特開 2023-116142 測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023116142

(43)【公開日】2023-08-22

(54)【発明の名称】測定装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/486 20200101AFI20230815BHJP

   G01S 7/484 20060101ALI20230815BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20230815BHJP

   G01C 3/06 20060101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

G01S7/486

G01S7/484

G01S17/931

G01C3/06 120Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018762

(22)【出願日】2022-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 義朗

(72)【発明者】

【氏名】林 幸雄

(72)【発明者】

【氏名】曽根 秀倫

(72)【発明者】

【氏名】本橋 和也

(72)【発明者】

【氏名】春瀬 祐太

【テーマコード（参考）】

2F112

5J084

【Ｆターム（参考）】

2F112AD01

2F112BA07

2F112CA05

2F112DA02

2F112DA25

2F112DA28

2F112EA05

2F112FA41

5J084AA05

5J084AB01

5J084AC02

5J084AD01

5J084BA03

5J084BA06

5J084BA07

5J084BA20

5J084BA36

5J084BA40

5J084CA03

5J084CA11

5J084CA22

5J084CA32

5J084CA45

5J084EA02

5J084EA22

(57)【要約】

【課題】検知性能の向上を図ること。
【解決手段】本開示に係る測定装置は、測定エリアに向かって測定光を照射する発光部と、前記測定エリアからの反射光を受光する第１受光部と、前記発光部及び前記第１受光部を制御するとともに、前記第１受光部の受光結果に基づいて前記測定エリアにおける対象物までの距離を算出する制御部と、前記測定エリアからの光のうち、前記測定光とは異なる波長の光を受光する第２受光部と、
を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定エリアに向かって測定光を照射する発光部と、
前記測定エリアからの反射光を受光する第１受光部と、
前記発光部及び前記第１受光部を制御するとともに、前記第１受光部の受光結果に基づいて前記測定エリアにおける対象物までの距離を算出する制御部と、
前記測定エリアからの光のうち、前記測定光とは異なる波長の光を受光する第２受光部と、
を備える測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の測定装置であって、
前記制御部は、前記第２受光部の受光結果に基づいて、前記距離を算出する、
測定装置。

【請求項3】

請求項２に記載の測定装置であって、
前記制御部は、
前記第２受光部の受光結果に基づいて、前記発光部から照射する前記測定光の強度を設定し、
前記第２受光部の受光結果に応じた前記強度の前記測定光を照射したときの前記第１受光部の受光結果に基づいて、前記距離を算出する、
測定装置。

【請求項4】

請求項２に記載の測定装置であって、
前記制御部は、
前記第２受光部の受光結果に基づいて、積算回数を決定し、
決定した前記積算回数にて前記第１受光部に前記反射光を受光させ、
前記積算回数に応じた前記第１受光部の受光結果に基づいて、前記距離を算出する、
測定装置。

【請求項5】

請求項２に記載の測定装置であって、
前記第１受光部は、複数の受光素子を有し、
前記制御部は、
複数の受光素子の出力を加算する加算部と、
前記加算部の加算結果と閾値とを比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいてヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムのピークに基づいて光の到達時間を検出する時間検出部と
を有するとともに、
前記第２受光部の受光結果に基づいて、前記閾値を設定する、
測定装置。

【請求項6】

請求項１に記載の測定装置であって
前記制御部は、前記第２受光部の受光結果に基づいて、対向車の有無を判別する、
測定装置。

【請求項7】

請求項６に記載の測定装置であって、
前記第２受光部は、第１波長の光を検出可能な第１センサと、前記第１波長とは異なる第２波長の光を検出可能な第２センサとを有し、
前記制御部は、前記第１センサの検出結果に基づく前記第１波長の光の強度と、前記第２センサの検出結果に基づく前記第２波長の光の強度との比率に基づいて、前記対向車の有無を判別する、
測定装置。

【請求項8】

請求項７に記載の測定装置であって、
前記第１センサは、４６５ｎｍの波長の光を検出可能であり、
前記第２センサは、５６０ｎｍの波長の光を検出可能である、
測定装置。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の測定装置であって、
前記第１センサは、青色の光を検出可能であり、
前記第２センサは、黄色の光を検出可能である、
測定装置。

