JP2018024374A - Vehicular projection unit - Google Patents

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安藤 充宏
Mitsuhiro Ando
充宏 安藤
▲高▼柳 渉
渉 ▲高▼柳
Wataru Takayanagi
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Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a unit capable of detecting an obstacle and properly irradiating the detected obstacle with a light beam to a compact size.SOLUTION: A vehicular projection unit comprises: a measurement part 10 which irradiates a detection area with a detection beam and then detects a reflected beam from an object so as to measure the direction of the object and the distance to the object; and a projection part 20 which irradiates the object with a projection beam consisting of visible light. The vehicular projection unit further comprises a rendering control part 33 which uses an optical system as both a part for sending the detection beam out at the measurement part 10 and a part for sending the projection beam out at the projection part 20, and controls the projection part 20 to irradiate the object with the projection beam when the distance to the object measured by the measurement part 10 meets predetermined conditions.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、障害物に可視光の投影を行う車両用投影装置に関する。   The present invention relates to a vehicle projection apparatus that projects visible light onto an obstacle.

車両用投影装置として特許文献1には、画像を投影(文献では投映)する投影装置(投映装置)と、障害物を検出する障害物検出装置とを備え、走行エリア内に障害物が検出されない場合に第1画像を投影し、障害物が検出された場合には第1画像と異なる第2画像の投影を投影する技術が記載されている。   Patent Document 1 as a vehicle projection device includes a projection device (projection device) that projects an image (projects in the literature) and an obstacle detection device that detects an obstacle, and no obstacle is detected in the traveling area. In this case, a technique is disclosed in which a first image is projected, and when an obstacle is detected, a projection of a second image different from the first image is projected.

この特許文献1では、車両のヘッドランプに対して投影装置としてプロジェクションマッピングが可能なプロジェクタを備え、車両の前方の障害物を検知するレーダセンサを備えている。この構成から、障害物が検出された場合には、障害物の全体に張り合わせるようにプロジェクタから画像が投影される。これにより、運転者は、障害物の存在を視覚により認識でき、運転者による障害物に対する回避操作も可能になる。   In this patent document 1, a projector capable of projection mapping as a projection device with respect to a headlamp of a vehicle is provided, and a radar sensor for detecting an obstacle in front of the vehicle is provided. With this configuration, when an obstacle is detected, an image is projected from the projector so as to stick to the entire obstacle. As a result, the driver can visually recognize the presence of the obstacle, and the driver can perform an avoidance operation on the obstacle.

また、特許文献2には、車両の前照灯が光源の光線の配光を制御可能に構成され、車両の前方位置の障害物の有無を判定する判定手段を備え、判定手段で障害物の存在を判定した場合には、障害物を含む領域に光源からの光線を照射する技術が記載されている。   Further, Patent Document 2 is configured so that the headlight of the vehicle can control the light distribution of the light beam of the light source, and includes a determination unit that determines whether there is an obstacle in the front position of the vehicle. A technique for irradiating a region including an obstacle with a light beam from a light source when the presence is determined is described.

この特許文献2では、前照灯において光源からの光線を制御するデジタルミラーを備え、車両の前方に存在する障害物の位置を検出する前方検出装置を備えている。この構成から、例えば、前方検出装置で歩行者を検出した場合には、歩行者を強調表示するために、デジタルミラーを制御して歩行者に光線を照射する制御が行われる。これにより運転者が、歩行者を視認しやすくなる。   In this patent document 2, the headlamp is provided with a digital mirror that controls the light beam from the light source, and a front detection device that detects the position of an obstacle existing in front of the vehicle. From this configuration, for example, when a pedestrian is detected by the front detection device, in order to highlight the pedestrian, the digital mirror is controlled to emit light to the pedestrian. This makes it easier for the driver to visually recognize the pedestrian.

特開2016‐2802号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-2802 特開2015‐143065号公報JP2015-143065A

特許文献1,2に記載される技術は、路上を比較的高速で走行する車両のように、車両の前方に障害物が存在する場合でも、障害物に光線を照射することにより運転者による障害物の視認を容易にする。   The techniques described in Patent Documents 1 and 2 are such that the obstacle caused by the driver by irradiating the obstacle with light rays even when an obstacle exists in front of the vehicle, such as a vehicle traveling at a relatively high speed on the road. Make it easier to see things.

ここで、例えば、歩行者の歩行領域を低速で走行する電動車椅子や電動カート等のモビリティを考えると、モビリティでは、照明が充分でない屋内や、夜間に歩道のように障害物の認識が困難な環境で走行することもある。従って、走行時において運転者に対して障害物を認識させるため、モビリティにおいても特許文献1,2と同様に障害物に光線を投影する技術も必要とされる。   Here, for example, considering mobility such as an electric wheelchair or an electric cart that travels at a low speed in the walking area of a pedestrian, it is difficult to recognize obstacles indoors where lighting is insufficient or at night, such as sidewalks. Sometimes it runs in the environment. Therefore, in order to make the driver recognize the obstacle during traveling, a technique for projecting light rays on the obstacle is also required in mobility as in Patent Documents 1 and 2.

そこで、特許文献1,2の技術のように、障害物を検出するセンサと、障害物に対して光線を投影する投影部とを備えた投影装置を車体に備えることも考えられるが、このように構成される投影装置は大型化を招き易く改善の余地がある。   Thus, as in the techniques of Patent Documents 1 and 2, it may be possible to provide the vehicle body with a projection device that includes a sensor that detects an obstacle and a projection unit that projects a light beam onto the obstacle. The projection apparatus configured as described above tends to be large and has room for improvement.

つまり、前照灯を備えたモビリティでは前照灯の光源を障害物への光線投光に利用することも考えられるが、このような構成では、モビリティの設計を基本的な部分から変更する必要がある。また、障害物を検知するセンサを備える構成であっても、障害物を検出した場合には、障害物に対して正確に投影を行う必要があり、センサと投影装置とのセッティングに手間が掛かることも想像できる。   In other words, in mobility with headlamps, it is possible to use the light source of the headlamps for light projection to obstacles, but in such a configuration, it is necessary to change the mobility design from the basic part. There is. Moreover, even if it is a structure provided with the sensor which detects an obstruction, when an obstruction is detected, it is necessary to project correctly with respect to an obstruction, and it takes time and effort to set a sensor and a projection device. I can imagine that.

このような理由から、障害物を検出し、検出した障害物に対して適正に光線の照射が可能な装置を小型に構成することが求められる。   For these reasons, it is required to configure an apparatus capable of detecting an obstacle and appropriately irradiating the detected obstacle with a light beam.

