JP2017150902A - On-vehicle laser radar device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle laser radar device that can measure faraway road surfaces in detail with the laser radar device installed on a moving body, and can discover faraway obstacles at a time of high-speed travelling in an early stage.SOLUTION: An on-vehicle laser radar device 30 is installed on a moving body A and rotates around a vertical shaft 31 to measure a road surface 1 of surroundings. The on-vehicle laser radar device comprises: a plurality of light projectors 32 that projects laser light 3 from a near distance of the moving body A toward a far distance thereof at a space apart from each other; and a plurality of light receivers that receives the laser light 3. The plurality of light projectors 32 or a plurality of light receivers is set such that an angle difference with respect to the vertical shaft 31 between adjacent laser light 3 becomes gradually narrower toward a far distance purpose from a close distance purpose in order. Further, the light projector 32 and light receiver are two-dimensionally arranged sparsely for the close distance and densely for the far distance.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、移動体(例えば移動ロボット)に搭載して移動体周辺の地形の凹凸を精度よく検出する車載レーザレーダ装置に関する。   The present invention relates to an in-vehicle laser radar device that is mounted on a moving body (for example, a mobile robot) and accurately detects unevenness of topography around the moving body.

移動体周辺の地形の凹凸を検出する車載レーザレーダ装置は、例えば非特許文献1及び特許文献1〜4に開示されている。   For example, Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 to 4 disclose in-vehicle laser radar devices that detect unevenness of topography around a moving body.

非特許文献1、及び特許文献1,2は、多数のレーザ光を用いて回転しながら周囲を同時計測するレーザレーダ装置を開示している。   Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2 disclose a laser radar device that simultaneously measures the surroundings while rotating using a large number of laser beams.

特許文献3の「広角レーザレーダ装置」は、1つの投光部と複数の受光素子の組合せで、反射体までの距離と方向を測定している。   The “wide-angle laser radar device” of Patent Document 3 measures the distance and direction to a reflector by a combination of one light projecting unit and a plurality of light receiving elements.

特許文献4の「監視装置」は、ズームレンズ制御部で受光部と投光レンズを移動させて照射領域を変化させている。   In the “monitoring device” of Patent Document 4, the irradiation region is changed by moving the light receiving unit and the light projecting lens in the zoom lens control unit.

Velodyne,“High Definition Lidar”、インターネット<URL:http://www.velodynelidar.com/lidar/lidar.aspx>Velodyne, “High Definition Lidar”, Internet <URL: http: // www. velodynedar. com / lidar / lidar. aspx>

WO2008/008970A2WO2008 / 008970A2 WO2011/146523A2WO2011 / 146523A2 特開平7−191148号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-191148 特開2006−317304号公報JP 2006-317304 A

非特許文献1及び特許文献1,2のレーザレーダ装置は、等間隔に配置されたレーザ光の投光器と受光器により、多数のレーザ光を用いて回転しながら周囲を同時計測するので、正対する反射体の形状を計測する用途には適している。
しかし、車両等移動体の上部に配置し、自車の周囲の路面を俯瞰的に計測する用途においては、幾何学的条件から、レーザ光の路面への照射地点が、自車の進行方向及びレーザ光の回転方向の何れにおいても自車の近傍路面は密に計測できるが遠方路面は疎になる。更に、遠方路面程レーザ光のビーム径が広がる。そのため、遠方になるにつれ路面計測地点の空間分解能が悪くなるため、遠方路面の起伏を詳細に計測することができない。そのため、従来のレーザレーダ装置では、高速走行時に特に必要となる遠方の障害物を早期に発見することが困難であり、高速走行することができない。
The laser radar devices of Non-Patent Document 1 and Patent Documents 1 and 2 are opposed to each other by simultaneously measuring the surroundings while rotating using a large number of laser beams by means of laser beam projectors and light receivers arranged at equal intervals. Suitable for measuring the shape of the reflector.
However, in applications where the vehicle is placed on top of a moving body such as a vehicle and the road surface around the host vehicle is measured from a bird's-eye view, the irradiation point of the laser beam on the road surface depends on the geometrical condition and the traveling direction of the host vehicle and In any rotation direction of the laser beam, the road surface near the own vehicle can be measured densely, but the far road surface is sparse. In addition, the beam diameter of the laser beam increases as the far road surface. For this reason, the spatial resolution at the road surface measurement point becomes worse as the distance increases, so that the undulations on the far road surface cannot be measured in detail. For this reason, it is difficult for conventional laser radar devices to detect obstacles far away that are particularly necessary when traveling at high speed, and cannot travel at high speed.

図1は、特許文献1に開示された従来のレーザレーダ装置5の構成図である。この図において、(A)は従来のレーザレーダ装置5の斜視図、(B)は(A)のB−B線における断面図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional laser radar device 5 disclosed in Patent Document 1. In FIG. In this figure, (A) is a perspective view of a conventional laser radar device 5, and (B) is a sectional view taken along line BB in (A).

図1(A)において、レーザレーダ装置5は、ハウジング6、上部レーダシステム7A、下部レーダシステム7B、及びベース部8を備え、図示しない複数対の投光器と受光器を有している。
上部レーダシステム7Aは、ハウジング6の上部に内蔵され、下部レーダシステム7Bは上部レーダシステム7Aよりわずかに下向きに、ハウジング6の下部に内蔵されている。またハウジング6は、ベース部8の上に設置されている。
In FIG. 1A, a laser radar device 5 includes a housing 6, an upper radar system 7A, a lower radar system 7B, and a base portion 8, and has a plurality of pairs of projectors and receivers (not shown).
The upper radar system 7A is built in the upper part of the housing 6, and the lower radar system 7B is built in the lower part of the housing 6 slightly downward from the upper radar system 7A. The housing 6 is installed on the base portion 8.

図1(B)において、ベース部8は、ロータとステータを有し、ハウジング6を図で鉛直軸を中心に360°回転させるようになっている。   In FIG. 1B, the base portion 8 has a rotor and a stator, and the housing 6 is rotated 360 ° around the vertical axis in the figure.

