WO2018139525A1 - 検出装置、対象物までの距離を検出する方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

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庄悟 宮鍋
小柳　一
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パイオニア株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a detection apparatus, a method for detecting a distance to an object, a program, and a storage medium.
  • a detection device using TOF may be used.
  • Patent Document 1 describes an example of such a detection device.
  • the detection device includes a transmitter and a receiver.
  • the transmitter transmits electromagnetic waves, specifically light.
  • the light transmitted from the transmitter is reflected by the object.
  • Light reflected from the object is received by the receiver.
  • the detection device can calculate the distance to the object based on the time until the receiver to which the light is transmitted from the transmitter receives the light.
  • the light transmitted from the transmitter and reflected by the object can irradiate IFOI (Instantaneous Field of Illumination), and the receiver enters the IFOV (Instantaneous Field of View). Light can be received.
  • IFOI Instantaneous Field of Illumination
  • IFOV Instantaneous Field of View
  • the shape of the IFOI may be deformed from the designed shape.
  • the electromagnetic wave transmitted from the transmitter and reflected by the target is at a sufficiently high level and sufficiently high SNR (Signal-to-Noise Ratio). It cannot be detected.
  • An example of a problem to be solved by the present invention is to detect an electromagnetic wave transmitted from a transmitter and reflected by an object with a high level and a high SNR.
  • a transmitter capable of transmitting electromagnetic waves
  • a receiver capable of receiving an electromagnetic wave transmitted from the transmitter and reflected by an object
  • a controller for controlling the size of the instantaneous field of view of the receiver; It is a detection apparatus provided with.
  • the invention according to claim 14 A method for detecting a distance to an object using a transmitter and a receiver, The method includes controlling the magnitude of the instantaneous field of view of the receiver and receiving the electromagnetic wave transmitted from the transmitter and reflected from an object by the receiver.
  • the invention according to claim 15 is: A program for causing a computer to execute the method according to claim 14.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a detection device according to a first embodiment. It is a figure which shows the modification of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a detection device according to a second embodiment. It is a figure which shows the modification of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a detection device according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a detection device according to a fourth embodiment. It is a figure which shows the modification of FIG. It is a figure which shows the 1st example of the table memorize
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a detection device according to a fifth embodiment. It is a figure for demonstrating an example of the detail of the detection apparatus shown in FIG. It is a figure which shows the 1st example of the table memorize
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a detection device 10 according to the embodiment.
  • the detection device 10 includes a transmitter 110, a receiver 120, and a control unit 140.
  • the transmitter 110 can transmit electromagnetic waves.
  • the receiver 120 can receive the signal S1, that is, the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 110 and reflected by the object O.
  • the control unit 140 controls the size of the instantaneous field of view of the receiver 120 (so-called IFOV (Instantaneous Field Of View)).
  • the signal S1 that is, the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 110 and reflected by the object O can be detected at a high level and a high SNR (Signal-to-Noise Ratio).
  • the control unit 140 receives the instantaneous electromagnetic wave irradiation range (IFOI (Instantaneous Field Of Illumination)) of the signal S ⁇ b> 1 and the receiver 120 from the outside of the receiver 120.
  • IFOI Instantaneous electromagnetic wave irradiation range
  • the magnitude of the IFOV of the receiver 120 can be controlled according to the level of noise entering the 120 IFOV.
  • the signal S1 can be detected at a high level. Furthermore, by controlling the magnitude of the IFOV of the receiver 120 according to the level of noise entering the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120, the signal S1 can be detected with a high SNR.
  • the detection apparatus 10 includes a transmitter 110, a receiver 120, a first calculation unit 130, and a control unit 140.
  • the transmitter 110 can transmit electromagnetic waves.
  • the transmitter 110 can transmit light (for example, ultraviolet light, visible light, or infrared light) in one example, and can transmit radio waves in another example.
  • the detection device 10 can function as LIDAR (Light Detection And Ranging).
  • the transmitter 110 can be, for example, a laser diode (LD).
  • LD laser diode
  • the transmitter 110 can function as RADAR (Radio Detection And Ranging).
  • the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 110 is reflected by the object O.
  • the electromagnetic wave reflected from the object O is received by the receiver 120.
  • the receiver 120 includes an avalanche diode (AD), and particularly when the receiver 120 receives light, the receiver 120 may include an avalanche photodiode (APD).
  • the receiver 120 can cause the APD to receive the electromagnetic wave reflected from the object O.
  • the 1st calculation part 130 can measure the distance to the target object O based on TOF (Time Of Flight). Specifically, the first calculation unit 130 calculates the distance from the detection device 10 to the object O based on the time from when the electromagnetic wave is transmitted from the transmitter 110 until the receiver 120 receives the electromagnetic wave. Can do.
  • TOF Time Of Flight
  • the control unit 140 controls the receiver 120, and specifically controls the size of the IFOV of the receiver 120.
  • the control unit 140 can be a circuit, for example.
  • the computer may cause the control unit 140 to control the size of the IFOV of the receiver 120.
  • a program can cause a computer to perform the method described above. This program can be stored in a storage medium.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the IFOV of the receiver 120 and the IFOI of the signal S1.
  • the IFOI shape is an ideal shape
  • FIGS. 2B to 2D the IFOI shape is a practical shape.
  • the shape shown in FIG. 2A is ideal for the shape of the IFOI.
  • the IFOI shape is actually changed from FIG. 2B to FIG. 2D due to various factors (for example, the arrangement of the optical system).
  • FIG. 2 (a) shows an example in which the shape of the IFOI is substantially the same as the shape of the IFOV and is a circle, and the entire IFOI overlaps with the IFOV.
  • FIG. 2A when the signal S1 is received by the receiver 120, the entire signal S1 is detected, and noise that enters the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120 is suppressed to a low level. It can be detected with a high SNR.
  • FIG. 2 (b) is the same as the example shown in FIG. 2 (a) except that the shape of the IFOI is deformed into an ellipse, and a part of the IFOI is located outside the IFOV and does not overlap with the IFOV.
  • the IFOI has a region that overlaps with the IFOV (overlapping region OR), and the IFOV has a region that does not overlap with the IFOI (non-overlapping region NOR). Even if the signal S1 is received by the receiver 120 in FIG. 2 (b), only a part of the signal S1 (that is, a part corresponding to the overlapping region OR) is detected, so that the signal S1 has a sufficiently high level and It cannot be detected with a sufficiently high SNR.
  • FIG. 2C shows an example similar to the example shown in FIG. 2B except that the size of the IFOV is large and the IFOV overlaps the entire IFFOI.
  • the condition shown in FIG. 2C is a condition that allows the receiver 120 to operate suitably when the level of noise per unit area entering the IFOV is low to some extent.
  • FIG. 2 (d) shows that the size of the IFOV is larger than the size of the IFOV of FIG. 2 (b) and smaller than the size of the IFOV of FIG. 2 (c), and a part of the IFOV is located outside the IFOV.
  • the example similar to the example shown in FIG.2 (c) is shown except the point which does not overlap with FIG.
  • FIG. 2D when the signal S1 is received by the receiver 120, most of the signal S1 is detected, and the signal S1 can be detected at a sufficiently high level. Further, in FIG. 2D, even when the level of noise per unit area entering the IFOV is high, the signal S1 can be detected with a sufficiently high SNR because the non-overlapping region NOR of the IFOV is small. it can.
  • the signal S1 can be detected with a sufficiently high SNR even if the receiver 120 is operated under the conditions shown in FIG.
  • the signal S1 can be detected at a level higher than the level in the example shown in FIG. Therefore, it can be said that the condition shown in FIG. 2D is a condition that allows the receiver 120 to operate appropriately when the level of noise per unit area entering the IFOV is high to some extent.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a first example of a method for controlling the IFOV size of the receiver 120 by the control unit 140.
  • the upper graph of FIG. 3 shows the SNR of the signal generated from the receiver 120 by the signal S1 and the shape of the IFOI when the IFOI shape is an ideal shape as shown in FIG. ) To SNR of the signal generated from the receiver 120 by the signal S1 in the case of deformation as shown in FIG. 2 (d).
  • the lower graph in FIG. 3 shows the level of the signal generated from the receiver 120 by the signal S1 when the IFOI shape is ideal as shown in FIG. 2A, and the IFOI shape in FIG.
  • the signal is transformed as shown in FIG. 2D from FIG. 2B, it is received by the level of the signal generated from the receiver 120 by the signal S1, external noise (noise entering the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120).
  • the level of the signal generated from the receiver 120 and the level of the signal generated from the receiver 120 due to internal noise are shown. .
  • the level of noise per unit area entering the IFOV of the receiver 120 is low. Specifically, as shown in the lower graph of FIG. Is lower than the level of the signal generated by internal noise.