【請求項10】

請求項６～９のいずれかに記載の測定装置であって、
前記制御部は、前記第２受光部の受光結果の変化に基づいて、前記対向車の接近を検出する、
測定装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の測定装置であって、
前記制御部は、前記第１受光部の受光結果に基づき算出された前記距離の変化と、前記第２受光部の受光結果の変化とを対比する、
測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光を照射し、対象物で反射して戻ってきた反射光を受光することに基づいて対象物までの距離を測定する測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５２５３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

測定装置が受光する光には反射光のみではなく、太陽光や対向車の光などの外乱光（ノイズ）が含まれる。上記の測定装置では、これらの光を判別することが出来ないため、ノイズによって受光の際に検知性能が低下するおそれがある。

【0005】

本発明は、検知性能の向上を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の一つは、測定エリアに向かって測定光を照射する発光部と、前記測定エリアからの反射光を受光する第１受光部と、前記発光部及び前記第１受光部を制御するとともに、前記第１受光部の受光結果に基づいて前記測定エリアにおける対象物までの距離を算出する制御部と、前記測定エリアからの光のうち、前記測定光とは異なる波長の光を受光する第２受光部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、検知性能の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態の測定装置１を含む全体構成図である。

【図2】第１受光部２０の構成の説明図である。

【図3】図３Ａは、信号処理部４６２の説明図である。図３Ｂは、加算部４６２Ａの出力と比較部４６２Ｂの出力を示す図である。図３Ｃは、ヒストグラム、及び、飛行時間ＴＯＦの説明図である。

【図4】第１実施形態の制御部４０の処理を説明するフロー図である。

【図5】制御部４０の処理の変形例を説明するフロー図である。

【図6】制御部４０の処理の別の変形例を説明するフロー図である。

【図7】第２実施形態の測定装置１の第２受光部３０の構成の説明図である。

【図8】白色ＬＥＤのスペクトルの説明図である。

【図9】第２実施系形態の制御部４０の処理を示すフロー図である。

【図10】第２実施系形態の制御部４０の処理の変形例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して重複した説明を省略することがある。

【0010】

＝＝＝＝＝第１実施形態＝＝＝＝＝
＜＜測定装置の概略＞＞
図１は、本実施形態の測定装置１を含む全体構成図である。

【0011】

図１に示す測定装置１は、いわゆるＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）としての機能を有する測定装置である。測定装置１は、測定光（本実施形態では赤外光）を照射し、その測定光が対象物５０で反射して戻ってくるまでの時間を計測することによって、対象物５０までの距離をＴＯＦ（Time Of Flight）方式で測定する。本実施形態の測定装置１は、車両に搭載されており、対象物５０は別の車両（対向車）である、なお、対象物５０で反射して戻ってくる光（戻り光）のことを「反射光」ともいう。

【0012】

図１に示すように、測定装置１は、発光部１０、第１受光部２０、第２受光部３０、及び制御部４０を備えている。

【0013】

発光部１０は、測定対象の空間（以下、測定エリア）に測定光（ここでは赤外光）を照射する。発光部１０は、例えば、一次元的又は二次元的に配置された複数の面発光タイプのレーザ素子（ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を有する面発光素子アレイ（ＶＣＳＥＬアレイ）や、出射する光の配光を調整するレンズ等の投光光学系（ともに不図示）を含んで構成される。

【0014】

第１受光部２０は、測定エリアの対象物５０からの反射光（赤外光）を受光する。本実施形態の第１受光部２０には、光を検出するセンサ（受光素子）としてＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）が用いられている。なお、第１受光部２０の詳細については後述する。

【0015】

第２受光部３０は、測定エリアからの光のうち、反射光とは異なる波長の光（例えば、太陽光や対向車からの光などの外乱光）を受光する。

【0016】

制御部４０は、測定装置１の制御を司る。制御部４０は、例えばメモリやＣＰＵなどの素子や回路などのハードウェア構成で実現される。制御部４０は、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、所定の機能を実現する。図１には、制御部４０によって実現される各種機能が示されている。制御部４０は、タイミング制御部４２、設定部４４、測距部４６、及び判別部４８を有する。

