部により得られた２値化信号をｎビット（ｎは２以上の自然数）のパラレルデータに順次変換する変換部と、
前記変換部により得られるパラレルデータのうちｎビットの第２の論理値を有するパラレルデータの連続数を計測する計数部と、
前記変換部により得られるパラレルデータのうち前記発射光の受光に対応するパラレルデータおよび前記反射光の受光に対応するパラレルデータを記憶するとともに、前記計数部により計測された連続数を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて前記対象物までの距離を算出する算出部とを備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。
【請求項２】
前記計数部は、
前記２値化信号において所定数以上連続する第１の論理値を前記発射光または前記反射光の受光に対応すると判定する判定部と、
前記判定部により前記発射光の受光に対応すると判定された第１の論理値と前記反射光の受光に対応すると判定された第１の論理値との間の期間において、前記変換部の変換周期に等しい周期を有するクロック信号のパルス数を前記連続数としてカウントするカウンタとを含むことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダ装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて前記発射光の受光と前記反射光の受光との間の期間において連続する第２の論理値の数を算出し、算出された論理値に基づいて前記対象物までの距離を算出することを特徴とする請求項１または２記載のレーザレーダ装置。
【請求項４】
前記算出部は、前記記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて、前記発射光の受光に対応する第１の論理値群の前端から前記反射光の受光に対応する第１の論理値群の前端までの論理値の数または前記発射光の受光に対応する第１の論理値群の後端から前記反射光の受光に対応する第１の論理値群の後端までの論理値の数を算出し、算出された数に基づいて前記対象物までの距離を算出する請求項１または２記載のレーザレーダ装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて、前記発射光の受光に対応する第１の論理値群の前端と後端との中央から前記反射光の受光に対応する第１の論理値群の前端と後端との中央までの論理値の数を算出し、算出された数に基づいて前記対象物までの距離を算出する請求項１または２記載のレーザレーダ装置。
【請求項６】
本体部と、
前記本体部を移動させる駆動部と、
前記本体部に設けられる請求項１〜５のいずれかに記載のレーザレーダ装置と、
前記レーザレーダ装置により算出された距離に基づく情報を表示する表示部とを備えたことを特徴とする輸送機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて対象物までの距離を測定するレーザレーダ装置およびそれを備えた輸送機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両から対象物までの距離を測定するために、種々の車両用のレーザレーダ装置が提案されている。レーザレーダ装置では、送光部から対象物にレーザ光が発射され、対象物からの反射光が受光部で受光される。送光部によるレーザ光の発射から受光部による反射光の受光までに要した時間を測定することにより対象物までの距離が算出される。
【０００３】
図１４は従来のレーザレーダ装置の主要部の構成の一例を示すブロック図である。また、図１５は図１４のレーザレーダ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。このような従来のレーザレーダ装置は、例えば非特許文献１に記載されている。
【０００４】
図１４のレーザレーダ装置は、発射光検出部２０１、反射光受光部２０２、開始パルス発生部２０３、終了パルス発生部２０４、ゲート回路２０５、発振器２０６およびカウンタ２０７を含む。
【０００５】
図１５を参照しながら図１４のレーザレーダ装置の動作について説明する。レーザレーダ装置では、レーザ装置から対象物にパルス状のレーザ光（発射光）が発射される。発射光検出部２０１は発射光を検出する。開始パルス発生部２０３は、発射光検出部２０１による発射光の検出時にハイレベルとなる開始パルス信号ＳＰを発生する。反射光受光部２０２は、対象物からの反射光を受光する。終了パルス発生部２０４は、反射光受光部２０２による反射光の受光時にハイレベルとなる終了パルス信号ＥＰを発生する。
【０００６】
発振器２０６は、基本クロック信号ＣＫを発生する。ゲート回路２０５は、開始パルス発生部２０３により発生される開始パルス信号ＳＰがハイレベルに立ち上がってから終了パルス発生部２０４により発生される終了パルス信号ＥＰがハイレベルに立ち上がるまでの期間Ｔに、発振器２０６により発生される基本クロック信号ＣＫを出力する。カウンタ２０７は、ゲート回路２０５から出力される基本クロック信号ＣＫ０のパルス数をカウントする。
【０００７】
カウンタ２０７によるカウント値および基本クロック信号ＣＫの周期に基づいてレーザレーダ装置から発射されたレーザ光が対象物により反射されてレーザレーダ装置に戻るまでの時間を算出することができる。その時間に光速を乗算し、２で割ることにより、レーザレーダ装置から対象物までの距離を算出することができる。
【非特許文献１】「新訂レーザ工学の基礎」、啓学出版株式会社、１９７５年８月１０日発行、第１８８頁、
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のレーザレーダ装置において、基本クロック信号ＣＫの周波数を高くすることにより、測定分解能を高くすることができる。
【０００９】
ここで、上記の構成を有するレーザレーダ装置では、ノイズにより開始パルス発生部２０３の出力信号または終了パルス発生部２０５の出力信号がハイレベルに立ち上がる場合がある。その結果、距離の測定結果が不正確になる。
【００１０】
そこで、発射光検出部２０１の出力信号および反射光受光部２０２の出力信号から２値化信号を生成する。この２値化信号は、発射光および反射光を受光しているときに論理値“１”となり、発射光および反射光を受光していないときに論理値“０”となる。この２値化信号を記憶部にデータとして記憶する。発射光の受光時と反射光の受光時との間では、ノイズがなければ、２値化信号において論理値“０”が連続する。
【００１１】
