JP6497071B2 - レーザ測距装置、汚れ検出方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、レーザ測距装置、レーザ測距方法、およびレーザ測距プログラムに関する。

近年、レーザを用いて物体までの距離を測定するレーザ測距装置は、対象物までの距離測定だけでなく、様々な用途に用いられるようになってきており、改良が進んでいる。例えば、検知領域に検知すべき反射物が存在しない場合に、レーザレーダセンサの受光素子から出力される受光信号を所定個数積算した積算信号がノイズ基準値として記録される例がある。そして、検知領域内の反射物を検出する際には、積算信号からノイズ基準値を減算した減算信号に基づいて反射物を検出することで、反射物の検出能力の低下を抑制することを意図している。また、センサ画素に対して距離情報と振幅情報を特定するが、光インタフェース上の汚れの存在を、センサ画素に対して特定する振幅情報に基づいて特定する例も知られている。さらに、自車前方を水平方向に走査しながら計測方向を変えて前車までの距離を計測し、計測結果の車間距離を報知するときに、所定値以下の距離計測値があったらそれを無効にする例が知られている。この例では、略同一計測方向の距離計測値が予め設定した時間継続して無効とされた場合には、計測手段に汚れが付着しているとして報知する（例えば、特許文献１〜３参照）。

特開２００５−２５７４０５号公報 特開２０１０−５３４０００号公報 特開２０００−４６９４８号公報

しかしながら、受光レンズ等に汚れがある場合、ノイズ基準値を減算した信号に基づいて、汚れの有無を判断することは困難である。受光した光の振幅情報に基づいて汚れを特定しようとする場合、振幅情報の低下が対象物の有無などの対象物の状態によるものか、受光レンズなどの光学部品の汚れによるものか判断することは困難である。予め設定した時間以上継続する略同一計測方向の所定値以下の距離計測値を無効にする場合、周辺環境が動かず、計測対象物が常に同じ位置にあり動いていないときには、実際の計測対象物を汚れと判断してしまうことがある。

このように、従来のレーザ測距装置では、受光レンズ等の汚れの有無が正確に判断できないため、反射光が検出されない場合に、対象物がない場合と、受光レンズ等の汚れによる場合とが区別できず、距離が正確に計測できなくなることがある。

ひとつの側面によれば、本発明の目的は、レーザ測距装置の受光レンズ等の受光光学系の汚れの有無あるいは程度を判断できるようにすることである。

ひとつの態様であるレーザ測距装置は、投光部と、複数の受光素子と、処理装置とを有する。投光部は、対象物に光を投光し、対象物に投光される光の方向を異なる方向の複数のビームに変化させる。受光素子は、投光された光に対する対象物からの反射光を、受光光学系を介して受光する。処理装置は、複数の受光素子の各々の受光量に基づいて受光光学系の部分的な汚れの検出を行うものであって、複数のビームの各々についての複数の受光素子の各々の受光量を取得し、複数のビームのうちで複数の受光素子のいずれにおいても反射光が検出されないビームを、光量未検出のビームとして特定し、複数のビームのうちの光量未検出のビーム以外の残りの各ビームについて、複数の受光素子の受光量の和に対する受光素子毎の受光量の比を特定し、当該残りの各ビームのうちで、特定した比と、受光光学系に汚れがない状態における複数の受光素子の受光量の和に対する受光素子毎の受光量の比とが相違するビームについての受光光学系の光路上に汚れがあると判断し、当該判断において光量未検出のビームの周囲のビームについての受光光学系の光路上に汚れがあると判断したものがある場合に、光量未検出のビームについての受光光学系の光路上には汚れがあると判断する。

ひとつの実施形態によれば、レーザ測距装置の受光光学系の汚れの有無あるいは程度を判断することが可能になる。

一実施の形態によるレーザ測距装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 比較例によるレーザ測距装置における投光レンズの汚れを検出する例を示す図である。 比較例によるレーザ測距装置において受光レンズに汚れがある例を示す図である。 一実施の形態によるレーザ測距装置の測定方法の一例を説明する図である。 一実施の形態によるレーザ測距装置におけるレーザ光の受光例を説明する図である。 一実施の形態による異なる投光方向からの光による入射スポットの例を示す図である。 一実施の形態による受光光量の初期値を示す光量初期値ＤＢの一例を示す図である。 一実施の形態による受光光量の計測値を示す光量計測値ＤＢの一例を示す図である。 一実施の形態による汚れマップの一例を示す図である。 一実施の形態による汚れが検出される状態における受光素子上のビームの状況の一例を示す図である。 一実施の形態による汚れが検出される状態の受光素子上の状況と距離測定結果との関係の一例を示す図である。 一実施の形態による汚れ補正例を示す図である。 一実施の形態によるレーザ測距装置の主な処理を示すフローチャートである。 一実施の形態による汚れマップ作成処理の詳細を示すフローチャートである。 一実施の形態による汚れマップの補正処理の一例を示すフローチャートである。 一実施の形態による汚れ程度判定処理の一例を示すフローチャートである。 変形例による補正を行う汚れマップにおけるパターンの例を示す図（その１）である。 変形例による補正を行う汚れマップにおけるパターンの例を示す図（その２）である。 変形例による補正を行う汚れマップにおけるパターンの例を示す図（その３）である。 標準的なコンピュータのハードウエア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、一実施の形態によるレーザ測距装置１０について説明する。図１は、一実施の形態によるレーザ測距装置１０のハードウエア構成の一例を示す図である。レーザ測距装置１０は、レーザ光学系２０と制御装置５０とを有している。レーザ測距装置１０は、レーザ光を投光し、例えば対象物６０に反射された反射光が受光されるまでの時間を計測して、対象物６０の距離を計測する装置である。

レーザ光学系２０は、レーザ光を投光し、反射光を受光する装置である。レーザ光学系２０は、投光部３０および受光部４０を有している。投光部３０は、レーザダイオード３１、コリメートレンズ３３、駆動ミラー３５、投光レンズ３７を有している。レーザダイオード３１は、半導体レーザであり、所定の波長のコヒーレント光を出力する。レーザダイオード３１から出力されるレーザ光は、例えば、一定時間毎に出力されるパルス光である。コリメートレンズ３３は、レーザダイオード３１から出力される光ビームを平行にするレンズである。駆動ミラー３５は、不図示の駆動系により駆動方向６４のように角度が変更されることで、投光レンズ３７への光路６６の方向を変更するためのミラーである。駆動ミラー３５は、例えば、ガルバノミラー、Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ（ＭＥＭＳ）ミラー等であってもよい。投光レンズ３７は、光路６８のように、光路６６に応じた方向へレーザ光をさらに屈折させるレンズである。