  • the SNR of the signal generated by the signal S1 increases as the size of the IFOV increases as shown in the upper graph of FIG. Will drop. This is because the level of external noise increases as the size of IFOV increases.
  • the control unit 140 maximizes both the SNR of the signal generated by the signal S1 and the level of the signal generated by the signal S1.
  • the size of the IFOV can be controlled.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a second example of the method for controlling the IFOV size of the receiver 120 by the control unit 140.
  • the example shown in FIG. 4 is the same as the example shown in FIG. 3 except for the following points.
  • the level of noise per unit area entering the IFOV of the receiver 120 is high. Specifically, as shown in the lower graph of FIG. 4, a signal generated by external noise is generated. Is lower than the level of the signal generated by internal noise.
  • the SNR of the signal generated by the signal S1 increases as the size of the IFOV increases as shown in the upper graph of FIG. Will drop. This is because the level of external noise increases as the size of IFOV increases.
  • the SNR of the signal generated by the signal S1 increases.
  • the level of the signal generated by the signal S1 does not reach the maximum value in the magnitude of the IFOV when the SNR of the signal generated by the signal S1 reaches the maximum value, and is generated by the signal S1.
  • the SNR of the signal to be generated is smaller than the maximum value in the magnitude of IFOV when the level of the signal generated by the signal S1 reaches the maximum value.
  • the control unit 140 increases both the SNR of the signal generated by the signal S1 and the level of the signal generated by the signal S1 as much as possible.
  • the size of the IFOV can be controlled so that the SNR of the signal generated by the signal S1 is maximized.
  • control unit 140 can control the size of the IFOV of the receiver 120 in accordance with the shape of the IFOI of the signal S1.
  • the signal S1 can be detected at a high level. In particular, when the entire IFOI of the signal S1 overlaps the IFOV of the receiver 120, the level of the signal generated from the receiver 120 by the signal S1 is maximized.
  • control unit 140 can control the size of the IFOV of the receiver 120 in accordance with the level of noise that enters the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120.
  • the control unit 140 can control the magnitude of the IFOV of the receiver 120 according to the level of noise entering the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120, the signal S1 can be detected with a high SNR.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of details of the receiver 120.
  • the receiver 120 includes a plurality of receiving elements 120a.
  • the plurality of receiving elements 120a are arranged in a two-dimensional array.
  • each receiving element 120a can be an avalanche diode (AD), particularly when the receiving element 120a receives light, an avalanche photodiode (APD).
  • each receiving element 120a may be a photodiode (PD).
  • the plurality of receiving elements 120a may constitute an image sensor, for example, a charge-coupled device (CCD) image sensor or a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensor.
  • CCD charge-coupled device
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • the control unit 140 determines the shape of the IFOI (eg, FIG. 2) of the signal S1 (FIG. 1) based on the reception results (whether or not electromagnetic waves are received) of the plurality of receiving elements 120a. can do.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams for explaining an example of details of the receiver 120.
  • FIG. 6 and 7 are diagrams for explaining an example of details of the receiver 120.
  • the receiver 120 includes an optical system 200, a light receiving element 210, a driving unit 220, a holder 230, a shaft 232, and a shaft 234.
  • the optical system 200 converges the signal S1 at a position away from the focal length.
  • the optical system 200 includes a first lens group 202 and a second lens group 204, and functions as a zoom lens. Specifically, the first lens group 202 is fixed while the second lens group 204 is movable. When the second lens group 204 is moved, the focal length changes while the position of the focal point with respect to the first lens group 202 remains constant.
  • the light receiving element 210 receives the electromagnetic wave converged by the optical system 200.
  • the light receiving element 210 overlaps with the focal point of the optical system 200.
  • the light receiving element 210 is an avalanche diode (AD), and may be an avalanche photodiode (APD) particularly when the light receiving element 210 receives light.
  • AD avalanche diode
  • APD avalanche photodiode
  • the driving unit 220 moves the second lens group 204 of the optical system 200 using the holder 230, the shaft 232, and the shaft 234.
  • the holder 230 holds the second lens group 204 of the optical system 200 and is movably attached to the shaft 232 and the shaft 234.
  • the drive unit 220 moves the second lens group 204 of the optical system 200 along the shaft 232 and the shaft 234 by moving the holder 230 along the shaft 232 and the shaft 234.
  • the control unit 140 controls the drive unit 220, and in particular controls the focal length of the optical system 200.
  • the focal length of the optical system 200 By adjusting the focal length of the optical system 200, the size of the IFOV of the receiver 120 can be controlled.
  • the magnitude of the IFOV of the receiver 120 varies according to the focal length of the optical system 200, and in particular increases as the focal length of the optical system 200 decreases.
  • the focal length of the optical system 200 is short, and the IFOV of the receiver 120 can be increased.
  • the focal length of the optical system 200 is long, and the size of the IFOV of the receiver 120 can be reduced.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of the operation of the control unit 140 in FIGS. 6 and 7.
  • control unit 140 can determine the optimum focal length of the optical system 200 as follows.
  • the control unit 140 changes the focal length toward one of the side on which the focal length increases and the side on which the focal length decreases (step S100). That is, the control unit 140 moves the second lens group 204 so that the second lens group 204 approaches the first lens group 202 or away from the first lens group 202.
  • the side on which the control unit 140 changed the focal length in step S100 will be described as “first level”.
  • control unit 140 determines whether or not the SNR of the signal S1 after the change in the focal length is improved (step S110).
  • the control unit 140 further changes the focal length of the optical system 200 toward the first level (step S200).
  • the control unit 140 determines whether or not the SNR of the signal S1 after the change in the focal length is improved (step S210). As long as the SNR of the signal S1 is improved, the control unit 140 repeats step S200 and step S210.
  • the control unit 140 sets the focal length to the second level opposite to the first level (the first level has the focal length). When it is on the increasing side, the second level is the side on which the focal length decreases, and when the first level is the side on which the focal length decreases, the second level is the side on which the focal length increases.) (Step S220).
  • the focal length variation distance in step S220 can be substantially equal to the focal length variation distance in step S200 immediately before step S220.
  • the focal length can be set to such an optimal focal length.
  • control unit 140 does not change the focal length toward the first level or the second level, and at that time May be determined as the optimum focal length.
  • step S110 When the SNR of the signal S1 after the change of the focal length is deteriorated in step S110, the control unit 140 changes the focal length of the optical system 200 toward the second level (step S300). Next, the control unit 140 determines whether or not the SNR of the signal S1 after the change in the focal length is improved (step S310). As long as the SNR of the signal S1 improves, the control unit 140 repeats step S300 and step S310. On the other hand, when the SNR of the signal S1 after the change in the focal length deteriorates, the control unit 140 changes the focal length toward the first level (step S320).
  • the focal length variation distance in step S320 can be substantially equal to the focal length variation distance in step S300 immediately before step S320.
  • the focal length can be set to such an optimal focal length.
  • control unit 140 does not change the focal length toward the first level or the second level, and at that time May be determined as the optimum focal length.
  • the present embodiment it is possible to detect the electromagnetic wave transmitted from the transmitter 110 and reflected by the object O with a high level and a high SNR.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the detection device 10 according to the first embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment.
  • the detection apparatus 10 according to the present example is the same as the detection apparatus 10 according to the embodiment except for the following points.
  • the detection apparatus 10 includes a second calculation unit 150.
  • the control unit 140 can determine the level of external noise (noise that enters the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120) based on the calculation result of the second calculation unit 150.
  • the second calculation unit 150 calculates the level of external noise (noise that enters the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120) based on the reception result of the receiver 120. Based on the timing at which electromagnetic waves are transmitted from the transmitter 110, the level of external noise is calculated.
  • the second calculation unit 150 is generated at a timing when the receiver 120 does not receive the signal S1.
  • the level of the signal (that is, noise generated from the receiver 120 due to external noise) can be calculated.
  • the level of this signal can be determined, for example, by the RMS (Root Mean Square) of the signal.
  • FIG. 10 is a diagram showing a modification of FIG.
  • the control unit 140 may determine the level of external noise as follows.
  • the detection apparatus 10 includes a receiver 122.
  • the second calculator 150 calculates the external noise level based on the reception result of the receiver 122.
  • the receiver 122 is arranged at a position where the signal S ⁇ b> 1 is not input to the receiver 122. For this reason, the receiver 122 receives only noise that can enter the IFOV of the receiver 120. Therefore, the control unit 140 can determine the level of external noise based on the calculation result of the second calculation unit 150.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the detection apparatus 10 according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment.
  • the detection apparatus 10 according to the present example is the same as the detection apparatus 10 according to the embodiment except for the following points.
