JP2004325202A

JP2004325202A - レーザレーダ装置

Info

Publication number: JP2004325202A
Application number: JP2003119239A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Matsuura; 義朗松浦
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】太陽光等の強い外乱光を受けた場合にも機能の喪失を招かないレーザレーダ装置を提供する。
【解決手段】レーザレーダ装置７は、レーザ光１０を走査して一次元監視エリアまたは二次元監視エリア８を形成し、該エリア内の目標物を前記レーザ光の反射光１１から検出する。このレーザレーダ装置７は、前記エリア内の外乱光となり得る光源の存在を検知する検知手段（１２）と、前記検知手段によって外乱光となり得る光源の存在が検知されたときに前記レーザ光の走査範囲を移動させる移動手段（５、９）とを備える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を用いて目標物を検知する特に車載用のレーザレーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、先行車追従や衝突防止などの走行安全システムを搭載した車両が実用化されている。そして、これらのシステムでは対象車両の位置情報や自車両からの距離情報または自車との車速差情報などが必要であるため、それらの情報を取得するための手段として、たとえば、レーザレーダ装置が搭載されている。
【０００３】
レーザレーダ装置は、無線レーダ装置の無線電波を“光”に置き換えたもである。すなわち、レーザレーダ装置は、所定の監視エリアをレーザ光（特定波長で位相の揃った光、コヒーレントな光ともいう）で走査し、その反射光線から目標物の情報（距離や方向など）を得るというものである。監視エリアは、水平方向のみの一次元エリアと、水平及び垂直方向の二次元エリアの二種類ある。一次元エリア対応のレーザレーダ装置の場合、照射レーザ光はファンビーム形状（水平方向に狭く垂直方向に広い断面パターン）またはそれに類似した形状を持ち、二次元エリア対応のレーザレーダ装置の場合、照射レーザ光はペンシルビーム（水平垂直共に狭い断面パターン）またはそれに類似した形状を持つ。
【０００４】
変調方式はパルスレーダ方式とドップラーレーダ方式の二つが代表である。前者の方式は、ある時間ごとにレーザ光を間欠照射し、反射光が返ってくるまでの時間から目標物までの距離を計算する。後者の方式は、レーザ光を連続照射し、反射波と照射光との位相差から目標物の移動速度を計算する。一般に目標物の位置情報を得る場合にはパルスレーダ方式、速度情報を得る場合にはドップラーレーダ方式が用いられる。
【０００５】
さて、このように、レーザ光を用いて目標物に関する様々な情報を取得するレーザレーダ装置は、太陽光線などの外乱光を受けた場合に機能喪失を引き起こすことがあった。レーザレーダ装置の受信機（受光部）は、光学レンズを透して受け取った光を光電変換素子で電気信号に置き換える仕組みになっており、この光電変換素子は、レーザ光と同じ波長域の光を区別できないし、また、太陽光のような大きなエネルギーの光を受けると出力が飽和してしまうからである。
【０００６】
そこで、外乱光対策を講じた従来技術として、たとえば、以下のようなものが知られている。
＜第１の従来例＞・・・・（たとえば、特許文献１参照。）
この例では、二次元エリア対応のレーザレーダ装置の受光部前方に、特定部分のみを低い光透過率とした透光性部材を配置している。特定部分とは二次元監視エリアの上部である。二次元監視エリアの上部から入射する強い光線（とりわけ太陽光線）を、透光性部材の低い透過率で減衰し、受光部の飽和を回避する。
【０００７】
＜第２の従来例＞・・・・（たとえば、特許文献２参照。）