受光部４０は、受光レンズ４２、集光レンズ４４、受光器４６を有している。受光レンズ４２は、対象物６０などからの反射光を受光して屈折させ、集光レンズ４４に入射させるためのレンズである。集光レンズ４４は、受光レンズ４２からの入射光を集光して、受光器４６の受光素子上に、所定の大きさのスポットに集光させるためのレンズである。受光器４６は、ビームを受光する受光面が複数の受光素子に分割され、ある投光方向からのビームを複数の受光素子に跨って受光する。受光素子は、例えばフォトダイオードであり、受光した光を変換して電気信号として出力する。受光器４６の詳細は、後述される。なお、このとき、受光レンズ４２の所定の位置を通った光は、受光器４６の対応する位置で受光される。

制御装置５０は、レーザ光学系２０における、レーザダイオード３１の発光、駆動ミラー３５の角度変更を制御する。また、制御装置５０は、例えば、レーザダイオード３１がレーザ光を出射してから、受光器４６が、対象物６０で反射された反射光を受光するまでの時間を計測することで、対象物６０までの距離を算出する。また、制御装置５０は、後述する受光レンズ４２、集光レンズ４４、または、例えば受光部４０の入射側に備えられる不図示の受光窓などの受光光学系に汚れがない状態での受光器４６での光検出結果と、計測中の光検出結果とを比較する。光検出結果としては、全受光量に対する一つの受光素子の受光量の比が用いられる。上述のように、受光レンズ４２の所定の位置を通った光は、常に受光器４６の対応する位置で受光される。このため、一つの受光素子の測定時の光量比を汚れがないときの同じ受光素子の光量比と比較することで、制御装置５０は、受光レンズ４２、集光レンズ４４等の受光光学系（単に受光レンズ４２等ということがある）の汚れを検出する。さらに、制御装置５０は、検出した結果を出力する処理を行う。汚れの検出の詳細は、後述される。

制御装置５０は、処理装置５２、記憶装置５４、および出力装置５６を有している。処理装置５２は、制御装置５０の動作を制御する装置であり、例えば、プロセッサ、Ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）、マイクロコンピュータ等の処理装置としてもよい。記憶装置５４は、情報を記憶する装置であり、後述する各種データベースや、制御装置５０の動作を制御するための制御プログラムを記憶するようにしてもよい。制御装置５０は、処理装置５２が、記憶装置５４に記憶された制御プログラムを読み込んで実行することにより制御されるようにしてもよい。出力装置５６は、制御装置５０による処理結果を出力する装置であり、表示装置、音声出力装置、印刷機などとしてもよい。なお、レーザ光学系２０における各光学部品については、それぞれ専用の駆動装置を別途備える例など変形が考えられるが、以下の説明では、制御装置５０が全ての制御を行うとして説明する。

ここで、図１に示したレーザ測距装置１０の比較例として、レーザ測距装置１５について説明する。図２は、比較例によるレーザ測距装置１５における投光レンズの汚れを検出する例を示す図である。図３は、比較例によるレーザ測距装置１５において受光レンズに汚れがある例を示す図である。

図２、図３に示すように、レーザ測距装置１５は、レーザ測距装置１０のレーザ光学系２０の構成に加え、汚れ検知素子７０を有している。汚れ検知素子７０は、例えばフォトダイオードである。図２に示すように、汚れ検知素子７０は、例えば投光レンズ３７に汚れ７２があった場合、投光レンズ３７に付着した汚れ７２から反射、散乱して戻ってくる光を受光することで検知する。しかしながら、レーザ測距装置１０、レーザ測距装置１５のように、投光系と受光系とが別の光学系を備えた投受光分離構造の場合、受光レンズ４２等に付着した汚れを検出するのは困難である。例えば、図３に示したように受光レンズ４２に汚れ８０が付着している場合、投受光分離構造であるため、光路８２のように、受光レンズ４２に付着した汚れを、汚れ検知素子７０によって検出することができない。

図４は、一実施の形態によるレーザ測距装置の測定方法の一例を説明する図である。図４に示すように、信号Ｓ１に対応してレーザが出射され、信号Ｓ２のように受光された場合、処理装置５２は、信号Ｓ１から信号Ｓ２までの時間ΔＴを算出する。このとき、対象物までの距離は、距離＝（ｃ×ΔＴ）／２（ここでｃは光速）で表される。例えば、投光レンズ３７からのレーザの投光方向が変更されることで、ビームＬ１、Ｌ２、・・・で表わされるように、スキャンが行われる。例えば制御装置５０は、図４のビームＬ１、Ｌ２、・・・のそれぞれについて、時間ΔＴを算出して、対象物の距離を算出する。

図５は、一実施の形態によるレーザ測距装置１０におけるレーザ光の受光例を説明する図である。図５に示すように、受光器４６は、複数に分割された受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、・・・、ＰＤ９を有している。図５の例では、受光素子は９個となっているが、これは一例であり、以下、受光器４６の受光素子の数をＭ個（Ｍは、１以上の整数）とする。複数の受光素子のいずれか一つを受光素子ＰＤｍということがある。また、“ｍ”を、受光素子番号ということがある。このような構成とすることで、例えば光路９０のレーザ光は、集光レンズ４４により集光され、入射スポット９２として受光器４６に受光される。

図５に示したような構成において、例えば、受光レンズ４２の所定の位置を通った戻り光は、受光器４６の特定位置に入射する。このとき、上述のように、レーザ測距装置１０では、入射スポット９２は、複数の受光素子ＰＤｍに跨るように受光される。よって、特定位置にある複数の受光素子ＰＤｍが、戻り光を受光する。図５の例では、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ４、ＰＤ５に跨って入射スポット９２が受光されている。図５の例では、受光素子ＰＤｍが略正方形であり、入射スポット９２が円形である場合、受光素子ＰＤｍの正方形の一辺の長さａと、入射スポット９２の直径ｂとが、ａ＜ｂであるようにすることで、入射スポット９２は、複数の受光素子ＰＤｍに跨って受光される。

