JP2012093312A - レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことを抑制できるレーダ装置を提供する。
【解決手段】照射方位が−１０〜１０degの場合（照射方位に物体が存在する場合に２つのＰＤがその物体からの反射光を受光する）、セル１のみをオンしたときの受光強度Ｅ１およびセル２のみをオンしたときの受光強度Ｅ２のうち、いずれか一方のみがゼロであれば、ゴーストであると判定して受光結果を削除する。照射方位が−１８〜−１０、１０〜１８degの場合（照射方位に物体が存在する場合に１つのＰＤがその物体からの反射光を受光する）、Ｅ１＝Ｅ２或いはＥ１＜Ｅ２であれば、ゴーストであると判定して受光結果を削除する。
【選択図】図７

Description

本発明は、レーダ装置に関し、特に、光軸が互いに異なる２つの受光レンズを備えているレーダ装置に関する。

レーダ装置として、レーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光を、受光レンズによって受光素子アレイに集光して検出するものが広く知られている。この種のレーダ装置として、光軸が互いに異なる２つの受光レンズを備えているレーダ装置が知られている（例えば，特許文献１）。

光軸が互いに異なる２つの受光レンズを備えると、各受光レンズは、各々異なる視野を持つことから、各受光レンズの視野角は小さくてもよくなり、視野角が小さくてもよいことから、収差を小さくできる。そして、収差を小さくできることと、レーザ光の照射方位に対応した受光素子を選択的に検出可能状態とすることとにより、Ｓ／Ｎ比が向上する。

また、特許文献１のレーダ装置では、２つの受光レンズは、各受光レンズに反射光が入射したときに受光素子アレイ上に形成されるビームスポットの範囲の一部が重複している。これにより、互いに異なる入射方位からの反射光を、同一の受光素子に集光することができるので、受光素子アレイを小さくすることができる。

特開２０１０−１３３８２８号公報

ところで、レーザ光には漏れ光が存在する。特許文献１のレーダ装置は、この漏れ光に起因してゴーストを検出してしまう恐れがあった。なお、ゴーストを検出するとは、実際には存在しない方位に物体が存在すると判定することである。

ゴーストを検出してしまう理由の１つは、漏れ光の照射方位に反射強度が強い物体が存在する場合、レーザ光の照射方位には物体が存在しないにもかかわらず、漏れ光の反射光が受光素子アレイに集光されるからである。

前述のように、特許文献１のレーダ装置では、Ｓ／Ｎ比を向上させるために、レーザ光の照射方位に対応した受光素子を選択的に検出可能状態としている。換言すれば、レーザ光の照射方位に対応した受光素子以外は検出可能状態としない。漏れ光は、レーザ光の照射方位とは異なる照射方位であるから、漏れ光の反射光が受光素子アレイに集光されたとしても、その集光位置は、検出可能状態となっていない受光素子上であるはずである。

しかしながら、特許文献１では、受光素子アレイを小さくするために、一方の受光レンズに反射光が入射したときに受光素子アレイ上に形成されるビームスポットの範囲と、他方の受光レンズに反射光が入射したときに受光素子アレイ上に形成されるビームスポットの範囲とが重複するようにしている。

そのため、レーザ光の照射方位によっては、レーザ光の反射光を受光するために検出可能状態としている受光素子が、同時に、漏れ光の反射光が集光する位置の受光素子となってしまう場合があり、その結果、漏れ光に起因してゴーストを検出してしまう恐れがあった。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことを抑制できるレーダ装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明では、２つの受光レンズを備えており、これら２つの受光レンズは光軸が互いに異なることから、受光素子によっては、ある方位から到来する反射光が一方の受光レンズによって集光される位置となると同時に、他の方位から到来する反射光が他方の受光レンズによって集光される位置となる。そのため、受光素子アレイ制御手段が、レーザ光の照射方位に対応した受光素子を選択的に検出可能状態としても、その検出可能状態とした受光素子が漏れ光の反射光を受光してしまう可能性がある。

しかし、照射方位に基づいて定まる２つの受光素子の受光信号を考えた場合、照射方位に存在する物体からの反射光を受光している場合の２つの受光信号と、漏れ光の反射光を受光している場合の２つ受光信号とを比較すると、必ず違いが存在する。そこで、本発明の物体判定手段は、照射方位に基づいて定まる２つの受光素子の受光信号に基づいて、照射方位に物体が存在するか判定する。よって、漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことを抑制できる。

