JP6270496B2 - レーザレーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザレーダ装置に関し、特に、三輪以上の車両の検出精度を向上させるようにしたレーザレーダ装置に関する。

近年、危険時にブレーキを自動で作動させる自動制御の技術の開発が盛んである。この自動制御を正確に動作させるためには、進行方向にある三輪以上の車両を正確かつ迅速に検出することが重要である。

そこで、従来、レーザ光の反射光の強度の分布において、車両の後部のリフレクタからの反射光による同様の動きをする２つのピークを検出することにより、進行方向にある車両を検出する技術が提案されている。また、反射光の強度の分布において３つ以上のピークが検出された場合、両端のピークをリフレクタとして認識し、車両の検出を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、反射光の光量を積算して物体の検出を行うレーザレーダ装置において、反射光の光量が大きい領域においては、レーザ光の走査速度を速くし、反射光の光量が小さい領域においては、レーザ光の走査速度を遅くすることが提案されている。これにより、水平分解能を低下させることなく、反射光量の異なる物体の検出精度を向上させることができる（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−２８８０９９号公報 特開２０１２−６３２３６号公報

ところで、市街地ではあまり遠方にある物体を検出する必要がなく、また、コスト削減の要請もあり、近年レーザレーダ装置の検出感度を下げる傾向にある。

しかし、車両のリフレクタ間の車体部分は、リフレクタと比較して反射率が非常に低く、反射光量が小さい。従って、検出感度を下げると、リフレクタ間の車体部分を検出できずに、車両の検出に失敗する可能性が高くなる。

一方、リフレクタ間の車体部分の検出精度を上げるために、検出感度を上げると、不必要な物体まで検出されてしまい、車両等の障害物の誤認識が増加する。これは、特に市街地において顕著に発生すると想定される。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、三輪以上の車両の検出精度を向上させるようにするものである。

本発明のレーザレーダ装置は、パルス状のレーザ光を所定の監視領域に対して第１の長さの測定期間内に複数回投光する処理を第２の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、監視領域が水平方向において分割されたｎ個の検出領域からのレーザ光の反射光を個別に受光するｎ個の受光素子を備える受光部と、測定期間毎にｎ個の受光素子からの受光信号の中から１つ以上を選択し、選択した受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う測定部と、検出期間内に測定された、同じ受光素子からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値を積算した結果に基づいて、物体の検出を行うとともに、受光値の強度分布に基づいて、先行車両に設けられている２つのリフレクタの候補を検出する検出部と、各検出領域に対する感度を制御する制御部とを備え、測定部は、制御部の制御の下に、ｎ個の検出領域のうち、先行車両のリフレクタの候補の間に位置するｍ個の検出領域である対象領域に対応する受光信号を検出期間内に選択する頻度を増やす。

本発明のレーザレーダ装置においては、パルス状のレーザ光を所定の監視領域に対して第１の長さの測定期間内に複数回投光する処理が第２の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返され、監視領域が水平方向において分割されたｎ個の検出領域からのレーザ光の反射光が個別に受光され、測定期間毎にｎ個の受光素子からの受光信号の中から１つ以上が選択され、選択された受光信号のサンプリングが行われることにより受光値の測定が行われ、検出期間内に測定された、同じ受光素子からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値を積算した結果に基づいて、物体の検出が行われるとともに、受光値の強度分布に基づいて、先行車両に設けられている２つのリフレクタの候補が検出され、各検出領域に対する感度が制御され、ｎ個の検出領域のうち、先行車両のリフレクタの候補の間に位置するｍ個の検出領域である対象領域に対応する受光信号を検出期間内に選択する頻度が増やされる。

従って、三輪以上の車両の検出精度が向上する。また、複数の方向からの反射光を複数の受光素子により同時に受光する場合に、回路の規模や演算量を抑制しつつ、物体の検出精度を向上させることができる。さらに、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この投光部は、例えば、駆動回路、発光素子、投光光学系等により構成される。この受光部は、例えば、受光光学系、受光素子等により構成される。この測定部は、例えば、マルチプレクサ、ＴＩＡ、ＰＧＡ、Ａ／Ｄコンバータ等により構成される。この検出部、制御部は、例えば、マイクロコンピュータ、各種のプロセッサ等の演算装置により構成される。

この検出部には、制御部の制御の下に、対象領域内のｍ個の検出領域からの反射光を受光するｍ個の受光素子の受光値を加算した結果に基づいて、リフレクタの候補の間の車体の検出を行わせることができる。

これにより、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この検出部には、制御部の制御の下に、対象領域内の各検出領域に対する受光値を複数の検出期間にわたって加算した結果に基づいて、リフレクタの候補の間の車体の検出を行わせることができる。

これにより、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この投光部は、制御部の制御の下に、対象領域に対する受光値の測定を行う測定期間内にレーザ光を投光する回数を増やすことができる。

これにより、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この測定部には、制御部の制御の下に、対象領域に対応する受光信号を増幅するゲインを上げさせることができる。

これにより、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この制御部には、対象領域内の検出領域のうち両端の検出領域を除く検出領域の中から１以上を注目領域として選択させ、注目領域に対する検出感度を上げさせ、この検出部には、注目領域においてリフレクタの候補の間の車体の検出を行わせることができる。

これにより、リフレクタの候補の間の車体の検出精度が向上し、その結果、三輪以上の車両の検出精度が向上する。

この制御部には、リフレクタの候補が２つ検出された場合に、検出感度を上げずに対象領域内の車体の検出を行った結果、対象領域内に車体が検出されなかったとき、対象領域に対する検出感度を高くさせることができる。

これにより、特に必要がないときに検出感度を高くすることが防止され、必要なときにのみ検出感度を高くすることができる。

本発明によれば、三輪以上の車両の検出精度を向上させることができる。

本発明を適用したレーザレーダ装置の一実施の形態を示すブロック図である。 測定光投光部の構成例を示すブロック図である。 検査光発光部及び受光部の構成例を示すブロック図である。 各検出領域の位置を模式的に示す図である。 各受光素子と各検出領域との関係を示す模式図である。 測定部の構成例を示すブロック図である。 マルチプレクサの機能の構成例を示す模式図である。 演算部の機能の構成例を示すブロック図である。 車両検出処理の第１の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 測定積算処理を説明するためのフローチャートである。 測定積算処理を説明するためのタイミングチャートである。 受光値の積算処理を説明するための図である。 各測定期間に割り当てられる受光素子の組み合わせの例を示す図である。 車両の検出方法の例を説明するための図である。 車両検出処理の第２の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 車両検出処理の第３の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 車両検出処理の第４の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 車両検出処理の第５の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 注目領域等に対する測定期間の割り当て方の例を示す図である。 車両検出処理の第６の実施の形態を説明するためのフローチャートである。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例

＜１．実施の形態＞
｛レーザレーダ装置１１の構成例｝
図１は、本発明を適用したレーザレーダ装置の一実施の形態であるレーザレーダ装置１１の構成例を示している。

レーザレーダ装置１１は、例えば、車両に設けられ、その車両の前方の監視を行う。なお、以下、レーザレーダ装置１１により物体の検出が可能な領域を監視領域と称する。また、以下、レーザレーダ装置１１が設けられている車両を他の車両と区別する必要がある場合、自車両と称する。さらに、以下、自車両の左右方向（車幅方向）と平行な方向を水平方向と称する。

レーザレーダ装置１１は、制御部２１、測定光投光部２２、検査光発光部２３、受光部２４、測定部２５、及び、演算部２６を含むように構成される。

制御部２１は、車両制御装置１２からの指令や情報等に基づいて、レーザレーダ装置１１の各部の制御を行う。また、制御部２１は、後述するように、レーザレーダ装置１１の物体の検出感度を制御する。