ここで、入射スポット９２が一つの受光素子ＰＤｍより小さい場合を考えると、入射スポット９２の光が一つの受光素子ＰＤｍのみで受光されることが考えられる。よって、受光レンズ４２の入射スポット９２の光路上に汚れがあると、本来光を受光するべき当該受光素子ＰＤｍで、光が検出されないことがある。光が検出されない場合には、汚れにより検出されない場合と、対象物が存在しないために検出されない場合とが含まれ、どちらの場合であるかは判断が困難である。この例では、当該受光素子ＰＤｍの周囲の受光素子ＰＤｍでも、光量の大小にかかわらず入射スポット９２は検出されないので、光は検出されない。このため、入射スポット９２が一つの受光素子ＰＤｍのみで受光される場合、入射スポット９２に対応する場所の汚れによる光量の変化を検出できないことがある。

しかし、レーザ測距装置１０では、上記のように、入射スポット９２が複数の受光素子ＰＤｍに跨って受光される。よって、例えば、入射スポット９２中央部に対応する受光素子ＰＤｍで光が検出されない場合でも、隣接する受光素子ＰＤｍで光が検出されることがある。

汚れが入射スポット９２よりも大きく、周りの受光素子ＰＤｍのいずれでも光が検出されない場合でも、隣接する位置に対象物があれば、駆動ミラー３５の角度を変更することで、異なる投光方向からの光が入射スポット９２と異なる位置に受光されることがある。

図６は、一実施の形態による異なる投光方向からの光による入射スポットの例を示す図である。図６に示すように、受光器４６の異なる場所に、異なる投光方向からの光（ビーム番号ｎ＝１〜３）が受光されている。ビーム番号ｎとは、順に投光される光の番号である。これにより、異なる投光方向からの光の検出状態を参考にすることで、より正確に受光レンズ４２の汚れが検出される。このとき、受光される光量と、受光レンズ４２に汚れがない場合の光量とが比較される。この比較は、受光器４６の複数の受光素子ＰＤｍ全ての受光光量の和に対する、各受光素子ＰＤｍの受光光量の比で行われる。

このように、レーザ測距装置１０では、汚れ付着前後の異なる投光方向からの光による各入射スポットの、各受光素子ＰＤｍの、受光素子ＰＤｍ全体の光量の和に対する比を比較することで、受光レンズ４２などの受光光学系に付着した汚れが検知される。

図７は、一実施の形態による受光光量の初期値を示す光量初期値Ｄａｔａ Ｂａｓｅ（ＤＢ）１００の一例を示す図である。光量初期値とは、レンズ受光レンズ４２等に汚れがない状態で検出された光量である。光量初期値ＤＢ１００は、ビーム番号ｎのビームの、受光素子番号ｍの受光素子ＰＤｍで検出された光量ａｎｍを示している。このとき、ビーム番号ｎは、１からＮ（Ｎは、１以上の整数）まで、受光素子番号ｍは、１からＭまでとする。すなわち、光量初期値ＤＢ１００は、受光光学系に汚れがない場合の、投光方向の異なるＮ個のビームのそれぞれによる、各受光素子ＰＤｍで受光された光量を記録したデータベースである。レーザ測距装置１０では、予め、受光光学系に汚れがない場合の受光量の初期値を計測し、例えば制御装置５０の記憶装置５４に光量初期値ＤＢ１００として記録させることが好ましい。なお、ビームの数Ｎは、レーザ測距装置１０によりレーザの投光が可能な最大領域分に相当する数であることが好ましい。この最大領域を、例えば１フレームに相当するとしてもよい。以下、Ｎ個のビームが１フレームに対応するとして説明する。

図８は、一実施の形態による受光光量の計測値を示す光量計測値ＤＢ１１０の一例を示す図である。光量計測値ＤＢ１１０は、例えば、レーザ測距装置１０による距離測定時の投光方向の異なるＮ個のビームのそれぞれによる、各受光素子ＰＤｍで受光された光量ｂｎｍを記録したデータベースである。レーザ測距装置１０では、例えば制御装置５０の記憶装置５４に光量計測値ＤＢ１１０を記録させることが好ましい。

図９は、一実施の形態による汚れマップ１２０の一例を示す図である。汚れマップ１２０において、縦、横は、受光されるビームの受光器４６上の位置に対応する。この位置は、例えば、１フレーム分のビームの受光位置に対応する。汚れマップ１２０において、フラグＦｎは、各ビームの受光状況を示す。フラグＦｎで表わされる各ビームの受光状況としては、戻り光量がないと判断される場合（フラグＦｎ＝２）、ビームの初期値と計測値とに相違があると判断される場合（フラグＦｎ＝１）、相違がないと判断される場合（フラグＦｎ＝０）があるとされる。それぞれの判断は、以下のように行われる。

ケースα）戻り光量がないと判断される場合
ケースαは、同一ビーム番号のｂｎｍ（ｍ＝１〜Ｍ）の合計が“０”、または予め決められた値以下である場合である。ケースαは、光が検出されない状態であり、汚れがあるか、対象物が無い場合である。対応するフラグＦｎ＝２を、光量未検出フラグということがある。

ケースβ）ビームの初期値と計測値とに相違があると判断される場合
ケースβは、下記式１で算出される、光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値の比Ｑｎｍとの相違があると判断される場合である。相違があると判断されるとは、光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値の比Ｑｎｍとが等しくない場合、あるいは、相違が有意な差であると認められる場合、などである。このケースβは、汚れがあると判断される場合であり、対応するフラグＦｎ＝１を汚れフラグということがある。

なお、光量初期値の比Ｄｎｍは、初期値計測時のビーム番号ｎのときの、受光素子番号ｍの受光素子ＰＤｍによる受光光量の、全ての受光素子ＰＤｍによる受光光量の和に対する比である。光量計測値の比Ｑｎｍとは、ビーム番号ｎによる計測時の、受光素子番号ｍの受光素子ＰＤｍによる受光光量の、全ての受光素子ＰＤｍによる受光光量の和に対する比である。
Ｄｎｍ＝ａｎｍ／（ａｎ１＋ａｎ２＋・・・＋ａｎｍ）・・・（式１）
Ｑｎｍ＝ｂｎｍ／（ｂｎ１＋ｂｎ２＋・・・＋ｂｎｍ）・・・（式２）

ケースγ）ビームの初期値と計測値とに相違がないと判断される場合
ケースγは、上記式１で算出される、光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値の比Ｑｎｍとの相違がないと判断される場合である。相違がないと判断されるとは、光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値の比Ｑｎｍとが等しい場合、あるいは、相違があっても有意な差でない場合、などである。

上記のように、汚れマップ１２０には、「０」、「１」、「２」のいずれかの値が記録されることになる。汚れマップ１２０へフラグを記録する場合、例えば、全てのフラグの初期値を「０」に設定しておき、ケースαの場合に「２」、ケースβの場合に「１」のフラグを立てる、といった処理を行うようにしてもよい。