照射方位に存在する物体からの反射光を受光している場合の２つの受光信号と、漏れ光の反射光を受光している場合の２つ受光信号との違いは、具体的には、照射方位に物体が存在する場合に２つの受光素子がその物体からの反射光を受光する場合と、照射方位に物体が存在する場合に１つの受光素子のみがその物体からの反射光を受光する場合とで異なる。前者、すなわち、照射方位に物体が存在する場合に２つの受光素子がその物体からの反射光を受光する場合、漏れ光の反射光は、２つの受光素子のうちのいずれか一方しか受光しない。

よって、照射方位に物体が存在する場合に複数の受光素子のうちの２つがその物体からの反射光を受光する照射方位においては、請求項２のように、照射方位に対応した２つの受光素子の受光信号強度が、ともに、物体が存在すると判定する強度以上であれば、照射方位に物体が存在すると判定し、それら２つの受光素子の受光信号強度のうちの少なくとも一方が、物体が存在すると判定する強度よりも低ければ、照射方位に物体が存在しないと判定する。これにより、漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことを抑制できる。

反対に、後者、すなわち、照射方位に物体が存在する場合に１つの受光素子のみがその物体からの反射光を受光する場合、照射方位に存在する物体からの反射光を受光する受光素子が漏れ光の反射光を受光することに加えて、他の照射方位においてその受光素子とともに物体からの反射光を受光する受光素子も、漏れ光の反射光を受光する。

よって、照射方位に物体が存在する場合に複数の受光素子のうちの１つがその物体からの反射光を受光する照射方位においては、請求項３のように、照射方位に対応した第１受光素子の受光信号強度と、他の照射方位においてその照射方位に存在する物体からの反射光を第１受光素子とともに受光する第２受光素子の受光信号強度とを比較して、第１受光素子の受光信号強度が、第２受光素子の受光信号強度と等しいか、またはそれよりも低ければ、照射方位に物体は存在しないと判定することにより、漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことを抑制できる。

ここで、請求項４のように、受光素子アレイは、複数の受光素子がそれぞれ検出する受光信号を同一の出力線により出力するようになっていることが好ましい。このようにすることで、装置構成を簡単にできるからである。ただし、このようにすると、複数の受光素子を同時に受光可能状態としてしまうと、各受光素子の受光信号を個別に検出することができない。そこで、請求項４のように、受光素子アレイ制御手段は、照射方位に基づいて定まる２つの受光素子を順番に切り替えて選択的に受光可能状態とする。これにより、受光素子アレイの出力線が一本であっても、各受光素子の受光信号を個別に検出することができる。

本発明の実施形態となるレーダ装置１の構成を示すブロック図である。 受光素子アレイの構成の詳細図である。 照射方位と、その照射方位において選択的にオンするスイッチＳとの対応関係の一部を示す図である。 出射方位と漏れ光の強度との関係を示す図である。 照射方位が０〜１０degの場合において演算部６０が行う処理を説明する図である。 照射方位が１０〜１８degの場合において演算部６０が行う処理を説明する図である。 演算部６０が実行する物体判定処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態となるレーダ装置１の構成を示すブロック図である。このレーダ装置１は、送信部１０（請求項の照射部に相当）、ＬＤ駆動部２０、受信部３０、増幅部４０、ＡＤ変換部５０、演算部６０を備えて構成されている。このレーダ装置１は、たとえば、車両に取り付けられて車両周囲の物体を検出するために用いられる。

送信部１０は、所定の照射方位範囲にレーザ光を順次照射するものであり、レーザダイオード（以下、ＬＤ）１２と、スキャナ１４とを備えている。ＬＤ１２はＬＤ駆動部２０に接続されており、このＬＤ駆動部２０からの駆動電流によりパルス状のレーザ光を発光する。

