JP2020076589A - 対象物検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学窓の汚れの状態を詳しく検出することにより、光学窓の汚れに対して適切な対応をとることができるようにする。【解決手段】対象物検出装置１００では、ＬＤモジュール２から所定範囲に投光されたレーザ光の対象物による反射光を、ＰＤモジュール７が受光して該受光状態に応じた受光信号を出力し、当該受光信号に基づいて、物体検出部１ａが対象物の有無と対象物までの距離を検出し、かつ汚れ検出部１ｂが光学窓の汚れの有無を検出する。また、汚れ検出部１ｂは、光学窓から所定範囲を臨んだ検出視野を複数に区分けした区画単位で、ＰＤモジュール７が出力した受光信号に基づいて汚れレベルを検出するとともに、該汚れレベルに基づいて汚れの濃さと分布を検出し、当該汚れの検出結果を制御部１がインタフェイス１０により車両側ＥＣＵ５０に通知する。【選択図】図１

Description

本発明は、光を投受光して対象物の有無や対象物までの距離を検出する対象物検出装置に関し、特に対象物検出装置の光の出光口または入光口となる光学窓の汚れを検出する技術に関する。

車載用のレーザレーダのような対象物検出装置は、発光部が発した測定光を所定範囲に投光し、所定範囲にある対象物で反射した光を受光部で受光して、該受光部から出力される受光信号に基づいて、対象物の有無や対象物までの距離を検出する（たとえば、特許文献１〜３）。発光部には、レーザダイオードなどの発光素子が設けられている。受光部には、フォトダイオードなどの受光素子が設けられている。

対象物検出装置の光学系の部品や電気系の部品は、遮光性を有するケース内に収納されている。ケースには、光学窓が設けられている。光学窓は、光を透過させるガラスや樹脂などの透光性材料で構成され、ケースの内外に対する光の出光口または入光口となっている。この光学窓が対象物を検出する所定範囲側を向くように、対象物検出装置は車両などに取り付けられる。これにより、発光部から発せられた測定光が、光学窓を透過して、所定範囲に投光される。また、所定範囲にある対象物からの反射光が、光学窓を透過して、受光部で受光される。

光学窓に汚れが付着すると、発光部からの測定光がケース外へ投光されなかったり、外部の対象物からの反射光がケース内へ入光されなかったりして、対象物検出装置で対象物を検出できなくなってしまう。そこで、たとえば特許文献１〜３では、光学窓の汚れを検出する技術が提案されている。

特許文献１の対象物検出装置では、発光素子によるレーザ光の照射方向を鉛直下方向に変化させて、路面で反射した反射光を受光素子により検出したか否かに基づいて、光学窓の汚れの有無を検出する。そして、光学窓に汚れが有ることを検出すると、この旨を示す警告表示を行う。

特許文献２の対象物検出装置では、発光素子により照射される複数のレーザ光のうち、照射されてからその反射光が受光されるまでの計測時間が所定時間より短く、かつその反射光の受光パルスが上閾値を超えるほど強度が強いレーザ光が、所定数以上あることを条件として、光学窓（装置の表面）に汚れが有ると判定している。そして、光学窓に汚れが有ることを検出すると、この旨を異常表示器に表示する。

特許文献３の対象物検出装置では、光学窓から所定範囲を臨んだ検出視野を複数に区分けした画素毎に、対象物までの距離を計測してメモリに記憶させる。そして、その記憶された距離のうち、光学窓の表面までの距離に合致する画素群の面積（光学窓の汚れの面積）を算出し、該面積の大きさに応じて、車両を減速すべきとする報知信号または車両を停止すべきとする報知信号を走行系に送信する。

特開２０１２−１９２７７５号公報 特開２００５−１００９４号公報 特開２０１８−７２２８８号公報

従来は、対象物検出装置の光学窓に汚れが有ることを検出すると、この旨の表示を行って、利用者に汚れの除去を促していた。しかし、たとえば、対象物検出装置の検出性能に悪影響を及ぼさない程度に、光学窓の一部に少量の汚れが付着したときや、風や雨などで自然に除去されるような汚れが光学窓に付着したときでも、汚れが有ることの表示が行われるので、利用者に煩わしさを与えることがあった。また、光学窓に汚れが有ることを示す表示に起因して、上述したような軽微な汚れを手作業で除去すると、無駄な労力を要し、当該汚れを車両の洗浄液で洗い流すと、洗浄液の無駄使いとなることがあった。さらに、光学窓に汚れが有ることを示す表示が頻繁に行われると、利用者が煩わしさのため、該汚れを放置しがちになるおそれがあった。そして、その放置された汚れが、たとえば光学窓の略全体にこびり付いた濃い汚れであった場合には、対象物検出装置の検出性能に悪影響を及ぼし続けるおそれがある。

本発明の課題は、光学窓の汚れの状態を詳しく検出することにより、光学窓の汚れに対して適切な対応をとることができる対象物検出装置を提供することである。

本発明による対象物検出装置は、測定光を発する発光部と、発光部から所定範囲に投光された測定光の対象物による反射光を受光して、該受光状態に応じた受光信号を出力する受光部と、受光部から出力された受光信号に基づいて、対象物の有無または対象物までの距離を検出する物体検出部と、光を透過させる透光性材料で形成され、測定光の出光口または反射光の入光口となる光学窓と、受光信号に基づいて光学窓の汚れの有無を検出する汚れ検出部と、光学窓に汚れが有ることを通知する通知部とを備える。そして、汚れ検出部は、光学窓から所定範囲を臨んだ検出視野を複数に区分けした区画単位で、受光部が出力した受光信号に基づいて汚れレベルを検出するとともに、該汚れレベルに基づいて汚れの濃さと分布を検出し、通知部は、汚れ検出部による汚れの検出結果を通知する。

上記によると、光学窓から対象物を検出する所定範囲を臨んだ検出視野を複数に区分けした区画単位で、受光部が出力する受光信号に基づいて、汚れ検出部が汚れレベルを検出し、該汚れレベルに基づいて汚れの濃さと分布を検出する。このため、対象物検出装置の検出視野全体、すなわち光学窓の光透過領域全体において、濃い汚れや薄い汚れがどの位置にあるかというような状態を詳しく検出することができる。そして、このように詳しく検出した光学窓の汚れ状態を通知部により通知することで、該汚れに対して除去または放置などの適切な対応を利用者や外部装置に実施させることが可能となる。