本発明の特徴は、検知エリアに検知ビームを照射し、前記検知エリア内に対象物が存在する場合に、前記検知ビームが照射された前記対象物からの反射ビームを検知して前記対象物の方向および前記対象物までの距離を計測する計測部と、可視光線で成る投影ビームを照射する投影部とを備えると共に、
前記計測部のうち前記検知ビームを送り出す光学系の一部と、前記投影部のうち前記投影ビームを送り出す光学系の一部とが兼用され、
前記計測部で計測された前記対象物までの距離が所定の条件を満たす場合に、前記投影部を制御することにより前記対象物に前記投影ビームを照射する描画制御部を備えている点にある。
A feature of the present invention is that a detection beam is irradiated to a detection area, and when a target object exists in the detection area, a reflected beam from the target object irradiated with the detection beam is detected to detect the target object. A measurement unit that measures a direction and a distance to the object, and a projection unit that irradiates a projection beam made of visible light, and
A part of the optical system that sends out the detection beam in the measurement unit and a part of the optical system that sends out the projection beam in the projection unit are combined,
When the distance to the object measured by the measuring unit satisfies a predetermined condition, the image forming apparatus has a drawing control unit that irradiates the object with the projection beam by controlling the projection unit. .

この特徴構成によると、検知エリアに検知ビームを照射し、検知エリアに存在する対象物で反射された反射ビームから計測部が、対象物の方向と対象物までの距離とを計測する。そして、計測された対象物までの距離が所定の条件を満たす場合には、描画制御部が投影部を制御することにより対象物に可視光線の投影が行われる。これにより、車両の運転者は、可視光線の投影により対象物の存在を視覚によって認識して、車両の停止操作や、回避操作を行える。また、対象物にだけ投影が行われるため、対象物以外に投影を行う無駄もない。   According to this feature configuration, the detection unit irradiates the detection area with the detection beam, and the measurement unit measures the direction of the target and the distance to the target from the reflected beam reflected by the target existing in the detection area. When the measured distance to the object satisfies a predetermined condition, the drawing control unit controls the projection unit to project visible light onto the object. As a result, the driver of the vehicle can visually recognize the presence of the object by projecting visible light and can perform a stop operation or avoidance operation of the vehicle. Further, since the projection is performed only on the object, there is no waste of performing the projection on the object other than the object.

特に、この構成では、計測部のうち検知ビームを送り出す光学系の一部と、投影部のうち投影ビームを送り出す光学系の一部とが兼用されているため、独立した2つの光学系を備えずに済み小型化が可能となる。しかも、計測部が検知ビームを照射する光学系の一部を用いて投影部が可視光線の投影を行うため、先の距離計測により対象物までの距離が所定の条件を満たすことが既知である場合には、計測部によって対象物の走査を行う際に、検知ビームが送られる位置と同じ位置に描画制御部から可視光線の投影を行うことも可能となり、投影ビームを照射する制御が容易となる。
従って、障害物を検出し、検出した障害物に対して適正に光線の投影が可能な装置が小型に構成された。
In particular, in this configuration, since a part of the optical system that sends out the detection beam in the measurement unit and a part of the optical system that sends out the projection beam in the projection unit are combined, two independent optical systems are provided. The size can be reduced. In addition, since the projection unit projects visible light using a part of the optical system that irradiates the detection beam, the distance to the object is known to satisfy a predetermined condition by the previous distance measurement. In this case, when the object is scanned by the measurement unit, it is possible to project visible light from the drawing control unit at the same position as the position where the detection beam is sent, which facilitates control of irradiation with the projection beam. Become.
Therefore, an apparatus capable of detecting an obstacle and appropriately projecting a light beam on the detected obstacle is configured in a small size.

他の構成として、前記計測部は、前記検知エリアに対する前記検知ビームの走査を行い、前記検知エリアに対応するX−Y座標系に対して距離情報を記憶したデータ構造となる1フレームの検知エリア情報を生成し、
前記描画制御部は、1フレームの前記検知エリア情報の位置情報を取得して前記投影ビームの照射を行っても良い。
As another configuration, the measurement unit scans the detection beam with respect to the detection area and has a detection structure of one frame having a data structure in which distance information is stored with respect to an XY coordinate system corresponding to the detection area. Generate information,
The drawing control unit may perform irradiation of the projection beam by acquiring position information of the detection area information of one frame.

これによると、計測部は、検知エリアに対する検知ビームの走査を行い1フレームの検知エリア情報を生成する。このように生成される検知エリア情報はX−Y座標を指定することにより、当該座標方向の方向情報および位置情報の取得が可能なデータ構造であるため、描画制御部が投影の可否を判定する場合にも検知エリア情報において座標を指定して位置情報(方向情報と距離情報)を取得することで可能となる。   According to this, a measurement part scans the detection beam with respect to a detection area, and produces | generates the detection area information of 1 frame. Since the detection area information generated in this way has a data structure that enables acquisition of direction information and position information of the coordinate direction by designating XY coordinates, the drawing control unit determines whether or not projection is possible. Even in such a case, it is possible to acquire position information (direction information and distance information) by specifying coordinates in the detection area information.

他の構成として、兼用される前記光学系の一部が、走査方向に沿ってビームを反射する偏向ミラーと、前記検知ビームと前記投影ビームとを同一の光軸上で前記偏向ミラーに送るビームスプリッタとを備えて構成されても良い。   As another configuration, a part of the combined optical system includes a deflection mirror that reflects a beam along a scanning direction, and a beam that sends the detection beam and the projection beam to the deflection mirror on the same optical axis. A splitter may be provided.

これによると、単一の偏向ミラーと単一のビームスプリッタとを用いで光学系の一部を構成することが可能になり、検知ビームによる測距位置と、投影ビームによる投影位置とを同じ位置に精度高く維持できる。   According to this, it becomes possible to configure a part of the optical system by using a single deflecting mirror and a single beam splitter, and the distance measurement position by the detection beam and the projection position by the projection beam are the same position. Can be maintained with high accuracy.

他の構成として、前記計測部による前記対象物までの距離の計測と異なるタイミングで前記描画制御部による前記投影ビームの照射が行われても良い。   As another configuration, the projection control unit may irradiate the projection beam at a timing different from the measurement of the distance to the object by the measurement unit.

これによると、計測部での対象物の方向と対象物までの距離を計測するタイミングと異なるタイミングで投影ビームの照射を行うため、例えば、計測部による計測の直後に投影ビームの投影を行うことや、計測部による検知エリアの計測の後に投影ビームの投影を行うことも可能となる。   According to this, since the projection beam is irradiated at a timing different from the timing of measuring the direction of the object and the distance to the object in the measurement unit, for example, the projection beam is projected immediately after the measurement by the measurement unit. In addition, the projection beam can be projected after the measurement area is measured by the measurement unit.

他の構成として、前記計測部が、前記検知ビームを走査方向に沿って設定周期で間歇的に照射することにより走査方向で互いに離間する位置に測距ポイントを設定し、前記描画制御部は、走査方向で隣合う前記測距ポイントの中間に前記投影ビームの投影可能領域を設定しても良い。   As another configuration, the measurement unit sets distance measuring points at positions separated from each other in the scanning direction by intermittently irradiating the detection beam with a set period along the scanning direction, the drawing control unit, A projectable region of the projection beam may be set in the middle of the distance measuring points adjacent in the scanning direction.