測定光投光部２２は、物体の検出に用いるパルス状のレーザ光（レーザパルス）である測定光を監視領域に投光する。

検査光発光部２３は、受光部２４及び測定部２５の検査等に用いる検査光を発光し、受光部２４に照射する。

受光部２４は、測定光の反射光又は検査光を受光し、水平方向のそれぞれ異なる方向からの反射光又は検査光の強度（明るさ）を検出する。そして、受光部２４は、各方向の反射光又は検査光の強度に応じた電気信号である複数の受光信号を出力する。

測定部２５は、受光部２４から供給されるアナログの受光信号に基づいて、受光部２４における反射光に対する受光値の測定を行い、測定した受光値を示すデジタルの受光信号を演算部２６に供給する。

演算部２６は、測定部２５から供給される受光値の測定結果に基づいて、監視領域内の物体の検出を行い、検出結果を制御部２１及び車両制御装置１２に供給する。

車両制御装置１２は、例えば、ECU（Electronic Control Unit）等により構成され、監視領域内の物体の検出結果に基づいて、自動ブレーキ制御や運転者への警報等を行う。

｛測定光投光部２２の構成例｝
図２は、レーザレーダ装置１１の測定光投光部２２の構成例を示している。測定光投光部２２は、駆動回路１０１、発光素子１０２、及び、投光光学系１０３を含むように構成される。

駆動回路１０１は、制御部２１の制御の下に、発光素子１０２の発光強度や発光タイミング等の制御を行う。

発光素子１０２は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）からなり、駆動回路１０１の制御の下に、測定光（レーザパルス）の発光を行う。発光素子１０２から発光された測定光は、レンズ等により構成される投光光学系１０３を介して監視領域に投光される。

｛検査光発光部２３及び受光部２４の構成例｝
図３は、レーザレーダ装置１１の検査光発光部２３及び受光部２４の構成例を示している。検査光発光部２３は、駆動回路１５１及び発光素子１５２を含むように構成される。受光部２４は、受光光学系２０１及び受光素子２０２−１乃至２０２−１６を含むように構成される。

なお、以下、受光素子２０２−１乃至２０２−１６を個々に区別する必要がない場合、単に受光素子２０２と称する。

駆動回路１５１は、制御部２１の制御の下に、発光素子１５２の発光強度や発光タイミング等の制御を行う。

発光素子１５２は、例えば、LED（Light Emitting Diode）からなり、駆動回路１５１の制御の下に、パルス状のLED光からなる検査光の発光を行う。発光素子１５２から発光された検査光は、レンズ等の光学系を介さずに、各受光素子２０２の受光面に直接照射される。

受光光学系２０１は、レンズ等により構成され、光軸が車両の前後方向を向くように設置される。そして、受光光学系２０１は、監視領域内の物体等により反射された測定光の反射光が入射し、入射した反射光を各受光素子２０２の受光面に入射させる。

各受光素子２０２は、例えば、入射した光電荷をその光量に応じた電流値の受光信号に光電変換するフォトダイオードからなる。また、各受光素子２０２は、受光光学系２０１に入射した反射光が集光する位置において、受光光学系２０１の光軸に対して垂直、かつ、自車両の車幅方向に平行（すなわち、水平方向）に一列に並ぶように設けられている。そして、受光光学系２０１に入射した反射光は、受光光学系２０１への水平方向の入射角度に応じて、各受光素子２０２に振り分けられて入射する。従って、各受光素子２０２は、監視領域からの反射光のうち、水平方向においてそれぞれ異なる方向からの反射光を受光する。これにより、監視領域は水平方向の複数の方向における複数の領域（以下、検出領域と称する）に分割され、各受光素子２０２は、それぞれ対応する検出領域からの反射光を個別に受光する。そして、受光素子２０２は、受光した反射光をその受光量に応じた電流値の受光信号に光電変換し、得られた受光信号を測定部２５に供給する。

ここで、図４及び図５を参照して、各受光素子２０２の検出領域の具体例について説明する。図４は、レーザレーダ装置１１が設けられた自車両Ｃを上から見た場合の各検出領域の位置を模式的に示している。図５は、受光部２４を上から見た場合の各受光素子２０２と各検出領域との関係を模式的に示している。なお、図５では、図を分かりやすくするために、各検出領域からの反射光のうち受光光学系２０１のレンズの中央を通る光線のみを模式的に示している。

各受光素子２０２は、自車両Ｃの進行方向に向かって右から受光素子２０２−１、２０２−２、２０２−３・・・の順に一列に並べられている。これに対して、レーザレーダ装置１１の監視領域は、自車両Ｃの前方に放射状に広がる検出領域Ａ１乃至Ａ１６により構成され、各検出領域は、自車両Ｃの進行方向に向かって左から検出領域Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・の順に並んでいる。そして、受光素子２０２−１は、監視領域内の左端であって、自車両Ｃの左前方の斜線で示される検出領域Ａ１からの反射光を受光する。また、受光素子２０２−１６は、監視領域内の右端であって、自車両Ｃの右前方の斜線で示される検出領域Ａ１６からの反射光を受光する。さらに、受光素子２０２−８及び２０２−９は、監視領域の中央の網掛けで示される検出領域Ａ８及びＡ９からの反射光を受光する。

また、各受光素子２０２は、発光素子１５２からの検査光をその受光量に応じた電流値の受光信号に光電変換し、得られた受光信号を測定部２５に供給する。

｛測定部２５の構成例｝
図６は、レーザレーダ装置１１の測定部２５の構成例を示している。測定部２５は、選択部２５１、電流電圧変換部２５２、増幅部２５３、及び、サンプリング部２５４を含むように構成される。選択部２５１は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）２６１−１乃至２６１−４を含むように構成される。電流電圧変換部２５２は、トランス・インピーダンス・アンプ（ＴＩＡ）２６２−１乃至２６２−４を含むように構成される。増幅部２５３は、プログラマブル・ゲイン・アンプ（ＰＧＡ）２６３−１乃至２６３−４を含むように構成される。サンプリング部２５４は、Ａ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２６４−１乃至２６４−４を含むように構成される。

なお、以下、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４、ＴＩＡ２６２−１乃至２６２−４、ＰＧＡ２６３−１乃至２６３−４、及び、ＡＤＣ２６４−１乃至２６４−４をそれぞれ個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にＭＵＸ２６１、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３、及び、ＡＤＣ２６４と称する。

受光素子２０２−１乃至２０２−４は、ＭＵＸ２６１−１に接続され、受光素子２０２−５乃至２０２−８は、ＭＵＸ２６１−２に接続され、受光素子２０２−９乃至２０２−１２は、ＭＵＸ２６１−３に接続され、受光素子２０２−１３乃至２０２−１６は、ＭＵＸ２６１−４に接続されている。また、ＭＵＸ２６１−１、ＴＩＡ２６２−１、ＰＧＡ２６３−１及びＡＤＣ２６４−１が直列に接続され、ＭＵＸ２６１−２、ＴＩＡ２６２−２、ＰＧＡ２６３−２及びＡＤＣ２６４−２が直列に接続され、ＭＵＸ２６１−３、ＴＩＡ２６２−３、ＰＧＡ２６３−３及びＡＤＣ２６４−３が直列に接続され、ＭＵＸ２６１−４、ＴＩＡ２６２−４、ＰＧＡ２６３−４及びＡＤＣ２６４−４が直列に接続されている。