この例では、外乱光のレベルと、光電変換素子の出力に含まれる直流レベルが相関するという点に着目し、光電変換素子の出力に含まれる直流レベルを測定してその直流レベルを基準に反射光の検出しきい値レベルを動的に設定している。たとえば、太陽光線を受けた場合、直流レベル（外乱光のレベル）はその太陽光線の強さに応じて変化するので、太陽光線の影響を受ける環境下であっても、しきい値レベルを適正化し、真の信号（目標物からの反射光）を抽出可能とする。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−１０４０６６号公報（〔００２２〕−〔００２４〕、第４図）
【特許文献２】
特開平５−１１９１４７号公報（〔０００９〕−〔００１５〕、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレーザレーダ装置にあっては、以下の問題点があった。第１の従来例では、太陽光線等の強い外乱光を抑制する部分（透光性部材の特定部分）の場所があらかじめ固定されているという不都合があり、当然ながら特定部を外れた方向から強い外乱光を受けた場合は全く為す術がない。なお、第１の従来例においては、透光性部材の特定部分を“液晶”で構成し、その液晶の透過率を制御する旨の記載があるが、これは、単に太陽光線等の強い光を受けた場合に低い透過率を、それ以外の場合に通常の透過率（大きな透過率）とする適応制御の例を示しているに過ぎず、やはり、特定部分（液晶）を外れた方向から強い外乱光を受けた場合は全く為す術がない点で変わりない。
【００１０】
第２の従来例では、光電変換素子の出力に含まれる直流レベルを測定してその直流レベルを基準に反射光の検出しきい値レベルを動的に設定しているが、光電変換素子の出力が飽和してしまった場合は、このような処理（しきい値レベルの動的設定）はもはや意味をなさない。たとえば、ある光量で光電変換素子の出力が飽和したとする。その飽和出力のレベルをＬａとすると、そのときの直流レベルもＬａとほぼ同じになる。そして、第２の従来例では、Ｌａを基準にしてしきい値レベルを設定するが、すでに光電変換素子が飽和しているのであるから、その出力には真の信号（目標物からの反射光）は含まれておらず（Ｌａでリミットされているため）、したがって、いくらしきい値を動かしても、もはや、真の信号抽出を行うことはできない。
【００１１】
そこで本発明は、太陽光等の強い外乱光を受けた場合にも機能の喪失を招かないレーザレーダ装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明によるレーザレーダ装置は、レーザ光を走査して一次元監視エリアまたは二次元監視エリアを形成し、該エリア内の目標物を前記レーザ光の反射光から検出するレーザレーダ装置において、前記エリア内の外乱光となり得る光源の存在を検知する検知手段と、前記検知手段によって外乱光となり得る光源の存在が検知されたときに前記レーザ光の走査範囲を移動させる移動手段とを備えたことを特徴とするものである。
ここで、「検知手段」は、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が飽和状態となったとき、または、飽和状態に近づいたときに、前記外乱光となり得る光源が存在しているとみなすように構成されていてもよい。
または、「検知手段」は、前記エリアの画像を撮像する撮像装置を含んで構成され、該画像中に高輝度領域または特定色温度領域が含まれているときに、前記外乱光となり得る光源が存在しているとみなすように構成されていてもよい。
また、「移動手段」は、前記エリアを初期位置からＹ軸方向またはＸ軸方向に所定ステップずつ移動させながら前記レーザ光の走査範囲を移動させるように構成されていてもよい。
この発明では、外乱光となり得る光源（たとえば、太陽）を検知すると、レーザ光の走査範囲が移動させられて、エリアの外に当該光源が追い出される。したがって、受光部の飽和を回避でき、外乱光の影響を排除して、機能（先行車検出等）の喪失を招かないレーザレーダ装置を提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１４】
