JP6207407B2 - レーザレーダ装置、物体検出方法、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、レーザレーダ装置、物体検出方法、及び、プログラムに関し、特に、車両の正面方向に対する感度を適切に設定できるようにしたレーザレーダ装置、物体検出方法、及び、プログラムに関する。

従来、車両の前方にレーザ光を投光し、水平方向のそれぞれ異なる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レーザレーダ装置の検出精度を向上させるための技術が提案されている。

例えば、任意の組合せで複数の受光素子を選択し、選択した受光素子から出力される受光信号を加算して出力することにより、受光感度を上げることが提案されている。また、車速が所定の閾値を超える場合、選択する受光素子の範囲を狭くして視野角を狭める一方、複数の受光素子を１素子ずつシフトさせながら選択し、受光信号の加算を行うことにより、水平方向の分解能を低下させずに、受光感度を上げることが提案されている。さらに、車両の前方に反射体が存在しないと判定された場合、複数の受光素子を重ならないようにシフトさせながら選択し、受光信号の加算を行うことにより、受光感度を上げつつ、水平方向の分解能を下げて高速走査を行うようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来、パルス状のレーザ光を水平方向に走査する車両用のレーザレーダ装置において、歩行者や前方の車両の搭乗者等に対する安全性を確保するために、レーザ光の強度を抑制する技術が提案されている。

例えば、レーザ光を出射する角度毎に、レーザ光の強度を制御できるようにするとともに、受光信号の強度が上限値を超える方向に対して次のレーザ光の強度を低くし、受光信号の強度が上限値以下の方向に対して次のレーザ光の強度を高くすることが提案されている。また、ステアリングホイールの角度と車速に基づいて角度毎に必要な検知距離を定め、各角度に対するレーザ光の強度を制御することが提案されている。さらに、前方の車両を検出した場合に、その方向へのレーザ光の強度を低くすることが提案されている。また、近距離の障害物が検出された場合、その方向へのレーザ光の広がりを大きくしたり、発光周期を長くしたりすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、例えば、１回の走査期間中にプリ発光と本発光を交互に繰り返すとともに、低強度のレーザ光によるプリ発光により障害物が検出されなかった場合、プリ発光より高い通常の強度で本発光を行い、プリ発光により障害物が検出された場合、プリ発光と同じ強度で本発光を行うことが提案されている。さらに、プリ発光により検出された障害物が近距離にない場合、通常の強度で本発光を行い、近距離にある場合、プリ発光と同じ強度で本発光を行うことが提案されている。また、プリ発光により検出された障害物が近距離にない場合、本発光のパルス幅を大きくし、近距離にある場合、本発光のパルス幅を小さくすることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

また、従来、パルス状のレーザ光を水平方向に走査しながら、複数回のレーザ光に対する受光信号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、反射光の光量が所定値より小さい領域ではレーザ光の走査速度を下げ、反射光の光量が所定値より大きい領域ではレーザ光の走査速度を上げることが提案されている。これにより、反射率が低い物体に対する検出精度を上げるとともに、反射率が高い物体に対する検出精度を下げずに、１回の走査に要する時間を短縮することができる（例えば、特許文献４参照）。

特開平７−１９１１４８号公報 特開平７−１６７９５８号公報 特開２００２−１８１９３７号公報 特開２０１２−６３２３６号公報

ところで、レーザレーダ装置を市街地で使用する場合、車両が低速走行するため、それほど遠方を監視する必要がない。逆に、遠方を監視できるようにレーザレーダ装置の感度を上げすぎると、市街地では周囲に建造物などの静止物が多いため、検出する必要性が低い物体まで検出されるようになり、レーザレーダ装置の検出結果に対する信頼性が低下する。

また、レーザレーダ装置の感度を上げる方法の一つにレーザ光の強度を高くする方法が考えられるが、レーザ光が強すぎると人体に害を与える恐れがある。したがって、レーザ光の強度をむやみに高くすることはできない。また、レーザ光の強度を変えるための部品が増えるという問題がある。

その一方で、高速道路や郊外の幹線道路等で高速走行する場合には、衝突又は接触を回避するために、先行車両等の前方のより遠方にある物体を検出したいという要望がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、車両の正面方向に対する感度を適切に設定できるようにするものである。

本発明のレーザレーダ装置は、車両の前方を監視するレーザレーダ装置において、パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に車両の前方に複数回投光する処理を、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、測定期間毎に各受光素子からの受光信号の中から１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、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算部と、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出部と、検出部により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、測定部が車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号を選択する測定期間の回数を増やす感度制御部とを備える。
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である測定光を所定の長さの測定期間内に車両の前方に複数回投光する処理が、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返され、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光がそれぞれ受光され、測定期間毎に各受光素子からの受光信号の中から１以上が選択され、選択され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が行われ、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号が選択される測定期間の回数が増やされる。
従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、車両の前方の遠方にある物体を検出することが可能になる。
本発明のレーザレーダ装置は、車両の前方を監視するレーザレーダ装置において、パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光する投光部と、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号の中から１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、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算部と、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出部と、検出部により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度を上げる感度制御部とを備える。

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である測定光が、所定の第１の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光され、複数の受光素子により、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光がそれぞれ受光され、各受光素子からの受光信号の中から１以上が選択され、選択され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が行われ、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数が増やされるとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度が上げられる。