各ＭＵＸ２６１は、制御部２１の制御の下に、それぞれ接続されている受光素子２０２から供給される受光信号のうち１つ以上を選択して、後続のＴＩＡ２６２に供給する。なお、各ＭＵＸ２６１は、複数の受光信号を選択した場合、選択した受光信号を加算して、後続のＴＩＡ２６２に供給する。

各ＴＩＡ２６２は、制御部２１の制御の下に、ＭＵＸ２６１から供給される受光信号の電流−電圧変換を行う。すなわち、各ＴＩＡ２６２は、入力された電流としての受光信号を電圧としての受光信号に変換するとともに、制御部２１により設定されたゲインで変換後の受光信号の電圧を増幅する。そして、各ＴＩＡ２６２は、増幅後の受光信号を後段のＰＧＡ２６３に供給する。

各ＰＧＡ２６３は、制御部２１の制御の下に、ＴＩＡ２６２から供給される受光信号の電圧を、制御部２１により設定されたゲインで増幅し、後段のＡＤＣ２６４に供給する。

各ＡＤＣ２６４は、受光信号のＡ／Ｄ変換を行う。すなわち、各ＡＤＣ２６４は、制御部２１の制御の下に、ＰＧＡ２６３から供給されるアナログの受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う。そして、各ＡＤＣ２６４は、受光値のサンプリング結果（測定結果）を示すデジタルの受光信号を演算部２６に供給する。

｛ＭＵＸ２６１の構成例｝
図７は、ＭＵＸ２６１の機能の構成例を模式的に示している。

ＭＵＸ２６１は、デコーダ２７１、入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４、接点Ｃ１乃至Ｃ４、及び、出力端子ＯＵＴ１を備えている。接点Ｃ１乃至Ｃ４の一端は、それぞれ入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４に接続されており、接点Ｃ１乃至Ｃ４の他の一端は、出力端子ＯＵＴ１に接続されている。

なお、以下、入力端子ＩＮ１乃至ＩＮ４及び接点Ｃ１乃至Ｃ４を個々に区別する必要がない場合、単に入力端子ＩＮ及び接点Ｃと称する。

デコーダ２７１は、制御部２１から供給される選択信号をデコードし、デコードした選択信号の内容に従って、各接点Ｃのオン／オフを個別に切り替える。そして、オンになっている接点Ｃに接続されている入力端子ＩＮに入力される受光信号が選択され、出力端子ＯＵＴ１から出力される。なお、オンになっている接点Ｃが複数ある場合、選択された複数の受光信号が加算されて出力端子ＯＵＴ１から出力される。

｛演算部２６の構成例｝
図８は、演算部２６の構成例を示している。

演算部２６は、積算部３０１、検出部３０２、及び、通知部３０３を含むように構成される。また、検出部３０２は、ピーク検出部３１１及び物体検出部３１２を含むように構成される。

積算部３０１は、同じ受光素子２０２の受光値の積算をサンプリング時刻毎に行い、その積算値（以下、積算受光値と称する）をピーク検出部３１１に供給する。

ピーク検出部３１１は、各受光素子２０２の積算受光値（反射光の強度）に基づいて、測定光の反射光の強度の水平方向及び時間方向（距離方向）のピークを検出し、検出結果を物体検出部３１２に供給する。

物体検出部３１２は、積算受光値（反射光の強度）の水平方向及び時間方向（距離方向）の分布及びピークの検出結果に基づいて、監視領域内の物体の検出を行い、検出結果を制御部２１及び通知部３０３に供給する。

通知部３０３は、監視領域内の物体の検出結果を車両制御装置１２に供給する。

｛車両検出処理の第１の実施の形態｝
次に、図９のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第１の実施の形態について説明する。

なお、以降に説明する車両検出処理の各実施の形態では、車体の後部に左右に間隔を空けて並ぶ２つのリフレクタが設けられている三輪以上の車両が検出対象となるが、説明を簡単にするために、検出対象となる車両を四輪車両と総称する。従って、この明細書内で、特に断りがない限り、四輪車両には、三輪車両又は五輪以上の車両も含まれる。より具体的には、三輪トラック、小型トラック、小型乗用車、大型乗用車、大型バス、大型トラック、大型特殊車、小型特殊車等が含まれる。

また、詳細な説明は省略するが、以降に説明する車両検出処理の各実施の形態と並行して、四輪車両以外の物体の検出処理も実行される。

ステップＳ１において、レーザレーダ装置１１は、測定積算処理を実行する。ここで、図１０のフローチャートを参照して、測定積算処理の詳細について説明する。

ステップＳ５１において、各ＭＵＸ２６１は、受光素子２０２の選択を行う。具体的には、各ＭＵＸ２６１は、制御部２１の制御の下に、各ＭＵＸ２６１に入力される受光信号のうち後段のＴＩＡ２６２に供給する受光信号を選択する。そして、以下の処理において、選択された受光信号の出力元の受光素子２０２の受光値の測定が行われる。換言すれば、選択された受光素子２０２の検出領域からの反射光の強度の測定が行われる。

ステップＳ５２において、測定光投光部２２は、測定光を投光する。具体的には、駆動回路１０１は、制御部２１の制御の下に、発光素子１０２からパルス状の測定光を出射させる。発光素子１０２から出射された測定光は、投光光学系１０３を介して監視領域全体に投光される。

ステップＳ５３において、受光部２４は、反射光に応じた受光信号を生成する。具体的には、各受光素子２０２は、受光光学系２０１を介して、ステップＳ５２の処理で投光した測定光に対する反射光のうち、それぞれ対応する方向の検出領域からの反射光を受光する。そして、各受光素子２０２は、受光した反射光をその受光量に応じた電気信号である受光信号に光電変換し、得られた受光信号を後段のＭＵＸ２６１に供給する。

ステップＳ５４において、測定部２５は、受光信号のサンプリングを行う。具体的には、各ＴＩＡ２６２は、制御部２１の制御の下に、各ＭＵＸ２６１から供給された受光信号の電流−電圧変換を行うとともに、制御部２１により設定されたゲインにより受光信号の電圧を増幅する。各ＴＩＡ２６２は、増幅後の受光信号を後段のＰＧＡ２６３に供給する。

各ＰＧＡ２６３は、制御部２１の制御の下に、各ＴＩＡ２６２から供給される受光信号の電圧を、制御部２１により設定されたゲインで増幅し、後段のＡＤＣ２６４に供給する。

各ＡＤＣ２６４は、制御部２１の制御の下に、各ＰＧＡ２６３から供給される受光信号のサンプリングを行い、受光信号をＡ／Ｄ変換する。各ＡＤＣ２６４は、Ａ／Ｄ変換後の受光信号を積算部３０１に供給する。

なお、受光信号のサンプリング処理の詳細については、図１１を参照して後述する。

ステップＳ５５において、積算部３０１は、前回までの受光値と今回の受光値の積算を行う。これにより、図１２を参照して後述するように、同じ受光素子２０２からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値の積算が行われる。また、積算部３０１は、各ＡＤＣ２６４から出力される受光信号について、受光値の積算処理をそれぞれ並行して実行する。これにより、４つの受光素子２０２の受光値の積算が、個別に並行して行われる。

ステップＳ５６において、制御部２１は、受光値の測定を所定の回数（例えば、１００回）行ったか否かを判定する。まだ受光値の測定を所定の回数行っていないと判定された場合、処理はステップＳ５２に戻る。

その後、ステップＳ５６において受光値の測定を所定の回数行ったと判定されるまで、ステップＳ５２乃至Ｓ５６の処理が繰り返し実行される。これにより、後述する所定の長さの測定期間内に、測定光を投光し、選択した受光素子２０２の受光値を測定する処理が所定の回数繰り返される。また、測定した受光値の積算が行われる。