図１は、本実施の形態のレーザレーダ装置の概念図である。この図において、車両１の前方部分（前方監視の場合、後方監視の場合は当然ながら後方部分）には発光部２、受光部３、これらの発光部２と受光部３を一体化して保持する光ユニット４、光ユニット４を水平・垂直方向に走査する走査駆動部５及び制御ユニット６を含むレーザレーダ装置７が搭載されている。なお、図示を略すが、発光部２及び受光部３は、その前面に光学レンズや波長フィルター等の光学系を備える。
【００１５】
ここに、走査駆動部５は、たとえば、光ユニット４の横方向端面のほぼ中央部に固設された縦軸５ａと、この縦軸５ａを制御ユニット６からの制御信号に従って揺動させる縦軸アクチュエータ５ｂと、光ユニット４の縦方向端面のほぼ中央部に固設された横軸５ｃと、この横軸５ｃを制御ユニット６からの制御信号に従って揺動させる横軸アクチュエータ５ｄとを有する。縦軸アクチュエータ５ｂによって光ユニット４の水平走査を行い、横軸アクチュエータ５ｄによって光ユニット４の垂直走査を行い、これにより、車両１の前方に所定範囲の二次元監視エリア８を形成する。二次元監視エリア８の幅Ｗは、縦軸５ａの揺動量で決まり、二次元監視エリア８の高さＨは、横軸５ｃの揺動量で決まる。
【００１６】
なお、二次元監視エリア８の原点位置は４つのコーナのいずれかの座標で与えられる。一般に画像処理の分野では矩形図形の左上隅座標を原点位置とする習わしとなっているため、本実施の形態でもそれに従うものとする。すなわち、二次元監視エリア８の原点位置Ｐは車両１から見たときの左上隅座標である。
【００１７】
図２は、レーザレーダ装置７の概念的なブロック図である。この図において、発光部２は制御部９からの制御信号に従って所定波長域のレーザ光１０を発射する、たとえば、レーザダイオード等の発光素子で構成される。レーザ光１０は不図示の光学レンズによって細く絞り込まれ、いわゆるペンシルビームパターンとされる。先にも述べたように、レーザ光１０は、パルスレーダ方式の場合は間欠発射、ドップラーレーダ方式の場合は連続発射であるが、以下の説明では便宜上パルスレーダ方式のもの（間欠発射）とする。レーザ光１０の発射方向は、発光部２の保持体（光ユニット４）に対して固定されており、光ユニット４を水平・垂直方向に駆動することによって、それらの方向に走査され、図１の二次元監視エリア８を形成する。
【００１８】
受光部３は、レーザ光１０の反射光１１（外乱光を含む）を受光して、反射光１１のエネルギーに応じた大きさの電気信号を出力する、たとえば、ＰＩＮ（ｐ−ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ−ｎ）フォトダイオード等の光電変換素子で構成される。
【００１９】
制御部９は、発光部２の発光タイミングを制御するための信号を出力すると共に、走査駆動部５の走査動作を制御するための信号を出力し、且つ、受光部３の出力信号から目標物までの距離と方位（パルスレーダ方式の場合、ドップラーレーダ方式の場合は目標物の速度と方位）を測定し、その測定結果を示す目標物情報を、たとえば、先行車追従システムや衝突防止システムなどに出力する。
【００２０】
ここで、受光部３の光電変換素子は、理想的にはあらゆる大きさの光を正確に電気信号に変換することが求められるが、実際には、ある範囲（ダイナミックレンジという）の強さの光しか電気信号に変換することができない。たとえば、星光などの弱すぎる光は感度不足で検出できない。また、太陽光のような極端に強い光は感度オーバ（出力飽和）で検出できない。
【００２１】
外乱光を考慮した場合、上記の出力飽和は問題である。太陽光のような強い光を受けた場合、真の信号（目標物からの反射光１１）が強い光に埋もれてしまい、分離抽出できなくなるからである。この状況は、人間の目が太陽を背にした目標物を認識できないことに似ている。
【００２２】
本実施の形態では、かかる不都合に対処するため、以下の特徴的な構成を採用した。