次に、図１０、図１１を参照しながら、汚れが検出される状態の一例について説明する。図１０は、一実施の形態による汚れが検出される状態における受光素子上のビームの状況の一例を示す図である。図１１は、一実施の形態による汚れが検出される状態の受光素子上の状況と距離測定結果との関係の一例を示す図である。

図１０に示すように、受光例１２２では、ビーム番号ｎ＝１〜３の３つのビーム（ビーム１〜３ということがある）が示されている。受光例１２２は、ビーム１〜３に、汚れ１２１による光量の低下があることを示している。受光例１２２を、ビーム毎に示すと、受光例１２４〜受光例１２８のようになる。

このとき、ビーム１は、完全には汚れ１２１により隠れていないが、受光素子ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ４、ＰＤ５で、光量比が初期値と異なっていると考えられる。ビーム２は、汚れ１２１によりほぼ隠れてしまい、光が検出されないと考えられる。ビーム３は、完全には汚れ１２１により隠れていないが、受光素子ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ５、ＰＤ６で、光量が初期値と異なっていると考えられる。よって、例えば光量計測値ＤＢ１１５のような結果が得られると考えられる。

光量計測値ＤＢ１１５において、式１、式２に基づき光量比を比較して、上記３つのケースのいずれに該当するかが判断されると、以下のようになる。すなわち、ビーム１は、完全には汚れ１２１により隠れていないが、光量比Ｑ１ｍは初期値と比較すると変化していると考えられるため、ケースβと判断される。このとき、例えば、戻り光があって、しかも光量比Ｑ１１〜Ｑ１ｍの一つでも相違があると判断される場合に、ケースβ（フラグＦｎ＝１）と判断するようにしてもよい。ビーム２は、戻り光がないと判断される上記ケースα（フラグＦｎ＝２）と判断されることが考えられる。ビーム３は、ビーム１と同様に、ケースβ（フラグＦｎ＝１）と判断されると考えられる。よって、例えば汚れマップ１１７が得られる。

図１１に示すように、例えば、データ合成例１３０は、受光光学系に汚れがない場合の測距結果を画像として表わした例である。データ合成例１３０において、黒の部分は、光が検出されたこと、すなわち、存在する対象物を示している。図１０の受光状況が、データ合成例１３０と同一の対象に対しての受光状況である場合に、データ合成例１３２の受光例１２２のように、汚れの部分が特定される。

図１０を参照しながら説明したように、ビーム２は、ケースαであり、戻り光が計測されていないケースである。汚れマップ１１７の状態では、このビーム２の状況が、受光光学系の汚れによるものか、対象物が存在しないために戻り光が検出されないのか不明である。しかし、汚れマップ１１７を、データ合成例１３０と比較対照することで、ビーム２は、対象物上の点と対応している可能性が高い。すなわち、データ合成例１３２において、ビーム２に対応する点だけ対象物がないことは考えづらいことが分かる。このように、周囲のビームの受光状況を参照することで、汚れにより戻り光が検出されない可能性が高いことがわかるので、汚れがあると判断される。具体的には、汚れマップ１１７などにおいて、フラグＦｎ＝２の周囲のビームが、汚れが検出されているビームである場合、フラグＦｎ＝２は、汚れを検出した場合のフラグＦｎ＝１と補正されることが好ましい。フラグ値Ｆｎ＝２の周囲が汚れフラグ（フラグ値Ｆｎ＝１）または汚れではないが光量が検出されているフラグ（フラグ値Ｆｎ＝１）のとき、汚れフラグに補正されるようにしてもよい。また、周囲とは、上下左右の全てであってもよいし、上下のみ、または左右のみであってもよい。

図１２は、一実施の形態による汚れ補正例１４０を示す図である。汚れ補正例１４０は、汚れマップの一部である。ここで、汚れが検出されているのは、汚れフラグ１４２、１４４、１４６、１４８、１５０１５４、１５６、１５８に対応するビームである。汚れ補正例１４０では、光量未検出フラグ１５０は、周囲（例えば、上下左右）を、汚れフラグ１４２、１４８、１５６、１５２に囲まれている。このように、周囲を汚れフラグで囲まれた光量未検出フラグは、図１１の例で説明したように、周囲のビームでは光量が検出され、しかも汚れが検出されているので、一つのビームの位置だけが対象物がないとは考えづらい。よって、この光量未検出フラグ１５０は、汚れによるものであると判断し、光量未検出フラグ１５０は、汚れフラグに補正されることが好ましい。

以下、フローチャートを参照しながら、一実施の形態によるレーザ測距装置１０による処理について説明する。以下のレーザ測距装置１０による処理は、制御装置５０がレーザ光学系２０を制御して行う距離の計測において検出される、戻り光の光量を用いて行われる。

図１３は、一実施の形態によるレーザ測距装置の主な処理を示すフローチャートである。図１３に示すように、レーザ測距装置１０では、まず、制御装置５０の処理装置５２が、距離測定処理の際に比較判定用データベース作成を行う（Ｓ１９１）。このとき、図７に示した光量初期値ＤＢ１００は、既に生成され、例えば記憶装置５４に記憶されているものとする。

なお、光量初期値ＤＢ１００の生成は、例えば、以下のようにして行われる。すなわち、処理装置５２は、受光レンズ４２等の受光光学系に汚れが付着していない状態で、レーザ光学系２０を制御して、投光する光の方向を順次変化させながら、測定対象物からの戻り光を受光する。このとき、測定対象物は、投光範囲のすべてにおいて戻り光が検出される対象物であることが好ましい。各投光方向からの戻り光（ビーム番号ｎ）を受光した各受光素子ＰＤｍの受光量を、光量初期値ＤＢ１００において光量ａｎｍとして記憶させる。なお、光量初期値ＤＢ１００は、少なくとも１フレーム分（本実施の形態では、ビームＮ個分）の測定を行った結果を含むことが好ましい。

実際の距離測定では、レーザ測距装置１０において処理装置５２は、まず、駆動ミラー３５を駆動することによりレーザ光の投光方向をスキャンしながらビーム番号ｎの光毎に、各受光素子ＰＤｍでの戻り光量ｂｎｍの測定を行わせる。処理装置５２は、測定された結果を受け付け、光量計測値ＤＢ１１０に光量ｂｎｍとして記憶させることで、光量計測値ＤＢ１１０を生成する。なお、光量計測値ＤＢ１１０は、少なくとも１フレーム分の測定を行った結果を含むことが好ましい。

