JP2015152428A - Laser radar device and object detection method - Google Patents

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義朗 松浦
Yoshiro Matsuura
義朗 松浦
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Omron Automotive Electronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the accuracy of detecting an object.SOLUTION: A process for projecting measurement light, receiving reflected light, and, while offsetting, for the sampling of a photo-detection signal, the rise time of a trigger signal that is start timing so as not to cause a time dt1 to occur that appears as a shift in peak corresponding to the vehicle speed of the vehicle, integrating the photo-detection values for each photo-detection element and each sampling time, is executed a prescribed number of times within a one-cycle measurement period. Then, an object detection process is executed on the basis of the integrated value of photo-detection values of the photo-detection signal from the same photo-detection element at the same sampling time, the photo-detection signal being sampled at a time preceding by an offset dt2 the rise time of the trigger signal in accordance with the vehicle speed within a detection period. The present invention can be applied to, for example, a laser radar device for vehicles.

Description

本発明は、レーザレーダ装置及び物体検出方法に関し、特に、物体の検出精度を向上させるようにしたレーザレーダ装置及び物体検出方法に関する。   The present invention relates to a laser radar device and an object detection method, and more particularly to a laser radar device and an object detection method that improve the object detection accuracy.

従来、パルス状のレーザ光である測定光を所定の監視領域に投光し、複数の方向からの反射光を複数の受光素子により同時に受光するレーザレーダ装置(例えば、特許文献1参照)における、検出精度を向上させるための技術が提案されている。   Conventionally, in a laser radar device that projects measurement light, which is pulsed laser light, onto a predetermined monitoring region, and receives reflected light from a plurality of directions simultaneously by a plurality of light receiving elements (see, for example, Patent Document 1), Techniques for improving detection accuracy have been proposed.

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、投光されたレーザ光が天候などにより、遠方まで投光され難くなることにより、物体により反射される反射光が受光され難くなり、受光感度が低減して、物体の検出精度が低下してしまう恐れがあった。   However, in the technique described in Patent Document 1, the projected laser beam is difficult to be projected far away due to weather or the like, so that the reflected light reflected by the object is hardly received, and the light receiving sensitivity is reduced. As a result, the object detection accuracy may be reduced.

そこで、反射光を受光するにあたって、受光結果を積分することにより、検出感度を向上させるようにする技術も提案されている(特許文献2参照)。   Therefore, a technique has been proposed in which the detection sensitivity is improved by integrating the light reception results when receiving reflected light (see Patent Document 2).

特開2013−096905号公報JP 2013-096905 A 特開2006−105688号公報JP 2006-105688 A

しかしながら、特許文献2の技術においては、同じ対象物体から反射されてくる反射光がレーザレーダ装置に到達するまでの時間が、同じであるということが前提となっている。ところが、車両に搭載されたレーザレーダ装置等では、自車両が移動しているために対象物体との距離が時間と共に変化しているために、反射光が帰ってくるまでの時間は、同じではないことから、受光結果を単純に積分すると検出精度が低下する。   However, in the technique of Patent Document 2, it is assumed that the time until the reflected light reflected from the same target object reaches the laser radar device is the same. However, in a laser radar device or the like mounted on a vehicle, since the distance from the target object changes with time because the own vehicle is moving, the time until the reflected light returns is not the same. Therefore, if the light reception result is simply integrated, the detection accuracy decreases.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、移動体に搭載するレーザレーダ装置による静止物体の検出精度を向上させるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and is intended to improve the accuracy of detection of a stationary object by a laser radar device mounted on a moving body.

本発明のレーザレーダ装置は、車両に搭載され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監視領域に対して所定の測定期間内に所定回数だけ投光する処理を所定の長さの検出期間内に繰り返す投光部と、前記測定光の反射光を受光する受光素子を備える受光部と、前記受光素子からの受光信号をサンプリングするサンプリング部と、前記検出期間内にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻におけるサンプリング値の積算を行う積算部と、積算された前記サンプリング値に基づいて、前記監視領域内における、物体を検出する検出部と、前記車両の走行速度に基づいて、前記サンプリング部におけるサンプリングを開始するタイミングのオフセット時間を算出する制御部を含み、前記制御部は、前記サンプリング部に対して、前記測定期間ごとに前記サンプリングの開始を前記オフセット時間だけオフセットさせる。   The laser radar device of the present invention is a laser radar device mounted on a vehicle, and emits measurement light, which is pulsed laser light, to a predetermined monitoring region a predetermined number of times within a predetermined measurement period. A light projecting unit that repeats the light within a detection period of a predetermined length, a light receiving unit that includes a light receiving element that receives the reflected light of the measurement light, a sampling unit that samples a light reception signal from the light receiving element, and the detection period A sampling unit that integrates sampling values at the same sampling time of the received light signals from the same light receiving element, and detects an object in the monitoring area based on the integrated sampling values Based on the detection unit and the traveling speed of the vehicle, a control time for calculating an offset time for starting sampling in the sampling unit is calculated. Includes a part, the control unit, with respect to the sampling unit, the start of the sampling for each of the measurement period is offset the offset time.

このような構成により、静止物体に対してレーザレーダ装置が接近することで生じる、直前の測定期間のピークと、今現在の測定期間のピークとのずれ量に応じて、サンプリングの開始タイミングをオフセットさせることが可能となる。結果として、サンプリングにおける静止物体の位置を示す波形のピークのタイミングを揃えるようにすることができるので、サンプリング値を適切に積算させることが可能となり、積算されたピークにより求められる物体までの距離の検出精度を向上させることが可能となる。   With this configuration, the sampling start timing is offset according to the amount of deviation between the peak of the immediately previous measurement period and the peak of the current measurement period, which occurs when the laser radar device approaches a stationary object. It becomes possible to make it. As a result, it is possible to align the timing of the peak of the waveform indicating the position of the stationary object in the sampling, so that the sampling value can be appropriately integrated, and the distance to the object determined by the integrated peak can be obtained. Detection accuracy can be improved.

前記制御部には、前記オフセット時間だけオフセットしてトリガ信号を前記サンプリング部に出力させ、前記サンプリング部には、前記トリガ信号によって前記サンプリングを開始させるようにすることができる。   The control unit may offset the offset time to output a trigger signal to the sampling unit, and the sampling unit may start the sampling by the trigger signal.

このような構成により、静止物体に対してレーザレーダ装置が接近することで生じる、直前の測定期間のピークと、今現在の測定期間のピークとのずれ量に応じて、サンプリングの開始タイミングをオフセットさせることが可能となる。結果として、サンプリングにおける静止物体の位置を示す波形のピークのタイミングを揃えるようにすることができるので、サンプリング値を適切に積算させることが可能となり、積算されたピークにより求められる物体までの距離の検出精度を向上させることが可能となる。   With this configuration, the sampling start timing is offset according to the amount of deviation between the peak of the immediately previous measurement period and the peak of the current measurement period, which occurs when the laser radar device approaches a stationary object. It becomes possible to make it. As a result, it is possible to align the timing of the peak of the waveform indicating the position of the stationary object in the sampling, so that the sampling value can be appropriately integrated, and the distance to the object determined by the integrated peak can be obtained. Detection accuracy can be improved.

前記投光部には、パルス状のレーザ光である測定光を所定の監視領域に対して所定の第1の長さの測定期間内にm回(m≧1)投光する処理を所定の第2の長さの検出期間内にcサイクル(c≧2)繰り返させ、前記受光部には、それぞれ異なる方向からの前記測定光の反射光を受光するn1個(n1≧2)の受光素子を設けるようにさせ、前記サンプリング部には、前記測定光が投光される度に、n1個の前記受光素子からの受光信号のサンプリングをs回(s≧2)行うようにさせることができる。   The light projecting unit has a predetermined process of projecting measurement light, which is pulsed laser light, to a predetermined monitoring region m times (m ≧ 1) within a predetermined first length measurement period. N1 (n1 ≧ 2) light receiving elements that repeat c cycles (c ≧ 2) within the detection period of the second length and receive the reflected light of the measurement light from different directions in the light receiving unit. The sampling unit can sample the received light signals from the n1 light receiving elements s times (s ≧ 2) each time the measurement light is projected. .

これにより、複数の受光素子の検出方向を統合して、物体の検出を行うことができる。   Thereby, the detection direction of a some light receiving element can be integrated, and an object can be detected.