この構成では、検知ビームが間歇的に照射されることにより隣合う測距ポイントの中間に検知ビームが照射されない領域が形成される。従って、この検知ビームが照射されない領域を投射可能領域に設定することにより、検知ビームによる対象物の検知と並行して、対象物に対して投影ビームを投影することが可能となる。   In this configuration, the detection beam is intermittently irradiated, so that a region where the detection beam is not irradiated is formed between the adjacent distance measuring points. Therefore, by setting the area where the detection beam is not irradiated as a projectable area, it is possible to project the projection beam onto the object in parallel with the detection of the object by the detection beam.

他の構成として、前記計測部は、前記検知エリアに対する前記検知ビームの走査を行い、前記検知エリアに対応するX−Y座標系に対して距離情報を記憶したデータ構造となる1フレームの検知エリア情報を生成し、
前記検知エリア情報において前記対象物が存在すると判断された場合に、前記描画制御部は、前記対象物が存在する前記投影可能領域に対して前記投影ビームを照射しても良い。
As another configuration, the measurement unit scans the detection beam with respect to the detection area and has a detection structure of one frame having a data structure in which distance information is stored with respect to an XY coordinate system corresponding to the detection area. Generate information,
When it is determined in the detection area information that the object exists, the drawing control unit may irradiate the projection beam to the projectable region where the object exists.

これによると、既に生成されている検知エリア情報に基づいて対象物を検知している領域に対して検知ビームの照射を行う場合には、投影可能領域に対して投影ビームの照射を行うことになり、検知ビームによる対象物の検知と、対象物に対する投影ビームの照射とを並行して行える。   According to this, when the detection beam is irradiated to the area where the target is detected based on the already generated detection area information, the projection beam is irradiated to the projectable area. Thus, the detection of the object by the detection beam and the irradiation of the projection beam to the object can be performed in parallel.

他の構成として、前記計測部で計測された前記対象物までの距離が設定値未満である場合に、前記投影部を制御することにより前記対象物に前記投影ビームを照射する描画制御部を備えても良い。   As another configuration, provided with a drawing control unit that irradiates the projection beam to the object by controlling the projection unit when a distance to the object measured by the measurement unit is less than a set value. May be.

これによると、検知エリアに検知ビームを照射し、検知エリアに存在する対象物で反射された反射ビームから計測部が、対象物の方向と対象物までの距離とを計測する。そして、計測された対象物までの距離が設定値未満である場合には、描画制御部が投影部を制御することにより対象物に可視光線の投影を行える。   According to this, the detection unit irradiates the detection area with the detection beam, and the measurement unit measures the direction of the target object and the distance to the target object from the reflected beam reflected by the target object existing in the detection area. When the measured distance to the object is less than the set value, the drawing control unit can project visible light onto the object by controlling the projection unit.

モビリティと対象物とを示す側面図である。It is a side view which shows mobility and a target object. 車両用投影装置のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of the projection device for vehicles. 車両用投影装置の検知エリアと対象物とを示す立体的な模式図である。It is a three-dimensional schematic diagram which shows the detection area and target object of the projector for vehicles. 車両用投影装置の検知エリアと対象物とを示す平面的な模式図である。It is a planar schematic diagram which shows the detection area and target object of the projector for vehicles. 距離計測部で計測された検知エリアのデータ構造を示す図である。It is a figure which shows the data structure of the detection area measured by the distance measurement part. 対象物の表面形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the surface shape of a target object. 測距ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a ranging routine. 投影ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of a projection routine. 別実施形態(a)の測距・測距ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the distance measurement and distance measurement routine of another embodiment (a). 別実施形態(a)の測距ポイントと投影可能領域とを示す図である。It is a figure which shows the ranging point and projection possible area | region of another embodiment (a).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図1には、電動モータで駆動される車輪1により自走可能な車体2に座席3を備え、車輪1の操向操作を行うステアリング装置4を備えた小型のモビリティMと、このモビリティMに備えられる車両用投影装置Pとを示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Basic configuration]
FIG. 1 shows a small mobility M provided with a seat 3 on a vehicle body 2 that can be self-propelled by a wheel 1 driven by an electric motor, and a steering device 4 that steers the wheel 1. 1 shows a vehicle projection apparatus P provided.

モビリティMは、歩行者の歩行領域を低速での走行が想定されるものであり、車両用投影装置Pは、車体2の外壁部に備えられる。車両用投影装置Pは、車体2の前方(走行方向)の検知エリアA(図3を参照)に検知ビームを照射し、検知エリア内の柱や壁、設置物、あるいは、人体等の対象物Tで反射した反射ビームを受光する。   The mobility M is assumed to run at a low speed in the walking area of the pedestrian, and the vehicle projection device P is provided on the outer wall portion of the vehicle body 2. The vehicle projection device P irradiates a detection beam A to the detection area A (see FIG. 3) in front of the vehicle body 2 (running direction), and targets such as pillars, walls, installation objects, or human bodies in the detection area. The reflected beam reflected by T is received.

また、車両用投影装置Pは、受光した反射ビームから対象物Tまでの距離を計測し、計測結果から所定の条件を満たす距離に対象物Tが存在することを判定した場合には、その対象物Tに可視光の投影ビームを照射することにより、対象物Tの存在を運転者に視覚的に認識させ、モビリティMの停止操作や、回避操作を助ける。尚、運転者は、所定の条件として、例えば、「設定距離未満を満たす」等の条件を自由に設定できる。   Further, the vehicle projection device P measures the distance from the received reflected beam to the object T, and if it is determined from the measurement result that the object T exists at a distance that satisfies a predetermined condition, By irradiating the object T with a projection beam of visible light, the driver visually recognizes the presence of the object T, and assists the stop operation and avoidance operation of the mobility M. The driver can freely set a predetermined condition such as “satisfy less than the set distance”, for example.

〔車両用投影装置〕
図2に示すように、車両用投影装置Pは、計測部10と投影部20と制御ユニット30とを備えると共に、計測部10と投影部20との一部として兼用されるビーム偏向部40を備えている。つまり、ビーム偏向部40は、計測部10の一部であると同時に、投影部20の一部として構成される。
[Vehicle projection device]
As shown in FIG. 2, the vehicular projection apparatus P includes a measurement unit 10, a projection unit 20, and a control unit 30, and a beam deflection unit 40 that is also used as a part of the measurement unit 10 and the projection unit 20. I have. That is, the beam deflection unit 40 is configured as a part of the projection unit 20 at the same time as a part of the measurement unit 10.

計測部10は、ビーム照射ユニット10Aと、受光ユニット10Bと、測距制御ユニット10Cとを備えている。   The measuring unit 10 includes a beam irradiation unit 10A, a light receiving unit 10B, and a distance measurement control unit 10C.

ビーム照射ユニット10Aは、測距レーザ光源11からの赤外光(不可視光の一例)の検知ビームを第1レンズ12から副ビームスプリッタ13を介してビーム偏向部40に送り出す。受光ユニット10Bは、ビーム偏向部40から副ビームスプリッタ13とミラー14と第2レンズ15とを介して送られる検知ビームを受光素子16で受光する。   The beam irradiation unit 10 </ b> A sends out a detection beam of infrared light (an example of invisible light) from the distance measuring laser light source 11 from the first lens 12 to the beam deflecting unit 40 via the sub beam splitter 13. The light receiving unit 10 </ b> B receives the detection beam transmitted from the beam deflecting unit 40 via the sub beam splitter 13, the mirror 14, and the second lens 15 by the light receiving element 16.