  • the detection apparatus 10 includes a third calculation unit 160. Based on the calculation result of the third calculation unit 160, the control unit 140 determines the level of internal noise (noise generated due to a factor different from electromagnetic waves: for example, noise generated from a circuit constituting the receiver 120). Can do.
  • the level of internal noise noise generated due to a factor different from electromagnetic waves: for example, noise generated from a circuit constituting the receiver 120. Can do.
  • the detection device 10 includes a shutter 162.
  • the shutter 162 can be opened and closed.
  • the receiver 120 can receive electromagnetic waves from the outside of the detection device 10.
  • the receiver 120 is shielded from electromagnetic waves from the outside of the detection device 10.
  • the third calculation unit 160 can calculate the level of the signal generated from the receiver 120 due to internal noise by calculating the level of the signal generated from the receiver 120 when the shutter 162 is closed.
  • the level of this signal can be determined, for example, by the RMS (Root Mean Square) of the signal.
  • FIG. 12 is a diagram showing a modification of FIG.
  • the control unit 140 may determine the level of internal noise as follows.
  • the control unit 140 controls the receiver 120 so that no signal is generated from the receiver 120 even when the receiver 120 receives the signal S1.
  • the control unit 140 applies the signal to the AD so that no signal is generated from the receiver 120 even when the receiver 120 receives the signal S1.
  • the reverse bias voltage can be reduced.
  • the third calculation unit 160 calculates the level of the signal generated from the receiver 120 at the timing when the control unit 140 controls the receiver 120 as described above, thereby generating a signal generated from the receiver 120 due to internal noise. Level can be calculated.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the detection device 10 according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment.
  • the detection apparatus 10 according to the present example is the same as the detection apparatus 10 according to the embodiment except for the following points.
  • the detection apparatus 10 includes a receiver 122. Similarly to the receiver 120, the receiver 122 is provided at a position where the signal S1 can be received.
  • the receiver 122 includes a plurality of receiving elements 120a in the same manner as the receiver 120 shown in FIG. That is, in the third embodiment, a receiver 122 for recognizing the shape of the IFOI of the signal S1 is provided separately from the receiver 120. Therefore, the control unit 140 can determine the shape of the IFOI of the signal S1 based on the reception results of the receiver 122 (that is, the reception results of the plurality of reception elements 120a). Therefore, the control unit 140 can control the size of the IFOV based on the reception result of a receiver (receiver 122) different from the receiver to be controlled (receiver 120).
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the detection apparatus 10 according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment.
  • the detection apparatus 10 according to the present example is the same as the detection apparatus 10 according to the embodiment except for the following points.
  • the detection apparatus 10 includes a storage unit 170.
  • the storage unit 170 stores a predetermined relationship between the noise level and the magnitude of the IFOV of the receiver 120 at the noise level. In this relationship, the size of the IFOV can be set to an optimum size corresponding to the noise level. In one example, the optimum size of the IFOV can be determined by operating the detection apparatus 10 in advance.
  • the control unit 140 controls the magnitude of the IFOV of the receiver 120 according to the detection result of the level of noise (for example, external noise and internal noise) in the receiver 120 and the above-described relationship stored in the storage unit 170. To do. In this way, the control unit 140 can control the size of the IFOV of the receiver 120 according to the noise level in the receiver 120 and determine the optimum size of the IFOV.
  • the level of noise for example, external noise and internal noise
  • the storage unit 170 is mounted inside the detection device 10.
  • the storage unit 170 can be a microcomputer (eg, an integrated circuit (IC)).
  • FIG. 15 is a diagram showing a modification of FIG.
  • the storage unit 170 may be outside the detection device 10.
  • the storage unit 170 can be a network external to the detection device 10.
  • FIG. 16 is a diagram showing a first example of a table stored in the storage unit 170 shown in FIG. 14 or FIG.
  • the storage unit 170 stores noise levels (external noise A1, A2,... And internal noise B1, B2, etc And IFOV of the receiver 120 (for example, FIG. 14 or FIG. 15) at the noise level. Are stored in a predetermined relationship between the sizes X1, X2,.
  • the control unit 140 extracts external noise and internal noise that best match the detection result of the noise level (external noise level and internal noise level) in the receiver 120 from the table, and extracts the extracted external noise and internal noise.
  • the corresponding IFOV size can be determined as the optimal IFOV size.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a second example of the table stored in the storage unit 170 illustrated in FIG. 14 or FIG.
  • the storage unit 170 has a noise level (external noise A1, A2,... And internal noise B1, B2, etc. And a focal length D1 of the optical system 200 (FIGS. 6 and 7) at the noise level. , D2,... Are stored in a predetermined relationship.
  • the focal length of the optical system 200 corresponds to the size of the IFOV of the receiver 120.
  • the control unit 140 extracts external noise and internal noise that best match the detection result of the noise level (external noise level and internal noise level) in the receiver 120 from the table, and extracts the extracted external noise and internal noise.
  • the corresponding focal length can be determined as the optimal focal length (i.e., the optimal IFOV magnitude).
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a third example of the table stored in the storage unit 170 illustrated in FIG. 14 or 15.
  • the storage unit 170 stores the noise level (noise ratio (ratio of external noise to internal noise) C1, C2, etc And IFOV of the receiver 120 (for example, FIG. 14 or FIG. 15) at the noise level. A predetermined relationship between the sizes X1, X2,... Is stored.
  • the control unit 140 extracts from the table the noise ratio (ratio of external noise to internal noise) that best matches the detection result of the noise level (ratio of external noise to internal noise) in the receiver 120, and the extracted noise ratio Can be determined as the optimum IFOV size.
  • FIG. 19 is a diagram showing a fourth example of the table stored in the storage unit 170 shown in FIG. 14 or FIG.
  • the storage unit 170 has a noise level (noise ratio (ratio of external noise to internal noise) C1, C2, etc And a focal length D1 of the optical system 200 (FIGS. 6 and 7) at the noise level.
  • the predetermined relationship between D2 and so on is stored.
  • the focal length of the optical system 200 corresponds to the size of the IFOV of the receiver 120.
  • the control unit 140 extracts from the table the noise ratio (ratio of external noise to internal noise) that best matches the detection result of the noise level (ratio of external noise to internal noise) in the receiver 120, and the extracted noise ratio Can be determined as the optimum focal length (ie, the optimum IFOV size).
  • FIG. 20 is a diagram illustrating the detection apparatus 10 according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the embodiment.
  • the detection apparatus 10 according to the present example is the same as the detection apparatus 10 according to the embodiment except for the following points.
  • the control unit 140 receives information indicating the environment in which the receiver 120 is placed from the network NW, and based on this information, determines the level of external noise (noise entering the IFOV of the receiver 120 from the outside of the receiver 120). Judgment can be made.
  • the information indicating the environment in which the receiver 120 is placed is the current weather condition.
  • the level of external noise may depend on weather conditions. For example, it can be said that the level of external noise is high when the weather is clear, and the level of external noise is low when the weather is cloudy or rainy.
  • the receiver 120 can determine the level of external noise based on the current weather conditions.
  • the information indicating the environment where the receiver 120 is placed is the current time.
  • the level of external noise may depend on the presence or absence of the sun. For example, if the time is daytime (that is, the sun is present), the external noise level is high, but if the time is night time (that is, the sun is not present) It can be said that the noise level is lowered.
  • the receiver 120 can determine the level of external noise based on the current time.
  • FIG. 21 is a diagram for explaining an example of details of the detection device 10 shown in FIG.
  • the detection device 10 is mounted on the moving body 20.
  • the moving body 20 is an automobile.
  • the moving body 20 may be, for example, a motorcycle, a train, an airplane, or a ship.
  • the control unit 140 may receive information indicating the current position of the sun S with respect to the receiver 120 from the network NW, and may determine the level of external noise based on this information.
  • the sun S is located at the elevation angle ⁇ from the front direction D1 of the receiver 120.
  • the sun S is the front direction of the receiver 120. It is located at an azimuth angle ⁇ from D1. It can be said that the level of external noise increases as the elevation angle ⁇ decreases, and the level of external noise increases as the azimuth angle ⁇ decreases.
  • control unit 140 can receive information indicating the current position of the mobile body 20 (receiver 120) and information indicating the current position of the sun S from the network NW, and based on these information, The current position of the sun S relative to the receiver 120 can be determined.
  • FIG. 22 is a diagram showing a first example of a table stored in the network NW shown in FIG.
  • the network NW has a predetermined relationship between the current position P1, P2,... Of the receiver 120 on the map information and the IFOV magnitudes X1, X2,. Is remembered.
  • the optimal size of the IFOV may be determinable depending on the current position of the receiver 120 (the moving body 20) on the map information. In this case, the network NW can store the optimum size of the IFOV corresponding to the current position of the receiver 120.