前記積算部には、複数の前記検出期間にわたって前記サンプリング値を積算させるようにすることができる。   The integration unit may integrate the sampling values over a plurality of the detection periods.

これにより、例えば、各方向の受光感度を低下させずに、特定の方向の受光感度を上げることができ、各方向の物体の検出精度を低下させずに、特定の方向の物体の検出精度を向上させることができる。   As a result, for example, the light reception sensitivity in a specific direction can be increased without reducing the light reception sensitivity in each direction, and the detection accuracy of an object in a specific direction can be increased without reducing the detection accuracy of the object in each direction. Can be improved.

本発明の物体検出方法は、車両に搭載されるレーザレーダ装置の物体検出方法であって、パルス状のレーザ光である測定光を所定の監視領域に対して所定の測定期間内に所定回数だけ投光する処理を所定の長さの検出期間内に繰り返す投光ステップと、前記測定光の反射光を受光する受光素子による受光ステップと、前記受光素子からの受光信号をサンプリングするサンプリングステップと、前記検出期間内にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻におけるサンプリング値の積算を行う積算ステップと、積算された前記サンプリング値に基づいて、前記監視領域内における、物体を検出する検出ステップと、前記車両の走行速度に基づいて、前記サンプリングステップの処理におけるサンプリングを開始するタイミングのオフセット時間を算出する制御ステップを含み、前記制御ステップの処理は、前記サンプリングステップの処理において、前記測定期間ごとに前記サンプリングの開始を前記オフセット時間だけオフセットさせる。   The object detection method of the present invention is an object detection method for a laser radar device mounted on a vehicle, and the measurement light, which is a pulsed laser beam, is applied to a predetermined monitoring area a predetermined number of times within a predetermined measurement period. A light projecting step that repeats the process of projecting within a detection period of a predetermined length; a light receiving step by a light receiving element that receives the reflected light of the measurement light; a sampling step that samples a light reception signal from the light receiving element; An integration step for integrating sampling values at the same sampling time of the received light signals from the same light receiving elements sampled within the detection period, and an object in the monitoring region based on the integrated sampling values A sampling step in the process of the sampling step based on the detection step of detecting the vehicle and the traveling speed of the vehicle Includes a control step of calculating an offset time of the timing for starting the processing of the control step, the in the process of sampling steps, to offset the sampling start the offset time for each of the measurement period.

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、受光光学系、受光素子等により実行される。このサンプリングステップは、例えば、A/Dコンバータにより実行される。この積算ステップ、検出ステップは、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。   This light projecting step is executed by, for example, a drive circuit, a light emitting element, a light projecting optical system, and the like. This light receiving step is executed by, for example, a light receiving optical system, a light receiving element, or the like. This sampling step is executed by, for example, an A / D converter. This integration step and detection step are executed by an arithmetic device such as a microcomputer or various processors, for example.

本発明においては、パルス状のレーザ光である測定光が所定の監視領域に対して所定の測定期間内に所定回数だけ投光する処理が所定の長さの検出期間内に繰り返され、受光素子により、前記測定光の反射光が受光され、前記受光素子からの受光信号がサンプリングされ、前記検出期間内にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻におけるサンプリング値の積算が行われ、積算された前記サンプリング値に基づいて、前記監視領域内における、物体が検出され、前記車両の走行速度に基づいて、サンプリングを開始するタイミングのオフセット時間が算出され、前記測定期間ごとに前記サンプリングの開始が前記オフセット時間だけオフセットされる。   In the present invention, the process in which the measurement light, which is a pulsed laser beam, is projected a predetermined number of times within a predetermined measurement period to a predetermined monitoring region is repeated within a detection period of a predetermined length. The reflected light of the measurement light is received, the received light signal from the light receiving element is sampled, and the sampling values at the same sampling time of the received light signal from the same light receiving element sampled within the detection period are integrated Based on the integrated sampling value, an object in the monitoring area is detected, and an offset time at the timing of starting sampling is calculated based on the traveling speed of the vehicle, for each measurement period. The start of the sampling is offset by the offset time.

このような構成により、レーザ光を監視領域に投光し、監視領域より受光される反射光の受光信号をサンプリングして積算し、積算されたサンプリング値に基づいて、物体を検出するにあたり、レーザレーダ装置が搭載された車両が静止物体に接近する場合、静止物体を検出することで、サンプリング値のピーク位置が車両の移動に伴って生じるずれを、車速に応じたサンプリング開始のタイミングをオフセットさせることができる。この結果、サンプリング値の物体を検出するタイミングを示すピーク波形を揃えて、サンプリング値を積算することが可能となるので、積算されたサンプリング値のピークに基づいた物体の距離の検出精度を向上させることが可能となる。   With such a configuration, the laser beam is projected onto the monitoring area, the received light signal of the reflected light received from the monitoring area is sampled and accumulated, and the laser is detected when detecting the object based on the accumulated sampling value. When a vehicle equipped with a radar device approaches a stationary object, the sampling start timing corresponding to the vehicle speed is offset by detecting the stationary object so that the deviation of the peak position of the sampling value caused by the movement of the vehicle is offset. be able to. As a result, it is possible to integrate the sampling waveforms by aligning the peak waveforms indicating the timing for detecting the objects of the sampling values, so that the accuracy of detecting the distance of the object based on the peak of the integrated sampling values is improved. It becomes possible.

本発明によれば、サンプリング値が積算されることにより求められる物体の検出距離を示すピーク位置を整えて、適切にサンプリング値を積算させることが可能となるので、物体の検出精度を向上させることができる。   According to the present invention, the peak position indicating the detection distance of the object obtained by integrating the sampling values can be adjusted and the sampling values can be appropriately integrated, thereby improving the object detection accuracy. Can do.

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。It is a block diagram which shows one Embodiment of the laser radar apparatus to which this invention is applied. 投光部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a light projection part. 受光部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a light-receiving part. 測定部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a measurement part. マルチプレクサの機能の構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the function of a multiplexer. 演算部の機能の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the function of a calculating part. 物体検出処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating an object detection process. 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。It is a timing chart for explaining object detection processing. 受光値の積算処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the integration process of a light reception value. 各測定期間に割り当てられる受光素子の組み合わせの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the combination of the light receiving element allocated to each measurement period. サンプリングにおけるオフセットを説明する図である。It is a figure explaining the offset in sampling. 車両の検出方法の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the detection method of a vehicle. コンピュータの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a computer.

{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。
{Configuration example of laser radar device 11}
FIG. 1 shows a configuration example of a laser radar device 11 which is an embodiment of a laser radar device to which the present invention is applied.

レーザレーダ装置11は、例えば、車両に設けられ、その車両の進行方向にある物体の検出を行う。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。   The laser radar device 11 is provided in a vehicle, for example, and detects an object in the traveling direction of the vehicle. Hereinafter, an area in which an object can be detected by the laser radar device 11 is referred to as a monitoring area. Hereinafter, when it is necessary to distinguish a vehicle provided with the laser radar device 11 from other vehicles, the vehicle is referred to as a host vehicle. Further, hereinafter, a direction parallel to the left-right direction (vehicle width direction) of the host vehicle is referred to as a horizontal direction.

レーザレーダ装置11は、制御部21、投光部22、受光部23、測定部24、及び、演算部25を含むように構成される。   The laser radar device 11 is configured to include a control unit 21, a light projecting unit 22, a light receiving unit 23, a measurement unit 24, and a calculation unit 25.

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。   The control unit 21 controls each unit of the laser radar device 11 based on commands and information from the vehicle control device 12.

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。   The light projecting unit 22 projects measurement light, which is pulsed laser light (laser pulse) used for detecting an object, onto the monitoring area.

受光部23は、測定光の反射光を受光し、水平方向のそれぞれ異なる方向からの反射光の強度(明るさ)を検出する。そして、受光部23は、各方向の反射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。   The light receiving unit 23 receives the reflected light of the measurement light and detects the intensity (brightness) of the reflected light from different directions in the horizontal direction. And the light-receiving part 23 outputs the some light reception signal which is an electrical signal according to the intensity | strength of the reflected light of each direction.

測定部24は、受光部23から供給される受光信号に基づいて受光値の測定を行い、測定結果を演算部25に供給する。   The measurement unit 24 measures the light reception value based on the light reception signal supplied from the light reception unit 23 and supplies the measurement result to the calculation unit 25.