このとき、レーザ測距装置１０では、処理装置５２が、レーザダイオード３１が発光してから受光されるまでの時間に基づき対象物の距離を算出することで、距離の測定が行われる。

続いて、処理装置５２は、例えば、光量初期値ＤＢ１００と光量計測値ＤＢ１１０とに基づき、汚れマップ１２０を生成する処理を行う（Ｓ１９２）。さらに、処理装置５２は、作成された汚れマップを修正する汚れマップ修正処理を行う（Ｓ１９３）。処理装置５２は、修正後の汚れマップに基づき、汚れ程度判定処理を行う（Ｓ１９４）。なお、汚れマップ生成処理、汚れマップ修正処理、汚れ程度判定処理の詳細は、後述される。

処理装置５２は、汚れ程度判定処理の結果等を出力する（Ｓ１９５）。レーザ測距装置１０は、出力処理を行う（Ｓ１９５）。レーザ測距装置１０は、汚れ程度判定処理の処理結果を出力する。例えば、汚れの程度が所定以上の場合、受光レンズ４２等の清掃を促す表示を行うなどとしてもよい。清掃を促す表示を行った場合には、例えば、再度の計測を行うなどの処理を追加するようにしてもよい。また、汚れの程度が所定以下の場合のみ、対象物の距離測定の結果を出力するようにしてもよい。

次に、図１４を参照しながら、汚れマップ作成処理の詳細について説明する。図１４は、一実施の形態による汚れマップ作成処理の詳細を示すフローチャートである。処理装置５２は、まず、ビーム番号ｎ＝１と設定する（Ｓ２０１）。処理装置５２は、光量計測値ＤＢ１１０において、ビーム番号ｎ＝１の光量ｂｎ１〜ｂｎｍの少なくともひとつで光量が検出されているかを判定する（Ｓ２０２）。検出されていない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、処理装置５２は、対応するビーム番号ｎ＝１のフラグＦｎ＝２と設定し（Ｓ２０３）、例えば汚れマップ１２０に記憶させ、Ｓ２０７に処理を進める。

光量が検出されている場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、処理装置５２は、ｎ＝１、ｍ＝１〜ＭのＭ個の、上述の光量計測値の比Ｑｎｍを算出し、それぞれ光量初期値の比Ｄｎｍと相違があるか否かを判断する（Ｓ２０４）。相違があるか否かの判断では、互いに等しいときに相違がないと判断してもよい。また、ある値よりも互いの差が大きいときに、相違があると判断してもよい。上記の例は、Ｍ個の光量の比の値を全て比較する例であるが、予め光を検出する受光素子ＰＤｍがシミュレーションなどにより判っている場合、光を検出する受光素子ＰＤｍについてのみ比較を行うようにしてもよい。

相違がないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、処理装置５２は、フラグＦｎ＝０と設定し（Ｓ２０５）、例えば汚れマップ１２０のビーム番号ｎに対応するフラグＦｎとして記憶させ、処理をＳ２０７に進める。相違があると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、処理装置５２は、フラグＦｎ＝１と設定し（Ｓ２０６）、例えば汚れマップ１２０のビーム番号ｎに対応するフラグＦｎとして記憶させ、処理をＳ２０７に進める。

処理装置５２は、ｎ＝ｎ＋１とする（Ｓ２０７）。さらに、処理装置５２は、ｎ≦Ｎの場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、Ｓ２０２から処理を繰り返す。ｎ＞Ｎとなると、処理装置５２は、処理を終了する（Ｓ２０８：ＹＥＳ）。ここで、Ｎは、１フレーム分のビーム数である。以上の処理により、例えば汚れマップ１２０が生成される。

次に、汚れマップ１２０の補正処理について説明する。図１５は、一実施の形態による汚れマップの補正処理の一例を示すフローチャートである。処理装置５２は、汚れマップ１２０において、汚れフラグ（フラグＦｎ＝１）があるかを判別する（Ｓ２１１）。フラグＦｎ＝１のフラグがなければ（Ｓ２１１：ＮＯ）、処理装置５２は、図１３に処理を戻す。

例えば汚れマップ１２０において、いずれかのフラグＦｎ＝１の場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、処理装置５２は、光量未検知フラグ（フラグＦｎ＝２）があるか判別する（Ｓ２１２）。光量未検知フラグがなければ（Ｓ２１２：ＮＯ）、処理装置５２は、図１３に処理を戻す。

光量未検知フラグがある場合（Ｓ２１２：ＹＥＳ）、処理装置５２は、光量未検知フラグの汚れマップにおける周囲は、汚れフラグであるか判断する（Ｓ２１３）。周囲とは、上述のように、例えば汚れマップ１２０における上下左右のフラグＦｎである。例えば、周囲のいずれか一箇所でも汚れフラグでない場合（Ｓ２１３：ＮＯ）、処理装置５２は、図１３に処理を戻す。

光量未検出フラグの周囲が汚れフラグであると判断されると（Ｓ２１３：ＹＥＳ）、処理装置５２は、当該光量未検出フラグ（フラグＦｎ＝２）を、汚れフラグ（フラグＦｎ＝１）と補正し（Ｓ２１４）、図１３に処理を戻す。

続いて、補正された例えば汚れマップ１２０を用いた、汚れ程度判定処理について説明する。図１６は、一実施の形態による汚れ程度判定処理の一例を示すフローチャートである。図１６に示すように、処理装置５２は、補正済みの汚れマップにおいて、汚れフラグ（フラグＦｎ＝１）があるか否かを判断し（Ｓ２３１）、一つもなければ（Ｓ２３１：ＮＯ）、図１３に処理を戻す。

Ｓ２３１で、汚れフラグが一つでもある場合（Ｓ２３１）、処理装置５２は、例えば、互いに所定の位置関係の所定数以上の汚れフラグがあるかを判断する（Ｓ２３２）。所定の位置関係とは、例えば、汚れマップ１２０において、互いに上下左右のいずれかに隣接する場合、複数のビームを含む所定の矩形領域内に位置する場合等である。例えば、複数の汚れフラグが、縦ｃ個、および／または横ｄ個以上に亘って互いに隣接している場合や、縦ｅ個横ｆ個の矩形領域に汚れフラグがｇ個以上ある場合等を、所定の位置関係とするようにしてもよい。Ｓ２３２の判断がＮＯのとき、処理装置５２は、図１３に処理を戻す。

Ｓ２３２の判断がＹＥＳのとき、処理装置５２は、例えば、汚れの程度を示す情報を出力することなどで汚れを報知することを決定し（Ｓ２３３）、汚れマップをリセットし（Ｓ２３４）、図１３に処理を戻す。

