JP2019100856A - Control device, detection device, control method, program, and storage medium - Google Patents

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Abstract

To provide a control device and a detection device that can suitably adjust a detection range of the detection device that detects an object.SOLUTION: A control device 1 controls a lidar 3 capable of detecting an object existing around a vehicle 5, and obtains gradient information on a gradient θof a slope existing in a direction in which the vehicle 5 may proceed from a map DB 20. The control device 1 then controls the lidar 3 so as to change the direction of a lidar detection range RL of the lidar 3 with respect to the vehicle 5 on the basis of the gradient information on the gradient θand distance information on a slope arrival distance Ds if the slope arrival distance Ds from a current position to a slope start point Ps is equal to or less than a detection target distance Dt.SELECTED DRAWING: Figure 19

Description

本発明は、物体検知用の検知装置の検知範囲の調整技術に関する。   The present invention relates to adjustment technology of a detection range of a detection device for object detection.

従来から、物体検知用の照射部の調整技術が知られている。例えば、特許文献1には、自車両からレーザ光を周囲に照射して反射光を検出する照射検出部と、自車両の前方に存在する前方道路の勾配変化の有無を検出する勾配検出部と、勾配検出部によって勾配変化が検出された場合に、レーザ光の照射出力を抑制する出力制御部と、を備えるレーザレーダ制御装置が開示されている。   BACKGROUND ART Conventionally, adjustment technology of an irradiation unit for object detection is known. For example, Patent Document 1 discloses an irradiation detection unit that emits laser light from the vehicle to the surroundings to detect reflected light, and a gradient detection unit that detects the presence or absence of a gradient change of a road ahead of the vehicle. There is disclosed a laser radar control device comprising: an output control unit which suppresses an irradiation output of laser light when a gradient change is detected by the gradient detection unit.

特開2010−127846号公報JP, 2010-127846, A

坂道付近においては、物体を検知するために出射したレーザ光等の照射範囲に坂道上の物体が含まれなくなる場合があり、その結果、検知すべき物体を的確に検知できず物体検知精度が低下する虞がある。   In the vicinity of a slope, an object on a slope may not be included in the irradiation range of the laser light or the like emitted to detect the object. As a result, the object to be detected can not be accurately detected, and the object detection accuracy decreases. There is a risk of

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、物体を検知する検知装置の検知範囲を好適に調整することが可能な制御装置及び検知装置を提供することを主な目的とする。   The present invention has been made to solve the problems as described above, and a main object of the present invention is to provide a control device and a detection device capable of suitably adjusting the detection range of the detection device for detecting an object. To aim.

請求項に記載の発明は、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部と、を備える。   The invention recited in the claims is a control device that controls a detection device capable of detecting an object around a mobile object, and acquires gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile object may travel. An acquisition unit, and when the distance from the current position of the moving body to the start point of the slope is within a predetermined distance, the gradient information and distance information on the distance from the current position to the start point And a control unit configured to control the detection device to change the direction of the detection range of the detection device with respect to the movable body.

また、請求項に記載の発明は、移動体の周辺に対して電磁波又は超音波を照射する照射部と、物体によって反射された前記電磁波又は超音波を受信する受信部と、を備える検知装置であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記照射部が電磁波又は超音波を照射する照射範囲の前記移動体に対する方向を変更するように制御する制御部と、を備える。   The invention described in the claims is a detection device including an irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave or an ultrasonic wave to the periphery of the moving body, and a reception unit that receives the electromagnetic wave or the ultrasonic wave reflected by the object. An acquisition unit for acquiring gradient information on slopes of slopes existing in a direction in which the movable body may travel, and a distance from a current position of the movable bodies to a start point of the slope is within a predetermined distance When it becomes, based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point, the irradiation unit changes the direction of the irradiation range to which the electromagnetic wave or ultrasonic wave is irradiated to the moving body And a control unit for controlling.

また、請求項に記載の発明は、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置が実行する制御方法であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得工程と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御工程と、を有する。   The invention described in the claims is a control method executed by a control device that controls a detection device capable of detecting an object in the vicinity of a moving object, and a slope which exists in a direction in which the moving object may travel. Acquisition step of acquiring gradient information on the gradient, and when the distance from the current position of the mobile body to the start point of the slope is within a predetermined distance, the gradient information and the current position to the start point And d) controlling the detection device to change the direction of the detection range of the detection device relative to the moving object based on distance information on the distance.

また、請求項に記載の発明は、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。   The invention recited in the claims is a program executed by a computer that controls a detection device capable of detecting an object in the vicinity of a moving object, and a slope of a slope existing in a direction in which the moving object may travel. The acquisition unit for acquiring the gradient information related to the distance from the current position of the moving body to the start point of the slope within a predetermined distance, the gradient information and the distance related to the distance from the current position to the start point The computer functions as a control unit that controls the detection device to change the direction of the detection range of the detection device with respect to the moving object based on distance information.

計測システムの概略構成である。It is a schematic structure of a measurement system. 制御装置のブロック構成を示す。2 shows a block configuration of a control device. ライダの概略的な構成例を示す。The schematic structural example of a rider is shown. 上り坂付近を車両が走行する場合の車両の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。The sectional view of the road cut along the direction of movement of vehicles in case vehicles run around the uphill is shown. 下り坂付近を車両が走行する場合の車両の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。The cross-sectional view of the road cut along the advancing direction of the vehicle in case the vehicle travels near the downhill is shown. ライダの実走査範囲の電子的調整の具体例を示す。Fig. 6 shows an example of the electronic adjustment of the actual scan range of the lidar. 第1実施例のフローチャートである。It is a flowchart of 1st Example. 上り坂付近を車両が走行する場合の車両の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。The sectional view of the road cut along the direction of movement of vehicles in case vehicles run around the uphill is shown. 下り坂付近を車両が走行する場合の車両の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。The cross-sectional view of the road cut along the advancing direction of the vehicle in case the vehicle travels near the downhill is shown. 第2実施例のフローチャートである。It is a flowchart of 2nd Example. 第3実施例における中心照射角の決定方法を概略的に示した道路の断面図である。It is sectional drawing of the road which showed roughly the determination method of the center irradiation angle in 3rd Example. 図11の状態から車両が坂道に進入した場合の道路の断面図を示す。Sectional drawing of the road at the time of a vehicle entering a slope from the state of FIG. 11 is shown. 車両が下り坂を走行中の場合の道路の断面図を示す。The sectional view of the road in case a vehicle is running downhill is shown. 第3実施例のフローチャートである。It is a flowchart of 3rd Example. 第4実施例に基づく例外処理の必要性を説明する図である。It is a figure explaining the necessity of exception processing based on a 4th example. 山を形成する坂付近での第4実施例における処理概要を示した道路の断面図である。It is sectional drawing of the road which showed the processing outline in 4th Example in the slope which forms a mountain. 谷を形成する坂付近での第4実施例における処理概要を示した道路の断面図である。It is sectional drawing of the road which showed the processing outline in 4th Example in the slope which forms a valley. 第4実施例のフローチャートである。It is a flowchart of 4th Example. 現在位置と坂道との相対位置関係を示す道路の断面図を示す。The sectional view of the road which shows the relative position relation between the present position and a slope is shown. 第5実施例のフローチャートである。It is a flowchart of 5th Example. 変形例に係る計測システムの構成例を示す。The structural example of the measurement system which concerns on a modification is shown.

本発明の好適な実施形態によれば、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部と、を備える。この構成によれば、制御装置は、移動体が坂道に近付いた場合に、坂道上の物体を検知できるように検知装置の検知範囲を好適に制御することができる。好適な例では、前記所定距離は、前記検知装置が前記方向において前記物体を検知可能な距離であるとよい。   According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a control device for controlling a detection device capable of detecting an object around a moving object, wherein the gradient with respect to the slope of the slope existing in the direction in which the moving object may travel When the distance from the current position of the mobile unit to the start point of the slope becomes within a predetermined distance, an acquisition unit for acquiring information, the gradient information, and distance information on the distance from the current position to the start point And a control unit configured to control the detection device to change the direction of the detection range of the detection device with respect to the moving object based on and. According to this configuration, the control device can suitably control the detection range of the detection device so that an object on a slope can be detected when the moving object approaches a slope. In a preferred example, the predetermined distance may be a distance at which the detection device can detect the object in the direction.

上記制御装置の一態様では、前記制御部は、前記開始地点までの距離が前記所定距離以内となった場合、前記現在位置から直線距離において前記所定距離離れた前記坂道上の位置が前記検知範囲に含まれるように、前記方向を変更する制御を行う。この態様により、制御装置は、坂道上に存在する所定距離先の物体を検知できるように検知装置の検知範囲を好適に制御することができる。   In one aspect of the control device, when the distance to the start point is within the predetermined distance, the control unit may detect the position on the slope at the predetermined distance away from the current position in the linear distance. Control to change the direction as included in FIG. According to this aspect, the control device can suitably control the detection range of the detection device so as to be able to detect an object at a predetermined distance ahead on the slope.

本発明の他の好適な実施形態によれば、移動体の周辺に対して電磁波又は超音波を照射する照射部と、物体によって反射された前記電磁波又は超音波を受信する受信部と、を備える検知装置であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記照射部が電磁波又は超音波を照射する照射範囲の前記移動体に対する方向を変更するように制御する制御部と、を備える。ここで、「照射部が電磁波又は超音波を照射する照射範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記照射部を制御する」とは、実際の照射部の照射範囲を、照射部が電磁波又は超音波を照射可能な範囲内で変化させる制御の他、照射部の機構的(物理的)な配置位置を変更させる制御、及び、照射部の配置角度(移動体に対する設置角度)を機構的(物理的)に変更させる制御を含んでもよい。この構成によれば、検知装置は、坂道に近付いた場合に、坂道上の物体を検知できるように検知装置の検知範囲を好適に制御することができる。   According to another preferred embodiment of the present invention, an irradiation unit for emitting an electromagnetic wave or an ultrasonic wave to the periphery of the movable body and a receiving unit for receiving the electromagnetic wave or the ultrasonic wave reflected by the object are provided. An acquisition unit configured to acquire gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile body may travel, and a predetermined distance from a current position of the mobile body to a start point of the slope When it is within the distance, the direction of the irradiation range to which the irradiation unit irradiates the electromagnetic wave or the ultrasonic wave with respect to the moving body based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point And a control unit that controls to change. Here, “control the irradiation unit to change the direction of the irradiation range to which the irradiation unit irradiates electromagnetic waves or ultrasonic waves with respect to the movable body” means that the irradiation unit is an electromagnetic wave of the actual irradiation range of the irradiation unit. Or, besides the control of changing the ultrasonic wave within the possible range, the control of changing the mechanical (physical) arrangement position of the irradiation unit, and the arrangement angle of the irradiation unit (the installation angle with respect to the moving body) It may include control to change (physically). According to this configuration, when the detection device approaches a slope, the detection range of the detection device can be suitably controlled so that an object on the slope can be detected.

本発明の他の好適な実施形態によれば、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置が実行する制御方法であって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得工程と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御工程と、を有する。制御装置は、この制御方法を実行することで、移動体が坂道に近付いた場合に、坂道上の物体を検知できるように検知装置の検知範囲を好適に制御することができる。   According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a control method executed by a control device for controlling a detection device capable of detecting an object in the vicinity of a moving object, in a direction in which the moving object may travel. An acquisition step of acquiring gradient information on the slope of the existing slope, and when the distance from the current position of the mobile body to the start point of the slope is within a predetermined distance, the gradient information and the start from the current position And controlling the detection device to change the direction of the detection range of the detection device relative to the moving object based on distance information on a distance to a point. By executing this control method, the control device can suitably control the detection range of the detection device so that an object on a slope can be detected when the moving object approaches a slope.

本発明の他の好適な実施形態によれば、移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、移動体が坂道に近付いた場合に、坂道上の物体を検知できるように検知装置の検知範囲を好適に制御することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。   According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a program executed by a computer for controlling a detection device capable of detecting an object in the vicinity of a mobile object, the program being in a direction in which the mobile object may travel. An acquisition unit for acquiring gradient information on the slope of the slope; and when the distance from the current position of the mobile body to the start point of the slope is within a predetermined distance, the gradient information and the current position to the start point The computer functions as a control unit that controls the detection device to change the direction of the detection range of the detection device with respect to the moving object based on the distance information on the distance of By executing this program, the computer can suitably control the detection range of the detection device so that an object on a slope can be detected when the moving object approaches a slope. Preferably, the program is stored in a storage medium.

以下、図面を参照して本発明の好適な第1〜第5実施例について説明する。   Hereinafter, first to fifth preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施例>
[全体構成]
図1は、第1実施例に係る計測システムの概略構成である。計測システムは、車両5の自動運転用の計測を行うシステムであって、主に、制御装置1と、ライダ(Lidar:Light Detection and Ranging、または、Laser Illuminated Detection And Ranging)3を含むセンサ群とを備える。
First Embodiment
[overall structure]
FIG. 1 is a schematic configuration of a measurement system according to a first embodiment. The measurement system is a system for performing measurement for automatic driving of the vehicle 5, and mainly includes a control device 1 and a sensor group including a lidar (Lidar: Light Detection and Ranging or Laser Illuminated Detection And Ranging) 3. Equipped with

制御装置1は、ライダ3を含むセンサ群と有線又は無線により接続し、センサ群の出力データに基づき、車両5の高精度な位置推定を行ったり、車両5の自動運転の制御を行ったりする。また、本実施例では、制御装置1は、ライダ3のレーザの照射方向を制御することで、ライダ3による物体の検知範囲を制御する。なお、制御装置1は、車両5の運転を自動制御するECU(Electronic Control Unit)として車両5に内蔵されてもよく、車両5に自動運転等に関する制御信号を送信する車載機等であってもよい。他の例では、制御装置1は、ライダ3の一部として構成されてもよい。   The control device 1 is connected to a sensor group including the lidar 3 by wire or wirelessly, performs high-accuracy position estimation of the vehicle 5 based on the output data of the sensor group, and controls automatic driving of the vehicle 5 . Further, in the present embodiment, the control device 1 controls the detection range of the object by the lidar 3 by controlling the irradiation direction of the laser of the lidar 3. The control device 1 may be incorporated in the vehicle 5 as an electronic control unit (ECU) that automatically controls the operation of the vehicle 5. Even if the control device 1 is an in-vehicle device or the like that transmits a control signal related to automatic driving to the vehicle 5. Good. In another example, the controller 1 may be configured as part of the rider 3.

ライダ3は、水平方向および垂直方向の所定の角度範囲に対して電磁波であるパルスレーザを出射することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定し、当該物体の位置を示す3次元の点群情報を生成する。この場合、ライダ3は、照射方向を変えながらレーザ光を出射する照射部と、照射したレーザ光の反射光(散乱光)を受信する受信部とを含んでいる。点群情報は、受光部が受光したレーザ光に対応する照射方向と、上述の受光信号に基づき特定される当該レーザ光の応答遅延時間とに基づき生成される。本実施例では、ライダ3は、少なくとも車両の前方(進行方向)をレーザ光の照射範囲に含んでいる。以後では、ライダ3によるレーザ光が照射される範囲であって、ライダ3の最大測距距離以内となる範囲を、「ライダ検知範囲RL」とも呼ぶ。   The lidar 3 discretely measures the distance to an object present in the external world by emitting a pulse laser which is an electromagnetic wave to a predetermined angle range in the horizontal direction and the vertical direction, and indicates the position of the object Generate dimensional point cloud information. In this case, the lidar 3 includes an irradiation unit that emits a laser beam while changing the irradiation direction, and a reception unit that receives the reflected light (scattered light) of the irradiated laser beam. The point cloud information is generated based on the irradiation direction corresponding to the laser beam received by the light receiving unit and the response delay time of the laser beam specified based on the above-described light receiving signal. In the present embodiment, the rider 3 includes at least the front (traveling direction) of the vehicle in the irradiation range of the laser light. Hereinafter, a range in which the laser light from the lidar 3 is irradiated and which is within the maximum ranging distance of the lidar 3 is also referred to as a “lidar detection range RL”.

また、ライダ3は、図示しない角度調整機構を備え、制御装置1から供給される制御信号に基づき、照射部の垂直方向における角度(即ち仰俯角)を調整自在に構成されている。なお、図1の例では、一例として、ライダ3は、車両5の天井部に設けられているが、これに限らず、車両5の任意の部分に設けられてもよい。例えば、ライダ3は、車両5に設けられた図示しない2つのヘッドライトの中間付近に嵌め込まれていてもよい。ライダ3は、検知装置として機能する。   Moreover, the lidar 3 is provided with an angle adjustment mechanism (not shown), and is configured to adjust the angle (i.e., supine angle) in the vertical direction of the irradiation unit based on the control signal supplied from the control device 1. In the example of FIG. 1, the lidar 3 is provided on the ceiling of the vehicle 5 as an example, but is not limited to this and may be provided on any part of the vehicle 5. For example, the rider 3 may be fitted in the vicinity of the middle of two headlights (not shown) provided on the vehicle 5. The lidar 3 functions as a detection device.