【0017】

タイミング制御部４２は、発光部１０から光を照射するタイミングなど、様々なタイミングを制御する。

【0018】

設定部４４は、測定装置１の各種設定を行う。例えば、発光部１０から照射する測定光の強度、ヒストグラムを作成する際の積算回数や閾値などを設定する。

【0019】

測距部４６は、対象物５０までの距離を測定する。測距部４６は、信号処理部４６２と、時間検出部４６４と、距離算出部４６６を有する。信号処理部４６２は、第１受光部２０の出力信号を処理する。時間検出部４６４は、発光部１０が測定光を照射してから、第１受光部２０に反射光が到達するまでの到達時間（光の飛行時間：ＴＯＦ）を検出する。距離算出部４６６は、光の飛行時間（ＴＯＦ）に基づいて、対象物５０までの距離を算出する。

【0020】

判別部４８は、第２受光部３０の受光結果から、対向車の存在や接近などの状況を判別する。判別部４８の判別については後述する。

【0021】

＜＜第１受光部２０について＞＞
図２は、第１受光部２０の構成の説明図である。

【0022】

図２に示すように、第１受光部２０は、二次元状に配列された複数の画素２２を有している。また、各画素（一つの画素）２２は、複数の受光素子２４を有する。ここでは、各画素２２は、受光素子２４として、Ｘ方向（例えば水平方向）に３個、Ｙ方向（例えば鉛直方向）に３個に配列された９個のＳＰＡＤを有する。ＳＰＡＤで構成された受光素子２４は、光の粒子（光子：以下フォトンともいう）を検出するとパルス信号を出力する。

【0023】

＜＜ヒストグラム、及び、ＴＯＦについて＞＞
図３Ａは、信号処理部４６２の説明図である。また、図３Ｂは、加算部４６２Ａの出力と比較部４６２Ｂの出力の一例を示す図である。信号処理部４６２は、加算部４６２Ａと、比較部４６２Ｂと、ヒストグラム生成部４６２Ｃとを有する。ここでは、信号処理部４６２は、第１受光部２０の各画素２２の出力信号に基づいて、時間相関単一光子計数法（Time Correlated Single Photon Counting(TCSPC)で用いるヒストグラムを生成する。

【0024】

加算部４６２Ａは、画素２２を構成する複数の受光素子２４（ＳＰＡＤ）の出力信号を加算する。加算部４６２Ａは、受光素子２４が出力するパルス幅を調整（整形）した上で、複数の受光素子２４の出力信号を加算しても良い。比較部４６２Ｂは、加算部４６２Ａの出力信号と、閾値とを比較し、加算部４６２Ａの出力信号が閾値以上の場合に信号を出力する。比較部４６２Ｂが信号を出力するタイミングは、第１受光部２０の受光素子２４が光を検知したタイミングであると考えられる。

【0025】

ところで、外乱光のフォトンは時間的にランダムにそれぞれの受光素子２４に入射する。これに対し、反射光のフォトンは、光を照射してから所定の遅延時間（対象物５０までの距離に応じた飛行時間）にそれぞれの受光素子２４に入射する。このため、外乱光のフォトンが時間的にランダムに受光素子２４に入射した場合には、加算部４６２Ａの出力信号が閾値以上になる確率は低い。一方、反射光のフォトンが受光素子２４に入射した場合には、画素２２を構成する複数の受光素子２４が同時にフォトンを検出するため、加算部４６２Ａの出力信号が閾値以上になる確率は高い。このため、複数の受光素子２４の出力信号を加算部４６２Ａで加算し、加算部４６２Ａの出力信号と閾値とを比較部４６２Ｂに比較させることによって、受光素子２４が反射光を検知したと考えられる時間を計測する。

【0026】

なお、受光素子２４が、一度フォトンを検出すると、不感時間（hold-off-time，dead-time）が生じる。複数の受光素子２４（ＳＰＡＤ）の出力信号を加算部４６２Ａで加算することで、不感時間が生じることによる影響を抑制することができる。