ビーム偏向部40の詳細は後述するが、このビーム偏向部40により、ビーム照射ユニット10Aからの検知ビームの走査を行い、測距ポイントにある対象物Tで反射した反射ビームを受光ユニット10Bに送る。   Although details of the beam deflecting unit 40 will be described later, the beam deflecting unit 40 scans the detection beam from the beam irradiation unit 10A, and sends the reflected beam reflected by the object T at the distance measuring point to the light receiving unit 10B. .

図3には、検知エリアAのX軸に沿う方向での検知幅となる横エリアAxと、Y軸に沿う方向での検知幅となる縦エリアAyとを示している。この検知エリアAは、検知ビームの光量や、受光素子16の感度、外乱光の影響等を考慮して設定されている。   FIG. 3 shows a horizontal area Ax that is a detection width in the direction along the X axis of the detection area A, and a vertical area Ay that is a detection width in the direction along the Y axis. This detection area A is set in consideration of the light amount of the detection beam, the sensitivity of the light receiving element 16, the influence of disturbance light, and the like.

測距制御ユニット10Cは、ビーム照射ユニット10Aを制御すると共に、受光ユニット10Bで受光した検知ビームから対象物Tまでの距離を計測するものであり、測距制御部17と、検知エリア情報生成部18と、フレームメモリ19とを備えている。   The distance measurement control unit 10C controls the beam irradiation unit 10A and measures the distance from the detection beam received by the light receiving unit 10B to the object T. The distance measurement control unit 17 and the detection area information generation unit 18 and a frame memory 19.

測距制御部17は、TOF(Time of Flight)の技術により車両用投影装置Pから対象物Tまでの距離を計測する。このTOFの技術は、測距レーザ光源11から高速で点滅するパルスとしてレーザ光を出射し、出射した後に対象物Tからの反射ビームが受光素子16で受光するまでの時間から距離の計測を実現する。   The distance measurement control unit 17 measures the distance from the vehicle projection device P to the object T by a TOF (Time of Flight) technique. This TOF technique emits laser light as a high-speed blinking pulse from the distance measuring laser light source 11 and realizes distance measurement from the time it takes for the reflected beam from the object T to be received by the light receiving element 16. To do.

また、測距制御部17では、対象物Tからの反射ビームを受光した場合には、その受光タイミングでの検知ビームの照射角に基づいて対象物Tが存在する方向を示す位置情報(方向情報と距離情報)を取得する。   Further, in the distance measurement control unit 17, when a reflected beam from the object T is received, position information (direction information) indicating the direction in which the object T exists based on the irradiation angle of the detection beam at the light reception timing. And distance information).

検知エリア情報生成部18は、図3〜図5に示すように、横エリアAxと縦エリアAyとで規定される検知エリアAを走査することにより取得する検知エリア情報を1フレームとして生成し、フレームメモリ19に保存する。この検知エリア情報はX−Y座標系で説明することが可能な情報である。つまり、この検知エリア情報は、図2に示す偏向ミラー41の位置から検知エリア内をデジタルカメラで撮影した画像データに相当し、図5に示すように、複数のマス目(画像データのピクセルに相当)で表されるアドレスの記憶領域に位置情報(方向情報と距離情報)を書き込んだデータ構造となる。   As shown in FIGS. 3 to 5, the detection area information generation unit 18 generates detection area information acquired by scanning the detection area A defined by the horizontal area Ax and the vertical area Ay as one frame, Save in the frame memory 19. This detection area information is information that can be described in the XY coordinate system. That is, this detection area information corresponds to image data obtained by photographing the detection area from the position of the deflecting mirror 41 shown in FIG. 2 with a digital camera. As shown in FIG. This is a data structure in which position information (direction information and distance information) is written in a storage area of an address represented by

また、検知エリアAの検知ビームの走査において測距を行う走査位置を、測距ポイントと称し、測距ポイントは、検知エリア情報においてX軸方向での位置情報とY軸方向での位置情報(これらから測距位置情報が生成される)で特定される。   In addition, the scanning position at which the distance is measured in the scanning of the detection beam in the detection area A is referred to as a distance measurement point. The distance measurement point includes position information in the X-axis direction and position information in the Y-axis direction ( Ranging position information is generated from these).

投影部20は、投影レーザ光源21からの可視光の投影ビームを第3レンズ22からビーム偏向部40に送り出す光学系を備えると共に、投影レーザ光源21を制御する発光制御部23を備えている。   The projection unit 20 includes an optical system that sends a projection beam of visible light from the projection laser light source 21 to the beam deflection unit 40 from the third lens 22, and a light emission control unit 23 that controls the projection laser light source 21.

制御ユニット30は、ビーム偏向部40の偏向ミラー41の姿勢を制御してラスタスキャンを実現する偏向制御部31と、フレームメモリ19から取得した1フレームの検知エリア情報から対象物Tが存在する領域を抽出する対象物抽出部32と、対象物Tの描画エリアE(図1、図3、図4を参照)に投影ビームを照射する描画制御部33とを備えて構成されている。   The control unit 30 controls the attitude of the deflection mirror 41 of the beam deflection unit 40 to realize a raster scan, and an area where the target T exists from the detection area information of one frame acquired from the frame memory 19. And a drawing control unit 33 that irradiates the drawing area E (see FIGS. 1, 3, and 4) of the target T with a projection beam.

ビーム偏向部40は、第1アクチュエータ41xと第2アクチュエータ41yとの駆動により姿勢が決まる偏向ミラー41、及び、主ビームスプリッタ42を備えている。第1アクチュエータ41xと第2アクチュエータ41yと偏向ミラー41とは半導体プロセスにより基板上に2軸ジンバル型に形成されるものである。   The beam deflection unit 40 includes a deflection mirror 41 and a main beam splitter 42 whose posture is determined by driving the first actuator 41x and the second actuator 41y. The first actuator 41x, the second actuator 41y, and the deflection mirror 41 are formed in a biaxial gimbal shape on the substrate by a semiconductor process.

また、主ビームスプリッタ42は、検知ビームと投影ビームとを同一の光軸上でビーム偏向部40に送るように構成されている。   The main beam splitter 42 is configured to send the detection beam and the projection beam to the beam deflection unit 40 on the same optical axis.

このようにビーム偏向部40が構成されるため、第1アクチュエータ41xの駆動によりX軸に沿う方向で走査ライン上での走査を実現し、第2アクチュエータ41yの駆動により走査ラインをY軸に沿う方向に変更し、これによりラスタスキャンが実現する。   Since the beam deflection unit 40 is configured in this way, scanning on the scanning line is realized in the direction along the X axis by driving the first actuator 41x, and the scanning line is along the Y axis by driving the second actuator 41y. The direction is changed, and thereby raster scanning is realized.