図2は、制御装置1のブロック構成を示す。図2に示すように、制御装置1は、入力部11と、記憶部12と、インターフェース13と、報知部14と、通信部15と、制御部16とを備える。制御部16と他の要素とは、バスなどを介して信号の授受が可能に構成されている。   FIG. 2 shows a block configuration of the control device 1. As shown in FIG. 2, the control device 1 includes an input unit 11, a storage unit 12, an interface 13, a notification unit 14, a communication unit 15, and a control unit 16. The control unit 16 and the other elements are configured to be able to transmit and receive signals via a bus or the like.

入力部11は、ユーザが操作するためのボタン、タッチパネル、リモートコントローラ、音声入力装置等であり、自動運転と手動運転との切替えなどの種々の入力を受け付ける。   The input unit 11 is a button operated by the user, a touch panel, a remote controller, a voice input device, or the like, and receives various inputs such as switching between automatic operation and manual operation.

記憶部12は、制御部16が実行するプログラムや、制御部16が所定の処理を実行するのに必要な情報を記憶する。本実施例では、記憶部12は、地図DB20を記憶する。地図DB20は、車両の手動運転時におけるナビゲーションに用いられるものであってもよく、また、車両の自動運転時における車両の運転制御に用いられるものであってもよい。地図DB20には、リンクやノードにより表された道路データ、施設情報、ライダ3等による検出対象となる地物に関する地物情報などを含んでいる。   The storage unit 12 stores a program executed by the control unit 16 and information necessary for the control unit 16 to execute predetermined processing. In the present embodiment, the storage unit 12 stores the map DB 20. The map DB 20 may be used for navigation at the time of manual operation of the vehicle, or may be used for operation control of the vehicle at the time of automatic operation of the vehicle. The map DB 20 includes road data represented by links and nodes, facility information, feature information on features to be detected by the rider 3 and the like, and the like.

インターフェース13は、車両5に設けられた種々のセンサ群からの出力データを制御部16へ供給したり、制御部16からの制御信号をセンサ群の特定のセンサに供給したりする。本実施例では、センサ群は、上述したライダ3に加えて、姿勢センサ4やGPS受信機7などを含んでいる。姿勢センサ4は、例えば3軸加速度センサであって、車両5の姿勢検出用のセンサとして設けられている。なお、ライダ3の姿勢検出用のセンサがさらに設けられてもよい。   The interface 13 supplies output data from various sensor groups provided in the vehicle 5 to the control unit 16 and supplies a control signal from the control unit 16 to a specific sensor of the sensor group. In this embodiment, the sensor group includes the attitude sensor 4 and the GPS receiver 7 in addition to the lidar 3 described above. The attitude sensor 4 is, for example, a three-axis acceleration sensor, and is provided as a sensor for detecting the attitude of the vehicle 5. A sensor for detecting the attitude of the rider 3 may be further provided.

報知部14は、例えば、制御部16の制御に基づき出力を行うディスプレイやスピーカ等である。通信部15は、制御部16の制御に基づき外部装置とデータ通信を行う。   The notification unit 14 is, for example, a display, a speaker, or the like that performs output based on control of the control unit 16. The communication unit 15 performs data communication with an external device based on the control of the control unit 16.

制御部16は、プログラムを実行するCPUなどを含み、計測システムの全体を制御する。本実施例では、制御部16は、車両5が坂道付近を通過する場合であっても、ライダ検知範囲RLが車両5から所定距離(「検知対象距離Dt」とも呼ぶ。)離れた道路上の範囲を含むように、ライダ3の垂直方向における照射角度(即ちレーザ光の仰俯角)を制御する。言い換えると、この場合、制御部16は、ライダ3の水平方向における照射角度(即ちレーザ光の方角)を車両5の前方に向けた状態で、ライダ3の垂直方向における照射角度(即ちレーザ光の仰俯角)を制御する。検知対象距離Dtは、例えば、車両5の進行方向上においてライダ3が物体を検知可能な最大の距離であって、例えば100mに設定される。なお、検知対象距離Dtは、ライダ3が物体を検知可能な最大の距離よりも、長くとってもよいし、短くとってもよい。また、検知対象距離Dtは、予め決められた固定値であってもよいし、車両5の挙動に応じて変動させるようにしてもよい。この場合、例えば、車両5の速度が高速なほど、権利対象距離Dtが長くなるように変動させるようにしてもよい。制御部16は、取得部、第1取得部、第2取得部、制御部、プログラムを実行するコンピュータ等として機能する。   The control unit 16 includes a CPU or the like that executes a program, and controls the entire measurement system. In the present embodiment, even when the vehicle 5 passes near a slope, the control unit 16 sets the lidar detection range RL a predetermined distance (also referred to as a “detection target distance Dt”) away from the vehicle 5 on the road. The irradiation angle in the vertical direction of the lidar 3 (that is, the elevation angle of the laser light) is controlled to include the range. In other words, in this case, with the irradiation angle in the horizontal direction of the lidar 3 (i.e., the direction of the laser light) directed to the front of the vehicle 5, the control unit 16 irradiates the irradiation angle in the vertical direction of the lidar 3 (i.e., the laser light Control the supine angle). The detection target distance Dt is, for example, the maximum distance at which the rider 3 can detect an object in the traveling direction of the vehicle 5, and is set to, for example, 100 m. The detection target distance Dt may be longer or shorter than the maximum distance at which the rider 3 can detect an object. Further, the detection target distance Dt may be a predetermined fixed value or may be varied according to the behavior of the vehicle 5. In this case, for example, as the speed of the vehicle 5 is higher, the right object distance Dt may be changed to be longer. The control unit 16 functions as an acquisition unit, a first acquisition unit, a second acquisition unit, a control unit, a computer that executes a program, and the like.

[ライダの構成例]
図3は、ライダ3の概略的な構成例を示す。ライダ3は、TOF(Time Of Flight)方式のライダであって、図3に示すように、主に、光送受信部18と、信号処理部19と、を含む。
[Configuration example of lidar]
FIG. 3 shows a schematic configuration example of the rider 3. The lidar 3 is a lidar of a TOF (Time Of Flight) system, and mainly includes an optical transmission / reception unit 18 and a signal processing unit 19 as shown in FIG.

光送受信部18は、主に、同期制御部21と、LDドライバ22と、レーザダイオード23と、駆動ドライバ25と、受光素子26と、電流電圧変換回路(トランスインピーダンスアンプ)27と、A/Dコンバータ28と、セグメンテータ29と、水晶発振器30と、を有する。   The optical transmission / reception unit 18 mainly includes the synchronization control unit 21, the LD driver 22, the laser diode 23, the drive driver 25, the light receiving element 26, the current / voltage conversion circuit (transimpedance amplifier) 27, and the A / D. A converter 28, a segmentor 29, and a crystal oscillator 30 are included.

水晶発振器30は、同期制御部21及びA/Dコンバータ28にパルス状のクロック信号「S1」を出力する。同期制御部21は、パルス状のトリガ信号「S2」をLDドライバ22に出力する。また、同期制御部21は、後述するセグメンテータ29がA/Dコンバータ28の出力を抽出するタイミングを定めるセグメント抽出信号「S3」をセグメンテータ29に出力する。   The crystal oscillator 30 outputs a pulse-like clock signal “S1” to the synchronization control unit 21 and the A / D converter. The synchronization control unit 21 outputs a pulse-like trigger signal “S2” to the LD driver 22. The synchronization control unit 21 also outputs a segment extraction signal “S3”, which determines the timing at which the segmenter 29 described later extracts the output of the A / D converter 28, to the segmentator 29.

LDドライバ22は、同期制御部21から入力されるトリガ信号S2に同期してパルス電流をレーザダイオード23へ流す。レーザダイオード23は、例えば赤外パルスレーザであって、LDドライバ22から供給されるパルス電流に基づき光パルスを出射する。   The LD driver 22 supplies a pulse current to the laser diode 23 in synchronization with the trigger signal S2 input from the synchronization control unit 21. The laser diode 23 is, for example, an infrared pulse laser, and emits a light pulse based on the pulse current supplied from the LD driver 22.

走査部Lは、例えば送出及び受信光学系を含むスキャナとして構成され、レーザダイオード23が出射する光パルスを所定の水平角及び垂直角の範囲において走査すると共に、出射された光パルスが照射された対象物で反射された戻り光を受光素子26に導く。この場合、走査部Lは、上述の水平角を等角度により区切ったセグメントごとに光パルスを出射する。走査部Lは、駆動ドライバ25から供給される信号に基づき光パルスの出射角度等が調整される。走査部Lは、モータにより駆動するミラーであってもよく、静電駆動方式のミラーであってもよい。このように、走査部Lは、電磁波を照射する照射部として機能する。   The scanning unit L is configured as a scanner including, for example, transmission and reception optical systems, scans the light pulse emitted from the laser diode 23 in a range of predetermined horizontal angle and vertical angle, and is irradiated with the emitted light pulse. The return light reflected by the object is guided to the light receiving element 26. In this case, the scanning unit L emits a light pulse for each segment obtained by dividing the above-mentioned horizontal angle by an equal angle. The scanning unit L adjusts the emission angle or the like of the light pulse based on the signal supplied from the drive driver 25. The scanning unit L may be a mirror driven by a motor or a mirror of an electrostatic drive system. Thus, the scanning unit L functions as an irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave.

受光素子26は、例えば、アバランシェフォトダイオードであり、走査部Lにより導かれた対象物からの反射光の光量に応じた微弱電流を生成する。受光素子26は、生成した微弱電流を、電流電圧変換回路27へ供給する。このように、受光素子26は、反射された電磁波を受信する受信部として機能する。電流電圧変換回路27は、受光素子26から供給された微弱電流を増幅して電圧信号に変換し、変換した電圧信号をA/Dコンバータ28へ入力する。   The light receiving element 26 is, for example, an avalanche photodiode, and generates a weak current according to the light amount of the reflected light from the object guided by the scanning unit L. The light receiving element 26 supplies the generated weak current to the current voltage conversion circuit 27. Thus, the light receiving element 26 functions as a receiving unit that receives the reflected electromagnetic wave. The current-voltage conversion circuit 27 amplifies the weak current supplied from the light receiving element 26 and converts it into a voltage signal, and inputs the converted voltage signal to the A / D converter 28.

A/Dコンバータ28は、水晶発振器30から供給されるクロック信号S1に基づき、電流電圧変換回路27から供給される電圧信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をセグメンテータ29に供給する。セグメンテータ29は、セグメント抽出信号S3がアサートされている期間におけるA/Dコンバータ28の出力であるデジタル信号を、セグメントごとの受光強度に関する信号(「セグメント信号Sseg」とも呼ぶ。)として生成する。セグメンテータ29は、生成したセグメント信号Ssegを信号処理部19へ供給する。   The A / D converter 28 converts the voltage signal supplied from the current voltage conversion circuit 27 into a digital signal based on the clock signal S1 supplied from the crystal oscillator 30, and supplies the converted digital signal to the segmentor 29. The segmentor 29 generates a digital signal which is an output of the A / D converter 28 in a period in which the segment extraction signal S3 is asserted as a signal (also referred to as "segment signal Sseg") related to the light reception intensity for each segment. The segmentor 29 supplies the generated segment signal Sseg to the signal processor 19.

信号処理部19は、各光送受信部TRから送信されるセグメント信号Ssegに基づき、対象物の距離及び角度を示す点群情報を生成する。具体的には、信号処理部19は、セグメント信号Ssegの波形からピークを検出し、検出したピークに対応する振幅及び遅延時間の推定を行う。そして、信号処理部19は、セグメント信号Ssegが示す波形のピークのうち、推定した振幅が所定の閾値以上となるピークの遅延時間に対応する距離の情報と対象のセグメントに対応する角度の情報との組を、点群情報を構成する各点の情報として生成する。   The signal processing unit 19 generates point group information indicating the distance and the angle of the object based on the segment signal Sseg transmitted from each of the light transmitting / receiving units TR. Specifically, the signal processing unit 19 detects a peak from the waveform of the segment signal Sseg, and estimates the amplitude and delay time corresponding to the detected peak. Then, the signal processing unit 19 determines, among the peaks of the waveform indicated by the segment signal Sseg, the information of the distance corresponding to the delay time of the peak for which the estimated amplitude is a predetermined threshold or more and the information of the angle corresponding to the target segment. Is generated as information of each point constituting point cloud information.

[ライダ検知範囲の制御]
次に、第1実施例において制御装置1が実行するライダ検知範囲RLの制御について説明する。概略的には、制御装置1は、坂道に近付いた場合に、車両5の現在位置と、車両5から検知対象距離Dtだけ先の地点(「検知対象地点Pt」とも呼ぶ。)との高度差に関する情報に基づき、ライダ3の垂直方向における照射角度を制御する。これにより、制御装置1は、車両5が坂道に近付いた場合であっても、坂道上に存在する検知対象地点Pt上の対象物が好適にライダ検知範囲RLに含まれるようにライダ3を制御する。
[Control of lidar detection range]
Next, control of the lidar detection range RL performed by the control device 1 in the first embodiment will be described. Generally speaking, when the control device 1 approaches a slope, the difference in height between the current position of the vehicle 5 and a point ahead of the vehicle 5 by the detection target distance Dt (also referred to as a detection target point Pt). The irradiation angle in the vertical direction of the lidar 3 is controlled based on the information on. Thereby, the control device 1 controls the rider 3 so that the object on the detection target point Pt existing on the slope is preferably included in the rider detection range RL even when the vehicle 5 approaches the slope. Do.

以後では、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差を、「高度差H」とも呼ぶ。また、ライダ3がパルスレーザを走査する角度範囲の垂直方向における中心角度(即ちライダ検知範囲RLの中心の仰俯角)を「中心照射角θ」とも呼ぶ。ここで、中心照射角θは、水平面を基準とした絶対的な角度ではなく、車両5を基準(車両5の進行方向を0°)とした相対的な角度とする。また、「標準角度」とは、坂道が現在位置周辺に存在しない平坦な道路を走行中の場合に設定される通常時の中心照射角θを指すものとする。 Hereinafter, the difference in height between the current position and the detection target point Pt is also referred to as the “difference in height H”. In addition, the central angle in the vertical direction of the angle range in which the lidar 3 scans the pulse laser (that is, the supination angle at the center of the lidar detection range RL) is also referred to as “central irradiation angle θ L ”. Here, the central irradiation angle θ L is not an absolute angle based on the horizontal plane, but is a relative angle based on the vehicle 5 (the traveling direction of the vehicle 5 is 0 °). Also, the “standard angle” refers to the normal central irradiation angle θ L set when traveling on a flat road where the slope does not exist around the current position.

(1)中心照射角の決定
図4(A)〜(C)は、勾配「θ」の上り坂付近を車両5が走行する場合の車両5の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。ここで、図4(A)は、前方の上り坂が検知対象距離Dt以上離れている状態を示し、図4(B)は、前方の上り坂が検知対象距離Dt以内に存在する状態を示し、図4(C)は、上り坂に車両5が進入する直前の状態を示している。なお、ここでは、検知対象距離Dtを水平距離とみなして検知対象地点Ptを定めている。以後において、実線「LM」は、ライダ3の照射範囲の垂直方向における中心線を指し、実線「LT」、「LL」は、ライダ3の照射範囲の垂直方向における境界線を指す。また、破線「J」は、制御装置1が推定した車両5の現在位置に対応する緯度経度を示し、破線「S」は、制御装置1が推定した検知対象地点Ptに対応する緯度経度を示す。
(1) Determination of the central irradiation angle FIGS. 4A to 4C are cross-sectional views of the road taken along the traveling direction of the vehicle 5 when the vehicle 5 travels in the vicinity of the upward slope of the gradient "θ B ". Indicates Here, FIG. 4A shows a state in which the forward uphill is separated from the detection target distance Dt or more, and FIG. 4B shows a state in which the forward uphill exists within the detection target distance Dt. FIG. 4C shows a state immediately before the vehicle 5 enters the uphill. Here, the detection target point Pt is determined by regarding the detection target distance Dt as the horizontal distance. Hereinafter, the solid line "LM" indicates the center line in the vertical direction of the irradiation range of the lidar 3, and the solid lines "LT" and "LL" indicate the boundary line in the vertical direction of the irradiation range of the lidar 3. The broken line "J" indicates the latitude and longitude corresponding to the current position of the vehicle 5 estimated by the control device 1, and the broken line "S" indicates the latitude and longitude corresponding to the detection target point Pt estimated by the control device 1. .