本発明では、上記対象物検出装置において、発光部は、複数の発光素子を含み、受光部は、複数の受光素子を含み、各発光素子から発せられた測定光を所定範囲に走査し、または反射光を受光部に導くように走査する光走査部をさらに備えてもよい。

また、本発明では、上記対象物検出装置において、汚れ検出部は、隣接する複数の区画の部分集合である区画群毎に、汚れレベルの総和と、汚れが有る区画の汚れレベルの平均値とを算出し、当該総和と平均値とに基づいて汚れの濃さと汚れの分布を検出してもよい。

また、本発明では、上記対象物検出装置において、汚れ検出部は、上記区画群毎の汚れの検出結果に基づいて、光学窓全体における汚れの濃さと分布を検出してもよい。

また、本発明では、上記対象物検出装置において、汚れ検出部は、上記区画群毎の汚れの検出結果に基づいて汚れの種類を推定し、通知部は、汚れ検出部が推定した汚れの種類も通知してもよい。

さらに、本発明では、上記対象物検出装置において、汚れ検出部は、上記区画群毎の汚れの検出結果に基づいて、汚れを除去する緊急度を判断し、通知部は、汚れ検出部が判断した汚れ除去の緊急度も通知してもよい。

本発明によれば、光学窓の汚れの状態を詳しく検出することにより、光学窓の汚れに対して適切な対応をとることができる対象物検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態による対象物検出装置の電気的構成図である。 図１のＬＤとＰＤの配列を示した図である。 図１の対象物検出装置の光学系の背面図である。 図１の対象物検出装置の光学系の投光経路を示した図である。 図１の対象物検出装置の光学系の受光経路を示した図である。 図１の対象物検出装置の検出視野を示した図である。 図１の対象物検出装置の投受光状態と受光信号の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の投受光状態と受光信号の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の投受光状態と受光信号の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の動作を示したフローチャートである。 図１の対象物検出装置による汚れの濃さと分布の判断基準を示した図である。 図１の対象物検出装置の検出視野の各区画群の汚れの濃さと分布の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の検出視野の各区画群の汚れの濃さと分布の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の検出視野の各区画群の汚れの濃さと分布の一例を示した図である。 図１の対象物検出装置の検出視野の各区画群の汚れの濃さと分布の一例を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

図１は、対象物検出装置１００の電気的構成図である。図２は、対象物検出装置１００に備わるＬＤ（レーザダイオード）とＰＤ（フォトダイオード）の配列を示した図である。

対象物検出装置１００は、たとえば自動四輪車から成る車両３０に搭載された光学式のレーザレーダから成る。対象物検出装置１００が検出する対象物は、他の車両、人、道路（路面）、またはその他の物体である。

対象物検出装置１００には、制御部１、ＬＤモジュール２、充電回路３、モータ４ｃ、モータ駆動回路５、エンコーダ６、ＰＤモジュール７、ＡＤＣ（アナログデジタルコンバータ）８、記憶部９、およびインタフェイス１０が備わっている。

制御部１は、ＣＰＵなどから成り、各部の動作を制御する。制御部１には、物体検出部１ａと汚れ検出部１ｂが備わっている。物体検出部１ａと汚れ検出部１ｂのそれぞれの機能は、制御部１のＣＰＵが実行するソフトウェアプログラムによって実現される。

ＬＤモジュール２には、光源であるＬＤ（レーザダイオード）と、ＬＤを発光させるためのキャパシタなどが含まれている。ＬＤは、高出力光パルスを発する発光素子である。図１では、便宜上、ＬＤとキャパシタのブロックをそれぞれ１つ示しているが、ＬＤモジュール２には、図２に示す複数のＬＤ_１〜ＬＤ_８が設けられ、該ＬＤ_１〜ＬＤ_８に対応するように複数のキャパシタが設けられている（キャパシタの詳細図示省略）。ＬＤ_１〜ＬＤ_８は、鉛直方向Ｚに配列されている。以下、ＬＤ_１〜ＬＤ_８をまとめてＬＤという。ＬＤモジュール２は、本発明の「発光部」の一例である。

図１の充電回路３は、ＬＤモジュール２のキャパシタを充電する。図１では、充電回路３のブロックを１つだけ示しているが、充電回路３はＬＤやキャパシタの設置数に応じて複数設けられていてもよい。

制御部１は、ＬＤの発光動作と充電回路３の充電動作を制御する。具体的には、制御部１は、各ＬＤを発光させて、所定範囲にレーザ光（測定光）を投射する。また、制御部１は、各ＬＤの発光を停止させて、充電回路３によりキャパシタを充電する。

モータ４ｃは、後述する光走査部４（図３など）の駆動源である。モータ駆動回路５は、モータ４ｃを駆動する。エンコーダ６は、モータ４ｃの回転状態（角度や回転数など）を検出する。制御部１は、モータ駆動回路５によりモータ４ｃを回転させて、光走査部４の動作を制御する。また、制御部１は、エンコーダ６の出力に基づいて、光走査部４の動作状態（動作量や動作位置など）を検出する。

ＰＤモジュール７には、受光素子であるＰＤ（フォトダイオード）、ＴＩＡ（トランスインピーダンスアンプ）、ＭＵＸ（マルチプレクサ）、およびＶＧＡ（可変ゲインアンプ）などが含まれている（詳細回路は図示省略）。図１では、便宜上、ＰＤとＴＩＡのブロックをそれぞれ１つ示しているが、ＬＤモジュール２には、図２に示す複数のＰＤ_１〜ＰＤ_３２が設けられ、該ＰＤ_１〜ＰＤ_３２に対応するように複数のＴＩＡが設けられている（ＴＩＡの詳細図示省略）。ＰＤ_１〜ＰＤ_３２は、鉛直方向Ｚに配列されている。図２の例では、各ＬＤ_１〜ＬＤ_８に４つずつ対応するように、ＰＤ_１〜ＰＤ_３２は設けられている。以下、ＰＤ_１〜ＰＤ_３２をまとめてＰＤという。ＰＤモジュール７は、本発明の「受光部」の一例である。

