JP2019219291A - Ranging device and ranging method - Google Patents

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JP2019219291A JP2018117341A JP2018117341A JP2019219291A JP 2019219291 A JP2019219291 A JP 2019219291A JP 2018117341 A JP2018117341 A JP 2018117341A JP 2018117341 A JP2018117341 A JP 2018117341A JP 2019219291 A JP2019219291 A JP 2019219291A
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Tomoji Ito
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Abstract

To provide a ranging device which offers high resistance to contamination of a path of light or an electromagnetic wave for ranging, and to provide a ranging device and method, which allow for maintaining ranging accuracy even in the presence of an obstruction(s) in a path of light or an electromagnetic wave for ranging.SOLUTION: A ranging device of the present invention comprises a light-emitter configured to emit first output light in a first direction and second output light in a second direction, and a first deflector configured to deflect the first output light, and is characterized in that a first irradiation area irradiated with the first output light deflected by the first deflector at least partially overlaps with a second irradiation area irradiated with the second output light.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、測距装置及び測距方法に関する。   The present invention relates to a distance measuring device and a distance measuring method.

従来から、光や電磁波を用いて対象物との距離を測定する測距装置が用いられている。例えば、特許文献1には、誘電体レンズによってレーダビームの出射方向を切り替え互いに異なる複数の領域における検知を行うレーダ装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a distance measuring device that measures a distance to an object using light or electromagnetic waves has been used. For example, Patent Literature 1 discloses a radar device that switches the emission direction of a radar beam using a dielectric lens and performs detection in a plurality of different regions.

特開2006-145399号公報JP 2006-145399 A

例えば、光や電磁波を用いて対象物との距離を測定する測距装置の場合、当該測距用の光や電磁波が通過する領域に装置防護のための透光性の樹脂等の透光性部材が設けられる。このような光や電磁波が通過する部分が汚損してしまうと、測距の精度が落ちてしまったり、測距が困難になってしまったりする可能性がある。   For example, in the case of a distance measuring device that measures the distance to an object using light or electromagnetic waves, a light-transmitting resin or other light-transmitting resin for protecting the device is provided in a region where the light for measuring the distance or the electromagnetic waves passes. A member is provided. If such a portion through which light or electromagnetic waves pass is soiled, there is a possibility that the accuracy of distance measurement is reduced or that distance measurement becomes difficult.

また、測距装置を自動車等の移動体の室内に設置し、例えば、フロントガラスを通して外界の測距を行う場合、ワイパーの動作時に測距精度が落ちてしまったり、測距が困難になってしまったりする可能性がある。   Further, when the distance measuring device is installed in a room of a moving body such as an automobile, and, for example, distance measurement of the outside world is performed through a windshield, the distance measurement accuracy is reduced when the wiper is operated, or the distance measurement becomes difficult. May be lost.

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、例えば、測距用の光や電磁波の経路における汚損への耐性が高い測距装置を提供することを目的とする。本発明は、例えば、測距用の光や電磁波の経路上に障害物が存在する場合でも、測距精度を維持可能な測距装置及び測距方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide, for example, a distance measuring apparatus having high resistance to contamination in a path of light for measuring distance or an electromagnetic wave. An object of the present invention is to provide a distance measuring apparatus and a distance measuring method capable of maintaining distance measuring accuracy even when an obstacle exists on a path of light or electromagnetic waves for distance measuring.

請求項1に記載の発明は、第1の方向に第1の出射光を出射し、第2の方向に第2の出射光を出射する光出射部と、前記第1の出射光を偏向する第1の偏向部と、前記第1の偏向部によって偏向された前記第1の出射光が照射される第1の照射領域と前記第2の出射光が照射される第2の照射領域とが少なくとも一部が互いに重なることを特徴とする測距装置である。   According to the first aspect of the present invention, a light emitting unit that emits first emission light in a first direction and emits second emission light in a second direction, and deflects the first emission light. A first deflecting unit, a first irradiation region irradiated with the first emission light deflected by the first deflection unit, and a second irradiation region irradiated with the second emission light. A distance measuring apparatus characterized in that at least a part thereof overlaps with each other.