演算部25は、測定部24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。   The calculation unit 25 detects an object in the monitoring area based on the measurement result of the received light value supplied from the measurement unit 24 and supplies the detection result to the control unit 21 and the vehicle control device 12.

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。   The vehicle control device 12 is configured by, for example, an ECU (Electronic Control Unit) or the like, and performs automatic brake control, a warning to the driver, or the like based on the detection result of the object in the monitoring area.

車速センサ13は、車両に設置されており、自車両の速度を検出し、制御部21に供給する。   The vehicle speed sensor 13 is installed in the vehicle, detects the speed of the host vehicle, and supplies the detected speed to the control unit 21.

{投光部22の構成例}
図2は、レーザレーダ装置11の投光部22の構成例を示している。投光部22は、駆動回路101、発光素子102、及び、投光光学系103を含むように構成される。
{Configuration example of the light projecting unit 22}
FIG. 2 shows a configuration example of the light projecting unit 22 of the laser radar device 11. The light projecting unit 22 is configured to include a drive circuit 101, a light emitting element 102, and a light projecting optical system 103.

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。   The drive circuit 101 controls the light emission intensity and the light emission timing of the light emitting element 102 under the control of the control unit 21.

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。   The light emitting element 102 is made of, for example, a laser diode, and emits measurement light (laser pulse) under the control of the drive circuit 101. The measurement light emitted from the light emitting element 102 is projected onto the monitoring area via the light projecting optical system 103 constituted by a lens or the like.

{受光部23の構成例}
図3は、レーザレーダ装置11の受光部23の構成例を示している。受光部23は、受光光学系201及び受光素子202−1乃至202−16を含むように構成される。
{Configuration example of light receiving unit 23}
FIG. 3 shows a configuration example of the light receiving unit 23 of the laser radar device 11. The light receiving unit 23 is configured to include a light receiving optical system 201 and light receiving elements 202-1 to 202-16.

なお、以下、受光素子202−1乃至202−16を個々に区別する必要がない場合、単に受光素子202と称する。   Hereinafter, the light receiving elements 202-1 to 202-16 are simply referred to as the light receiving elements 202 when it is not necessary to distinguish them individually.

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。   The light receiving optical system 201 is configured by a lens or the like, and is installed so that the optical axis faces the front-rear direction of the vehicle. The light receiving optical system 201 receives the reflected light of the measurement light reflected by an object or the like in the monitoring area, and makes the reflected light incident on the light receiving surface of each light receiving element 202.

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24に供給する。   Each light receiving element 202 is composed of, for example, a photodiode that photoelectrically converts incident photoelectric charges into a received light signal having a current value corresponding to the amount of light. Each light receiving element 202 is perpendicular to the optical axis of the light receiving optical system 201 and parallel to the vehicle width direction of the host vehicle (that is, horizontal) at the position where the reflected light incident on the light receiving optical system 201 is collected. In the direction). Then, the reflected light incident on the light receiving optical system 201 is distributed and incident on each light receiving element 202 according to the incident angle in the horizontal direction to the light receiving optical system 201. Therefore, each light receiving element 202 receives reflected light from different directions in the horizontal direction among the reflected light from the monitoring region. Thereby, the monitoring area is divided into a plurality of areas (hereinafter referred to as detection areas) in a plurality of horizontal directions, and each light receiving element 202 individually receives the reflected light from the corresponding detection area. The light receiving element 202 photoelectrically converts the received reflected light into a light reception signal having a current value corresponding to the amount of light received, and supplies the obtained light reception signal to the measurement unit 24.

{測定部24の構成例}
図4は、レーザレーダ装置11の測定部24の構成例を示している。測定部24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。
{Configuration example of measurement unit 24}
FIG. 4 shows a configuration example of the measurement unit 24 of the laser radar device 11. The measurement unit 24 is configured to include a selection unit 251, a current-voltage conversion unit 252, an amplification unit 253, and a sampling unit 254. The selection unit 251 is configured to include multiplexers (MUX) 261-1 to 261-4. The current-voltage conversion unit 252 is configured to include trans-impedance amplifiers (TIAs) 262-1 to 262-4. The amplification unit 253 is configured to include programmable gain amplifiers (PGA) 263-1 to 263-4. The sampling unit 254 is configured to include A / D converters (ADC) 264-1 to 264-4.

なお、以下、MUX261−1乃至261−4、TIA262−1乃至262−4、PGA263−1乃至263−4、及び、ADC264−1乃至264−4をそれぞれ個々に区別する必要がない場合、それぞれ単にMUX261、TIA262、PGA263、及び、ADC264と称する。   Hereinafter, when it is not necessary to individually distinguish the MUXs 261-1 to 261-4, the TIAs 262-1 to 262-4, the PGAs 263-1 to 263-4, and the ADCs 264-1 to 264-4, respectively. They will be referred to as MUX261, TIA262, PGA263, and ADC264.

MUX261−1は、制御部21の制御の下に、受光素子202−1乃至202−4から供給される受光信号のうち1つ以上を選択して、TIA262−1に供給する。なお、MUX261−1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TIA262−1に供給する。   Under the control of the control unit 21, the MUX 261-1 selects one or more of the light reception signals supplied from the light receiving elements 202-1 to 202-4 and supplies the selected signals to the TIA 262-1. Note that when a plurality of light reception signals are selected, the MUX 261-1 adds the selected light reception signals and supplies them to the TIA 262-1.

MUX261−2は、制御部21の制御の下に、受光素子202−5乃至202−8から供給される受光信号のうち1つ以上を選択して、TIA262−2に供給する。なお、MUX261−2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TIA262−2に供給する。   Under the control of the control unit 21, the MUX 261-2 selects one or more of the light reception signals supplied from the light receiving elements 202-5 to 202-8 and supplies the selected signals to the TIA 262-2. Note that when a plurality of light reception signals are selected, the MUX 261-2 adds the selected light reception signals and supplies them to the TIA 262-2.

MUX261−3は、制御部21の制御の下に、受光素子202−9乃至202−12から供給される受光信号のうち1つ以上を選択して、TIA262−3に供給する。なお、MUX261−3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TIA262−3に供給する。   Under the control of the control unit 21, the MUX 261-3 selects one or more of the light reception signals supplied from the light receiving elements 202-9 to 202-12 and supplies the selected signals to the TIA 262-3. When the MUX 261-3 selects a plurality of light reception signals, the MUX 261-3 adds the selected light reception signals and supplies them to the TIA 262-3.

MUX261−4は、制御部21の制御の下に、受光素子202−13乃至202−16から供給される受光信号のうち1つ以上を選択して、TIA262−4に供給する。なお、MUX261−4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TIA262−4に供給する。   Under the control of the control unit 21, the MUX 261-4 selects one or more of the light receiving signals supplied from the light receiving elements 202-13 to 202-16 and supplies the selected signals to the TIA 262-4. When the MUX 261-4 selects a plurality of light reception signals, the MUX 261-4 adds the selected light reception signals and supplies them to the TIA 262-4.

従って、各受光素子202は、受光素子202−1乃至202−4からなる第1のグループ、受光素子202−5乃至202−8からなる第2のグループ、受光素子202−9乃至202−12からなる第3のグループ、受光素子202−13乃至202−16からなる第4のグループに分割される。そして、MUX261−1は、第1のグループの受光素子202の選択を行い、選択した受光素子202の受光信号を出力する。MUX261−2は、第2のグループの受光素子202の選択を行い、選択した受光素子202の受光信号を出力する。MUX261−3は、第3のグループの受光素子202の選択を行い、選択した受光素子202の受光信号を出力する。MUX261−4は、第4のグループの受光素子202の選択を行い、選択した受光素子202の受光信号を出力する。   Accordingly, each light receiving element 202 includes a first group including light receiving elements 202-1 to 202-4, a second group including light receiving elements 202-5 to 202-8, and light receiving elements 202-9 to 202-12. Into a fourth group consisting of the light receiving elements 202-13 to 202-16. Then, the MUX 261-1 selects the first group of light receiving elements 202 and outputs a light reception signal of the selected light receiving elements 202. The MUX 261-2 selects the light receiving element 202 of the second group and outputs a light reception signal of the selected light receiving element 202. The MUX 261-3 selects the third group of light receiving elements 202 and outputs a light reception signal of the selected light receiving elements 202. The MUX 261-4 selects the fourth group of light receiving elements 202 and outputs a light reception signal of the selected light receiving elements 202.