スキャナ１４は、ポリゴンミラー１６およびこのポリゴンミラー１６を回転させるモータ（図示せず）を備えている。ポリゴンミラー１６は鉛直の回転軸周りに回転可能に設けられている。ＬＤ１２が発光したレーザ光は、図示しない発光レンズを介してポリゴンミラー１６に照射され、ポリゴンミラー１６によって反射される。そのため、ポリゴンミラー１６の回転角によってレーザ光の照射範囲を制御することができる。なお、ポリゴンミラー１６は前述のようにモータによって回転させられるので、モータの回転角は照射光の照射方位と対応する。そのため、モータの回転角を検出するモータ回転位置センサ（図示せず）が設けられ、このセンサの検出信号が方位信号として演算部６０に入力される。

スキャナ１４はこのようにポリゴンミラー１６の回転角を制御しつつ、ＬＤ１２をパルス状に発光させることで、水平方向の所定方位範囲にレーザ光を所定のステップ角度で順次照射する。

送信部１０から照射されたレーザ光が物体によって反射されると、反射光がレーザ装置１へ入射する。受信部３０はこの反射光を受光する部分であり、受光レンズ３２と受光素子アレイ３４とを備えている。

受光レンズ３２は、受光素子アレイ３４よりも反射光の到来方向に設けられており、互いに光軸が異なる２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂを備えている。これら２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂによって反射光を受光素子アレイ３４に集光する。本実施形態におけるこれら２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは、互いに同一形状の平凸レンズであって、図示していないが平面視形状は円形である。また、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは各レンズの主平面上の一点で互いに接している。また、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸は互いに異なる位置となっている。それら光軸の位置は、詳しくは、受光素子アレイ３４の配列方向の中央を通り、その受光素子アレイ３４の配列方向に対して垂直な平面を平面について面対称となっている。さらに、２つの受光レンズ３２の光軸は、いずれも、受光素子アレイ３４の配列方向に対して垂直ではなく、受光素子アレイ３４の配列方向に対して傾いている。

受光素子アレイ３４は、照射光の走査方向（すなわち本実施形態では水平方向）に配列された複数の受光素子を備えており、図２に示すように、本実施形態では受光素子としてのフォトダイオード（以下、ＰＤ）が２１個配列されている。なお、この２１個のＰＤは、積層形成されたものであり、各ＰＤをセルと呼ぶこともある。また、各ＰＤ１〜ＰＤ２１には、抵抗ＲおよびスイッチＳ１〜Ｓ２１が接続されており、これら抵抗Ｒ、スイッチＳを介して、各ＰＤは同一の出力線３５に接続されている。また、スイッチＳ１〜Ｓ２１は演算部６０によってオンオフが制御される。スイッチＳ１〜Ｓ２１の制御は、個別に行うことができ、１つのみをオンすることも、また、２つのスイッチを同時にオンすることもできる。そして、スイッチＳ１〜Ｓ２１がオンされると、対応するＰＤが受光可能状態となる。

出力線３５は増幅部４０に接続されており、受光素子アレイ３４によって受光された反射光の強度を示す受光信号は、増幅部４０によって増幅され、さらに、ＡＤ変換部５０によってデジタル信号に変換されて演算部６０に入力される。

演算部６０には、前述のように、方位信号および受光信号が入力される。この演算部６０はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、上記方位信号にてレーザ光の照射方位を把握しつつ、ＬＤ１２の発光期間を指示するＬＤ駆動信号をＬＤ駆動部２０に出力する。

レーザ光の照射方位が定まれば反射光の入射方位およびその反射光が集光するＰＤは、受光レンズ３２の光学特性、受光素子アレイ３４に対する受光レンズ３２の位置から光学的に定まる。よって、演算部６０は、スイッチＳ１〜Ｓ２１のうち、レーザ光の照射方位に応じて定まる１つまたは２つのスイッチＳを選択的にオンにする。これによって、反射光の検出に用いるＰＤが選択されることになる。このように、レーザ光の照射方位に応じて定まるスイッチを選択的にオンすることにより、ノイズが低下することから、Ｓ／Ｎ比を高くすることができる。なお、このような作動を行うことから、演算部６０は、特許請求の範囲の受光素子アレイ制御手段として機能する。

図３は、照射方位と、その照射方位において選択的にオンするスイッチＳとの対応関係の一部を示す図である。なお、以降の説明では、照射方位範囲が−１８〜＋１８degになっているものとして説明する。また、図３の照射模式図において、符号７０はレーザ光を反射する物体を示している。