請求項9に記載の発明は、第1の方向に第1の出射光を出射し、第2の方向に第2の出射光を出射する光出射部と、前記第1の出射光を偏向する第1の偏向部と、前記光出射部を制御する制御部と、を有する測距装置の測距方法であって、前記制御部が、前記光出射部に前記第1の出射光を出射させ、前記制御部が、前記光出射部に前記第2の出射光を出射させ、前記第1の偏向部によって偏向された前記第1の出射光が照射される第1の照射領域と前記第2の出射光が照射される第2の照射領域とが少なくとも一部が互いに重なることを特徴とする測距方法である。   According to a ninth aspect of the present invention, a light emitting unit that emits first emitted light in a first direction and emits second emitted light in a second direction, and deflects the first emitted light. A distance measuring method for a distance measuring apparatus, comprising: a first deflecting unit; and a control unit that controls the light emitting unit, wherein the control unit causes the light emitting unit to emit the first emitted light. The control unit causes the light emitting unit to emit the second emission light, and the first irradiation region irradiated with the first emission light deflected by the first deflecting unit; The distance measurement method is characterized in that at least a part of a second irradiation area irradiated with the outgoing light overlaps with each other.

実施例1に係る測距装置を搭載した自動車の上面図である。1 is a top view of an automobile equipped with a distance measuring device according to a first embodiment. 実施例1に係る測距装置の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置を搭載した自動車の側面図である。1 is a side view of an automobile equipped with a distance measuring device according to a first embodiment. 実施例1に係る測距装置のコントローラの機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of a controller of the distance measuring device according to the first embodiment. 実施例1に係る測距装置の動作制御ルーチンを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an operation control routine of the distance measuring apparatus according to the first embodiment. 変形例に係る測距装置の断面図である。It is sectional drawing of the ranging device which concerns on a modification. 実施例2に係る測距装置を搭載した自動車の上面図である。FIG. 8 is a top view of an automobile equipped with the distance measuring device according to the second embodiment. 実施例2に係る測距装置の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of a distance measuring device according to a second embodiment. 実施例2に係る測距装置を搭載した自動車の側面図である。FIG. 9 is a side view of an automobile equipped with the distance measuring device according to the second embodiment. 実施例2に係る測距装置のコントローラの機能ブロック図である。FIG. 9 is a functional block diagram of a controller of the distance measuring device according to the second embodiment. 実施例2に係る測距装置の動作制御ルーチンを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation control routine of the distance measuring apparatus according to the second embodiment. 変形例に係る測距装置の断面図である。It is sectional drawing of the ranging device which concerns on a modification. 変形例に係る測距装置を搭載した自動車の上面図である。It is a top view of the motor vehicle which mounts the distance measuring device concerning a modification.

以下に、本発明の実施例について詳細に説明する。以下の説明においては、測距装置を、移動体の一例としての自動車に搭載する場合を例に説明する。   Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail. In the following description, a case in which the distance measuring device is mounted on an automobile as an example of a moving object will be described as an example.

[測距装置の構成]
図1は、実施例1にかかる測距装置10を搭載した自動車Mの上面図である。実施例1においては、測距装置10が自動車Mのフロントバンパー部分に取り付けられている場合について説明する。以下の説明において、自動車Mの前後方向をX方向、左右方向すなわち幅方向をY方向、上下方向をZ方向とする。
[Configuration of distance measuring device]
FIG. 1 is a top view of an automobile M equipped with the distance measuring device 10 according to the first embodiment. In the first embodiment, a case will be described in which the distance measuring device 10 is attached to a front bumper portion of an automobile M. In the following description, the front-back direction of the vehicle M is defined as an X direction, the left-right direction, that is, the width direction is defined as a Y direction, and the up-down direction is defined as a Z direction.

測距装置10は、レーザ光を出射して、当該出射したレーザ光が物体によって反射された反射光を受光して測距を行うレーザ測距装置である。測距装置10は、自動車Mの前端の中央部分に搭載されている。言い換えれば、測距装置10は、上下方向から見て自動車Mの前後方向に沿った中心線AXと重なるように取り付けられている。測距装置10は、自動車Mの前方の照射領域LRに向けてレーザ光を出射可能に構成されている。図1においては、一例として、照射領域LRが自動車Mの上方から見て中心線AXに対して線対称な領域である場合を示している。   The distance measuring device 10 is a laser distance measuring device that emits laser light, receives the reflected light of the emitted laser light reflected by an object, and measures the distance. The distance measuring device 10 is mounted on a central portion of a front end of the vehicle M. In other words, the distance measuring device 10 is attached so as to overlap with the center line AX along the front-rear direction of the vehicle M as viewed from above and below. The distance measuring device 10 is configured to emit a laser beam toward an irradiation area LR in front of the vehicle M. FIG. 1 shows, as an example, a case where the irradiation region LR is a region that is line-symmetric with respect to the center line AX when viewed from above the vehicle M.