各ＰＤは、光を受光することにより、該受光状態に応じた電流（受光信号）を出力する。各ＴＩＡは、対応するＰＤに流れた電流を電圧信号に変換して、ＭＵＸへ出力する。ＭＵＸは、各ＴＩＡの出力信号を選択し、ＶＧＡに出力する。ＶＧＡは、ＭＵＸからの出力信号を増幅して、ＡＤＣ８に出力する。

ＡＤＣ８は、ＶＧＡから出力されるアナログ信号を、高速でデジタル信号に変換して、制御部１に出力する。これにより、ＬＤモジュール７の各ＰＤの受光状態に応じた受光信号がＴＩＡとＭＵＸとＶＧＡにより信号処理されて、ＡＤＣ８を介して制御部１に出力される。図１では、ＭＵＸ、ＶＧＡ、およびＡＤＣ８のブロックをそれぞれ１つだけ示しているが、これらはＰＤの設置数に応じて複数設けられていてもよい。

制御部１は、ＰＤモジュール７の各部の動作を制御する。詳しくは、たとえば制御部１は、ＬＤモジュール２のＬＤを発光させることにより、所定範囲にレーザ光を投射した後、所定範囲にある対象物で反射された光をＰＤモジュール７のＰＤにより受光する。この際、制御部１は、図２に示す各ＬＤ_１〜ＬＤ_８を順次発光させてレーザ光を投射し、その反射光を対応する各ＰＤ_１〜ＰＤ_３２で順次受光する。そして、制御部１は、その受光状態に応じてＰＤ_１〜ＰＤ_３２から出力される受光信号を、ＴＩＡおよびＶＧＡにより信号処理する。さらに、制御部１は、ＰＤモジュール７から出力されるアナログの受光信号を、ＡＤＣ８によりデジタルの受光信号に変換する。

そして、ＡＤＣ８により変換されたデジタルの受光信号に基づいて、制御部１の物体検出部１ａが、対象物の有無と対象物までの距離を検出し、汚れ検出部１ｂが、後述する光学窓１２（図４Ａなど）の汚れの有無を検出する。

記憶部９は、揮発性や不揮発性のメモリから成る。記憶部９には、制御部１が対象物検出装置１００の各部を制御するための情報や、対象物を検出するための情報などが記憶されている。また、記憶部９には、汚れ検出部１ｂによる光学窓１２の汚れの検出結果が、制御部１により記憶される。

インタフェイス１０は、車両側ＥＣＵ５０と通信するための通信回路から成る。制御部１は、車両側ＥＣＵ５０に対して、インタフェイス１０を介して各種制御情報を送受信したり、物体検出部１ａおよび汚れ検出部１ｂの検出結果を送信したりする。制御部１とインタフェイス１０は、本発明の「通知部」の一例である。

車両側ＥＣＵ５０は、対象物検出装置１００から送信された対象物の検出結果に基づいて、車両３０に搭載された走行操作系の車載機器（図示省略）などの動作を制御して、車両３０の走行制御や停止制御を行う。また、車両側ＥＣＵ５０は、対象物検出装置１００から送信された光学窓１２の汚れの検出結果に基づいて、車載機器に動作指令を送信する。

具体的には、たとえば車両側ＥＣＵ５０は、車両３０の車室内に設置された表示部（図示省略）に汚れ警告指令を送信して、該表示部に光学窓１２に汚れが付着している旨の警告や汚れの状態を表示させ、当該汚れに対して除去などの適切な対応をとるように利用者に促す。または、たとえば車両側ＥＣＵ５０は、車両３０に搭載された洗浄装置（図示省略）に汚れ洗浄指令を送信して、該洗浄装置に洗浄液を噴射させることにより、光学窓１２の汚れを除去させる。

図３は、対象物検出装置１００の光学系の背面図である。図４Ａは、対象物検出装置１００の光学系の投光経路を示した図である。図４Ｂは、対象物検出装置１００の光学系の受光経路を示した図である。

図４Ａおよび図４Ｂは、対象物検出装置１００の内部を上方から見た状態を示している。図３は、対象物検出装置１００の内部を後方（図４Ａで下側）から見た状態を示している。

ケース１１は、光を透過させない合成樹脂により箱型に形成されている。ケース１１の前面には、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、光学窓１２が設けられている。光学窓１２は、光を透過させる合成樹脂またはガラスなどの透光性材料により形成されている。光学窓１２は、ケース１１の内外に対する光の入光口および出光口となっている。

光学窓１２が車両３０の前方、後方、または左右側方を向き、ケース１２の短辺方向が鉛直方向（上下方向）Ｚと平行になるように、対象物検出装置１００は、車両３０の前部、後部、または左右側部に設置される。

図３〜図４Ｂに示すように、ケース１１内には、ＬＤモジュール２、投光レンズ１４、光走査部４、反射鏡１５、受光レンズ１６、反射鏡１７、およびＰＤモジュール７といった光学系部品が収納されている。このうち、ＬＤモジュール２、光走査部４のモータ４ｃ、およびＰＤモジュール７は、電気的に駆動される電子部品である。図１に示した他の電子部品もケース１１内に収納されている。なお、図４Ｂでは、ＬＤモジュール２、投光レンズ１４、および後述する光走査部４の投光鏡４ａとモータ４ｃの図示を省略している。

ＬＤモジュール２のＬＤ、投光レンズ１４、および光走査部４は、投光光学系である。光走査部４、反射鏡１５、反射鏡１７、受光レンズ１６、およびＰＤモジュール７のＰＤは、受光光学系である。これらの投光光学系と受光光学系との間には、光の干渉を阻止するため、図３に示すように、遮光板１８が設けられている。図４Ａおよび図４Ｂでは、遮光板１８の図示を省略している。ＬＤモジュール２、投光レンズ１４、光走査部４のモータ４ｃ、反射鏡１５、受光レンズ１６、反射鏡１７、ＰＤモジュール７、および遮光板１８は、ケース１１内に固定されている。

図３に示すように、対象物検出装置１００の中央上部には、ＬＤモジュール２が配置されている。ＬＤモジュール２に含まれる各ＬＤの発光側（図３、図４Ａ、および図４Ｂで左側）には、投光レンズ１４が配置されている。投光レンズ１４に対してＬＤモジュール２と反対側には、光走査部４が配置されている。