したがって、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等の処理部は、記憶部に記憶される連続する論理値“０”の数に基づいて対象物までの距離を算出することができる。
【００１２】
この場合、処理部は、記憶部に記憶される２値化信号において論理値“１”が所定数以上連続する部分を発射光または反射光に対応するとみなし、所定数よりも少ない数の論理値“１”の部分をノイズとみなすことができる。それにより、処理部は、距離の算出の際にノイズの影響を除去することができる。
【００１３】
しかしながら、基本クロック信号ＣＫの周波数が高くなると、１回の測定時間内に処理すべきデータの量が増大する。それにより、処理部および記憶部に高速な動作性能が要求される。また、記憶部に記憶されるデータの量が増大する。
【００１４】
本発明の目的は、処理すべきデータの量を増大させることなく対象物までの距離を高精度で測定することが可能なレーザレーダ装置およびそれを備えた輸送機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（１）  第１の発明に係るレーザレーダ装置は、対象物までの距離を測定するレーザレーダ装置であって、対象物にパルス状のレーザ光を発射する送光部と、送光部からの発射光および対象物からの反射光を受光し、受光量に応じた受光信号を出力する受光部と、受光部により出力された受光信号を２値化することにより、発射光および反射光の受光に対応して第１の論理値となりかつ発射光の受光と反射光の受光との間の期間に対応して第２の論理値となる２値化信号を得る２値化部と、２値化部により得られた２値化信号をｎビット（ｎは２以上の自然数）のパラレルデータに順次変換する変換部と、変換部により得られるパラレルデータのうちｎビットの第２の論理値を有するパラレルデータの連続数を計測する計数部と、変換部により得られるパラレルデータのうち発射光の受光に対応するパラレルデータおよび反射光の受光に対応するパラレルデータを記憶するとともに、計数部により計測された連続数を記憶する記憶部と、記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて対象物までの距離を算出する算出部とを備えたものである。
【００１６】
そのレーザレーダ装置においては、送光部により対象物にパルス状のレーザ光が発射され、受光部により送光部からの発射光および対象物からの反射光が受光され、受光量に応じた受光信号が出力される。受光部により出力された受光信号が２値化部により２値化されることにより２値化信号が得られる。その２値化信号は、発射光および反射光の受光に対応して第１の論理値となりかつ発射光の受光と反射光の受光との間の期間に対応して第２の論理値となる。
【００１７】
２値化信号は、変換部によりｎビットのパラレルデータに順次変換される。また、パラレルデータのうちｎビットの第２の論理値を有するパラレルデータの連続数が計数部により計測される。パラレルデータのうち発射光の受光に対応するパラレルデータおよび反射光の受光に対応するパラレルデータが記憶部に記憶されるとともに、計測された連続数が記憶部に記憶される。そして、記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて算出部により対象物までの距離が算出される。
【００１８】
このように、発射光の受光に対応するパラレルデータ、反射光の受光に対応するパラレルデータおよび計測された連続数を記憶部に記憶することにより、発射光の受光時から反射光の受光時までのパラレルデータを記憶部に記憶する場合に比べて、記憶部に記憶されるデータ量を大幅に削減することができる。
【００１９】
また、記憶部には２値化信号のｎ倍の周期でパラレルデータが取り込まれるので、記憶部および算出部の動作周波数を高くすることなく、測定分解能を向上させることができる。
【００２０】
したがって、処理すべきデータの量を増大させることなく対象物までの距離を高精度で測定することが可能となる。
【００２１】
（２）  計数部は、２値化信号において所定数以上連続する第１の論理値を発射光または反射光の受光に対応すると判定する判定部と、判定部により発射光の受光に対応すると判定された第１の論理値と反射光の受光に対応すると判定された第１の論理値との間の期間において、変換部の変換周期に等しい周期を有するクロック信号のパルス数を連続数としてカウントするカウンタとを含んでもよい。
【００２２】
この場合、２値化信号において所定数以上連続する第１の論理値が発射光または反射光の受光に対応すると判定されるので、ノイズを発射光または反射光の受光と誤判定することが防止される。それにより、対象物までの距離の測定の信頼性が向上する。
【００２３】
（３）  算出部は、記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて発射光の受光と反射光の受光との間の期間において連続する第２の論理値の数を算出し、算出された論理値に基づいて対象物までの距離を算出してもよい。
【００２４】
この場合、最小限のデータの量で対象物までの距離を容易に算出することができる。
【００２５】
（４）  算出部は、記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて、発射光の受光に対応する第１の論理値群の前端から反射光の受光に対応する第１の論理値群の前端までの論理値の数または発射光の受光に対応する第１の論理値群の後端から反射光の受光に対応する第１の論理値群の後端までの論理値の数を算出し、算出された数に基づいて対象物までの距離を算出してもよい。
【００２６】
この場合、記憶部に記憶するデータの量を大幅に増大させることなく、対象物までの距離をより正確に算出することができる。
【００２７】
（５）  算出部は、記憶部に記憶されたパラレルデータおよび連続数に基づいて、発射光の受光に対応する第１の論理値群の前端と後端との中央から反射光の受光に対応する第１の論理値群の前端と後端との中央までの論理値の数を算出し、算出された数に基づいて対象物までの距離を算出してもよい。
【００２８】
この場合、発射光および反射光の分布の中心位置に基づいて対象物までの距離が算出されるので、対象物からの反射光が弱い場合でも測定精度が低下することが防止される。
【００２９】
（６）  第２の発明に係る輸送機器は、本体部と、本体部を移動させる駆動部と、本体部に設けられる第１の発明に係るレーザレーダ装置と、レーザレーダ装置により算出された距離に基づく情報を表示する表示部とを備えたものである。
【００３０】