【0027】

図３Ｃは、ヒストグラム、及び、飛行時間ＴＯＦの説明図である。図中の横軸は、時間であり、縦軸は頻度（回数）である。ヒストグラム生成部４６２Ｃは、比較部４６２Ｂの出力に基づいて、第１受光部２０の各画素２２の受光素子２４が光を検知した時間を繰り返し計測するとともに、その時間に対応付けられた頻度（回数）をインクリメントすることによって、ヒストグラムを生成する。ヒストグラム生成部４６２Ｃは、頻度（回数）をインクリメントする時、数を１つ増加させる代わりに、加算部４６２Ａの出力信号（加算値）に相当する数を増加させても良い。

【0028】

なお、設定部４４（図１参照）は、前述したように、ヒストグラムを生成するための積算回数を予め設定する。タイミング制御部４２は、設定された積算回数に応じて、発光部１０に測定光を複数回出射させる。発光部１０からの１回の測定光の出射に対して、加算部４６２Ａから信号が１回又は複数回出力される。ヒストグラム生成部４６２Ｃは、設定された積算回数に達するまで、比較部４６２Ｂの出力信号に応じて、頻度（回数）をインクリメントすることによって、ヒストグラムを生成する。

【0029】

ヒストグラムの生成後、測距部４６（時間検出部４６４）は、ヒストグラムに基づいて、光を照射してから反射光が到達するまでの時間ＴＯＦを検出する。図３Ｃに示すように、測距部４６（時間検出部４６４）は、ヒストグラムの頻度のピークに対応する時間（光の飛行時間ＴＯＦ）を検出する。そして、測距部４６（距離算出部４６６）は、その時間に基づいて、対象物５０までの距離を算出する。お、光は、飛行時間ＴＯＦの間に、対象物までの距離の２倍進むことになるので、光の速度をＣｏ、飛行時間ＴＯＦをＴｆとすると、対象物までの距離Ｌは、
Ｌ＝（Ｔｆ×Ｃｏ）／２ ・・・・・（１）
となる。距離算出部４６６は式（１）に従い対象物５０までの距離を算出する。

【0030】

＜＜第２受光部３０について＞＞
第２受光部３０は、前述したように反射光（赤外光）とは異なる波長の光を受光する。このため、第２受光部３０は、反射光（赤外光）とは異なる波長の光（例えば太陽光）を検出可能なセンサ（例えば、フォトダイオード）を備えている。なお、第２受光部３０のセンサ（不図示）は、第１受光部２０の受光面と同じ向きに設置されており、制御部４０からの指示に従い測定エリアからの光を受光する。

【0031】

＜＜制御部４０の処理について＞＞
図４は、第１実施形態の制御部４０の処理を説明するフロー図である。

【0032】

まず、制御部４０（タイミング制御部４２）は、測定エリアからの光のうち、測定光と異なる波長の光（外乱光、以下では太陽光とする）を第２受光部３０で受光させる（Ｓ１０１）。そして、制御部４０の設定部４４は、その受光結果に基づいて、発光部１０が照射する測定光（赤外光）の強度を設定する（Ｓ１０２）。例えば、太陽光の光が強いほど、測定光の強度が大きくなるように設定する。

【0033】

次に、タイミング制御部４２は、発光部１０を制御して、ステップＳ１０２で設定した強度の測定光（赤外光）を、測定エリアに向かって照射させる（Ｓ１０３）。また、タイミング制御部４２は、測定エリアからの光（反射光、太陽光を含む）を、第１受光部２０で受光させる（Ｓ１０４）。なお、タイミング制御部４２は、１回の発光に対して、第１受光部２０に受光を繰り返し行わせる。

【0034】

測距部４６（信号処理部４６２）のヒストグラム生成部４６２Ｃは、加算部４６２Ａの出力（加算結果）と、所定の閾値とを比較した比較部４６２Ｂの出力（比較結果）に基づいて、時間ごとの頻度を示すヒストグラムを生成する（Ｓ１０５）。