ビーム偏向部40は、投影レーザ光源21からの検知ビームを偏向ミラー41によって走査方向に沿って反射させることにより検知ビームの走査を行う。また、偏向ミラー41は、対象物Tからの反射光を反射して受光ユニット10Bに導くことにより受光を行わせる。更に、ビーム偏向部40は、投影部20の投影レーザ光源21からの投影ビームの反射方向を制御して描画を実現する。   The beam deflection unit 40 scans the detection beam by reflecting the detection beam from the projection laser light source 21 by the deflection mirror 41 along the scanning direction. The deflecting mirror 41 receives light by reflecting the reflected light from the object T and guiding it to the light receiving unit 10B. Further, the beam deflection unit 40 realizes drawing by controlling the reflection direction of the projection beam from the projection laser light source 21 of the projection unit 20.

尚、ビーム偏向部40の偏向ミラー41の構成に代えて、例えば、ビームをX軸芯に沿う方向に走査するために縦向き軸芯を中心に回転するポリゴンミラーと、ビームをY軸芯に沿う方向に変更するように角度調節自在な偏向ミラーとを備えても良い。また、走査形態をリサージュパターンとしても良い。   Instead of the configuration of the deflection mirror 41 of the beam deflection unit 40, for example, a polygon mirror that rotates about a longitudinal axis to scan the beam in a direction along the X axis, and a beam about the Y axis. You may provide the deflection | deviation mirror which can adjust an angle so that it may change to the direction along. The scanning form may be a Lissajous pattern.

〔制御形態〕
図7、図8には、車両用投影装置Pによる測距ルーチンと投影ルーチンとの一例を示しており、この制御形態では測距ルーチンと投影ルーチンとが交互に実行される。
[Control form]
FIG. 7 and FIG. 8 show an example of a distance measurement routine and a projection routine by the vehicle projection device P. In this control mode, the distance measurement routine and the projection routine are executed alternately.

つまり、測距ルーチンでは、検知ビームをX軸に沿う方向に走査し、この走査毎に走査ラインをY軸方向にシフトさせる走査処理を、検知エリアAの全エリアの走査を完了するまで行い、完了時に1フレームの検知エリア情報を生成し、フレームメモリ19に保存する(#101〜#104ステップ)。   That is, in the distance measurement routine, the detection beam is scanned in the direction along the X axis, and the scanning process for shifting the scanning line in the Y axis direction for each scan is performed until the scanning of all areas of the detection area A is completed. Upon completion, one frame of detection area information is generated and stored in the frame memory 19 (steps # 101 to # 104).

1つの走査ラインの走査を行う場合には、X軸に沿う方向で予め設定された時間間隔(図5に示すマス目の間隔(距離)と一致する)に対応する測距ポイント毎に、測距制御ユニット10Cの測距制御部17によって距離が計測され、計測された距離情報と、方向を示す方向情報とが、測距ポイントに対応するアドレスの記憶領域に位置情報として記憶される。   When scanning one scan line, measurement is performed for each distance measurement point corresponding to a preset time interval in the direction along the X axis (corresponding to the cell interval (distance) shown in FIG. 5). The distance is measured by the distance measurement control unit 17 of the distance control unit 10C, and the measured distance information and the direction information indicating the direction are stored as position information in the storage area of the address corresponding to the distance measurement point.

また、走査ライン情報として、測距ポイント毎にアドレスが割り当てられ、各々のアドレスの記憶領域に対して距離情報と方向情報とが書き込まれる。距離情報は、測距制御部17で計測される検知エリアAに存在する対象物Tまでの距離である。   Further, as scanning line information, an address is assigned to each distance measuring point, and distance information and direction information are written in the storage area of each address. The distance information is a distance to the object T existing in the detection area A measured by the distance measurement control unit 17.

方向情報は、各々の測距ポイントにおける偏向ミラーのX軸方向での角度情報と、Y軸方向での角度情報との情報である。このように、位置情報は、測距ポイントを特定するため、各々の測距ポイントに検知ビームが照射される際の偏向ミラー41の角度情報を含むものであり、この角度情報は、対象物Tが存在する方向を示す情報に対応する。   The direction information is information on angle information in the X-axis direction and angle information in the Y-axis direction of the deflection mirror at each distance measurement point. As described above, the position information includes angle information of the deflection mirror 41 when each detection point is irradiated with the detection beam in order to identify the distance measurement point. Corresponds to the information indicating the direction in which.

検知エリアAの全エリアの走査した際の全ての走査ライン情報を一纏めに示したものが検知エリア情報であり、図5に示すように、複数の測距ポイントのうち、対象物Tを検知した測距ポイントに×を付すると、対象物Tが存在する測距ポイント(×のあるポイント)のアドレスの情報を読み出すことで、対象物Tまでの距離情報Dpを取得できる。   The detection area information collectively shows all the scanning line information when the entire area of the detection area A is scanned. As shown in FIG. 5, the object T is detected among a plurality of distance measuring points. When x is added to the distance measuring point, the distance information Dp to the object T can be acquired by reading the information of the address of the distance measuring point where the object T exists (a point with x).

尚、読み出した距離情報Dpと設定値Dx(所定の条件の一例)と比較することにより、対象物Tに対する投影ビームによる描画の要否も判断できる。また、検知エリア情報から遠方にある対象物Tの存否だけを判定することも可能となる。   Note that by comparing the read distance information Dp with a set value Dx (an example of a predetermined condition), it is possible to determine whether or not drawing with the projection beam on the object T is necessary. It is also possible to determine only the presence / absence of the object T far from the detection area information.

計測部10は、1秒間に10数フレームを超える数の検知エリア情報の生成を可能にするものであるが、この実施形態では、測距ルーチンと投影ルーチンとを交互に行うため、検知エリア情報を取得する処理が間歇的に行われる。また、測距ルーチンで取得された検知エリア情報は、各々の識別を可能にするフレーム名を付してフレームメモリ19に保存される。   Although the measurement unit 10 enables generation of detection area information having a number exceeding 10 frames per second, in this embodiment, the distance measurement routine and the projection routine are alternately performed. The process of acquiring is performed intermittently. Further, the detection area information acquired in the distance measurement routine is stored in the frame memory 19 with a frame name enabling each identification.

投影ルーチンでは、フレームメモリ19に保存されている検知エリア情報を取得して制御ユニット30のメモリの作業領域等にロードすると共に、位置情報に基づいて対象物抽出部32が、距離情報Dpが設定値Dxより小さい領域に存在する対象物Tの存否を判定する(#201、#202ステップ)。   In the projection routine, the detection area information stored in the frame memory 19 is acquired and loaded into the work area of the memory of the control unit 30, and the object extraction unit 32 sets the distance information Dp based on the position information. It is determined whether or not the object T exists in an area smaller than the value Dx (steps # 201 and # 202).

次に、設定値Dxより小さい領域に対象物Tが存在することを判定した場合には、対象物Tの位置を取得すると共に、図6に示すように3Dデータを生成(立体形状を取得)し、その対象物Tの表面に描画エリアEを設定し、その描画エリアEに対する描画処理を行う(#204、#205ステップ)。   Next, when it is determined that the target T is present in an area smaller than the set value Dx, the position of the target T is acquired, and 3D data is generated as shown in FIG. 6 (three-dimensional shape is acquired). Then, a drawing area E is set on the surface of the object T, and a drawing process is performed on the drawing area E (steps # 204 and # 205).