図2は、図1の中心軸AX及びZ軸を含む面における測距装置10の断面図である。筐体11は、自動車Mの前後方向に伸張する、すなわちX軸に沿った方向に筒軸を有する四角筒状の筒部11Aと当該筒部11Aの開口の一方を塞いでいる四角形状の底部11Bを有している。言い換えれば、筐体11は開口部11Cが形成されている箱体である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the distance measuring device 10 in a plane including the center axis AX and the Z axis in FIG. The housing 11 extends in the front-rear direction of the vehicle M, that is, a square bottom 11A having a square cylindrical shape having a cylindrical axis in a direction along the X axis, and a rectangular bottom portion closing one of the openings of the cylindrical portion 11A. 11B. In other words, the housing 11 is a box in which the opening 11C is formed.

筐体11の底部11Bの内表面11Sの中央部には、開口部11Cに向けてパルスレーザを方向可変に出射可能な光出射部としてのレーザ出射受光装置13が設けられている。レーザ出射受光装置13は、例えば、レーザ光を出射するレーザ素子(図示せず)及び当該レーザ光を方向可変に反射するMEMSミラー(図示せず)を有している。また、受光部としてのレーザ出射受光装置は13、出射したレーザ光が物体によって反射された反射光を受光して検出可能な受光素子(図示せず)を有している。例えば、レーザ出射受光装置13は、いわゆるレーザLiDER装置である。   At the center of the inner surface 11S of the bottom 11B of the housing 11, a laser emission light receiving device 13 is provided as a light emission unit capable of emitting a pulse laser in a direction variable toward the opening 11C. The laser emission light receiving device 13 includes, for example, a laser element (not shown) that emits laser light and a MEMS mirror (not shown) that variably reflects the laser light. The laser emitting light receiving device 13 as a light receiving unit has a light receiving element (not shown) that can detect the emitted laser light by receiving the reflected light reflected by the object. For example, the laser emission light receiving device 13 is a so-called laser LiDER device.

レーザ出射受光装置13は、レーザ出射受光装置13から見て第1の方向範囲にある第1の出射領域ER1に第1の出射光EL1を出射可能である。また、レーザ出射受光装置13は、レーザ出射受光装置13から見て第2の方向範囲にある第2の出射領域ER2に第2の出射光EL2を出射可能である。言い換えれば、レーザ出射受光装置13は、第1の方向範囲内の第1の方向に第1の出射光EL1を出射可能であり、第2の方向範囲内の第2の方向に第2の出射光EL2を出射可能である。レーザ出射受光装置13は、第1の出射領域ER1及び第2の出射領域ER2に向けて、パルスレーザを走査可能である。   The laser emission light-receiving device 13 can emit the first emission light EL1 to the first emission region ER1 in the first direction range when viewed from the laser emission light-receiving device 13. In addition, the laser emission light receiving device 13 can emit the second emission light EL2 to the second emission region ER2 in the second direction range when viewed from the laser emission light receiving device 13. In other words, the laser emission light receiving device 13 can emit the first emission light EL1 in the first direction within the first direction range, and can emit the second emission light EL1 in the second direction within the second direction range. The emitted light EL2 can be emitted. The laser emission light-receiving device 13 can scan the pulse laser toward the first emission region ER1 and the second emission region ER2.

なお、パルスレーザの走査態様は、例えば、ラスタ走査でもよいしリサージュ走査でもよい。すなわち、ラスタ走査によって、第1の出射領域ER1全体、第2の出射領域ER2全体を順次走査してもよい。また、リサージュ走査によって、第1の出射領域ER1及び第2の出射領域ER2の全体をまとめて一挙に走査してもよい。   Note that the scanning mode of the pulse laser may be, for example, raster scanning or Lissajous scanning. That is, the entire first emission region ER1 and the entire second emission region ER2 may be sequentially scanned by raster scanning. Further, the entire first emission region ER1 and second emission region ER2 may be scanned at once by Lissajous scanning.

防護板15は、開口部11Cを覆うように設けられている板状の樹脂材またはガラス材等の透光性部材である。防護板15に用いられる透光性部材は、レーザ出射受光装置13が出射する出射光EL1及びEL2の波長の光を透過する部材である。   The protection plate 15 is a plate-shaped translucent member such as a resin material or a glass material provided to cover the opening 11C. The translucent member used for the protection plate 15 is a member that transmits the light of the wavelengths of the emission lights EL1 and EL2 emitted from the laser emission light receiving device 13.