【0035】

積算回数がｎ回目ではない（つまりｎ未満の）場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、ステップＳ１０３に戻り、制御部４０は、再度、発光部１０に測定光を照射させる。

【0036】

一方、ステップＳ１０６で積算回数がｎ回目の場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、測距部４６の時間検出部４６４は、生成されたヒストグラムのピークを求め、発光のタイミングからピークまでの時間（飛行時間ＴＯＦ）を算出する（Ｓ１０７）。

【0037】

次に、測距部４６の距離算出部４６６は、飛行時間ＴＯＦを用いて、式（１）に従って、対象物までの距離を算出する（Ｓ１０８）。

【0038】

以上説明したように、本実施形態の測定装置１の制御部４０（設定部４４）は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、発光部１０が照射する測定光の強度を設定している。これにより外乱光が多い場合には測定光の強度を大きくすることにより、検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、測定光の強度を小さくすることにより、消費電力の低減を図ることができる。

【0039】

＜変形例１＞
図５は、制御部４０の処理の変形例（変形例１）を説明するフロー図である。なお、測定装置１の構成は、前述の実施形態と同じである。この変形例の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、積算回数ｎを決定する。

【0040】

まず、制御部４０のタイミング制御部４２は、測定エリアからの光のうち、測定光と異なる波長の光（外乱光、例えば太陽光）を第２受光部３０で受光させる（Ｓ２０１）。そして、制御部４０の設定部４４は、その受光結果に基づいて、積算回数ｎを設定（決定）する（Ｓ２０２）。例えば、外乱光が強いほど、積算回数ｎが増えるように設定する。

【0041】

次に、タイミング制御部４２は、発光部１０を制御して、所定強度の測定光（赤外光）を、測定エリアに向かって照射させる（Ｓ２０３）。さらに、タイミング制御部４２は、測定エリアからの光（赤外光、太陽光を含む）を、第１受光部２０で受光させる（Ｓ２０４）。なお、タイミング制御部４２は、１回の発光に対して、第１受光部２０に受光を繰り返し行わせる。

【0042】

測距部４６（信号処理部４６２）のヒストグラム生成部４６２Ｃは、加算部４６２Ａの出力（加算結果）と、所定の閾値とを比較した比較部４６２Ｂの出力（比較結果）に基づいて、ヒストグラムを生成する（Ｓ２０５）。

【0043】

積算回数がｎ回目ではない（つまりｎ未満の）場合（ステップＳ２０６でＮｏ）、ステップＳ２０３に戻り、制御部４０は、再度、発光部１０に測定光を照射させる。

【0044】

一方、積算回数がｎ回目の場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、測距部４６の時間検出部４６４は、生成されたヒストグラムのピークを求め、発光のタイミングからそのピークまでの時間（飛行時間ＴＯＦ）を算出する（Ｓ２０７）。

【0045】

次に、測距部４６の距離算出部４５は、飛行時間ＴＯＦを用いて、式（１）に従って、対象物までの距離を算出する（Ｓ２０８）。

【0046】

以上説明したように、この変形例の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、積算回数ｎを設定している。これにより、外乱光の状況に応じて積算回数を最適化することができる。例えば、外乱光が多い場合には積算回数ｎを大きく設定することにより検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、積算回数ｎを小さく設定することにより、測定の速度を向上させることができる。

【0047】

＜変形例２＞
図６は、制御部４０の処理の別の変形例（変形例２）を説明するフロー図である。なお、測定装置１の構成は前述の実施形態と同じである。この変形例では、第２受光部３０の受光結果に基づいて、比較部４６２Ｂで加算部４６２Ａの出力と比較される閾値（図３Ａ、図３Ｂ参照）を設定する。

【0048】

まず、制御部４０のタイミング制御部４２は、測定エリアからの光のうち、測定光と異なる波長の光（外乱光、例えば太陽光）を第２受光部３０で受光させる（Ｓ３０１）。そして、制御部４０の設定部４４は、その受光結果に基づいて、閾値を決定する（Ｓ３０２）。