従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、前方の車両のリフレクタの検出精度を向上させることができる。

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。この受光素子は、例えば、フォトダイオードにより構成される。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。この積算部、検出部、感度制御部は、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。

この感度制御部には、所定の場合において、測定部が検出期間内に受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号を選択する頻度を増やさせることができる。

これにより、車両の前方の遠方にある物体を検出することが可能になる。

この感度制御部には、所定の場合において、受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を複数の検出期間にわたって受光素子毎に積算させることができる。

これにより、車両の正面以外の方向の感度を下げずに、車両の正面方向の感度を上げることができる。

この感度制御部には、所定の場合において、さらに受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの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、車両の正面方向に対する感度をさらに上げることができる。

本発明の物体検出方法は、車両の前方を監視するレーザレーダ装置の物体検出方法において、パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光する投光ステップと、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光を、複数の受光素子によりそれぞれ受光する受光ステップと、各受光素子からの受光信号の中から１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ステップと、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算ステップと、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数を増やす感度制御ステップとを含む。
本発明の物体検出方法においては、パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に車両の前方に複数回投光する処理が、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返され、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光がそれぞれ受光され、測定期間毎に各受光素子からの受光信号の中から１以上が選択され、選択され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が行われ、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号が選択される測定期間の回数が増やされる。
従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、車両の前方の遠方にある物体を検出することが可能になる。
本発明の物体検出方法は、車両の前方を監視するレーザレーダ装置の物体検出方法において、パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光する投光ステップと、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光を、複数の受光素子によりそれぞれ受光する受光ステップと、各受光素子からの受光信号の中から１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ステップと、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算ステップと、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度を上げる感度制御ステップとを含む。

本発明の物体検出方法においては、パルス状のレーザ光である測定光が、所定の第１の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光され、複数の受光素子により、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光がそれぞれ受光され、各受光素子からの受光信号の中から１以上が選択され、選択され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が行われ、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数が増やされるとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度が上げられる。

従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、前方の車両のリフレクタの検出精度を向上させることができる。

この投光ステップは、例えば、駆動回路、発光素子、投光光学系等により実行される。この受光ステップは、例えば、フォトダイオードにより実行される。この測定ステップは、例えば、マルチプレクサ、ＴＩＡ、ＰＧＡ、Ａ／Ｄコンバータ等により実行される。この積算ステップ、検出ステップ、感度制御ステップは、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実行される。

本発明のプログラムは、車両の前方を監視するレーザレーダ装置であって、パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に車両の前方に複数回投光する処理を、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、測定期間毎に各受光素子からの受光信号の中から１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を備えるレーザレーダ装置のコンピュータに、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算ステップと、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、測定部が車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号を選択する測定期間の回数を増やす感度制御ステップとを含む処理を実行させる。
このプログラムを実行するコンピュータにおいては、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、測定部が車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子からの受光信号を選択する測定期間の回数が増やされる。
従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、車両の前方の遠方にある物体を検出することが可能になる。
本発明のプログラムは、車両の前方を監視するレーザレーダ装置であって、パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に車両の前方に複数回投光する投光部と、水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、各受光素子からの受光信号の中から１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を備えるレーザレーダ装置のコンピュータに、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算を受光素子毎に行う積算ステップと、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度を上げる感度制御ステップとを含む処理を実行させる。

このプログラムを実行するコンピュータにおいては、検出期間内の各測定光に対する同じサンプリング時刻における各受光素子の受光値の積算が受光素子毎に行われ、積算された受光値に基づいて検出期間毎に障害物の検出が行われ、障害物が検出されておらず、かつ、車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の受光素子の受光値を受光素子毎に積算する回数が増やされるとともに、検出領域群の近傍の検出領域に対する感度が上げられる。

従って、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。また、前方の車両のリフレクタの検出精度を向上させることができる。

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。この受光素子は、例えば、フォトダイオードにより構成される。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。

本発明によれば、車両の正面方向に対する感度を適切に設定することができる。

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。 監視処理を説明するためのフローチャートである。 物体検出処理を説明するためのフローチャートである。 物体検出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。 通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択さ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。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第１の例を示す図である。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第２の例を示す図である。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第３の例を示す図である。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第４の例を示す図である。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第５の例を示す図である。 正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第６の例を示す図である。 １回の検出期間内に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 複数の測定期間にわたって受光値を積算する例を説明するための図である。 各ＭＵＸに接続する受光素子の組み合わせの第１の変形例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第１の例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第２の例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第３の例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第４の例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第５の例を示す図である。 図２３の第１の変形例において、１回の検出期間内に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 各ＭＵＸに接続する受光素子の組み合わせの第２の変形例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第１の例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第２の例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第３の例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第４の例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第５の例を示す図である。 図３１の第２の変形例において、１回の検出期間内に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 各ＭＵＸに接続する受光素子の組み合わせの第３の変形例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第１の例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第２の例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第３の例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第４の例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子の組み合わせの第５の例を示す図である。 図３９の第３の変形例において、１回の検出期間内に選択される受光素子の組み合わせの例を示す図である。 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、雨滴センサ２５、測定部２６、及び、演算部２７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。

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。また、測定光投光部２２は、測定光を発光したタイミングを示すリファレンス信号を測定部２６に供給する。