この処理では、投影ルーチンの直前にフレームメモリ19に保存された検知エリア情報が指定される。#202ステップでは、対象物抽出部32が、車両用投影装置Pから対象物Tの一部でも距離情報Dpが設定値Dx未満である場合には、その対象物Tを投影対象に想定する。また、#204ステップでは、対象物Tの3Dデータに基づいて対象物Tの表面形状TSを特定し、投影ビームによる描画エリアEを設定する。   In this process, detection area information stored in the frame memory 19 immediately before the projection routine is designated. In step # 202, if the distance information Dp is less than the set value Dx, the object extraction unit 32 assumes that the object T is a projection object even if part of the object T from the vehicle projection device P. In step # 204, the surface shape TS of the object T is specified based on the 3D data of the object T, and the drawing area E by the projection beam is set.

尚、この描画エリアEは、その全ての領域が車両用投影装置Pからの距離が設定値Dx未満でなくても良く、設定値Dxより大きい(遠方にある)領域を一部に含んでも良い。   It should be noted that the drawing area E does not have to have a distance from the vehicle projection device P that is less than the set value Dx, but may partially include an area that is larger (distant) than the set value Dx. .

描画エリアEが、隣接する位置の複数の測距ポイントに亘る場合には、投影制御において、複数の測距ポイントをトレースするように偏向ミラー41の姿勢を制御して投影ビームが照射される。   When the drawing area E extends over a plurality of distance measuring points at adjacent positions, the projection beam is irradiated by controlling the posture of the deflection mirror 41 so as to trace the plurality of distance measuring points in the projection control.

また、描画処理として、ラスタスキャンと同様に偏向ミラー41を駆動すると共に、投影ビームの照射方向が、投影ビームを照射すべき対象物Tの方向に向かうタイミングで投影ビームの照射を行うように制御形態を設定しても良い。更に、描画処理として、複数の測距ポイントが存在する領域だけを、横方向に走査するように投影ビームを照射することや、斜め方向に複数のラインを描くように投影ビームを照射するように制御形態を設定しても良い。   Further, as a drawing process, the deflection mirror 41 is driven in the same manner as in the raster scan, and control is performed so that the projection beam irradiation is performed at a timing when the irradiation direction of the projection beam is directed toward the target T to be irradiated with the projection beam. The form may be set. Further, as a drawing process, only a region where there are a plurality of distance measuring points is irradiated with a projection beam so as to scan in the horizontal direction, or a projection beam is irradiated so as to draw a plurality of lines in an oblique direction. A control form may be set.

描画エリアEに投影ビームを照射する場合には、設定された描画エリアEに対して正確な照射を行うことを想定しているが、例えば、測距時の走査ラインの分解能に基づいて、描画エリアEを基準に設定される所定の領域内に投影ビームを照射するように制御形態を設定しても良い。また、投影ビームのビーム径を、検知ビームのビーム径より充分に大きくしても良い。   In the case of irradiating the drawing area E with the projection beam, it is assumed that accurate irradiation is performed on the set drawing area E. For example, the drawing area E is drawn based on the resolution of the scanning line at the time of distance measurement. The control mode may be set so that the projection beam is irradiated in a predetermined area set with the area E as a reference. The beam diameter of the projection beam may be sufficiently larger than the beam diameter of the detection beam.

更に、描画処理として、描画制御部33において、格子模様は記号や文字等の画像データを記憶しておき、このように記憶した格子模様や、記号や文字を対象物Tの描画エリアEに描画することや、これらを明滅させるように表示することも可能である。そして、描画エリアEに描画を行う場合に、車体2の移動に伴い描画位置や、描画サイズが変化しないように、車両用投影装置Pと対象物Tとの位置関係から描画位置を補正することも考えられる。尚、投影レーザ光源21として、例えば、RBGの三原色の光線に対応した3種の光源を用いた場合には、カラーでの描画が実現する。   Further, as a drawing process, the drawing control unit 33 stores image data such as symbols and characters in the lattice pattern, and draws the stored lattice pattern, symbols and characters in the drawing area E of the object T. It is also possible to display or blink these. Then, when drawing in the drawing area E, the drawing position is corrected from the positional relationship between the vehicle projection device P and the object T so that the drawing position and the drawing size do not change as the vehicle body 2 moves. Is also possible. For example, when three types of light sources corresponding to the light beams of the three primary colors of RBG are used as the projection laser light source 21, color drawing is realized.

〔実施形態の作用・効果〕
このように、モビリティMが走行することにより対象物Tに接近した場合のように、計測部10で計測される対象物Tまでの距離が所定の条件を満たした場合には、対象物Tに可視光線を投影して描画が行われる。これにより、運転者は、対象物Tの存在を視覚により認識して、停止操作や、回避操作を行える。
[Operation / Effect of Embodiment]
As described above, when the distance to the target T measured by the measurement unit 10 satisfies a predetermined condition, such as when the mobility M travels and approaches the target T, the target T is Drawing is performed by projecting visible light. As a result, the driver can visually recognize the presence of the object T and perform a stop operation or an avoidance operation.

また、この構成では、計測部10のうち検知ビームを送り出す光学系の一部と、投影部20のうち投影ビームを送り出す光学系の一部として兼用されるビーム偏向部40を備えているため独立した光学系を備えずに済み、小型化が可能となる。   In addition, in this configuration, since a part of the optical system that sends out the detection beam in the measurement unit 10 and the beam deflecting unit 40 that is also used as part of the optical system that sends out the projection beam in the projection unit 20 are provided, the measurement is independent. This eliminates the need for an optical system, and enables downsizing.

しかも、計測部10が検知ビームを照射する光学系を用いて投影部20の可視光線の投影を行うため、例えば、先の距離計測により対象物Tまでの距離が所定の条件を満たすことが既知である場合には、後に距離計測のために対象物Tの走査を行う際に、検知ビームが送られる測距ポイントと同じポイントに制御ユニット30から可視光線を行うことも可能となり、投影ビームを照射する制御が容易となる。   In addition, since the measuring unit 10 projects visible light by the projection unit 20 using an optical system that irradiates the detection beam, it is known that the distance to the object T satisfies a predetermined condition by the previous distance measurement, for example. In this case, when scanning the target T for distance measurement later, it becomes possible to emit visible light from the control unit 30 to the same point as the distance measuring point to which the detection beam is sent, Irradiation control is facilitated.

更に、計測部10で距離計測が行われた場合には、検知エリアAに対応する1フレームの検知エリア情報を生成して、フレームメモリ19に保存するため、このフレームメモリ19に保存された検知エリア情報から投影ビームの照射の可否を容易に判定することも可能となる。   Further, when the distance measurement is performed by the measurement unit 10, detection information stored in the frame memory 19 is generated in order to generate detection area information for one frame corresponding to the detection area A and store it in the frame memory 19. It is also possible to easily determine whether or not the projection beam can be irradiated from the area information.