この場合、まず、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差(「高度差H」とも呼ぶ。)を算出する。例えば、制御装置1は、センサ群の出力に基づき推定した現在位置に対応する道路上の地点の高度情報を地図DB20の道路データから抽出することで、現在位置の高度を特定する。同様に、制御装置1は、現在位置から車両5の進行方向に向かって水平距離で検知対象距離Dtだけ離れた道路上の地点の高度情報を地図DB20の道路データから抽出することで、検知対象地点Ptの高度を特定する。この場合、検知対象距離Dtは、自動運転用の経路又は経路案内用の経路が既に決められている場合には、当該経路に沿った距離であってもよい。そして、制御装置1は、検知対象地点Ptの高度から現在位置の高度を差し引くことで、高度差Hを算出する。   In this case, first, the control device 1 calculates an altitude difference between the current position and the detection target point Pt (also referred to as “altitude difference H”). For example, the control device 1 specifies the height of the current position by extracting the height information of the point on the road corresponding to the current position estimated based on the output of the sensor group from the road data of the map DB 20. Similarly, the control device 1 extracts from the road data of the map DB 20 the elevation information of a point on the road that is separated from the current position by the detection target distance Dt in the horizontal distance in the traveling direction of the vehicle 5. Identify the altitude of the point Pt. In this case, when the route for automatic driving or the route for route guidance has already been determined, the detection target distance Dt may be a distance along the route. Then, the control device 1 calculates the height difference H by subtracting the height of the current position from the height of the detection target point Pt.

そして、図4(A)の例では、車両5の前方に存在する坂道(勾配)の開始地点(勾配又は高度の変化地点であり、以後では「坂開始地点Ps」とも呼ぶ。)は、現在位置から検知対象距離Dt以上離れており、高度差Hは0となる。よって、この場合、制御装置1は、ライダ検知範囲RLを変更する必要がないと判断し、中心照射角θを予め定められた標準角度(ここでは一例として0°とする)に設定する。そして、図4(A)の例では、検知対象地点Pt付近に存在する先行車両がライダ検知範囲RL内に含まれており、制御装置1は、ライダ3の出力に基づき先行車両の存在を検知することが可能である。 And in the example of FIG. 4 (A), the start point (It is a change point of a slope or an altitude, and it is also called "slope start point Ps" hereafter) of the slope (gradient) which exists ahead of the vehicle 5 is the present. It is separated from the position by the detection target distance Dt or more, and the height difference H is zero. Therefore, in this case, the control device 1 determines that it is not necessary to change the lidar detection range RL, and sets the central irradiation angle θ L to a predetermined standard angle (here, 0 ° as an example). Then, in the example of FIG. 4A, the preceding vehicle existing near the detection target point Pt is included in the rider detection range RL, and the control device 1 detects the presence of the preceding vehicle based on the output of the rider 3 It is possible.

一方、図4(B)、(C)の例では、車両5の現在位置と検知対象地点Ptとの間に坂開始地点Psが存在しており、検知対象地点Ptは、当該坂道上に存在している。そして、この場合、制御装置1が算出する高度差Hは0より大きい正値となる。よって、この場合、制御装置1は、算出した高度差Hに応じて、中心照射角θを設定する。例えば、制御装置1は、各高度差Hに対して適した中心照射角θを規定した式又はマップを予め記憶しておき、当該式又はマップを参照することで、設定すべき中心照射角θを認識する。ここでは、制御装置1は、検知対象地点Ptまでの水平距離である検知対象距離Dtと高度差Hとを用いて、現在位置と検知対象地点Ptとの2地点間の勾配角度(即ちtan−1(H/Dt))を算出し、当該勾配角度分だけ中心照射角θに加算する。これにより、車両5が坂開始地点Psに近付くほど中心照射角θが大きくなる。そして、図4(B)の例では、中心照射角θは坂道の勾配θより小さい角度「θ1」(0<θ1<θ)となっており、車両5が坂開始地点Psの直前に存在する図4(C)の例では、中心照射角θは坂道の勾配θとほぼ等しくなる。そして、これらの場合、坂道上の検知対象地点Ptに存在する先行車両が好適にライダ検知範囲RLに含まれている。 On the other hand, in the example of FIG. 4 (B) and (C), the slope start point Ps exists between the current position of the vehicle 5 and the detection target point Pt, and the detection target point Pt exists on the slope. doing. In this case, the height difference H calculated by the control device 1 is a positive value larger than zero. Therefore, in this case, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L according to the calculated height difference H. For example, the control device 1 stores in advance a formula or map that defines the central irradiation angle θ L suitable for each height difference H, and refers to the formula or map to set the central irradiation angle. Recognize θ L Here, using the detection target distance Dt, which is the horizontal distance to the detection target point Pt, and the height difference H, the control device 1 uses a gradient angle between two points of the current position and the detection target point Pt (ie, tan − 1 (H / Dt)) is calculated and added to the central irradiation angle θ L by the gradient angle. As a result, the central irradiation angle θ L increases as the vehicle 5 approaches the slope start point Ps. Then, in the example of FIG. 4B, the central irradiation angle θ L is an angle “θ1” (0 <θ1 <θ B ) smaller than the slope θ B of the slope, and the vehicle 5 is just before the slope start point Ps. In the example of FIG. 4 (C) which exists in, the central irradiation angle θ L is approximately equal to the slope θ B of the slope. In these cases, the preceding vehicle present at the detection target point Pt on the slope is preferably included in the rider detection range RL.

このように、制御装置1は、高度差Hが大きいほど中心照射角θを大きくすることで、現在位置より高い高度に存在する検知対象地点Pt上の対象物を好適にライダ検知範囲RLに含めることができる。 As described above, the control device 1 increases the central irradiation angle θ L as the height difference H increases, so that an object on the detection target point Pt existing at a higher altitude than the current position is suitably placed in the lidar detection range RL. It can be included.

図5(A)、(B)は、勾配「−θ」の下り坂付近を車両5が走行する場合の車両5の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。図5(A)、(B)では、車両5の現在位置と検知対象地点Ptとの間に勾配−θの坂道の坂開始地点Psが存在しており、検知対象地点Ptは、当該坂道上に存在している。なお、図5(B)では、車両5は、坂開始地点Psの直前の地点に存在している。そして、図5(A)、(B)の例では、制御装置1が算出する高度差Hは、0より小さい負値となる。 5 (A) and 5 (B) show cross-sectional views of a road taken along the traveling direction of the vehicle 5 when the vehicle 5 travels in the vicinity of the downhill of the gradient "-θ B ". In FIGS. 5A and 5B, the slope start point Ps of the slope of the slope -θ B exists between the current position of the vehicle 5 and the detection target point Pt, and the detection target point Pt is the slope Exist on. In FIG. 5B, the vehicle 5 is present at a point immediately before the slope start point Ps. And in the example of FIG. 5 (A), (B), the height difference H which the control apparatus 1 calculates becomes a negative value smaller than zero.

この場合、制御装置1は、高度差Hが正値の場合と同様、高度差Hを算出後、算出した高度差Hに基づき、中心照射角θを設定する。例えば、制御装置1は、高度差Hと検知対象距離Dtとを用いて、現在位置と検知対象地点Ptとの2地点間の勾配角度(ここでは負値)を算出し、当該勾配角度分だけ中心照射角θに加算する。これにより、車両5が坂開始地点Psに近付くほど中心照射角θが小さくなり(即ち負値の絶対値が大きくなり)、中心照射角θは坂道の勾配−θに近付く。そして、図5(A)の例では、中心照射角θは角度「−θ2」(0<θ1<θ)となっており、車両5が坂開始地点Psの直前に存在する図5(B)の例では、中心照射角θは角度−θとほぼ等しくなる。そして、図5(A)、(B)のいずれの例においても、坂道上の検知対象地点Ptに存在する先行車両が好適にライダ検知範囲RLに含まれている。 In this case, as in the case where the height difference H is a positive value, the control device 1 calculates the height difference H, and then sets the central irradiation angle θ L based on the calculated height difference H. For example, using the height difference H and the detection target distance Dt, the control device 1 calculates a slope angle (here, a negative value) between two points of the current position and the detection target point Pt, and only the slope angle Add to the central illumination angle θ L. As a result, the central irradiation angle θ L decreases as the vehicle 5 approaches the slope start point Ps (that is, the absolute value of the negative value increases), and the central irradiation angle θ L approaches the slope -θ B of the slope. Then, in the example of FIG. 5 (A), the central irradiation angle θ L is an angle “−θ2” (0 <θ1 <θ B ), and the vehicle 5 is present immediately before the slope start point Ps (FIG. In the example of B), the central irradiation angle θ L is approximately equal to the angle −θ B. Then, in any of the examples of FIGS. 5A and 5B, the preceding vehicle present at the detection target point Pt on the slope is preferably included in the rider detection range RL.

なお、制御装置1は、高度差Hの絶対値が所定値以下の場合には、中心照射角θを変更することなく標準角度に維持してもよい。上述の所定値は、例えば、ライダ3の垂直方向の走査角度範囲(即ち垂直視野角)を勘案し、中心照射角θを標準角度に維持しても検知対象地点Pt上の対象物がライダ検知範囲RLに含まれるような高度差に設定される。 The control device 1 may maintain the central irradiation angle θ L at a standard angle without changing the central irradiation angle θ L when the absolute value of the height difference H is equal to or less than a predetermined value. Predetermined value mentioned above, for example, in consideration of the vertical scanning angle range of rider 3 (i.e. vertical viewing angle), the object on the even detection target point Pt to maintain a central irradiation angle theta L standard angle rider The height difference is set to be included in the detection range RL.

図5(C)は、上り坂への接近時において仮に中心照射角θを標準角度に維持した場合の道路の断面図を示す。この場合、ライダ3のレーザ光の大部分は検知対象地点Ptより手前の道路に照射されてしまうため、検知対象地点Pt上に存在する先行車両を十分な精度により検出することが困難となる。 FIG. 5C shows a cross-sectional view of the road when the central irradiation angle θ L is temporarily maintained at the standard angle when approaching an uphill. In this case, most of the laser light of the rider 3 is irradiated to the road in front of the detection target point Pt, so it is difficult to detect the preceding vehicle present on the detection target point Pt with sufficient accuracy.

なお、制御装置1は、高度差Hに加えて、車両5の現在位置での姿勢をさらに勘案して中心照射角θを設定してもよい。例えば、制御装置1は、現在位置に対応する道路に勾配がある場合には、当該勾配分だけライダ3が傾くことから、当該勾配分だけ中心照射角θを補正する。この場合、制御装置1は、例えば、姿勢センサ4の出力に基づき車両5の進行方向における傾きを検出し、検出した傾き分だけ中心照射角θを補正する。他の例では、制御装置1は、地図DB20を参照することで、現在位置が存在する道路の勾配情報を取得し、取得した勾配情報が示す勾配分だけ中心照射角θを補正する。 The control device 1 may set the central irradiation angle θ L in consideration of the attitude of the vehicle 5 at the current position in addition to the height difference H. For example, when the road corresponding to the current position has a slope, the controller 1 corrects the central irradiation angle θ L by the slope, since the rider 3 is inclined by the slope. In this case, the control device 1 detects, for example, the inclination in the traveling direction of the vehicle 5 based on the output of the attitude sensor 4 and corrects the central irradiation angle θ L by the detected inclination. In another example, the control device 1 refers to the map DB 20 to acquire gradient information of the road where the current position is present, and corrects the central irradiation angle θ L by the gradient indicated by the acquired gradient information.

また、制御装置1は、高度差Hに加えて、検知対象地点Ptでの道路勾配をさらに勘案して中心照射角θを設定してもよい。例えば、制御装置1は、地図DB20から取得した検知対象地点Ptでの勾配情報が示す下りの道路勾配が所定角度以上である場合(即ち急な下り坂に検知対象地点Ptが存在する場合)、高度差Hに基づき中心照射角θを設定すると、レーザ光が坂開始地点Psの手前の道路に遮られると判断し、当該道路にレーザ光が遮られない角度(例えば標準角度)となるように中心照射角θを設定する。同様に、制御装置1は、地図DB20から取得した検知対象地点Ptでの勾配情報が示す上りの道路勾配が所定角度以上である場合、高度差Hに基づき中心照射角θを設定すると、現在位置から坂開始地点Psまでに存在する先行車両等を検出することができないと判断し、ライダ検知範囲RLが坂開始地点Ps付近の先行車両等を検出可能な角度(例えば標準角度)となるように中心照射角θを設定する。 In addition to the height difference H, the control device 1 may set the central irradiation angle θ L by further considering the road gradient at the detection target point Pt. For example, when the downward road gradient indicated by the gradient information at the detection target point Pt acquired from the map DB 20 is equal to or greater than a predetermined angle (that is, when the detection target point Pt exists on a steep downward slope), If the central irradiation angle θ L is set based on the height difference H, it is determined that the laser beam is blocked by the road in front of the slope start point Ps, and the laser beam is not blocked by the road (for example, standard angle) The central irradiation angle θ L is set to Similarly, when the upward road gradient indicated by the gradient information at the detection target point Pt acquired from the map DB 20 is equal to or greater than a predetermined angle, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L based on the height difference H. It is judged that the preceding vehicle etc. existing from the position to the slope start point Ps can not be detected, and the lidar detection range RL becomes an angle (for example, standard angle) at which the preceding vehicle etc. can be detected near the slope start point Ps. The central irradiation angle θ L is set to

(2)角度調整例
制御装置1は、中心照射角θを調整する場合、ライダ3に備わる角度調整機構を利用してライダ3の垂直方向の向きを機構的(物理的)に調整する機構的調整を行ってもよく、後述する実走査範囲を変更する電子的調整を行ってもよい。機構的調整の具体例については、例えば不図示のモータ等で構成される機構的調整部により、ライダ3全体を車両5に対して物理的に動かすことによって、中心照射角θを調整する。ここで、上述の電子的調整の具体例について、図6を参照して説明する。
(2) Angle adjustment example The control device 1 is a mechanism that mechanically (physically) adjusts the vertical direction of the lidar 3 using the angle adjustment mechanism provided in the lidar 3 when adjusting the central irradiation angle θ L Adjustment may be performed, or electronic adjustment may be performed to change an actual scanning range described later. For a specific example of the mechanical adjustment, the central irradiation angle θ L is adjusted by physically moving the entire rider 3 with respect to the vehicle 5 by a mechanical adjustment unit configured by, for example, a motor (not shown). Here, a specific example of the above-mentioned electronic adjustment will be described with reference to FIG.

図6(A)は、ライダ3の出射方向に垂直な仮想照射平面上における、当該ライダ3の走査可能範囲「SR」と、中心照射角θが標準角度である場合の実走査範囲「FOV」との対応関係を示す。ここで、走査可能範囲SRは、パルスレーザによる走査が可能な範囲を指し、実走査範囲FOVは、パルスレーザによる走査が実際に行われている範囲を指す。なお、実走査範囲FOV内の矢印は走査方向の一例を示している。 FIG. 6A shows the scannable range “SR” of the lidar 3 and the actual scan range “FOV when the central illumination angle θ L is a standard angle on a virtual illumination plane perpendicular to the emission direction of the lidar 3. Show the corresponding relationship with Here, the scannable range SR refers to a range in which scanning with a pulse laser is possible, and the actual scan range FOV refers to a range in which scanning with a pulse laser is actually performed. The arrows in the actual scanning range FOV indicate an example of the scanning direction.

図6(A)に示すように、実走査範囲FOVは、走査可能範囲SRより小さい範囲に設定されており、ライダ3は、光送受信部18の内部信号のパラメータの変更を指示する制御信号を制御装置1から受信することで、走査可能範囲SR内で実走査範囲FOVの位置調整が可能となっている。ここで、実走査範囲FOVの上辺及び下辺は、図4及び図5に示した境界線LT、LLに対応し、長手方向に沿った実走査範囲FOVの中心線は、図4及び図5に示した中心線LMに対応している。   As shown in FIG. 6A, the actual scanning range FOV is set to a range smaller than the scannable range SR, and the lidar 3 instructs a control signal to change the parameter of the internal signal of the optical transceiver 18. By receiving from the control device 1, the position adjustment of the actual scan range FOV is possible within the scannable range SR. Here, the upper side and the lower side of the actual scanning range FOV correspond to the boundary lines LT and LL shown in FIGS. 4 and 5, and the center line of the actual scanning range FOV along the longitudinal direction is shown in FIGS. It corresponds to the center line LM shown.