光走査部４は、光偏向器とも呼ばれていて、投光鏡４ａ、受光鏡４ｂ、およびモータ４ｃなどを有している。モータ４ｃは、ブラシレスモータから構成されている。モータ４ｃの回転軸４ｊ（図４Ａおよび図４Ｂ）の上端部には、投光鏡４ａが連結されている。モータ４ｃの回転軸４ｊの下端部には、受光鏡４ｂが連結されている。投受光鏡４ａ、４ｂは、板状に形成された両面鏡から成る。すなわち、投受光鏡４ａ、４ｂの両板面は、反射面となっている。モータ４ｃの回転軸４ｊに連動して、投受光鏡４ａ、４ｂは回転する。モータ４ｃの回転軸４ｊは、鉛直方向Ｚと平行になっている。

対象物検出装置１００の中央下部には、ＰＤモジュール７が配置されている。ＰＤモジュール７に対して光走査部４と反対側には、反射鏡１５、受光レンズ１６、および反射鏡１７が配置されている。ＰＤモジュール７、反射鏡１５、受光レンズ１６、および反射鏡１７は、ＬＤモジュール２より下方に配置されている。

ＰＤモジュール７に含まれる各ＰＤの受光側（図３、図４Ａ、および図４Ｂで右側）には、反射鏡１７が所定の角度で傾斜するように配置されている。反射鏡１７の前方（光学窓１２側）には、反射鏡１５が所定の角度で傾斜するように配置されている。反射鏡１７と反射鏡１５の間には、受光レンズ１６が配置されている。

図４Ａには、投光光学系の投光経路を１点鎖線の矢印で示している。まず、ＬＤモジュール２のＬＤから光が発せられる。すると、その光は、投光レンズ１４により拡がりなどを調整されて、光走査部４の投光鏡４ａに当たる。この際、モータ４ｃが回転して、投光鏡４ａの角度（向き）が変化し、投光鏡４ａのいずれかの反射面が所定範囲Ｅ側に面する。これにより、ＬＤからの光が投光レンズ１４を透過した後、投光鏡４ａで反射して、光学窓１２のほぼ上半分を透過し、外方にある所定範囲Ｅに走査される。

図４Ａおよび図４Ｂにハッチングで示す所定範囲Ｅは、対象物検出装置１００が光を走査して投受光する範囲のうち、対象物検出装置１００の近傍部分における範囲を示している。投受光鏡４ａ、４ｂの回転軸４ｊが鉛直方向Ｚと平行に配置されているため、光走査部４はレーザ光と反射光を水平面内の所定の角度範囲θで走査する。また、ＬＤとＰＤがそれぞれ鉛直方向Ｚに複数配列されているため、レーザ光と反射光は鉛直面内の所定の角度範囲で投受光される。

図４Ａに示すように、所定範囲Ｅに対象物Ｑが存在する場合、対象物検出装置１００から所定範囲Ｅへ投光された光が、対象物Ｑで反射する。図４Ｂには、その対象物Ｑによる反射光を対象物検出装置１００で受光する場合の、受光光学系の受光経路を２点鎖線の矢印で示している。

図４Ｂにおいて、対象物検出装置１００から投光した光の対象物Ｑによる反射光は、光学窓１２を透過して、光走査部４の受光鏡４ｂに当たる。この際、モータ４ｃが回転して、受光鏡４ｂの反射面の角度（向き）が変化し、受光鏡４ｂのいずれかの反射面が所定範囲Ｅ側に面する。これにより、対象物Ｑで反射して、光学窓１２のほぼ下半分を透過した反射光が、受光鏡４ｂで反射して、反射鏡１５へ導かれる。つまり、光走査部４は、所定範囲Ｅに存在する対象物Ｑからの反射光を反射鏡１５側へ偏向する。そして、光走査部４により反射鏡１５に導かれた反射光は、該反射鏡１５で反射して、受光レンズ１６に入射し、該受光レンズ１６で集光および調整された後、さらに反射鏡１７で反射して、ＰＤモジュール７のＰＤにより受光される。

上記の反射光の受光状態に応じてＰＤから出力される受光信号は、ＰＤモジュール７やＡＤＣ８で信号処理される。そして、この処理後の受光信号に基づいて、制御部１の物体検出部１ａが対象物Ｑの有無と対象物Ｑまでの距離を検出する。

図５は、対象物検出装置１００の検出視野Ｆを示した図である。

図５に示す検出視野Ｆは、対象物検出装置１００が対象物Ｑを検出する所定範囲Ｅを、対象物検出装置１００側から臨んだ範囲であって、レーザ光と反射光を透過させる光学窓１２の光透過領域でもある。対象物検出装置１００では、検出視野Ｆを上下左右の格子状に複数に区分けし、その区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎの単位でレーザ光を投光して、反射光を受光する。そして、区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎの単位でＰＤモジュール７から出力される受光信号に基づいて、対象物Ｑの有無と距離を検出し、汚れの有無を検出する。また、隣接する複数の区画（図５の例では上下左右に隣接するｔ個の区画、ｔ＜ｎ）の部分集合である区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの単位で、光学窓１２の汚れ状態を判断する。

図６〜図８は、対象物検出装置１００の投受光状態と受光信号の一例を示した図である。

図６〜図８の（ａ）では、対象物検出装置１００の光学系を側方から見た状態を模式的に示し、反射鏡１５、１７や遮光板１８の図示を省略している。図６〜図８の（ｂ）では、横軸を時間とし、縦軸を信号強度として、ＰＤモジュール７から出力される受光信号の変化を示している。

図６（ａ）に示すように、光学窓１２に汚れが付着していない場合、ＬＤモジュール２のＬＤから発せられたレーザ光は、投光レンズ１４と光走査部４の投光鏡４ａを経由した後、光学窓１２を透過して、所定範囲Ｅ（図４Ａ）へ投光される。そして、所定範囲Ｅにある対象物Ｑでの反射光が、光学窓１２を透過した後、光走査部４の受光鏡４ｂと受光レンズ１６などを経由して、ＰＤモジュール７のＰＤで受光される。この場合、図６（ｂ）に示すように、ＰＤモジュール７から出力される受光信号には、対象物Ｑに基づくパルス状の反射光信号が含まれる。