レーザ出射受光装置13から出射された出射光は、防護板15を透過して測距装置10から外部に出ていく。またレーザ出射受光装置13が受光する反射光は、防護板15を透過して外部からレーザ出射受光装置13に到達する。防護板15は、レーザ出射受光装置13からの出射光及びレーザ出射受光装置13への反射光を透過しつつ測距装置10内への異物の侵入を防止する機能を有する。なお、防護板15の表面15Sに付着した異物を除去する除去装置が設けられていても良い。例えば、防護板15の表面15Sに沿って動作可能なワイパー装置(図示せず)が設けられていても良い。   The emitted light emitted from the laser emitting and receiving device 13 passes through the protective plate 15 and goes out of the distance measuring device 10 to the outside. The reflected light received by the laser emitting / receiving device 13 passes through the protective plate 15 and reaches the laser emitting / receiving device 13 from outside. The protection plate 15 has a function of transmitting the light emitted from the laser emitting / receiving device 13 and the reflected light to the laser emitting / receiving device 13 and preventing foreign matter from entering the distance measuring device 10. It should be noted that a removing device that removes foreign matter adhering to the surface 15S of the protective plate 15 may be provided. For example, a wiper device (not shown) operable along the surface 15S of the protection plate 15 may be provided.

実施例1においては、防護板15は平板状である場合を例に説明するが、防護板15は、例えば筐体10の外部に向けて凸、すなわちレーザ出射受光装置13の出射光EL1及びEL2の出射方向に向かって凸な形状を有しているドーム型であってもよい。   In the first embodiment, the case where the protection plate 15 is flat is described as an example. However, the protection plate 15 is, for example, convex toward the outside of the housing 10, that is, the emitted lights EL 1 and EL 2 of the laser emission light receiving device 13. May be a dome shape having a shape that is convex toward the emission direction.

偏向板17は、筐体11の内部の防護板15とレーザ出射受光装置13との間に設けられている板状の樹脂材またはガラス材からなる透光性部材である。偏向板に用いられる透光性部材は、レーザ出射受光装置13が出射する出射光EL1及びEL2の波長の光を透過する部材である。すなわち、レーザ出射受光装置13から出射された光は偏向板17、防護板15の順にこれらを透過して測距装置10から外部に出ていく。またレーザ出射受光装置13が受光する反射光は、防護板15、偏向板17の順にこれらを透過して外部からレーザ出射受光装置13に到達する。   The deflecting plate 17 is a light-transmitting member made of a plate-like resin material or a glass material provided between the protection plate 15 inside the housing 11 and the laser emission light receiving device 13. The translucent member used for the deflecting plate is a member that transmits the light having the wavelengths of the emission lights EL1 and EL2 emitted from the laser emission light receiving device 13. That is, the light emitted from the laser emission light receiving device 13 passes through the deflection plate 17 and the protection plate 15 in this order, and goes out of the distance measuring device 10 to the outside. The reflected light received by the laser emitting / receiving device 13 passes through the protective plate 15 and the deflecting plate 17 in this order and reaches the laser emitting / receiving device 13 from outside.

偏向板17の第1の出射光EL1が透過する部分には、第1の偏向部17Aが形成されている。第1の偏向部17Aは、第1の出射光EL1を透過しつつ下方に偏向させる透過型偏向素子の機能を有する部分である。第1の偏向部17Aは、例えば、回折格子、フレネルレンズ、ホログラムまたは誘電体レンズであってもよい。   A first deflecting portion 17A is formed in a portion of the deflecting plate 17 through which the first emission light EL1 passes. The first deflecting unit 17A is a part having the function of a transmission type deflecting element that deflects the first emission light EL1 downward while transmitting the first emission light EL1. The first deflecting unit 17A may be, for example, a diffraction grating, a Fresnel lens, a hologram, or a dielectric lens.

偏向板17の第2の出射光EL2が透過する部分には、第2の偏向部17Bが形成されている。第2の偏向部17Bは、第2の出射光EL2を透過しつつ上方に偏向させる透過型偏向素子の機能を有する部分である。第2の偏向部17Bは、例えば、回折格子、フレネルレンズ、ホログラムまたは誘電体レンズであってもよい。   A second deflecting portion 17B is formed in a portion of the deflecting plate 17 through which the second emission light EL2 passes. The second deflecting unit 17B is a portion having a function of a transmission type deflecting element that transmits the second emission light EL2 and deflects the light upward. The second deflecting unit 17B may be, for example, a diffraction grating, a Fresnel lens, a hologram, or a dielectric lens.