一方、ステップＳ５６において、受光値の測定を所定の回数行ったと判定された場合、処理はステップＳ５７に進む。

ステップＳ５７において、制御部２１は、測定期間を所定の回数（例えば、４回）繰り返したか否かを判定する。まだ測定期間を所定の回数繰り返していないと判定された場合、処理はステップＳ５１に戻る。

その後、ステップＳ５７において、測定期間を所定の回数繰り返したと判定されるまで、ステップＳ５１乃至Ｓ５７の処理が繰り返し実行される。すなわち、後述する所定の長さの検出期間内に、測定期間が所定の回数繰り返される。また、測定期間毎に、受光値の測定を行う対象となる受光素子２０２の選択が行われ、反射光の強度の測定対象となる検出領域が切り替えられる。

一方、ステップＳ５７において、測定期間を所定の回数繰り返したと判定された場合、
測定積算処理は終了する。

ここで、図１１乃至図１３を参照して、測定積算処理の具体例について説明する。

図１１は、受光信号のサンプリング処理の具体例を示すタイミングチャートであり、図内の各段の図の横軸は時間を示している。

図１１のいちばん上の段は、測定光の発光タイミングを示している。検出期間ＴＤ１、ＴＤ２、・・・は、物体の検出処理を行う期間の最小単位であり、１回の検出期間において物体の検出処理が１回行われる。

また、各検出期間は、４サイクルの測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４及び休止期間ＴＢを含んでいる。測定期間は、受光値の測定を行う受光素子２０２の切り替えを行う最小単位である。すなわち、各測定期間の前に受光素子２０２の選択が可能である一方、測定期間内は受光素子２０２の変更をすることができない。従って、１回の測定期間において、同じ受光素子２０２の受光値の測定が行われる。これにより、測定期間単位で反射光の強度を測定する対象となる検出領域を切り替えることができる。

図１１の２段目は、検出期間ＴＤ１の測定期間ＴＭ２を拡大した図である。この図に示されるように、１サイクルの測定期間内に、測定光が所定の間隔で所定の回数（例えば、１００回）だけ投光される。

図１１の３段目は、ＡＤＣ２６４のサンプリングタイミングを規定するトリガ信号の波形を示しており、４段目は、ＡＤＣ２６４における受光信号のサンプリングタイミングを示している。なお、４段目の縦軸は受光信号の値（電圧）を示し、受光信号上の複数の黒丸は、それぞれサンプリングポイントを示している。従って、隣接する黒丸と黒丸の間の時間が、サンプリング間隔となる。

制御部２１は、測定光の投光から所定の時間経過後に、トリガ信号を各ＡＤＣ２６４に供給する。各ＡＤＣ２６４は、トリガ信号が入力されてから所定の時間が経過した後、所定のサンプリング周波数（例えば、数十から数百ＭＨｚ）で所定の回数（例えば３２回）だけ受光信号のサンプリングを行う。すなわち、測定光が投光される度に、ＭＵＸ２６１により選択された受光信号のサンプリングが、所定のサンプリング間隔で所定の回数行われる。

例えば、ＡＤＣ２６４のサンプリング周波数を１００ＭＨｚとすると、１０ナノ秒のサンプリング間隔でサンプリングが行われる。従って、距離に換算して約１．５ｍの間隔で受光値のサンプリングが行われる。すなわち、各検出領域内の自車両からの距離方向において約１．５ｍ間隔の各地点からの反射光の強度が測定される。

そして、各ＡＤＣ２６４は、トリガ信号を基準とする（トリガ信号が入力された時刻を０とする）各サンプリング時刻におけるサンプリング値（受光値）を示すデジタルの受光信号を積算部３０１に供給する。

このように、測定光が投光される度に、ＭＵＸ２６１により選択された各受光素子２０２の受光信号のサンプリングが並行して行われる。すなわち、ＭＵＸ２６１−１、ＭＵＸ２６１−２、ＭＵＸ２６１−３及びＭＵＸ２６１−４において選択された各受光素子２０２の受光信号は、それぞれＡＤＣ２６４−１、ＡＤＣ２６４−２、ＡＤＣ２６４−３及びＡＤＣ２６４−４によって並行してサンプリングが行われる。これにより、選択された各受光素子２０２の検出領域内の反射光の強度が所定の距離単位で測定される。

一方、休止期間ＴＢにおいては、測定光の投光及び受光値の測定が休止する。そして、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４における受光値の測定結果に基づく物体の検出処理や、測定光投光部２２、受光部２４、測定部２５の設定、調整、試験等が行われる。

次に、図１２を参照して、受光値の積算処理の具体例について説明する。図１２は、１サイクルの測定期間中に測定光を１００回投光した場合に、ある受光素子２０２から出力される１００回分の受光信号に対する積算処理の例を示している。なお、図１２の横軸はトリガ信号が入力されたタイミングを基準（時刻０）とする時刻（サンプリング時刻）を示し、縦軸は受光値（サンプリング値）を示している。

この図に示されるように、１回目から１００回目までの各測定光に対して、それぞれサンプリング時刻ｔ１乃至ｔｙにおいて受光信号のサンプリングが行われ、同じサンプリング時刻における受光値が積算される。例えば、１回目から１００回目までの各測定光に対するサンプリング時刻ｔ１における受光値が積算される。このようにして、検出期間内にサンプリングされた、同じ受光素子２０２からの受光信号の同じサンプリング時刻における受光値の積算が行われる。そして、この積算値が以降の処理に用いられる。

ここで、ＭＵＸ２６１において複数の受光素子２０２からの受光信号を加算する場合、例えば、受光素子２０２−１及び２０２−２からの受光信号を加算した受光信号の受光値は、受光素子２０２−１又は受光素子２０２−２の一方のみからの受光信号の受光値とは別に積算される。換言すれば、受光素子２０２−１及び２０２−２からの受光信号を加算した受光信号の受光値と、受光素子２０２−１又は受光素子２０２−２の一方のみからの受光信号の受光値とは、それぞれ別の種類の受光信号をサンプリングした受光値として区別され、分けて積算される。

この積算処理を行うことにより、１回の測定光に対する受光信号のＳ／Ｎ比が低い場合でも、信号成分が増幅され、ランダムなノイズは平均化されて減少する。その結果、受光信号から信号成分とノイズ成分を分離しやすくなり、実質的に受光感度を上げることができる。これにより、例えば、遠方の物体や反射率の低い物体の検出精度が向上する。なお、積算回数が多くなるほど、受光感度が上がることになる。

なお、以下、１サイクルの測定期間内に実行される所定の回数（例えば、１００回）の測定処理及び積算処理のセットを測定積算ユニットと称する。

図１３は、各測定期間において各ＭＵＸ２６１により選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。なお、この図において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４をＭＵＸ１乃至４と短縮して表している。また、図内の四角のマスの中の番号は、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により選択された受光素子２０２の番号を示している。すなわち、受光素子２０２−１乃至２０２−１６が、それぞれ１乃至１６の番号で示されている。

例えば、測定期間ＴＭ１において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−１、２０２−５、２０２−９、２０２−１３がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ２において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−２、２０２−６、２０２−１０、２０２−１４がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ３において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−３、２０２−７、２０２−１１、２０２−１５がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。測定期間ＴＭ４において、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４により受光素子２０２−４、２０２−８、２０２−１２、２０２−１６がそれぞれ選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定が行われる。

従って、この例では、１回の検出期間内に全ての受光素子２０２の受光値の測定が行われる。換言すれば、１回の検出期間内に監視領域内の全検出領域からの反射光の強度が測定される。