図6(B)は、制御装置1から供給される制御信号に基づき、実走査範囲FOVを走査可能範囲SR内で上方に移動させた場合の走査可能範囲SRと、実走査範囲FOVとの対応関係を示す。この場合、走査可能範囲SR内で実走査範囲FOVが上方に移動したことにより、中心照射角θが標準角度から所定値だけ加算され、ライダ検知範囲RLが図6(A)の場合よりも上方に移動する。図6(C)は、制御装置1から供給される制御信号に基づき、実走査範囲FOVを走査可能範囲SR内で下方に移動させた場合の走査可能範囲SRと、実走査範囲FOVとの対応関係を示す。この場合、走査可能範囲SR内で実走査範囲FOVが下方に移動したことにより、中心照射角θが標準角度から所定値だけ減算され、ライダ検知範囲RLが図6(A)の場合よりも下方に移動する。なお、この場合、実走査範囲FOVは、左右方向には移動せず、車両5に対するライダ検知範囲RLの方角については変更されない。 FIG. 6B shows the correspondence between the scannable range SR and the actual scan range FOV when the actual scan range FOV is moved upward within the scannable range SR based on the control signal supplied from the control device 1. Show the relationship. In this case, as the actual scanning range FOV moves upward within the scannable range SR, the central irradiation angle θ L is added by a predetermined value from the standard angle, and the lidar detection range RL is greater than in the case of FIG. Move upwards. FIG. 6C shows the correspondence between the scannable range SR and the actual scan range FOV when the actual scan range FOV is moved downward within the scannable range SR based on the control signal supplied from the control device 1. Show the relationship. In this case, as the actual scanning range FOV moves downward within the scannable range SR, the central irradiation angle θ L is subtracted from the standard angle by a predetermined value, and the lidar detection range RL is smaller than in the case of FIG. Move down. In this case, the actual scanning range FOV does not move in the lateral direction, and the direction of the rider detection range RL with respect to the vehicle 5 is not changed.

このように、制御装置1は、実走査範囲FOVを走査可能範囲SR内で上下に移動させる電子的調整により、中心照射角θを好適に調整することができる。従って、制御装置1は、ライダ3に対して機構的調整又は電子的調整の少なくともいずれかを実行することで、ライダ3の中心照射角θを好適に調整することができる。例えば、制御装置1は、上述した電子的調整のみでは中心照射角θを目標の角度に設定することができないと判断した場合に、角度調整機構を利用したライダ3の機構的調整を行う。この場合、制御装置1は、電子的調整により調整可能な中心照射角θの角度範囲の情報を予め記憶してもよい。また、本実施例においては、実走査範囲FOVを調整する際に、中心線LM(中心照射角θ)を調整することとしたが、境界線LTやLLを調整することとしてもよい。 As described above, the control device 1 can preferably adjust the central irradiation angle θ L by electronic adjustment for moving the actual scanning range FOV up and down within the scannable range SR. Therefore, the control device 1 can suitably adjust the central irradiation angle θ L of the lidar 3 by executing at least one of mechanical adjustment and electronic adjustment with respect to the lidar 3. For example, when it is determined that the central irradiation angle θ L can not be set to the target angle only by the above-described electronic adjustment, the control device 1 performs mechanical adjustment of the lidar 3 using the angle adjustment mechanism. In this case, the control device 1 may store in advance information on the angular range of the central irradiation angle θ L which can be adjusted by electronic adjustment. Further, in the present embodiment, when adjusting the actual scanning range FOV, the center line LM (the center irradiation angle θ L ) is adjusted, but the boundary lines LT and LL may be adjusted.

(3)処理フロー
図7は、第1実施例における制御装置1のライダ検知範囲RLの制御に関する処理手順を示すフローチャートである。制御装置1は、図7のフローチャートの処理を、繰り返し実行する。
(3) Processing Flow FIG. 7 is a flow chart showing a processing procedure regarding control of the lidar detection range RL of the control device 1 in the first embodiment. The control device 1 repeatedly executes the process of the flowchart of FIG. 7.

まず、制御装置1は、センサ群の出力に基づき車両5の現在位置を推定後、地図DB20を参照することで、推定した現在位置と検知対象地点Ptとの高度差Hを算出する(ステップS101)。この場合、制御装置1は、地図DB20を参照し、推定した現在位置に対応する道路上の地点の高度、及び、当該地点から水平距離で検知対象距離Dtだけ先の地点の高度をそれぞれ抽出することで、高度差Hを算出する。   First, after estimating the current position of the vehicle 5 based on the output of the sensor group, the control device 1 calculates the height difference H between the estimated current position and the detection target point Pt by referring to the map DB 20 (step S101) ). In this case, the control device 1 refers to the map DB 20 and extracts the height of a point on the road corresponding to the estimated current position and the height of a point ahead by the detection target distance Dt from the point in question. Thus, the height difference H is calculated.

次に、制御装置1は、ステップS101で算出した高度差Hに基づき、中心照射角θを調整する(ステップS102)。この場合、制御装置1は、高度差Hが大きいほど、中心照射角θが大きくなるように設定する。これにより、制御装置1は、検知対象地点Ptが坂道上に存在する場合であっても、検知対象地点Pt付近の先行車両等をライダ3の出力に基づき検出することができる。なお、この場合、制御装置1は、姿勢センサ4等の出力に基づき、車両5の前後方向が傾いている(即ち現在位置に道路勾配がある)と判断した場合、検出した傾き分だけ中心照射角θを補正してもよい。 Next, the control device 1 adjusts the central irradiation angle θ L based on the height difference H calculated in step S101 (step S102). In this case, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L to be larger as the height difference H is larger. Thereby, the control device 1 can detect a preceding vehicle or the like near the detection target point Pt based on the output of the rider 3 even when the detection target point Pt is present on a slope. In this case, when it is determined that the longitudinal direction of the vehicle 5 is inclined (that is, there is a road gradient at the current position) based on the output of the attitude sensor 4 or the like, the control device 1 performs central irradiation by the detected inclination. The angle θ L may be corrected.

以上説明したように、第1実施例に係る制御装置1は、車両5の周辺に存在する物体を検知可能なライダ3を制御するものであって、車両5の現在位置と当該現在位置から検知対象距離Dt離れた検知対象地点Ptとの高度差Hの情報(第1情報)を取得する。そして、制御装置1は、取得した高度差Hに基づいて、ライダ3のライダ検知範囲RLの車両5に対する方向を変更するようにライダ3を制御する。これにより、制御装置1は、検知対象地点Ptが坂道上に存在する場合であっても、検知対象地点Pt付近に存在する対象物をライダ3の出力に基づき好適に検知することができる。   As described above, the control device 1 according to the first embodiment controls the rider 3 capable of detecting an object present around the vehicle 5, and detects the current position of the vehicle 5 and the current position. Information (first information) of the height difference H with the detection target point Pt separated by the target distance Dt is acquired. Then, based on the acquired height difference H, the control device 1 controls the rider 3 to change the direction of the rider detection range RL of the rider 3 with respect to the vehicle 5. Thereby, the control device 1 can suitably detect an object present in the vicinity of the detection target point Pt based on the output of the rider 3 even when the detection target point Pt exists on the slope.

<第2実施例>
第2実施例では、概略的には、制御装置1は、進行方向上に存在する坂道の坂開始地点Psに所定距離(「閾値距離Lth」とも呼ぶ。)以内に近付いた場合に、坂道の勾配θに基づき中心照射角θを設定する。以後では、第1実施例と同様の計測システムの各構成要素については適宜同一符号を付し、その説明を省略する。
Second Embodiment
In the second embodiment, generally, the control device 1 detects a slope when it approaches a slope start point Ps of a slope existing in the traveling direction within a predetermined distance (also referred to as a “threshold distance Lth”). The central irradiation angle θ L is set based on the gradient θ B. Hereinafter, each component of the measurement system similar to that of the first embodiment is given the same reference numeral as appropriate, and the description thereof will be omitted.

図8(A)〜(C)は、勾配θの上り坂付近を車両5が走行する場合の車両5の走行道路の断面図を示す。ここで、図8(A)は、坂開始地点Psが車両5の現在位置から閾値距離Lthよりも遠くに存在する状態を示し、図8(B)は、坂開始地点Psが車両5の現在位置から閾値距離Lth以内となる状態を示し、図8(C)は、上り坂の坂開始地点Psを車両5が通過後の状態を示している。 Figure 8 (A) ~ (C) shows a cross-sectional view of the traveling road of the vehicle 5 when the near uphill slope theta B vehicle 5 travels. Here, FIG. 8 (A) shows a state where the slope start point Ps is present farther than the threshold distance Lth from the current position of the vehicle 5, and FIG. 8 (B) shows the slope start point Ps being the current of the vehicle 5. FIG. 8C shows a state after the vehicle 5 has passed the uphill slope start point Ps from the position within the threshold distance Lth.

まず、制御装置1は、例えば車両5の走行道路の勾配情報又は高度情報を地図DB20から取得することで、閾値距離Lth以内での坂開始地点Psの存否を判定する。閾値距離Lthは、例えば、第1実施例で用いた検知対象距離Dtよりも短い距離となるように設定される。   First, the control device 1 determines the presence or absence of the slope start point Ps within the threshold distance Lth by acquiring, for example, gradient information or altitude information of the traveling road of the vehicle 5 from the map DB 20. The threshold distance Lth is set, for example, to be shorter than the detection target distance Dt used in the first embodiment.

ここで、坂開始地点Psの特定方法の具体例について説明する。例えば、地図DB20において、勾配が異なる道路ごとにリンクデータが存在し、かつ、各リンクの開始地点及び終了地点に対して高度情報が存在する場合には、制御装置1は、各リンクの開始地点と終了地点との高度差及び緯度経度に基づく水平距離差に基づき各リンクの勾配を算出し、勾配の絶対値が所定角度以上となるリンクの開始地点を坂開始地点Psとみなす。他の例では、地図DB20において、勾配が異なる道路ごとに勾配情報を含むリンクデータが存在する場合には、制御装置1は、絶対値が所定角度以上となる勾配を示す勾配情報を含むリンクの開始地点を坂開始地点Psとみなす。   Here, a specific example of a method of specifying the slope start point Ps will be described. For example, in the map DB 20, when link data exists for each road having different slopes and height information exists for the start point and the end point of each link, the control device 1 determines the start point of each link The slope of each link is calculated based on the difference in height between the and the end point and the horizontal distance difference based on the latitude and longitude, and the start point of the link whose absolute value of the slope is a predetermined angle or more is regarded as the slope start point Ps. In another example, when there is link data including gradient information for each road having different gradients in the map DB 20, the control device 1 generates a link including gradient information indicating a gradient whose absolute value is equal to or greater than a predetermined angle. The start point is regarded as a slope start point Ps.

そして、図8(A)の例では、制御装置1は、現在位置から閾値距離Lth以内に坂開始地点Psが存在しないことから、中心照射角θを調整する必要がないと判断し、中心照射角θを標準角度に維持する。 Then, in the example of FIG. 8A, since the slope start point Ps does not exist within the threshold distance Lth from the current position, the control device 1 determines that it is not necessary to adjust the central irradiation angle θ L The illumination angle θ L is maintained at the standard angle.

一方、図8(B)の例では、制御装置1は、坂開始地点Psが現在位置から閾値距離Lth以内に存在すると判断し、当該上り坂の勾配θに基づき中心照射角θを決定する。具体的には、制御装置1は、中心照射角θを標準角度(ここでは0度)から角度θだけ加算する。この場合、ライダ検知範囲RLの中心を通る中心線LMは、坂道の路面と平行となるため、坂道上の先行車両等をライダ検知範囲RLに含めることができる。よって、この場合、制御装置1は、ライダ3の出力に基づき、走行予定の坂道上に存在する先行車両等を好適に検知することができる。 On the other hand, in the example of FIG. 8B, the control device 1 determines that the slope start point Ps is within the threshold distance Lth from the current position, and determines the central irradiation angle θ L based on the slope θ B of the uphill. Do. Specifically, the control device 1 adds the central irradiation angle θ L by the angle θ B from the standard angle (here, 0 degree). In this case, the center line LM passing through the center of the rider detection range RL is parallel to the road surface of the slope, so that a preceding vehicle or the like on the slope can be included in the rider detection range RL. Therefore, in this case, based on the output of the rider 3, the control device 1 can suitably detect a preceding vehicle or the like existing on a slope that is to be traveled.

また、図8(C)の例では、制御装置1は、例えば坂開始地点Psの位置情報及びセンサ群の出力から推定される車両5の現在位置情報に基づき、車両5が坂開始地点Psを通過したことを認識する。この場合、制御装置1は、中心照射角θを標準角度(ここでは0度)に戻す。ここで、図8(C)の例では、車両5は、勾配θの坂道上に存在することから、角度θの仰角を有して傾いている。よって、制御装置1は、坂開始地点Psの通過後では、中心照射角θを角度θから標準角度に戻すことで、ライダ3の照射範囲の中心を通る中心線LMを坂道の路面と引き続き平行にする。これにより、制御装置1は、坂道上の先行車両等をライダ検知範囲RLに含めることができ、ライダ3の出力に基づき先行車両等を好適に検出することができる。 Further, in the example of FIG. 8C, the control device 1 determines the slope start point Ps based on the position information of the slope start point Ps and the current position information of the vehicle 5 estimated from the output of the sensor group, for example. Recognize that it has passed. In this case, the control device 1 returns the central irradiation angle θ L to a standard angle (here, 0 degree). Here, in the example of FIG. 8C, since the vehicle 5 is present on the slope of the slope θ B , it is inclined at an elevation angle of the angle θ B. Therefore, after passing through the slope start point Ps, the control device 1 returns the central irradiation angle θ L from the angle θ B to the standard angle, and the center line LM passing the center of the irradiation range of the rider 3 with the road surface of the slope. Continue to be parallel. Thereby, the control device 1 can include the preceding vehicle or the like on the slope in the rider detection range RL, and can appropriately detect the preceding vehicle or the like based on the output of the rider 3.

図9(A)、(B)は、勾配−θの下り坂付近を車両が走行する場合の車両の進行方向に沿って切断した道路の断面図を示す。ここで、図9(A)は、下り坂の坂開始地点Psから車両5の現在位置が閾値距離Lth以内となる状態を示し、図9(B)は、下り坂の坂開始地点Psを車両5が通過後の状態を示す。 Figure 9 (A), (B) shows a cross-sectional view of a road taken along a traveling direction of the vehicle when the near downhill slope - [theta] B the vehicle is traveling. Here, FIG. 9 (A) shows a state where the current position of the vehicle 5 is within the threshold distance Lth from the slope start point Ps on the down slope, and FIG. 9 (B) shows the vehicle on the slope start point Ps on the down slope. 5 shows the state after passing.

図9(A)の例では、制御装置1は、次に通過する下り坂に対する坂開始地点Psが閾値距離Lth以内に近付いたと判断し、当該下り坂の勾配−θに基づき中心照射角θを決定する。具体的には、制御装置1は、中心照射角θを標準角度から角度θだけ減算する。この場合、ライダ検知範囲RLの中心を通る中心線LMは、坂道の路面と平行となるため、下り坂上の先行車両等をライダ検知範囲RLに含めることができる。よって、制御装置1は、ライダ3の出力に基づき、走行予定の下り坂に存在する先行車両等を好適に検知することができる。 In the example of FIG. 9 (A), the control unit 1 determines that the slope starting point Ps approaches within a threshold distance Lth for downhill next passing central illumination angle based on the gradient - [theta] B of the downhill θ Determine L. Specifically, the control device 1 subtracts the central irradiation angle θ L from the standard angle by the angle θ B. In this case, since the center line LM passing through the center of the rider detection range RL is parallel to the road surface of the slope, the leading vehicle or the like on the downhill can be included in the rider detection range RL. Therefore, based on the output of the rider 3, the control device 1 can suitably detect a preceding vehicle or the like present on the downhill to be traveled.

図9(B)の例では、制御装置1は、例えば坂開始地点Psの位置情報及びセンサ群の出力から推定される車両5の現在位置情報に基づき、車両5が坂開始地点Psを通過したことを認識する。この場合、制御装置1は、中心照射角θを標準角度に戻す。これにより、制御装置1は、ライダ3の照射範囲の中心を通る中心線LMを坂道の路面と引き続き平行にし、坂道上の先行車両等をライダ検知範囲RLに含めることができる。 In the example of FIG. 9 (B), the control device 1 has passed the slope start point Ps based on, for example, the position information of the slope start point Ps and the current position information of the vehicle 5 estimated from the output of the sensor group Recognize that. In this case, the controller 1 returns the central irradiation angle θ L to the standard angle. Thereby, the control device 1 can make the center line LM passing through the center of the irradiation range of the rider 3 parallel to the road surface of the slope and include the preceding vehicle or the like on the slope in the rider detection range RL.