その輸送機器においては、駆動部により移動する本体部にレーザレーダ装置が設けられる。そのレーザレーダ装置により算出される距離に関する情報が表示部により表示される。それにより、乗員は、輸送機器の周囲における対象物までの距離に関する情報を得ることができる。特に、レーザレーダ装置においては、処理すべきデータの量を増大させることなく対象物までの距離を高精度で測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、処理すべきデータの量を増大させることなく対象物までの距離を高精度で測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
（１）レーザレーダ装置の信号処理系
図１は本発明の一実施の形態に係るレーザレーダ装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。このレーザレーダ装置は、例えば輸送機器に搭載される。
【００３３】
図１のレーザレーダ装置１は、検出対象物１０までの距離および検出対象物１０の方位を検出するために用いられる。ここで、検出対象物１０の方位は、基準方向からの角度で表される。基準方向は、例えば進行方向に垂直な方向に定められる。なお、基準方向は、これに限定されず、進行方向と平行な方向でもよく、または任意の方向に定めることができる。
【００３４】
送光装置７０は、レーザ光を発射する。以下、送光装置７０から発射されるレーザ光を発射光ＥＬと呼ぶ。モータ３０は、送光装置７０からの発射光ＥＬの方向を水平面内で３６０度回転させるために後述する反射鏡を回転させる。エンコーダ４０は、モータ３０の回転角度に対応するエンコーダパルスＥＰを出力するとともに、モータ３０の１回転ごとに原点パルスＯＰを出力する。モータ回転数制御部２０は、エンコーダ４０から出力されるエンコーダパルスＥＰに基づいてモータ３０の回転速度を一定に制御する。
【００３５】
発光間隔パルス生成部５０は、エンコーダ４０から出力されるエンコーダパルスＥＰを逓倍することにより発光間隔パルスＥＩを生成する。開始信号生成部６０は、発光間隔パルス生成部５０により生成される発光間隔パルスＥＩに同期して開始信号ＳＴを生成する。送光装置７０は、開始信号生成部６０により生成される開始信号ＳＴに同期して発射光ＥＬを発射する。
【００３６】
受光装置８０は、検出対象物１０からの反射光ＲＬを受光するとともに、送光装置７０からの発射光ＥＬを受光し、受光信号ＲＥを出力する。
【００３７】
距離生成部１００は、開始信号生成部６０により生成される開始信号ＳＴおよび受光装置８０から出力される受光信号ＲＥに基づいて距離を示す距離信号ＤＳを生成するとともに、距離の生成を示す距離生成信号ＤＧを出力する。
【００３８】
一方、角度生成部１１０は、エンコーダ４０から出力される原点パルスＯＰ、開始信号生成部６０により生成される開始信号ＳＴおよび距離生成部１００により生成される距離生成信号ＤＧに基づいて角度を示す角度信号ＡＳを生成する。
【００３９】
レーダ画像生成部１２０は、信号処理部９０により生成される距離信号ＤＳおよび角度生成部１１０により生成される角度信号ＡＳに基づいて後述するレーダ画像をディスプレイの画面に表示する。
【００４０】
距離生成部１００の構成については後述する。また、発光間隔パルス生成部５０、開始信号生成部６０、角度生成部１１０およびレーダ画像生成部１２０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリおよび論理回路等により実現される。
【００４１】
（２）レーザレーダ装置の光学系
図２（ａ）は図１のレーザレーダ装置１の光学系の構成を示す模式図、図２（ｂ）はレーザレーダ装置１の反射鏡２５０の構成を示す斜視図である。
【００４２】
図２（ａ）において、円筒状の保持体２００の底部の中心に送光装置７０が取り付けられる。送光装置７０は、レーザダイオード（以下、ＬＤと呼ぶ）７１および保持部材７２からなる。ＬＤ７１は、レーザ光を鉛直上方に出射するように保持部材７２により保持される。本実施の形態では、ＬＤ７１として、例えば波長８７０ｎｍの近赤外パルスレーザダイオードが用いられる。
【００４３】
保持体２００の内部には、中心に開口部を有する反射鏡２１０が水平面に対して４５度の角度で傾斜するように取り付けられる。保持体２００の側壁には、受光装置８０が設けられる。受光装置８０は、アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤと呼ぶ）８１、保持部材８１ａおよび複数の回路からなる。ＡＰＤ８１は、光軸が水平方向を向くように保持部材８１ａにより保持される。
【００４４】
保持体２００の内部で反射鏡２１０の上方には、投受光レンズ２２０が取り付けられる。投受光レンズ２２０の中心軸は鉛直方向を向いている。
【００４５】
保持体２００の上端部の内周面には、複数のベアリング２３０を介して保護カバー２４０が鉛直方向の軸の周りで回転可能に取り付けられる。図２（ｂ）に示すように、保護カバー２４０に反射鏡２５０が鉛直方向に対して４５度の角度で傾斜するように固定される。保護カバー２４０は、反射鏡２５０に入射する光が減衰することを防止するために設けられる。
【００４６】
図２（ａ）において、保持体２００の上端部の外周面から水平方向に突出するようにモータ保持部２０１が一体的に形成される。モータ３０は、回転軸が鉛直方向を向くようにモータ保持部２０１に保持される。モータ３０の回転軸にはプーリ３１が取り付けられる。プーリ３１と保護カバー２４０とはベルト３２により連結されている。モータ３０の回転に伴って保護カバー２４０が回転する。それにより、反射鏡２５０が水平面に対して４５度傾斜した状態で鉛直方向の軸の周りで回転する。
【００４７】
送光装置７０のＬＤ７１から鉛直上方に出射されるレーザ光（発射光ＥＬ）は、反射鏡２１０の開口部および投受光レンズ２２０を透過し、反射鏡２５０により反射され、水平方向に進行する。モータ３０により反射鏡２５０が回転することにより、発射光ＥＬの進行方向は鉛直方向の軸を中心として３６０度回転する。
【００４８】
検出対象物１０からの反射光ＲＬは、反射鏡２５０により下方に反射され、投受光レンズ２２０により集光される。集光された反射光ＲＬは、反射鏡２１０により反射され、受光装置８０のＡＰＤ８１に入射する。この場合、ＬＤ７１からの発射光ＥＬの一部は投受光レンズ２２０の表面で乱反射され、ＡＰＤ８１に入射する。
【００４９】
（３）レーザレーダ装置の動作
図３は図１のレーザレーダ装置１の動作を説明するためのタイミング図である。以下、図３を参照しながら図１のレーザレーダ装置１の動作を説明する。
【００５０】