  • the control unit 140 controls the size of the IFOV of the receiver 120 according to the detection result of the current position of the receiver 120 and the above-described relationship stored in the network NW. Specifically, the control unit 140 extracts a current position that best matches the detection result of the current position of the receiver 120 from the table, and sets the size of the IFOV corresponding to the extracted current position to the optimum size of the IFOV. Can be determined as
  • FIG. 23 is a diagram showing a second example of a table stored in the network NW shown in FIG.
  • the network NW includes the current positions P1, P2,... Of the receiver 120 on the map information and the focal lengths D1, D2,... Of the optical system 200 (FIGS. 6 and 7) at the current position. A predetermined relationship is stored. As described with reference to FIGS. 6 and 7, the focal length of the optical system 200 corresponds to the size of the IFOV of the receiver 120.
  • the network NW can store an optimal focal length corresponding to the current position of the receiver 120, that is, an optimal IFOV size.
  • the control unit 140 determines the focal length of the optical system 200 (FIGS. 6 and 7) according to the detection result of the current position of the receiver 120 and the relationship stored in the network NW (that is, the receiver 120. IFOV size) is controlled. Specifically, the control unit 140 extracts a current position that best matches the detection result of the current position of the receiver 120 from the table, and sets the focal length corresponding to the extracted current position to the optimum focal length (that is, the optimum focal length). The size of the IFOV can be determined.
  • the transmitter 110 described in the above-described embodiments may be configured to be able to scan an object or a predetermined measurement area.
  • the transmitter 110 includes a movable reflection unit that reflects an electromagnetic wave emitted from an electromagnetic wave generation source (for example, a laser diode) and enables the object O (or a predetermined measurement region) to be scanned by the electromagnetic wave. It is good.
  • the movable reflecting portion may be constituted by, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror. In this case, the movable reflector reflects the electromagnetic wave irradiated from the electromagnetic wave generation source while changing the angle. Thereby, the transmitter 110 can emit light in various directions, and the above-described scanning becomes possible.
  • control unit 140 receives the receiver 120 based on the angle at which the movable reflection unit reflects the electromagnetic wave emitted from the generation source (that is, the direction in which the transmitter 110 irradiates the electromagnetic wave).
  • the size of the IFOV may be controlled.
  • the transmitter 110 capable of scanning as described above generally has an optimum shape (ideal shape) of the IFOI of the electromagnetic wave when the electromagnetic wave is emitted to the center of the scanable area (measurement area).
  • the optical system is designed so that In this case, due to the influence of aberration or the like, the amount of deformation of the IFOI of the emitted electromagnetic wave from the optimum shape increases as the distance from the center increases. In other words, the IFOI shape changes greatly as the distance from the center increases.
  • control unit 140 determines the size of the IFOV of the receiver 120 (optical system) based on the angle at which the movable reflection unit reflects the electromagnetic waves emitted from the generation source (that is, the direction in which the transmitter 110 emits the electromagnetic waves). By controlling (the focal length of 200), reception according to the change in the shape of the IFOI can be performed as in the above-described embodiment.

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Abstract

検出装置（１０）は、送信器（１１０）、受信器（１２０）及び制御部（１４０）を備えている。送信器（１１０）は、電磁波を送信可能である。受信器（１２０）は、信号（Ｓ１）、すなわち、送信器（１１０）から送信されて対象物（Ｏ）で反射した電磁波を受信可能である。制御部（１４０）は、受信器（１２０）の瞬間視野（所謂ＩＦＯＶ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｖｉｅｗ））の大きさを制御する。

Description

検出装置、対象物までの距離を検出する方法、プログラム及び記憶媒体
　本発明は、検出装置、対象物までの距離を検出する方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
　対象物までの距離を検出するため、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）を用いた検出装置を用いることがある。特許文献１には、このような検出装置の一例について記載されている。この検出装置は、送信器及び受信器を備えている。送信器は、電磁波、具体的には、光を送信する。送信器から送信された光は、対象物で反射する。対象物から反射した光は、受信器によって受信される。検出装置は、送信器から光が送信された受信器が光を受信するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を算出することができる。このような検出装置においては、送信器から送信されて対象物で反射した光は、ＩＦＯＩ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）を照射可能であり、受信器は、ＩＦＯＶ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｖｉｅｗ）内に入り込んだ光を受信可能である。
特開２０１１－９５２０８号公報
　ＩＦＯＩの形状とＩＦＯＶの形状が互いに同一となり、かつＩＦＯＩとＩＦＯＶが互いにずれることなく重なるように送信器及び受信器を設計しても、実際には、種々の要因（例えば、光学系の配置）によってＩＦＯＩの形状が設計上の形状から変形することがある。特にＩＦＯＩの一部がＩＦＯＶと重ならないようにＩＦＯＩの形状が変形すると、送信器から送信されて対象物で反射した電磁波を十分に高いレベル及び十分に高いＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）で検出することができなくなる。
　本発明が解決しようとする課題としては、送信器から送信されて対象物で反射した電磁波を高レベル及び高ＳＮＲで検出することが一例として挙げられる。
　請求項１に記載の発明は、