図10は、第2実施例における制御装置1のライダ検知範囲RLの制御に関する処理手順を示すフローチャートである。制御装置1は、図10のフローチャートの処理を、繰り返し実行する。   FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure regarding control of the rider detection range RL of the control device 1 in the second embodiment. The control device 1 repeatedly executes the process of the flowchart of FIG.

まず、制御装置1は、車両5が坂に接近したか否か判定する(ステップS201)。具体的には、制御装置1は、地図DB20を参照し、センサ群の出力等に基づき推定した現在位置から閾値距離Lth以内に坂開始地点Psが存在するか否か判定する。そして、制御装置1は、坂に接近していないと判断した場合(ステップS201;No)、即ち現在位置から閾値距離Lth以内に坂開始地点Psが存在しない場合、中心照射角θを標準角度に設定する(ステップS202)。 First, the control device 1 determines whether the vehicle 5 has approached a slope (step S201). Specifically, the control device 1 refers to the map DB 20 and determines whether or not there is a slope start point Ps within a threshold distance Lth from the current position estimated based on the output of the sensor group or the like. Then, when it is determined that the controller 1 does not approach the slope (step S201; No), that is, when the slope start point Ps does not exist within the threshold distance Lth from the current position, the central irradiation angle θ L is set to the standard angle. (Step S202).

一方、制御装置1は、坂に接近したと判断した場合(ステップS201;Yes)、地図DB20から接近中の坂の勾配θの情報を取得し、当該勾配θに基づき、中心照射角θを設定する(ステップS203)。この場合、例えば、制御装置1は、標準角度である中心照射角θに角度θ(下り坂の場合には負値)を加算する。これにより、車両5が接近する坂に存在する先行車両等を好適にライダ検知範囲RLに含めることができる。なお、この場合、制御装置1は、第1実施例と同様に、現在位置での車両5の姿勢(即ち現在位置での道路勾配)に基づき中心照射角θを補正してもよい。 On the other hand, when it is determined that the controller approaches the slope (step S201; Yes), the control device 1 acquires information on the slope θ B of the approaching slope from the map DB 20, and based on the slope θ B , the central irradiation angle θ L is set (step S203). In this case, for example, the control device 1 adds the angle θ B (negative value in the case of downhill) to the central irradiation angle θ L which is a standard angle. Thereby, the preceding vehicle etc. which exist in the slope to which the vehicle 5 approaches can be suitably included in the rider detection range RL. In this case, as in the first embodiment, the control device 1 may correct the central irradiation angle θ L based on the attitude of the vehicle 5 at the current position (ie, the road gradient at the current position).

次に、制御装置1は、車両5が坂開始地点Psを通過したか否か判定する(ステップS204)。そして、制御装置1は、車両5が坂開始地点Psを通過していない場合(ステップS204;No)、引き続きステップS203を実行し、中心照射角θを勾配θに基づく値に設定する。 Next, the control device 1 determines whether the vehicle 5 has passed the slope start point Ps (step S204). Then, the control device 1, when the vehicle 5 is not passed through the hill start point Ps (step S204; No), subsequently executes a step S203, sets the value based on the central irradiation angle theta L gradient theta B.

一方、制御装置1は、車両5が坂開始地点Psを通過したと判断した場合(ステップS204;Yes)、中心照射角θを標準角度に戻す(ステップS205)。これにより、制御装置1は、車両5が坂道に進入して車両5自体の傾きが変化した場合であっても、坂道上の先行車両等をライダ検知範囲RLに好適に含めることができる。この場合、ステップS202及びステップS205で設定された中心照射角θに基づくライダ検知範囲RLの方向は、第1方向として機能し、ステップS203で設定された中心照射角θに基づくライダ検知範囲RLの方向は、第2方向として機能する。 On the other hand, the control device 1, when the vehicle 5 is judged to have passed the slope start point Ps; return (step S204 Yes), the central irradiation angle theta L standard angle (step S205). As a result, even if the vehicle 5 enters a slope and the inclination of the vehicle 5 itself changes, the control device 1 can preferably include a leading vehicle or the like on the slope in the rider detection range RL. In this case, the direction of the rider detection range RL based on central irradiation angle theta L set at step S202 and step S205, and functions as a first direction, the rider detection range based on the center irradiation angle theta L set in step S203 The direction of RL functions as a second direction.

以上説明したように、第2実施例に係る制御装置1は、車両5の周辺に存在する物体を検知可能なライダ3を制御するものであって、車両5が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配情報(第1情報)を地図DB20から取得する。そして、制御装置1は、取得した勾配情報に基づいて、ライダ3のライダ検知範囲RLの車両5に対する方向を変更するようにライダ3を制御する。これにより、制御装置1は、坂道に接近した場合であっても、ライダ3の出力に基づき対象物を的確に検知することができる。   As described above, the control device 1 according to the second embodiment controls the lidar 3 capable of detecting an object present around the vehicle 5, and in a direction in which the vehicle 5 may travel. The slope information (first information) of the existing slope is acquired from the map DB 20. Then, the control device 1 controls the rider 3 to change the direction of the rider detection range RL of the rider 3 with respect to the vehicle 5 based on the acquired gradient information. Thereby, the control device 1 can accurately detect the object based on the output of the rider 3 even when approaching a slope.

<第3実施例>
第3実施例では、概略的には、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの2地点間の高度差に基づく勾配(「2地点間勾配θSJ」とも呼ぶ。)と、現在位置での勾配(「自車位置勾配θ」とも呼ぶ。)とに基づき中心照射角θを設定する。以後では、第1及び第2実施例と同様の計測システムの構成要素については適宜同一符号を付し、その説明を省略する。
Third Embodiment
In the third embodiment, generally, the control device 1 is currently referred to as a slope based on the difference in height between the current position and the detection target point Pt (also referred to as "point-to-point slope θ SJ "). The central irradiation angle θ L is set based on the gradient at the position (also referred to as “the vehicle position gradient θ J ”). Hereinafter, the same components of the measurement system as those of the first and second embodiments are given the same reference numerals as appropriate, and the description thereof will be omitted.

図11は、第3実施例における中心照射角θの決定方法を概略的に示した道路の断面図である。なお、図11において、「h」は、路面からのライダ3の取付高さを示し、「Ht」は、検知対象地点Ptにおいて物体を検出する目標高さを示し、「θ」は、検知対象地点Ptでの勾配を示す。図11の例では、車両5の前方に勾配θの坂道が存在し、当該坂道の先の道路上の検知対象地点Pt付近に先行車両が存在している。 FIG. 11 is a sectional view of a road schematically showing a method of determining the central irradiation angle θ L in the third embodiment. In addition, in FIG. 11, "h" shows the attachment height of the rider 3 from a road surface, "Ht" shows the target height which detects an object in detection object point Pt, and "(theta) S " is detection The gradient at the target point Pt is shown. In the example of FIG. 11, a slope with a slope θ B exists in front of the vehicle 5, and a preceding vehicle exists in the vicinity of the detection target point Pt on the road ahead of the slope.

第3実施例では、制御装置1は、2地点間勾配θSJ及び自車位置勾配θを取得し、中心照射角θを以下の式(1)に基づき算出する。 In the third embodiment, the control device 1 obtains the two-point gradient θ SJ and the vehicle position gradient θ J, and calculates the central irradiation angle θ L based on the following equation (1).

Figure 2019100856
ここで、本実施例では、制御装置1は、式(1)に用いる2地点間勾配θSJを、高度差H及び検知対象距離Dtに加えて、取付高さh及び目標高さHtをさらに勘案し、以下の式(2)に基づき幾何学的に算出する。
Figure 2019100856
Here, in the present embodiment, the control device 1 adds the two-point gradient θ SJ used in the equation (1) to the height difference H and the detection target distance Dt, and further adds the mounting height h and the target height Ht. In consideration of this, geometrical calculation is performed based on the following equation (2).

Figure 2019100856
このように、制御装置1は、取付高さh及び目標高さHtを用いることで、より正確に中心照射角θを決定することができる。なお、式(2)の計算において、制御装置1は、高度差Hを、第1実施例と同様、現在位置の高度情報と検知対象地点Ptでの高度情報とを地図DB20から抽出することで算出する。また、取付高さh及び目標高さHtの情報は、例えば、予め記憶部12に記憶されている。
Figure 2019100856
Thus, the control device 1 can more accurately determine the central irradiation angle θ L by using the mounting height h and the target height Ht. In the calculation of the equation (2), the control device 1 extracts the height difference H from the map DB 20 by extracting the height information of the current position and the height information at the detection target point Pt, as in the first embodiment. calculate. Further, the information of the mounting height h and the target height Ht is stored in the storage unit 12 in advance, for example.

また、制御装置1は、自車位置勾配θを、例えば地図DB20に含まれる現在位置での道路勾配の情報又は姿勢センサ4の出力に基づき取得する。図11の例では、車両5は平坦な道路上に存在するため、自車位置勾配θは0度となっている。従って、この場合、制御装置1は、式(1)に基づき、中心照射角θを2地点間勾配θSJに設定する。 Further, the control device 1 acquires the vehicle position gradient θ J based on, for example, the information of the road gradient at the current position included in the map DB 20 or the output of the attitude sensor 4. In the example of FIG. 11, the vehicle 5 is on a flat road, so the vehicle position gradient θ J is 0 degrees. Therefore, in this case, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L to the point-to-point gradient θ SJ based on the equation (1).

図11の例では、中心照射角θを2地点間勾配θSJに設定した場合、ライダ3の照射範囲の中心線LMは、検知対象地点Pt上において目標高さHtを通過する。これにより、制御装置1は、検知対象地点Pt付近に存在する先行車両を好適にライダ検知範囲RLに含めることができる。 In the example of FIG. 11, when the central irradiation angle θ L is set to the two-point gradient θ SJ , the center line LM of the irradiation range of the lidar 3 passes the target height Ht on the detection target point Pt. Thus, the control device 1 can preferably include the preceding vehicle present in the vicinity of the detection target point Pt in the rider detection range RL.

図12は、図11の状態から車両5が坂道に進入した場合の道路の断面図を示す。この場合、車両5が勾配θの坂道に進入したことにより、自車位置勾配θは勾配θと等しくなっている。この場合、制御装置1は、地図DB20又は姿勢センサ4の出力に基づき、勾配θと等しい自車位置勾配θを検出する。また、制御装置1は、図11の場合と同様に、2地点間勾配θSJを、式(2)を用いて、高度差H、検知対象距離Dt、取付高さh及び目標高さHtから算出する。そして、制御装置1は、式(1)に基づき、中心照射角θを、2地点間勾配θSJから自車位置勾配θ(即ち勾配θ)を減算した値に設定する。 FIG. 12 shows a cross-sectional view of a road when the vehicle 5 enters a slope from the state of FIG. In this case, by the vehicle 5 enters the slope of the gradient theta B, the vehicle position gradient theta J is equal to the slope theta B. In this case, the control device 1 detects the vehicle position gradient θ J equal to the gradient θ B based on the output of the map DB 20 or the attitude sensor 4. Further, as in the case of FIG. 11, the control device 1 uses the equation (2) to determine the gradient θ SJ between two points from the height difference H, the detection target distance Dt, the mounting height h, and the target height Ht. calculate. Then, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L to a value obtained by subtracting the vehicle position gradient θ J (that is, the gradient θ B ) from the two-point gradient θ SJ based on the equation (1).

なお、図12では、車両5が傾いているため、実際のライダ3の取付高さ(即ち地表に対するライダ3の高度差)は、記憶部12に記憶されている平坦な道路上での取付高さに対して僅かなずれが生じている可能性がある。以上を勘案し、制御装置1は、この場合、車両5の傾きを考慮した取付高さhを、平坦道路上での取付高さから坂道の勾配θを用いることで幾何学的に算出してもよい。検知対象地点Ptが坂道上に存在する場合にも同様に、制御装置1は、検知対象地点Ptの道路勾配を考慮した目標高さHtを、記憶部12に記憶された平坦道路上での目標高さから勾配θを用いることで幾何学的に算出してもよい。 In FIG. 12, since the vehicle 5 is inclined, the actual mounting height of the rider 3 (ie, the height difference of the rider 3 with respect to the ground) is the mounting height on the flat road stored in the storage unit 12. There may be a slight deviation with respect to the height. In consideration of the above, in this case, the control device 1 geometrically calculates the mounting height h in consideration of the inclination of the vehicle 5 from the mounting height on the flat road by using the slope θ B of the slope. May be Even when the detection target point Pt exists on the slope, the control device 1 similarly sets the target height Ht in consideration of the road gradient of the detection target point Pt on the flat road stored in the storage unit 12 It may be geometrically calculated by using the gradient θ B from the height.

図13は、車両5が下り坂を走行中の場合の道路の断面図を示す。この場合、車両5が勾配−θの下り坂に進入したことにより、自車位置勾配θは勾配−θと等しくなっている。この場合、制御装置1は、地図DB20又は姿勢センサ4の出力に基づき、勾配−θと等しい自車位置勾配θを検出する。また、制御装置1は、図11及び図12の場合と同様に、2地点間勾配θSJを、式(2)を用いて、高度差H(ここでは負値)、検知対象距離Dt、取付高さh及び目標高さHtから算出する。そして、制御装置1は、式(1)に基づき、中心照射角θを、2地点間勾配θSJから自車位置勾配θ(即ち勾配−θ)を減算した値(即ちθ=θSJ+θ)に設定する。 FIG. 13 shows a cross-sectional view of a road when the vehicle 5 is traveling downhill. In this case, by the vehicle 5 enters the downhill slope - [theta] B, the vehicle position gradient theta J is equal to the gradient - [theta] B. In this case, the control device 1 detects the vehicle position gradient θ J equal to the gradient −θ B based on the output of the map DB 20 or the attitude sensor 4. Further, as in the case of FIG. 11 and FIG. 12, the control device 1 uses the equation (2) to determine the gradient θ SJ between two points, the height difference H (here, a negative value), the detection target distance Dt, and the attachment Calculated from the height h and the target height Ht. Then, the control device 1, based on the equation (1), a central illumination angle theta L, from point-to-point slope theta SJ value obtained by subtracting the vehicle position gradient theta J (i.e. gradient - [theta] B) (i.e. theta L = Set to θ SJ + θ B ).

図12及び図13の例においても、図11の例と同様、ライダ3の照射範囲の中心線LMは、検知対象地点Pt上において目標高さHtを通過する。従って、制御装置1は、車両5が上り坂又は下り坂を走行中であっても、検知対象地点Pt付近に存在する先行車両を好適にライダ検知範囲RLに含めることができる。   Also in the examples of FIGS. 12 and 13, the center line LM of the irradiation range of the lidar 3 passes the target height Ht on the detection target point Pt, as in the example of FIG. Therefore, even if the vehicle 5 is traveling uphill or downhill, the control device 1 can preferably include the preceding vehicle present near the detection target point Pt in the rider detection range RL.

図14は、第3実施例における制御装置1のライダ検知範囲RLの制御に関する処理手順を示すフローチャートである。制御装置1は、図14のフローチャートの処理を、繰り返し実行する。   FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure regarding control of the rider detection range RL of the control device 1 in the third embodiment. The control device 1 repeatedly executes the process of the flowchart of FIG.

まず、制御装置1は、自車位置勾配θを取得する(ステップS301)。この場合、制御装置1は、現在位置に対応する道路の勾配情報を地図DB20から参照することで自車位置勾配θを取得してもよく、姿勢センサ4の出力により検出した車両4の前後方向の傾きを自車位置勾配θとして取得してもよい。 First, the control device 1 acquires the vehicle position gradient θ J (step S301). In this case, the controller 1 may acquire the vehicle position gradient theta J by referring to the gradient information of the road corresponding to the current position from the map DB 20, the front and rear of the vehicle 4 detected by the output of the orientation sensor 4 the direction of the inclination may be acquired as the vehicle position gradient theta J.

次に、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差H、検知対象距離Dt、取付高さh、目標高さHtに基づき、式(2)から2地点間勾配θSJを算出する(ステップS302)。 Next, based on the height difference H between the current position and the detection target point Pt, the detection target distance Dt, the mounting height h, and the target height Ht, the controller 1 determines the gradient θ SJ between two points from equation (2). It calculates (step S302).