以上説明したように、一実施の形態によるレーザ測距装置１０においては、対象物に照射された光の反射光を、受光光学系を介して複数の受光素子ＰＤｍに跨るように受光して、複数の受光素子ＰＤｍの受光量の和に対する受光素子毎の光量計測値の比が特定される。レーザ測距装置１０は、予め特定された受光光学系の反射光の光路上に汚れがない場合の受光素子ＰＤｍ毎の受光量の光量初期値の比と相違があると判断された場合に、対象物の距離を測定する受光光学系に汚れがあると判断する。

このように、レーザ測距装置１０では、受光される光の入射スポットが、複数の受光素子ＰＤｍに跨るように設定される。よって、複数の受光素子ＰＤｍにより一つのビームが受光される。また、レーザ測距装置１０により、予め、受光光学系に汚れがない状態で、異なる投光方向からの戻り光を複数の受光素子ＰＤｍのそれぞれで受光した光量ａｎｍを示す光量初期値ＤＢ１００が記憶される。レーザ測距装置１０で、例えば、レーザの投光方向をスキャンしながら実際の距離計測を行う際に、処理装置５２は、ビーム毎、受光素子ＰＤｍ毎の光量ｂｎｍを光量計測値ＤＢ１１０として記憶させる。

処理装置５２は、１フレーム分のビームに関して、光量初期値ＤＢ１００における光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値ＤＢ１１０における光量計測値の比Ｑｎｍとに基づき光量の比を比較することで、例えば汚れマップ１２０を生成する。汚れマップ１２０では、ビーム毎に、いずれの受光素子ＰＤｍでも光量が検出されていない場合、光量未検出フラグ（フラグＦｎ＝２）となる。光量初期値ＤＢ１００による光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値ＤＢ１１０による光量計測値の比Ｑｎｍとが、同一のビームで一つでも相違していると判断されると、汚れフラグ（フラグＦｎ＝１）が記憶される。光量が検出され、光量初期値の比Ｄｎｍと光量計測値の比Ｑｎｍとが相違していないと判断されると、フラグＦｎ＝０となる。さらに、処理装置５２は、汚れマップ１２０において、フラグＦｎ＝１に周囲を囲まれたフラグＦｎ＝２を、フラグＦｎ＝１と補正する。

補正された汚れマップ１２０において、例えば所定の領域に所定の数以上の汚れフラグがある場合、処理装置５２は、この汚れの程度は、例えば、対象物の距離、あるいは存在の有無などを正確に判断できない程度であると判断する。このとき処理装置５２は、例えば汚れの程度を示す情報を表示装置に出力するなどの処理を行う。場合によって、処理装置５２は、受光光学系の清掃を促す表示を行うなどとするようにしてもよい。

以上のように、一実施の形態によるレーザ測距装置１０によれば、複数の受光素子ＰＤｍに一つのビームの入射スポットが跨るように受光される。よって、汚れが入射ビームスポットより小さい場合にも、複数の受光素子のいずれかで、戻り光が検出されることがある。また、ビーム毎の汚れの判断を、受光光学系に汚れがない状態の受光素子ＰＤｍ毎の光量初期値の比と、距離測定時の受光素子ＰＤｍ毎の光量計測値の比との比較に基づき行うので、戻り光量には影響されずに判断を行うことができる。

汚れがビームスポットより大きい場合にも、光の投光方向を変化させて、例えば隣り合うビームスポットでの判断結果を参照して汚れの補正を行う。例えば、汚れで戻り光が非常に少なくなっているため、光量未検出フラグとなっている場合、周囲が汚れフラグであれば、汚れフラグに補正される。よって、汚れが検出されなかったり、汚れの程度が正確に判定されなかったりといった状況を回避できる。さらに、汚れマップの生成を行うことで、汚れの領域の把握が可能になる。また、汚れマップ上の所定の位置関係の汚れフラグの数が所定以上の場合に、汚れの程度を報知が必要な程度であると判断するなど、汚れの程度を正確に判断可能である。また、汚れの程度を報知することで、清掃を促すこともでき、より正確に距離測定を行えるレーザ測距装置１０とすることもできる。例えば、処理装置５２は、距離測定の正確性を低下させると判断される、予め決められた条件に当てはまる場合に、汚れがあることを報知するようにしてもよい。

上記のようなレーザ測距装置１０によれば、例えば、対象物が常に変わる移動体に備えられる場合にも、戻り光量の大小にかかわらず汚れ検出が可能となる。汚れ検出には、測定される距離を利用しないので、停止している状態でも、移動している状態でも、実際の測定対象物を汚れと誤検出することや、対象物の未検知を防止でき、距離測定の信頼性が向上する。

レーザ測距装置１０では、対象物からの戻り光の光量を検出しているので、レーザ測距装置１０のように投光部３０と受光部４０とが互いに分離している構造において、受光光学系の汚れを検出することが可能である。このとき、距離測定用の受光素子ＰＤｍで光の検出を行っているので、特別な部品が必要となるわけでなく、簡易に汚れ検出を行うことができる。また、レーザ測距装置１０と構成の異なる光学系を採用している測距装置にも、適用できる。例えば、駆動ミラー３５の駆動範囲が広かったり、さらに走査範囲を拡大するレンズが備えられたりして、広い範囲の距離測定を行える光学系を備えたレーザ測距装置などにも適用が可能である。

（変形例）
以下、汚れの補正を行うパターンの変形例について説明する。本変形例において、補正処理の際に採用するパターン以外は、上記実施の形態と同様であるので、重複説明を省略する。

図１７、図１８、図１９は、変形例による補正を行う汚れマップにおけるパターンの例を示す図である。図１７に示すように、汚れ補正例２５０は、光量未検出フラグ（フラグＦｎ＝２）の上下左右が汚れフラグ（フラグＦｎ＝１）であるパターンである。これは、上記実施の形態においても説明した補正パターンである。このパターンがあるとき、光量未検出フラグは、汚れフラグに補正される。

図１８は、光量未検出フラグが、光の走査範囲の端にある例である。この汚れ補正例２６０は、光量未検出フラグの上下左右のうち、存在する場所が全て汚れフラグである例である。このパターンがあるとき、光量未検出フラグは、汚れフラグに補正される。

図１９は、光量未検出フラグが連続している例である。この汚れ補正例２７０の場合、連続した光量未検出フラグの上下左右の存在する場所全てが、光量未検出フラグ、または汚れフラグとなっている。このパターンがあるとき、光量未検出フラグは、汚れフラグに補正される。