図３の横軸は時間である。１段目および２段目に原点パルスＯＰおよびエンコーダパルスＥＰが示される。また、３段目〜５段目には発光間隔パルスＥＩ、開始信号ＳＴおよび発光パルスＥｍがそれぞれ示されている。発光間隔パルスＥＩ、開始信号ＳＴおよび発光パルスＥｍは、エンコーダパルスＥＰに比べて時間軸上で拡大されている。さらに、６段目および７段目には受光信号ＲＥおよびサンプルデータＳＭがそれぞれ示されている。受光信号ＲＥおよびサンプルデータＳＭは、発光パルスＥｍに比べて時間軸上でさらに拡大されている。
【００５１】
図１のモータ３０が所定角度回転するごとに、エンコーダ４０はエンコーダパルスＥＰを出力する。本実施の形態では、エンコーダパルスＥＰは、モータ３０が６°回転するごとに生成される。したがって、モータ３０が１回転すると、エンコーダ４０は６０個のエンコーダパルスＥＰを生成する。また、モータ３０が１回転するごとに、エンコーダ４０は原点パルスＯＰを出力する。したがって、原点パルスＯＰの周期Ｔ１はモータ３０の１回転の周期に相当する。本実施の形態では、エンコーダ４０は、６０個のエンコーダパルスＥＰの生成ごとに原点パルスＯＰを生成する。
【００５２】
モータ回転数制御部２０は、エンコーダパルスＥＰに応答してモータ３０の回転数（回転速度）を一定に制御する。この場合、モータ回転数制御部２０は、原点パルスＯＰの周期Ｔ１が一定になるようにモータ３０を制御する。
【００５３】
発光間隔パルス生成部５０は、エンコーダパルスＥＰを逓倍することにより発光間隔パルスＥＩを生成する。本実施の形態では、発光間隔パルスＥＩの周期Ｔ２はエンコーダパルスＥＰの周期の２０倍である。ここで、発光間隔パルスＥＩの周期Ｔ２の間にモータ３０が回転する角度（以下、単位角度と呼ぶ）をΔθとする。本実施の形態では、単位角度Δθは０．３°である。この場合、発光間隔パルスＥＩは、モータ３０が０．３°回転するごとに生成される。以下、発光間隔パルスＥＩの周期Ｔ２を発光間隔Ｔ２と呼ぶ。
【００５４】
開始信号生成部６０は、発光間隔パルスＥＩの立ち上がりに同期して立ち上がる開始信号ＳＴを生成する。
【００５５】
送光装置７０は、開始信号ＳＴの立ち上がりに同期して立ち上がる発光パルスＥｍを生成し、発光パルスＥｍに同期してレーザ光を発射光ＥＬとし発射する。これにより、モータ３０が単位角度Δθ回転するごとに、発射光ＥＬが発射される。
【００５６】
送光装置７０のＬＤ７１からの発射光ＥＬは、検出対象物１０に照射される。一部の発射光ＥＬは、受光装置８０のＡＰＤ８１に入射する。したがって、送光装置７０からの発射光ＥＬが受光装置８０により受光された後、検出対象物１０からの反射光ＲＬが受光装置８０により受光される。この場合、受光装置８０による発射光ＥＬの受光時点から反射光ＲＬの受光時点までの時間がレーザレーダ装置１から検出対象物１０までの距離に比例する。
【００５７】
発光間隔Ｔ２は、送光装置７０のＬＤ７１の発光時間（発光パルスＥｍの幅）の制限と、レーザレーダ装置１のデータ更新周期とによって決定する。ここで使用しているパルスレーザダイオードには一般に発光時間のデューティ制限がある。たとえばデューティを０．１％とした場合に、１０ｎｓ発光すると発光間隔は１０μｓ以上としなければならない（１０ｎｓ／１０μｓ＝０．１％）。
【００５８】
また、ここで説明しているような発射光ＥＬおよび反射光ＲＬの光学系を共通化したレーザレーダ装置１の場合、パルス幅は狭い方がレーザレーダ装置１に近い位置までの距離を測定することができる。これは、発射光ＥＬが対象物で反射してレーザレーダ装置１の受光装置８０に戻ってきたときに、いまだ発光が終わっていなければ発射光ＥＬと反射光ＲＬとがつながってそれらを互いに区別できなくなるためである。発射光ＥＬおよび反射光ＲＬの光学系が別々になっていて、両者をパルス幅と無関係に区別できる場合には、パルス幅が広くても近い位置の対象物を検出することができる。
【００５９】
距離生成部１００は、受光信号ＲＥのレベルを予め定められたしきい値Ｔｈと比較することにより２値化信号を生成する。距離生成部１００により２値化信号をサンプルデータＳＭと呼ぶ。このサンプルデータＳＭは、受光信号ＲＥのレベルがしきい値Ｔｈよりも高いときに論理値“１”となり、受光信号ＲＥのレベルがしきい値Ｔｈ以下のときに論理値“０”となる。
【００６０】
また、距離生成部１００は、発射光の受光時から反射光の受光時までのサンプルデータＳＭの論理値“０”の数に基づいて検出対象物１０までの距離を算出する。距離生成部１００による距離の算出方法の詳細については後述する。
【００６１】
角度生成部１１０は、原点パルスＯＰ、開始信号ＳＴおよび距離生成信号ＤＧに基づいて角度θ[°]を算出し、角度θを表す角度信号ＡＳを生成する。
【００６２】
具体的には、角度生成部１１０は、原点パルスＯＰに応答して角度θを０°にリセットし、開始信号ＳＴの立ち上がりごとに角度θに単位角度Δθを積算する。距離生成部１００により距離生成信号ＤＧが与えられたときに、角度生成部１１０は、角度θを示す角度信号ＡＳを出力する。
【００６３】
（４）距離生成部１００の概略の構成および動作
図４は図１の距離生成部１００の概略の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図４に示すように、距離生成部１００は、クロックドコンパレータ１１０、しきい値出力部１２０、発振器１３０、シリアルパラレル変換器１４０、カウンタ回路１５０、記憶部１６０および処理部１８０を含む。
【００６５】
しきい値出力部１２０は、予め設定されたしきい値Ｔｈを出力する。発振器１３０は、基本クロック信号ＣＫを発生する。クロックドコンパレータ１１０は、受光装置８０から出力される受光信号ＲＥのレベルを基本クロック信号ＣＫに同期してしきい値Ｔｈと比較することによりサンプルデータＳＭを生成する。
【００６６】
シリアルパラレル変換器１４０は、開始信号ＳＴに応答してサンプルデータＳＭをｎビットのパラレルデータＰＤに順次変換する。ここで、ｎは２以上の自然数であり、本例では、ｎ＝８である。また、シリアルパラレル変換器１４０は、基本クロック信号ＣＫの周期のｎ倍の周期（本例では８倍の周期）を有するパラレルクロック信号ＰＣＫを出力する。
【００６７】
以下、全てのビットが論理値“０”のパラレルデータＰＤを「０ブロック」と呼ぶ。また、少なくとも１つのビットが論理値“１”のパラレルデータＰＤを「非０ブロック」と呼ぶ。
【００６８】
カウンタ回路１５０は、パラレルクロック信号ＰＣＫに基づいて、連続する０ブロックの数をカウントし、カウント結果を示すカウンタ出力信号ＣＵを生成する。すなわち、カウンタ出力信号ＣＵの値は、０ブロックの数を表す。０ブロックの数のカウント方法については後述する。
【００６９】