図３に示すように、本実施形態では、照射方位０degの場合にはスイッチＳ６とＳ１５の２つのスイッチＳをオンにし、照射方位が８degの場合にはスイッチＳ２とＳ１０の２つのスイッチＳをオンにする。これに対して、照射方位が１６degの場合にはスイッチＳ６の１つのみをオンにする。その他の照射方位については図示しないが、本実施形態のレーダ装置１は、照射方位に物体が存在する場合、照射方位が−１０deg〜１０deg（±１０deg含まない）の範囲では、その物体からの反射光が２つの受光レンズ３２によって集光される２つの位置は両方ともＰＤ上になるが、−１８deg〜−１０deg、１０deg〜１８deg（±１０deg含む）の範囲では、その物体からの反射光が２つの受光レンズ３２による集光される２つの位置のうち一方のみがＰＤ上になる。このように、照射方位に応じて集光位置が定まることから、演算部６０は照射方位に基づいて定まるＰＤを選択的にオンにする。なお、具体的に、どのＰＤをオンにするかは後述する。

照射方位に応じて選択されたＰＤからの受光信号は、演算部６０に入力される。演算部６０はその受光信号の強度に基づいてレーザ光の照射方位に物体が存在するか否かを判定する物体判定処理（特許請求の範囲の物体判定手段に相当）を行う。この物体判定処理の詳細は後述する。また、演算部６０は、レーザ光を照射してから、そのレーザ光の反射光を受光するまでの時間に基づいて物体までの距離も測定する。

前述のように、演算部６０は、受光信号の強度に基づいてレーザ光の照射方位に物体が存在するか否かを判定する。しかしながら、レーザ光は、主たる出射方向より強度は相当に弱いものの、漏れ光、すなわち、主たる出射方向からずれた方向に出射する光が存在する。なお、本明細書において、単にレーザ光という場合には、漏れ光は含まない主たる出射方向のレーザビームを指す。

図４は、出射方位と漏れ光の強度との関係を示す図である。この図に示すように、主たる出射方位（この図では０°〜数deg）以外にも、±数deg〜±３０degの範囲にも、光が出射されている。これが漏れ光であり、その強度は主たる出射方位に対して１０^−３〜１０^−６程度である。

ところで、レーダ装置１の感度は、出射方位に存在する反射強度の低い物体も検出できるような感度に設定されている。すなわち、出射したレーザ光よりも相当に低い強度の反射光であっても検出可能なように設定されている。そのため、漏れ光自体は主たる出射方位のレーザ光よりも強度が１０^−３〜１０^−６程度も低くても、漏れ光を反射する物体が、例えば、道路やその周辺に設置された反射板などの反射率の高い物体である場合には、漏れ光が反射された反射光であっても、その反射光が受光素子アレイ３４に受光された場合、受光信号の強度が、物体が存在すると判断する閾値を超えてしまうことがある。

ここで、仮に、漏れ光の反射光の強度が、物体が存在すると判断する強度を超えているとしても、漏れ光の反射光が集光するＰＤが検出可能状態でなければ、漏れ光の反射光によって、物体が存在すると判断してしまうことはない。しかも、演算部６０は、照射方位（すなわち、主たる出射方位）に応じて定まるＰＤを選択的にオンにしており、漏れ光の出射方位に応じて定まるＰＤをオンにしているわけではない。

しかしながら、本実施形態のレーダ装置１は、受光素子アレイ３４を構成する複数のＰＤのうちの一部は、異なる複数の照射方位においてオンされる。たとえば、図３の例では、ＰＤ６は、０degと１６degの２つの照射方位においてオンされる。そのため、照射方位が０degの場合に、１６degの方位に反射率の高い物体が存在すると、ＰＤ６に漏れ光の反射光が集光するので、０degには物体が存在しなくても、受光信号の強度が閾値を超える可能性がある。

よって、単純に、受光信号の強度が閾値を超えた場合に、照射方位に物体が存在すると判断してしまうと、実際には物体が存在しないのに、照射方位に物体が存在すると判断してしまう、すなわち、ゴーストを検出してしまう恐れがある。

そこで、演算部６０は、各照射方位に対して、その照射方位に基づいて定まる２つのＰＤが受光した受光強度を個別に判断することで、実際に存在する物体とゴーストとを区別するようにしている。