上部レーダシステム7Aと下部レーダシステム7Bは、それぞれ複数対の投光器と受光器を有し、それぞれの投光器と受光器は、それぞれ独立してレーザ光を照射(投光)して受光する。なお、好ましくは、複数のレーザ光は、時間をずらして1つずつ発光して照射する。   Each of the upper radar system 7A and the lower radar system 7B has a plurality of pairs of light projectors and light receivers, and each of the light projectors and the light receivers independently receives and projects laser light (projects light). Preferably, the plurality of laser beams are emitted and irradiated one by one at different times.

上述した従来のレーザレーダ装置5は、例えば、64対の投光器と受光器を内蔵し、垂直視野26.8°、最大測定距離約100〜120m、測定精度+/−約2cm(水平距離25mの位置において)である。
また具体例では、上部レーダシステム7Aは水平に対し+2°〜−8.33°を1/3°ピッチで検出し、下部レーダシステム14Bは水平に対し−8.53°〜−24.33°を1/2°ピッチで検出する。
The above-described conventional laser radar device 5 includes, for example, 64 pairs of light projectors and light receivers, a vertical field of view of 26.8 °, a maximum measurement distance of about 100 to 120 m, a measurement accuracy of +/− about 2 cm (horizontal distance of 25 m). In position).
Further, in the specific example, the upper radar system 7A detects + 2 ° to −8.33 ° with respect to the horizontal at a 1/3 ° pitch, and the lower radar system 14B has −8.53 ° to −24.33 ° with respect to the horizontal. Are detected at a pitch of 1/2 °.

図2は、上述した従来のレーザレーダ装置5の使用状態を示す模式図である。この図において、(A)は側面図、(B)は平面図、(C)は投光器9Aと投光レンズ9Bの関係図である。
またこの図において、1は路面、2は路面1を走行する移動体、3はレーザ光、4は路面1に照射された照射スポットである。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a usage state of the conventional laser radar device 5 described above. In this figure, (A) is a side view, (B) is a plan view, and (C) is a relationship diagram between a projector 9A and a projector lens 9B.
In this figure, 1 is a road surface, 2 is a moving body traveling on the road surface 1, 3 is a laser beam, and 4 is an irradiation spot irradiated onto the road surface 1.

従来のレーザレーダ装置5は、移動体2の上部に設置されている。レーザレーダ装置5は、複数対の投光器9Aと受光器(図示せず)及び1又は複数の投光レンズ9Bと受光レンズ(図示せず)を備える。   The conventional laser radar device 5 is installed on the upper part of the moving body 2. The laser radar device 5 includes a plurality of pairs of light projectors 9A and light receivers (not shown), and one or a plurality of light projection lenses 9B and light receiving lenses (not shown).

1又は複数の投光レンズ9Bは、それぞれ複数の投光器9Aの正面に設けられ、1つずつ順に発光するパルス状のレーザ光3を順次、路面1に照射する。同様に、1又は複数の受光レンズは、それぞれ複数の受光器の正面に設けられ、路面1で反射された複数のレーザ光3を順次、受光する。   One or a plurality of light projecting lenses 9B are provided in front of the plurality of light projectors 9A, respectively, and sequentially irradiate the road surface 1 with pulsed laser light 3 that sequentially emits light one by one. Similarly, one or a plurality of light receiving lenses are provided in front of the plurality of light receivers, respectively, and sequentially receive the plurality of laser beams 3 reflected by the road surface 1.

レーザレーダ装置5は、投光レンズ9Bの後部に等間隔に配置された投光器9Aと受光器により、多数のレーザ光3を用いて回転しながら周囲を同時計測する。すなわち、レーザレーダ装置5は、それぞれのレーザ光3の照射(投光)と受光の時間差から、反射位置までの距離を算出し、移動体周辺の地形の凹凸を検出する。   The laser radar device 5 simultaneously measures the surroundings while rotating using a large number of laser beams 3 by using a projector 9A and a light receiver arranged at equal intervals on the rear part of the projector lens 9B. That is, the laser radar device 5 calculates the distance to the reflection position from the time difference between irradiation (light projection) and light reception of each laser beam 3, and detects the unevenness of the terrain around the moving body.

従来のレーザレーダ装置5では、測定ピッチは一定であり、上述した具体例では上部レーダシステム7Aによる測定ピッチが、水平に対し+2°〜−8.33°の範囲で1/3°である。
そのため、図2において、水平距離25mの位置の照射スポット4aに対し、水平距離100mの位置の照射スポット4bはその直径が4倍になる。また、隣接する照射スポット4の間隔も周方向及び進行方向の両方が、水平距離25mの位置に対し、水平距離100mの位置の方が大きく(粗く)なる。
In the conventional laser radar device 5, the measurement pitch is constant, and in the specific example described above, the measurement pitch by the upper radar system 7A is 1/3 ° in the range of + 2 ° to −8.33 ° with respect to the horizontal.
Therefore, in FIG. 2, the diameter of the irradiation spot 4b at a horizontal distance of 100 m is four times that of the irradiation spot 4a at a horizontal distance of 25 m. In addition, the interval between adjacent irradiation spots 4 is larger (coarse) at the horizontal distance of 100 m than the horizontal distance of 25 m in both the circumferential direction and the traveling direction.

従って、遠方ではレーザ照射点の周方向間隔、進行方向間隔が共に広くなることから、障害物検知精度が悪くなる。   Therefore, since the distance in the circumferential direction and the distance in the traveling direction of the laser irradiation points are wide at a distance, the obstacle detection accuracy is deteriorated.

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、移動体に設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる車載レーザレーダ装置を提供することにある。   The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to provide an in-vehicle laser radar device that can be installed on a moving body and can measure a distant road surface in detail, and can detect a distant obstacle at an early stage when traveling at high speed.

本発明によれば、移動体に設置され鉛直軸を中心に回転して周囲の路面を計測する車載レーザレーダ装置であって、
前記移動体の近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光を投光する複数の投光器と該レーザ光を受光する複数の受光器とを備え、
複数の前記投光器又は複数の前記受光器は、隣接する前記レーザ光の前記鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている、ことを特徴とする車載レーザレーダ装置が提供される。
According to the present invention, an in-vehicle laser radar device that is installed on a moving body and rotates around a vertical axis to measure a surrounding road surface,
A plurality of light projectors that project laser light at intervals from a short distance to a long distance of the moving body, and a plurality of light receivers that receive the laser light,
The plurality of light projectors or the plurality of light receivers are configured such that an angle difference with respect to the vertical axis of the adjacent laser light is set narrower in order from short distance to long distance. A radar device is provided.