また、図７（ａ）に示すように、光学窓１２に濃い汚れＤａが付着している場合、ＬＤモジュール２のＬＤから発せられて、投光レンズ１４と光走査部４の投光鏡４ａを経由したレーザ光は、光学窓１２を透過しても、汚れＤａを透過せず、所定範囲Ｅ（図４Ａ）へ投光されない。レーザ光は光学窓１２と汚れＤａで乱反射するため、その反射光が光走査部４の受光鏡４ｂと受光レンズ１６などを経由して、ＰＤモジュール７のＰＤで受光される。この場合、図７（ｂ）に示すように、ＰＤモジュール７から出力される受光信号には、汚れＤａに基づくパルス状の反射光信号が含まれる。

また、図８（ａ）に示すように、光学窓１２に薄い汚れＤｂが付着している場合は、ＬＤモジュール２のＬＤから発せられて、投光レンズ１４と光走査部４の投光鏡４ａを経由したレーザ光のうち、一部のレーザ光が光学窓１２と汚れＤｂで乱反射して、その反射光が光走査部４の受光鏡４ｂと受光レンズ１６などを経由して、ＰＤモジュール７のＰＤで受光される。また、別の一部のレーザ光が光学窓１２を透過して、所定範囲Ｅ（図４Ａ）へ投光される。そして、その一部光の対象物Ｑでの反射光が、光学窓１２を透過して、光走査部４の受光鏡４ｂと受光レンズ１６などを経由し、ＰＤモジュール７のＰＤで受光される。この場合、図８（ｂ）に示すように、ＰＤモジュール７から出力される受光信号には、汚れＤｂに基づくパルス状の反射光信号と、対象物Ｑに基づくパルス状の反射光信号が含まれる。

光学窓１２の一部に薄い汚れＤｂや濃い汚れＤａが付着している場合も、上記と同様に、レーザ光と反射光が投受光され、受光信号に汚れＤａ、Ｄｂに基づく反射光信号と対象物Ｑに基づく反射光信号が含まれる。

制御部１は、ＰＤモジュール７から区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎ単位（図５）で出力される受光信号に含まれる各パルスのピークを検出する。このとき、各パルスのピークの強度と時刻を検出して、記憶部９に随時記憶する。そして、制御部１は、ピークの強度が所定の閾値Ｓ（図６〜図８の（ｂ））以上であるパルスを反射光信号として検出し、該反射光信号のピークの時刻を反射光の受光時刻として検出する。

物体検出部１ａは、制御部１が検出した反射光信号の元のレーザ光の投射時刻から、上記受光時刻までの時間（光の飛行時間）を算出し、該時間に基づいて距離をさらに算出する（ＴＯＦ（Time of Flight）法）。そして、当該距離が、光学窓１２の表面に相当する所定の距離より長ければ、物体検出部１ａが対象物有りと判断して、該距離を対象物Ｑまでの距離として、区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎと関連付けて記憶部９に記録する。

また、物体検出部１ａが検出した距離が所定の距離以下であれば、汚れ検出部１ｂが光学窓１２に汚れが有ると判断して、該距離の算出時における反射光信号のピークの強度を記憶部９から読み出し、該ピークの強度に基づいて汚れレベルを検出して、該汚れレベルを区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎと関連付けて記憶部９に記録する。このとき、ピークの強度は反射光の受光光量に相当するため、該ピークの強度と所定の演算式に基づいて汚れレベルを算出してもよい。または、ピークの強度自体を汚れのレベルとみなしてもよい。

ピークの強度が所定の閾値Ｓ以上であるパルスを受光信号から検出することができなかった場合は、対象物Ｑや汚れＤａ、Ｄｂによる反射光信号が含まれていないので、物体検出部１ａが対象物無しと判断し、汚れ検出部１ｂが汚れ無しと判断する。この場合、物体検出部１ａによる距離の検出は行われないが（対象物Ｑまでの距離も非検出）、汚れ検出部１ｂが、受光信号の所定の時刻Ｔａ（図６〜図８（ｂ））の信号強度に基づいて、汚れレベルを検出して、区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎと関連付けて記憶部９に記録する。上記所定の時刻Ｔａは、たとえば、ＬＤによりレーザ光が発せられてから、該レーザ光が光学窓１２の表面で反射して、該反射光がＰＤで受光されるまでの時間程度に設定されている。

また、ピークの強度が所定の閾値Ｓ以上であるパルスを受光信号から１つ以上検出しても、各パルスのピークの時刻に基づいて物体検出部１ａが算出した距離が、全て所定の距離より長かった場合は、受光信号には対象物Ｑによる反射光信号しか含まれていない（図６（ｂ）参照）。この場合、物体検出部１ａは対象物有りと判断するが、汚れ検出部１ｂは汚れ無しと判断し、受光信号の所定の時刻Ｔａの信号強度に基づいて汚れレベルを検出して、区画と関連付けて記憶部９に記録する。

また、ピークの強度が所定の閾値Ｓ以上であるパルスを受光信号から１つ以上検出しても、各パルスのピークの時刻に基づいて物体検出部１ａが算出した距離が、全て所定の距離以下であった場合は、受光信号には汚れによる反射光信号しか含まれていない（図７（ｂ）参照）。この場合、汚れ検出部１ｂは汚れ有りと判断するが、物体検出部１ａは対象物無しと判断するため、物体検出部１ａが算出した距離が対象物Ｑまでの距離として記録されることはない。

図８（ｂ）に示すように、受光信号に対象物Ｑによる反射光信号と汚れによる反射光信号が含まれている場合は、前述したように、物体検出部１ａが対象物有りと判断して、対象物Ｑまでの距離を記憶部９に記録し、汚れ検出部１ｂが汚れ有りと判断して、汚れレベルを記憶部９に記録する。

図９は、対象物検出装置１００の動作を示したフローチャートである。

まず、制御部１が、ＬＤモジュール２とＰＤモジュール７と光走査部４などを制御して、所定範囲Ｅに対する投受光動作を実行する（図９のステップＳ１）。すなわち、制御部１は、光走査部４の投受光鏡４ａ、４ｂを回転させて、投光モジュール２の各ＬＤを順次発光させ、各ＬＤから発せられたレーザ光を投光鏡４ａで反射して所定範囲Ｅに投光する。また、対象物Ｑや汚れＤａ、Ｄｂからの反射光を受光鏡４ｂで反射して、ＰＤモジュール７の各ＰＤで順次受光し、各ＰＤから出力される受光信号をＴＩＡ、ＭＵＸ、ＶＧＡ、およびＡＤＣ８により信号処理する。