以上のように、様々なパターンを補正することで、より正確に汚れの有無および汚れの程度を判断することが可能になり、さらに正確に距離測定を行うことが可能になる。

ここで、上記実施の形態および変形例によるレーザ測距方法の動作をコンピュータに行わせるために共通に適用されるコンピュータの例について説明する。図２０は、標準的なコンピュータのハードウエア構成の一例を示すブロック図である。図２０に示すように、コンピュータ３００は、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）３０２、メモリ３０４、入力装置３０６、出力装置３０８、外部記憶装置３１２、媒体駆動装置３１４、ネットワーク接続装置３１８等がバス３１０を介して接続されている。コンピュータ３００は、例えば、制御装置５０として適用するようにしてもよい。

ＣＰＵ３０２は、コンピュータ３００全体の動作を制御する演算処理装置である。メモリ３０４は、コンピュータ３００の動作を制御するプログラムを予め記憶したり、プログラムを実行する際に必要に応じて作業領域として使用したりするための記憶部である。メモリ３０４は、例えばＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）等である。入力装置３０６は、コンピュータの使用者により操作されると、その操作内容に対応付けられている使用者からの各種情報の入力を取得し、取得した入力情報をＣＰＵ３０２に送付する装置であり、例えばキーボード装置、マウス装置などである。出力装置３０８は、コンピュータ３００による処理結果を出力する装置であり、表示装置などが含まれる。例えば表示装置は、ＣＰＵ３０２により送付される表示データに応じてテキストや画像を表示する。

外部記憶装置３１２は、例えば、ハードディスクなどの記憶装置であり、ＣＰＵ３０２により実行される各種制御プログラムや、取得したデータ等を記憶しておく装置である。媒体駆動装置３１４は、可搬型記録媒体３１６に書き込みおよび読み出しを行うための装置である。ＣＰＵ３０２は、可搬型記録媒体３１６に記録されている所定の制御プログラムを、媒体駆動装置３１４を介して読み出して実行することによって、各種の制御処理を行うようにすることもできる。可搬型記録媒体３１６は、例えばＣｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（ＣＤ）−ＲＯＭ、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）メモリ等である。ネットワーク接続装置３１８は、有線または無線により外部との間で行われる各種データの授受の管理を行うインタフェース装置である。バス３１０は、上記各装置等を互いに接続し、データのやり取りを行う通信経路である。

上記実施の形態および変形例によるレーザ測距方法をコンピュータに実行させるプログラムは、例えば外部記憶装置３１２に記憶させる。ＣＰＵ３０２は、外部記憶装置３１２からプログラムを読み出し、メモリ３０４を利用してプログラムを実行することで、レーザ測距の動作を行なう。このとき、まず、レーザ測距の処理をＣＰＵ３０２に行わせるための制御プログラムを作成して外部記憶装置３１２に記憶させておく。そして、入力装置３０６から所定の指示をＣＰＵ３０２に与えて、この制御プログラムを外部記憶装置３１２から読み出させて実行させるようにする。また、このプログラムは、可搬型記録媒体３１６に記憶するようにしてもよい。

なお、本発明は、以上に述べた実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を採ることができる。例えば、図１などに示したレーザ測距装置１０の構成は、図示した構成に限らず、同様の動作を行える構成であれば良い。例えば、レーザ光学系２０は、図示の例に限定されない。例えば、コリメートレンズ３３や、集光レンズ４４を複数のレンズで構成したり、レーザダイオード３１の配置を換え、駆動ミラー３５にレーザ光を入射させるための光学部品を追加したりといった変形は可能である。受光器４６の受光素子の形状および配置の例は、上記に限定されない。一つの入射スポット９２が複数の受光素子に跨って受光される形状および配置であればよい。

レーザの走査例は走査順序例８５に限定されず、二次元に走査を行う方法であればよい。各フローチャートに示した処理順は、記載の例に限定されない。また、汚れ補正を行わずに、汚れ程度の判断を行うなど、変形は可能である。

以上の実施の形態および変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
対象物に光を投光する投光部と、
投光された前記光に対する前記対象物からの反射光を、受光光学系を介して受光する複数の受光素子と、
前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、特定した比と、前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比とが相違する場合、前記受光光学系に汚れがあると判断する処理装置と、
を有することを特徴とするレーザ測距装置。
（付記２）
前記投光部は、前記対象物に投光する光の方向を変化させ、
前記処理装置は、さらに、対象物に投光される光の方向が変化する場合、複数の異なる方向へ投光される光毎に前記受光素子毎の受光量の比を特定し、前記光毎の予め特定された前記受光光学系の前記反射光の光路上に汚れがない場合の前記受光素子毎の受光量の比との比較結果に基づき、前記方向の光の光路上の汚れの有無を判断する
ことを特徴とする付記１に記載のレーザ測距装置。
（付記３）
前記処理装置は、さらに、前記反射光が受光されない方向がある場合、前記反射光が受光されない方向の周囲の前記汚れの有無の判断状況に基づき、前記受光光学系の前記反射光が受光されない方向に汚れがあるか否かを判断する
ことを特徴とする付記２に記載のレーザ測距装置。
（付記４）
前記処理装置は、前記汚れがあると判断された前記方向の光の受光位置の位置関係に基づき前記汚れの程度を判断する
ことを特徴とする付記２または付記３に記載のレーザ測距装置。
（付記５）
前記処理装置は、前記汚れがあると判断された前記方向の光の数に基づき前記汚れの程度を判断する
ことを特徴とする付記２から付記４のいずれかに記載のレーザ測距装置。
（付記６）
前記処理装置は、前記汚れの程度が、前記対象物の距離を測定する際に正確性を低下させると判断される場合、清掃が必要であることを示す情報を出力装置に出力させる
ことを特徴とする付記４または付記５に記載のレーザ測距装置。
（付記７）
レーザ測距装置が、
対象物に光を投光し、
投光された前記光に対する前記対象物からの反射光を、受光光学系を介して複数の受光素子で前記光を受光し、
前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
特定された比が、前記受光光学系の前記反射光の光路上に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比と相違する場合に、前記受光光学系に汚れがあると判断する、
ことを特徴とするレーザ測距方法。
（付記８）
さらに、対象物に照射される光の方向が変化する場合、複数の異なる方向へ照射される光毎に前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
特定された前記比と、前記光毎の前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比との比較結果に基づき、前記方向の光の光路上の汚れの有無を判断する
ことを特徴とする付記７に記載のレーザ測距方法。
（付記９）
さらに、前記反射光が受光されない方向がある場合、前記反射光が受光されない方向の周囲の前記汚れの有無の判断状況に基づき、前記受光光学系の前記反射光が受光されない方向に汚れがあるか否かを判断する
ことを特徴とする付記８に記載のレーザ測距方法。
（付記１０）
さらに、前記汚れがあると判断された前記光の受光位置の位置関係に基づき前記汚れの程度を判断する
ことを特徴とする付記８または付記９に記載のレーザ測距方法。
（付記１１）
さらに、前記汚れがあると判断された前記方向の光の数に基づき前記汚れの程度を判断する
ことを特徴とする付記８から付記１０のいずれかに記載のレーザ測距方法。
（付記１２）
さらに、前記汚れの程度が、前記対象物の距離を測定する際に正確性を低下させると判断される場合、清掃が必要であることを示す情報を出力装置に出力させる
ことを特徴とする付記１０または付記１１に記載のレーザ測距方法。
（付記１３）
対象物に投光された光に対する前記対象物からの反射光が、受光光学系を介して複数の受光素子で受光された場合の、前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
特定された比が、前記受光光学系の前記反射光の光路上に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比と相違する場合に、前記受光光学系に汚れがあると判断する
処理をコンピュータに実行させるレーザ測距プログラム。
（付記１４）
さらに、前記処理は、対象物に照射される光の方向が変化する場合、複数の異なる方向へ照射される光毎に前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
特定された前記比と、前記光毎の前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比との比較結果に基づき、前記方向の光の光路上の汚れの有無を判断する
処理を含むことを特徴とする付記１３に記載のレーザ測距プログラム。
（付記１５）
さらに、前記処理は、前記反射光が受光されない方向がある場合、前記反射光が受光されない方向の周囲の前記汚れの有無の判断状況に基づき、前記受光光学系の前記反射光が受光されない方向に汚れがあるか否かを判断する
ことを特徴とする付記１４に記載のレーザ測距プログラム。