前記投光器又は前記受光器は、前記路面への進行方向の照射間隔が均等になるように配置されている。   The light projector or the light receiver is arranged so that the irradiation intervals in the traveling direction on the road surface are uniform.

前記投光器と前記受光器は、前記近距離用では疎に、前記遠距離用では密に、2次元的に配置されている。   The projector and the light receiver are two-dimensionally arranged sparsely for the short distance and densely for the long distance.

前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記路面への周方向の照射間隔が均等になるように配置されている。   The projectors are arranged so that the irradiation intervals in the circumferential direction on the road surface are uniform so that the laser beam is irradiated onto the road surface within a certain angle range from the vertical axis.

前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記近距離用では周方向に狭い範囲に配置され、前記遠距離用では周方向に広い範囲に配置されている。   The projector is arranged in a narrow range in the circumferential direction for the short distance and wide in the circumferential direction for the long distance so that the laser beam is irradiated on the road surface within a certain angle range from the vertical axis. Arranged in the range.

複数の前記レーザ光を前記近距離から前記遠距離の前記路面にそれぞれ集光させる投光レンズと、
前記路面で反射した複数の前記レーザ光を複数の前記受光器にそれぞれ集光する受光レンズと、を有し、
前記投光レンズ又は前記受光レンズは、前記路面への前記レーザ光の照射スポット径が同等になるような光学系を有する。
A light projecting lens for condensing a plurality of the laser beams on the road surface from the short distance to the long distance;
A light receiving lens that condenses each of the plurality of laser beams reflected by the road surface on the plurality of light receivers, and
The light projecting lens or the light receiving lens has an optical system in which the irradiation spot diameter of the laser light on the road surface is equal.

上記本発明によれば、複数の投光器又は複数の受光器は、隣接するレーザ光の鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。   According to the present invention, the plurality of light projectors or the plurality of light receivers are set such that the angle difference between adjacent laser beams with respect to the vertical axis is narrowed in order from short distance to long distance.

この構成により、隣接するレーザ光の鉛直軸に対する角度差が同一である従来例と比較し、遠方においてレーザ光を密に投光し受光することができる。
従って、本発明の車載レーザレーダ装置を移動体に設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる。
With this configuration, it is possible to project and receive the laser beam densely at a distance as compared with the conventional example in which the angle difference with respect to the vertical axis of the adjacent laser beam is the same.
Therefore, the in-vehicle laser radar device according to the present invention can be installed on a moving body to measure the far road surface in detail, and a distant obstacle can be found at an early stage when traveling at high speed.

特許文献1に開示された従来のレーザレーダ装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a conventional laser radar device disclosed in Patent Document 1. FIG. 従来のレーザレーダ装置の使用状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the use condition of the conventional laser radar apparatus. 本発明の車載レーザレーダ装置を備えた移動体の構成図である。It is a block diagram of the moving body provided with the vehicle-mounted laser radar apparatus of this invention. 移動体の制御機器の接続ブロック図である。It is a connection block diagram of the control apparatus of a moving body. 本発明による車載レーザレーダ装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an in-vehicle laser radar device according to the present invention. 投光レンズに対する複数の投光器の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows arrangement | positioning of several projector with respect to a light projection lens. 投光器により照射された路面の照射スポットの模式図である。It is a schematic diagram of the irradiation spot of the road surface irradiated with the light projector. 図5のA−A矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 図8に示した複数の投光器により照射された路面の照射スポットの模式図である。It is a schematic diagram of the irradiation spot of the road surface irradiated with the some projector shown in FIG. 本発明の車載レーザレーダ装置の使用状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the use condition of the vehicle-mounted laser radar apparatus of this invention.

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図3は、本発明の車載レーザレーダ装置30を備えた移動体Aの構成図であり、図4は、移動体Aの制御機器の接続ブロック図である。   FIG. 3 is a configuration diagram of the moving object A provided with the on-vehicle laser radar device 30 of the present invention, and FIG. 4 is a connection block diagram of control devices of the moving object A.

この例において、移動体Aは、自律走行可能な半自律走行車Aであり、車両制御用コンピュータ10及びこの車両制御用コンピュータ10とLAN11を介して接続される自律制御用コンピュータ25によって制御されるようになっている。   In this example, the moving body A is a semi-autonomous traveling vehicle A capable of autonomous traveling, and is controlled by the vehicle control computer 10 and the autonomous control computer 25 connected to the vehicle control computer 10 via the LAN 11. It is like that.

車両制御用コンピュータ10の入力側には、アンテナ12と接続する無線LAN13及び操縦用カメラ14が入出力回路15を介して接続されている。さらにこの入力側に、自己位置データ取得部としてのGPS16と、姿勢制御用のバーチカルジャイロ17と、移動速度測定用の車速パルス18がシリアル回線を介して接続されている。   A wireless LAN 13 and a steering camera 14 connected to the antenna 12 are connected to the input side of the vehicle control computer 10 via an input / output circuit 15. Further, a GPS 16 as a self-position data acquisition unit, a vertical gyro 17 for posture control, and a vehicle speed pulse 18 for measuring a moving speed are connected to the input side via a serial line.

また、車両制御用コンピュータ10の出力側には、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23が接続されている。さらに、モータドライバ21とアクチュエータ22、23と車輪24とで走行機構20を構成している。   A steering actuator 22 and a brake / accelerator actuator 23 are connected to the output side of the vehicle control computer 10 via a motor driver 21. Furthermore, the motor driver 21, the actuators 22 and 23, and the wheels 24 constitute a traveling mechanism 20.

車両制御用コンピュータ10は、GPS16やバーチカルジャイロ17で取得した各種情報をLAN11、無線LAN13及びアンテナ12を介して図示しない遠隔操縦装置に送信する機能を有している。また、この遠隔操縦装置から送信される操作情報に基づいて、モータドライバ21を介して操舵用アクチュエータ22及びブレーキ/アクセル用アクチュエータ23を作動、停止させる機能を有している。   The vehicle control computer 10 has a function of transmitting various information acquired by the GPS 16 and the vertical gyro 17 to a remote control device (not shown) via the LAN 11, the wireless LAN 13, and the antenna 12. Further, it has a function of operating and stopping the steering actuator 22 and the brake / accelerator actuator 23 via the motor driver 21 based on the operation information transmitted from the remote control device.