検査光発光部２３は、受光部２４及び測定部２６等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。

雨滴センサ２５は、自車両のウインドシールドガラスについた雨滴の量を検出するセンサであり、検出結果を示すセンサ信号を測定部２６に供給する。

測定部２６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２７に供給する。また、測定部２６は、測定光投光部２２から供給されるアナログのリファレンス信号に基づいて、測定光投光部２２における測定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リファレンス信号を演算部２７に供給する。さらに、測定部２６は、雨滴センサ２５から供給されるアナログのセンサ信号に基づいて、センサ値の測定を行い、測定したセンサ値を示すデジタルのセンサ信号を演算部２７に供給する。

演算部２７は、測定部２６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。また、演算部２７は、物体の検出結果、及び、車速センサ１３から供給される自車両の速度に基づいて、レーザレーダ装置１１が物体を検出する感度（以下、検出感度と称する）を制御する。さらに、演算部２７は、測定部２６から供給されるセンサ信号に基づいて、ウインドシールドグラス上の雨滴の有無及び雨滴量の検出を行い、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。

車速センサ１３は、自車両の速度の測定を行い、測定結果を示す情報を演算部２７に供給する。

｛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、投光光学系１０３、及び、リファレンス用受光素子１０４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。

リファレンス用受光素子１０４は、例えば、フォトダイオードからなり、発光素子１０２から発光された測定光を投光光学系１０３を介さずに受光し、その受光量に応じた電流値のリファレンス信号に光電変換する。そして、リファレンス用受光素子１０４は、得られたリファレンス信号を測定部２６に供給する。

なお、このリファレンス信号は、測定光を発光してから反射光を受光するまでの時間の測定に用いる基準時刻の調整等に用いられる。

｛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２０２−１２を含むように構成される。

なお、以下、受光素子２０２−１乃至２０２−１２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２６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Ａ１２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、監視領域内の左端の検出領域Ａ１からの反射光を受光し、受光素子２０２−１２は、監視領域内の右端の検出領域Ａ１２からの反射光を受光する。また、受光素子２０２−５乃至２０２−８（以下、正面受光素子群とも称する）が、自車両の正面前方の斜線又は網掛けで示される検出領域Ａ５乃至Ａ８（以下、正面検出領域群とも称する）からの反射光を受光し、そのうち、受光素子２０２−６及び２０２−７が、監視領域の中央の網掛けで示される検出領域Ａ６及びＡ７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２６に供給する。

｛測定部２６の構成例｝
図６は、レーザレーダ装置１１の測定部２６の構成例を示している。測定部２６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。

受光素子２０２−１、２０２−４、２０２−７及び２０２−１０は、ＭＵＸ２６１−１に接続され、受光素子２０２−２、２０２−５、２０２−８及び２０２−１１は、ＭＵＸ２６１−２に接続され、受光素子２０２−３、２０２−６、２０２−９及び２０２−１２は、ＭＵＸ２６１−３に接続されている。また、リファレンス用受光素子１０４及び雨滴センサ２５は、ＭＵＸ２６１−４に接続されている。さらに、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。

なお、図内の斜線で示されている受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）は、上述したように、自車両の正面前方の正面検出領域群の監視に用いられる。また、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。

ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−３は、制御部２１の制御の下に、それぞれ接続されている４つの受光素子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、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−３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。

ＭＵＸ２６１−４は、制御部２１の制御の下に、リファレンス用受光素子１０４から供給されるリファレンス信号、及び、雨滴センサ２５から供給されるセンサ信号のうちいずれか一方を選択して、後続のＴＩＡ２６２に供給する。

各ＴＩＡ２６２は、制御部２１の制御の下に、各ＭＵＸ２６１から供給される信号の電流−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信号を電圧としての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信号の電圧を増幅する。そして、各ＴＩＡ２６２は、増幅後の信号を後段の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、前段のＰＧＡ２６３から供給される信号のＡ／Ｄ変換を行う。すなわち、ＡＤＣ２６４−１乃至２６４−３は、制御部２１の制御の下に、前段の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、ＡＤＣ２６４−１乃至２６４−３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２７に供給する。

また、ＡＤＣ２６４−４は、制御部２１の制御の下に、ＰＧＡ２６３−４から供給されるアナログのリファレンス信号又はセンサ信号のサンプリングを行うことにより、受光値又はセンサ値の測定を行う。そして、ＡＤＣ２６４−４は、受光値又はセンサ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又はセンサ信号を演算部２７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、選択された複数の信号が加算されて出力端子ＯＵＴ１から出力される。

｛演算部２７の構成例｝
図８は、演算部２７の構成例を示している。なお、ここでは、リファレンス用受光素子１０４からのリファレンス信号、及び、雨滴センサ２５からのセンサ信号に対する演算部２７の処理の説明は省略する。

演算部２７は、積算部３０１、検出部３０２、通知部３０３、及び、感度制御部３０４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、通知部３０３及び感度制御部３０４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。

感度制御部３０４は、物体検出部３１２による物体の検出結果、及び、車速センサ１３による自車両の車速の検出結果に基づいて、制御部２１を介して、各検出領域に対する検出感度を個別に制御する。

｛監視処理｝
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により実行される監視処理について説明する。なお、この処理は、例えば、レーザレーダ装置１１が設けられている車両のイグニッションスイッチ又はパワースイッチがオンされたとき開始され、オフされたとき終了する。