図９に戻り、ステップＳ２において、検出部３０２は、リフレクタ候補の検出を行う。具体的には、積算部３０１は、１回の検出期間内の各受光素子２０２の積算受光値をピーク検出部３１１に供給する。ピーク検出部３１１は、各受光素子２０２のサンプリング時刻毎の積算受光値の分布に基づいて、検出期間内の反射光の強度の水平方向及び時間方向（距離方向）のピークを検出する。

具体的には、ピーク検出部３１１は、受光素子２０２毎に積算受光値がピークとなるサンプリング時刻を検出する。これにより、自車両からの距離方向において反射光の強度がピークとなる地点が、検出領域毎に検出される。換言すれば、各検出領域において、反射光の強度がピークとなる地点の自車両からの距離が検出される。

また、ピーク検出部３１１は、サンプリング時刻毎に積算受光値がピークとなる受光素子２０２（検出領域）を検出する。これにより、自車両からの距離方向において、所定の間隔ごと（例えば、約１．５ｍごと）に反射光の強度がピークとなる水平方向の位置（検出領域）が検出される。

そして、ピーク検出部３１１は、検出結果を示す情報を物体検出部３１２に供給する。

なお、ピーク検出部３１１のピーク検出方法には、任意の方法を採用することができる。

物体検出部３１２は、積算受光値（反射光の強度）の水平方向及び時間方向のピークの検出結果に基づいて、同一車両のリフレクタ候補の検出を行う。例えば、物体検出部３１２は、積算受光値の水平方向及び時間方向の分布において、同様の動きを続けている２以上のピークが存在する場合、それらのピークを同一車両のリフレクタ候補として検出する。ここで、図１４を参照して、リフレクタ候補の検出方法の具体例について説明する。

図１４のグラフは、自車両の前方に車両３５１が走行している場合に、車両３５１からの反射光が戻ってくる付近のサンプリング時刻における積算受光値の水平方向の分布を示している。すなわち、このグラフは、当該サンプリング時刻における各受光素子２０２の積算受光値を、各受光素子２０２の水平方向の並び順に横軸方向に並べたグラフである。なお、図内の四角のマスの中の番号は、各受光素子２０２の番号を示しており、自車両に水平方向に配置された受光素子２０２の並びを示している。

測定光は車両３５１によって反射されて受光素子２０２により受光されるが、投光から受光までには時間差が生じている。この時間差は、レーザレーダ装置１１と車両３５１との距離に比例するので、車両３５１からの反射光は、該時間差と一致するサンプリングタイミング（サンプリング時刻ｔｎ）における受光値として測定される。従って、車両３５１を含む検出領域の各受光素子２０２の積算受光値のうち、特にサンプリング時刻ｔｎにおける積算受光値が大きくなる。

また、前方に車両３５１が存在する場合、車両３５１により反射された反射光が、受光素子２０２により受光されるため、検出領域内に車両３５１を含む受光素子２０２−５乃至２０２−１１の積算受光値が大きくなる。特に、車両３５１の後方の左右のリフレクタ３５２Ｌ，３５２Ｒの反射率が高いため、検出領域内にリフレクタ３５２Ｌ，３５２Ｒを含む受光素子２０２−６及び２０２−１０の積算受光値が特に大きくなる。従って、図１４のグラフに示されるように、水平方向の積算受光値の分布において、２つの顕著なピークＰ１，Ｐ２が現れ、このピークＰ１，Ｐ２がリフレクタ候補として検出される。なお、以下、ピークＰ１，Ｐ２をリフレクタ候補Ｐ１，Ｐ２とも称する。

なお、リフレクタ候補の検出方法には、任意の方法を採用することができる。

ステップＳ３において、物体検出部３１２は、ステップＳ２の処理の結果に基づいて、同一車両のリフレクタ候補が検出されたか否かを判定する。同一車両のリフレクタ候補が検出されたと判定された場合、処理はステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補が３つ以上検出されたか否かを判定する。リフレクタ候補が３つ以上検出されたと判定された場合、処理はステップＳ５に進む。これは、例えば、リフレクタの間にあるナンバープレート等の反射光が強く、同一車両からの反射光のピークが３つ以上検出されるような場合を想定している。

ステップＳ５において、物体検出部３１２は、適切な間隔にあるリフレクタ候補を２つ選択する。具体的には、物体検出部３１２は、検出された３つ以上のリフレクタ候補のうちの任意の２つを同じ車両に設けられている１対（ペア）のリフレクタ候補と仮定して、この１対のリフレクタ候補間の距離を計算する。物体検出部３１２は、この距離の計算を全ての２つのリフレクタ候補の組み合わせについて実行し、２つのリフレクタ候補の間の距離が一般的な四輪車両のリフレクタ間の距離に最も近い組み合わせを検出する。そして、物体検出部３１２は、検出した組み合わせに含まれる２つのリフレクタ候補を選択する。

その後、処理はステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ４において、リフレクタ候補が２つのみ検出されたと判定された場合、ステップＳ５の処理はスキップされ、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ６において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間のボディの検出を行う。具体的には、物体検出部３１２は、２つのリフレクタ候補をそれぞれ検出した受光素子２０２の間の受光素子２０２（以下、リフレクタ候補間受光素子と称する）の積算受光値に基づいて、リフレクタ候補の間の領域（以下、ボディ検出対象領域とも称する）における物体の検出を行う。なお、ボディ検出対象領域には、２つのリフレクタ候補がそれぞれ検出された２つの検出領域の間にある検出領域が含まれる。

例えば、図１４の例の場合、リフレクタ候補Ｐ１を検出した受光素子２０２−６とリフレクタ候補Ｐ２を検出した受光素子２０２−１０の間の受光素子２０２−７至２０２−９の個々の積算受光値に基づいて、リフレクタ候補Ｐ１，Ｐ２の間のボディ検出対象領域（検出領域Ａ７乃至Ａ９）における物体の検出が行われる。そして、例えば、ボディ検出対象領域において検出された物体と自車両との間の距離が、リフレクタ候補と自車両との間の距離とほぼ等しい場合、リフレクタ候補の間に車両のボディが存在すると判定される。

なお、リフレクタ候補間のボディの検出方法には、任意の方法を採用することができる。例えば、積算受光値が所定の閾値以上の場合には、ボディが存在すると判定することができる。

ステップＳ７において、物体検出部３１２は、ステップＳ６の処理の結果に基づいて、ボディが検出されたか否かを判定する。ボディが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８において、物体検出部３１２は、四輪車両であると判定する。すなわち、物体検出部３１２は、２つのリフレクタ候補が検出された位置に、リフレクタを含む四輪車両が存在すると判定する。その後、処理はステップＳ１４に進む。

一方、ステップＳ７において、ボディが検出されなかったと判定された場合、処理はステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間の領域（すなわち、ボディ検出対象領域）の測定結果を加算する。具体的には、物体検出部３１２は、ボディ検出対象領域に含まれる複数の検出領域からの反射光をそれぞれ受光する受光素子２０２の積算受光値をサンプリング時刻毎に加算する。

例えば、図１４の例の場合、リフレクタ候補Ｐ１，Ｐ２の間の検出領域Ａ７乃至Ａ９からの反射光をそれぞれ受光する受光素子２０２−７至２０２−９の積算受光値が、サンプリング時刻毎に加算される。例えば、サンプリング時刻ｔ１における受光素子２０２−７至２０２−９の積算受光値を加算し、サンプリング時刻ｔ２における受光素子２０２−７至２０２−９の積算受光値を加算するように、各サンプリング時刻における受光素子２０２−７至２０２−９の積算受光値が加算される。