　電磁波を送信可能な送信器と、
　前記送信器から送信されて対象物で反射された電磁波を受信可能な受信器と、
　前記受信器の瞬間視野の大きさを制御する制御部と、
を備える検出装置である。
　請求項１４に記載の発明は、
　送信器と受信器とを用いて対象物までの距離を検出する方法であって、
　前記受信器の瞬間視野の大きさを制御して、前記送信器から送信されて対象物から反射された電磁波を前記受信器で受信することを含む方法である。
　請求項１５に記載の発明は、
　請求項１４に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
　請求項１６に記載の発明は、
　請求項１５に記載のプログラムを記憶した記憶媒体である。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る検出装置を示す図である。 受信器のＩＦＯＶと、信号のＩＦＯＩとの関係を説明するための図である。 制御部によって受信器のＩＦＯＶの大きさを制御する方法の第１例を説明するための図である。 制御部によって受信器のＩＦＯＶの大きさを制御する方法の第２例を説明するための図である。 受信器の詳細の一例を示す図である。 受信器の詳細の一例を説明するための図である。 受信器の詳細の一例を説明するための図である。 図６及び図７における制御部の動作の一例を説明するためのフローチャートである。 実施例１に係る検出装置を示す図である。 図９の変形例を示す図である。 実施例２に係る検出装置を示す図である。 図１１の変形例を示す図である。 実施例３に係る検出装置を示す図である。 実施例４に係る検出装置を示す図である。 図１４の変形例を示す図である。 図１４又は図１５に示した記憶部に記憶されたテーブルの第１例を示す図である。 図１４又は図１５に示した記憶部に記憶されたテーブルの第２例を示す図である。 図１４又は図１５に示した記憶部に記憶されたテーブルの第３例を示す図である。 図１４又は図１５に示した記憶部に記憶されたテーブルの第４例を示す図である。 実施例５に係る検出装置を示す図である。 図２０に示した検出装置の詳細の一例を説明するための図である。 図２０に示したネットワーク内に記憶されたテーブルの第１例を示す図である。 図２０に示したネットワーク内に記憶されたテーブルの第２例を示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１は、実施形態に係る検出装置１０を示す図である。
　図１を用いて、検出装置１０の概要について説明する。検出装置１０は、送信器１１０、受信器１２０及び制御部１４０を備えている。送信器１１０は、電磁波を送信可能である。受信器１２０は、信号Ｓ１、すなわち、送信器１１０から送信されて対象物Ｏで反射された電磁波を受信可能である。制御部１４０は、受信器１２０の瞬間視野（所謂ＩＦＯＶ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｖｉｅｗ））の大きさを制御する。
　上述した構成によれば、信号Ｓ１、すなわち、送信器１１０から送信されて対象物Ｏで反射した電磁波を高レベル及び高ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）で検出することが可能となる。具体的には、図２を用いて後述するように、制御部１４０は、信号Ｓ１の瞬間的な電磁波の照射範囲（ＩＦＯＩ（Ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　Ｆｉｅｌｄ　Ｏｆ　Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ））の形状及び受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズのレベルに応じて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することができる。信号Ｓ１のＩＦＯＩの形状に応じて受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することで、信号Ｓ１を高レベルで検出することが可能となる。さらに、受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズのレベルに応じて受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することで、信号Ｓ１を高ＳＮＲで検出することが可能となる。
　次に、図１を用いて、検出装置１０の詳細について、説明する。検出装置１０は、送信器１１０、受信器１２０、第１算出部１３０及び制御部１４０を備えている。
　送信器１１０は、電磁波を送信可能である。送信器１１０は、一例において、光（例えば、紫外線、可視光線又は赤外線）を送信可能であり、他の例において、電波を送信可能である。送信器１１０が光を送信可能であるとき、検出装置１０は、ＬＩＤＡＲ（ＬＩｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。送信器１１０が光を送信可能であるとき、送信器１１０は、例えば、レーザダイオード（ＬＤ）とすることができる。送信器１１０が電波を送信可能であるとき、送信器１１０は、ＲＡＤＡＲ（ＲＡｄｉｏ　Ｄｅｔｅｃｉｏｎ　Ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）として機能することができる。
　送信器１１０から送信された電磁波は、対象物Ｏによって反射される。対象物Ｏから反射した電磁波は、受信器１２０によって受信される。
　一例において、受信器１２０は、アバランシェダイオード（ＡＤ）を含んでおり、特に受信器１２０が光を受信する場合は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を含んでいてもよい。この例において、受信器１２０は、対象物Ｏから反射した電磁波をＡＰＤに受信させることができる。
　第１算出部１３０は、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）に基づいて、対象物Ｏまでの距離を測定することができる。具体的には、第１算出部１３０は、送信器１１０から電磁波が送信されて受信器１２０が電磁波を受信するまでの時間に基づいて、検出装置１０から対象物Ｏまでの距離を算出することができる。
　制御部１４０は、受信器１２０を制御しており、具体的には、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御している。制御部１４０は、例えば、回路とすることができる。さらに、コンピュータが、制御部１４０に受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御させるようにしてもよい。一例において、プログラムがコンピュータに上述した方法を実行させることができる。このプログラムは記憶媒体に記憶させることができる。
　図２は、受信器１２０のＩＦＯＶと、信号Ｓ１のＩＦＯＩとの関係を説明するための図である。図２（ａ）では、ＩＦＯＩの形状が理想的な形状となっているのに対し、図２（ｂ）から図２（ｄ）では、ＩＦＯＩの形状が実際的な形状となっている。図２（ａ）に示す形状はＩＦＯＩの形状にとって理想的であるが、ＩＦＯＩ形状は、実際には、種々の要因（例えば、光学系の配置）によって、図２（ｂ）から図２（ｄ）に示すように、図２（ａ）の理想的な形状から変形することがある。
　図２（ａ）は、ＩＦＯＩの形状がＩＦＯＶの形状とほぼ同一で円あり、かつＩＦＯＩの全体がＩＦＯＶと重なっている例を示している。図２（ａ）において信号Ｓ１を受信器１２０で受信すると、信号Ｓ１の全体が検出され、かつ受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズが少なく抑えられ、信号Ｓ１を高レベル及び高ＳＮＲで検出することができる。
　図２（ｂ）は、ＩＦＯＩの形状が楕円に変形し、かつＩＦＯＩの一部がＩＦＯＶの外側に位置していてＩＦＯＶと重なっていない点を除いて、図２（ａ）に示した例と同様の例を示している。ＩＦＯＩは、ＩＦＯＶと重なる領域（重複領域ＯＲ）を有しており、ＩＦＯＶは、ＩＦＯＩと重ならない領域（非重複領域ＮＯＲ）を有している。図２（ｂ）において信号Ｓ１を受信器１２０で受信したとしても、信号Ｓ１の一部（つまり、重複領域ＯＲに相当する部分）しか検出されず、このため、信号Ｓ１を十分に高いレベル及び十分に高いＳＮＲで検出することができない。
　図２（ｃ）は、ＩＦＯＶの大きさが大きくなっており、かつＩＦＯＶがＩＦＯＩの全体と重なっている点を除いて、図２（ｂ）に示した例と同様の例を示している。図２（ｃ）において信号Ｓ１を受信器１２０で受信すると、信号Ｓ１の全体が検出され、信号Ｓ１を最大レベルで検出することができる。しかしながら、図２（ｃ）では、ＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルが高い場合は、ＩＦＯＶの非重複領域ＮＯＲが大きいために、信号Ｓ１を十分に高いＳＮＲで検出することができない。したがって、図２（ｃ）に示す条件は、ＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルがある程度低い場合に受信器１２０が好適に動作させることを可能にする条件であるといえる。
　図２（ｄ）は、ＩＦＯＶの大きさが図２（ｂ）のＩＦＯＶの大きさより大きく、図２（ｃ）のＩＦＯＶの大きさより小さく、ＩＦＯＩの一部がＩＦＯＶの外側に位置していてＩＦＯＶと重なっていない点を除いて、図２（ｃ）に示した例と同様の例を示している。図２（ｄ）において信号Ｓ１を受信器１２０で受信すると、信号Ｓ１の大部分が検出され、信号Ｓ１を十分に高いレベルで検出することができる。さらに、図２（ｄ）では、ＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルが高い場合であっても、ＩＦＯＶの非重複領域ＮＯＲが小さいために、信号Ｓ１を十分に高いＳＮＲで検出することができる。しかしながら、ＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルがある程度低い場合は、受信器１２０を図２（ｃ）に示した条件で動作させても、信号Ｓ１を十分に高いＳＮＲで検出することができ、かつ信号Ｓ１を図２（ｄ）に示す例におけるレベルよりも高いレベルで検出することができる。したがって、図２（ｄ）に示す条件は、ＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルがある程度高い場合に受信器１２０を好適に動作させることを可能にする条件であるといえる。
　図３は、制御部１４０によって受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御する方法の第１例を説明するための図である。
　図３の上側のグラフは、ＩＦＯＩの形状が図２（ａ）に示したように理想的な形状の場合に信号Ｓ１によって受信器１２０から発生する信号のＳＮＲ及びＩＦＯＩの形状が図２（ｂ）から図２（ｄ）に示したように変形している場合に信号Ｓ１によって受信器１２０から発生する信号のＳＮＲを示している。
　図３の下側のグラフは、ＩＦＯＩの形状が図２（ａ）に示したように理想的な形状の場合に信号Ｓ１によって受信器１２０から発生する信号のレベル、ＩＦＯＩの形状が図２（ｂ）から図２（ｄ）に示したように変形した場合に信号Ｓ１によって受信器１２０から発生する信号のレベル、外部ノイズ（受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズ）によって受信器１２０から発生する信号のレベル及び内部ノイズ（電磁波とは異なる要因によって発生するノイズ：例えば、受信器１２０を構成する回路から発生するノイズ）によって受信器１２０から発生する信号のレベルを示している。