次に、演算部６０が行う測距処理と物体判定処理（検出した物体が実体かゴーストかを判定する処理）について説明する。物体判定処理は、照射方位に物体が存在する場合に、２つのＰＤが反射光を受光する場合と、１つのＰＤのみが反射光を受光する場合とで、処理内容が異なる。なお、前者は、照射方位が０〜１０degまたは−１０〜０degの場合であり、後者は、１０〜１８degまたは−１８〜−１０degの場合である。

まず、前者の場合における物体判定処理を説明する。図５は、照射方位が０〜１０degの場合において演算部６０が行う測距処理、物体判定処理を説明する図である。なお、照射方位が−１０〜０degの場合も、０〜１０degと全く処理である。

図５において、セル１は、照射方位に応じて定まる２つのＰＤのうちの一方を意味し、セル２は 照射方位に応じて定まる２つのＰＤのうちの他方を意味する。「オンするセル」の欄に示されるように、物体までの距離を測定する「測距」の場合にはセル１、セル２をともにオンする。この場合、「測距」の欄のケース１に示されるように、照射方位に物体が存在する場合には、セル１、セル２ともに物体からの反射光を受光する。しかしながら、照射方位に物体が存在しなくても、漏れ光が照射される範囲に物体が存在していれば、「測距」の欄のケース２に示されるように、一方のセル（図５ではセル１）が反射光を受光することがある。「測距」の欄のケース２の場合、実際には存在しない照射方位の物体（ゴースト）までの距離を測定してしまうことになる。

そこで、距離を測定した物体が実体であるのかゴーストであるのかを判定するために、物体判定処理を行う。物体判定処理では、「ゴースト検知受光１」と「ゴースト検知受光２」を順番に行う。なお、「ゴースト検知受光１」と「ゴースト検知受光２」の順番は、いずれが先でもよい。

前述のように、レーザ光の照射方位に物体が存在する場合には、セル１、２ともに反射光を受光する。これに対して、主たるレーザ光の照射方位には物体は存在しないが、漏れ光が照射される範囲に物体が存在する場合には、セル１は反射光を受光するが、セル２は反射光を受光しないか、反対に、セル２は反射光を受光するが、セル１は反射光を受光しない。なお、物体の位置によっては、セル１、２ともに反射光を受光しないこともある。この場合には、ゴーストを検知してしまうことはないので、図示は省略している。

このように、照射方位に物体が存在する場合には、セル１、２ともに反射光を受光するが、照射方位からずれた方位に物体が存在する場合には、セル１、２のうちの一方のみが反射光を受光するか、あるいは、セル１、２とも反射光を受光しない。

ここで、図２に示したように、受光素子アレイ３４の出力ラインは１本となっている。そのため、セル１、セル２を両方ともオンにした場合には、セル１、２のいずれか一方のみが受光しているのか、あるいは、セル１、２の両方とも受光しているのかを判断することができない。

そこで、物体判定処理では、セル１のみをオンする「ゴースト検知受光１」、およびセル２のみをオンする「ゴースト検知受光２」を順番に行うことにより、セル１およびセル２に受光があるか否かを個別に判断する。

「ゴースト検知受光１」、「ゴースト検知受光２」を行った結果、セル１およびセル２がともに反射光を受光していると判断できた場合には、「照射方位／物体方位」の欄に示すように、照射方位と物体方位は一致していると判断でき、「判定」の欄に示すように、測距した物体は実体であると判定できる。一方、セル１は反射光を受光しているが、セル２は反射光を受光していないと判断できた場合には、「照射方位／物体方位」の欄に示すように、照射方位と物体方位は不一致であり、「判定」の欄に示すように、測距した物体はゴーストであったと判定できる。なお、セル２は反射光を受光しているが、セル１は反射光を受光していないと判断できた場合にも、測距した物体はゴーストであったと判定できる。

次に、照射方位に物体が存在する場合に、１つのＰＤのみが反射光を受光する場合、すなわち、照射方位が１０〜１８degまたは−１８〜−１０degの場合における物体判定処理を説明する。図６は、照射方位が１０〜１８degの場合において演算部６０が行う測距処理、物体判定処理を説明する図である。なお、照射方位が−１８〜−１０degの場合も、１０〜１８degと全く処理である。