また、以下の説明では、リファレンス用受光素子１０４から出力されるリファレンス信号、及び、雨滴センサ２５から出力されるセンサ信号に対する処理の説明は、特に必要がある部分を除き、その説明を省略する。

ステップＳ１において、感度制御部３０４は、障害物が存在するか否かを判定する。感度制御部３０４は、後述するステップＳ４又はＳ６の物体検出処理により、自車両が衝突又は接触するおそれがある物体が検出されていない場合、障害物が存在しないと判定し、処理はステップＳ２に進む。なお、路面に埋め込まれた反射部材等は、衝突又は接触の恐れがないため、障害物とは判定されない。また、最初のステップＳ１の処理では、まだ物体検出処理が行われていないため、障害物が存在しないと判定され、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、感度制御部３０４は、車速センサ１３による検出結果に基づいて、車速が所定の速度以上（例えば、３０ｋｍ／ｈ以上）であるか否かを判定する。自車両の車速が所定の速度未満であると判定された場合、処理はステップＳ３に進む。

一方、ステップＳ１において、障害物が存在すると判定された場合、ステップＳ２の処理はスキップされ、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、感度制御部３０４は、制御部２１に、通常の感度に設定するよう指示する。

ステップＳ４において、レーザレーダ装置１１は、物体検出処理を実行し、その後、処理はステップＳ７に進む。なお、ステップＳ４の物体検出処理（以下、通常物体検出処理と称する）では、全ての検出領域を通常の検出感度で万遍なく監視し、物体の検出が行われる。ここで、図１０のフローチャートを参照して、通常物体検出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。

また、このとき、制御部２１は、各ＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインを標準値に設定する。この標準値は、例えば、市街地において近距離の物体の検出に適した、少し低めの値に設定される。これにより、あまり遠方の物体の検出が行われなくなるため、市街地において不要な物体が検出されることが防止される。なお、受光素子２０２等の個体差や各検出領域の特性に応じて、受光素子２０２毎に標準値を調整するようにしてもよい。

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２６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、３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、処理はステップＳ５８に進む。

ここで、図１１乃至図１３を参照して、ステップＳ５１乃至Ｓ５７の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及びＭＵＸ２６１−３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及びＡＤＣ２６４−３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２６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２０２−１２が、それぞれ１乃至１２の番号で示されている。さらに、四角のマスの中の”雨”は雨滴センサ２５を示し、”Ｒ”はリファレンス用受光素子１０４を示している。

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乃至２０２−３、及び、リファレンス用受光素子１０４が選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定、及び、リファレンス用受光素子１０４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２０２−４乃至２０２−６、及び、雨滴センサ２５が選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定、及び、雨滴センサ２５のセンサ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２０２−７乃至２０２−９、及び、雨滴センサ２５が選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定、及び、雨滴センサ２５のセンサ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２０２−１０乃至２０２−１２、及び、雨滴センサ２５が選択され、選択された各受光素子２０２の受光値の測定、及び、雨滴センサ２５のセンサ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１０に戻り、ステップＳ５８において、ピーク検出部３１１は、ピーク検出を行う。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。

ステップＳ５９において、物体検出部３１２は、物体の検出を行う。具体的には、物体検出部３１２は、検出期間内の反射光の強度の水平方向及び時間方向の分布及びピークの検出結果に基づいて、監視領域内の他の車両、歩行者、障害物等の物体の有無、並びに、物体の種類、方向、距離等の検出を行う。

なお、物体検出部３１２の物体検出方法には、任意の方法を採用することができる。

ここで、図１４を参照して、物体検出方法の一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。

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。

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を含む各受光素子２０２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を含む各受光素子２０２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が現れる。また、リフレクタ３５２Ｌとリフレクタ３５２Ｒの間の車体により反射された反射光も検出されるため、ピークＰ１とピークＰ２の間の積算受光値もその他の領域に比べて高くなる。このように、同じ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において、顕著な２つのピークを検出することにより、前方の車両を検出することが可能である。

また、物体検出部３１２は、物体を検出した場合、検出した物体の種類、位置、自車両に対する相対速度、移動方向等に基づいて、検出した物体が障害物であるか否かを判定する。すなわち、物体検出部３１２は、検出した物体が、自車両が衝突又は接触する危険性があるか否かを判定する。

その後、通常物体検出処理は終了する。

図９に戻り、一方、ステップＳ２において、車速が所定の速度以上であると判定された場合、処理はステップＳ５に進む。

ステップＳ５において、感度制御部３０４は、正面方向の感度を上げるよう指示する。すなわち、感度制御部３０４は、制御部２１に、正面検出領域群に対する感度を上げるよう指示する。

ステップＳ６において、ステップＳ４の処理と同様に、物体検出処理が実行され、その後、処理はステップＳ７に進む。なお、ここでの物体検出処理（以下、正面優先物体検出処理と称する）は、ステップＳ４の通常物体検出処理とは異なり、監視領域内の正面方向の監視を優先して高感度で行い、物体の検出を行う処理である。

なお、正面優先物体検出処理は、通常物体検出処理と比較して、１回の検出期間内の各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせ、並びに、ＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインの設定値が異なる。