１０ レーザ測距装置
２０ レーザ光学系
３０ 投光部
３１ レーザダイオード
３３ コリメートレンズ
３５ 駆動ミラー
３７ 投光レンズ
４０ 受光部
４２ 受光レンズ
４４ 集光レンズ
４６ 受光器
５０ 制御装置
５２ 処理装置
５４ 記憶装置
５６ 出力装置
６０ 対象物
６２ 光路
６４ 駆動方向
７０ 汚れ検知素子
７２、１２１ 汚れ
７４ 光路
８０ 汚れ
８５ 走査順序例
９０ 光路
９２ 入射スポット
１００ 光量初期値ＤＢ
１１０ 光量計測値ＤＢ
１１５ 光量計測値ＤＢ
１１７、１２０ 汚れマップ
１２２ 受光例
１２３ 汚れ検出範囲
１２４ 受光例
１３０ データ合成例
１４０ 汚れ補正例
１４４ 汚れフラグ
１５０ 光量未検出フラグ
ＰＤｍ 受光素子

Claims (6)

1. 対象物に光を投光し、前記対象物に投光される光の方向を異なる方向の複数のビームに変化させる投光部と、
   投光された前記光に対する前記対象物からの反射光を、受光光学系を介して受光する複数の受光素子と、
   前記複数の受光素子の各々の受光量に基づいて前記受光光学系の部分的な汚れの検出を行う処理装置であって、
   前記複数のビームの各々についての前記複数の受光素子の各々の受光量を取得し、
   前記複数のビームのうちで前記複数の受光素子のいずれにおいても前記反射光が検出されないビームを、光量未検出のビームとして特定し、
   前記複数のビームのうちの前記光量未検出のビーム以外の残りの各ビームについて、前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
   前記残りの各ビームのうちで、特定した比と、前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比とが相違するビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断し、
   前記判断において前記光量未検出のビームの周囲のビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断したものがある場合に、前記光量未検出のビームについての前記受光光学系の光路上には汚れがあると判断する、
   該処理装置と、
   を有することを特徴とするレーザ測距装置。
2. 前記処理装置は、前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断された前記ビームについての前記複数の受光素子における受光位置の位置関係に基づき前記汚れの程度を判断する
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ測距装置。
3. 前記処理装置は、前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断された前記ビームの数に基づき前記汚れの程度を判断する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザ測距装置。
4. 前記処理装置は、前記汚れの程度が、前記対象物の距離を測定する際に正確性を低下させると判断される場合、清掃が必要であることを示す情報を出力装置に出力させる
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のレーザ測距装置。
5. レーザ測距装置における受光光学系の部分的な汚れを検出する方法であって、
   前記レーザ測距装置が、
   対象物に光を投光し、
   前記対象物に投光される光の方向を異なる方向の複数のビームに変化させ、
   投光された前記光に対する前記対象物からの反射光を、前記受光光学系を介して複数の受光素子で受光し、
   前記複数のビームの各々についての前記複数の受光素子の各々の受光量を取得し、
   前記複数のビームのうちで前記複数の受光素子のいずれにおいても前記反射光が検出されないビームを、光量未検出のビームとして特定し、
   前記複数のビームのうちの前記光量未検出のビーム以外の残りの各ビームについて、前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
   前記残りの各ビームのうちで、特定した比と、前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比とが相違するビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断し、
   前記判断において前記光量未検出のビームの周囲のビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断したものがある場合に、前記光量未検出のビームについての前記受光光学系の光路上には汚れがあると判断する、
   ことを特徴とする汚れ検出方法。
6. レーザ測距装置における受光光学系の部分的な汚れの検出をコンピュータに行わせるためのプログラムであって、
   対象物に光を投光し、前記対象物に投光される光の方向を異なる方向の複数のビームに変化させる投光部によって投光された前記光に対する前記対象物からの反射光を、前記受光光学系を介して受光した複数の受光素子の各々での受光量を、前記複数のビームの各々について取得し、
   前記複数のビームのうちで前記複数の受光素子のいずれにおいても前記反射光が検出されないビームを、光量未検出のビームとして特定し、
   前記複数のビームのうちの前記光量未検出のビーム以外の残りの各ビームについて、前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比を特定し、
   前記残りの各ビームのうちで、特定した比と、前記受光光学系に汚れがない状態における前記複数の受光素子の受光量の和に対する前記受光素子毎の受光量の比とが相違するビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断し、
   前記判断において前記光量未検出のビームの周囲のビームについての前記受光光学系の光路上に汚れがあると判断したものがある場合に、前記光量未検出のビームについての前記受光光学系の光路上には汚れがあると判断する、
   処理を前記コンピュータに実行させるプログラム。

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