第1の出射光EL1は、第1の偏向部17Aを透過する際に下方に偏向させられ、第1の照射領域LR1に照射される第1の照射光LL1となる。言い換えれば、第1の照射領域LR1は、第1の偏向部17Aによって偏向された第1の出射光EL1が照射される領域である。   The first emission light EL1 is deflected downward when passing through the first deflecting unit 17A, and becomes the first irradiation light LL1 irradiated to the first irradiation region LR1. In other words, the first irradiation area LR1 is an area irradiated with the first emission light EL1 deflected by the first deflecting unit 17A.

また、第2の出射光EL2は、第2の偏向部17Bを透過する際に下方に偏向させられ、第2の照射領域LR2に照射される第2の照射光LL2となる。言い換えれば、第2の照射領域LR2は、第2の偏向部17Bによって偏向された第2の出射光EL2が照射される領域である。   Further, the second emission light EL2 is deflected downward when passing through the second deflecting unit 17B, and becomes the second irradiation light LL2 irradiated to the second irradiation region LR2. In other words, the second irradiation area LR2 is an area irradiated with the second emission light EL2 deflected by the second deflecting unit 17B.

上述のように、偏向板17の所定の領域には、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bが各々形成されている。言い換えれば、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bが偏向板17に保持されており、偏向板17が第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bの保持部材となっている。   As described above, the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B are formed in predetermined regions of the deflecting plate 17, respectively. In other words, the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B are held by the deflecting plate 17, and the deflecting plate 17 is a holding member of the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B. .

なお、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bは、偏向板17内に作り込まれていなくとも良い。すなわち、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bを偏向板17とは別体で形成し、偏向板17がこれら別体の第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bを保持することとしてもよい。   The first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B need not be formed in the deflecting plate 17. That is, the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B are formed separately from the deflecting plate 17, and the deflecting plate 17 holds the separate first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B. You may do it.

この場合、図2における第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bが存在する位置において、偏向板17に孔が形成されており、当該孔に偏向部17A及び17Bを形成する部材が嵌め込まれることで、偏向板17がこれらを保持することとしてもよい。また、偏向板17の表面に、偏向部17A及び17Bを形成する部材を接着等することで固定し、偏向板17が偏向部17A及び17Bを保持することとしてもよい。   In this case, a hole is formed in the deflecting plate 17 at a position where the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B exist in FIG. 2, and a member forming the deflecting units 17A and 17B is fitted into the hole. Thus, the deflection plate 17 may hold them. Further, a member forming the deflecting portions 17A and 17B may be fixed to the surface of the deflecting plate 17 by bonding or the like, and the deflecting plate 17 may hold the deflecting portions 17A and 17B.

なお、偏向板17の第1の偏向部17A及び第2の偏向部17B以外の部分は、出射光EL1及びEL2が到達しないので透光性がなくともよい。また、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bは、偏向板17内に形成されていなくともよく、それぞれ第1の出射光の光路上及び第2の出射光の光路上に保持されていれば良い。従って、第1の偏向部17A及び第2の偏向部17Bをそれぞれ別の部材で形成し、これらを偏向板17にて保持するのではなく、筐体11に固定された他の保持部材で保持することとしてもよい。   It should be noted that portions other than the first deflecting portion 17A and the second deflecting portion 17B of the deflecting plate 17 do not need to have translucency because the outgoing lights EL1 and EL2 do not reach. Further, the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B may not be formed in the deflecting plate 17, and are respectively held on the optical path of the first outgoing light and the optical path of the second outgoing light. It would be fine. Therefore, the first deflecting unit 17A and the second deflecting unit 17B are formed by separate members, and are not held by the deflecting plate 17, but are held by another holding member fixed to the housing 11. You may do it.

図2の断面において、第1の照射領域LR1の中心線CX1と第2の照射領域LR2の中心線CX2とは互いに平行になっている。すなわち、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは、互いに同一の方向に向かって照射されている光線群である。   2, the center line CX1 of the first irradiation region LR1 and the center line CX2 of the second irradiation region LR2 are parallel to each other. That is, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are light beams irradiated in the same direction.

また、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは、防護板15の別の部分を通って外部に照射される。すなわち、防護板15を透過する際に、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは別の経路を通って透過している。   Further, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are radiated to the outside through another part of the protection plate 15. That is, when transmitting through the protection plate 15, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are transmitted through different paths.