図１５乃至図２０のパターンＡ１ａ乃至Ａ５は、各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。また、図２１は、図１５乃至図２０のパターンＡ１ａ乃至Ａ５において１回の検出期間内に選択される受光素子２０２の組み合わせを示している。なお、図２１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。また、図２１において、１回の検出期間内に複数回選択される受光素子２０２のマスに斜線を付し、１回のみ選択される受光素子２０２のマスを白抜きとし、１回も選択されない受光素子２０２のマスを塗りつぶしている。

図１５のパターンＡ１ａは、図１３の通常物体検出処理の場合と比較して、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−３が、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって受光素子２０２−７、２０２−５及び２０２−６のみをそれぞれ選択している点が異なる。すなわち、１回の検出期間内に正面方向の受光素子２０２−５乃至２０２−７を選択する頻度が増やされる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−７の受光値が測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の４サイクルにわたって積算され、積算回数が４倍に増えるため、受光素子２０２−５乃至２０２−７の積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。その結果、通常物体検出処理の場合よりも、検出領域Ａ５乃至Ａ７に対する検出感度が向上する。

図１６のパターンＡ１ｂは、図１３の通常物体検出処理の場合と比較して、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−３が、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって受光素子２０２−７、２０２−８及び２０２−６のみをそれぞれ選択している点が異なる。これにより、受光素子２０２−６乃至２０２−８の積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

図１７乃至図２０のパターンＡ２乃至Ａ５は、図１３の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）のいずれか１つが、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８のいずれか１つの積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

また、制御部２１は、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４において、受光素子２０２−５乃至２０２−８に対応するＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインを標準値より高い値（例えば、最大値）に設定する。すなわち、各ＴＩＡ２６２及び各ＰＧＡ２６３のゲインが、受光素子２０２−５乃至２０２−８のいずれかから受光信号が供給される場合に標準値より高い値に設定される。

これにより、障害物が存在しない場合に、自車両が高速走行しているとき、自車両の正面方向が高感度で集中的に監視される。

具体的には、図２１に示されるように、パターンＡ１ａ又はＡ１ｂでは、自車両の正面方向のみが高感度で集中的に監視される。従って、自車両の正面方向において、より遠方の物体を迅速かつ確実に検出することが可能になり、高速走行中に自車両の前方の車両や通行人等への衝突や接触を未然に防止することができる。

パターンＡ２乃至Ａ５では、自車両の正面方向の一部が高感度で集中的に監視されるとともに、正面方向以外の監視も継続される。従って、パターンＡ１ａ及びＡ１ｂと比較すると少し劣るものの、自車両の正面方向において、より遠方の物体を迅速かつ確実に検出することが可能になる。また、正面方向以外においても確実に物体を検出することができる。これにより、自車両の正面方向の一部を中心に広範囲にわたって、車両や通行人等への衝突や接触を未然に防止することができる。

また、１回の検出期間内に正面受光素子群を選択する頻度を増やす以外に、例えば、正面受光素子群の受光値（正面検出領域群に対する受光値）を複数回の検出期間にわたって積算することにより、正面方向に対する検出感度を上げるようにしてもよい。

例えば、図２２に示されるように、各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせを通常物体検出処理と同じパターンにしつつ、正面受光素子群について、４回の検出期間にわたって受光値を積算するようにしてもよい。具体的には、例えば、検出期間ＴＤ４において、検出期間ＴＤ１乃至ＴＤ４における受光素子２０２−５乃至２０２−８の受光値を積算するようにしてもよい。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８の積算回数が４倍に増えるため、受光素子２０２−５乃至２０２−８の積算受光値は、通常物体検出処理の場合の約４倍になる。また、これに合わせて、受光素子２０２−５乃至２０２−８に対応するＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインが標準値より高い値に設定される。

なお、図１５乃至図２０の方法と図２２の方法とでは、両方とも、各受光素子２０２の受光値の積算回数を制御することにより、各検出領域に対する検出感度が制御されるとともに、正面検出領域群の少なくとも一部に対する検出感度が上げられる。一方、図１５乃至図２０の方法の方が、短期間により多くの回数の受光値の積算を行うため、検出感度を上げた検出領域における物体の検出速度を速くすることができる。これに対して、図２２の方法では、他の受光素子２０２の検出領域の監視も継続して行われるため、正面方向以外の検出領域に対する検出感度を下げずに、正面方向の検出領域に対する検出感度を上げることができる。

なお、例えば、図１５乃至図２０の方法と図２２の方法とを組み合わせて実行することも可能である。

図９に戻り、ステップＳ７において、演算部２７は、検出結果を通知する。具体的には、物体検出部３１２は、障害物の有無、障害物の位置、距離、大きさ等の検出結果を通知部３０３、制御部２１、及び、感度制御部３０４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乃至Ｓ７の処理が繰り返し実行される。

以上のように、障害物の有無及び自車両の車速に応じて、各検出領域に対する検出感度を自動的に適切に設定することができる。具体的には、障害物が存在する場合、又は、自車両が低速走行をしている場合、正面方向の検出感度が低めに設定され、監視領域内の各検出領域の監視が万遍なく行われる。これにより、例えば、自車両の前方の各方向に存在する物体を万遍なく検出し、衝突や接触を未然に防止することができる。また、障害物を確実に追従したり、市街地において不要な物体を検出することを防止したりすることができる。

一方、障害物が存在せず、かつ、自車両が高速走行をしている場合、自車両の正面方向の監視が高感度で重点的に行われる。これにより、特に高速走行時に衝突や接触の危険性が高い前方車両や前方を横断する通行人等をより迅速に検出し、衝突や接触を未然に防止することができる。