図６においては、セル１は、照射方位に応じて定まる１つのＰＤを意味し、、特許請求の範囲の第１受光素子に相当する。また、セル２は、他の照射方位において照射方位に存在する物体からの反射光をセル１とともに受光するセルであり、特許請求の範囲の第２受光素子に相当する。

照射方位が１０〜１８degの場合は、ケース１に示すように、照射方位に物体が存在する場合には、１つのセルのみが反射光を受光する。よって、「測距」においてはセル１のみをオンする。しかし、ケース３に示すように、照射方位に物体が存在しなくても、漏れ光が照射される範囲に物体８０が存在していれば、ケース３に示されるように、セル１が反射光を受光することがある。ケース３の場合には、実際には存在しない照射方位の物体（ゴースト）までの距離を測定してしまうことになる。

そこで、距離を測定した物体が実体であるのかゴーストであるのかを判定するために、物体判定処理を行うのである。しかし、ケース２のように、セル１は、主たるレーザ光の照射方位に存在する物体からの反射光を受光するが、同時に、漏れ光の照射方位に存在する物体からの反射光も受光する場合を考慮する必要がある。そこで、照射方位が１０〜１８degの場合には、受光信号の強度の大きさの比較から実体かゴーストかの判定を行う。

図６の「測距」の欄のケース１に示した模式図から分かるように、レーザ光の照射方位に物体が存在する場合には、セル１は反射光を受光するが、セル２は反射光を受光しない。これに対して、主たるレーザ光の照射方位には物体は存在しないが、漏れ光が照射される範囲に物体８０が存在する場合には、その物体８０からの反射光をセル１が受光する可能性がある。しかし、この場合、「測距」の欄のケース３に示した模式図から分かるように、セル１のみではなく、セル２も反射光を受光する。なお、ケース３とは異なり、漏れ光が照射される範囲に物体が存在しても、その物体の位置によっては、セル１、２ともに反射光を受光しないこともある。この場合には、ゴーストを検知してしまうことはないので、図示は省略している。

さらに、「測距」の欄のケース２に示した模式図のように、レーザ光の照射方位に物体が存在するが、漏れ光が照射される範囲に存在する物体からも、反射光を受光する場合がある。この場合には、ケース３と同様に、セル１、２ともに反射光を受光することになり、セル１、２が反射光を受光しているか否かのみでは、ケース２とケース３とを区別することができない。

そこで、受光信号の強度（以下、受光強度）Ｅを比較する。ケース３の場合には、セル１もセル２も物体８０からの反射光を受光するのみであるので、セル１の受光強度（以下、第１受光強度）Ｅ１とセル２の受光強度（以下、第２受光強度）Ｅ２は等しくなる（Ｅ１＝Ｅ２）。一方、ケース２の場合には、セル２は物体８０からの反射光のみを受光するが、セル１は物体８０からの反射光に加えて、物体７０からの反射光も受光する。そのため、ケース２の場合、Ｅ１＞Ｅ２となる。

このように受光強度Ｅの違いから、ケース２とケース３とを区別することができる。そこで、受光強度がＥ１＝Ｅ２である場合には、「照射方位／物体方位」の欄に示すように、照射物体と物体方位は不一致であり、「判定」の欄に示すように、測距した物体はゴーストであったと判定する。一方、受光強度がＥ１＞Ｅ２である場合には、「照射方位／物体方位」の欄に示すように、照射物体と物体方位は一致しており、「判定」の欄に示すように、測距した物体は実体であったと判定する。なお、セル１、２とも受光信号強度が閾値を越えていることを条件として追加してもよい。

次に、演算部６０が実行する物体判定処理の処理順序を図７を用いて説明する。この図７に示す処理は、レーザ光の照射方位毎に、測距を行った後に実行する。まず、ステップＳ１では、照射方位を判断する。照射方位が、−１０deg〜１０deg（±１０degは含まない）の場合にはステップＳ２へ進み、−１８deg〜−１０degまたは１０deg〜１８deg（±１０degを含む）の場合にはステップＳ７へ進む。