各TIA262は、制御部21の制御の下に、MUX261から供給される受光信号の電流−電圧変換を行う。すなわち、各TIA262は、入力された電流としての受光信号を電圧としての受光信号に変換するとともに、制御部21により設定されたゲインで変換後の受光信号の電圧を増幅する。そして、各TIA262は、増幅後の受光信号を後段のPGA263に供給する。   Each TIA 262 performs current-voltage conversion of the received light signal supplied from the MUX 261 under the control of the control unit 21. That is, each TIA 262 converts the received light signal as an input current into a received light signal as a voltage, and amplifies the voltage of the converted received light signal with a gain set by the control unit 21. Each TIA 262 supplies the amplified light reception signal to the subsequent PGA 263.

各PGA263は、制御部21の制御の下に、TIA262から供給される受光信号の電圧を、制御部21により設定されたゲインで増幅し、後段のADC264に供給する。   Each PGA 263 amplifies the voltage of the light reception signal supplied from the TIA 262 with the gain set by the control unit 21 under the control of the control unit 21, and supplies the amplified signal to the ADC 264 in the subsequent stage.

各ADC264は、受光信号のA/D変換を行う。すなわち、各ADC264は、制御部21の制御の下に、PGA263から供給されるアナログの受光信号のサンプリングを行うことにより受光値の測定を行う。そして、各ADC264は、受光値のサンプリング結果(測定結果)を示すデジタルの受光信号を演算部25に供給する。   Each ADC 264 performs A / D conversion of the received light signal. That is, each ADC 264 measures a light reception value by sampling an analog light reception signal supplied from the PGA 263 under the control of the control unit 21. Each ADC 264 supplies a digital light reception signal indicating a sampling result (measurement result) of the light reception value to the arithmetic unit 25.

{MUX261の構成例}
図5は、MUX261の機能の構成例を模式的に示している。
{Configuration example of MUX261}
FIG. 5 schematically shows an example of the functional configuration of the MUX 261.

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。   The MUX 261 includes a decoder 271, input terminals IN1 to IN4, contacts C1 to C4, and an output terminal OUT1. One ends of the contacts C1 to C4 are connected to the input terminals IN1 to IN4, respectively, and the other ends of the contacts C1 to C4 are connected to the output terminal OUT1.

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。   Hereinafter, the input terminals IN1 to IN4 and the contacts C1 to C4 are simply referred to as the input terminal IN and the contact C when it is not necessary to distinguish them individually.

デコーダ271は、制御部21から供給される選択信号をデコードし、デコードした選択信号の内容に従って、各接点Cのオン/オフを個別に切り替える。そして、オンになっている接点Cに接続されている入力端子INに入力される受光信号が選択され、出力端子OUT1から出力される。なお、オンになっている接点Cが複数ある場合、選択された複数の受光信号が加算されて出力端子OUT1から出力される。   The decoder 271 decodes the selection signal supplied from the control unit 21, and individually switches on / off of each contact C according to the content of the decoded selection signal. Then, a light reception signal input to the input terminal IN connected to the contact C that is turned on is selected and output from the output terminal OUT1. When there are a plurality of contacts C that are turned on, a plurality of selected light reception signals are added and output from the output terminal OUT1.

{演算部25の構成例}
図6は、演算部25の構成例を示している。
{Configuration example of calculation unit 25}
FIG. 6 shows a configuration example of the calculation unit 25.

演算部25は、積算部301、検出部302、及び、通知部303を含むように構成される。また、検出部302は、ピーク検出部311及び物体検出部312を含むように構成される。   The calculation unit 25 is configured to include an integration unit 301, a detection unit 302, and a notification unit 303. The detection unit 302 is configured to include a peak detection unit 311 and an object detection unit 312.

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。   The integrating unit 301 integrates the received light values of the same light receiving element 202 at each sampling time, and supplies the integrated value (hereinafter referred to as an integrated received light value) to the peak detecting unit 311.

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。   The peak detection unit 311 detects the peak in the horizontal direction and the time direction (distance direction) of the intensity of the reflected light of the measurement light based on the integrated light reception value (the intensity of the reflected light) of each light receiving element 202, and obtains the detection result. It supplies to the object detection part 312.

ここで、時間方向(距離方向)のピークについて説明する。レーザーレーダ装置は、投光された測定光が物体によって反射されて、レーザーレーダ装置に帰ってくるまでの時間(飛行時間と呼ぶ)を用いて該物体までの距離を算出している。この飛行時間は、距離を光速で除した値と比例しているため、時間が分かれば距離を算出することができる。ある受光素子202が反射光を受光した時刻がt1だとした場合には、時刻t1における積算受光値が他の時刻の積算受光値よりも大きい値となる。受光素子202毎に、その積算受光値が最大となるサンプリング時刻とこの時刻における積算受光値とからピークを特定することができる。このピークが時間方向(距離方向)のピークである。例えば、後述する図9の最下段で示されるサンプリング時刻に対するサンプリング値の積算値の分布におけるピークが、時間方向(距離方向)のピークに相当する。   Here, the peak in the time direction (distance direction) will be described. The laser radar device calculates the distance to the object using the time (referred to as the flight time) until the projected measurement light is reflected by the object and returns to the laser radar device. Since this flight time is proportional to the value obtained by dividing the distance by the speed of light, the distance can be calculated if the time is known. When the time at which a certain light receiving element 202 receives reflected light is t1, the integrated light reception value at time t1 is larger than the integrated light reception values at other times. For each light receiving element 202, a peak can be specified from the sampling time at which the integrated light reception value is maximum and the integrated light reception value at this time. This peak is a peak in the time direction (distance direction). For example, the peak in the distribution of the integrated values of the sampling values with respect to the sampling time shown in the lowermost stage of FIG. 9 described later corresponds to the peak in the time direction (distance direction).

また、水平方向のピークについて説明する。前述したように、受光素子202は、車両の幅方向に向かって水平に配置されている。監視領域は水平方向に複数の検出領域に分割され、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受光する。例えば、車両に設置されている2つのリフレクタは、レーザーレーダ装置からほぼ同じ距離だけ離れており、また水平方向にも車幅よりもやや短い距離離れている。あるサンプリング時刻において2つのリフレクタの一方からの反射光を受光素子202−4が受光し、それとは離れて配置されている受光素子202−8が2つのリフレクタの他方からの反射光を受光するとした場合には、水平方向に配置された受光素子202−1乃至受光素子202−16のうち、受光素子202−4と受光素子202−8との2箇所において積分受光値が突出して大きくなる。これが水平方向のピークである。例えば、後述する図12の最上段で示される水平方向に対する積算受光値の分布におけるピークが、水平方向のピークに相当する。   The horizontal peak will be described. As described above, the light receiving element 202 is disposed horizontally in the width direction of the vehicle. The monitoring area is divided into a plurality of detection areas in the horizontal direction, and each light receiving element 202 receives reflected light from the corresponding detection area. For example, the two reflectors installed in the vehicle are separated from the laser radar device by substantially the same distance, and are also separated by a distance slightly shorter than the vehicle width in the horizontal direction. It is assumed that the light receiving element 202-4 receives light reflected from one of the two reflectors at a certain sampling time, and the light receiving element 202-8 arranged away from the light receives the reflected light from the other of the two reflectors. In this case, of the light receiving elements 202-1 to 202-16 arranged in the horizontal direction, the integrated light receiving value protrudes and becomes large at two positions of the light receiving element 202-4 and the light receiving element 202-8. This is a horizontal peak. For example, a peak in the distribution of integrated light reception values with respect to the horizontal direction shown at the top of FIG. 12 described later corresponds to a peak in the horizontal direction.

物体検出部312は、積算受光値(反射光の強度)の水平方向及び時間方向(距離方向)の分布及びピークの検出結果に基づいて、監視領域内の物体の検出を行い、検出結果を制御部21及び通知部303に供給する。   The object detection unit 312 detects an object in the monitoring region based on the horizontal and time direction (distance direction) distribution and peak detection result of the integrated light reception value (reflected light intensity), and controls the detection result. To the unit 21 and the notification unit 303.