また、各受光素子２０２の受光値を積算して物体の検出を行うことにより、反射光に対する受光感度を上げることができ、監視領域内の物体の検出精度を向上させることができる。

さらに、１回の検出期間内に４サイクルの測定期間を設け、受光値を測定する受光素子２０２を切り替えることにより、ＴＩＡ２６２、ＰＧＡ２６３及びＡＤＣ２６４の数を抑制しつつ、１回の検出期間内に必要な検出領域の監視を行うことが可能になる。これにより、受光値の測定や積算に要する回路の規模や演算量を抑制することができる。

＜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。

｛受光素子２０２の組み合わせに関する変形例｝
各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせ、及び、各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせは、上述した例に限定されるものではない。以下、図２３乃至図４６を参照して、各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせ、及び、各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの変形例について説明する。

（第１の変形例）
図２３は、各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせの第１の変形例を示している。具体的には、受光素子２０２−１、２０２−７及び２０２−１０、並びに、リファレンス用受光素子１０４がＭＵＸ２６１−１に接続され、受光素子２０２−２、２０２−４、２０２−８及び２０２−１１がＭＵＸ２６１−２に接続され、受光素子２０２−３、２０２−５、２０２−９及び２０２−１２がＭＵＸ２６１−３に接続され、受光素子２０２−６及び雨滴センサ２５がＭＵＸ２６１−４に接続されている。

図２３の受光素子２０２の組み合わせは、図６の受光素子２０２の組み合わせと比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）が、それぞれ異なるＭＵＸ２６１に接続されている点、及び、雨滴センサ２５とリファレンス用受光素子１０４が異なるＭＵＸ２６１に接続されている点が大きく異なる。

図２４は、図２３の第１の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。この例では、測定期間ＴＭ１において、受光素子２０２−１乃至２０２−３及び雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ２において、受光素子２０２−４乃至２０２−６及びリファレンス用受光素子１０４が選択され、測定期間ＴＭ３において、受光素子２０２−７乃至２０２−９及び雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ４において、受光素子２０２−１０乃至２０２−１２及び雨滴センサ２５が選択されている。従って、図１３の場合と同様に、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、監視領域内の全ての検出領域の監視が行われる。

図２５乃至図２９のパターンＢ１乃至Ｂ５は、図２３の第１の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。また、図３０は、図２５乃至図２９のパターンＢ１乃至Ｂ５において１回の検出期間内に選択される受光素子２０２の組み合わせを示している。

図２５のパターンＢ１は、図２４の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）が、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８の積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

従って、図３０に示されるように、パターンＢ１では、図１５のパターンＡ１ａ及び図１６のパターンＡ１ｂと同様に、自車両の正面方向のみが高感度で集中的に監視される。特に、パターンＢ１では、パターンＡ１ａ及びＡ１ｂと比較して、正面方向のより広い範囲を高感度で集中的に監視することができる。

図２６乃至図２９のパターンＢ２乃至Ｂ５は、図２４の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）のいずれか１つが、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８のいずれか１つの積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

従って、図３０に示されるように、パターンＢ２乃至Ｂ５では、図１７乃至図２０のパターンＡ２乃至Ａ５と同様に、自車両の正面方向の一部が高感度で集中的に監視されるとともに、正面方向以外の監視も継続される。特に、パターンＢ３では、集中的に監視する検出領域Ａ６以外の他の全ての検出領域の監視も継続することができる。

（第２の変形例）
図３１は、各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせの第２の変形例を示している。具体的には、受光素子２０２−１、２０２−５及び２０２−９がＭＵＸ２６１−１に接続され、受光素子２０２−２、２０２−６及び２０２−１０がＭＵＸ２６１−２に接続され、受光素子２０２−３、２０２−７及び２０２−１１がＭＵＸ２６１−３に接続され、受光素子２０２−４、２０２−８及び２０２−１２がＭＵＸ２６１−４に接続されている。雨滴センサ２５は、ＭＵＸ２６１−１、ＭＵＸ２６１−２及びＭＵＸ２６１−３に接続されている。リファレンス用受光素子１０４は、ＭＵＸ２６１−４に接続されている。

図３１の受光素子２０２の組み合わせは、図２３の受光素子２０２の組み合わせと比較して、全てのＭＵＸ２６１に３つずつ受光素子２０２が接続されている点、及び、雨滴センサ２５が３つのＭＵＸ２６１に接続されている点が大きく異なる。

図３２は、図３１の第２の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。この例では、測定期間ＴＭ１において、受光素子２０２−１乃至２０２−３及びリファレンス用受光素子１０４が選択され、測定期間ＴＭ２において、受光素子２０２−４乃至２０２−６及び雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ３において、受光素子２０２−７乃至２０２−９及び雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ４において、受光素子２０２−１０乃至２０２−１２及び雨滴センサ２５が選択されている。従って、図１３及び図２４の場合と同様に、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、監視領域内の全ての検出領域の監視が行われる。

図３３乃至図３７のパターンＣ１乃至Ｃ５は、図３１の第２の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。また、図３８は、図３３乃至図３７のパターンＣ１乃至Ｃ５において１回の検出期間内に選択される受光素子２０２の組み合わせを示している。

図３３のパターンＣ１は、図３２の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）が、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８の積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