特徴的構成の第１は、反射光１１に外乱光（特に太陽光のような強い光）が含まれているか否かを判定する外乱光検出部１２を備えた点にある。この外乱光検出部１２は、たとえば、受光部３の出力信号が飽和しているとき、または飽和レベルに近づいたときに、反射光１１に外乱光（特に太陽光のような強い光）が含まれていると“みなす”ものとしてもよい。つまり、受光部３の出力信号の飽和レベルは、その受光部３に用いられる光電変換素子の種類（型番や形式等）から一義的に決まるため、当該飽和レベルに相当する基準値と、受光部３の出力信号とを比較し、出力信号が基準値と一致したときまたは超えたときに、反射光１１に外乱光（特に太陽光のような強い光）が含まれていると判定するようにしてもよい。あるいは、「飽和レベルに近づいたとき」を判定するには、上記の基準値よりも小さい基準値を用いればよい。
【００２３】
特徴的構成の第２は、制御部９において、外乱光検出部１２の検出結果をモニタし、反射光１１に外乱光（特に太陽光のような強い光）が含まれていると判定された場合に、走査駆動部５の走査モードを所定のモード（以下、「外乱光回避モード」という）に切り換えるように制御する点にある。外乱光回避モードとは、要するに、図１の二次元監視エリア８を所定量ずつずらしながら、太陽光等の外乱光を二次元監視エリア８の外に追い出す操作を行うモードのことをいう。
【００２４】
外乱光回避モードについて詳説する。
図３は、二次元監視エリア８の模式図である。（ａ）は目標物（この図では先行車１３；以下同様とする。）や道路１４その他の背景物のみの例であり、外乱光は含まれていない。これに対して、（ｂ）は先行車１３や道路１４その他の背景物に加えて太陽１５が含まれており、太陽５からの強い光が外乱光となって受光部３で受光されている。（ｂ）のような例は、太陽１５の高度が低くなる日の出や日没の時間帯にしばしば遭遇する。あるいは、坂道を上っているときなどにも遭遇する。または、地球上の高緯度地域でしばしば遭遇する。
【００２５】
図４は、レーザレーダ装置７の受光特性図である。縦軸は反射光１１の受光量を表し、上に行くに従って受光量が大きくなる。また、横軸は垂直方向の走査角度を表し、横軸上の角度０は仰角（または俯角）０度である。この０度を中心に横軸の右側で＋角度（仰角）、左側で−角度（俯角）を表している。
【００２６】
さて、本実施の形態のレーザ光１０はペンシルビームであるので、反射光１１の半値幅（光量が１／２となる幅）は、ピークを中心に左右に相似形のパターン分布を持つ特性線１６を描く。
【００２７】
この図において、受光部３の飽和レベルをＬａとすると、Ｌａを超える強さの光は飽和領域（ハッチング部分）に含まれるため、受光部３で検出されない。今、ある垂直走査方向（便宜的に垂直走査角度＋Ｆ度）から太陽光等の強い光（以下、単に「外乱光」という）１７が入射していると仮定する。
【００２８】
図示のとおり、＋Ｆ度と特性線１６の交点１８はハッチング領域に入っているため、この場合、受光部３は飽和する。しかし、特性線１６を横軸に沿って適量左側（俯角側）にずらした場合、そのずらし後の特性線１９と＋Ｆ度との交点２０は飽和レベルＬａ以下となるため、この場合、受光部３は飽和しない。
【００２９】
本実施の形態における「外乱光回避モード」は、かかる特性線１６の“ずらし操作”を自動的に行うものである。
図５は、レーザレーダ装置７の制御部９の動作フローチャートを示す図であり、特に、外乱光回避モードの具体例について説明する図である。
この図において、まず、二次元監視エリア８の走査原点Ｐの初期値（ｘ＝０，ｙ＝０）をセットする（ステップＳ１０）。次に、走査駆動部５を制御して光ユニット４を水平・垂直走査する（ステップＳ１１）。この水平・垂直走査は、走査原点Ｐの座標値（この段階では、ｘ＝０，ｙ＝０）を基準にして、たとえば、一筆書きの要領で行われ、これにより、図１の二次元監視エリア８が形成される。次に、受光部３の出力信号をモニタし、出力信号と所定の飽和レベル基準値（受光部３の光電変換素子の飽和レベルに相当する基準値）とを比較して、出力信号が飽和レベル基準値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、出力信号が飽和レベル基準値を超えていなければ、太陽光のような強い外乱光を受けていないと判断して、通常の目標物検出処理を実行する（ステップＳ１３）。
【００３０】