ステップＳ１０において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間のボディの検出を行う。すなわち、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間の領域の測定結果を加算した結果に基づいて、ステップＳ６と同様の処理により、リフレクタ候補間のボディの検出を行う。例えば、図１４の例の場合、受光素子２０２−７至２０２−９の積算受光値を加算した結果に基づいて、リフレクタ候補間のボディの検出が行われる。

上述したように、車両の後部のリフレクタ以外の車体部分は、リフレクタと比較して反射率が非常に低く、反射光量が小さい。そこで、リフレクタ候補間の領域の測定結果を加算した結果を用いることにより、水平分解能は低下するものの、リフレクタ候補間の物体の検出感度を上げることができ、リフレクタ候補間のボディの検出精度を向上させることができる。

ステップＳ１１において、ステップＳ７の処理と同様に、ボディが検出されたか否かが判定され、ボディが検出されたと判定された場合、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、ステップＳ８の処理と同様に、四輪車両であると判定され、処理はステップＳ１４に進む。

一方、ステップＳ１１において、ボディが検出されなかったと判定された場合、処理はステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３において、物体検出部３１２は、四輪車両でないと判定する。すなわち、物体検出部３１２は、２つのリフレクタ候補が検出された位置に四輪車両が存在しないと判定する。その後、処理はステップＳ１４に進む。

一方、ステップＳ３において、同一車両のリフレクタ候補が検出されなかったと判定された場合、ステップＳ４乃至Ｓ１３の処理はスキップされ、処理はステップＳ１４に進む。この場合、監視領域内に四輪車両は存在しないと判定される。

ステップＳ１４において、演算部２６は、検出結果を通知する。具体的には、物体検出部３１２は、四輪車両の有無、四輪車両の位置、距離、大きさ等の検出結果を通知部３０３及び制御部２１に供給する。通知部３０３は、必要に応じて、検出結果を車両制御装置１２に供給する。

その後、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１以降の処理が実行される。

このようにして、リフレクタ候補間の検出感度を上げることにより、四輪車両の検出精度を向上させることができる。

また、最初にリフレクタ候補間の検出感度を上げずにリフレクタ候補間のボディの検出が行われ、ボディが検出されなかった場合に、リフレクタ候補間の検出感度を上げ、再度リフレクタ候補間のボディの検出が行われる。これにより、必要なときに必要な検出領域のみ検出感度を高くすることができ、検出する必要のない物体の検出やノイズによる誤検出等を防止することができる。さらに、四輪車両の検出精度を下げずに、レーザレーダ装置１１全体の検出感度を下げることができ、コストダウンを実現することができる。

｛車両検出処理の第２の実施の形態｝
次に、図１５のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第２の実施の形態について説明する。なお、この第２の実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、さらに複数の検出期間にわたって測定結果を加算して、四輪車両の検出を行うようにしたものである。

図１５の処理を図９の処理と比較すると、ステップＳ１０７において、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったと判定された以降の処理が異なる。すなわち、ステップＳ１０７において、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったと判定された場合、処理はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間の各検出領域の現在と過去の測定結果を加算する。具体的には、物体検出部３１２は、所定のｎ回前（ｎ≧１）から現在までの複数の検出期間にわたって、ボディ検出対象領域に対する積算受光値を受光素子２０２（検出領域）及びサンプリング時刻毎に加算する。

例えば、図１４の例の場合、ｎ回前から現在までの検出期間における受光素子２０２−７乃至２０２−９の各受光素子２０２の積算受光値が、それぞれ個別にサンプリング時刻毎に加算される。すなわち、受光素子２０２−７至２０２−９の各受光素子２０２の各サンプリング時刻における積算受光値が、それぞれ個別に複数の検出期間にわたって積算される。

ステップＳ１１０において、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間の領域の測定結果を加算する。具体的には、物体検出部３１２は、ボディ検出対象領域に含まれる複数の検出領域に対するｎ回前から現在までの積算受光値を加算した後の積算受光値（以下、複数期間積算受光値と称する）を、サンプリング時刻毎に加算する。

例えば、図１４の例の場合、受光素子２０２−７至２０２−９の複数期間積算受光値が、サンプリング時刻毎に加算される。例えば、サンプリング時刻ｔ１における受光素子２０２−７至２０２−９の複数期間積算受光値を加算し、サンプリング時刻ｔ２における受光素子２０２−７至２０２−９の複数期間積算受光値を加算するように、各サンプリング時刻における受光素子２０２−７至２０２−９の複数期間積算受光値が加算される。

これにより、第１の実施の形態と比較して、リフレクタ候補間の物体の検出感度をさらに上げることができ、リフレクタ候補間のボディの検出精度をさらに向上させることができる。

その後、ステップＳ１１１乃至Ｓ１１５において、図９のステップＳ１０乃至Ｓ１４と同様の処理が実行された後、処理はステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１以降の処理が実行される。

このようにして、第１の実施の形態と比較して、リフレクタ候補間の検出感度をさらに上げることにより、四輪車両の検出精度をさらに向上させることができる。

なお、例えば、ステップＳ１１０の処理を省略して、リフレクタ候補間の各検出領域の現在と過去の測定結果を加算した結果のみに基づいて、リフレクタ候補間のボディの検出を行うようにしても、四輪車両の検出精度を向上させることが可能である。

｛車両検出処理の第３の実施の形態｝
次に、図１６のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第３の実施の形態について説明する。なお、この第３の実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、リフレクタ候補間にボディが検出されなかった場合、リフレクタ候補間の検出感度を上げて、再度測定積算処理及びリフレクタ候補間のボディの検出を行うようにしたものである。

図１６の処理を図９の処理と比較すると、ステップＳ２０７において、ボディが検出されなかったと判定された以降の処理が異なる。具体的には、ステップＳ２０７において、ボディが検出されなかったと判定された場合、処理はステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０９において、レーザレーダ装置１１は、リフレクタ候補間に対するゲインを上げて、測定積算処理を実行する。具体的には、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったことを制御部２１に通知する。制御部２１は、測定光投光部２２、受光部２４、測定部２５及び演算部２６を制御して、図１０を参照して上述した測定積算処理を実行する。

また、制御部２１は、例えば、各リフレクタ候補間受光素子に割り当てられた測定期間において、各リフレクタ候補間受光素子からの受光信号が供給されるＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインを設定可能な範囲で最大に設定し固定する。すなわち、制御部２１は、リフレクタ候補間受光素子から受光信号が供給される各ＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインを、その測定期間中において、設定可能な範囲で最大に設定する。一方、制御部２１は、リフレクタ候補間受光素子以外の受光素子から受光信号が供給される各ＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインを、その測定期間中において、所定の標準値に設定する。これにより、リフレクタ候補間の物体の検出感度が上がる。

ステップＳ２１１において、図９のステップＳ９の処理と同様に、リフレクタ候補間の領域の測定結果が加算される。

その後、ステップＳ２１１乃至Ｓ２１５において、図９のステップＳ１０乃至Ｓ１４と同様の処理が実行された後、処理はステップＳ２０１に戻り、ステップＳ２０１以降の処理が実行される。

このようにして、リフレクタ候補間の検出感度をさらに上げることにより、四輪車両の検出精度をさらに向上させることができる。

また、最初にリフレクタ候補間に対するゲインを上げずにリフレクタ候補間のボディの検出が行われ、ボディが検出されなかった場合に、リフレクタ候補間に対するゲインを上げ、再度測定積算処理及びリフレクタ候補間のボディの検出が行われる。これにより、必要なときに必要な検出領域に対してのみゲインを高くすることができ、検出する必要のない物体の検出やノイズによる誤検出等を防止することができる。さらに、四輪車両の検出精度を下げずに、レーザレーダ装置１１全体の検出感度を下げることができ、コストダウンを実現することができる。