自律制御用コンピュータ25の入力側には、進行方向における地形の凹凸の近距離情報取得に適した外界計測部を構成するレーザセンサ26と、遠距離で且つ広角情報取得に適した自律走行用のステレオカメラ27とが接続されている。この自律制御用コンピュータ25は、LAN11を介して、レーザセンサ26やステレオカメラ27で取得した測距データを遠隔操縦装置に送信する機能を有している。   On the input side of the computer 25 for autonomous control, there is a laser sensor 26 that constitutes an external measurement unit suitable for acquiring near-field information on unevenness of terrain in the traveling direction, and for autonomous driving suitable for acquiring wide-angle information at a long distance. A stereo camera 27 is connected. The autonomous control computer 25 has a function of transmitting distance measurement data acquired by the laser sensor 26 and the stereo camera 27 to the remote control device via the LAN 11.

図示しない遠隔操縦装置は、半自律走行車Aの操縦用カメラ14で得た画像を映し出すディスプレーと、遠隔操作部と、車両制御用コンピュータ10及び自律制御用コンピュータ25とLAN11を介してデータのやり取りをする制御部を具備している。遠隔操作部は、周囲の状況を考慮しながら半自律走行車Aに対して走行方向や走行速度を指示することができる。   A remote control device (not shown) exchanges data via the LAN 11 with a display that displays an image obtained by the control camera 14 of the semi-autonomous vehicle A, a remote control unit, the vehicle control computer 10 and the autonomous control computer 25. The control part which performs is comprised. The remote control unit can instruct the traveling direction and the traveling speed to the semi-autonomous traveling vehicle A in consideration of surrounding conditions.

なお、本発明は、上述した移動体Aに限定されず、その他の移動体であってもよい。   In addition, this invention is not limited to the mobile body A mentioned above, Other mobile bodies may be sufficient.

図5は、本発明による車載レーザレーダ装置30の全体構成図である。
本発明の車載レーザレーダ装置30は、移動体A(好ましくはその上部)に設置され鉛直軸31を中心に回転して周囲の路面1を計測するレーザレーダ装置である。鉛直軸31は、路面1が水平な場合に路面1に対して鉛直な回転軸であるのがよい。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of the in-vehicle laser radar device 30 according to the present invention.
The in-vehicle laser radar device 30 according to the present invention is a laser radar device that is installed on a moving body A (preferably an upper portion thereof) and rotates around a vertical axis 31 to measure a surrounding road surface 1. The vertical axis 31 is preferably a rotation axis perpendicular to the road surface 1 when the road surface 1 is horizontal.

図5において、本発明の車載レーザレーダ装置30は、複数の投光器32と複数の受光器34、旋回装置36、及び制御装置38を備える。   In FIG. 5, the in-vehicle laser radar device 30 of the present invention includes a plurality of light projectors 32, a plurality of light receivers 34, a turning device 36, and a control device 38.

複数の投光器32は、移動体Aの近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光3を投光し、複数の受光器34は、近距離から遠距離に投光されたレーザ光3を受光する。
複数の投光器32の前面と、複数の受光器34の前面には、それぞれ投光レンズ33と受光レンズ35が設けられている。
The plurality of light projectors 32 project the laser light 3 at intervals from the short distance to the long distance of the moving body A, and the plurality of light receivers 34 project the laser light 3 projected from the short distance to the long distance. Is received.
A light projection lens 33 and a light reception lens 35 are provided on the front surface of the plurality of light projectors 32 and the front surface of the plurality of light receivers 34, respectively.

なお、本発明において、「近距離」とは、鉛直軸31(正確には投光レンズ33又は受光レンズ35)からレーザ光3の照射位置までの距離Lが相対的に短い距離を意味し、「遠距離」とは距離Lが近距離よりも長い距離を意味する。
例えば、近距離は、距離Lが50m未満、すなわち10m以上、50m未満であり、遠距離は、距離Lが50m以上、すなわち、50m以上、120m未満である。なおこれらの距離は例示であり、本発明はこれらの例に限定されず任意に設定することができる。
In the present invention, the “short distance” means a distance where the distance L from the vertical axis 31 (more precisely, the light projecting lens 33 or the light receiving lens 35) to the irradiation position of the laser light 3 is relatively short, “Long distance” means that the distance L is longer than the short distance.
For example, the short distance is a distance L of less than 50 m, that is, 10 m or more and less than 50 m, and the far distance is a distance L of 50 m or more, that is, 50 m or more and less than 120 m. These distances are merely examples, and the present invention is not limited to these examples and can be arbitrarily set.

各投光器32は、パルス状のレーザ光3を出力し、投光レンズ33を通してレーザ光3を路面1に照射(投光)する。投光レンズ33は、複数のレーザ光3を近距離から遠距離の路面1にそれぞれ集光させる。
各受光器34は、路面1で反射されたパルス状のレーザ光3を、受光レンズ35を通して受光する。受光レンズ35は、路面1で反射した複数のレーザ光3を複数の受光器34にそれぞれ集光する。
Each projector 32 outputs a pulsed laser beam 3 and irradiates (projects) the laser beam 3 onto the road surface 1 through a projector lens 33. The light projecting lens 33 focuses the plurality of laser beams 3 on the road surface 1 from a short distance to a long distance.
Each light receiver 34 receives the pulsed laser light 3 reflected by the road surface 1 through a light receiving lens 35. The light receiving lens 35 condenses the plurality of laser beams 3 reflected by the road surface 1 on the plurality of light receivers 34, respectively.

旋回装置36は、鉛直軸31を中心に複数の投光器32と複数の受光器34を水平に旋回する。この旋回角度は、エンコーダなどで検出され、制御装置38に出力される。   The turning device 36 horizontally turns the plurality of light projectors 32 and the plurality of light receivers 34 around the vertical axis 31. This turning angle is detected by an encoder or the like and output to the control device 38.