【0049】

なお、閾値が小さい値の場合、外乱光が多い時に、ヒストグラムが外乱光の影響を大きく受けてしまうため、光の到達時間の検出精度が低下するおそれがある。一方、閾値が大きい値の場合、所定の積算回数のヒストグラムを生成するのに時間がかかってしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、第２受光部３０の受光結果に基づいて、外乱光が多い場合には、閾値を大きい値に設定する、これにより検出精度を維持することができる。また、第２受光部３０の受光結果に基づいて、外乱光が少ない場合には、閾値を小さい値に設定する。これにより、ヒストグラムの生成速度を高めることができる。

【0050】

次に、タイミング制御部４２は、発光部１０を制御して、所定強度の測定光（赤外光）を測定エリアに照射させる（Ｓ３０３）。さらに、タイミング制御部４２は、測定エリアからの光（赤外光、太陽光を含む）を、第１受光部２０で受光させる（Ｓ３０４）。なお、タイミング制御部４２は、１回の発光に対して、第１受光部２０に受光を繰り返し行わせる。

【0051】

測距部４６（信号処理部４６２）のヒストグラム生成部４６２Ｃは、加算部４６２Ａの加算結果と、ステップＳ３０２で設定された閾値とを比較した比較部４６２Ｂの出力（比較結果）に基づいて、ヒストグラムを生成する（Ｓ３０５）。

【0052】

積算回数がｎ回目ではない（つまりｎ未満の）場合（ステップＳ３０６でＮｏ）、ステップＳ３０３に戻り、制御部４０は、再度、発光部１０に測定光を照射させる。

【0053】

一方、積算回数がｎ回目の場合（ステップＳ３０６でＹｅｓ）、測距部４６の時間検出部４６４は、生成されたヒストグラムのピークを求め、発光のタイミングからそのピークまでの時間（飛行時間ＴＯＦ）を算出する（Ｓ３０７）。

【0054】

次に、測距部４６の距離算出部４６６は、飛行時間ＴＯＦを用いて、式（１）に従って、対象物５０までの距離を算出する（Ｓ３０８）。

【0055】

以上説明したように、この変形例の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、ヒストグラムを生成する際の閾値を設定している。これにより、外乱光が多い場合には、閾値を大きい値に設定することで検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、閾値を小さい値に設定することで、ヒストグラムの生成速度を高めることができる。

【0056】

＝＝＝＝＝第２実施形態＝＝＝＝＝
図７は、第２実施形態の測定装置１の第２受光部３０の構成の説明図である。
第２実施形態の第２受光部３０は、発光部１０が照射する測定光（赤外光）とは異なる波長の光を受光するセンサとして、検出範囲の異なる２つのセンサ（第１センサ３２及び第２センサ３４）を有している。後述するように、第１センサ３２は、青色の光を検出可能なセンサであり、第２センサ３４は、黄色の光を検出可能なセンサである。

【0057】

また、第２実施形態の対象物５０（以下、対向車）は、車両のランプ（例えば、ロービーム、ＤＲＬ（Daytime Running Lamp）など）の光源として白色ＬＥＤを備えている。なお、白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤと、黄色蛍光体の組合せで構成されている。つまり、青色ＬＥＤで発生した光を、黄色蛍光体を通して照射する。これにより、白色の光が照射されることになる。そして、測定装置１の第２受光部３０は、対向車の白色ＬＥＤから照射された光を検出する。

【0058】

図８は、白色ＬＥＤのスペクトルの説明図である。図の横軸は波長を示し、縦軸は光のエネルギーを示している。
図に示すように、白色ＬＥＤのスペクトルには、波長が４６５ｎｍ付近のピークと、５６０ｎｍ付近のピークとの２つのピークが含まれている。なお、約４６５ｎｍのピークは、青色ＬＥＤが出射する光の中心波長であり、約５６０ｎｍのピークは、黄色蛍光体が出す光の中心波長である。