そして、制御装置1は、ステップS301で算出した自車位置勾配θと、ステップS302で算出した2地点間勾配θSJとに基づき、式(1)から中心照射角θを設定する(ステップS303)。このようにすることで、制御装置1は、進行方向に坂道があるか否かを検出することなく、かつ、坂道の通過前、通過中、通過後のいずれの状態であるかによらず、検知対象地点Pt付近の対象物がライダ検知範囲RLに含まれるように2地点間勾配θSJを適切に設定することができる。なお、中心照射角θの標準角度が0°ではない場合には、制御装置1は、標準角度に対し、式(1)の右辺の「θSJ−θ」を加算した値を、中心照射角θとして定めるとよい。 Then, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L according to equation (1) based on the host vehicle position gradient θ J calculated in step S301 and the point-to-point gradient θ SJ calculated in step S302 (step S303). By doing this, the control device 1 does not detect whether or not there is a slope in the traveling direction, and regardless of whether it is before, during or after passing the slope. The point-to-point gradient θ SJ can be appropriately set such that an object in the vicinity of the detection target point Pt is included in the rider detection range RL. If the standard angle of the central irradiation angle θ L is not 0 °, the control device 1 adds a value obtained by adding “θ SJ −θ J ” on the right side of the equation (1) to the standard angle. it may define as the irradiation angle θ L.

以上説明したように、第3実施例に係る制御装置1は、車両5の周辺に存在する物体を検知可能なライダ3を制御するものであって、車両5の現在位置と検知対象地点Ptとの高度差に基づく2地点間勾配θSJの情報(第1情報)と、車両5の姿勢に関する自車位置勾配θの情報(第2情報)とを取得する。そして、制御装置1は、取得した2地点間勾配θSJ及び自車位置勾配θの情報に基づいて、ライダ3のライダ検知範囲RLの車両5に対する方向を変更するようにライダ3を制御する。これにより、制御装置1は、坂道周辺を走行する場合であっても、検知対象地点Pt付近に存在する物体をライダ3の出力に基づき的確に検知することができる。 As described above, the control device 1 according to the third embodiment is to control the rider 3 capable of detecting an object present around the vehicle 5, and the current position of the vehicle 5 and the detection target point Pt The information (first information) of the gradient θ SJ between two points based on the difference in altitude and the information (second information) of the vehicle position gradient θ J related to the attitude of the vehicle 5 are acquired. Then, the control device 1 controls the rider 3 to change the direction of the rider detection range RL of the rider 3 with respect to the vehicle 5 based on the acquired information of the point-to-point gradient θ SJ and the vehicle position gradient θ J . Thereby, the control device 1 can accurately detect an object present in the vicinity of the detection target point Pt based on the output of the rider 3 even when traveling around a slope.

<第4実施例>
第4実施例では、概略的には、制御装置1は、第1実施例の例外的な処理として、現在位置から検知対象地点Ptまでの間に山又は谷を形成する道路区間が存在する場合に、山の頂又は谷の底を基準として中心照射角θを設定する。以後では、第1実施例と同様の計測システムの構成要素については適宜同一符号を付し、その説明を省略する。
Fourth Embodiment
In the fourth embodiment, in general, as an exceptional process of the first embodiment, the control device 1 has a road section forming a mountain or a valley between the current position and the detection target point Pt. Then, the central irradiation angle θ L is set with reference to the bottom of a mountain top or valley. Hereinafter, components of the measurement system similar to those of the first embodiment are given the same reference numerals as appropriate, and the description thereof will be omitted.

まず、第4実施例に基づく例外処理の必要性について、図15を参照して説明する。   First, the necessity of exception handling based on the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

図15(A)は、現在位置と検知対象地点Ptとの間に山頂位置「Pp」の山が存在する道路において、第1実施例に基づき中心照射角θを決定した場合の概要図である。この例では、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差Hが0であり、かつ、現在位置での道路勾配も0°であることから、中心照射角θを標準角度(ここでは0°)に設定している。 FIG. 15A is a schematic diagram in the case where the central irradiation angle θ L is determined based on the first embodiment on a road where a mountain of peak position “Pp” exists between the current position and the detection target point Pt. is there. In this example, since the height difference H between the current position and the detection target point Pt is 0 and the road gradient at the current position is also 0 °, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L to a standard angle It is set to (0 ° here).

この場合、ライダ3から出射されるレーザ光は、車両5の前方の山の上り坂部分によって遮られ、山頂位置Pp付近に存在する先行車両31がライダ検知範囲RLに含まれない。よって、この場合、制御装置1は、先行車両31をライダ3の出力に基づき検知することができない。   In this case, the laser light emitted from the rider 3 is blocked by the uphill part of the mountain in front of the vehicle 5, and the preceding vehicle 31 present in the vicinity of the summit position Pp is not included in the rider detection range RL. Therefore, in this case, the control device 1 can not detect the preceding vehicle 31 based on the output of the rider 3.

図15(B)は、現在位置と検知対象地点Ptとの間に谷底位置「Pd」の谷が存在する道路において、第1実施例に基づき中心照射角θを決定した場合の概要図である。この例では、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差Hと、現在位置での道路勾配とに基づき、検知対象地点Pt上の物体を捕捉可能な方向(ここでは水平方向)にライダ検知範囲RLを設定している。 FIG. 15B is a schematic diagram in the case where the central irradiation angle θ L is determined based on the first embodiment on the road where the valley of the valley bottom position “Pd” exists between the current position and the detection target point Pt. is there. In this example, the control device 1 can capture an object on the detection target point Pt based on the height difference H between the current position and the detection target point Pt and the road gradient at the current position (here, the horizontal direction The rider detection range RL is set to.

この場合、ライダ3から出射されるレーザ光は、谷底位置Pdより高い高度を有する検知対象地点Pt上に向けられるため、谷底位置Pd付近に存在する先行車両32には照射されない。よって、この場合、先行車両32はライダ検知範囲RLに含まれないため、制御装置1は、先行車両32をライダ3の出力に基づき検知することができない。   In this case, the laser light emitted from the lidar 3 is directed onto the detection target point Pt having an altitude higher than the valley bottom position Pd, and therefore, the leading vehicle 32 present near the valley bottom position Pd is not irradiated. Therefore, in this case, since the preceding vehicle 32 is not included in the rider detection range RL, the control device 1 can not detect the preceding vehicle 32 based on the output of the rider 3.

このように、現在位置と検知対象地点Ptとの間に山又は谷を形成する道路区間が存在する場合、第1実施例に基づく中心照射角θの決定方法では、山頂位置Pp又は谷底位置Pd付近の対象物をライダ検知範囲RLに含めることができない。以上を勘案し、第4実施例では、制御装置1は、現在位置と検知対象地点Ptとの間に所定の条件を満たす山頂位置Pp又は谷底位置Pdが存在する場合には、例外処理として、山頂位置Pp又は谷底位置Pdを基準として中心照射角θを決定する。 Thus, when there is a road section forming a mountain or valley between the current position and the detection target point Pt, the peak top position Pp or the valley bottom position is determined in the method of determining the central irradiation angle θ L based on the first embodiment. An object near Pd can not be included in the lidar detection range RL. In consideration of the above, in the fourth embodiment, when a peak position Pp or a valley position Pd satisfying a predetermined condition is present between the current position and the detection target point Pt, the control device 1 performs exceptional processing as a exception processing. The central irradiation angle θ L is determined based on the peak position Pp or the valley bottom position Pd.

次に、上述の例外処理への切替タイミングについて具体的に説明する。概略的には、制御装置1は、山頂位置Pp又は谷底位置Pdを基準として中心照射角θを設定した場合と検知対象地点Ptを基準として中心照射角θを設定した場合との中心照射角θの角度差(「照射角度差θxy」とも呼ぶ。)を算出し、当該照射角度差θxyが所定角度以上の場合に、上述の例外処理を行う。 Next, the switching timing to the above-described exception processing will be specifically described. Schematically, the control device 1, the central irradiation as setting the center irradiation angle theta L as a reference as setting the center irradiation angle theta L the detection target point Pt on the basis of the summit position Pp or valley position Pd An angular difference (also referred to as “irradiation angle difference θxy”) of the angle θ L is calculated, and the above-described exception processing is performed when the irradiation angle difference θxy is equal to or more than a predetermined angle.

図16(A)は、図15(A)と同じ状況下において、例外処理への切替判定に用いる照射角度差θxyを明示した道路の断面図である。   FIG. 16A is a cross-sectional view of a road in which the irradiation angle difference θxy used for the determination to switch to the exceptional processing is specified under the same situation as FIG. 15A.

この場合、制御装置1は、まず、地図DB20を参照し、現在位置から検知対象距離Dt以内の経路上に山頂位置Ppの存否を判定する。例えば、山の上り坂と下り坂とで別々のリンクデータが存在すると仮定した場合、制御装置1は、リンクの終了地点が当該リンクの開始地点よりも所定長だけ高いリンクと、リンクの開始地点が当該リンクの終了地点よりも所定長だけ高いリンクとが隣接するときに、これらのリンクの接続部分(即ちノード)が山頂位置Ppであると判定する。   In this case, the control device 1 first refers to the map DB 20 and determines the presence or absence of the peak position Pp on the path within the detection target distance Dt from the current position. For example, assuming that there are separate link data on the uphill and downhill of a mountain, the control device 1 determines that the link end point is higher than the link start point by a predetermined length, and the link start point When a link higher by a predetermined length than the end point of the link is adjacent, it is determined that the connection portion (i.e., node) of these links is the peak position Pp.

制御装置1は、山頂位置Ppの検出後、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θ(破線Lx参照)と、山頂位置Ppを基準とした中心照射角θ(破線Ly参照)とをそれぞれ算出する。ここでは、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θにより車両5からレーザ光が照射された場合の光路を破線Lxにより示し、山頂位置Ppを基準とした中心照射角θにより車両5からレーザ光が照射された場合の光路を破線Lyにより示している。破線Lxは第1の線として機能し、破線Lyは第2の線として機能する。なお、図16(A)の例では、制御装置1は、現在位置の路面の高度にライダ3の取付高さhを加算した高度と、検知対象地点Pt又は山頂位置Ppでの道路の高度に目標高さHtを加算した高度との差を、第1実施例における高度差Hとして算出する。そして、制御装置1は、算出したそれぞれの高度差Hに応じた角度及び現在位置の勾配等に基づき、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θと、山頂位置Ppを基準とした中心照射角θとを算出する。 After the detection of the peak position Pp, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L (see dashed line Lx) based on the detection target point Pt and the central irradiation angle θ L (see dashed line Ly) based on the peak position Pp. Calculate each. Here, the light path when the laser light is irradiated from the vehicle 5 at the central irradiation angle θ L based on the detection target point Pt is indicated by a broken line Lx, and the vehicle 5 is illustrated at the central irradiation angle θ L based on the peak position Pp. The light path when the laser beam is irradiated from the point of time is indicated by a broken line Ly. The broken line Lx functions as a first line, and the broken line Ly functions as a second line. In the example of FIG. 16 (A), the control device 1 adds the mounting height h of the rider 3 to the height of the road surface at the current position and the road height at the detection target point Pt or peak position Pp. The difference between the target height Ht and the height added is calculated as the height difference H in the first embodiment. Then, the control device 1 calculates the central irradiation angle θ L based on the detection target point Pt and the center based on the peak position Pp based on the calculated angle difference according to the height difference H and the gradient of the current position. The irradiation angle θ L is calculated.

そして、制御装置1は、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θと、山頂位置Ppを基準とした中心照射角θとの照射角度差θxyを算出し、照射角度差θxyが所定角度(「閾値角度θth」とも呼ぶ。)以上の場合、山頂位置Ppを基準として中心照射角θを決定する。上述の閾値角度θthは、例えば、ライダ3の垂直視野角(即ち垂直方向において走査を行う角度範囲)の1/2に設定される。これにより、制御装置1は、山頂位置Ppに至るまでの道路上に存在する対象物がライダ検知範囲RLに含まれなくなるのを防ぐ。 The control device 1 includes a central irradiation angle theta L relative to the detection target point Pt, it calculates the irradiation angle difference θxy the center irradiation angle theta L relative to the summit position Pp, the irradiation angle difference θxy predetermined angle (also referred to as "threshold angle θth".) If the above, it determines the center irradiation angle theta L based on the summit position Pp. The above-mentioned threshold angle θth is set to, for example, a half of the vertical viewing angle of the lidar 3 (that is, the angle range in which scanning is performed in the vertical direction). Thereby, the control device 1 prevents the object present on the road up to the peak position Pp from being not included in the rider detection range RL.

なお、制御装置1は、照射角度差θxyを求めるための中心照射角θの算出において、取付高さh又は/及び目標高さHtを考慮しなくともよい。例えば、制御装置1は、山頂位置Ppを基準とした中心照射角θ(破線Ly参照)の算出では、算出すべき高度差に目標高さHtを加算しなくともよい。同様に、制御装置1は、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θ(破線Lx参照)の算出においても、算出すべき高度差に目標高さHtを加算しなくともよい。 The control device 1 includes, in the calculation of the center irradiation angle theta L for determining the irradiation angle difference Shitaxy, the mounting height h and / or the target height Ht may not be taken into account. For example, the control device 1 does not have to add the target height Ht to the height difference to be calculated in the calculation of the central irradiation angle θ L (refer to the broken line Ly) based on the peak position Pp. Similarly, the control device 1 does not have to add the target height Ht to the height difference to be calculated also in the calculation of the central irradiation angle θ L (refer to the broken line Lx) based on the detection target point Pt.

図16(B)は、図16(A)の状況下において、照射角度差θxyが閾値角度θthより大きかった場合のライダ3の照射範囲を明示した道路断面図である。図16(B)の例では、制御装置1は、ライダ3の垂直視野角「θv」の1/2を閾値角度θthとして設定し、照射角度差θxyが垂直視野角θvの1/2より大きいことから、山頂位置Ppを基準として中心照射角θを決定している。この場合、中心照射角θによる照射方向を示す中心線LMは、図16(A)の破線Lyと一致している。そして、この場合、山頂位置Pp付近に存在する先行車両31は、ライダ検知範囲RLに含まれることになり、制御装置1は、先行車両31をライダ3の出力に基づき好適に検知することができる。 FIG. 16B is a road sectional view clearly showing the irradiation range of the rider 3 when the irradiation angle difference θxy is larger than the threshold angle θth under the condition of FIG. 16A. In the example of FIG. 16B, the control device 1 sets 1/2 of the vertical viewing angle “θv” of the lidar 3 as the threshold angle θth, and the irradiation angle difference θxy is larger than 1/2 of the vertical viewing angle θv. Therefore, the central irradiation angle θ L is determined based on the peak position Pp. In this case, the center line LM indicating the irradiation direction at the central irradiation angle θ L coincides with the broken line Ly in FIG. And, in this case, the preceding vehicle 31 existing in the vicinity of the summit position Pp is included in the rider detection range RL, and the control device 1 can suitably detect the preceding vehicle 31 based on the output of the rider 3 .

図17(A)は、図15(B)と同じ状況下において、例外処理への切替判定に用いる照射角度差θxyを明示した道路の断面図である。   FIG. 17A is a cross-sectional view of a road in which the irradiation angle difference θxy used for the determination to switch to the exceptional processing is specified under the same situation as FIG. 15B.

この場合、制御装置1は、まず、地図DB20を参照し、現在位置から検知対象距離Dt以内の経路上における谷底位置Pdの存否を判定する。例えば、谷の下り坂と上り坂とで別々のリンクデータが存在すると仮定した場合、制御装置1は、リンクの終了地点が当該リンクの開始地点よりも所定長だけ低いリンクと、リンクの開始地点が当該リンクの終了地点よりも所定長だけ低いリンクとが隣接するときに、これらのリンクの接続部分(即ちノード)が谷底位置Pdであると判定する。   In this case, the control device 1 first refers to the map DB 20 and determines the presence or absence of the valley bottom position Pd on the route within the detection target distance Dt from the current position. For example, assuming that separate link data exist in the downhill and uphill of the valley, the control device 1 determines that the link end point is lower than the link start point by a predetermined length, and the link start point Is adjacent to a link lower than the end point of the link by a predetermined length, it is determined that the connection portion (i.e., node) of these links is the valley bottom position Pd.