ここで、目標物検出処理とは、受光部３の出力信号に基づいて行われる、先行車１３等の目標物検出処理、並びに、目標物までの距離及び目標物の方位などの測定処理のことをいう。受光部３の出力信号に含まれるパルス性変動成分は、目標物からの反射によるものであるため、このパルス性変動成分の有無を調べることによって先行車１３等の目標物を検出できる。また、レーザ光１０の照射時刻をＴａとし、パルス性変動成分の検出時刻をＴｂとするとき、ＴａとＴｂの差から目標物までの距離を計算できる。さらに、パルス性変動成分を検出したときのレーザ光１０の走査角度から目標物の方位を知ることができる。
【００３１】
さて、ステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合、つまり、受光部３の出力信号が飽和レベル基準値を超えている場合、受光部３は太陽光のような強い外乱光を受けている。このような場合、かかる外乱光の影響から逃れるための特殊モード（外乱光回避モード）を実行する（ステップＳ１４〜ステップＳ２３）。
【００３２】
このモードでは、はじめに、所定のフラグ（ＹｍａｘＦＬＧ）を検査する（ステップＳ１４）。フラグの用途は後述するが、この段階ではフラグはリセット状態（ＹｍａｘＦＬＧ＝０）にある。したがって、ステップＳ１４の判定結果が“ＮＯ”となり、次に、二次元監視エリア８の走査原点ＰのＹ座標値を所定量αだけ大きくして更新する（ステップＳ１５）。次いで、更新後のＹ座標値がＹ座標最大値（Ｙｍａｘ）を超えているか否かを判定し（ステップＳ１６）、超えていなければステップＳ１１の「二次元走査」処理以降を繰り返す一方、超えていれば、次に、Ｙ座標値を初期値（ｙ＝０）に戻し（ステップＳ１７）、ＹｍａｘＦＬＧをセットした後（ステップＳ１８）、Ｘ座標の更新処理を実行する。
【００３３】
すなわち、二次元監視エリア８の走査原点ＰのＸ座標値を所定量βだけ大きくして更新し（ステップＳ１９）。次いで、更新後のＸ座標値がＸ座標最大値（Ｘｍａｘ）を超えているか否かを判定し（ステップＳ２０）、超えていなければステップＳ１１の「二次元走査」処理以降を繰り返す一方、超えていれば、次に、Ｘ座標値を初期値（ｘ＝０）に戻し（ステップＳ２１）、ＹｍａｘＦＬＧをリセットし（ステップＳ２２）、外乱光警告（外乱光の影響でレーザレーダ装置７の動作が不安点になっている旨の警告；この“警告”には運転者等に対する告知の意味と、先行車追従システム等の他システムへの警告信号の出力の意味が含まれる。）を行った後（ステップＳ２３）、ステップＳ１１の「二次元走査」処理以降を繰り返す。なお、外乱光警告を行った際に、以前の目標物情報（外乱光を受ける前の目標物情報）を代替利用するための処理（ステップＳ２４）を実行するようにしてもよい。
【００３４】
図６は、外乱光回避モードの実行イメージ図である。（ａ）において、波線で示す二次元監視エリア８ａは外乱光回避モードを実行する“前”のもの、実線で示す二次元監視エリア８ｂは外乱光回避モードを実行した“後”のものである。二次元監視エリア８ａの上部付近には太陽１５が位置し、その下に先行車１３や道路１４が位置している。このような二次元監視エリア８ａの走査を上記のステップＳ１１で行ったとき、次のステップＳ１２で太陽１５の強い光（外乱光）が検出され、これにより、原点位置Ｐの更新処理が行われるが、上記の二次元監視エリア８ａの例では、外乱光（太陽１５）の位置が二次元監視エリア８ａの上辺（つまり、ｙ＝０）付近にあるため、原点位置ＰのＹ座標値のみを更新すればよい。実線で示す二次元監視エリア８ｂは、たとえば、ｎ回のＹ座標値更新（ステップＳ１５をｎ回実行）を行ったときのものである。太陽１５は、この二次元監視エリア８ｂの外に追い出されているため、もはや、受光部３は外乱光（太陽１５）の影響を受けない（飽和しない）。
【００３５】
また、（ｂ）は、太陽１５の位置が、たとえば、二次元監視エリア８ｂの左辺（ｘ＝０）付近にあるときの例である。この場合、原点位置ＰのＹ座標値を最大値（Ｙｍａｘ）まで更新しても、つまり、ステップＳ１６の判定結果が“ＹＥＳ”になっても、エリア外に太陽１５を追い出せないことがある。このような場合は、Ｙ座標値を初期値（ｙ＝０）に戻し、原点位置ＰのＸ座標値のみを更新すればよい。（ｂ）の実線で示す二次元監視エリア８ｂは、たとえば、ｍ回のＸ座標値更新（ステップＳ１９をｍ回実行）を行ったときのものである。太陽１５は、この二次元監視エリア８ｂの外に追い出されているため、もはや、受光部３は外乱光（太陽１５）の影響を受けない（飽和しない）。