【0059】

また、図８に示す領域Ｒ１は、第１センサ３２（青色の光を検出可能なセンサ）の検出可能領域である。また、領域Ｒ２は、第２センサ３４（黄色の光を検出可能なセンサ）の検出可能領域である。図に示すように第１センサ３２は、波長４６５ｎｍの光を検出可能であり、第２センサ３４は、波長５６０ｎｍの光を検出可能である。なお、第１センサ３２が検出可能な領域Ｒ１の波長は「第１波長」に相当し、第２センサ３４が検出可能な領域Ｒ２の波長は「第２波長」に相当する。

【0060】

このような検出範囲の異なる第１センサ３２と第２センサ３４を設けることにより、それぞれの検出結果（光の強度比）から対象物５０（対向車）の存在を判別することができる。

【0061】

図９は、第２実施系形態の制御部４０の処理を示すフロー図である。

【0062】

制御部４０（タイミング制御部４２）は、測定エリアからの光を第２受光部３０で受光させる（Ｓ４０１）。また、制御部４０は、第２受光部３０の第１センサ３２の受光結果に基づいて青色の光（中心波長４６５ｎｍの光）の強度を検出する（Ｓ４０２）。

【0063】

また制御部４０は、第２受光部３０の第２センサ３４の受光結果に基づいて黄色の光（中心波長５６０ｎｍの光）の強度を検出する（Ｓ４０３）。

【0064】

次に、制御部４０の判別部４８は、青色の光の強度と、黄色の光の強度との比率に基づいて対向車の有無を判別する（Ｓ４０４）。例えば、青色の光の強度が、黄色の光の強度よりも高い場合、判別部４８は、対向車（白色ＬＥＤ）から照射された光である（つまり対向車が存在する）と判別する。また、黄色の光の強度が、青色の光の強度よりも高い（例えば太陽光などの）場合、判別部４８は、対向車から照射された光ではない（つまり対向車が存在しない）と判別する。

【0065】

以上説明したように、第２実施形態の測定装置１の第２受光部３０は、青色の光を検出可能な第１センサ３２と、黄色の光を検出可能な第２センサ３４とを有している。これにより、判別部４８は、第１センサ３２によって検出された青色の光の強度と、第２センサ３４によって検出された黄色の光の強度との比率に基づいて、対向車（対象物５０）の有無を判別することができる。

【0066】

＜変形例＞
図１０は、第２実施系形態の制御部４０の処理の変形例を示すフロー図である。この変形例では、測定装置１（制御部４０）は、第２受光部３０の検出結果に基づいて、対向車の接近を検出する。

【0067】

まず制御部４０は、測定エリアからの光を第２受光部３０の第１センサ３２及び第２センサ３４で受光させる（Ｓ５０１）。ここでは、前述の実施形態と同様に第１センサ３２は青色の光を受光し、第２センサ３４は黄色の光を受光する。この受光結果により対向車（対象物５０）の有無が検出できる。

【0068】

また、制御部４０は、時間の経過に伴う第２受光部３０の受光結果（受光量）の変化に基づいて、対向車の接近を検出する（Ｓ５０２）。例えば、対向車が接近する場合、第１センサ３２の受光量及び第２センサ３４の受光量が、時間の経過に伴ってともに増加する。これにより、制御部４０の判別部４８は、第２受光部３０の受光結果の変化に基づいて対向車が接近していることを判別する。

【0069】

また、制御部４０（測距部４６）は、第１実施形態と同様に、第１受光部２０の受光結果に基づいて、対向車（対象物５０）までの距離を算出する（Ｓ５０３）。

【0070】

そして、制御部４０は、第１受光部２０の検出結果に基づいて算出された対向車までの距離（第１実施形態参照）の変化と、第２受光部３０の受光結果の変化とを対比する（Ｓ５０４）。これにより、対向車（対象物５０）までの距離の測定の信頼性を高めることができる。

【0071】

＝＝＝＝＝まとめ＝＝＝＝＝
以上、本実施形態の測定装置１について説明した。測定装置１は、発光部１０と、第１受光部２０と、第２受光部３０と、制御部４０とを備えている。発光部１０は、測定エリアに向かって測定光（赤外光）を照射する。第１受光部２０は、測定エリアからの反射光（対象物５０で反射した測定光）を受光する。制御部４０は、発光部１０及び第１受光部２０を制御するとともに、第１受光部２０の受光結果に基づいて、測定エリアにおける対象物５０までの距離を算出する。第２受光部３０は、測定エリアからの光のうち、測定光とは異なる波長の光を受光する。これにより、検知性能の向上を図ることができる。