制御装置1は、谷底位置Pdの検出後、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θ(破線Lx参照)と、谷底位置Pdを基準とした中心照射角θ(破線Ly参照)とをそれぞれ算出することで、照射角度差θxyを求める。ここでは、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θにより車両5からレーザ光が照射された場合の光路を破線Lxにより示し、谷底位置Pdを基準とした中心照射角θにより車両5からレーザ光が照射された場合の光路を破線Lyにより示している。破線Lxは第1の線として機能し、破線Lyは第2の線として機能する。図17(A)の例では、制御装置1は、図16(A)の例と同様、ライダ3の取付高さh、検知対象地点Pt及び谷底位置Pdでの目標高さHtを考慮して高度差Hを算出し、算出した高度差H及び現在位置の勾配等に基づき、それぞれの中心照射角θを算出している。 After detection of the valley bottom position Pd, the control device 1 calculates the central irradiation angle θ L (see dashed line Lx) based on the detection target point Pt and the central irradiation angle θ L (see dashed line Ly) based on the valley bottom position Pd. The irradiation angle difference θxy is obtained by calculating Here, the light path when the laser light is irradiated from the vehicle 5 at the central irradiation angle θ L with reference to the detection target point Pt is shown by a broken line Lx, and the vehicle 5 by the central irradiation angle θ L with the valley bottom position Pd as the reference. The light path when the laser beam is irradiated from the point of time is indicated by a broken line Ly. The broken line Lx functions as a first line, and the broken line Ly functions as a second line. In the example of FIG. 17 (A), the control device 1 takes into consideration the mounting height h of the lidar 3, the target height Ht at the detection target point Pt and the valley bottom position Pd, as in the example of FIG. calculating the altitude difference H, based on the calculated altitude difference H and the slope or the like of the current position, is calculated each central irradiation angle theta L.

そして、制御装置1は、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θと、谷底位置Pdを基準とした中心照射角θとの照射角度差θxyが閾値角度θth以上の場合、検知対象地点Ptより前の道路上がライダ検知範囲RLに含まれなくなる可能性があると判断し、谷底位置Pdを基準として中心照射角θを決定する。 Then, when the irradiation angle difference θxy between the central irradiation angle θ L based on the detection target point Pt and the central irradiation angle θ L based on the valley bottom position Pd is the threshold angle θth or more, the control device 1 detects the detection target It is determined that there is a possibility that the road surface before the point Pt is not included in the rider detection range RL, and the central irradiation angle θ L is determined based on the valley bottom position Pd.

図17(B)は、図17(A)の状況下において、照射角度差θxyが閾値角度θthより大きかった場合のライダ3の照射範囲を明示した道路断面図である。図17(B)の例では、制御装置1は、ライダ3の垂直視野角「θv」の1/2を閾値角度θthとして設定し、照射角度差θxyが垂直視野角θvの1/2より大きいことから、谷底位置Pdを基準として中心照射角θを決定している。この場合、中心照射角θによる照射方向を示す中心線LMは、図17(A)の破線Lyと一致している。そして、この場合、谷底位置Pd付近に存在する先行車両32は、ライダ検知範囲RLに含まれることになり、制御装置1は、先行車両32をライダ3の出力に基づき検出することができる。 FIG. 17 (B) is a road sectional view clearly showing the irradiation range of the rider 3 when the irradiation angle difference θxy is larger than the threshold angle θth under the condition of FIG. 17 (A). In the example of FIG. 17B, the control device 1 sets half of the vertical viewing angle “θv” of the lidar 3 as the threshold angle θth, and the irradiation angle difference θxy is larger than half of the vertical viewing angle θv. Therefore, the central irradiation angle θ L is determined based on the valley bottom position Pd. In this case, the center line LM indicating the irradiation direction at the central irradiation angle θ L coincides with the broken line Ly in FIG. 17 (A). And, in this case, the preceding vehicle 32 present in the vicinity of the valley bottom position Pd is included in the rider detection range RL, and the control device 1 can detect the preceding vehicle 32 based on the output of the rider 3.

図18は、第4実施例における制御装置1のライダ検知範囲RLの制御に関する処理手順を示すフローチャートである。制御装置1は、図18のフローチャートの処理を、繰り返し実行する。   FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure regarding control of the rider detection range RL of the control device 1 in the fourth embodiment. The control device 1 repeatedly executes the process of the flowchart of FIG.

まず、制御装置1は、検知対象地点Ptの手前に山又は谷を形成する道路区間が存在するか否か判定する(ステップS401)。例えば、制御装置1は、経路沿いの道路に対応するリンクデータの高度情報を地図DB20から参照することで、山頂位置Pp又は谷底位置Pdの存否を判定する。   First, the control device 1 determines whether or not there is a road section forming a mountain or valley before the detection target point Pt (step S401). For example, the control device 1 determines the presence or absence of the peak position Pp or the valley bottom position Pd by referring to the map DB 20 for altitude information of link data corresponding to a road along the route.

そして、制御装置1は、検知対象地点Ptの手前に山又は谷を形成する道路区間が存在すると判断した場合(ステップS401;Yes)、検知対象地点Ptを基準とした中心照射角θと山頂位置Pp又は谷底位置Pdを基準とした中心照射角θとの照射角度差θxyを算出する(ステップS402)。そして、制御装置1は、照射角度差θxyが閾値角度θth以上である場合(ステップS403;Yes)、山頂位置Pp又は谷底位置Pdを基準として中心照射角θを調整する(ステップS404)。この場合、制御装置1は、現在位置と山頂位置Pp又は谷底位置Pdとの高度差や現在位置での勾配等に基づき、中心照射角θを設定する。 Then, when the control device 1 determines that a road section forming a mountain or a valley is present in front of the detection target point Pt (step S401; Yes), the central irradiation angle θ L and the summit are based on the detection target point Pt. position Pp or calculates the irradiation angle difference θxy the center irradiation angle theta L relative to the root position Pd (step S402). Then, the control device 1, when the irradiation angle difference θxy is threshold angle θth or more (step S403; Yes), adjusts the center irradiation angle theta L based on the summit position Pp or valley position Pd (step S404). In this case, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L based on the difference in height between the current position and the peak position Pp or the valley bottom position Pd, the gradient at the current position, or the like.

一方、制御装置1は、照射角度差θxyが閾値角度θth未満である場合(ステップS403;No)、又は検知対象地点Ptの手前に山頂位置Pp及び谷底位置Pdを形成する道路区間が存在しない場合(ステップS401;No)、検知対象地点Ptを基準として中心照射角θを調整する(ステップS405)。この場合、制御装置1は、第1実施例と同様、現在位置と検知対象地点Ptとの高度差Hや現在位置での勾配等に基づき、中心照射角θを設定する。 On the other hand, when the irradiation angle difference θxy is less than the threshold angle θth (step S403: No), or when the road section forming the peak position Pp and the valley bottom position Pd does not exist in front of the detection target point Pt. (Step S401; No), center irradiation angle theta L is adjusted on the basis of detection object point Pt (Step S405). In this case, as in the first embodiment, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L based on the height difference H between the current position and the detection target point Pt, the gradient at the current position, and the like.

以上説明したように、第4実施例に係る制御装置1は、ライダ検知範囲RL内に存在する物体を検知可能なライダ3を制御するものであって、車両5の現在位置と当該現在位置から水平方向に検知対象距離Dt離れた検知対象地点Ptとの間に存在する山頂位置Pp又は谷底位置Pdの情報(第1情報)を取得する。そして、制御装置1は、取得した山頂位置Pp又は谷底位置Pdの情報に基づき、ライダ3のライダ検知範囲RLの車両5に対する方向を変更するようにライダ3を制御する。これにより、制御装置1は、坂道周辺を走行する場合であっても、検知対象地点Pt付近に存在する物体を、ライダ3の出力に基づき的確に検知することができる。   As described above, the control device 1 according to the fourth embodiment controls the rider 3 capable of detecting an object present in the rider detection range RL, and is based on the current position of the vehicle 5 and the current position. Information (first information) of a peak position Pp or a valley bottom position Pd existing between the detection target point Pt which is separated from the detection target distance Dt in the horizontal direction is acquired. Then, the control device 1 controls the rider 3 so as to change the direction of the rider detection range RL of the rider 3 with respect to the vehicle 5 based on the acquired information of the peak position Pp or the valley bottom position Pd. Thereby, even when traveling around a slope, the control device 1 can accurately detect an object present in the vicinity of the detection target point Pt based on the output of the rider 3.

<第5実施例>
第5実施例では、制御装置1は、現在位置から坂開始地点Psまでの距離(「坂到達距離Ds」とも呼ぶ。)に基づいて中心照射角θを設定する点で、第1〜第4実施例と異なる。以後では、他の実施例と同様の計測システムの構成要素については適宜同一符号を付し、その説明を省略する。
Fifth Embodiment
In the fifth embodiment, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L based on the distance from the current position to the slope start point Ps (also referred to as “slope reaching distance Ds”). 4 Different from the embodiment. Hereinafter, components of the measurement system similar to those of the other embodiments will be denoted by the same reference numerals as appropriate, and the description thereof will be omitted.

図19(A)〜(C)は、現在位置「P」と坂道との相対位置関係を示す道路の断面図を示す。図19(A)〜(C)において、破線円「CL」は、現在位置Pから検知対象距離Dtだけ離れた位置を結んだ線であり、座標値(0、0)、(Dt、0)、(Ds、0)は、現在位置Pを原点とし、水平方向をX軸、鉛直方向をY軸とした場合の2次元座標を示す。   FIGS. 19A to 19C are cross-sectional views of the road showing the relative positional relationship between the current position “P” and the slope. In FIGS. 19A to 19C, a broken line circle "CL" is a line connecting positions separated from the current position P by the detection target distance Dt, and coordinate values (0, 0), (Dt, 0) , (Ds, 0) indicate two-dimensional coordinates when the current position P is the origin, the horizontal direction is the X axis, and the vertical direction is the Y axis.

本実施例では、制御装置1は、半径が検知対象距離Dtとなる破線円CLと車両5の経路との交点位置を検知対象地点Ptとみなし、当該検知対象地点Ptを基準として中心照射角θを定める。従って、本実施例では、検知対象地点Ptは、現在位置から直線距離にて検知対象距離Dtだけ離れた地点となる。 In the present embodiment, the control device 1 regards the intersection position between the broken line circle CL whose radius is the detection target distance Dt and the route of the vehicle 5 as the detection target point Pt, and the central irradiation angle θ based on the detection target point Pt. Determine L. Therefore, in the present embodiment, the detection target point Pt is a point separated from the current position by the detection target distance Dt at a linear distance.

図19(A)の例では、現在位置Pが坂開始地点Psから検知対象距離Dt以上離れていることにより、破線円CLと車両5の経路との交点位置である検知対象地点Ptは、平坦な道路上の地点となる。よって、この場合、制御装置1は、検知対象地点Ptの座標値(Dt,0)を基準として中心照射角θを決定する。この場合、ライダ検知範囲RLの中心線LMは、現在位置Pの座標値(0、0)と座標値(Dt,0)とを結ぶ線となり、中心照射角θは0°となる。 In the example of FIG. 19A, since the current position P is separated from the slope start point Ps by the detection target distance Dt or more, the detection target point Pt which is an intersection position between the dashed circle CL and the route of the vehicle 5 is flat. It becomes a point on the road. Therefore, in this case, the control device 1 determines the central irradiation angle θ L based on the coordinate value (Dt, 0) of the detection target point Pt. In this case, the center line LM of the lidar detection range RL is a line connecting the coordinate value (0, 0) of the current position P and the coordinate value (Dt, 0), and the central irradiation angle θ L is 0 °.

図19(B)の例では、現在位置Pが坂開始地点Psから検知対象距離Dt以内に近づいていることにより、破線円CLと車両5の経路との交点位置である検知対象地点Ptは、勾配θの坂道上に存在する。従って、この場合、制御装置1は、上述の交点位置を算出し、当該交点位置と現在位置Pとを結ぶ線をライダ検知範囲RLの中心線LMと一致させるように中心照射角θを決定する。この場合、後述するように、制御装置1は、上述の交点位置となる検知対象地点Ptの座標値を、坂勾配θ及び坂到達距離Dsに基づき算出する。 In the example of FIG. 19 (B), since the current position P approaches from the slope start point Ps to within the detection target distance Dt, the detection target point Pt which is an intersection position of the broken line circle CL and the route of the vehicle 5 is present on a slope of the gradient theta B. Therefore, in this case, the control device 1 calculates the above-described intersection position, and determines the central irradiation angle θ L so that the line connecting the intersection position and the current position P coincides with the center line LM of the rider detection range RL. Do. In this case, as described later, the control device 1, a coordinate value of the detection target point Pt as the intersection of the above is calculated based on the slope gradient theta B and slope reach Ds.

また、図19(C)の例では、現在位置Pが坂開始地点Psの直前に存在する。この場合、ライダ3の照射範囲の中心線LMは、坂道と略平行となり、このときの中心照射角θは、坂勾配θと略一致する。 Further, in the example of FIG. 19C, the current position P exists immediately before the slope start point Ps. In this case, the center line LM of the irradiation range of the lidar 3 is substantially parallel to the slope, and the central irradiation angle θ L at this time substantially matches the slope θ B.

次に、図19(B)の場合の検知対象地点Ptの座標値「(x、y)」の算出方法について説明する。 Next, a method of calculating the coordinate value “(x t , y t )” of the detection target point Pt in the case of FIG. 19 (B) will be described.

まず、検知対象地点Ptは、原点を中心とする破線円CL上に存在するため、以下の式(3)が成立する。   First, since the detection target point Pt exists on a dashed circle CL centered on the origin, the following equation (3) is established.

Figure 2019100856
また、検知対象地点Ptは、(Ds、0)を開始地点とした勾配θの坂上に存在するため、以下の式(4)が成立する。
Figure 2019100856
Further, since the detection target point Pt is present on the slope of the gradient θ B with (Ds, 0) as the start point, the following equation (4) is established.

Figure 2019100856
よって、式(4)のyを式(3)に代入し、xの2次方程式の解を求めると、以下の式(5)が得られる。
Figure 2019100856
Therefore, if y t of equation (4) is substituted into equation (3) and the solution of the quadratic equation of x t is obtained, the following equation (5) is obtained.

Figure 2019100856
そして、式(5)を式(4)に代入することで、yが算出される。
Figure 2019100856
Then, y t is calculated by substituting the equation (5) into the equation (4).

ここで、図19(B)に示されるように、中心照射角θとx、yとは以下の式(6)が成立する。 Here, as shown in FIG. 19 (B), the central illumination angle θ L and x t , y t satisfy the following equation (6).

Figure 2019100856
よって、制御装置1は、進行方向上に存在する坂道の坂開始地点Psに検知対象距離Dt以内に近づいた場合に、検知対象距離Dt、坂到達距離Ds、坂勾配θに基づき、検知対象地点Ptの座標値(x、y)を式(4)、(5)から算出する。これにより、制御装置1は、式(6)に基づき中心照射角θを好適に定めることができる。この場合、制御装置1は、坂開始地点Psを、第2実施例と同様、センサ群の出力から推定した現在位置及び地図DB20の道路データに基づき検出する。
Figure 2019100856
Therefore, the control apparatus 1, when approaching within the detection target distance Dt in slope start point Ps of slope present on the traveling direction, the detection target distance Dt, slope reach Ds, based on the slope gradient theta B, the detection target Coordinate values (x t , y t ) of the point Pt are calculated from the equations (4) and (5). Thereby, the control device 1 can appropriately determine the central irradiation angle θ L based on the equation (6). In this case, the controller 1 detects the slope start point Ps based on the current position estimated from the output of the sensor group and the road data of the map DB 20 as in the second embodiment.

なお、制御装置1は、xを求めるための式(5)が複雑化するのを回避するため、近似的にx、yを求めることで計算による処理負荷を低減してもよい。例えば、制御装置1は、坂勾配θが日本国内において最大37度であることに着目し、xを検知対象距離Dtとみなす。この場合、式(4)に基づき以下の式(7)が得られる。 Note that the control device 1 may reduce the processing load due to the calculation by approximately obtaining x t and y t in order to avoid the expression (5) for finding x t becoming complicated. For example, the control device 1 focuses on the fact hill slope theta B is up to 37 degrees in Japan, regarded as the detection object distance Dt of x t. In this case, the following equation (7) is obtained based on the equation (4).

Figure 2019100856
よって、式(7)に基づき式(6)から中心照射角θを求めると、以下の式(8)が得られる。
Figure 2019100856
Therefore, when the central irradiation angle θ L is determined from the equation (6) based on the equation (7), the following equation (8) is obtained.

Figure 2019100856
Figure 2019100856

制御装置1は、式(8)に基づき中心照射角θを決定することで、中心照射角θを決定するための処理負荷を好適に低減することができる。 The control device 1 can suitably reduce the processing load for determining the central irradiation angle θ L by determining the central irradiation angle θ L based on the equation (8).