そして、検知ビームの照射により検知エリア情報が生成された直後に、対象物Tの存否を判断し、投影ビームの照射の可否を判断するため、例えば、対象物Tが移動するものであっても、適正に投影ビームを照射することも可能となる。   Then, immediately after the detection area information is generated by the irradiation of the detection beam, for example, even if the target T moves to determine whether or not the target T exists and determine whether or not the projection beam can be irradiated. It is also possible to irradiate the projection beam appropriately.

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
[Another embodiment]
In addition to the above-described embodiments, the present invention may be configured as follows (the components having the same functions as those of the embodiments are given the same numbers and symbols as those of the embodiments).

(a)図9のフローチャートに示す測距・投影ルーチンを実行することにより、実施形態で説明した測距ルーチンと投影ルーチンとを並行して行うように構成する。つまり、走査処理を行うことにより(#301ステップ)、図10に示すように、走査ラインLに沿って設定周期で間歇的に検知ビームを照射する。この走査では、走査ラインLにおいて走査方向で互いに離間する位置に測距ポイントQを設定して離散的に検知する処理を行うため、これらの測距ポイントQのうち、隣り合う測距ポイントQの間に投影可能領域Rが設定されている。 (A) By executing the distance measurement / projection routine shown in the flowchart of FIG. 9, the distance measurement routine and the projection routine described in the embodiment are configured to be performed in parallel. That is, by performing the scanning process (# 301 step), as shown in FIG. 10, the detection beam is irradiated intermittently along the scanning line L at a set cycle. In this scanning, since the distance measurement points Q are set at positions separated from each other in the scanning direction in the scanning line L and a process of discrete detection is performed, among these distance measurement points Q, the adjacent distance measurement points Q are detected. A projectable region R is set between them.

また、検知エリアAに検知ビームの照射を行う際には、既に生成されている検知エリア情報のうち、走査ラインLに対応する領域のうち、対象物Tの存否を判定しておき、走査ビームの走査位置に対象物Tが存在する場合には、その走査ラインL上に存在する投影可能領域Rに投影ビームを照射する(#302〜#304ステップ)。   Further, when the detection beam A is irradiated to the detection area A, it is determined whether or not the target T exists in the region corresponding to the scanning line L in the detection area information that has already been generated, and the scanning beam is detected. When the target T is present at the scanning position, the projection beam is irradiated onto the projectable region R existing on the scanning line L (steps # 302 to # 304).

このように既に生成されている検知エリア情報に基づいて投影ビームを照射すべき投影可能領域Rを設定するため、投影ビームの照射位置に誤りがなく、高速での処理も可能にしている。   Since the projectable region R to be irradiated with the projection beam is set based on the detection area information already generated in this way, there is no error in the irradiation position of the projection beam, and high-speed processing is possible.

そして、走査処理を検知エリアAの全エリアの走査を完了するまで行い、完了時に1フレームの検知エリア情報を生成し、フレームメモリ19に保存する(#305〜#307ステップ)。   Then, the scanning process is performed until the scanning of all the areas of the detection area A is completed. When the scanning process is completed, one frame of detection area information is generated and stored in the frame memory 19 (steps # 305 to # 307).

この別実施形態(a)では、検知エリアAに検知ビームを照射して距離を計測する制御と、測距ポイントの中間の投影可能領域Rに投影ビームを照射する制御とを並行して行えるため、対象物Tに投影ビームを照射する制御のインターバルを短縮できる。また、対象物Tからの反射ビームを受光した直後で、次の受光のタイミング以前に対象物Tに向けて投影ビームの投影を行えるため、投影のためにビーム偏向部40での偏向を行わずに済む。   In this other embodiment (a), the control for irradiating the detection area A with the detection beam and measuring the distance and the control for irradiating the projection beam to the projectable region R in the middle of the distance measurement point can be performed in parallel. The control interval for irradiating the object T with the projection beam can be shortened. Further, immediately after receiving the reflected beam from the object T, the projection beam can be projected toward the object T before the next light reception timing, so that the beam deflecting unit 40 does not perform the deflection for the projection. It will end.

(b)検知ビームを所定の走査ラインに沿って照射する走査制御を行い、対象物Tを検知した場合には、次の走査ラインに沿って検知ビームの走査を行う際に、先の走査制御において検知した対象物Tを照射する方向に検知ビームの照射方向が向かうタイミングにおいて投影ビームを照射する制御を行う。 (B) When scanning control for irradiating a detection beam along a predetermined scanning line is performed and the object T is detected, the previous scanning control is performed when scanning the detection beam along the next scanning line. Control is performed to irradiate the projection beam at a timing when the irradiation direction of the detection beam is directed to the direction of irradiating the target T detected in step.

この制御形態では、先に説明した別実施形態(a)と同様に設定される投影可能領域Rに投影ビームを照射する制御形態でも、測距ポイントQの位置に重複する位置に投影ビームを照射する制御形態であっても良い。また、この制御形態では、別実施形態(a)と比較して、検知ビームにより対象物Tの検知位置と、投影ビームの照射位置とに誤差を生ずるものであるが、対象物Tに対して投影ビームを照射することが可能となる。尚、この制御形態では、検知ビームの波長と、投影ビームの波長とが干渉しない程度に設定される。   In this control mode, even in the control mode in which the projection beam is irradiated to the projectable region R set in the same manner as in the other embodiment (a) described above, the projection beam is irradiated to the position overlapping the position of the distance measuring point Q. It may be a control form. Further, in this control mode, an error occurs between the detection position of the object T and the irradiation position of the projection beam by the detection beam as compared with the other embodiment (a). It becomes possible to irradiate the projection beam. In this control mode, the detection beam wavelength and the projection beam wavelength are set so as not to interfere with each other.

(c)描画エリアEを設定する際には、必ずしも対象物Tの立体形状を取得する必要はなく、例えば、車両用投影装置Pから所定の条件を満たす対象物Tの全体に描画エリアEを設定して描画処理を行うように処理形態を設定する。つまり、この制御形態では、車両用投影装置Pを基準に所定の条件を満たす対象物Tには、必ず投影ビームが照射されることになり、制御が単純で処理速度の向上も可能となる。 (C) When setting the drawing area E, it is not always necessary to acquire the three-dimensional shape of the target T. For example, the drawing area E is applied to the entire target T satisfying a predetermined condition from the vehicle projection device P. The processing mode is set so that the drawing process is performed after setting. In other words, in this control mode, the target beam T that satisfies the predetermined condition with respect to the vehicle projection device P is always irradiated with the projection beam, so that the control is simple and the processing speed can be improved.

(d)所定の時間内に連続して取得された複数の検知エリア情報から、抽出した描画エリアEの平均値を求めることや、抽出した描画エリアEのうちバラツキが大きいものを除外する等の処理を行うように制御形態を設定しても良い。これにより描画エリアEの位置精度の向上が可能となる。 (D) Obtaining an average value of the extracted drawing areas E from a plurality of detection area information continuously acquired within a predetermined time, or excluding those having a large variation among the extracted drawing areas E You may set a control form so that a process may be performed. Thereby, the position accuracy of the drawing area E can be improved.