【0072】

また、制御部４０は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、対象物５０までの距離を算出する。これにより、外乱光（太陽光など）による影響を抑制することができ、測定の精度を高めることができる。

【0073】

具体的には、第１実施形態の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、発光部１０から照射する測定光の強度を設定する。そして、制御部４０は、その強度の測定光を発光部１０から照射したときの第１受光部２０の受光結果に基づいて、距離を算出する。これにより、外乱光が多い場合には測定光の強度を大きくすることにより検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、測定光の強度を小さくすることにより消費電力の低減を図ることができる。

【0074】

また、第１実施形態の変形例１の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、積算回数ｎを決定する。そして、制御部４０は、決定した積算回数ｎにて第１受光部２０に反射光を受光させ、積算回数ｎに応じた第１受光部２０の受光結果に基づいて、距離を算出する。これにより、外乱光が多い場合には積算回数ｎを大きく設定することにより検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、積算回数ｎを小さく設定することにより測定の速度を向上させることができる。

【0075】

なお、制御部４０（測距部４６）は、加算部４６２Ａと、比較部４６２Ｂと、ヒストグラム生成部４６２Ｃを有している。加算部４６２Ａは、複数の受光素子２４の出力を加算し、比較部４６２Ｂは、加算部４６２Ａの出力と、閾値とを比較する。ヒストグラム生成部４６２Ｃは、比較部４６２Ｂの比較結果に基づいてヒストグラムを生成する。また、時間検出部４６４は、ヒストグラムのピークに基づいて光の到達時間（飛行時間ＴＯＦ）を検出する。このような構成において、第１実施形態の変形例２の設定部４４は、第２受光部３０の受光結果に基づいて閾値を設定する。これにより、外乱光が多い場合には、閾値を大きい値に設定することで検出精度を維持することができる。また、外乱光が少ない場合には、閾値を小さい値に設定することで、ヒストグラムの生成速度を高めることができる。

【0076】

また、第２実施形態の制御部４０は、第２受光部３０の受光結果に基づいて、対向車（対象物５０）の有無を判別する。具体的には、第２実施形態の第２受光部３０は、波長の異なる光をそれぞれ検出可能な第１センサ３２と第２センサ３４を有している。そして、制御部４０の判別部４８は、第１センサ３２の検出結果に基づく光の強度と、第２センサ３４の検出結果に基づく光の強度との比率に基づいて、対向車の有無を判別する。これにより、対向車の検知性能の向上を図ることができる。

【0077】

また、第１センサ３２は、青色の光（４６５ｎｍの波長の光）を検出可能であり、第２センサ３４は、黄色の光（５６０ｎｍの波長の光）を検出可能である。これにより対向車の白色ＬＥＤの光を検出することができる。

【0078】

また、第２実施形態の変形例の制御部４０は、第２受光部３０の受光結果の変化に基づいて、対向車の接近を検出する。これにより、第２受光部３０の受光結果から対向車の接近を検出できる。

【0079】

さらに、第２実施形態の変形例の制御部４０は、第１受光部２０の受光結果に基づき算出された距離の変化と、第２受光部３０の受光結果の変化とを対比する。これにより、距離の測定の信頼性を高めることができる。

【0080】

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。

【符号の説明】

【0081】

１０ 発光部
２０ 第１受光部
２２ 画素
２４ 受光素子
３０ 第２受光部
３２ 第１センサ
３４ 第２センサ
４０ 制御部
４２ タイミング制御部
４４ 設定部
４６ 測距部
４６２ 信号処理部
４６２Ａ 加算部
４６２Ｂ 比較部
４６２Ｃ ヒストグラム生成部
４６４ 時間検出部
４６６ 距離算出部
４８ 判別部
５０ 対象物（対向車）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】