【００３６】
ここで、Ｙ座標の更新ステップ値（α）やＸ座標の更新ステップ値（β）は、レーザ光１０の走査ステップ角度に対応する値であってもよく、または、数走査ステップ角度に対応する値であってもよい。前者の場合、二次元監視エリア８を微妙にずらすため、きめ細かな制御を行うことができる一方、外乱光の影響を排除するまでに相応の時間を要するという欠点がある。後者はその逆であり、外乱光の影響を速やかに排除できるが、大雑把な制御になる。処理精度優先の場合は前者、処理速度優先の場合は後者を採用すればよい。
【００３７】
また、座標更新の最大値（Ｙｍａｘ、Ｘｍａｘ）は、二次元監視エリア８の“最大ずらし量”から決定すればよい。この最大ずらし量は、原点位置Ｐを初期値（ｘ＝０，ｙ＝０）にしたときの二次元監視エリア８の位置を基本にして、それからどの程度ずらした場合に、レーザレーダ装置７の本来機能（先行車検知等）を阻害することなく、太陽１５等の強い外乱光を排除できるかで決めることができる。これは、机上の計算で行ってもよいし、実験で行ってもよい。
【００３８】
以上のとおりであるから、本実施の形態によれば、次の特有の効果が得られる。すなわち、初期原点位置Ｐの二次元監視エリア８を用いて目標物検出等を行っている最中に、太陽のような強い外乱光を受けると、受光部３が飽和して不都合を来すが、二次元監視エリア８の原点位置Ｐをずらすことによって、外乱光をエリア外に追い出すことができ、受光部３の飽和を回避することができる。したがって、外乱光の影響を排除して、本来の機能（先行車検出等）を支障なく発揮できるレーザレーダ装置７を提供できる。
【００３９】
なお、図５の動作フローチャートにおいては、外乱光回避のために二次元監視エリア８をずらした後の復帰処理については言及していないが、この復帰処理の方法としては、たとえば、ステップＳ１２の判定結果が“ＮＯ”のとき、Ｙ座標値とＸ座標値を調べて初期値（ｘ＝０，ｙ＝０）でなければ、初期値に戻した後、再びステップＳ１１とステップＳ１２を実行するようにしてもよい。初期値に戻してもステップＳ１２の判定結果が“ＮＯ”のまま変わらなければ太陽等の外乱光は視界から外れているから、初期原点位置Ｐの二次元監視エリア８を用いても全く支障がない。
【００４０】
また、上記の実施の形態では、外乱光の検出手段として、受光部３の飽和状態を検出するための「外乱光検出部１２」を備えているが、この態様に限定されない。
図７は、他の態様を示すブロック図であり、上記の実施の形態との相違は、外乱光検出部１２を備えない点、及び、その代わりのものとして、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｉｏｄｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラ等の撮像装置２１を備えた点にある。撮像装置２１の撮影範囲（画角）２１ａは、レーザレーダ装置７の監視エリア（図１の二次元監視エリア８参照）を全てカバーする広さを持っており、撮像装置２１は、同エリア内の画像をカラーもしくはモノクロで周期的（たとえば、３０コマ／秒）に撮像し、その撮影範囲内に所定輝度（または明度）以上の高輝度領域が含まれているとき、当該領域を外乱光領域とみなして、その外乱光領域の位置情報等を制御部９に出力する。
【００４１】
なお、撮像装置２１は、被写体の輝度または明度を検出する限りにおいてはモノクロタイプであってもよいが、カラータイプを用いると、色情報から被写体ごとの「色温度」を検出することができ、たとえば、太陽光と人工光とを区別できるから好ましい。ちなみに、色温度（ケルビン温度、記号Ｋ）とは、光の色味を数値的に取り扱うための尺度の一つである。これは光源に含まれる青紫光と赤色光の相対的な強さを表したもので、おおざっぱにいえば、色温度数値が高いほど「青っぽい光」であり、また、低いほど「黄赤っぽい光」であることを表している。たとえば、太陽光は約６，５００Ｋ、白熱球は約２，８００Ｋである。ＲＧＢのカラーＣＣＤで太陽光を撮影した場合、ＲＧＢの出力割合はＲ＝１００％、Ｇ＝９０％、Ｂ＝７７％になる。