シリアルパラレル変換器１４０により得られるパラレルデータＰＤおよびカウンタ回路１５０により生成されるカウンタ出力信号ＣＵは、それぞれ後述するタイミングで記憶部１６０に取り込まれる。記憶部１６０は、半導体メモリ等からなり、取り込まれたパラレルデータＰＤおよびカウンタ出力信号ＣＵを記憶する。
【００７０】
処理部１８０は、ＣＰＵおよびメモリからなり、記憶部１６０へのパラレルデータＰＤおよびカウンタ出力信号ＣＵの取り込みタイミングを制御する。また、処理部１８０は、記憶部１６０に記憶されたパラレルデータＰＤおよびカウンタ出力信号ＣＵに基づいて距離を算出し、算出結果を距離信号ＤＳとして出力する。
【００７１】
図５は図４の距離生成部１００の概略の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００７２】
図５の横軸は時間である。１段目、２段目および３段目に基本クロック信号ＣＫ、開始信号ＳＴおよび受光信号ＲＥが示される。また、４段目および５段目にはサンプルデータＳＭおよびパラレルデータＰＤがそれぞれ示される。６段目には記憶部１６０へのパラレルデータＰＤまたはカウンタ出力信号ＣＵの取り込みタイミングが矢印で示される。最下段には、連続する０ブロックの数を表すカウンタ出力信号ＣＵが示される。
【００７３】
開始信号ＳＴが立ち上がると、基本クロック信号ＣＫに同期して受光信号ＲＥがサンプルデータＳＭに変換される。サンプルデータＳＭは、ｎビットのパラレルデータＰＤに順次変換される。本例では、サンプルデータＳＭは８ビットからなる。
【００７４】
図５の例では、１番目および２番目のパラレルデータＰＤ１，ＰＤ２が非０ブロックであり、３番目および４番目のパラレルデータＰＤ３，ＰＤ４が０ブロックであり、５番目のパラレルデータＰＤ５が非０ブロックである。
【００７５】
したがって、１番目および２番目のパラレルデータＰＤ１，ＰＤ２の出力時には、カウンタ出力信号ＣＵの値は“０”であり、３番目のパラレルデータＰＤ３の出力時には、カウンタ出力信号ＣＵの値は“１”となり、４番目のパラレルデータＰＤ４の出力時には、カウンタ出力信号ＣＵの値は“２”となる。その後、５番目のパラレルデータＰＤ５の出力時には、カウンタ出力信号ＣＵの値は再び“０”に戻る。このとき、カウンタ出力信号ＣＵの値が“２”に保持されてもよい。
【００７６】
細い矢印は、記憶部１６０へのパラレルデータＰＤの取り込みタイミングを示し、太い矢印は、記憶部１６０へのカウンタ出力信号ＣＵの取り込みタイミングを示す。
【００７７】
非０ブロックである１番目および２番目のパラレルデータＰＤ１，ＰＤ２が記憶部１６０に取り込まれた後、連続する０ブロックの数を表すカウンタ出力信号ＣＵの値“２”が記憶部１６０に取り込まれる。その後、非０ブロックである５番目のパラレルデータＰＤ５が記憶部１６０に取り込まれる。
【００７８】
処理部１８０は、記憶部１６０に記憶されるパラレルデータＰＤ１，ＰＤ２、カウンタ出力信号ＣＵの値“２”およびパラレルデータＰＤ５から、サンプルデータＳＭにおいて、３個の“０”および７個の“１”が連続した後、２２個の“０”が連続し、さらに５個の“１”および３個の“０”が連続していることを認識することができる。
【００７９】
この場合、記憶部１６０にパラレルデータＰＤ３，ＰＤ４を記憶する代わりにカウンタ出力信号ＣＵの値“２”を記憶することにより、記憶部１６０に記憶するデータ量を削減することができる。
【００８０】
このように、発射光の受光時と反射光の受光時との間でパラレルデータＰＤの代わりに０ブロックの数を表すカウンタ出力信号ＣＵの値を記憶部１６０に記憶することにより、記憶部１６０におけるデータ量を約ｎ分の１以下に削減することができる。このような記憶部１６０におけるデータ量の削減効果は、発射光の受光時と反射光の受光時との時間間隔が長いほど著しい。すなわち、検出対象物１０が遠方に存在するほど記憶部１６０に記憶されるデータ量の削減効果が大きくなる。
【００８１】
（５）距離生成部１００の具体的な構成および動作
図６は図１の距離生成部１００の具体的な構成を示すブロック図である。また、図７および図８は図６の距離生成部１００の動作を説明するためのタイミングチャートである。図６〜図８の例では、ｎ＝８である。
【００８２】
図７および図８の横軸は時間である。基本クロック信号ＣＫ、パラレルデータＰＤ、パラレルクロック信号ＰＣＫ、カウンタ出力信号ＣＵ、連続１出力信号ＣＮおよびイネーブル信号ＥＮは、受光信号ＲＥおよびサンプルデータＳＭに比べて時間軸上で拡大されている。
【００８３】
図６においては、主としてカウンタ回路１５０の具体的な構成が示されている。カウンタ回路１５０は、連続１検出回路１５１、イネーブル発生回路１５２およびパラレルカウンタ１５３を含む。
【００８４】
発振器１３０により発生される基本クロック信号ＣＫは、連続１検出回路１５１およびシリアルパラレル変換器１４０に与えられる。また、図１の開始信号生成部６０により生成される開始信号ＳＴは、イネーブル発生回路１５２およびシリアルパラレル変換器１４０に与えられる。さらに、シリアルパラレル変換器１４０からパラレルカウンタ１５３にパラレルクロック信号ＰＣＫが与えられる。
【００８５】
図７および図８に示すように、サンプルデータＳＭは、発射光または反射光が存在する場合に論理値“１”となる。サンプルデータＳＭは、ｎビット（本例では８ビット）のパラレルデータＰＤに順次変換される。
【００８６】
図７および図８において、パラレルデータＰＤの値は１６進数で表される。例えば、２進数の“００００００００”は、１６進数では“００”と表され、２進数の“００００１１１１”は、１６進数では“０Ｆ”と表される。また、２進数の“１１１１１１１１”は、１６進数では“ＦＦ”と表され、２進数の“１１１１１１１０”は、１６進数では“ＦＥ”と表される。
【００８７】
連続１検出回路１５１は、発射光および反射光の存在を検出するために用いられる。この連続１検出回路１５１は、基本クロック信号ＣＫに同期して連続１出力信号ＣＮを生成する。図７に示すように、連続１出力信号ＣＮは、サンプルデータＳＭの論理値“１”が８個連続した時点で論理値“１”（ハイレベル）となり、サンプルデータＳＭの論理値が“０”となった時点で論理値“０”（ローレベル）になる。
【００８８】
イネーブル発生回路１５２は、連続１出力信号ＣＮに応答してイネーブル信号ＥＮを発生する。イネーブル信号ＥＮは、図７に示すように、連続１出力信号ＣＮの立ち下がりに応答して論理値“１”（ハイレベル）に立ち上がり、図８示すように、連続１出力信号ＣＮの立ち上がりに応答して論理値“０”（ローレベル）に立ち下がる。
【００８９】
また、パラレルクロック信号ＰＣＫは、基本クロック信号ＣＫのｎ倍の周期（本例では８倍の周期）を有する。パラレルカウンタ１５３は、イネーブル信号ＥＮが論理値“１”のときにパラレルクロック信号ＰＣＫの立ち上がり回数（または立ち下がり回数）をカウントし、カウント値を表すカウンタ出力信号ＣＵを生成する。なお、図７および図８においては、カウンタ出力信号ＣＵの値が１６進数で表されている。