図3は、測距装置10を搭載した自動車Mの側面図である。図3においては、自動車Mの前端部分を拡大して示している。図3においては、第1の照射光LL1を二点鎖線で、第2の照射光LL2を破線で示している。   FIG. 3 is a side view of the automobile M on which the distance measuring device 10 is mounted. FIG. 3 shows an enlarged front end portion of the vehicle M. In FIG. 3, the first irradiation light LL1 is indicated by a two-dot chain line, and the second irradiation light LL2 is indicated by a broken line.

図3に示すように、第1の照射光LL1及び第2の照射光LL2は、僅かにズレているがほぼ重なっている領域に照射されている。すなわち、第1の照射光LL1及び第2の照射光LL2は、ほぼ同一の領域に照射されている。言い換えれば、第1の照射領域LR1と第2の照射領域LR2とは少なくとも一部が互いに重なっている。   As shown in FIG. 3, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are applied to a slightly shifted but substantially overlapping region. That is, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 irradiate substantially the same region. In other words, the first irradiation region LR1 and the second irradiation region LR2 at least partially overlap each other.

図2に関して上述してように、照射光LL1とLL2は、測距装置の開口部11A(図2参照)から防護板15の異なった部分を通って異なった経路を経て出射するが、巨視的に見れば、僅かにズレているがほぼ同一の領域に照射される領域に照射されることとなる。すなわち、2つの異なった方向範囲に出射された出射光EL1及びEL2が、ほぼ同一の領域に照射される照射光LL1及びLL2となっている。   As described above with reference to FIG. 2, the irradiation lights LL1 and LL2 exit from the opening 11A of the distance measuring apparatus (see FIG. 2) through different paths through different portions of the protective plate 15, but are macroscopic. According to the above, the light is irradiated on the area which is slightly shifted but is irradiated on the substantially same area. That is, the emitted lights EL1 and EL2 emitted in two different direction ranges are the emitted lights LL1 and LL2 applied to substantially the same area.

測距装置10においては、照射光LL1及びLL2が測距装置10から異なった経路を経て、具体的には防護板15の異なった部分を透過して出射しつつ、ほぼ測距装置10外の同一の領域に照射される構成を有している。すなわち、測距装置10は、1のレーザ出射受光装置13によって同一の領域に照射される複数の照射光を生成し、この複数の照射光によって同一の領域を測距可能な冗長な構成となっている。   In the distance measuring device 10, the irradiation lights LL1 and LL2 pass through different paths from the distance measuring device 10, specifically, pass through different portions of the protective plate 15, and are emitted almost outside the distance measuring device 10. It is configured to irradiate the same area. In other words, the distance measuring device 10 has a redundant configuration in which a plurality of irradiation light beams irradiating the same region by one laser emission light receiving device 13 can be measured by the plurality of irradiation light beams in the same region. ing.

そのため、測距装置10の防護板15が部分的に汚損しても、正確な測距を行うことが可能である。具体的には、照射光LL1またはLL2の一方が透過する部分が汚損しても、他方の照射光を用いて測距をすることにより、正確な測距を行うことが可能である。   Therefore, even if the protection plate 15 of the distance measuring device 10 is partially soiled, accurate distance measurement can be performed. Specifically, even if a portion through which one of the irradiation lights LL1 or LL2 is contaminated, accurate distance measurement can be performed by measuring the distance using the other irradiation light.

[コントローラの構成]
図4は、測距装置10のレーザ出射受光装置13の光出射の制御及び測距機能を担うコントローラ20の構成を示す図である。コントローラ20は、例えば、レーザ出射受光装置13と別個で設けられ、レーザ出射受光装置13と通信可能に接続されていてもよい。また、コントローラ20は、例えば、レーザ出射受光装置13内に設けられていてもよい。以下の説明では、コントローラ20がレーザ出射受光装置13と別個に設けられている場合を例に説明する。
[Controller configuration]
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the controller 20 which has a function of controlling light emission of the laser emission light receiving device 13 of the distance measuring device 10 and a distance measuring function. The controller 20 may be provided, for example, separately from the laser emission light receiving device 13 and may be communicably connected to the laser emission light receiving device 13. Further, the controller 20 may be provided in, for example, the laser emission light receiving device 13. In the following description, an example in which the controller 20 is provided separately from the laser emission light receiving device 13 will be described.