そして、検出視野Ｆの区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎ単位（図５）でＰＤモジュール７から出力される受光信号に基づいて、前述したように制御部１が反射光信号を検出して、物体検出部１ａが区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎ単位で距離を算出する（図９のステップＳ２）。また、物体検出部１ａは、算出した全区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎの距離に基づいて、区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎ単位で対象物Ｑの有無と対象物Ｑまでの距離を検出して、その結果を記憶部９に記録する（図９のステップＳ３）。そして、制御部１が、その対象物Ｑの検出結果をインタフェイス１０により車両側ＥＣＵ５０に通知する（図９のステップＳ４）。

汚れ検出部１ｂは、前述したように制御部１が検出した反射光信号と、物体検出部１ａが算出した距離とに基づいて、区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎ単位で汚れの有無と汚れレベルを検出し、記憶部９に記録する（図９のステップＳ５）。次に、汚れ検出部１ｂは、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ（図５）毎に汚れレベルの総和と平均値とを算出する（図９のステップＳ６）。詳しくは、各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍにおいて、それぞれに含まれている全区画の汚れレベルの総和（合計値）を算出し、汚れが有ると判断された区画の汚れレベルの平均値を算出する。

次に、汚れ検出部１ｂは、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎に、汚れレベルの総和と平均値と所定の判断基準とに基づいて、汚れの濃さと分布を検出し、該検出結果を記憶部９に記録する（図９のステップＳ７）。

図１０は、対象物検出装置１００による汚れの濃さと分布の判断基準を示した図である。この図１０の判断基準を示す情報は、予め記憶部９に記憶されている。

図９のステップＳ７において、汚れ検出部１ｂは、図１０に示すように、各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの汚れレベルの総和が所定値Ｕより小さく、かつ汚れレベルの平均値が所定値Ｖより小さい場合、当該区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの一部に薄い汚れＤｂが有るか、または汚れＤａ、Ｄｂが無いと判断する。また、各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの汚れレベルの総和が所定値Ｕより小さく、かつ汚れレベルの平均値が所定値Ｖ以上である場合は、当該区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの一部に濃い汚れＤａが有ると判断する。また、各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの汚れレベルの総和が所定値Ｕ以上であり、かつ汚れレベルの平均値が所定値Ｖより小さい場合は、当該区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの全体に薄い汚れＤｂが有ると判断する。さらに、汚れレベルの総和が所定値Ｕ以上であり、かつ汚れレベルの平均値が所定値Ｖ以上である場合は、当該区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの全体に濃い汚れＤａが有ると判断する。

次に、汚れ検出部１ｂは、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎の汚れの検出結果に基づいて、光学窓１２全体の汚れの濃さと分布を検出し（図９のステップＳ８）、光学窓１２の汚れの種類を推定する（図９のステップＳ９）。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、対象物検出装置１００の検出視野Ｆにおける各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの汚れの濃さと分布の一例を示した図である。

図１１Ａ〜図１１Ｄでは、全体に濃い汚れＤａが有る区画群は、クロスハッチングで示し、全体に薄い汚れＤｂが有る区画群は、間隔の広い右傾斜のハッチングで示し、一部に濃い汚れＤａが有る区画群は、間隔の狭い左傾斜のハッチングで示している。また、一部に薄い汚れＤｂがあるか、または汚れＤａ、Ｄｂが無い区画群には、ハッチングを施していない。（図１０のハッチング形態も同様である。）

図１１Ａに示すように、ハッチングを施していない区画群（一部に薄い汚れ、または汚れ無し）が検出視野Ｆの大部分（たとえば８割〜９割以上）を占め、かつクロスハッチングを施した区画群（全体に濃い汚れ）が無い場合、汚れ検出部１ｂは、図９のステップＳ８で、光学窓１２の極一部に薄い汚れＤｂが有る、または汚れがほぼ無いと判断し、図９のステップＳ９で、光学窓１２の汚れは「薄い泥」または「問題の無い汚れ」と推定する。

また、図１１Ｂに示すように、クロスハッチングを施した区画群（全体に濃い汚れ）が検出視野Ｆの一部に複数有る場合、汚れ検出部１ｂは、図９のステップＳ８で、光学窓１２の一部に濃い汚れＤａが有ると判断し、図９のステップＳ９で、光学窓１２の汚れが「虫」であると推定する。さらに、図１１Ｂに示すように、クロスハッチングを施した区画群（全体に濃い汚れ）が検出視野Ｆの中央部に複数有る場合は、図９のステップＳ９で、光学窓１２の汚れが「問題の有る汚れ」であると推定する。

また、図１１Ｃに示すように、右傾斜のハッチングを施した区画群（全体に薄い汚れ）が検出視野Ｆの全区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの半分以上を占める場合、汚れ検出部１ｂは、図９のステップＳ８で、光学窓１２の全体に薄い汚れＤｂが有ると判断し、図９のステップＳ９で、光学窓１２の汚れが「薄い泥」または「問題の有る汚れ」であると推定する。

さらに、図１１Ｄに示すように、クロスハッチングを施した区画群（全体に濃い汚れ）が検出視野Ｆの全区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍの半分以上を占める場合、汚れ検出部１ｂは、図９のステップＳ８で、光学窓１２の全体に濃い汚れＤａが有ると判断し、図９のステップＳ９で、光学窓１２の汚れが「濃い泥」または「非常に問題の有る汚れ」であると推定する。

上記のように汚れの種類を推定するための情報（基準）は、記憶部９に予め記憶されている。上記図１１Ａ〜図１１Ｄに示した以外の汚れのパターンについても、汚れ検出部１ｂは光学窓１２全体における汚れの濃さと分布の状態を判断し、汚れの種類を推定する。

次に、汚れ検出部１ｂは、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎の汚れの検出結果に基づいて、光学窓１２の汚れを除去する緊急度を判断する（図９のステップＳ１０）。

図１１Ａに示したように、光学窓１２の汚れが「薄い泥」または「問題の無い汚れ」である場合は、図９のステップＳ１０で汚れ検出部１ｂは、汚れ除去の緊急度を「低」と判断する。