【００９０】
図７の例では、８個の論理値“１”が連続した時点ｔ１で、連続１出力信号ＣＮが論理値“１”に立ち上がる。このとき、イネーブル信号ＥＮは論理値“０”となっているため、パラレルカウンタ１５３は動作しない。
【００９１】
さらに、サンプルデータＳＭが論理値“０”となった時点ｔ２で、連続１出力信号ＣＮが論理値“０”に立ち下がり、イネーブル信号ＥＮが論理値“１”に立ち上がる。それにより、パラレルカウンタ１５３が動作し、パラレルクロック信号ＰＣＫの立ち上がり回数（または立ち下がり回数）をカウントする。
【００９２】
図８に示すように、その後、サンプルデータＳＭにおいて８個の論理値“１”が連続した時点ｔ４で、連続１出力信号ＣＮが論理値“１”に立ち上がり、イネーブル信号ＥＮが論理値“０”に立ち下がる。それにより、パラレルカウンタ１５３の動作が停止する。
【００９３】
図８の例では、カウンタ出力信号ＣＵの値が“１Ｃ”のときにパラレルカウンタ１５３の動作が停止する。それにより、カウンタ出力信号ＣＵの値が維持される。
【００９４】
その後、サンプルデータＳＭが論理値“０”となった時点ｔ５で、連続１出力信号ＣＮが論理値“０”に立ち下がり、イネーブル信号ＥＮが論理値“１”に立ち上がる。
【００９５】
本例では、サンプルデータＳＭにおいて論理値“１”が８個連続した時点でパラレルカウンタ１５３の動作が停止するので、カウンタ出力信号ＣＵの値は０ブロックの数よりも１大きい。そのため、処理部１８０は、カウンタ出力信号ＣＵの値から１を減算することにより０ブロックの数を算出することができる。
【００９６】
図８においては、カウンタ出力信号ＣＵの値“１Ｃ”から１を減算した値“１Ｂ”が０ブロックの数となる。なお、１６進数の“１Ｃ”は１０進数では２８であり、１６進数の“１Ｂ”は１０進数では２７である。
【００９７】
イネーブル信号ＥＮの立ち上がり時点ｔ２では、サンプルデータＳＭにおいてまだ論理値“０”が８個連続していない。したがって、処理部１８０は、連続１出力信号ＣＮの立ち下がり時点ｔ２のパラレルデータＰＤを記憶部１６０に記憶する。本例では、パラレルデータＰＤａの値“ＦＥ”が記憶部１６０に記憶される。なお、１６進数の“ＦＥ”は２進数の“１１１１１１１０”である。
【００９８】
その後、処理部１８０は、イネーブル信号ＥＮの立ち下がり時点ｔ４で、カウンタ出力信号ＣＵの値を記憶部１６０に記憶する。本例では、カウンタ出力信号ＣＵの値“１Ｃ”が記憶部１６０に記憶される。カウンタ出力信号ＣＵは、例えば８ビットからなる。
【００９９】
さらに、イネーブル信号ＥＮの立ち下がり時点ｔ４よりもパラレルクロック信号ＰＣＫの１周期前の時点ｔ３でのパラレルデータＰＤを記憶部１６０に記憶する。本例では、パラレルデータＰＤｂの値“０Ｆ”が記憶部１６０に記憶される。なお、１６進数の“０Ｆ”は２進数の“００００１１１１”である。
【０１００】
時点ｔ２のパラレルデータＰＤａにおける論理値“０”の数をＮａとし、時点ｔ３のパラレルデータＰＤｂにおける論理値“０”の数をＮｂとし、時点ｔ４のカウンタ出力信号ＣＵの値をＮｃとすると、記憶部１６０は次式により連続する論理値“０”の数Ｃ０を算出する。
【０１０１】
Ｃ０＝（Ｎｃ−１）×ｎ＋Ｎａ＋Ｎｂ
本例では、パラレルデータＰＤａは“１１１１１１１０”であり、パラレルデータＰＤｂは “００００１１１１”であり、カウンタ出力信号ＣＵの値は“１Ｃ”であるので、Ｎａ＝１、Ｎｂ＝４、Ｎｃ＝２８およびｎ＝８である。したがって、連続する論理値“０”の数Ｃ０は次式のように求められる。
【０１０２】
Ｃ０＝（２８−１）×８＋１＋４＝２２１
この場合、記憶部１６０に記憶されるデータ量は２つのパラレルデータＰＤａ，ＰＤｂの１６ビットおよびカウンタ出力信号ＣＵの８ビットの合計２４ビットとなる。これに対して、発射光の受光時から反射光の受光時までの２９個のパラレルデータＰＤを記憶部１６０に記憶した場合には、データ量は２９×８＝２３２ビットとなる。したがって、上記の例では、約１０分の１にデータ量を削減することができる。
【０１０３】
また、上記の例では、サンプルデータＳＭにおいて論理値“１”が８個連続した場合に、発射光または反射光が受光されたと判定される。すなわち、サンプルデータＳＭに７個以下の論理値“１”が現れた場合には、それらの論理値“１”はノイズにより生じたものとみなされる。それにより、ノイズを発射光または反射光と誤判定することを防止することができる。
【０１０４】
処理部１８０は、次の方法でレーザレーダ装置１から検出対象物１０までの距離を算出する。発射光の受光時から反射光の受光時までの論理値“０”の数をｍとする。また、光の速度をｃとし、基本クロック信号ＣＫの周期をΔｔとする。レーザレーダ装置１から検出対象物１０までの距離Ｄは次式により算出される。
【０１０５】
Ｄ＝Δｔ・ｍ・ｃ／２
なお、発射光の受光時のサンプルデータＳＭの立ち上がりから反射光の受光時のサンプルデータＳＭの立ち上がりまでの論理値の数をｍとしてもよく、あるいは発射光の受光時のサンプルデータＳＭの立ち下がりから反射光の受光時のサンプルデータＳＭの立ち下がりまでの論理値の数をｍとしてもよい。
【０１０６】
（６）シリアルパラレル変換器１４０の具体的な構成および動作
図９はシリアルパラレル変換器１４０の具体的な構成を示すブロック図である。また、図１０は図９のシリアルパラレル変換器１４０の動作を示すタイミングチャートである。
【０１０７】
図９のシリアルパラレル変換器１４０は、フリップフロップ（以下、ＦＦと称する）６００〜６０７，６１０〜６１３，６２０〜６２７により構成される。
【０１０８】
ＦＦ６００〜６０７の入力端子には、サンプルデータＳＭが与えられる。また、ＦＦ６００〜６０７のクロック端子には、クロック信号φ１〜φ８が与えられる。ＦＦ６００〜６０３の出力信号は、ＦＦ６１０〜６１３の入力端子にそれぞれ与えられる。
【０１０９】
ＦＦ６１０〜６１３のクロック端子にはクロック信号φ８が与えられる。ＦＦ６１０〜６１３の出力信号は、ＦＦ６２０〜６２３の入力端子に与えられる。
【０１１０】
また、ＦＦ６０４〜６０７の出力信号は、ＦＦ６２４〜６２７の入力端子にそれぞれ与えられる。
【０１１１】
さらに、ＦＦ６２０〜６２７のクロック端子には、クロック信号φ５が与えられる。ＦＦ６２０〜６２７の出力信号がパラレルデータＰＤとなる。
【０１１２】
クロック信号φ１〜φ８は、図５、図７および図８の基本クロック信号ＣＫの８倍の周期を有する。なお、図７および図８のパラレルクロック信号ＰＣＫは、クロック信号φ１〜φ８と同じ周期を有する。