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。   The notification unit 303 supplies the detection result of the object in the monitoring area to the vehicle control device 12.

{物体検出処理}
次に、図7のフローチャートを参照して、レーザレーダ装置11により実行される物体検出処理について説明する。
{Object detection processing}
Next, the object detection process executed by the laser radar device 11 will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS1において、制御部21は、受光部23においてサンプリングを開始するタイミングのオフセット時間を0(ゼロ)に設定し、初期化する。すなわち、ここでいうオフセット時間とは、後述するADC264のサンプリングの開始タイミングを規定するトリガ信号を発生させる、デフォルトとなるタイミングに対する時間方向のずれを示すものである。したがって、最初の処理では、オフセット時間は0の状態に設定される。   In step S <b> 1, the control unit 21 initializes the offset time of the timing at which the light receiving unit 23 starts sampling to 0 (zero). That is, the offset time here indicates a deviation in the time direction with respect to a default timing for generating a trigger signal that defines a sampling start timing of the ADC 264 described later. Therefore, in the first process, the offset time is set to 0.

ステップS2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。   In step S <b> 2, each MUX 261 selects the light receiving element 202. Specifically, each MUX 261 selects a light reception signal to be supplied to the subsequent TIA 262 from among the light reception signals input to each MUX 261 under the control of the control unit 21. In the following processing, the light reception value of the light receiving element 202 that is the output source of the selected light reception signal is measured. In other words, the intensity of the reflected light from the detection region of the selected light receiving element 202 is measured.

ステップS3において、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。   In step S3, the light projecting unit 22 projects measurement light. Specifically, the drive circuit 101 emits pulsed measurement light from the light emitting element 102 under the control of the control unit 21. The measurement light emitted from the light emitting element 102 is projected onto the entire monitoring region via the light projecting optical system 103.

ステップS4において、受光部23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S2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。   In step S4, the light receiving unit 23 generates a light reception signal corresponding to the reflected light. Specifically, each light receiving element 202 receives the reflected light from the detection area in the corresponding direction among the reflected light with respect to the measurement light projected in the process of step S <b> 2 via the light receiving optical system 201. Each light receiving element 202 photoelectrically converts the received reflected light into a light receiving signal that is an electrical signal corresponding to the amount of light received, and supplies the obtained light receiving signal to the subsequent MUX 261.

ステップS5において、測定部24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。   In step S5, the measurement unit 24 samples the received light signal. Specifically, each TIA 262 performs current-voltage conversion of the light reception signal supplied from each MUX 261 under the control of the control unit 21 and amplifies the voltage of the light reception signal by the gain set by the control unit 21. To do. Each TIA 262 supplies the amplified received light signal to the subsequent PGA 263.

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。   Under the control of the control unit 21, each PGA 263 amplifies the voltage of the light reception signal supplied from each TIA 262 with the gain set by the control unit 21, and supplies the amplified signal to the subsequent ADC 264.

各ADC264は、制御部21の制御の下に発生されるサンプリングの開始タイミングを規定するトリガ信号に基づいて、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。制御部21は、基準となるタイミングからオフセット時間だけずらすようにタイミングを調整してトリガ信号を発生させる。したがって、最初の処理においては、オフセット時間は0であるので、基準となるタイミングにおいて発生されることになる。   Each ADC 264 samples the received light signal supplied from each PGA 263 based on a trigger signal that defines the sampling start timing generated under the control of the control unit 21 and A / D converts the received light signal. Each ADC 264 supplies the light reception signal after A / D conversion to the integration unit 301. The control unit 21 adjusts the timing so as to shift the offset time from the reference timing, and generates a trigger signal. Therefore, in the first process, the offset time is 0, so that it is generated at the reference timing.

なお、受光信号のサンプリング処理の詳細については、図8を参照して後述する。   The details of the sampling process of the received light signal will be described later with reference to FIG.

ステップS6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9を参照して後述するように、同じ前記受光素子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。   In step S6, the integration unit 301 integrates the light reception values up to the previous time and the current light reception values. As a result, as will be described later with reference to FIG. 9, the received light values at the same sampling time of the received light signals from the same light receiving element 202 are integrated.

ステップS7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S2に戻る。   In step S <b> 7, the control unit 21 determines whether or not the received light value has been measured a predetermined number of times (for example, 100 times). If it is determined that the received light value has not been measured a predetermined number of times, the process returns to step S2.

ここで、図8乃至図10を参照して、ステップS2乃至S6の処理の具体例について説明する。   Here, a specific example of the processing of steps S2 to S6 will be described with reference to FIGS.

図8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。   FIG. 8 is a timing chart showing a specific example of the sampling process of the received light signal, and the horizontal axis of each figure in the figure shows time.

図8の最上段は、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。   The uppermost part of FIG. 8 shows the emission timing of the measurement light. The detection periods TD1, TD2,... Are the minimum unit of the period for performing the object detection process, and the object detection process is performed once in one detection period.

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、同じ種類の受光素子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。   Each detection period includes four cycles of measurement periods TM1 to TM4 and a pause period TB. The measurement period is a minimum unit for switching the light receiving element 202 for measuring the light reception value. That is, the light receiving element 202 can be selected before each measurement period, while the light receiving element 202 cannot be changed during the measurement period. Therefore, the light reception value of the same type of light receiving element 202 is measured in one measurement period. Thereby, the detection area | region used as the object which measures the intensity | strength of reflected light per measurement period can be switched.

図8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少なくとも1回以上の所定の回数(例えば100回)だけ投光される。   The second row in FIG. 8 is an enlarged view of the measurement period TM2 of the detection period TD1. As shown in this figure, the measurement light is projected at a predetermined interval of a predetermined number of times (for example, 100 times) at a predetermined interval within a measurement period of one cycle.

図8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。   The third row in FIG. 8 shows the waveform of the trigger signal that defines the sampling timing of the ADC 264, and the fourth row shows the sampling timing of the received light signal in the ADC 264. The vertical axis in the fourth row indicates the value (voltage) of the light reception signal, and a plurality of black circles on the light reception signal indicate sampling points, respectively. Therefore, the time between adjacent black circles is the sampling interval.

制御部21は、測定光の投光からオフセット時間を含めた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。尚、オフセット時間を含めたトリガ信号の供給タイミングについては、詳細を後述する。   The control unit 21 supplies a trigger signal to each ADC 264 after a predetermined period of time including the offset time from the measurement light projection. Each ADC 264 samples the received light signal a predetermined number of times (for example, 32 times) at a predetermined sampling frequency (for example, several tens to several hundreds of MHz) after a predetermined time has elapsed since the trigger signal was input. That is, each time the measurement light is projected, the received light signal selected by the MUX 261 is sampled a predetermined number of times at a predetermined sampling interval. The trigger signal supply timing including the offset time will be described later in detail.

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。   For example, if the sampling frequency of the ADC 264 is 100 MHz, sampling is performed at a sampling interval of 10 nanoseconds. Therefore, the received light value is sampled at intervals of about 1.5 m in terms of distance. That is, the intensity of the reflected light from each point at intervals of about 1.5 m in the distance direction from the host vehicle in each detection region is measured.

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。   Each ADC 264 supplies a digital light reception signal indicating a sampling value (light reception value) at each sampling time with the trigger signal as a reference (the time when the trigger signal is input is 0) to the integration unit 301.

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検出される。   In this way, each time the measurement light is projected, the light reception signal of each light receiving element 202 selected by the MUX 261 is sampled. Thereby, the intensity of the reflected light in the detection region of each selected light receiving element 202 is detected in a predetermined distance unit.

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、投光部22、受光部23、測定部24の設定、調整、試験等が行われる。   On the other hand, in the suspension period TB, the measurement light projection and the light reception value measurement are suspended. And the detection process of the object based on the measurement result of the light reception value in measurement period TM1 thru | or TM4, the setting of the light projection part 22, the light-receiving part 23, the measurement part 24, adjustment, a test, etc. are performed.

次に、図9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9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9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。   Next, a specific example of the light reception value integration process will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows an example of integration processing for 100 received light signals output from a certain light receiving element 202 when measuring light is projected 100 times during a measurement period of one cycle. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the time (sampling time) with the trigger signal input timing as a reference (time 0), and the vertical axis indicates the received light value (sampling value).