ステップＳ２では、セル１、セル２をオンにして受光し、受光強度Ｅ１、Ｅ２を保存する。続くステップＳ３では、セル１だけをオンにして、第１受光強度Ｅ１を保存する。次のステップＳ４では、反対に、セル２だけをオンにして、第２受光強度Ｅ２を保存する。ステップＳ５では、ステップＳ３で保存した第１受光強度Ｅ１およびステップＳ４で保存した第２受光強度Ｅ２の値を判断する。そして、受光強度Ｅ１、Ｅ２のいずれか一方のみがゼロの場合にはステップＳ６へ進む。なお、ここでの受光強度ゼロとは、実質的なゼロ、すなわち、物体が存在すると判断する閾値よりも受光強度が低いことを意味する。

照射方位が−１０deg〜１０degの場合には、図５のケース１に示したように、照射方位に物体が存在していれば、セル１、セル２ともに反射光を受光するはずである。そこで、受光強度Ｅ１、Ｅ２のいずれかがゼロの場合には、測距した物体はゴーストであると判断して、ステップＳ６では、受光結果（すなわち、ステップＳ１、Ｓ２で保存した受光強度Ｅ）を削除する処理を行う。一方、ステップＳ５において判断した受光強度Ｅ１、Ｅ２が、「いずれか一方のみがゼロ」以外の場合、すなわち、両方とも受光強度がゼロでないか、または両方とも受光強度がゼロの場合には、ステップＳ６を実行することなく、図７の処理を終了する。この場合、図示しないステップにおいて、両方とも受光強度がゼロの場合には照射方位に物体は存在しないと判定し、両方とも受光強度が０ではない場合には照射方位に物体が存在すると判定する。

次に、ステップＳ１で判断した照射方位が−１８deg〜１０degまたは１０deg〜１８degの場合に実行するステップＳ７以下を説明する。ステップＳ７では、セル１だけをオンにして、第１受光強度Ｅ１を保存する。続くステップＳ８では、セル２だけをオンにして、第２受光強度Ｅ２を保存する。そして、ステップＳ９では、ステップＳ７で保存した第１受光強度Ｅ１およびステップＳ８で保存した第２受光強度Ｅ２を比較する。そして、Ｅ１＝Ｅ２、または、Ｅ１＜Ｅ２である場合にはステップＳ１０へ進む。

照射方位が−１８deg〜−１０degまたは１０deg〜１８degの場合には、図６に示したように、照射方位に物体が存在していれば、受光強度Ｅは、Ｅ１＞Ｅ２のはずである（ケース１、２）。換言すれば、Ｅ１＝Ｅ２あるいはＥ１＜Ｅ２の場合には、ゴーストであると判断できる。そこで、Ｅ１＝Ｅ２あるいはＥ１＜Ｅ２の場合にはステップＳ１０へ進み、受光結果を削除する処理を行う。一方、Ｅ１＞Ｅ２の場合には、ステップＳ１０を実行することなく、図７の処理を終了する。この場合、照射方位に物体が存在すると判定することになる。

以上、説明した本実施形態によれば、照射方位に基づいて定まる２つのＰＤの受光信号に基づいて、照射方位に物体が存在するか判定する。より詳しくは、照射方位が−１０deg〜１０degでは、照射方位に対応した２つのＰＤの受光強度Ｅが、ともに、物体が存在すると判定する強度以上であれば、照射方位に物体が存在すると判定し、それら２つのＰＤの受光強度のうちの少なくとも一方が、物体が存在すると判定する強度よりも低ければ、照射方位に物体が存在しないと判定している。また、照射方位が−１８〜−１０degまたは１０〜１８degでは、照射方位に対応しているセル１の第１受光強度Ｅ１と、他の照射方位においてセル１とともに照射方位に存在する物体からの反射光を受光するセル２の第２受光強度Ｅ２とを比較して、第１受光強度Ｅ１が、第２受光強度Ｅ２と等しいかまたはそれよりも低ければ、照射方位に物体は存在しないと判定している。これにより、漏れ光に起因するゴーストを検出してしまうことが抑制できる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、前述の実施形態では、受光素子アレイ３４の出力線３５は、すべてのＰＤに共通の一本のみであったが、ＰＤ毎に出力線が設けられ、ＰＤ毎の受光強度が演算部６０に入力されるようになっていてもよい。このようにすれば、照射方位に基づいて定まる２つのＰＤを順番に切り替えてオンにすることなく、２つのＰＤの受光強度Ｅ１、Ｅ２を検出することができる。