【０１１３】
図１０に示されるように、クロック信号φ１〜φ８の位相は、基本クロック信号ＣＫの１周期分ずつ順次ずれている。それにより、クロック信号φ１〜φ８のパルスに応答してＦＦ６００〜６０７からサンプルデータＳＭの値が順次出力される。また、クロック信号φ８のパルスに応答してＦＦ６００〜６０３の出力信号がＦＦ６１０〜６１３から同時に出力される。
【０１１４】
さらに、クロック信号φ５の立ち上がりエッジに応答して、ＦＦ６１０〜６１３の出力信号がＦＦ６２０〜６２３から同時に出力され、ＦＦ６０４〜６０７の出力信号がＦＦ６２４〜６２７から同時に出力される。
【０１１５】
このようにして、サンプルデータＳＭが８ビットのパラレルデータＰＤに変換される。
【０１１６】
（７）連続１検出回路１５１の具体的な構成および動作
図１１は連続１検出回路１５１の具体的な構成を示すブロック図である。
【０１１７】
図１１の連続１検出回路１５１は、シフトレジスタ５１０およびＡＮＤ回路５２０を含む。シフトレジスタ５１０は、８個のフリップフロップ（以下、ＦＦと称する）５１１〜５１８により構成される。
【０１１８】
ＦＦ５１１の入力端子には、サンプルデータＳＭが与えられる。また、ＦＦ５１２〜５１８の入力端子には、ＦＦ５１１〜５１７の出力信号がそれぞれ与えられる。さらに、ＦＦ５１１〜５１８のクロック端子には、基本クロック信号ＣＫが与えられる。
【０１１９】
ＡＮＤ回路５２０の８つの入力端子には、ＦＦ５１１〜５１８の出力信号がそれぞれ与えられる。ＡＮＤ回路５２０の出力信号が連続１出力信号ＣＮとなる。
【０１２０】
基本クロック信号ＣＫに応答して、シフトレジスタ５１０のＦＦ５１１〜５１８にサンプルデータＳＭの値が順次入力されるとともにシフトされて出力される。ＦＦ５１１〜５１８の出力信号が全て論理値“１”となった場合に、ＡＮＤ回路５２０の出力信号が論理値“１”となる。ＦＦ５１１〜５１８の出力信号の少なくとも１つが論理値“０”になった場合には、ＡＮＤ回路５２０の出力信号は論理値“０”となる。
【０１２１】
このようにして、サンプルデータＳＭにおける論理値が８個連続して“１”になった場合にのみ連続１出力信号ＣＮが論理値“１”となる。
【０１２２】
（８）レーダ画像生成部１２０の表示
図１２は図１のレーダ画像生成部１２０によるレーダ画像の表示例を示す模式図である。
【０１２３】
図１のレーダ画像生成部１２０は、距離生成部１００により生成された距離信号ＤＳおよび角度生成部１１０により生成された角度信号ＡＳに基づいて、検出対象物１０までの距離Ｄおよび角度θをディスプレイ３５０の画面上にレーダ画像として表示する。
【０１２４】
図１２の表示例では、検出対象物が右前方の角度θの方向で距離Ｄの位置に存在することが画像で表示されている。実際には、角度θおよび距離Ｄは数値で表示される。
【０１２５】
（９）レーザレーダ装置１の効果
本実施の形態に係るレーザレーダ装置では、発射光の受光時におけるパラレルデータＰＤ、反射光の受光時におけるパラレルデータＰＤおよび発射光の受光時と反射光の受光時との間での０ブロックの数を記憶部１６０に記憶することにより、発射光の受光時から反射光の受光時までのパラレルデータＰＤを記憶部１６０に記憶する場合に比べて、記憶部１６０におけるデータ量を大幅に削減することができる。
【０１２６】
このようなデータ量の削減効果は発射光の受光時と反射光の受光時との時間間隔が大きいほど顕著となるので、遠方に存在する検出対象物１０までの距離を少ないデータ量で測定することが可能となる。
【０１２７】
また、記憶部１６０には、基本クロック信号ＣＫのｎ倍の周期でパラレルデータＰＤが取り込まれるので、記憶部１６０および処理部１８０の動作周波数を高くすることなく、基本クロック信号ＣＫの周波数を高くすることができる。それにより、測定分解能を向上させることができる。
【０１２８】
したがって、記憶部１６０および処理部１８０の動作周波数を増加させることなく、かつ記憶部１６０の記憶容量を増加させることなく、検出対象物１０までの距離を高精度で測定することが可能となる。
【０１２９】
また、サンプルデータＳＭにおいて論理値“１”がｎ個連続した場合に、発射光または反射光が受光されたと判定される。それにより、ノイズを発射光または反射光と誤判定することを防止することができる。
【０１３０】
（１０）他の実施の形態
上記実施の形態では、イネーブル信号ＥＮによりパラレルカウンタ１５３の動作が制御されているが、１回の測定中にパラレルカウンタ１５３が動作を継続してもよい。この場合、連続１出力信号ＣＮが論理値“０”に立ち下がる時点ｔ２および論理値“１”に立ち上がる時点ｔ４でカウンタ出力信号ＣＵの値を保持するレジスタおよびそのレジスタの保持タイミングを制御するタイミング制御回路が設けられる。そのレジスタに保持された２つの値が記憶部１６０に記憶される。処理部１８０は、記憶部１６０に記憶された２つの値の差を算出することにより０ブロックの数を算出することができる。
【０１３１】
また、上記実施の形態では、連続する論理値“０”の数に基づいて検出対象物１０までの距離が算出されているが、これに限定されない。
【０１３２】
例えば、１回の測定中にパラレルカウンタ１５３の動作が継続され、連続１出力信号ＣＮが１回目に論理値“１”に立ち上がる時点ｔ１、連続１出力信号ＣＮが１回目に論理値“０”に立ち下がる時点ｔ２、連続１出力信号ＣＮが２回目に論理値“１”に立ち上がる時点ｔ４および連続１出力信号ＣＮが２回目に論理値“０”に立ち下がる時点ｔ５でのパラレルデータＰＤおよび時点ｔ４でのカウンタ出力信号ＣＵの値を記憶部１６０に記憶する。
【０１３３】
それにより、処理部１８０は、受光信号ＲＥにおける発射光によるパルスおよび反射光によるパルスの前エッジおよび後エッジの位置を算出することができ、それらの前エッジおよび後エッジの位置から各パルスの中心の位置を算出することができる。
【０１３４】
この場合、処理部１８０は、発射光によるパルスの中心位置と反射光によるパルスの中心位置との時間間隔から検出対象物１０までの距離を高い精度で測定することができる。
【０１３５】
特に、検出対象物１０の反射率が小さい場合には、受光信号ＲＥにおける反射光によるパルスの振幅が発射光によるパルスの振幅に比べて小さくなる。それにより、反射光によるパルスの前エッジが後退する。この場合でも、各パルスの中心位置を算出することにより検出対象物１０までの距離を正確に測定することができる。
【０１３６】
さらに、上記実施の形態では、受光装置８０において、発射光ＥＬおよび反射光ＲＬが同じＡＰＬ８１で受光されているが、発射光ＥＬおよび反射光ＲＬが別個の受光素子で受光されてもよい。
【０１３７】
（１１）レーザレーダ装置を備えた輸送機器