　図３に示す例では、受信器１２０のＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルが低くなっており、具体的には、図３の下側のグラフに示すように、外部ノイズによって発生する信号のレベルが、内部ノイズによって発生する信号のレベルよりも低くなっている。
　ＩＦＯＩの形状が図２（ａ）に示したように理想的な形状の場合、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲは、図３の上側のグラフに示すように、ＩＦＯＶの大きさの増加にともなって低下する。これは、ＩＦＯＶの大きさの増加によって、外部ノイズのレベルが増加するためである。
　ＩＦＯＩの形状が図２（ｂ）から図２（ｄ）に示したように変形している場合、ＩＦＯＶの大きさが増加すると、図３の下側のグラフに示すように、信号Ｓ１によって発生する信号のレベルが増加し、図３の上側のグラフに示すように、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲが増加する。特に図３に示す例では、信号Ｓ１によって発生する信号のレベルは、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲが最大となるときのＩＦＯＶの大きさにおいて最大に達する。つまり、受信器１２０のＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルがある程度低い場合、制御部１４０は、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲ及び信号Ｓ１によって発生する信号のレベルの双方が最大となるようにＩＦＯＶの大きさを制御することができる。
　図４は、制御部１４０によって受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御する方法の第２例を説明するための図である。図４に示す例は、以下の点を除いて、図３に示す例と同様である。
　図４に示す例では、受信器１２０のＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルが高くなっており、具体的には、図４の下側のグラフに示すように、外部ノイズによって発生する信号のレベルが、内部ノイズによって発生する信号のレベルよりも低くなっている。
　ＩＦＯＩの形状が図２（ａ）に示したように理想的な形状の場合、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲは、図４の上側のグラフに示すように、ＩＦＯＶの大きさの増加にともなって低下する。これは、ＩＦＯＶの大きさの増加によって、外部ノイズのレベルが増加するためである。
　ＩＦＯＩの形状が図２（ｂ）から図２（ｄ）に示したように変形している場合、ＩＦＯＶの大きさが増加すると、図４の下側のグラフに示すように、信号Ｓ１によって発生する信号のレベルが増加し、図４の上側のグラフに示すように、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲが増加する。特に図４に示す例では、信号Ｓ１によって発生する信号のレベルは、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲが最大値となるときのＩＦＯＶの大きさにおいて最大値に達しておらず、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲは、信号Ｓ１によって発生する信号のレベルが最大値に達したときのＩＦＯＶの大きさにおいて最大値よりも小さくなっている。つまり、受信器１２０のＩＦＯＶに入り込む単位面積当たりのノイズのレベルがある程度高い場合、制御部１４０は、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲ及び信号Ｓ１によって発生する信号のレベルの双方ができる限り大きくなるように、特に図４に示す例では、例えば、信号Ｓ１によって発生する信号のＳＮＲが最大となるようにＩＦＯＶの大きさを制御することができる。
　図２、図３及び図４から明らかなように、制御部１４０は、信号Ｓ１のＩＦＯＩの形状に応じて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することができる。信号Ｓ１のＩＦＯＩの形状に応じて受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することで、信号Ｓ１を高レベルで検出することが可能となる。特に、信号Ｓ１のＩＦＯＩの全体が受信器１２０のＩＦＯＶと重なると、信号Ｓ１によって受信器１２０から発生する信号のレベルが最大となる。
　さらに、制御部１４０は、受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズのレベルに応じて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することができる。受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズのレベルに応じて受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することで、信号Ｓ１を高ＳＮＲで検出することが可能となる。
　図５は、受信器１２０の詳細の一例を示す図である。
　受信器１２０は、複数の受信素子１２０ａを含んでいる。複数の受信素子１２０ａは、２次元アレイ状に配置されている。一例において、各受信素子１２０ａは、アバランシェダイオード（ＡＤ）にすることができ、特に受信素子１２０ａが光を受信するときはアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）にすることができる。他の例において、各受信素子１２０ａは、フォトダイオード（ＰＤ）であってもよい。この例において、複数の受信素子１２０ａは、撮像素子、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを構成することができる。
　図５に示す例では、ハッチングされているものが電磁波を受信した受信素子１２０ａを示しており、ハッチングされていないものが電磁波を受信していない受信素子１２０ａを示している。したがって、制御部１４０（図１）は、信号Ｓ１（図１）のＩＦＯＩ（例えば、図２）の形状を、複数の受信素子１２０ａのそれぞれの受信結果（電磁波の受信の有無）に基づいて判断することができる。
　図６及び図７の各図は、受信器１２０の詳細の一例を説明するための図である。
　受信器１２０は、光学系２００、受光素子２１０、駆動部２２０、ホルダ２３０、シャフト２３２及びシャフト２３４を有している。
　光学系２００は、信号Ｓ１を焦点距離離れた位置に収束させている。光学系２００は、第１レンズ群２０２及び第２レンズ群２０４を有しており、ズームレンズとして機能している。具体的には、第１レンズ群２０２は固定されているのに対し、第２レンズ群２０４は可動になっている。第２レンズ群２０４を移動させると、第１レンズ群２０２に対する焦点の位置は一定のまま、焦点距離が変動する。
　受光素子２１０は、光学系２００によって収束された電磁波を受信する。受光素子２１０は、光学系２００の焦点と重なっている。一例において、受光素子２１０は、アバランシェダイオード（ＡＤ）であり、特に受光素子２１０が光を受信する場合は、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）とすることができる。
　駆動部２２０は、ホルダ２３０、シャフト２３２及びシャフト２３４を用いて、光学系２００の第２レンズ群２０４を移動させる。具体的には、ホルダ２３０は、光学系２００の第２レンズ群２０４を保持しており、シャフト２３２及びシャフト２３４に移動可能に取り付けられている。駆動部２２０は、ホルダ２３０をシャフト２３２及びシャフト２３４に沿って移動させることで、光学系２００の第２レンズ群２０４をシャフト２３２及びシャフト２３４に沿って移動させている。
　制御部１４０は、駆動部２２０を制御しており、特に、光学系２００の焦点距離を制御している。光学系２００の焦点距離することで、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御することができる。具体的には、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさは、光学系２００の焦点距離に応じて変動し、特に、光学系２００の焦点距離が短くなるほど大きくなる。図６に示す例では、光学系２００の焦点距離が短くなっており、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさは大きくすることができる。これに対して図７に示す例では、光学系２００の焦点距離が長くなっており、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを小さくすることができる。
　図８は、図６及び図７における制御部１４０の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
　図８に示す例において、制御部１４０は、以下のようにして、光学系２００の最適な焦点距離を決定することができる。
　まず、制御部１４０は、焦点距離を、当該焦点距離が増加する側及び減少する側の一方に向けて変動させる（ステップＳ１００）。つまり、制御部１４０は、第２レンズ群２０４が第１レンズ群２０２に近づくように又は第１レンズ群２０２から離れるように第２レンズ群２０４を移動させる。ここで、当該ステップＳ１００で制御部１４０が焦点距離を変動させた側を「第１レベル」と定義して説明することとする。
　次いで、制御部１４０は、焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが良化したか否かを判断する（ステップＳ１１０）。
　ステップＳ１１０において焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが良化したときは、制御部１４０は、光学系２００の焦点距離を第１レベルに向けてさらに変動させる（ステップＳ２００）。次いで、制御部１４０は、焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが良化したか否かを判断する（ステップＳ２１０）。信号Ｓ１のＳＮＲが良化する限り、制御部１４０は、ステップＳ２００及びステップＳ２１０を繰り返す。これに対して、焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが悪化したしたときは、制御部１４０は、焦点距離を、第１レベルの反対側の第２レベル（第１レベルが、焦点距離が増加する側であるとき、第２レベルは、焦点距離が減少する側となり、第１レベルが、焦点距離が減少する側であるとき、第２レベルは、焦点距離が増加する側となる。）に向けて変動させる（ステップＳ２２０）。
　一例において、ステップＳ２２０における焦点距離の変動距離は、ステップＳ２２０の直前のステップＳ２００における焦点距離の変動距離と実質的に等しくすることができる。ステップＳ２１０において信号Ｓ１のＳＮＲが悪化したときは、その直前における焦点距離が最適な焦点距離である可能性が高い。上述した例では、焦点距離をこのような最適な焦点距離にすることができる。
　ステップＳ２１０において信号Ｓ１のＳＮＲが良化もせず悪化もしないで一定のときは、制御部１４０は、焦点距離を第１レベルに向けても第２レベルに向けても変動させずに、その時点における焦点距離を最適な焦点距離として決定してもよい。