【００４２】
図８は、撮像装置２１の画像２２を示す図（ａ）及び二次元監視エリア８ａ、８ｂを示す図（ｂ）である。これらの図において、道路１４には先行車１３が走っており、その上には太陽１５が出ている。（ａ）において、太陽１５の周囲に描かれた波線は、画像２２に含まれる外乱光領域２３を示している。この外乱光領域２３の高さ方向（Ｙ軸方向）の寸法は、たとえば、画像２２の原点位置Ｐ′を基準にしてＡである。いま、画像２２の原点位置Ｐ′と二次元監視エリア８ａの原点位置Ｐが同じであるとすると、太陽１５（外乱光）をエリア外に追い出すためには、二次元監視エリア８ａの原点位置ＰのＹ座標をＡだけずらせばよい。実線で示す二次元監視エリア８ｂは、原点位置ＰのＹ座標をＡだけずらしたときのものであり、図からも認められるように、太陽１５（外乱光）は二次元監視エリア８ｂの外に追い出されている。
【００４３】
したがって、このような撮像装置２１を用いても、前記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、初期原点位置Ｐの二次元監視エリア８ａを用いて目標物検出等を行っている最中に、太陽のような強い外乱光を受けると、受光部３が飽和して不都合を来すが、二次元監視エリア８ａの原点位置Ｐをずらすことによって、外乱光をエリア外に追い出すことができ、受光部３の飽和を回避することができる。したがって、外乱光の影響を排除して、本来の機能（先行車検出等）を支障なく発揮できるレーザレーダ装置７を提供できる。
【００４４】
【発明の効果】
この発明によれば、外乱光となり得る光源（たとえば、太陽）を検知すると、レーザ光の走査範囲が移動させられて、エリアの外に当該光源が追い出される。したがって、受光部の飽和を回避でき、外乱光の影響を排除して、機能（先行車検出等）の喪失を招かないレーザレーダ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態のレーザレーダ装置の概念図である。
【図２】レーザレーダ装置７の概念的なブロック図である。
【図３】二次元監視エリア８の模式図である。
【図４】レーザレーダ装置７の受光特性図である。
【図５】レーザレーダ装置７の制御部９の動作フローチャートを示す図である。
【図６】外乱光回避モードの実行イメージ図である。
【図７】他の態様を示すブロック図である。
【図８】撮像装置２１の画像２２を示す図及び二次元監視エリア８ａ、８ｂを示す図である。
【符号の説明】
５走査駆動部（移動手段）
７レーザレーダ装置
８二次元監視エリア
９制御部（移動手段）
１０レーザ光
１１反射光
１２外乱光検知部（検知手段）
１３先行車（目標物）
１５太陽（光源）
２１撮像装置

Claims

レーザ光を走査して一次元監視エリアまたは二次元監視エリアを形成し、該エリア内の目標物を前記レーザ光の反射光から検出するレーザレーダ装置において、
前記エリア内の外乱光となり得る光源の存在を検知する検知手段と、
前記検知手段によって外乱光となり得る光源の存在が検知されたときに前記レーザ光の走査範囲を移動させる移動手段と
を備えたことを特徴とするレーザレーダ装置。
前記検知手段は、前記反射光を電気信号に変換する光電変換素子が飽和状態となったとき、または、飽和状態に近づいたときに、前記外乱光となり得る光源が存在しているとみなすことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダ装置。
前記検知手段は、前記エリアの画像を撮像する撮像装置を含んで構成され、該画像中に高輝度領域または特定色温度領域が含まれているときに、前記外乱光となり得る光源が存在しているとみなすことを特徴とする請求項１記載のレーザレーダ装置。
前記移動手段は、前記エリアを初期位置からＹ軸方向またはＸ軸方向に所定ステップずつ移動させながら前記レーザ光の走査範囲を移動させることを特徴とする請求項１記載のレーザレーダ装置。