コントローラ20は、例えば、システムバス21を介して、大容量記憶装置23と、制御部25と、出入力部27とが協働する装置である。   The controller 20 is, for example, a device in which the mass storage device 23, the control unit 25, and the input / output unit 27 cooperate via the system bus 21.

大容量記憶装置23は、例えば、ハードディスク装置、SSD(solid state drive)、フラッシュメモリ等により構成されており、オペレーティングシステムや、端末用のソフトウェア等の各種プログラムを記憶する。なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されて各種ドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。   The large-capacity storage device 23 includes, for example, a hard disk device, an SSD (solid state drive), a flash memory, and the like, and stores an operating system and various programs such as terminal software. The various programs may be acquired from another server device or the like via a network, or may be recorded on a recording medium and read via various drive devices.

すなわち、大容量記憶装置23に記憶される各種プログラム(後述するレーザ出射受光装置13の制御及び測距のための処理を実行するためのプログラムを含む)は、ネットワークを介して伝送可能であるし、また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して譲渡することが可能である。   That is, various programs stored in the large-capacity storage device 23 (including a program for controlling the laser emitting / receiving device 13 described below and executing a process for distance measurement) can be transmitted via a network. It is also possible to record and transfer the data on a computer-readable recording medium.

制御部25は、CPU(Central Processing Unit)25A、ROM(Read Only Memory)25B、RAM(Random Access Memory)25C等により構成され、コンピュータとして機能する。そして、CPU25Aが、ROM25Bや大容量記憶装置23に記憶された各種プログラムを読み出し実行することにより各種機能を実現する。   The control unit 25 includes a CPU (Central Processing Unit) 25A, a ROM (Read Only Memory) 25B, a RAM (Random Access Memory) 25C, and functions as a computer. Then, the CPU 25A realizes various functions by reading and executing various programs stored in the ROM 25B and the large-capacity storage device 23.

出入力部27は、レーザ出射受光装置13と情報通信を行う機能部分である。出入力部27はレーザ出射受光装置13の動作を制御する制御信号をレーザ出射受光装置13に送信可能である。また、出入力部27は、レーザ出射受光装置13が反射光を受光した際の信号である受光信号をレーザ出射受光装置13から受信可能である。   The input / output unit 27 is a functional part that performs information communication with the laser emitting / receiving device 13. The input / output unit 27 can transmit a control signal for controlling the operation of the laser emitting / receiving device 13 to the laser emitting / receiving device 13. Further, the input / output unit 27 can receive a light receiving signal, which is a signal when the laser emission light receiving device 13 receives the reflected light, from the laser emission light receiving device 13.

制御部25は、当該受信信号に基づいて、照射光LL1及びLL2を反射した対象物と測距装置10または自動車Mとの距離を算出可能である。例えば、制御部25は、TOF(Time Of Flight)法または位相差法を用いて、当該距離の算出を行うことが可能である。   The control unit 25 can calculate the distance between the object that has reflected the irradiation lights LL1 and LL2 and the distance measuring device 10 or the car M based on the received signal. For example, the control unit 25 can calculate the distance using a TOF (Time Of Flight) method or a phase difference method.

また、出入力部27は、他の機器と情報通信可能であってもよい。例えば、外部装置から、現在測距動作が必要とされているかの情報を受信可能であってもよい。制御部25は、当該測距動作が必要とされているかの情報に応じて、レーザ出射受光装置13を制御するための制御信号を生成して、出入力部27を介して当該制御信号をレーザ出射受光装置13に送信してもよい。   The input / output unit 27 may be capable of communicating information with another device. For example, it may be possible to receive, from an external device, information indicating whether the distance measurement operation is currently required. The control unit 25 generates a control signal for controlling the laser emitting / receiving device 13 in accordance with the information indicating whether the distance measurement operation is required, and transmits the control signal to the laser via the input / output unit 27. It may be transmitted to the emission light receiving device 13.

なお、例えば、防護板15の表面15Sに付着した異物を除去可能なワイパー等の除去装置が測距装置10に備えられていてもよい。すなわち、測距装置10に第1の照射項及び第2の照射光の光路上の障害物を除去する除去手段が備えられていてもよい。その場合、出入力部27は、当該除去装置と情報通信可能であってもよい。   Note that, for example, the distance measuring device 10 may be provided with a removing device such as a wiper that can remove foreign matter attached to the surface 15S of the protective plate 15. That is, the distance measuring apparatus 10 may be provided with a removing unit that removes an obstacle on the optical path of the first irradiation term and the second irradiation light. In that case, the input / output unit 27 may be capable of communicating information with the removal device.