また、図１１Ｂに示したように、光学窓１２の汚れが「虫」または「問題の有る汚れ」である場合は、図９のステップＳ１０で汚れ検出部１ｂは、汚れ除去の緊急度を「高」と判断する。なお、図示を省略しているが、クロスハッチングを施した区画群（全体に濃い汚れ）が検出視野Ｆの端に複数有る場合は、図９のステップＳ１０で汚れ検出部１ｂは、汚れ除去の緊急度を「低」と判断する。

また、図１１Ｃに示すように、光学窓１２の汚れが「薄い泥」または「問題の有る汚れ」である場合は、図９のステップＳ１０で汚れ検出部１ｂは、汚れ除去の緊急度を「中」と判断する。さらに、図１１Ｄに示すように、光学窓１２の汚れが「濃い泥」または「非常に問題の有る汚れ」である場合は、図９のステップＳ１０で汚れ検出部１ｂは、汚れ除去の緊急度を「高」と判断する。

上記のように汚れ検出部１ｂによる汚れに関する処理（図９のステップＳ５〜Ｓ１０）が完了すると、制御部１は、当該汚れ検出部１ｂによる汚れの検出結果をインタフェイス１０により車両側ＥＣＵ５０に通知する（図９のステップＳ１１）。詳しくは、図９のステップＳ７〜ステップＳ１０で汚れ検出部１ｂが検出した、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎の汚れの濃さと分布の状態、光学窓１２の全体における汚れの濃さと分布の状態、汚れの種類、および汚れ除去の緊急度を通知する。

車両側ＥＣＵ５０では、対象物検出装置１００から汚れ除去の緊急度として「高」が通知された場合、たとえば、車両３０に設けられた表示部により光学窓１２に汚れが付着している旨の警告を高い頻度で行ったり、または、車両３０に設けられた洗浄装置により自動で光学窓１２の汚れを除去したりする。また、汚れ除去の緊急度として「中」が通知された場合、たとえば表示部により光学窓１２に汚れが付着している旨の警告を低い頻度で行う。さらに、汚れ除去の緊急度として「低」が通知された場合、たとえば光学窓１２に汚れが付着している旨の警告や汚れの自動除去を行わないようにする。

また、車両側ＥＣＵ５０では、対象物検出装置１００から通知された区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎もしくは光学窓１２全体の汚れの濃さと分布の状態、または汚れの種類に基づいて、表示部による警告の表示内容を変えたり、洗浄装置による汚れの除去方法（洗浄液の噴射量など）を変えたりするなど、適切な措置がとられる。

以上の実施形態によると、光学窓１２から対象物Ｑを検出する所定範囲Ｅを臨んだ検出視野Ｆを複数に区分けした区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎの単位で、ＰＤモジュール７が出力する受光信号に基づいて、汚れ検出部１ｂが汚れレベルを検出し、該汚れレベルに基づいて汚れの濃さと分布を検出する。このため、対象物検出装置１００の検出視野Ｆの全体、すなわち光学窓１２の光透過領域全体において、濃い汚れや薄い汚れがどの位置にあるかというような状態を詳しく検出することができる。そして、このように詳しく検出した光学窓１２の汚れ状態を制御部１が車両側ＥＣＵ５０に通知することで、車両側ＥＣＵ５０がその通知に基づいて、光学窓１２に汚れが有ることを示す警告を適切に行って、該汚れに対して除去または放置などの対応を利用者に適切に実施させることが可能となる。または、車両側ＥＣＵ５０がその通知に基づいて、洗浄装置による光学窓１２の汚れの洗浄を適切に実施したり、該汚れを放置して洗浄液を節約したりすることができる。

また、以上の実施形態では、複数のＬＤから順次レーザ光を発射して、光走査部４でレーザ光を所定範囲Ｅに走査し、所定範囲Ｅにある対象物Ｑからの反射光を光走査部４で走査して複数のＰＤのいずれかで受光する。このため、光学窓１２から所定範囲Ｅを臨んだ検出視野Ｆを細かく区分けして、その区画数Ｘ_１〜Ｘ_ｎを増大させることができる。そして、汚れ検出部１ｂにより各区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎの汚れレベルに基づいて、光学窓１２の汚れの濃さと分布を詳細に検出することができる。

また、以上の実施形態では、汚れ検出部１ｂが、隣接する複数の区画の部分集合である区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎に、汚れレベルの総和と平均値とに基づいて汚れの濃さと汚れの分布を検出する。このため、検出視野Ｆの各区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍに対応する光学窓１２の各部に、濃い汚れＤａや薄い汚れＤｂが付着しているか否かを検出することができ、さらに光学窓１２に濃い汚れや薄い汚れがどの程度の範囲に渡って付着しているかを詳しく判断することができる。

また、以上の実施形態では、汚れ検出部１ｂが、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎の汚れの検出結果に基づいて、光学窓１２に付着した汚れの種類を推定し、制御部１が、その推定結果も車両側ＥＣＵ５０に通知する。このため、車両側ＥＣＵ５０では、通知された光学窓１２の汚れの種類に応じて、車両３０の表示部による警告の内容を変えたり、洗浄装置による洗浄方法を変えたりするなど、一層適切に対応することができる。

さらに、以上の実施形態では、汚れ検出部１ｂが、区画群Ｙ_１〜Ｙ_ｍ毎の汚れの検出結果に基づいて、汚れ除去の緊急度を判断し、制御部１が、その汚れ除去の緊急度も車両側ＥＣＵ５０に通知する。このため、車両側ＥＣＵ５０では、通知された汚れ除去の緊急度に応じて、車両３０の表示部や洗浄装置に適切な動作指示を出力することができ、利用者や洗浄装置が光学窓１２の汚れに対して適切に対応することが可能となる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、以上の実施形態では、ＰＤモジュール７からの受光信号に含まれるパルスのピークに基づいて距離を検出し、該距離に応じてパルスが汚れＤａ、Ｄｂに基づく反射光信号であるか否かを判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、受光信号に含まれるパルスのピークの時刻に応じてパルスが汚れＤａ、Ｄｂに基づく反射光信号であるか否かを判断し、対応する区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎに汚れＤａ、Ｄｂが有るか否かを検出してもよい。また、受光信号に含まれるパルスのピークの時刻に応じて、パルスが対象物Ｑに基づく反射光信号であるか否かを判断し、対応する区画Ｘ_１〜Ｘ_ｎに対象物Ｑが有るか否かを検出してもよい。