なお、例えば、ステップＳ２１０の処理を省略して、リフレクタ候補間に対してゲインを上げて測定積算処理を実行した測定結果のみに基づいて２回目の検出処理を行ったとしても、四輪車両の検出精度を向上させることが可能である。

｛車両検出処理の第４の実施の形態｝
次に、図１７のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第４の実施の形態について説明する。なお、この第４の実施の形態は、第２の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせたものである。

図１７の処理を図１６の処理と比較すると、２回目の測定積算処理を実行した以降の処理が異なる。具体的には、ステップＳ２６０において、図１５のステップＳ１０９の処理と同様に、リフレクタ候補間の各検出領域の現在と過去の測定結果が加算される。

ステップＳ２６１において、図１５のステップＳ１１０の処理と同様に、リフレクタ候補間の領域の測定結果が加算される。

その後、ステップＳ２６２乃至Ｓ２６６において、図１６のステップＳ２１１乃至Ｓ２１５と同様の処理が実行された後、処理はステップＳ２５１に戻り、ステップＳ２５１以降の処理が実行される。

このようにして、２回目の測定積算処理を行った後、リフレクタ候補間の測定結果の加算に加えて、リフレクタ候補間の各領域の現在と過去の測定結果の加算も行うため、リフレクタ候補間のボディの検出精度がさらに向上し、その結果、四輪車両の検出精度がさらに向上する。

このようにして、第３の実施の形態と比較して、リフレクタ候補間の検出感度をさらに上げることにより、四輪車両の検出精度をさらに向上させることができる。

なお、例えば、ステップＳ２６１の処理を省略して、リフレクタ候補間の各検出領域の現在と過去の測定結果を加算した結果のみに基づいて、２回目の検出処理を行うようにしても、四輪車両の検出精度を向上させることが可能である。

｛車両検出処理の第５の実施の形態｝
次に、図１８のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第５の実施の形態について説明する。なお、この第５の実施の形態は、第３の実施の形態と比較して、２回目の検出処理時に、リフレクタ候補間において注目領域を設定し、注目領域においてボディの検出を行うようにしたものである。

図１８の処理を図１６の処理と比較すると、ステップＳ３０７において、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったと判定された以降の処理が異なる。具体的には、ステップＳ３０７において、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったと判定された場合、処理はステップＳ３０９に進む。

ステップＳ３０９において、制御部２１は、リフレクタ候補間において注目領域を設定する。具体的には、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったことを制御部２１に通知する。制御部２１は、リフレクタ候補間において、リフレクタ候補から離れた検出領域のうちの１つを選択し、注目領域に設定する。すなわち、制御部２１は、ボディ検出対象領域内の検出領域のうち、リフレクタ候補が検出されている検出領域に隣接している両端の検出領域を除く検出領域の中から１つを選択し、注目領域に設定する。

例えば、図１４の例の場合、ボディ検出対象領域である検出領域Ａ７乃至Ａ９のうちのいずれか１つが注目領域に設定される。

なお、リフレクタ候補が検出されている検出領域における強い光は、隣接する検出領域に影響を及ぼす可能性が高い。つまり、リフレクタ候補の隣の検出領域から反射光を受光する受光素子２０２は、物体からの反射光を直接受光していなくても、リフレクタ候補からの強い光の影響により高い受光信号を出力してしまう。そこで、その強い光の影響によるボディの誤検出を防止するために、リフレクタ候補が検出されている検出領域に隣接する検出領域が注目領域の候補から除かれる。

ステップＳ３１０において、レーザレーダ装置１１は、注目領域に対するゲインを上げて、注目領域に対して優先的に測定積算処理を実行する。具体的には、物体検出部３１２は、リフレクタ候補間にボディが検出されなかったことを制御部２１に通知する。制御部２１は、測定光投光部２２、受光部２４、測定部２５及び演算部２６を制御して、図１０を参照して上述した測定積算処理を実行する。ただし、この測定積算処理において、制御部２１は、図１６のステップＳ２０９と同様の処理により、注目領域に対するゲインを上げるように制御する。

また、制御部２１は、検出期間内に、注目領域に対応する受光素子２０２、及び、リフレクタ候補が検出されている検出領域に対応する受光素子２０２を選択する頻度を増やし、可能な範囲で優先的に測定期間を割り当てるように制御する。

例えば、図１４の例において、検出領域Ａ８が注目領域に設定されている場合、図１９に示されるように、検出期間ＴＤ内の測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４が、受光素子２０２−８及び２０２−１０に全て割り当てられる。これにより、検出期間内における注目領域（検出領域Ａ８）、及び、リフレクタ候補が検出された検出領域Ａ１０における受光値の積算回数が増加し、それらの領域に対する検出感度が上昇する。

ステップＳ３１１において、物体検出部３１２は、注目領域においてボディの検出を行う。具体的には、物体検出部３１２は、注目領域に対応する受光素子２０２の積算受光値に基づいて、注目領域における物体の検出を行う。そして、例えば、注目領域において、リフレクタ候補と同じ距離付近に物体が検出された場合、リフレクタ候補の間に車両のボディが存在すると判定される。

その後、ステップＳ３１２乃至Ｓ３１５において、図１６のステップＳ２１２乃至Ｓ２１５と同様の処理が実行された後、処理はステップＳ３０１に戻り、ステップＳ３０１以降の処理が実行される。

このように、最初の検出処理でリフレクタ候補間にボディが検出されない場合、注目領域に対するゲインを上げるとともに、注目領域の受光値の積算回数を増やすように測定積算処理が実行される。そして、注目領域の測定結果に基づいて、２回目のボディの検出処理が行われる。これにより、リフレクタ候補間のボディの検出精度が向上し、四輪車両の検出精度が向上する。

なお、注目領域を１つではなく、複数設定するようにしてもよい。

また、ボディ検出対象領域全体を注目領域に設定するようにしてもよい。すなわち、ボディ検出対象領域に対するゲインを上げて、ボディ検出対象領域内に各検出対象領域に対して優先的に測定積算処理を実行するようにしてもよい。

｛車両検出処理の第６の実施の形態｝
次に、図２０のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置１１により実行される車両検出処理の第６の実施の形態について説明する。なお、この第６の実施の形態は、第２の実施の形態と第５の実施の形態を組み合わせたものである。

図２０の処理を図１８の処理と比較すると、２回目の測定積算処理を実行した以降の処理が異なる。具体的には、ステップＳ３６１において、図１５のステップＳ１０９と同様の処理により、注目領域の現在と過去の測定結果が加算される。

その後、ステップＳ３６３乃至Ｓ３６７において、図１８のステップＳ３１１乃至Ｓ３１５と同様の処理が実行された後、処理はステップＳ３５１に戻り、ステップＳ３５１以降の処理が実行される。

このようにして、２回目の測定積算処理を行った後、注目領域の現在と過去の測定結果を加算し、リフレクタ候補間の検出感度をさらに上げることにより、四輪車両の検出精度をさらに向上させることができる。

＜２．変形例＞
以下、上述した本発明の実施の形態の変形例について説明する。

ボディ検出対象領域や注目領域の検出感度を上げる方法は、上述した方法に限定されずに、他の方法を採用することが可能である。

例えば、ボディ検出対象領域又は注目領域の受光値を測定する測定期間において、測定光の強度を高くするようにしてもよい。

また、例えば、ボディ検出対象領域又は注目領域の受光値を測定する測定期間を長くすることにより、測定期間内の測定光の投光回数を増やし、受光値の積算回数を増やすようにしてもよい。