(e)対象物Tが停止しており、車体2が極めて低速で走行する場合や、車体2が停車する場合には、計測部10による検知ビームの走査回数を低減することや、走査を停止する。このような制御を行うことにより、無駄な制御を抑制できる。 (E) When the object T is stopped and the vehicle body 2 travels at a very low speed, or when the vehicle body 2 stops, the number of scans of the detection beam by the measurement unit 10 is reduced or the scanning is stopped. To do. By performing such control, useless control can be suppressed.

(f)車体2の走行に連係して取得した複数の検知エリア情報において同じ対象物Tの位置のズレ量、あるいは、同じ対象物のサイズの変化量から対象物Tまでの距離を取得するように計測部10を構成する。 (F) To obtain the distance from the position of the same object T or the amount of change in the size of the same object to the object T in a plurality of detection area information acquired in conjunction with the travel of the vehicle body 2 The measuring unit 10 is configured as follows.

つまり、この別実施形態(f)は視差に基づいて対象物Tの距離を計測する構成を備えるものであるため、TOF(Time of Flight)の技術を用いずに済み、距離センサを用いずに済む。また、装置の低廉化を可能にする。尚、この構成では、対象物Tまでの距離を取得するまでにタイムラグを生ずることもあるが、車体2の走行速度と、対象物Tとの位置関係から投影制御のタイミングを補正することにより、最適な位置に投影を行うことも可能となる。   That is, since this another embodiment (f) has a configuration for measuring the distance of the object T based on the parallax, it is not necessary to use TOF (Time of Flight) technology, and without using a distance sensor. That's it. In addition, the cost of the apparatus can be reduced. In this configuration, a time lag may occur until the distance to the object T is acquired, but by correcting the timing of projection control from the positional relationship between the traveling speed of the vehicle body 2 and the object T, It is also possible to perform projection at an optimal position.

本発明は、障害物に可視光の投影を行う車両用投影装置に利用することができる。   The present invention can be used in a vehicle projection device that projects visible light onto an obstacle.

10 距離計測部(計測部)
20 投影部
33 描画制御部
41 偏向ミラー
42 ビームスプリッタ
A 検知エリア
Dp 距離情報(距離)
Dx 設定値
E 描画エリア
T 対象物
10 Distance measurement unit (measurement unit)
20 Projector 33 Drawing Controller 41 Deflection Mirror 42 Beam Splitter A Detection Area Dp Distance Information (Distance)
Dx setting value E Drawing area T Object

Claims (7)

検知エリアに検知ビームを照射し、前記検知エリア内に対象物が存在する場合に、前記検知ビームが照射された前記対象物からの反射ビームを検知して前記対象物の方向および前記対象物までの距離を計測する計測部と、可視光線で成る投影ビームを照射する投影部とを備えると共に、
前記計測部のうち前記検知ビームを送り出す光学系の一部と、前記投影部のうち前記投影ビームを送り出す光学系の一部とが兼用され、
前記計測部で計測された前記対象物までの距離が所定の条件を満たす場合に、前記投影部を制御することにより前記対象物に前記投影ビームを照射する描画制御部を備えている車両用投影装置。
When a detection beam is irradiated to the detection area, and there is an object in the detection area, a reflected beam from the object irradiated with the detection beam is detected to detect the direction of the object and the object. A measurement unit that measures the distance of the projection unit, and a projection unit that irradiates a projection beam made of visible light,
A part of the optical system that sends out the detection beam in the measurement unit and a part of the optical system that sends out the projection beam in the projection unit are combined,
When the distance to the object measured by the measurement unit satisfies a predetermined condition, the vehicle projection includes a drawing control unit that irradiates the projection beam to the object by controlling the projection unit. apparatus.
前記計測部は、前記検知エリアに対する前記検知ビームの走査を行い、前記検知エリアに対応するX−Y座標系に対して距離情報を記憶したデータ構造となる1フレームの検知エリア情報を生成し、
前記描画制御部は、1フレームの前記検知エリア情報の位置情報を取得して前記投影ビームの照射を行う請求項1に記載の車両用投影装置。
The measurement unit performs scanning of the detection beam with respect to the detection area, and generates 1-frame detection area information having a data structure in which distance information is stored with respect to an XY coordinate system corresponding to the detection area,
The vehicle projection apparatus according to claim 1, wherein the drawing control unit acquires position information of the detection area information of one frame and irradiates the projection beam.
兼用される前記光学系の一部が、走査方向に沿ってビームを反射する偏向ミラーと、前記検知ビームと前記投影ビームとを同一の光軸上で前記偏向ミラーに送るビームスプリッタとを備えて構成されている請求項1又は2に記載の車両用投影装置。   A part of the optical system that is also used includes a deflection mirror that reflects a beam along a scanning direction, and a beam splitter that sends the detection beam and the projection beam to the deflection mirror on the same optical axis. The vehicle projection device according to claim 1, wherein the vehicle projection device is configured. 前記計測部による前記対象物までの距離の計測と異なるタイミングで前記描画制御部による前記投影ビームの照射が行われる請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用投影装置。   The vehicular projection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the projection control unit irradiates the projection beam at a timing different from the measurement of the distance to the object by the measurement unit. 前記計測部が、前記検知ビームを走査方向に沿って設定周期で間歇的に照射することにより走査方向で互いに離間する位置に測距ポイントを設定し、前記描画制御部は、走査方向で隣合う前記測距ポイントの間に前記投影ビームの投影可能領域を設定している請求項4に記載の車両用投影装置。   The measurement unit intermittently irradiates the detection beam with a set cycle along the scanning direction to set ranging points at positions separated from each other in the scanning direction, and the drawing control unit is adjacent in the scanning direction. The vehicle projection device according to claim 4, wherein a projection possible region of the projection beam is set between the distance measuring points. 前記計測部は、前記検知エリアに対する前記検知ビームの走査を行い、前記検知エリアに対応するX−Y座標系に対して距離情報を記憶したデータ構造となる1フレームの検知エリア情報を生成し、
前記検知エリア情報において前記対象物が存在すると判断された場合に、前記描画制御部は、前記対象物が存在する前記投影可能領域に対して前記投影ビームを照射する請求項5に記載の車両用投影装置。
The measurement unit performs scanning of the detection beam with respect to the detection area, and generates 1-frame detection area information having a data structure in which distance information is stored with respect to an XY coordinate system corresponding to the detection area,
6. The vehicle according to claim 5, wherein when it is determined that the object exists in the detection area information, the drawing control unit irradiates the projection beam to the projectable area where the object exists. Projection device.
前記計測部で計測された前記対象物までの距離が設定値未満である場合に、前記投影部を制御することにより前記対象物に前記投影ビームを照射する描画制御部を備えている請求項1に記載の車両用投影装置。
2. A drawing control unit that irradiates the object with the projection beam by controlling the projection unit when a distance to the object measured by the measurement unit is less than a set value. The vehicle projection device described in 1.
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