ここで、「x=Dt」とする近似式を用いることの妥当性について説明する。式(8)を用いた場合、勾配θを30°、検知対象距離Dtを100mとすると、「tan30°=0.57735」なので、中心照射角θは、「Ds=100m」のときに0°(誤差なし)、「Ds=75m」のときに8.213°、「Ds=50m」のときに16.102°(誤差1.102°)、「Ds=25m」のときに23.413°、「Ds=0m」のときに30°(誤差なし)となる。そして、検知対象距離Dtを100mとした場合に誤差が最大となる勾配θ及び坂到達距離Dsの組み合わせは、37°及び50mであり、この場合、中心照射角θは20.64°(誤差2.14°)となる。一方、一般的には、ライダ3の垂直視野角(図17(B)のθv)はこの誤差より十分大きい値(例えば15°)に設定されるため、「x=Dt」とする近似式を用いた場合であっても、検知対象地点Pt上の対象物を好適にライダ検知範囲RLに含めることができる。 Here, the validity of using the approximate expression “x t = Dt” will be described. When using the equation (8), the gradient theta B 30 °, when the detection target distance Dt and 100 m, "tan 30 ° = .57735" So, the central illumination angle theta L, when the "Ds = 100 m" 23.2 ° at 0 ° (no error), 8.213 ° at “Ds = 75 m”, 16.102 ° (error 1.102 °) at “Ds = 50 m”, 23. When at “Ds = 25 m” It becomes 30 ° (no error) when 413 ° and "Ds = 0 m". The combination of the gradient θ B and the slope reaching distance Ds at which the error is maximum when the detection target distance Dt is 100 m is 37 ° and 50 m. In this case, the central irradiation angle θ L is 20.64 ° ( The error is 2.14 °). On the other hand, in general, the vertical viewing angle (θv in FIG. 17B) of lidar 3 is set to a value (eg, 15 °) sufficiently larger than this error, so an approximate expression of “x t = Dt” Even in the case where is used, an object on the detection target point Pt can be suitably included in the lidar detection range RL.

図20は、第5実施例における制御装置1のライダ検知範囲RLの制御に関する処理手順を示すフローチャートである。制御装置1は、図20のフローチャートの処理を、繰り返し実行する。   FIG. 20 is a flowchart showing a processing procedure regarding control of the rider detection range RL of the control device 1 in the fifth embodiment. The control device 1 repeatedly executes the process of the flowchart of FIG.

まず、制御装置1は、坂開始地点Psとの距離である坂到達距離Dsが検知対象距離Dt以下となったか否か判定する(ステップS501)。そして、制御装置1は、坂到達距離Dsが検知対象距離Dt以下の場合(ステップS501;Yes)、ステップS502〜ステップS505の処理を実行する。一方、制御装置1は、坂到達距離Dsが検知対象距離Dtより長い場合(ステップS501;No)、坂道を考慮して中心照射角θを決定する必要がないと判断し、中心照射角θを標準角度に設定する(ステップS506)。 First, the control device 1 determines whether a slope reaching distance Ds, which is a distance to the slope start point Ps, has become equal to or less than a detection target distance Dt (step S501). And control device 1 performs processing of Step S502-Step S505, when slope attainment distance Ds is below detection object distance Dt (Step S501; Yes). On the other hand, when the slope reaching distance Ds is longer than the detection target distance Dt (step S501; No), the control device 1 determines that it is not necessary to determine the central irradiation angle θ L in consideration of the slope. L is set to the standard angle (step S506).

次に、ステップS502において、制御装置1は、坂到達距離Ds及び近接する坂道の坂勾配θを取得する(ステップS502)。そして、制御装置1は、検知対象距離Dt、坂到達距離Ds、及び坂勾配θに基づき、現在位置から直線距離で検知対象距離Dtとなる坂道上の座標値(x、y)を算出する(ステップS503)。この場合、制御装置1は、上述した式(4)、(5)に基づき座標値(xt、yt)を算出してもよく、「x=Dt」の近似式を用いて式(7)に基づきyを算出してもよい。そして、制御装置1は、式(6)に基づき中心照射角θを設定する(ステップS504)。これにより、制御装置1は、現在位置から直線距離で検知対象距離Dtとなる坂道上の地点を基準として好適にライダ検知範囲RLを定めることができる。 Next, in step S502, the control device 1 acquires the slope reaching distance Ds and the slope gradient θ B of the adjacent slope (step S502). Then, based on the detection target distance Dt, the slope reaching distance Ds, and the slope θ B , the control device 1 sets coordinate values (x t , y t ) on the slope to be the detection target distance Dt at a linear distance from the current position. It calculates (step S503). In this case, the control device 1 may calculate the coordinate values (xt, yt) based on the above equations (4) and (5), and the equation (7) using the approximate equation of “x t = Dt”. Y t may be calculated based on Then, the control device 1 sets the central irradiation angle θ L based on the equation (6) (step S504). As a result, the control device 1 can preferably determine the lidar detection range RL with reference to a point on the slope where the detection target distance Dt is a linear distance from the current position.

そして、制御装置1は、坂開始地点Psに到達したか否か判定する(ステップS505)。そして、制御装置1は、坂開始地点Psに到達したと判断した場合(ステップS505;Yes)、中心照射角θを標準角度に設定する(ステップS506)。一方、制御装置1は、坂開始地点Psに到達していない場合(ステップS505;No)、引き続きステップS502〜S504を実行し、坂到達距離Dsに応じて中心照射角θを設定する。 Then, the control device 1 determines whether or not the slope start point Ps has been reached (step S505). Then, when it is determined that the slope start point Ps has been reached (step S505; Yes), the control device 1 sets the central irradiation angle θ L as a standard angle (step S506). On the other hand, the control device 1, when it has not reached the slope start point Ps (step S505; No), subsequently perform the steps S502 to S504, sets the central illumination angle theta L depending on the slope reach Ds.

以上説明したように、第5実施例に係る制御装置1は、車両5の周辺に存在する物体を検知可能なライダ3を制御するものであって、車両5が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配θに関する勾配情報を地図DB20から取得する。そして、制御装置1は、現在位置から坂開始地点Psまでの坂到達距離Dsが検知対象距離Dt以下となった場合、勾配θに関する勾配情報と坂到達距離Dsに関する距離情報とに基づいて、ライダ3のライダ検知範囲RLの車両5に対する方向を変更するようにライダ3を制御する。これにより、制御装置1は、坂道に接近した場合であっても、坂道上の対象物をライダ3の出力に基づき的確に検知することができる。 As described above, the control device 1 according to the fifth embodiment controls the rider 3 capable of detecting an object present in the periphery of the vehicle 5, and in a direction in which the vehicle 5 may travel. The gradient information on the slope θ B of the existing slope is acquired from the map DB 20. Then, when the slope arrival distance Ds from the current position to the slope start point Ps becomes equal to or less than the detection target distance Dt, the control device 1 based on the gradient information on the slope θ B and the distance information on the slope arrival distance Ds. The lidar 3 is controlled to change the direction of the rider detection range RL of the rider 3 with respect to the vehicle 5. Thereby, even when approaching the slope, the control device 1 can accurately detect the object on the slope based on the output of the rider 3.

<変形例>
次に、第1〜第5実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。
<Modification>
Next, modifications suitable for the first to fifth embodiments will be described. The following modifications may be arbitrarily combined and applied to the above-described embodiment.

[変形例1]
第1〜第5実施例において、制御装置1の制御部16が行う処理の一部又は全部を、ライダ3の信号処理部19が実行してもよい。例えば、信号処理部19は、図7、図10、図14、図18、図20のフローチャートの処理を制御装置1の代わりに実行してもよい。この場合、信号処理部19は、図示しないライダ3の記憶部又は他の装置に記憶された地図データから走行中の道路に関する高度情報や勾配情報などを取得し、各フローチャートの処理を実行することで中心照射角θを決定し、決定した中心照射角θが実現されるように光送受信部18の内部パラメータの変更等を行う。この場合、信号処理部19は、本発明における制御装置及びコンピュータとして機能する。
[Modification 1]
In the first to fifth embodiments, the signal processing unit 19 of the rider 3 may execute part or all of the processing performed by the control unit 16 of the control device 1. For example, the signal processing unit 19 may execute the processing of the flowcharts of FIGS. 7, 10, 14, 18, and 20 instead of the control device 1. In this case, the signal processing unit 19 acquires altitude information, gradient information and the like regarding the road on the road from map data stored in the storage unit of the rider 3 (not shown) or other devices, and executes the processing of each flowchart. Then, the central irradiation angle θ L is determined, and the internal parameters of the light transmitting / receiving unit 18 are changed so that the determined central irradiation angle θ L is realized. In this case, the signal processing unit 19 functions as a control device and a computer in the present invention.

[変形例2]
第1〜第5実施例において、ライダ3は、車両5に対して複数設けられてもよい。
[Modification 2]
In the first to fifth embodiments, a plurality of riders 3 may be provided for the vehicle 5.

図21は、本変形例に係る計測システムの構成例を示す。図21の例では、車両5の前方をライダ検知範囲RLとするライダ3と、車両5の後方をライダ検知範囲RLとするライダ3aとがヘッドライトと同様の高さの位置に設けられている。この例では、制御装置1は、ライダ3について、上述した第1〜第5実施例のいずれかに基づきライダ検知範囲RLを制御する。また、制御装置1は、ライダ3aについても、ライダ3aが検知対象とする検知対象距離「Dta」だけ現在位置から後方にある検知対象地点「Pta」を特定し、現在位置と検知対象地点Ptaとの高度差及び現在位置の道路勾配等に基づき、第1〜第5実施例と同様のアルゴリズムによりライダ3aの中心照射角θを決定する。このようにすることで、制御装置1は、ライダ3Aaのライダ検知範囲RLについても好適に制御することができる。 FIG. 21 shows a configuration example of a measurement system according to the present modification. In the example of FIG. 21, the rider 3 that sets the front of the vehicle 5 as the rider detection range RL and the rider 3 a that sets the rear of the vehicle 5 as the rider detection range RL are provided at the same height as the headlights. . In this example, the control device 1 controls the lidar detection range RL of the lidar 3 based on any of the above-described first to fifth embodiments. Further, the control device 1 identifies the detection target point "Pta" located behind the current position by the detection target distance "Dta" to be detected by the lidar 3a, and determines the current position and the detection target point Pta. The central irradiation angle θ L of the lidar 3a is determined by the same algorithm as in the first to fifth embodiments based on the difference in altitude and the road gradient at the current position. By doing this, the control device 1 can also control the rider detection range RL of the rider 3Aa suitably.

[変形例3]
第1〜第5実施例において、制御装置1は、地図DB20を備える代わりに、地図DB20と同等な情報を記憶するサーバ装置から処理に必要な情報を受信してもよい。
[Modification 3]
In the first to fifth embodiments, the control device 1 may receive information necessary for processing from a server device storing information equivalent to the map DB 20 instead of including the map DB 20.

[変形例4]
第1〜第5実施例において、制御装置1は、ライダ3のライダ検知範囲RLを調整する代わりに、ライダ3以外の電磁波又は超音波を照射する外界センサの検知範囲を調整するものであってもよい。この場合であっても、制御装置1は、坂道付近における対象の外界センサの検知範囲を的確に制御して物体検知精度を向上させることができる。
[Modification 4]
In the first to fifth embodiments, instead of adjusting the lidar detection range RL of the lidar 3, the control device 1 adjusts the detection range of the external sensor that emits electromagnetic waves or ultrasonic waves other than the lidar 3 It is also good. Even in this case, the control device 1 can accurately control the detection range of the external sensor of the target near the slope to improve the object detection accuracy.

[変形例5]
第1実施例において、制御装置1は、第3実施例及び第4実施例と同様に、ライダ3の取付高さh及び検知対象地点Ptでの目標高さHtを勘案して高低差Hを算出してもよい。この場合、制御装置1は、地図DB20から抽出した現在位置及び検知対象地点Ptの各高度情報に基づく高度差に対して、目標高さHtを加算し、かつ、取付高さhを減じた値を、第1実施例における高低差Hとして算出すればよい。
[Modification 5]
In the first embodiment, the control device 1 takes the height difference H into consideration in consideration of the mounting height h of the lidar 3 and the target height Ht at the detection target point Pt, as in the third and fourth embodiments. It may be calculated. In this case, the control device 1 adds the target height Ht to the height difference based on the current position extracted from the map DB 20 and each height information of the detection target point Pt, and reduces the mounting height h. May be calculated as the height difference H in the first embodiment.

一方、第3実施例及び第4実施例において、制御装置1は、第1実施例と同様に、取付高さh及び目標高さHtを考慮することなく中心照射角θを決定してもよい。 On the other hand, in the third and fourth embodiments, the controller 1 determines the central irradiation angle θ L without considering the mounting height h and the target height Ht as in the first embodiment. Good.

1 制御装置
3 ライダ
5 車両
11 入力部
12 記憶部
13 インターフェース
14 報知部
15 通信部
16 制御部
18 光送受信部
19 信号処理部
20 地図DB
Reference Signs List 1 control device 3 rider 5 vehicle 11 input unit 12 storage unit 13 interface 14 notification unit 15 communication unit 16 control unit 18 optical transmission / reception unit 19 signal processing unit 20 map DB

Claims (7)

移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置であって、
前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、
前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部と、
を備える制御装置。
A control device for controlling a detection device capable of detecting an object around a moving object, comprising:
An acquisition unit configured to acquire gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile body may travel;
When the distance from the current position of the moving object to the start point of the slope is within a predetermined distance, the detection is based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point A control unit that controls the detection device to change the direction of the detection range of the device relative to the movable body;
Control device comprising:
前記所定距離は、前記検知装置が前記方向において前記物体を検知可能な距離である請求項1に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the predetermined distance is a distance at which the detection device can detect the object in the direction. 前記制御部は、前記開始地点までの距離が前記所定距離以内となった場合、前記現在位置から直線距離において前記所定距離離れた前記坂道上の位置が前記検知範囲に含まれるように、前記方向を変更する制御を行う請求項1または2に記載の制御装置。   The control unit is configured to, when the distance to the start point is within the predetermined distance, include the position on the slope separated by the predetermined distance from the current position in the detection range. The control device according to claim 1 or 2, which performs control of changing. 移動体の周辺に対して電磁波又は超音波を照射する照射部と、物体によって反射された前記電磁波又は超音波を受信する受信部と、を備える検知装置であって、
前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、
前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記照射部が電磁波又は超音波を照射する照射範囲の前記移動体に対する方向を変更するように制御する制御部と、
を備える検知装置。
A detection apparatus comprising: an irradiation unit that irradiates an electromagnetic wave or an ultrasonic wave to the periphery of a moving body; and a reception unit that receives the electromagnetic wave or the ultrasonic wave reflected by an object,
An acquisition unit configured to acquire gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile body may travel;
When the distance from the current position of the moving object to the start point of the slope is within a predetermined distance, the irradiation is performed based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point A control unit configured to control to change the direction of the irradiation range to which the unit irradiates electromagnetic waves or ultrasonic waves with respect to the movable body;
A detection device comprising:
移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御する制御装置が実行する制御方法であって、
前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得工程と、
前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御工程と、
を有する制御方法。
A control method executed by a control device that controls a detection device capable of detecting an object around a moving object,
An acquisition step of acquiring gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile body may travel;
When the distance from the current position of the moving object to the start point of the slope is within a predetermined distance, the detection is based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point Controlling the sensing device to change the direction of the sensing range of the device relative to the mobile;
Controlling method.
移動体周辺の物体を検知可能な検知装置を制御するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記移動体が進行する可能性がある方向に存在する坂道の勾配に関する勾配情報を取得する取得部と、
前記移動体の現在位置から前記坂道の開始地点までの距離が所定距離以内となった場合、前記勾配情報と、前記現在位置から前記開始地点までの距離に関する距離情報と、に基づいて、前記検知装置の検知範囲の前記移動体に対する方向を変更するように前記検知装置を制御する制御部
として前記コンピュータを機能させるプログラム。
A program executed by a computer that controls a detection device capable of detecting an object around a moving object,
An acquisition unit configured to acquire gradient information on a slope of a slope existing in a direction in which the mobile body may travel;
When the distance from the current position of the moving object to the start point of the slope is within a predetermined distance, the detection is based on the gradient information and the distance information on the distance from the current position to the start point A program that causes the computer to function as a control unit that controls the detection device to change the direction of the detection range of the device with respect to the movable body.
請求項6に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。   A storage medium storing the program according to claim 6.
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