また、前述の実施形態では、測距の後に、測距した物体が実体であるかゴーストであるかを判定していたが、物体が実体であるかゴーストであるかを先に判定し、実体であると判定した物体について、距離を測定してもよい。

また、前述の実施形態では、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸は、受光素子アレイ３４の配列方向に対して傾いていたが、それら２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂは、受光素子アレイ３４を構成する複数のＰＤのうちの少なくとも一部が、異なる２つの照射方位において反射光を受光可能なように集光スポットを形成しさえすれば、光軸の傾きや２つの受光レンズ３２の位置は種々変更可能である。たとえば、２つの受光レンズ３２Ａ、３２Ｂの光軸が、受光素子アレイ３４の配列方向に対して垂直であってもよい。また、特許文献１の図９のように、２つの受光レンズの形状が、平面視形状が半円形となっており、各受光レンズは弦部分において互いに接する構成であってもよいし、また、特許文献１の図１０のように、２つの受光レンズが、ともに、平面視形状が欠けた部分のない円形形状から他方の受光レンズに組み合わせられる部分のみが欠けた形状であってよい。

１：レーダ装置、 １０：送信部（照射部）、 １２：レーザダイオード、 １４：スキャナ、 １６：ポリゴンミラー、 ２０：ＬＤ駆動部、 ３０：受信部、 ３２：受光レンズ、 ３４：受光素子アレイ、 ３５：出力線、 ４０：増幅部、 ５０：ＡＤ変換部、 ６０：演算部（受光素子アレイ制御手段、物体判定手段）、 ７０：物体、 ８０：物体、 ＰＤ：フォトダイオード（受光素子）、 Ｅ：受光強度

Claims (4)

1. 所定の照射方位範囲にレーザ光を順次照射する照射部と、
   前記レーザ光が物体に反射した反射光を受光するために複数の受光素子が配列されている受光素子アレイと、
   前記反射光を前記受光素子アレイに集光させる受光レンズであって、光軸が互いに異なる２つの受光レンズと、
   前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子から選択的に受光素子を検出可能状態とする受光素子アレイ制御手段とを備え、
   前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子のうちの少なくとも一部は、異なる２つの照射方位において反射光を受光可能となっており、
   前記受光素子アレイの受光信号に基づいて物体検出を行うレーダ装置であって、
   前記受光素子アレイ制御手段は、前記受光素子アレイを構成する複数の受光素子のうち、前記照射部から照射されるレーザ光の照射方位に基づいて定まる２つの受光素子を選択的に検出可能状態とし、
   照射方位に基づいて定まる２つの受光素子の受光信号に基づいて、照射方位に物体が存在するか判定する物体判定手段を備えることを特徴とするレーダ装置。
2. 請求項１において、
   照射方位に物体が存在する場合に前記複数の受光素子のうちの２つがその物体からの反射光を受光する照射方位である場合には、前記受光素子アレイ制御手段は、照射方位に対応した２つの受光素子を選択的に受光可能状態とし、
   前記物体判定手段は、前記受光素子アレイ制御手段によって検出可能状態とされた２つの受光素子の受光信号強度が、ともに、物体が存在すると判定する強度以上であれば、照射方位に物体が存在すると判定し、それら２つの受光素子の受光信号強度のうちの少なくとも一方が、物体が存在すると判定する強度よりも低ければ、照射方位に物体は存在しないと判定する、ことを特徴とするレーダ装置。
3. 請求項１または２において、
   照射方位に物体が存在する場合に前記複数の受光素子のうちの１つがその物体からの反射光を受光する照射方位である場合には、前記受光素子アレイ制御手段は、照射方位に対応した第１受光素子、および、他の照射方位においてその照射方位に存在する物体からの反射光を第１受光素子とともに受光する第２受光素子を選択的に受光可能状態とし、
   前記物体判定手段は、前記第１受光素子の受光信号強度が、前記第２受光素子の受光信号強度と等しいか、またはそれよりも低ければ、照射方位に物体は存在しないと判定する、ことを特徴とするレーダ装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記受光素子アレイは、前記複数の受光素子がそれぞれ検出する受光信号を同一の出力線により出力するようになっており、
   前記受光素子アレイ制御手段は、前記照射方位に基づいて定まる２つの受光素子を順番に切り替えて選択的に受光可能状態とすることを特徴とするレーザ装置。

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