さらに、例えば、可変式のフィルタ等を用いて、ボディ検出対象領域又は注目領域の方向へ投光される測定光の強度を、他の領域の方向へ投光される測定光の強度より高くするようにしてもよい。

また、レーザレーダ装置の構成は、図１に示される例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することが可能である。

例えば、制御部２１と演算部２６を統合したり、機能の割り当てを変更したりすることが可能である。

また、例えば、受光素子２０２、ＭＵＸ２６１、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３、ＡＤＣ２６４の数を、必要に応じて増減することが可能である。例えば、受光素子２０２の数を増やして、監視領域を広げたり、監視領域内の検出領域をより細分化したりすることが可能である。逆に、受光素子２０２の数を減らして、監視領域を狭めたり、監視領域内の検出領域を集約したりすることも可能である。

また、例えば、ＭＵＸ２６１、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３及びＡＤＣ２６４の組み合わせの数を変更して、並行してサンプリングを行うことが可能な受光信号の数を増減することが可能である。

さらに、例えば、１つのＭＵＸ２６１に接続される受光素子２０２の数を変更することも可能である。また、例えば、各ＭＵＸ２６１に接続される受光素子２０２の数は、必ずしも全て同じである必要はない。

さらに、例えば、各ＭＵＸ２６１に接続される受光素子２０２の組合せは上述した例に限定されるものではなく自由に変更することができる。

また、ＭＵＸの出力数を２以上にすることも可能である。すなわち、ＭＵＸが、入力された受光信号の中から２以上の受光信号を選択して個別に出力できるようにしてもよい。

さらに、以上では、１回の検出期間毎に物体の検出処理を１回行う例を示したが、例えば、必要に応じて、２回以上の検出期間にわたって受光値を積算し、２回以上の検出期間毎に物体の検出処理を１回行うようにしてもよい。

また、１回の検出期間内の測定期間のサイクル数は、任意の値に変更することが可能である。

また、本発明は、例えば、ＭＵＸ２６１を設けずに、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３、及び、ＡＤＣ２６４を受光素子２０２と同じ数だけ設けて、１回の測定期間内において全ての受光素子の受光値を測定可能なレーザレーダ装置にも適用することができる。

さらに、本発明は、例えば、受光値の積算を行わずに物体の検出処理を行うレーザレーダ装置にも適用することができる。

また、本発明は、例えば、レーザ光を走査しながら監視領域に投光するタイプのレーザレーダ装置にも適用することができる。

この場合、例えば、ボディ検出対象領域又は注目領域へのレーザ光の投光時間を延ばしたり、投光回数を増やしたりすることにより、ボディ検出対象領域又は注目領域の検出感度を上げることができる。また、例えば、ボディ検出対象領域又は注目領域内にレーザ光を走査するときに、レーザ光の強度を高くすることにより、ボディ検出対象領域又は注目領域の検出感度を上げることができる。さらに、例えば、ボディ検出対象領域又は注目領域に集中してレーザ光を走査することにより、ボディ検出対象領域又は注目領域の検出感度を上げることができる。

［コンピュータの構成例］
なお、上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。

図２１は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。

コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）６０１，ROM（Read Only Memory）６０２，RAM（Random Access Memory）６０３は、バス６０４により相互に接続されている。

バス６０４には、さらに、入出力インタフェース６０５が接続されている。入出力インタフェース６０５には、入力部６０６、出力部６０７、記憶部６０８、通信部６０９、及びドライブ６１０が接続されている。

入力部６０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部６０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部６０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部６０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ６１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア６１１を駆動する。

以上のように構成されるコンピュータでは、CPU６０１が、例えば、記憶部６０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース６０５及びバス６０４を介して、RAM６０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。

コンピュータ（CPU６０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア６１１に記録して提供することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。

コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア６１１をドライブ６１０に装着することにより、入出力インタフェース６０５を介して、記憶部６０８にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部６０９で受信し、記憶部６０８にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM６０２や記憶部６０８に、あらかじめインストールしておくことができる。

なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。

また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１１ レーザレーダ装置
１２ 車両制御装置
２１ 制御部
２２ 測定光投光部
２４ 受光部
２５ 測定部
２６ 演算部
１０１ 駆動回路
１０２ 発光素子
２０２−１乃至２０２−１６ 受光素子
２５１ 選択部
２５２ 電流電圧変換部
２５３ 増幅部
２５４ サンプリング部
２６１−１乃至２６１−４ マルチプレクサ
２６２−１乃至２６２−４ トランス・インピーダンス・アンプ（ＴＩＡ）
２６３−１乃至２６３−４ プログラマブル・ゲイン・アンプ（ＰＧＡ）
２６４−１乃至２６４−４ Ａ／Ｄコンバータ
３０１ 積算部
３０２ 検出部
３０３ 通知部
３１１ ピーク検出部
３１２ 物体検出部

Claims (7)

1. パルス状のレーザ光を所定の監視領域に対して第１の長さの測定期間内に複数回投光する処理を第２の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、
   前記監視領域が水平方向において分割されたｎ個の検出領域からの前記レーザ光の反射光を個別に受光するｎ個の受光素子を備える受光部と、
   前記測定期間毎にｎ個の前記受光素子からの受光信号の中から１つ以上を選択し、選択した前記受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う測定部と、
   前記検出期間内に測定された、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻における前記受光値を積算した結果に基づいて、物体の検出を行うとともに、前記受光値の強度分布に基づいて、先行車両に設けられている２つのリフレクタの候補を検出する検出部と、
   各前記検出領域に対する感度を制御する制御部と
   を備え、
   前記測定部は、前記制御部の制御の下に、ｎ個の前記検出領域のうち、前記先行車両のリフレクタの候補の間に位置するｍ個の前記検出領域である対象領域に対応する前記受光信号を前記検出期間内に選択する頻度を増やす
   レーザレーダ装置。
2. 前記検出部は、前記制御部の制御の下に、前記対象領域内のｍ個の前記検出領域からの前記反射光を受光するｍ個の前記受光素子の前記受光値を加算した結果に基づいて、前記リフレクタの候補の間の車体の検出を行う
   請求項１に記載のレーザレーダ装置。
3. 前記検出部は、前記制御部の制御の下に、前記対象領域内の各前記検出領域に対する前記受光値を複数の前記検出期間にわたって加算した結果に基づいて、前記リフレクタの候補の間の車体の検出を行う
   請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
4. 前記投光部は、前記制御部の制御の下に、前記対象領域に対する前記受光値の測定を行う前記測定期間内に前記レーザ光を投光する回数を増やす
   請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
5. 前記測定部は、前記制御部の制御の下に、前記対象領域に対応する前記受光信号を増幅するゲインを上げる
   請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
6. 前記制御部は、前記対象領域内の前記検出領域のうち両端の前記検出領域を除く前記検出領域の中から１以上を注目領域として選択し、前記注目領域に対する検出感度を上げ、
   前記検出部は、前記注目領域において前記リフレクタの候補の間の車体の検出を行う
   請求項１乃至５のいずれかに記載のレーザレーダ装置。
7. 前記制御部は、前記リフレクタの候補が２つ検出された場合に、検出感度を上げずに前記対象領域内の車体の検出を行った結果、前記対象領域内に車体が検出されなかったとき、前記対象領域に対する検出感度を高くする
   請求項１乃至６のいずれかに記載のレーザレーダ装置。

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