制御装置38は、各投光器32の照射時点を制御し、かつ各受光器34の受光時点を検出し、それぞれのレーザ光3の照射(投光)と受光の時間差から、反射位置(路面1)までの距離を計測する。   The control device 38 controls the irradiation time of each projector 32 and detects the light reception time of each light receiver 34, and reflects the reflection position (road surface 1) from the time difference between irradiation (light projection) and light reception of each laser beam 3. Measure the distance to.

図5において、ある1つの投光器32で投射したレーザ光3の反射は、対応する1つの受光器34で受光するように配置されている。なお、好ましくは、投光レンズ33に対する複数の投光器32の配置と、受光レンズ35に対する複数の受光器34の配置は実質的に同一である。
以下、投光レンズ33の配置について説明する。
In FIG. 5, the reflection of the laser light 3 projected by one certain projector 32 is arranged to be received by one corresponding light receiver 34. Preferably, the arrangement of the plurality of light projectors 32 with respect to the light projection lens 33 and the arrangement of the plurality of light receivers 34 with respect to the light reception lens 35 are substantially the same.
Hereinafter, the arrangement of the light projecting lens 33 will be described.

図6は、投光レンズ33に対する複数の投光器32の配置を示す説明図である。この図において、(A)は投光レンズ33の光軸が水平の場合、(B)は投光レンズ33の光軸が水平軸から下向きに角度αだけ傾いている場合である。
図6(A)(B)において、hは路面1からの投光レンズ33の中心高さ、Hは投光レンズ33の中心軸からの投光器32の変位量である。また、fは投光レンズ33の焦点距離、θはレーザ光3の鉛直軸に対する角度、Lは投光レンズ33からレーザ光3の照射位置までの距離、dは進行方向の照射間隔(距離Lの間隔)である。
また括弧内の数字は、複数の投光器32の順番であり、投光レンズ33に近い近距離用から順に0,1,2,・・・,n−1,n,n+1・・・とする。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of the plurality of projectors 32 with respect to the projector lens 33. In this figure, (A) shows a case where the optical axis of the light projection lens 33 is horizontal, and (B) shows a case where the optical axis of the light projection lens 33 is inclined downward from the horizontal axis by an angle α.
6A and 6B, h is the center height of the projector lens 33 from the road surface 1, and H is the amount of displacement of the projector 32 from the center axis of the projector lens 33. Further, f is the focal length of the projection lens 33, θ is the angle with respect to the vertical axis of the laser beam 3, L is the distance from the projection lens 33 to the irradiation position of the laser beam 3, and d is the irradiation interval in the traveling direction (distance L). Interval).
The numbers in parentheses are the order of the plurality of projectors 32, and are set to 0, 1, 2,..., N−1, n, n + 1.

図6(A)において、L(n−1),L(n),L(n+1)は、幾何学的に数1の式(1)で示すことができる。
路面1において、隣接するレーザ光3の進行方向の照射間隔dが等しい場合、式(2)が成り立つ。
式(1)(2)から、式(3)(4)が導かれる。
また、複数の投光器32の変位量Hは、図6(A)(B)において、式(5)で示すことができる。なお投光レンズ33の光軸が水平の場合、角度αは0である。
In FIG. 6A, L (n−1), L (n), and L (n + 1) can be geometrically expressed by Equation (1) of Formula 1.
When the irradiation interval d in the traveling direction of the adjacent laser beams 3 is equal on the road surface 1, Equation (2) is established.
Expressions (3) and (4) are derived from Expressions (1) and (2).
Moreover, the displacement amount H of the some projector 32 can be shown by Formula (5) in FIG. 6 (A) (B). When the optical axis of the light projecting lens 33 is horizontal, the angle α is zero.

Figure 2017150902
Figure 2017150902

すなわち、自車の進行方向及びレーザ光3の回転方向の何れにおいても、自車の近傍路面は密に計測できるが遠方路面は疎になる。更に、遠方路面ほどレーザ光3のビーム径が広がるため、空間分解能も悪くなる。そのため本発明では、式(4)(5)を満たすように、各投光器32の変位量Hを設定する。これにより、路面1への進行方向の照射間隔dが均等になるように配置することができ、自車の近傍から遠方までの路面1の空間分解能が向上される。
なお本発明において、「均等」とは、厳密な意味で均等でなくてもよく、少なくとも「均等に近づけること」を意味する。例えば、10〜50%の相違は、「均等」に含める。
That is, in both the traveling direction of the own vehicle and the rotation direction of the laser beam 3, the road surface in the vicinity of the own vehicle can be measured densely, but the far road surface is sparse. Furthermore, since the beam diameter of the laser beam 3 increases as the road surface is farther away, the spatial resolution is also deteriorated. Therefore, in this invention, the displacement amount H of each projector 32 is set so that Formula (4) (5) may be satisfy | filled. Thereby, it can arrange | position so that the irradiation interval d of the advancing direction to the road surface 1 may become equal, and the spatial resolution of the road surface 1 from the vicinity of the own vehicle to a distant is improved.
In the present invention, “equal” does not have to be equal in a strict sense, and means at least “approaching evenly”. For example, a difference of 10 to 50% is included in “equal”.

本発明において、隣接するレーザ光3の鉛直軸に対する角度差が、近距離から遠距離に向けて順に狭く設定されている。
また、好ましくは、式(4)(5)を満たすように、各投光器32の変位量Hが設定されている。
In the present invention, the angle difference with respect to the vertical axis of the adjacent laser light 3 is set narrower in order from the short distance to the long distance.
Preferably, the displacement amount H of each projector 32 is set so as to satisfy the expressions (4) and (5).

なお、図6に示した関係は、複数の受光器34にもそのまま適用することができる。   The relationship shown in FIG. 6 can be applied to the plurality of light receivers 34 as they are.

図7は、投光器32により照射された路面1の照射スポット4の模式図である。
この図において、黒丸は投光器32と受光器34が1次元配置(従来例)の場合の照射スポット4であり、角度ψは、旋回方向の角度を示している。
また、白丸は投光器32と受光器34が2次元配置(本発明)の場合の照射スポット4を示している。
FIG. 7 is a schematic diagram of the irradiation spot 4 on the road surface 1 irradiated by the projector 32.
In this figure, a black circle is an irradiation spot 4 when the projector 32 and the light receiver 34 are arranged one-dimensionally (conventional example), and an angle ψ indicates an angle in the turning direction.
White circles indicate the irradiation spot 4 when the projector 32 and the light receiver 34 are two-dimensionally arranged (the present invention).