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。   As shown in this figure, for each measurement light from the first time to the 100th time, the received light signal is sampled at sampling times t1 to ty, and the received light values at the same sampling time are integrated. For example, the received light values at the sampling time t1 for each measurement light from the first time to the 100th time are integrated. In this manner, the received light values at the same sampling time of the received light signals from the same light receiving element 202 sampled within the detection period are integrated. This integrated value is used for subsequent processing.

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、全ての受光素子202が一致する受光信号の受光値が積算される。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。   Here, when the light receiving signals from the plurality of light receiving elements 202 are added in the MUX 261, the light receiving values of the light receiving signals that coincide with all the light receiving elements 202 are integrated. For example, the light receiving value of the light receiving signal obtained by adding the light receiving signals from the light receiving elements 202-1 and 202-2 is integrated separately from the light receiving value of the light receiving signal from only one of the light receiving elements 202-1 or 202-2. Is done. In other words, the light reception value of the light reception signal obtained by adding the light reception signals from the light reception elements 202-1 and 202-2 and the light reception value of the light reception signal from only one of the light reception elements 202-1 or 202-2. These are distinguished as light reception values obtained by sampling different types of light reception signals, and integrated separately.

この積算処理により、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、この積算処理を行うことにより、信号成分は増幅され、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。   By this integration process, even when the S / N ratio of the received light signal with respect to one measurement light is low, by performing this integration process, signal components are amplified and random noise is averaged and reduced. As a result, the signal component and the noise component can be easily separated from the light reception signal, and the light reception sensitivity can be substantially increased. Thereby, for example, the detection accuracy of a distant object or an object with low reflectivity is improved.

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。   Hereinafter, a set of measurement processing and integration processing performed a predetermined number of times (for example, 100 times) executed within one cycle of the measurement period is referred to as a measurement integration unit.

図10は、各測定期間における各MUX261の受光素子202の選択の組み合わせの例を示している。なお、この図において、MUX261−1乃至261−4をMUX1乃至4と短縮して表している。また、図内の四角のマスの中の番号は、MUX261−1乃至261−4により選択された受光素子202の番号を示している。すなわち、受光素子202−1乃至202−16が、それぞれ1乃至16の番号で示されている。   FIG. 10 shows an example of combinations of selection of the light receiving elements 202 of each MUX 261 in each measurement period. In this figure, MUXs 261-1 to 261-4 are abbreviated as MUX1 to MUX4. Further, the numbers in the squares in the figure indicate the numbers of the light receiving elements 202 selected by the MUXs 261-1 to 261-4. That is, the light receiving elements 202-1 to 202-16 are indicated by numbers 1 to 16, respectively.

例えば、測定期間TM1において、MUX261−1乃至261−4により受光素子202−1、202−5、202−9、202−13がそれぞれ選択され、選択された各受光素子202の受光値の測定が行われる。測定期間TM2において、MUX261−1乃至261−4により受光素子202−2、202−6、202−10、202−14がそれぞれ選択され、選択された各受光素子202の受光値の測定が行われる。測定期間TM3において、MUX261−1乃至261−4により受光素子202−3、202−7、202−11、202−15がそれぞれ選択され、選択された各受光素子202の受光値の測定が行われる。測定期間TM4において、MUX261−1乃至261−4により受光素子202−4、202−8、202−12、202−16がそれぞれ選択され、選択された各受光素子202の受光値の測定が行われる。   For example, in the measurement period TM1, the light receiving elements 202-1, 202-5, 202-9, and 202-13 are selected by the MUXs 261-1 to 261-4, and the light reception values of the selected light receiving elements 202 are measured. Done. In the measurement period TM2, the light receiving elements 202-2, 202-6, 202-10, and 202-14 are selected by the MUXs 261-1 to 261-4, and the light reception values of the selected light receiving elements 202 are measured. . In the measurement period TM3, the light receiving elements 202-3, 202-7, 202-11, and 202-15 are selected by the MUXs 261-1 to 261-4, and the light reception values of the selected light receiving elements 202 are measured. . In the measurement period TM4, the light receiving elements 202-4, 202-8, 202-12, and 202-16 are selected by the MUXs 261-1 to 261-4, respectively, and the light reception value of each selected light receiving element 202 is measured. .

従って、この例では、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る。換言すれば、1回の検出期間中に、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。   Therefore, in this example, the light reception values of all the light receiving elements 202 are measured during one detection period. In other words, the intensity of the reflected light from all the detection areas in the monitoring area is measured during one detection period.

ステップS8において、制御部21は、車速センサ13より供給される自車両の速度に基づいて、直前の測定期間から今現在の測定期間までの間に、自車両が移動する距離に対応するオフセット時間を演算する。   In step S <b> 8, based on the speed of the host vehicle supplied from the vehicle speed sensor 13, the control unit 21 performs an offset time corresponding to the distance traveled by the host vehicle between the immediately preceding measurement period and the current measurement period. Is calculated.

ここで、図11を参照して、オフセット時間について説明する。例えば、図11の最上段で示される時間方向の分布における時刻t0においてトリガ信号が発生された後、所定の時間が経過した時刻t1において、サンプリングが開始され、ピークが時刻t2に静止物体が検出されるものとする。 Here, the offset time will be described with reference to FIG. For example, after a trigger signal is generated at time t0 in the time direction distribution shown in the uppermost part of FIG. 11, sampling is started at a time t1 when a predetermined time has elapsed, and a stationary object is detected at a peak at time t2. Shall be.

次の測定期間で検出されるときには、図11の2段目で示されるように、トリガ信号が発生されたタイミングである時刻t1から、ピークが検出される時刻t11までの時間は、時間dt1(=t2−t11)だけ短くなる。換言すれば、自車両と静止物体の距離は、車両速度に測定期間を乗じることで算出される距離だけ近づくことになるため、その距離をレーザ光が往復するために必要な時間とほぼ同じ時間dt1だけピークが検出されるタイミングが早くなる。   When detected in the next measurement period, as shown in the second stage of FIG. 11, the time from the time t1 when the trigger signal is generated to the time t11 when the peak is detected is the time dt1 ( = T2-t11). In other words, the distance between the host vehicle and the stationary object approaches only the distance calculated by multiplying the vehicle speed by the measurement period, and therefore, approximately the same time as the time required for the laser beam to reciprocate the distance. The timing at which the peak is detected by dt1 is advanced.

このように、自車両から静止物体までの距離は、自車両が静止物体に向かって走行することにより、走行速度に応じた割合で小さくなる。複数の受光信号を積分することによって受光感度を上げるという考え方は、自車両から静止物体までの距離が変化しない、あるいは変化が無視できることを前提としている。しかしながら、現実的には、この距離は変化しているため、ピークが検出されるタイミングが変化しており、積分を行っても受光感度が上がらない恐れがある。   Thus, the distance from the host vehicle to the stationary object decreases at a rate corresponding to the traveling speed when the host vehicle travels toward the stationary object. The idea of increasing the light receiving sensitivity by integrating a plurality of light receiving signals is based on the premise that the distance from the vehicle to the stationary object does not change or that the change can be ignored. However, in reality, since this distance changes, the timing at which a peak is detected changes, and there is a possibility that the light receiving sensitivity will not increase even if integration is performed.

そこで、この場合、差分となる時間dt1が車両速度に応じたものであるので、制御部21は、車速センサ13より供給されてくる自車両の車両速度の情報に基づいて、差分となる時間dt1=オフセット時間dt2として算出する。   Therefore, in this case, since the difference time dt1 corresponds to the vehicle speed, the control unit 21 determines the difference time dt1 based on the vehicle speed information of the host vehicle supplied from the vehicle speed sensor 13. = Calculated as offset time dt2.