従って、図３８に示されるように、パターンＣ１では、図２４のパターンＢ１と同様に、自車両の正面方向のみが高感度で集中的に監視される。

図３４乃至図３７のパターンＣ２乃至Ｃ５は、図３２の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）のいずれか１つが、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８のいずれか１つの積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

従って、図３８に示されるように、パターンＣ２乃至Ｃ５では、図１７乃至図２０のパターンＡ２乃至Ａ５、並びに、図２６乃至図２９のパターンＢ２乃至Ｂ５と同様に、自車両の正面方向の一部が高感度で集中的に監視されるとともに、正面方向以外の監視も継続される。特に、パターンＣ２乃至Ｃ５では、いずれのパターンを選択しても、監視を停止する検出領域の数を２つに抑えることができる。

（第３の変形例）
図３９は、各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせの第３の変形例を示している。具体的には、受光素子２０２−１乃至２０２−４がＭＵＸ２６１−１に接続され、受光素子２０２−５及び２０２−６がＭＵＸ２６１−２に接続され、受光素子２０２−７及び２０２−８がＭＵＸ２６１−３に接続され、受光素子２０２−９乃至２０２−１２がＭＵＸ２６１−４に接続されている。雨滴センサ２５は、ＭＵＸ２６１−２及びＭＵＸ２６１−３に接続されている。リファレンス用受光素子１０４は、ＭＵＸ２６１−２に接続されている。

図３９の受光素子２０２の組み合わせは、図６、図２３及び図３１の組み合わせと比較して、同じＭＵＸ２６１に隣接する受光素子２０２が接続されている点、並びに、ＭＵＸ２６１−２及び２６１−３に受光素子２０２が２つのみ接続されている点が大きく異なる。

図４０は、図３９の第３の変形例において、通常物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。測定期間ＴＭ１において、受光素子２０２−１、２０２−７及び２０２−９、並びに、リファレンス用受光素子１０４が選択され、測定期間ＴＭ２において、受光素子２０２−２、受光素子２０２−５及び２０２−１０、並びに、雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ３において、受光素子２０２−３、２０２−８及び２０２−１１、並びに、雨滴センサ２５が選択され、測定期間ＴＭ４において、受光素子２０２−４、２０２−６及び２０２−１２、並びに、雨滴センサ２５が選択されている。従って、この例では、図１３、図２４及び図３２の場合と同様に、１回の検出期間中に、全ての受光素子２０２の受光値の測定が行われ、監視領域内の全ての検出領域の監視が行われる。

図４１乃至図４５のパターンＤ１乃至Ｄ５は、図４０の第３の変形例において、正面優先物体検出処理の実行時に各測定期間に選択される受光素子２０２の組み合わせの例を示している。また、図４６は、図４１乃至図４５のパターンＤ１乃至Ｄ５において１回の検出期間内に選択される受光素子２０２の組み合わせを示している。

図４１のパターンＤ１は、図４０の通常物体検出処理の場合と比較して、ＭＵＸ２６１−１乃至２６１−４が、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって受光素子２０２−４、２０２−６、２０２−７及び２０２−９のみをそれぞれ選択している点が異なる。これにより、受光素子２０２−４、２０２−６、２０２−７及び２０２−９の積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。また、この場合、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４において、受光素子２０２−４、２０２−６、２０２−７及び２０２−９に対応するＴＩＡ２６２及びＰＧＡ２６３のゲインが標準値より高い値に設定される。

従って、図４６に示されるように、パターンＤ１において、正面中央の検出領域Ａ６及びＡ７に加えて、正面検出領域群の近傍であり、検出領域Ａ６及びＡ７から所定の間隔を空けた検出領域Ａ４及びＡ９が高感度で集中的に監視される。これにより、例えば、上述した図１４にも示されるように、通常車両の後方のリフレクタは左右の端部付近に存在するため、前方の車両のリフレクタの検出精度及び検出速度が向上する。その結果、前方の車両をより迅速かつ確実に検出することが可能になる。

図４２乃至図４５のパターンＤ２乃至Ｄ５は、図４０の通常物体検出処理の場合と比較して、受光素子２０２−５乃至２０２−８（正面受光素子群）のいずれか１つが、測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択されている点が異なる。これにより、受光素子２０２−５乃至２０２−８のいずれか１つの積算受光値が、通常物体検出処理の場合の約４倍となる。

従って、図４６に示されるように、パターンＤ２乃至Ｄ５では、図１７乃至図２０のパターンＡ２乃至Ａ５、図２６乃至図２９のパターンＢ２乃至Ｂ５、並びに、図３４乃至図３７のパターンＣ２乃至Ｃ５と同様に、自車両の正面方向の一部が高感度で集中的に監視されるとともに、正面方向以外の監視も継続される。特に、パターンＤ２乃至Ｄ５では、いずれのパターンを選択しても、監視を停止する検出領域の数を１つに抑えることができる。

なお、上述した各ＭＵＸ２６１に接続する受光素子２０２の組み合わせ、及び、各測定期間に選択する受光素子２０２の組み合わせは、その一例であり、必要に応じて変更することが可能である。例えば、正面優先物体検出処理の実行中に測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択する受光素子２０２の数（すなわち、集中して監視する検出領域の数）を、２又は３に設定するようにしてもよい。また、例えば、必ずしも集中して監視する検出領域に対応する受光素子２０２を測定期間ＴＭ１乃至ＴＭ４の全期間にわたって選択する必要はなく、例えば、２又は３の測定期間において選択するようにしてもよい。