図7に示すように、本発明では、進行方向距離L1,L2・・・が倍になる位置には投光器32の数も倍になるように配置する。こうすることで、従来のレーザレンジファインダの投光器32のような1次元配列の場合の課題である、路面1への周方向の照射間隔eが遠方になるにつれ広がり、空間分解能が悪くなるという課題を改善できる。   As shown in FIG. 7, in this invention, it arrange | positions so that the number of the light projectors 32 may also be doubled in the position where the advancing direction distance L1, L2 ... is doubled. By doing so, there is a problem in the case of a one-dimensional array such as the projector 32 of the conventional laser range finder, that the circumferential irradiation interval e on the road surface 1 becomes wider as the distance increases, and the spatial resolution becomes worse. Can be improved.

また高速走行するために遠方の障害物を早期に発見する必要があり、そのためには遠方障害物の検出精度が高くなければならない。
走行に必要な障害物検知は、特許第5666322号公報に記載される判定法によって検知することができる。すなわち、レーザレーダにより進行方向、及び周方向の複数の路面距離を測定し、その距離変化と照射スポット4の照射位置の関係から障害物を検知する。
In addition, it is necessary to detect distant obstacles at an early stage in order to travel at high speed, and for this purpose, the detection accuracy of distant obstacles must be high.
Obstacle detection necessary for traveling can be detected by a determination method described in Japanese Patent No. 5666322. That is, a plurality of road surface distances in the traveling direction and the circumferential direction are measured by a laser radar, and an obstacle is detected from the relationship between the distance change and the irradiation position of the irradiation spot 4.

この場合、遠方では進行方向の照射間隔dと周方向の照射間隔eとが共に広くなることから、障害物の検知精度が悪くなる。しかし、本発明によれば、進行方向の照射間隔dと周方向の照射間隔eが共に各々均等になるように投光器32の配置を設定し、投光レンズにより路面1への照射スポット径も同じになるように光学系を設定することにより、障害物の検知精度が自車からの距離に依存せずに同じにすることができる。   In this case, since the irradiation interval d in the traveling direction and the irradiation interval e in the circumferential direction are wide at a distance, the obstacle detection accuracy is deteriorated. However, according to the present invention, the arrangement of the projectors 32 is set so that the irradiation interval d in the traveling direction and the irradiation interval e in the circumferential direction are equal to each other, and the irradiation spot diameter on the road surface 1 is the same by the projection lens. By setting the optical system to be, the obstacle detection accuracy can be made the same without depending on the distance from the host vehicle.

図8、図9は、本発明の具体例を示す図である。
図8は、図6のA−A矢視図である。この図において、複数(この例では32個)の投光器32を小さい円形で示している。また、投光器32の順番のうち、0,n,n+1,31番目をそれぞれ円形内の数字0,n,n+1,31で示している。
8 and 9 are diagrams showing specific examples of the present invention.
FIG. 8 is an AA arrow view of FIG. In this figure, a plurality of (32 in this example) projectors 32 are shown as small circles. In addition, the 0th, nth, n + 1th, and 31st positions in the order of the projectors 32 are respectively indicated by numbers 0, n, n + 1, and 31 in a circle.

図8において、各投光器32の変位量Hは、上述した式(4)(5)を満たすように設定されている。
すなわち、複数の投光器32は、近距離用では疎に、遠距離用では密に、2次元的に配置されている。
In FIG. 8, the displacement amount H of each projector 32 is set so as to satisfy the above-described equations (4) and (5).
That is, the plurality of light projectors 32 are two-dimensionally arranged sparsely for short distance and densely for long distance.

また、投光レンズ33の中心を通る鉛直軸Z−Zに沿って、近距離用では、複数の投光器32は周方向に狭い範囲に配置され、遠距離用では、複数の投光器32は周方向に広い範囲に配置されている。
この「周方向に狭い範囲」と「周方向に広い範囲」は、照射された路面1において、鉛直軸から一定の角度範囲内(例えば+/−15°以内)であることが好ましい。
Further, along the vertical axis ZZ passing through the center of the light projecting lens 33, the plurality of light projectors 32 are arranged in a narrow range in the circumferential direction for short distance use, and the plurality of light projectors 32 are arranged in the circumferential direction for long distance use. It is arranged in a wide range.
The “narrow range in the circumferential direction” and “wide range in the circumferential direction” are preferably within a certain angular range (for example, within +/− 15 °) from the vertical axis on the irradiated road surface 1.

図8において、投光レンズ33は、路面1へのレーザ光3の照射スポット径が同等になるような光学系を有する。この例においてこの光学系は、累進レンズである。
本発明では、投光器32を、路面1への進行方向の照射間隔dと周方向の照射間隔eの両方が均等になるように配置したので、レーザ光3の照射スポット径も遠距離と近距離で同じとなるように、視野方向に対して焦点距離が異なる累進レンズを投光レンズ33に用いる。
なお、この累進レンズは、近距離用と遠距離用の2つの焦点距離に限定されず、3以上の焦点距離を有してもよい。
In FIG. 8, the light projecting lens 33 has an optical system that makes the irradiation spot diameter of the laser light 3 on the road surface 1 equal. In this example, the optical system is a progressive lens.
In the present invention, since the projector 32 is arranged so that both the irradiation interval d in the traveling direction and the irradiation interval e in the circumferential direction on the road surface 1 are equal, the irradiation spot diameter of the laser beam 3 is also long and short. A progressive lens having a different focal length with respect to the visual field direction is used as the light projection lens 33 so that the projection lens 33 is the same.
The progressive lens is not limited to two focal lengths for short distance and long distance, and may have three or more focal lengths.

なお、上述した構成は、複数の受光器34と受光レンズ35にも同様に適用することができる。   The configuration described above can be similarly applied to the plurality of light receivers 34 and the light receiving lens 35.