　ステップＳ１１０において焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが悪化したときは、制御部１４０は、光学系２００の焦点距離を第２レベルに向けて変動させる（ステップＳ３００）。次いで、制御部１４０は、焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが良化したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。信号Ｓ１のＳＮＲが良化する限り、制御部１４０は、ステップＳ３００及びステップＳ３１０を繰り返す。これに対して、焦点距離の変動後における信号Ｓ１のＳＮＲが悪化したしたときは、制御部１４０は、焦点距離を第１レベルに向けて変動させる（ステップＳ３２０）。
　一例において、ステップＳ３２０における焦点距離の変動距離は、ステップＳ３２０の直前のステップＳ３００における焦点距離の変動距離と実質的に等しくすることができる。ステップＳ３１０において信号Ｓ１のＳＮＲが悪化したときは、その直前における焦点距離が最適な焦点距離である可能性が高い。上述した例では、焦点距離をこのような最適な焦点距離にすることができる。
　ステップＳ３１０において信号Ｓ１のＳＮＲが良化もせず悪化もしないで一定のときは、制御部１４０は、焦点距離を第１レベルに向けても第２レベルに向けても変動させずに、その時点における焦点距離を最適な焦点距離として決定してもよい。
　以上、本実施形態によれば、送信器１１０から送信されて対象物Ｏで反射した電磁波を高レベル及び高ＳＮＲで検出することが可能となる。
（実施例１）
　図９は、実施例１に係る検出装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１０と同様である。
　検出装置１０は、第２算出部１５０を備えている。制御部１４０は、第２算出部１５０の算出結果に基づいて、外部ノイズ（受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズ）のレベルを判断することができる。
　図９に示す例では、第２算出部１５０は、受信器１２０の受信結果に基づいて、外部ノイズ（受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズ）のレベルを算出し、特に、送信器１１０から電磁波が送信されるタイミングに基づいて、外部ノイズのレベルを算出する。検出装置１０から対象物Ｏまでの距離が予めある程度の範囲内で決まっている場合は、送信器１１０から電磁波が送信されて受信器１２０が電磁波を受信するまでの時間もある程度の範囲内で決まる。したがって、受信器１２０から発生する信号のレベルを送信器１１０による電磁波の送信のタイミングに基づいて算出することで、第２算出部１５０は、受信器１２０が信号Ｓ１を受信していないタイミングで発生する信号（つまり、外部ノイズによって受信器１２０から発生するノイズ）のレベルを算出することができる。なお、この信号のレベルは、例えば、当該信号のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ）によって決定することができる。
　図１０は、図９の変形例を示す図である。制御部１４０は、以下のようにして、外部ノイズのレベルを判断してもよい。
　検出装置１０は、受信器１２２を備えている。第２算出部１５０は、受信器１２２の受信結果に基づいて、外部ノイズのレベルを算出する。具体的には、受信器１２２は、信号Ｓ１が受信器１２２に入力されない位置に配置されている。このため、受信器１２２は、受信器１２０のＩＦＯＶに入り込み得るノイズのみを受信するようになっている。したがって、制御部１４０は、第２算出部１５０の算出結果に基づいて、外部ノイズのレベルを判断することができる。
（実施例２）
　図１１は、実施例２に係る検出装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１０と同様である。
　検出装置１０は、第３算出部１６０を備えている。制御部１４０は、第３算出部１６０の算出結果に基づいて、内部ノイズ（電磁波とは異なる要因によって発生するノイズ：例えば、受信器１２０を構成する回路から発生するノイズ）のレベルを判断することができる。
　図１１に示す例では、検出装置１０は、シャッタ１６２を備えている。シャッタ１６２は、開閉可能になっている。シャッタ１６２が開いている場合、受信器１２０は、検出装置１０の外部からの電磁波を受信することができる。シャッタ１６２が閉じている場合、受信器１２０は、検出装置１０の外部からの電磁波から遮断される。第３算出部１６０は、シャッタ１６２が閉じている場合に受信器１２０から発生する信号のレベルを算出することで、内部ノイズによって受信器１２０から発生する信号のレベルを算出することができる。なお、この信号のレベルは、例えば、当該信号のＲＭＳ（Ｒｏｏｔ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ）によって決定することができる。
　図１２は、図１１の変形例を示す図である。制御部１４０は、以下のようにして、内部ノイズのレベルを判断してもよい。
　制御部１４０は、受信器１２０が信号Ｓ１を受信しても受信器１２０から信号が発生しないように受信器１２０を制御している。一例において、受信器１２０がアバランシェダイオード（ＡＤ）を含んでいる場合は、制御部１４０は、受信器１２０が信号Ｓ１を受信しても受信器１２０から信号が発生しないように、ＡＤに印加する逆バイアス電圧を小さくすることができる。第３算出部１６０は、制御部１４０が受信器１２０を上述したように制御しているタイミングで受信器１２０から発生する信号のレベルを算出することで、内部ノイズによって受信器１２０から発生する信号のレベルを算出することができる。
（実施例３）
　図１３は、実施例３に係る検出装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１０と同様である。
　検出装置１０は、受信器１２２を備えている。受信器１２２は、受信器１２０と同様にして、信号Ｓ１を受信可能な位置に設けられている。受信器１２２は、図５に示した受信器１２０と同様にして、複数の受信素子１２０ａを含んでいる。つまり、本実施例３においては、信号Ｓ１のＩＦＯＩの形状を認識するための受信器１２２が、受信器１２０とは別に設けられている。したがって、制御部１４０は、信号Ｓ１のＩＦＯＩの形状を、受信器１２２の受信結果（すなわち、複数の受信素子１２０ａのそれぞれの受信結果）に基づいて判断することができる。したがって、制御部１４０は、制御対象の受信器（受信器１２０）とは異なる受信器（受信器１２２）の受信結果に基づいて、ＩＦＯＶの大きさを制御することができる。
（実施例４）
　図１４は、実施例４に係る検出装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１０と同様である。
　検出装置１０は、記憶部１７０を備えている。記憶部１７０は、ノイズのレベルと、当該ノイズのレベルにおける受信器１２０のＩＦＯＶの大きさと、の予め決められた関係を記憶している。この関係において、ＩＦＯＶの大きさは、ノイズのレベルに対応した最適な大きさにすることができる。一例において、ＩＦＯＶの最適な大きさは、検出装置１０を予め動作させることで決定することができる。
　制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズ（例えば、外部ノイズ及び内部ノイズ）のレベルの検出結果と、記憶部１７０に記憶された上述した関係と、に従って、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御する。このようにして、制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズのレベルに応じて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御し、ＩＦＯＶの最適な大きさを決定することができる。
　図１４に示す例において、記憶部１７０は、検出装置１０の内部に実装されている。一例において、記憶部１７０は、マイクロコンピュータ（例えば、集積回路（ＩＣ））にすることができる。
　図１５は、図１４の変形例を示す図である。図１５に示すように、記憶部１７０は、検出装置１０の外部にあってもよい。一例において、記憶部１７０は、検出装置１０の外部のネットワークにすることができる。
　図１６は、図１４又は図１５に示した記憶部１７０に記憶されたテーブルの第１例を示す図である。
　記憶部１７０は、ノイズのレベル（外部ノイズＡ１、Ａ２、・・・及び内部ノイズＢ１、Ｂ２、・・・）と、当該ノイズのレベルにおける受信器１２０（例えば、図１４又は図１５）のＩＦＯＶの大きさＸ１、Ｘ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズのレベル（外部ノイズのレベル及び内部ノイズのレベル）の検出結果に最も適合する外部ノイズ及び内部ノイズをテーブルから抽出し、抽出された外部ノイズ及び内部ノイズに対応するＩＦＯＶの大きさを最適なＩＦＯＶの大きさとして決定することができる。
　図１７は、図１４又は図１５に示した記憶部１７０に記憶されたテーブルの第２例を示す図である。
　記憶部１７０は、ノイズのレベル（外部ノイズＡ１、Ａ２、・・・及び内部ノイズＢ１、Ｂ２、・・・）と、当該ノイズのレベルにおける光学系２００（図６及び図７）の焦点距離Ｄ１、Ｄ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。図６及び図７を用いて説明したように、光学系２００の焦点距離は、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさに対応している。制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズのレベル（外部ノイズのレベル及び内部ノイズのレベル）の検出結果に最も適合する外部ノイズ及び内部ノイズをテーブルから抽出し、抽出された外部ノイズ及び内部ノイズに対応する焦点距離を最適な焦点距離（すなわち、最適なＩＦＯＶの大きさ）として決定することができる。
　図１８は、図１４又は図１５に示した記憶部１７０に記憶されたテーブルの第３例を示す図である。
　記憶部１７０は、ノイズのレベル（ノイズ比（内部ノイズに対する外部ノイズの比）Ｃ１、Ｃ２、・・・）と、当該ノイズのレベルにおける受信器１２０（例えば、図１４又は図１５）のＩＦＯＶの大きさＸ１、Ｘ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズのレベル（内部ノイズに対する外部ノイズの比）の検出結果に最も適合するノイズ比（内部ノイズに対する外部ノイズの比）をテーブルから抽出し、抽出されたノイズ比に対応するＩＦＯＶの大きさを最適なＩＦＯＶの大きさとして決定することができる。
　図１９は、図１４又は図１５に示した記憶部１７０に記憶されたテーブルの第４例を示す図である。
　記憶部１７０は、ノイズのレベル（ノイズ比（内部ノイズに対する外部ノイズの比）Ｃ１、Ｃ２、・・・）と、当該ノイズのレベルにおける光学系２００（図６及び図７）の焦点距離Ｄ１、Ｄ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。図６及び図７を用いて説明したように、光学系２００の焦点距離は、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさに対応している。制御部１４０は、受信器１２０におけるノイズのレベル（内部ノイズに対する外部ノイズの比）の検出結果に最も適合するノイズ比（内部ノイズに対する外部ノイズの比）をテーブルから抽出し、抽出されたノイズ比に対応する焦点距離を最適な焦点距離（すなわち、最適なＩＦＯＶの大きさ）として決定することができる。