これにより、以降のステップS5においては、図11の最下段で示されるように、トリガ信号が立ち上がるタイミングが、時刻t0に対してオフセット時間dt2だけ前の時刻t21にオフセットされる。これにより、時刻t1に対してオフセット時間dt2だけ早い時刻t22からサンプリングが開始される。結果として、最初のサンプリングにより得られたデータZ1に対して、次の測定期間においては、自車両の車両速度で進むことにより、ピークとして検出されるタイミングが、時刻t11に対応する時刻t23となるデータZ2が得られる。図11で示されるように、データZ1,Z2は、いずれもトリガ信号が立ち上がったタイミングから略同一時間だけ経過したタイミングでピークが得られる波形となる。このため、ステップS6において、ピークが得られるタイミングがほぼ一致する波形となるデータZ1,Z2を、そのまま積算することで、適切に積算を繰り返すことが可能となる。   As a result, in the subsequent step S5, as shown in the lowermost stage of FIG. 11, the timing at which the trigger signal rises is offset at time t21, which is the offset time dt2 before time t0. As a result, sampling is started from time t22 that is earlier than the time t1 by the offset time dt2. As a result, with respect to the data Z1 obtained by the first sampling, the timing detected as a peak is the time t23 corresponding to the time t11 by proceeding at the vehicle speed of the host vehicle in the next measurement period. Data Z2 is obtained. As shown in FIG. 11, each of the data Z1 and Z2 has a waveform in which a peak is obtained at substantially the same time after the trigger signal rises. For this reason, in step S6, it is possible to appropriately repeat the integration by integrating the data Z1 and Z2 having waveforms that substantially coincide with the timing at which the peaks are obtained.

より詳細には、例えば、1回の測定期間において、車両が静止物体に対して1cm接近しているような場合、サンプリングの開始タイミングを1/15nsだけ早めるようにオフセットさせる。以下、同様に、20cm、100cm接近しているような場合については、それぞれ20/15ns、100/15nsだけ早めるようにオフセットさせる。   More specifically, for example, when the vehicle is approaching 1 cm with respect to a stationary object in one measurement period, the sampling start timing is offset so as to be advanced by 1/15 ns. Hereinafter, similarly, in the case of approaching 20 cm and 100 cm, they are offset so as to be advanced by 20/15 ns and 100/15 ns, respectively.

ステップS9において、制御部21は、測定期間を所定の回数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S2に戻る。   In step S9, the control unit 21 determines whether or not the measurement period has been repeated a predetermined number of times. If it is determined that the measurement period has not been repeated a predetermined number of times, the process returns to step S2.

すなわち、ステップS9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S2乃至S9の処理が繰り返し実行される。すなわち、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、さらに、ピークとなるタイミングがオフセット時間により調整されながら処理が繰り返される。   That is, in step S9, steps S2 to S9 are repeatedly executed until it is determined that the measurement period is repeated a predetermined number of times. That is, the measurement period is repeated a predetermined number of times within a detection period of a predetermined length. In addition, for each measurement period, the light receiving element 202 that is a target for measuring the received light value is selected, the detection region that is the target for measuring the intensity of the reflected light is switched, and the peak timing is determined by the offset time. The process is repeated while adjusting.

一方、ステップS9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S10に進む。   On the other hand, if it is determined in step S9 that the measurement period has been repeated a predetermined number of times, the process proceeds to step S10.

ステップS10において、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、1回の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。   In step S <b> 10, the peak detection unit 311 determines the intensity of the reflected light in the horizontal direction and the time direction (distance direction) of the reflected light within one detection period based on the distribution of the accumulated light reception values at each sampling time of each light receiving element 202. Detect peaks.

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物体が検出された地点の自車両からの距離が検出される。   Specifically, the peak detector 311 detects the sampling time at which the integrated light reception value peaks for each light receiving element 202. Thereby, the point where the intensity of the reflected light peaks in the distance direction from the host vehicle is detected for each detection region. In other words, in each detection region, the distance from the host vehicle at the point where the object having the peak reflected light intensity is detected.

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。   In addition, the peak detector 311 detects the light receiving element 202 (detection region) where the integrated light reception value peaks at each sampling time. Thereby, in the distance direction from the host vehicle, the horizontal position (detection region) where the intensity of the reflected light peaks at every predetermined interval (for example, about every 1.5 m) is detected.

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。   Then, the peak detection unit 311 supplies information indicating the detection result to the object detection unit 312.

すなわち、例えば、図12で示されるように、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。   That is, for example, as shown in FIG. 12, the measurement light is reflected by the vehicle 351 and received by the light receiving element 202, but there is a time difference from light projection to light reception. Since this time difference is proportional to the distance between the laser radar device and the vehicle 351, the reflected light from the vehicle 351 is measured as a light reception value at a sampling timing (sampling time tn) that matches the time difference. Accordingly, among the integrated light reception values of the respective light receiving elements 202 in the detection region including the vehicle 351, the integrated light reception value particularly at the sampling time tn becomes large.

尚、図12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。   Note that the graph of FIG. 12 shows the horizontal distribution of the integrated light reception values at the sampling time near the reflected light from the vehicle 351 when the vehicle 351 is traveling in front of the host vehicle. . That is, this graph is a graph in which the integrated light reception values of the respective light receiving elements 202 at the sampling time are arranged in the horizontal axis direction in the horizontal arrangement order of the respective light receiving elements 202.

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。   Note that any method can be adopted as the peak detection method of the peak detection unit 311.

ステップS11において、物体検出部312は、測定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。   In step S11, the object detection unit 312 detects other vehicles, pedestrians, obstacles, etc. in the monitoring area based on the horizontal and temporal distributions of the intensity of the reflected light and the peak detection results within the measurement period. The presence / absence of an object and the type, direction, distance, etc. of the object are detected.

なお、物体検出部312の静止物体(動物体を含む)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。   Note that an arbitrary method can be adopted as the object detection method of the stationary object (including the moving object) of the object detection unit 312.

すなわち、例えば、図12で示されるように、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。   That is, for example, as shown in FIG. 12, when a vehicle 351 is present in the front, the reflected light reflected by the vehicle 351 is received by the light receiving element 202, so that each light reception including the vehicle 351 within the detection region. The integrated light reception value of the element 202 increases. In particular, since the reflectance of the left and right reflectors 352L and 352R behind the vehicle 351 is high, the integrated light reception value of each light receiving element 202 including the reflectors 352L and 352R in the detection region is particularly large.

従って、図12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。   Therefore, as shown in the graph of FIG. 12, two prominent peaks P1 and P2 appear in the distribution of the accumulated light reception values in the horizontal direction. Further, since the reflected light reflected by the vehicle body between the reflectors 352L and 352R is also detected, the integrated light reception value between the peak P1 and the peak P2 is higher than that in other regions. Thus, it is possible to detect the vehicle ahead by detecting two prominent peaks in the horizontal distribution of the integrated light reception values at the same sampling time.

ステップS12において、通知部303は、必要に応じて物体の検出結果を外部に通知する。例えば、通知部303は、物体の有無に関わらず、物体の検出結果を定期的に車両制御装置12に供給する。或いは、例えば、通知部303は、車両が前方の物体に衝突する危険性がある場合に限り、物体の検出結果を車両制御装置12に供給する。   In step S12, the notification unit 303 notifies the object detection result to the outside as necessary. For example, the notification unit 303 periodically supplies the detection result of the object to the vehicle control device 12 regardless of the presence or absence of the object. Alternatively, for example, the notification unit 303 supplies the object detection result to the vehicle control device 12 only when there is a risk that the vehicle collides with an object ahead.

ステップS13において、制御部21は、所定の時間待機する。すなわち、制御部21は、図8の休止期間TBが終了するまで、測定光の投光を行わないように待機する。   In step S13, the control unit 21 waits for a predetermined time. That is, the control unit 21 waits not to project the measurement light until the suspension period TB in FIG. 8 ends.

その後、処理はステップS1に戻り、ステップS1乃至S13の処理が繰り返し実行される。すなわち、検出期間毎に積算受光値に基づいて物体の検出を行う処理が繰り返される。   Thereafter, the process returns to step S1, and the processes of steps S1 to S13 are repeatedly executed. That is, the process of detecting an object based on the integrated light reception value is repeated for each detection period.

以上の処理により、自車両が静止物体に接近することにより、反射光の受光値からなるサンプリング値におけるピーク位置を、自車両の車両速度に応じてオフセットできるように、トリガ信号の発生タイミングを調整するようにしたので、ピーク位置が略同一となる波形を形成するサンプリング値を積算させることが可能となる。これにより、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、信号成分を適切に増幅させることが可能となり、ランダムなノイズを平均化させて減少させることが可能となる。結果として、受光信号から信号成分とノイズ成分とを、より分離しやすくすることができ、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をより向上させることが可能となる。   With the above processing, the trigger signal generation timing is adjusted so that the peak position in the sampling value consisting of the received light value of the reflected light can be offset according to the vehicle speed of the host vehicle when the host vehicle approaches the stationary object. As a result, sampling values that form waveforms having substantially the same peak positions can be integrated. Thereby, even when the S / N ratio of the received light signal with respect to one measurement light is low, the signal component can be appropriately amplified, and random noise can be averaged and reduced. As a result, the signal component and the noise component can be more easily separated from the light reception signal, and the light reception sensitivity can be substantially increased. Thereby, for example, it becomes possible to further improve the detection accuracy of a distant object or an object having a low reflectance.