図9は、図8に示した複数(この例では32)の投光器32により照射された路面1の照射スポット4の模式図である。
この図において、黒丸は複数の投光器32が正面を向いているときの照射スポット4を示し、白丸は複数の投光器32が正面から一定の角度(この例では30°)旋回したときの照射スポット4を示している。
FIG. 9 is a schematic diagram of the irradiation spot 4 on the road surface 1 irradiated by a plurality of (32 in this example) projectors 32 shown in FIG.
In this figure, a black circle indicates the irradiation spot 4 when the plurality of projectors 32 are facing the front, and a white circle indicates the irradiation spot 4 when the plurality of projectors 32 are turned from the front by a certain angle (30 ° in this example). Is shown.

図9において、各投光器32の変位量Hが式(4)(5)を満たすように設定されているので、隣接するレーザ光3の進行方向の照射間隔d(黒丸の照射スポット4)を等しくすることができる。
また、投光レンズ33の水平軸Y−Yより上方の近距離用では、複数の投光器32は周方向に狭い範囲に配置され、水平軸Y−Yより下方の遠距離用では、複数の投光器32は周方向に広い範囲に配置されている。この構成により、隣接するレーザ光3の周方向の照射間隔e(黒丸の照射スポット4)を均等に近づけることができる。
さらに、投光レンズ33が累進レンズであり、水平軸Y−Yより上方の近距離用部分と、水平軸Y−Yより下方の遠距離用部分とで、それぞれ異なる焦点距離を有するので、路面1に照射される照射スポット4の大きさを均等に近づけることができる。
In FIG. 9, since the displacement amount H of each projector 32 is set so as to satisfy the equations (4) and (5), the irradiation interval d (black circle irradiation spot 4) in the traveling direction of the adjacent laser light 3 is made equal. can do.
In addition, for a short distance above the horizontal axis YY of the projection lens 33, the plurality of projectors 32 are arranged in a narrow range in the circumferential direction, and for a long distance below the horizontal axis YY, a plurality of projectors. 32 is arranged in a wide range in the circumferential direction. With this configuration, the irradiation interval e (black circle irradiation spot 4) in the circumferential direction of adjacent laser beams 3 can be made closer to each other.
Further, the projection lens 33 is a progressive lens, and the near surface portion above the horizontal axis YY and the long distance portion below the horizontal axis YY have different focal lengths. The size of the irradiation spot 4 irradiated to 1 can be made close to each other.

また、図9の白丸の照射スポット4で示すように、一定角度(この例では30°)の旋回ごとに、上述した複数(この例では32)の投光器32を照射することにより、鉛直軸31を中心に360°の全周を計測できる。
さらにこの際、隣接するレーザ光3の周方向の照射間隔e(白丸の照射スポット4)も均等に近いので、近距離から遠距離まで均等に近い間隔で計測することができる。
Further, as shown by the white circle irradiation spot 4 in FIG. 9, the vertical axis 31 is irradiated by irradiating the plurality of projectors 32 (32 in this example) described above for each turn of a certain angle (30 ° in this example). 360 degrees can be measured around the center.
Further, at this time, since the irradiation interval e (white circle irradiation spot 4) in the circumferential direction of the adjacent laser light 3 is also approximately equal, measurement can be performed at equal intervals from a short distance to a long distance.

図10は、本発明の車載レーザレーダ装置30の使用状態を示す模式図である。
この図において、(A)は側面図、(B)は平面図、(C)は投光器32と投光レンズ33の関係図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a use state of the in-vehicle laser radar device 30 of the present invention.
In this figure, (A) is a side view, (B) is a plan view, and (C) is a relationship diagram of a projector 32 and a projector lens 33.

本発明の車載レーザレーダ装置30では、隣接するレーザ光3の鉛直軸31に対する角度差は、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。すなわち、好ましくは、式(4)(5)を満たすように、各投光器32の変位量Hが設定されているので、隣接するレーザ光3の進行方向の照射間隔dを等しくすることができる。   In the in-vehicle laser radar device 30 of the present invention, the angle difference between the adjacent laser beams 3 with respect to the vertical axis 31 is set to be narrower in order from short distance to long distance. That is, preferably, since the displacement amount H of each projector 32 is set so as to satisfy the expressions (4) and (5), the irradiation intervals d in the traveling direction of the adjacent laser beams 3 can be made equal.

また、図9に示したように、隣接するレーザ光3の照射位置の周方向の照射間隔eも均等に近づけることができる。
さらに、投光レンズ33が累進レンズであるので、路面1に照射される照射スポット4の大きさを均等に近づけることができる。
Moreover, as shown in FIG. 9, the irradiation interval e in the circumferential direction between the irradiation positions of the adjacent laser beams 3 can be made closer to the same.
Furthermore, since the light projection lens 33 is a progressive lens, the size of the irradiation spot 4 irradiated on the road surface 1 can be made close to each other.

従って、図10において、水平距離25mの位置の照射スポット4aに対し、水平距離100mの位置の照射スポット4bの大きさを均等に近づけることができる。また、路面1への進行方向の照射間隔dと周方向の照射間隔eの両方が、水平距離25mの位置に対し、均等に近づけることができる。
その結果、水平距離25mの位置の測定精度が+/−約2cmである場合、水平距離100mの位置の測定精度を均等(例えば2〜6cm)に近づけることができる。
Therefore, in FIG. 10, the size of the irradiation spot 4b at the horizontal distance of 100 m can be made closer to the irradiation spot 4a at the horizontal distance of 25 m. Further, both the irradiation interval d in the traveling direction and the irradiation interval e in the circumferential direction on the road surface 1 can be made closer to the position of the horizontal distance 25 m.
As a result, when the measurement accuracy at a position at a horizontal distance of 25 m is +/− about 2 cm, the measurement accuracy at a position at a horizontal distance of 100 m can be made nearly equal (for example, 2 to 6 cm).

例えば2〜6cmの凹凸は、移動体Aで高速走行可能である。従って、本発明の装置では、平坦であると検出された場合、実際には100m先に約2〜6cmの凹凸がある可能性があるが、従来よりも高速で走行することができる。   For example, the unevenness of 2 to 6 cm can be traveled at high speed by the moving body A. Therefore, in the apparatus of the present invention, when it is detected that the surface is flat, there is actually a possibility that there is an unevenness of about 2 to 6 cm 100 meters ahead, but the vehicle can travel at a higher speed than before.