次に、上記実施の形態に係るレーザレーダ装置１を備えた輸送機器の例として自動二輪車について説明する。
【０１３８】
図１３はレーザレーダ装置１を備えた自動二輪車を示す模式図である。
【０１３９】
図１３の自動二輪車３００においては、車体３１０の前部下方に前輪３２０が設けられ、後部下方に後輪３３０が設けられている。車体３１０の中央部には、ＥＣＵ（電子制御装置）３４０が設けられている。車体３１０の前端部および後端部に上記実施の形態に係るレーザレーダ装置１がそれぞれ取り付けられている。
【０１４０】
また、車体３１０においてハンドル３６０の後方下部にディスプレイ３５０が設けられている。
【０１４１】
前端部のレーザレーダ装置１は、主として自動二輪車３００の前方および側方の物体の距離および角度を測定する。後端部のレーザレーダ装置１は、主として自動二輪車３００の後方および側方の物体の距離および物体の角度を測定する。前端部および後端部のレーザレーダ装置１により測定された距離および角度はＥＣＵ３４０に与えられる。
【０１４２】
ＥＣＵ３４０は、前端部および後端部のレーザレーダ装置１により測定された距離および角度をディスプレイ３５０にレーダ画像として表示させる。それにより、乗員は、周囲の物体までの距離および物体の方位を視覚的に認識することができる。
【０１４３】
上記のレーザレーダ装置１は、自動二輪車に限らず、４輪の自動車、３輪の自動車、電動自転車、滑走艇、水上バイク、電動車椅子、航空機等の種々の輸送機器に用いることができる。
【０１４４】
（１２）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１４５】
上記実施の形態では、送光装置７０が送光部の例であり、受光装置８０が受光部の例であり、クロックドコンパレータ１１０が２値化部の例であり、シリアルパラレル変換器１４０が変換部の例であり、カウンタ回路１５０が計数部の例であり、処理部１８０が算出部の例である。
【０１４６】
また、連続１検出回路１５１が判定部の例であり、パラレルカウンタ１５３がカウンタの例である。
【０１４７】
さらに、サンプルデータＳＭが２値化信号の例であり、論理値“１”が第１の論理値の例であり、論理値“０”が第２の論理値の例であり、パラレルクロック信号ＰＣＫが変換部の変換周期に等しい周期を有するクロック信号の例である。
【０１４８】
また、車体３０１が本体部の例であり、後輪３３０が駆動部の例であり、ディスプレイ３５０が表示部の例である。
【０１４９】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、レーザ光を用いて対象物までの距離を測定するために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るレーザレーダ装置の信号処理系の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１のレーザレーダ装置の光学系の構成を示す模式図、（ｂ）はレーザレーダ装置の反射鏡の構成を示す斜視図である。
【図３】図１のレーザレーダ装置の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】図１の距離生成部の概略の構成を示すブロック図である。
【図５】図４の距離生成部の概略の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】図１の距離生成部の具体的な構成を示すブロック図である。
【図７】図６の距離生成部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】図６の距離生成部の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】シリアルパラレル変換器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のシリアルパラレル変換器の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】連続１検出回路の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１２】図１のレーダ画像生成部によるレーダ画像の表示例を示す模式図である。
【図１３】レーザレーダ装置を備えた自動二輪車を示す模式図である。
【図１４】従来のレーザレーダ装置の主要部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１５】図１４のレーザレーダ装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１５２】
１  レーザレーダ装置
１０  検出対象物
６０  開始信号生成部
７０  送光装置
８０  受光装置
１００  距離生成部
１１０  角度生成部
１２０  レーダ画像生成部
１１０  クロックドコンパレータ
１２０  しきい値出力部
１３０  発振器
１４０  シリアルパラレル変換器
１５０  カウンタ回路
１６０  記憶部
１８０  処理部
１５１  連続１検出回路
１５２  イネーブル発生回路
１５３  パラレルカウンタ
３００  自動二輪車
３１０  車体
３２０  前輪
３３０  後輪
３５０  ディスプレイ
ＥＰ  エンコーダパルス
ＯＰ  原点パルス
ＳＴ  開始信号
ＥＩ  発光間隔パルス
ＥＬ  発射光
ＲＬ  反射光
ＲＥ  受光信号
ＤＳ  距離信号
ＤＧ  距離生成信号
ＡＳ  角度信号
ＣＫ  基本クロック信号
ＳＭ  サンプルデータ
ＰＣＫ  パラレルクロック信号
ＣＵ  カウンタ出力信号
ＣＮ  連続１出力信号
ＥＮ  イネーブル信号
【図１】
2009156771.tif 000003
【図２】
2009156771.tif 000004
【図３】
2009156771.tif 000005
【図４】
2009156771.tif 000006
【図５】
2009156771.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009156771.tif 000009
【図８】
2009156771.tif 000010
【図９】
2009156771.tif 000011
【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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【図１５】
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