また、本発明は、車両用以外の他の用途に用いるレーザレーダ装置にも適用することが可能である。   Further, the present invention can also be applied to a laser radar device used for other purposes than for vehicles.

[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。
[Computer configuration example]
The series of processes described above can be executed by hardware or can be executed by software. When a series of processing is executed by software, a program constituting the software is installed in the computer. Here, the computer includes, for example, a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs by installing a computer incorporated in dedicated hardware.

図13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。   FIG. 13 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of a computer that executes the above-described series of processing by a program.

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。   In a computer, a CPU (Central Processing Unit) 601, a ROM (Read Only Memory) 602, and a RAM (Random Access Memory) 603 are connected to each other by a bus 604.

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。   An input / output interface 605 is further connected to the bus 604. An input unit 606, an output unit 607, a storage unit 608, a communication unit 609, and a drive 610 are connected to the input / output interface 605.

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。   The input unit 606 includes a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. The output unit 607 includes a display, a speaker, and the like. The storage unit 608 includes a hard disk, a nonvolatile memory, and the like. The communication unit 609 includes a network interface or the like. The drive 610 drives a removable medium 611 such as a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.

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。   In the computer configured as described above, the CPU 601 loads the program stored in the storage unit 608 to the RAM 603 via the input / output interface 605 and the bus 604 and executes the program, for example. Is performed.

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。   The program executed by the computer (CPU 601) can be provided by being recorded on a removable medium 611 as a package medium, for example. The program can be provided via a wired or wireless transmission medium such as a local area network, the Internet, or digital satellite broadcasting.

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。   In the computer, the program can be installed in the storage unit 608 via the input / output interface 605 by attaching the removable medium 611 to the drive 610. Further, the program can be received by the communication unit 609 via a wired or wireless transmission medium and installed in the storage unit 608. In addition, the program can be installed in the ROM 602 or the storage unit 608 in advance.

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。   The program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.

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。   The embodiments of the present technology are not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present technology.

11 レーザレーダ装置
12 車両制御装置
21 制御部
22 投光部
23 受光部
24 測定部
25 演算部
101 駆動回路
102 発光素子
202−1乃至202−16 受光素子
251 選択部
254 サンプリング部
261−1乃至261−4 マルチプレクサ
264−1乃至264−4 A/Dコンバータ
301 積算部
302 検出部
303 通知部
311 ピーク検出部
312 物体検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Laser radar apparatus 12 Vehicle control apparatus 21 Control part 22 Light projection part 23 Light reception part 24 Measurement part 25 Calculation part 101 Drive circuit 102 Light emitting element 202-1 thru | or 202-16 Light reception element 251 Selection part 254 Sampling part 261-1 thru | or 261 -4 Multiplexer 264-1 to 264-4 A / D converter 301 Integration unit 302 Detection unit 303 Notification unit 311 Peak detection unit 312 Object detection unit

Claims (5)

車両に搭載され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監視領域に対して所定の測定期間内に所定回数だけ投光する処理を所定の長さの検出期間内に繰り返す投光部と、
前記測定光の反射光を受光する受光素子を備える受光部と、
前記受光素子からの受光信号をサンプリングするサンプリング部と、
前記検出期間内にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻におけるサンプリング値の積算を行う積算部と、
積算された前記サンプリング値に基づいて、前記監視領域内における、物体を検出する検出部と、
前記車両の走行速度に基づいて、前記サンプリング部におけるサンプリングを開始するタイミングのオフセット時間を算出する制御部を含み、
前記制御部は、前記サンプリング部に対して、前記測定期間ごとに前記サンプリングの開始を前記オフセット時間だけオフセットさせる
レーザレーダ装置。
In a laser radar device mounted on a vehicle,
A light projecting unit that repeats a process of projecting a measurement light, which is a pulsed laser beam, a predetermined number of times within a predetermined measurement period to a predetermined monitoring region within a detection period of a predetermined length;
A light receiving unit including a light receiving element that receives reflected light of the measurement light;
A sampling unit for sampling a light reception signal from the light receiving element;
An accumulating unit that performs sampling of sampling values at the same sampling time of the received light signals from the same light receiving elements sampled within the detection period;
Based on the integrated sampling value, a detection unit for detecting an object in the monitoring region;
Based on the traveling speed of the vehicle, including a control unit that calculates an offset time of timing for starting sampling in the sampling unit,
The control unit causes the sampling unit to offset the start of the sampling by the offset time for each measurement period.
前記制御部は、前記オフセット時間だけオフセットしてトリガ信号を前記サンプリング部に出力し、
前記サンプリング部は、前記トリガ信号によって前記サンプリングを開始する
請求項1に記載のレーザレーダ装置。
The control unit offsets the offset time and outputs a trigger signal to the sampling unit,
The laser radar device according to claim 1, wherein the sampling unit starts the sampling by the trigger signal.
前記投光部は、パルス状のレーザ光である測定光を所定の監視領域に対して所定の第1の長さの測定期間内にm回(m≧1)投光する処理を所定の第2の長さの検出期間内にcサイクル(c≧2)繰り返し、
前記受光部は、それぞれ異なる方向からの前記測定光の反射光を受光するn1個(n1≧2)の受光素子を備え、
前記サンプリング部は、前記測定光が投光される度に、n1個の前記受光素子からの受光信号のサンプリングをs回(s≧2)行う
請求項1に記載のレーザレーダ装置。
The light projecting unit performs a process of projecting measurement light, which is pulsed laser light, m times (m ≧ 1) within a measurement period of a predetermined first length with respect to a predetermined monitoring region. C cycles (c ≧ 2) repeated within a detection length of 2;
The light receiving unit includes n1 (n1 ≧ 2) light receiving elements that receive reflected light of the measurement light from different directions,
The laser radar device according to claim 1, wherein the sampling unit performs sampling of received light signals from n1 light receiving elements s times (s ≧ 2) each time the measurement light is projected.
前記積算部は、複数の前記検出期間にわたって前記サンプリング値を積算する
請求項1に記載のレーザレーダ装置。
The laser radar device according to claim 1, wherein the integration unit integrates the sampling values over a plurality of the detection periods.
車両に搭載されるレーザー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監視領域に対して所定の測定期間内に所定回数だけ投光する処理を所定の長さの検出期間内に繰り返す投光ステップと、
前記測定光の反射光を受光する受光素子による受光ステップと、
前記受光素子からの受光信号をサンプリングするサンプリングステップと、
前記検出期間内にサンプリングされた、同じ前記受光素子からの前記受光信号の同じサンプリング時刻におけるサンプリング値の積算を行う積算ステップと、
積算された前記サンプリング値に基づいて、前記監視領域内における、物体を検出する検出ステップと、
前記車両の走行速度に基づいて、前記サンプリングステップの処理におけるサンプリングを開始するタイミングのオフセット時間を算出する制御ステップを含み、
前記制御ステップの処理は、前記サンプリングステップの処理において、前記測定期間ごとに前記サンプリングの開始を前記オフセット時間だけオフセットさせる
物体検出方法。
In an object detection method of a laser radar device mounted on a vehicle,
A light projecting step of repeating a process of projecting a measurement light, which is a pulsed laser light, a predetermined number of times within a predetermined measurement period with respect to a predetermined monitoring region, within a detection period of a predetermined length;
A light receiving step by a light receiving element that receives reflected light of the measurement light;
A sampling step for sampling a light reception signal from the light receiving element;
An integration step of integrating sampling values sampled at the same sampling time of the received light signal from the same light receiving element, sampled within the detection period;
A detection step of detecting an object in the monitoring region based on the integrated sampling value;
Including a control step of calculating an offset time of timing for starting sampling in the processing of the sampling step based on the traveling speed of the vehicle,
In the process of the sampling step, the start of the sampling is offset by the offset time every measurement period in the process of the sampling step.
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