（実施例５）
　図２０は、実施例５に係る検出装置１０を示す図であり、実施形態の図１に対応する。本実施例に係る検出装置１０は、以下の点を除いて、実施形態に係る検出装置１０と同様である。
　制御部１４０は、受信器１２０が置かれた環境を示す情報をネットワークＮＷから受信し、この情報に基づいて、外部ノイズ（受信器１２０の外部から受信器１２０のＩＦＯＶに入り込むノイズ）のレベルを判断することができる。
　一例において、受信器１２０が置かれた環境を示す情報は、現在の天気状態である。外部ノイズのレベルは、天気状態に依存することがある。例えば、天気が晴れている場合は、外部ノイズのレベルは高くなるといえ、天気が曇り又は雨の場合は、外部ノイズのレベルは低くなるといえる。この例においては、受信器１２０は、現在の天気状態に基づいて、外部ノイズのレベルを判断することができる。
　他の例において、受信器１２０が置かれた環境を示す情報は、現在の時刻である。外部ノイズのレベルは、太陽の有無に依存することがある。例えば、時刻が昼間の時刻である場合（つまり、太陽が存在する場合）は、外部ノイズのレベルは高くなるといえ、時刻が夜の時刻である場合（つまり、太陽が存在しない場合）は、外部ノイズのレベルは低くなるといえる。この例においては、受信器１２０は、現在の時刻に基づいて、外部ノイズのレベルを判断することができる。
　図２１は、図２０に示した検出装置１０の詳細の一例を説明するための図である。図２１に示す例において、検出装置１０は、移動体２０に実装されている。特に図２１に示す例では、移動体２０は自動車である。ただし、他の例において、移動体２０は、例えば、バイク、列車、飛行機又は船舶であってもよい。
　制御部１４０は、受信器１２０に対する太陽Ｓの現在の位置を示す情報をネットワークＮＷから受信してもよく、この情報に基づいて、外部ノイズのレベルを判断してもよい。特に、図２１（ａ）に示す例では、太陽Ｓは、受信器１２０の正面方向Ｄ１から仰角θに位置し、図２１（ｂ）に示す例では、太陽Ｓは、受信器１２０の正面方向Ｄ１から方位角φに位置している。仰角θが小さいほど外部ノイズのレベルは大きくなるといえ、方位角φが小さいほど外部ノイズのレベルは大きくなるといえる。
　一例において、制御部１４０は、移動体２０（受信器１２０）の現在の位置を示す情報及び太陽Ｓの現在の位置を示す情報をネットワークＮＷから受信することができ、これらの情報に基づいて、受信器１２０に対する太陽Ｓの現在の位置を判断することができる。
　図２２は、図２０に示したネットワークＮＷ内に記憶されたテーブルの第１例を示す図である。
　ネットワークＮＷは、地図情報上における受信器１２０の現在位置Ｐ１、Ｐ２、・・・と、当該現在位置における受信器１２０のＩＦＯＶの大きさＸ１、Ｘ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。ＩＦＯＶの最適な大きさは、地図情報上における受信器１２０（移動体２０）の現在位置によって決定可能な場合がある。この場合、ネットワークＮＷは、受信器１２０の現在位置に対応するＩＦＯＶの最適な大きさを記憶することができる。
　制御部１４０は、受信器１２０の現在位置の検出結果と、ネットワークＮＷ内に記憶された上述した関係と、に従って、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさを制御する。具体的には、制御部１４０は、受信器１２０の現在位置の検出結果に最も適合する現在位置をテーブルから抽出し、抽出された現在位置に対応するＩＦＯＶの大きさを最適なＩＦＯＶの大きさとして決定することができる。
　図２３は、図２０に示したネットワークＮＷ内に記憶されたテーブルの第２例を示す図である。
　ネットワークＮＷは、地図情報上における受信器１２０の現在位置Ｐ１、Ｐ２、・・・と、当該現在位置における光学系２００（図６及び図７）の焦点距離Ｄ１、Ｄ２、・・・と、の予め決められた関係を記憶している。図６及び図７を用いて説明したように、光学系２００の焦点距離は、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさに対応している。ネットワークＮＷは、受信器１２０の現在位置に対応する最適な焦点距離、すなわち最適なＩＦＯＶの大きさを記憶することができる。
　制御部１４０は、受信器１２０の現在位置の検出結果と、ネットワークＮＷ内に記憶された上述した関係と、に従って、光学系２００（図６及び図７）の焦点距離（すなわち、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさ）を制御する。具体的には、制御部１４０は、受信器１２０の現在位置の検出結果に最も適合する現在位置をテーブルから抽出し、抽出された現在位置に対応する焦点距離を最適な焦点距離（すなわち、最適なＩＦＯＶの大きさ）として決定することができる。
（実施例６）
　上述した実施例に記載の送信器１１０は、対象物又は所定の計測領域を走査可能な構成としてもよい。例えば、送信器１１０は、電磁波の発生源（例えばレーザダイオード）から射出された電磁波を反射して、当該電磁波によって対象物Ｏ（又は所定の計測領域）を走査可能にする可動反射部を備えることとしてもよい。当該可動反射部は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーによって構成されていてもよい。この場合、可動反射部は、電磁波の発生源から照射された電磁波を、角度を変えながら反射する。これにより、送信器１１０は、様々な方向へ光を射出することができ、上述の走査が可能となる。
　また、このような構成とした場合、制御部１４０は、可動反射部が発生源から射出された電磁波を反射する角度（即ち、送信器１１０が電磁波を照射する方向）に基づいて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさ（光学系２００の焦点距離）を制御するようにしてもよい。
　すなわち、上述のような走査が可能な送信器１１０は、一般的には走査可能な領域（計測領域）の中心に電磁波を射出したときの当該電磁波のＩＦＯＩが最適な形状（理想的な形状）となるように光学系が設計されている。この場合、収差等の影響により、射出された電磁波のＩＦＯＩの形状は、当該中心からの距離が遠いものほど、最適な形状からの変形量が増加する。言い換えれば、当該中心からの距離が遠いほど、ＩＦＯＩの形状が大きく変化する。
　したがって、制御部１４０は、可動反射部が発生源から射出された電磁波を反射する角度（即ち、送信器１１０が電磁波を照射する方向）に基づいて、受信器１２０のＩＦＯＶの大きさ（光学系２００の焦点距離）を制御することで、上述した実施例と同様に、ＩＦＯＩの形状の変化に応じた受信が可能となる。
　以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　この出願は、２０１７年１月２７日に出願された日本出願特願２０１７－０１２７８５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (16)

  1. 　電磁波を送信可能な送信器と、
    　前記送信器から送信されて対象物で反射された電磁波を受信可能な受信器と、
    　前記受信器の瞬間視野の大きさを制御する制御部と、
    を備える検出装置。
  2. 　請求項１に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記送信器から送信されて対象物で反射された電磁波の瞬間的な照射範囲の形状に応じて、前記受信器の瞬間視野の大きさを制御する検出装置。
  3. 　請求項１に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記受信器におけるノイズのレベルに応じて、前記受信器の瞬間視野の大きさを制御する検出装置。
  4. 　請求項２に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記受信器の外部から前記受信器の前記瞬間視野に入り込むノイズのレベルに応じて、前記受信器の前記瞬間視野の大きさを制御する検出装置。
  5. 　請求項２に記載の検出装置において、
    　２次元アレイ状に配置された複数の受信素子を備え、
    　前記制御部は、前記電磁波の瞬間的な照射範囲の形状を、前記複数の受信素子のそれぞれの受信結果に基づいて判断する検出装置。
  6. 　請求項３に記載の検出装置において、
    　ノイズのレベルと、前記ノイズのレベルにおける前記受信器の前記瞬間視野の大きさと、の予め決められた関係を記憶部が記憶しており、
    　前記制御部は、前記受信器におけるノイズのレベルの検出結果と、前記記憶部に記憶された前記関係と、に従って、前記受信器の前記瞬間視野の大きさを制御する検出装置。
  7. 　請求項４に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記受信器の受信結果に基づいて、前記ノイズのレベルを判断する検出装置。
  8. 　請求項４に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記受信器とは異なる他の受信器の受信結果に基づいて、前記ノイズのレベルを判断する検出装置。
  9. 　請求項４に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、前記受信器が置かれた環境を示す情報を受信し、前記情報に基づいて前記ノイズのレベルを判断する検出装置。
  10. 　請求項９に記載の検出装置において、
    　前記情報は、地図情報上における前記受信器の現在位置と、前記現在位置における前記受信器の前記瞬間視野の大きさと、の予め決められた関係を含んでおり、
    　前記制御部は、前記受信器の現在位置の検出結果と、前記情報に含まれる前記関係と、に従って、前記受信器の前記瞬間視野の大きさを制御する検出装置。
  11. 　請求項１から１０までのいずれか一項に記載の検出装置において、
    　前記受信器は、
    　　前記送信器から送信されて対象物で反射した電磁波を焦点距離離れた位置で収束させる光学系と、
    　　前記光学系によって収束された電磁波を受信する受信素子と、
    を有し、
    　前記制御部は、前記光学系の前記焦点距離を制御する検出装置。
  12. 　請求項１１に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、
    　　前記焦点距離を、前記焦点距離が増加する側及び減少する側の一方に向けて変動させ、
    　　前記焦点距離の変動後における電磁波のＳＮＲが良化したときは、前記焦点距離を、前記一方に向けてさらに変動させる検出装置。
  13. 　請求項１２に記載の検出装置において、
    　前記制御部は、
    　　前記焦点距離の前記変動後における電磁波のＳＮＲが悪化したときは、前記焦点距離を、他方に向けて変動させる検出装置。
  14. 　送信器と受信器とを用いて対象物までの距離を検出する方法であって、
    　前記受信器の瞬間視野の大きさを制御して、前記送信器から送信されて対象物から反射された電磁波を前記受信器で受信することを含む方法。
  15. 　請求項１４に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  16. 　請求項１５に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
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