また、以上の実施形態では、汚れＤａ、Ｄｂに基づく反射光信号のピークの強度に基づいて汚れレベルを算出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、汚れＤａ、Ｄｂに基づく反射光信号のパルス幅、またはパルス幅と振幅などに基づいて、汚れレベルを算出してもよい。

また、以上の実施形態では、汚れ検出部１ｂが検出した光学窓１２の汚れの濃さ、汚れの分布、汚れの種類、および汚れ除去の緊急度を、通知部である制御部１とインタフェイス１０により車両側ＥＣＵ５０に通知した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、汚れ検出部１ｂが検出した光学窓１２の汚れの濃さ、汚れの分布、汚れの種類、または汚れ除去の緊急度のうち、少なくとも１つの結果を、視覚的や聴覚的に直接利用者に通知するディスプレイやＬＥＤやスピーカなどの通知部を対象物検出装置１００に設けてもよい。

また、以上の実施形態では、汚れ検出部１ｂが汚れ除去の緊急度を「高」、「中」、「低」の３段階で判断した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば数値などで、汚れ除去の緊急度を２段階または４段階以上で汚れ検出部１ｂが判断するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、各ＬＤが発したレーザ光を光走査部４により所定範囲Ｅに走査し、所定範囲Ｅにある対象物Ｑからの反射光を光走査部４により各ＰＤに導くように走査した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、各ＬＤが発したレーザ光と対象物Ｑによる反射光のうち、いずれか一方だけを走査する光走査部を備えた対象物検出装置にも本発明を適用することが可能である。また、光走査部を備えていない対象物検出装置にも本発明を適用することが可能である。

また、以上の実施形態では、対象物検出装置１００に、８個のＬＤを有するＬＤモジュール２と、３２個のＰＤを有するＰＤモジュール７とを設けた例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。ＬＤやＰＤの設置数は任意の数を選択すればよい。また、ＬＤやＰＤを鉛直方向Ｚに配列するだけでなく、ＬＤやＰＤを任意の１方向または２方向以上に配列してもよい。さらに、その他の発光素子を有する発光部や、その他の受光素子を有する受光部を、対象物検出装置に設けてもよい。

また、以上の実施形態では、光の入出口となる光学窓１２の汚れの状態を検出した例を示したが、本発明はこれのみに限定するものではない。これ以外に、たとえば、出光口となる投光用光学窓と入光口となる受光用光学窓とを別々に設けて、そのうち一方の光学窓の汚れの状態を検出するようにしてもよい。

また、以上の実施形態では、対象物Ｑの有無と対象物Ｑまでの距離を検出する対象物検出装置１００に本発明を適用した例を示したが、本発明は対象物の有無と対象物までの距離のいずれか一方を検出する対象物検出装置に対しても適用することが可能である。

さらに、以上の実施形態では、車載用の対象物検出装置１００に本発明を適用した例を挙げたが、その他の用途の対象物検出装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ 制御部（通知部）
１ａ 物体検出部
１ｂ 汚れ検出部
２ ＬＤモジュール（発光部）
４ 光走査部
７ ＰＤモジュール（受光部）
１０ インタフェイス（通知部）
１２ 光学窓
３０ 車両
１００ 対象物検出装置
Ｄａ 濃い汚れ
Ｄｂ 薄い汚れ
Ｅ 所定範囲
Ｆ 検出視野
ＬＤ、ＬＤ_１〜ＬＤ_８ レーザダイオード（発光素子）
ＰＤ、ＰＤ_１〜ＰＤ_３２ フォトダイオード（受光素子）
Ｑ 対象物
Ｘ_１〜Ｘ_ｎ 区画
Ｙ_１〜Ｙ_ｍ 区画群

Claims (6)

1. 測定光を発する発光部と、
   前記発光部から所定範囲に投光された前記測定光の対象物による反射光を受光して、該受光状態に応じた受光信号を出力する受光部と、
   前記受光部から出力された前記受光信号に基づいて、前記対象物の有無または前記対象物までの距離を検出する物体検出部と、
   光を透過させる透光性材料で形成され、前記測定光の出光口または前記反射光の入光口となる光学窓と、
   前記受光信号に基づいて前記光学窓の汚れの有無を検出する汚れ検出部と、
   前記光学窓に汚れが有ることを通知する通知部と、を備えた対象物検出装置において、
   前記汚れ検出部は、前記光学窓から前記所定範囲を臨んだ検出視野を複数に区分けした区画単位で、前記受光部が出力した前記受光信号に基づいて汚れレベルを検出するとともに、該汚れレベルに基づいて前記汚れの濃さと分布を検出し、
   前記通知部は、前記汚れ検出部による前記汚れの検出結果を通知する、ことを特徴とする対象物検出装置。
2. 請求項１に記載の対象物検出装置において、
   前記発光部は、複数の発光素子を含み、
   前記受光部は、複数の受光素子を含み、
   前記各発光素子から発せられた前記測定光を前記所定範囲に走査し、または前記反射光を前記受光部に導くように走査する光走査部をさらに備えた、ことを特徴とする対象物検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の対象物検出装置において、
   前記汚れ検出部は、隣接する複数の前記区画の部分集合である区画群毎に、前記汚れレベルの総和と、前記汚れが有る区画の前記汚れレベルの平均値とを算出し、前記総和と前記平均値とに基づいて前記汚れの濃さと分布を検出する、ことを特徴とする対象物検出装置。
4. 請求項３に記載の対象物検出装置において、
   前記汚れ検出部は、前記区画群毎の前記汚れの検出結果に基づいて、前記光学窓全体における前記汚れの濃さと分布を検出する、ことを特徴とする対象物検出装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の対象物検出装置において、
   前記汚れ検出部は、前記区画群毎の前記汚れの検出結果に基づいて、前記汚れの種類を推定し、
   前記通知部は、前記汚れ検出部が推定した前記汚れの種類も通知する、ことを特徴とする対象物検出装置。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の対象物検出装置において、
   前記汚れ検出部は、前記区画群毎の前記汚れの検出結果に基づいて、前記汚れを除去する緊急度を判断し、
   前記通知部は、前記汚れ検出部が判断した前記汚れ除去の緊急度も通知する、ことを特徴とする対象物検出装置。

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