また、例えば、正面優先物体検出処理の実行中に選択する受光素子２０２の組み合わせのパターンを固定せずに、例えば、検出期間単位で変更するようにしてもよい。例えば、上述したパターンＡ１ａ乃至Ａ５の２つ以上を、所定の回数の検出期間毎に変更するようにしてもよい。また、例えば、正面優先物体検出処理の実行中に、通常物体検出処理の受光素子２０２の組み合わせのパターンを混ぜるようにしてもよい。

｛レーザレーダ装置１１の構成等に関する変形例｝
また、レーザレーダ装置１１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２７を統合したり、機能の割り振り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。

さらに、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、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。

さらに、図１０の物体検出処理では、４サイクルの測定期間の終了後に受光値のピーク検出を行う例を示したが、例えば、各サイクルの測定期間が終了する毎に、次のサイクルの測定期間と並行してピーク検出を行うようにしてもよい。例えば、図１３の例の場合、測定期間ＴＭ１において積算受光値が測定された受光素子２０２−１乃至２０２−３のピーク検出を、測定期間ＴＭ２に行うようにしてもよい。この場合、３つの受光素子２０２のピーク検出を、個別に並行して実行することができる。

｛本発明の適用先の変形例｝
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。

［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４７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
１３ 車速センサ
２１ 制御部
２２ 測定光投光部
２４ 受光部
２６ 測定部
２７ 演算部
１０２ 発光素子
２０２−１乃至２０２−１２ 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
３０４ 感度制御部
３１１ ピーク検出部
３１２ 物体検出部
Ａ１乃至Ａ１２ 検出領域
Ｃ 自車両

Claims (8)

1. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置において、
   パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に前記車両の前方に複数回投光する処理を、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
   前記測定期間毎に各前記受光素子からの受光信号の中から１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、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算部と、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出部と、
   前記検出部により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記測定部が前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子からの前記受光信号を選択する前記測定期間の回数を増やす感度制御部と
   を備えるレーザレーダ装置。
2. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置において、
   パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に前記車両の前方に複数回投光する投光部と、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
   各前記受光素子からの受光信号の中から１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、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算部と、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出部と、
   前記検出部により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子の前記受光値を前記受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、前記検出領域群の近傍の前記検出領域に対する感度を上げる感度制御部と
   を備えるレーザレーダ装置。
3. 前記感度制御部は、前記所定の場合において、前記受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子の前記受光値を複数の前記検出期間にわたって前記受光素子毎に積算する
   請求項１又は２に記載のレーザレーダ装置。
4. 前記感度制御部は、前記所定の場合において、さらに前記受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子からの前記受光信号を増幅するゲインを上げる
   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. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置の物体検出方法において、
   パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に前記車両の前方に複数回投光する処理を、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光ステップと、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光を、複数の受光素子によりそれぞれ受光する受光ステップと、
   前記測定期間毎に各前記受光素子からの受光信号の中から１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ステップと、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算ステップと、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、
   前記検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記測定ステップの処理において前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子からの前記受光信号を選択する前記測定期間の回数を増やす感度制御ステップと
   を含む物体検出方法。
6. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置の物体検出方法において、
   パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に前記車両の前方に複数回投光する投光ステップと、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光を、複数の受光素子によりそれぞれ受光する受光ステップと、
   各前記受光素子からの受光信号の中から１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ステップと、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算ステップと、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、
   前記検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子の前記受光値を前記受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、前記検出領域群の近傍の前記検出領域に対する感度を上げる感度制御ステップと
   を含む物体検出方法。
7. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置であって、
   パルス状のレーザ光である測定光を所定の長さの測定期間内に前記車両の前方に複数回投光する処理を、所定の長さの検出期間内に複数サイクル繰り返す投光部と、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
   前記測定期間毎に各前記受光素子からの受光信号の中から１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
   を備えるレーザレーダ装置のコンピュータに、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算ステップと、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、
   前記検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記測定部が前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子からの前記受光信号を選択する前記測定期間の回数を増やす感度制御ステップと
   を含む処理を実行させるためのプログラム。
8. 車両の前方を監視するレーザレーダ装置であって、
   パルス状のレーザ光である測定光を、所定の長さの検出期間内に前記車両の前方に複数回投光する投光部と、
   水平方向においてそれぞれ方向が異なる複数の検出領域からの前記測定光の反射光をそれぞれ受光する複数の受光素子と、
   各前記受光素子からの受光信号の中から１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
   を備えるレーザレーダ装置のコンピュータに、
   前記検出期間内の各前記測定光に対する同じサンプリング時刻における各前記受光素子の前記受光値の積算を前記受光素子毎に行う積算ステップと、
   積算された前記受光値に基づいて前記検出期間毎に障害物の検出を行う検出ステップと、
   前記検出ステップの処理により障害物が検出されておらず、かつ、前記車両の速度が所定の閾値以上である所定の場合において、前記車両の正面前方の検出領域群に対応する受光素子群の少なくとも一部の前記受光素子の前記受光値を前記受光素子毎に積算する回数を増やすとともに、前記検出領域群の近傍の前記検出領域に対する感度を上げる感度制御ステップと
   を含む処理を実行させるためのプログラム。

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