上述した本発明によれば、複数の投光器32又は複数の受光器34は、隣接するレーザ光3の鉛直軸31に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。   According to the present invention described above, the plurality of light projectors 32 or the plurality of light receivers 34 are set such that the angle difference with respect to the vertical axis 31 of the adjacent laser light 3 is narrowed in order from short distance to long distance. .

この構成により、隣接するレーザ光3の鉛直軸31に対する角度差が同一である従来例と比較し、遠方においてレーザ光3を密に投光し受光することができる。
従って、本発明の車載レーザレーダ装置30を移動体Aに設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる。
With this configuration, it is possible to project and receive the laser beam 3 more closely in the distance compared to the conventional example in which the angle difference between the adjacent laser beams 3 with respect to the vertical axis 31 is the same.
Therefore, the in-vehicle laser radar device 30 according to the present invention can be installed on the moving body A to measure the far road surface in detail, and a distant obstacle can be found at an early stage when traveling at high speed.

すなわち、本発明によれば、近傍、遠方に関わらず、路面1をほぼ同じ空間分解能で計測できるようになるため、遠方の障害物を発見しやすくなり、高速走行が可能となる。   In other words, according to the present invention, the road surface 1 can be measured with substantially the same spatial resolution regardless of whether it is near or far away, so that it is easy to find distant obstacles and high speed traveling is possible.

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

A 移動体(半自律走行車)、d 進行方向の照射間隔、
e 周方向の照射間隔、H 変位量、ψ 角度、1 路面、2 移動体、
3 レーザ光、4,4a,4b 照射スポット、5 レーザレーダ装置、
6 ハウジング、7A 上部レーダシステム、7B 下部レーダシステム、
8 ベース部、9A 投光器、9B 投光レンズ、10 車両制御用コンピュータ、
11 LAN、12 アンテナ、13 無線LAN、14 操縦用カメラ、
15 入出力回路、16 GPS、17 バーチカルジャイロ、18 車速パルス、
20 走行機構、21 モータドライバ、22 操舵用アクチュエータ、
23 ブレーキ/アクセル用アクチュエータ、24 車輪、
25 自律制御用コンピュータ、26 レーザセンサ、27 ステレオカメラ、
30 車載レーザレーダ装置、31 鉛直軸、32 投光器、34 受光器、
33 投光レンズ、35 受光レンズ、36 旋回装置、38 制御装置
A mobile body (semi-autonomous vehicle), d irradiation interval in the traveling direction,
e Circumferential irradiation interval, H displacement, ψ angle, 1 road surface, 2 mobile object,
3 Laser light, 4, 4a, 4b Irradiation spot, 5 Laser radar device,
6 Housing, 7A Upper radar system, 7B Lower radar system,
8 base part, 9A projector, 9B projector lens, 10 vehicle control computer,
11 LAN, 12 antenna, 13 wireless LAN, 14 steering camera,
15 input / output circuit, 16 GPS, 17 vertical gyro, 18 vehicle speed pulse,
20 traveling mechanism, 21 motor driver, 22 steering actuator,
23 Brake / accelerator actuators, 24 wheels,
25 Computer for autonomous control, 26 Laser sensor, 27 Stereo camera,
30 on-vehicle laser radar device, 31 vertical axis, 32 projector, 34 light receiver,
33 projector lens, 35 light receiving lens, 36 swivel device, 38 control device

Claims (6)

移動体に設置され鉛直軸を中心に回転して周囲の路面を計測する車載レーザレーダ装置であって、
前記移動体の近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光を投光する複数の投光器と該レーザ光を受光する複数の受光器とを備え、
複数の前記投光器又は複数の前記受光器は、隣接する前記レーザ光の前記鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている、ことを特徴とする車載レーザレーダ装置。
An in-vehicle laser radar device that is installed on a moving body and rotates around a vertical axis to measure a surrounding road surface,
A plurality of light projectors that project laser light at intervals from a short distance to a long distance of the moving body, and a plurality of light receivers that receive the laser light,
The plurality of light projectors or the plurality of light receivers are configured such that an angle difference with respect to the vertical axis of the adjacent laser light is set narrower in order from short distance to long distance. Radar device.
前記投光器又は前記受光器は、前記路面への進行方向の照射間隔が均等になるように配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の車載レーザレーダ装置。   The in-vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the light projector or the light receiver is arranged so that irradiation intervals in the traveling direction on the road surface are uniform. 前記投光器と前記受光器は、前記近距離用では疎に、前記遠距離用では密に、2次元的に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の車載レーザレーダ装置。   The in-vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the projector and the light receiver are two-dimensionally arranged sparsely for the short distance and densely for the long distance. 前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記路面への周方向の照射間隔が均等になるように配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の車載レーザレーダ装置。   The light projector is arranged so that the irradiation interval in the circumferential direction on the road surface is uniform so that the laser light is irradiated onto the road surface within a certain angle range from the vertical axis. The on-vehicle laser radar device according to claim 1. 前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記近距離用では周方向に狭い範囲に配置され、前記遠距離用では周方向に広い範囲に配置されている、ことを特徴とする請求項1に記載の車載レーザレーダ装置。   The projector is arranged in a narrow range in the circumferential direction for the short distance and wide in the circumferential direction for the long distance so that the laser beam is irradiated on the road surface within a certain angle range from the vertical axis. The in-vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the on-vehicle laser radar device is disposed in a range. 複数の前記レーザ光を前記近距離から前記遠距離の前記路面にそれぞれ集光させる投光レンズと、
前記路面で反射した複数の前記レーザ光を複数の前記受光器にそれぞれ集光する受光レンズと、を有し、
前記投光レンズ又は前記受光レンズは、前記路面への前記レーザ光の照射スポット径が同等になるような光学系を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の車載レーザレーダ装置。
A light projecting lens for condensing a plurality of the laser beams on the road surface from the short distance to the long distance;
A light receiving lens that condenses each of the plurality of laser beams reflected by the road surface on the plurality of light receivers, and
The in-vehicle laser radar device according to claim 1, wherein the light projecting lens or the light receiving lens has an optical system in which an irradiation spot diameter of the laser light on the road surface is equal.
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