例えば、制御部25は、防護板15の表面15Sに異物が存在していることを検出した場合に、除去装置に当該異物の除去動作を行わせる制御信号を生成して、出入力部27を介して当該制御信号を除去装置に送信可能であってもよい。   For example, when the control unit 25 detects the presence of a foreign substance on the surface 15S of the protection plate 15, the control unit 25 generates a control signal for causing the removing device to perform the removing operation of the foreign substance. It may be possible to transmit the control signal to the removing device via the control device.

防護板15の表面15Sにおける異物の検出は、レーザ出射受光装置13が反射光を受光した際の信号である受光信号に基づいてなされてもよい。例えば、受光信号によって測距処理をした場合に、閾値以上の距離が近い物体を検出した場合に、防護板15の表面15Sに異物が存在していると判定してもよい。   The detection of foreign matter on the surface 15S of the protection plate 15 may be performed based on a light receiving signal which is a signal when the laser emission light receiving device 13 receives the reflected light. For example, when a distance measurement process is performed based on a light receiving signal and an object that is closer than a threshold is detected, a foreign object may be determined to be present on the surface 15S of the protection plate 15.

[測距動作制御ルーチン]
以下に、実施例1の測距装置10の冗長な測距動作を実現するために、制御部25において実行される測距動作制御ルーチンについて説明する。
[Ranging operation control routine]
In the following, a description will be given of a ranging operation control routine executed by the control unit 25 in order to realize a redundant ranging operation of the ranging apparatus 10 of the first embodiment.

図5は、測距動作制御ルーチンの一例である動作制御ルーチンR1のフロー図である。例えば、動作制御ルーチンR1は、測距装置10に電源が供給されると開始され、繰り返し実行される。動作制御ルーチンR1は、測距装置10が搭載されている自動車のACC電源がオンになると開始されてもよい。   FIG. 5 is a flowchart of an operation control routine R1 which is an example of the distance measurement operation control routine. For example, the operation control routine R1 is started when power is supplied to the distance measuring device 10, and is repeatedly executed. The operation control routine R1 may be started when the ACC power supply of the vehicle equipped with the distance measuring device 10 is turned on.

動作制御ルーチンR1においては、通常時は照射光LL1及びLL2の両方を用いて測距を行う。そして、照射光LL1及びLL2の両方を用いた測距中に、防護板15の表面15Sに異物が付着した場合には、照射光LL1及びLL2のうち異物が付着した領域を通過する照射光を用いた測距を中止する。すなわち、照射される経路に異物が存在していない照射光のみを用いて測距を継続する。   In the operation control routine R1, the distance measurement is normally performed using both the irradiation lights LL1 and LL2. If a foreign substance adheres to the surface 15S of the protective plate 15 during the distance measurement using both the irradiation lights LL1 and LL2, the irradiation light that passes through the area of the irradiation lights LL1 and LL2 to which the foreign substance adheres is used. Cancels the used distance measurement. That is, the distance measurement is continued using only the irradiation light in which no foreign matter exists in the irradiation path.

動作制御ルーチンR1が開始されると、制御部25は、まず、ステップS11において、自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、例えば、自動車Mが自動運転状態か否かでなされてもよい。具体的には、自動車Mが現在時において自動運転制御下にあるのか手動運転制御下にあるのかの情報を取得し、自動運転制御下にある場合に測距動作が必要とされていると判定してもよい。   When the operation control routine R1 is started, the control unit 25 first determines whether or not a ranging operation is required in the vehicle M in step S11. This determination may be made, for example, based on whether the vehicle M is in the automatic driving state. Specifically, information on whether the vehicle M is currently under the automatic driving control or the manual driving control is acquired, and when the vehicle M is under the automatic driving control, it is determined that the ranging operation is required. May be.

また、測距動作が必要とされているか否かの判定は、自動車Mにおいて搭乗者による測距開始操作がなされているか否かを判定することででなされてもよい。また、測距動作が必要とされているか否かの判定は、自動車Mの走行速度、または、自動車Mの現在走行位置に基づいてなされてもよい。   The determination as to whether or not the ranging operation is required may be made by determining whether or not a passenger has performed a ranging operation in the automobile M. The determination as to whether or not the distance measurement operation is required may be made based on the traveling speed of the vehicle M or the current traveling position of the vehicle M.

ステップS11において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS11:NO)、動作制御ルーチンR1は再度最初から実行される。ステップS11において、測距動作が必要とされていると判定されると(ステップS11:YES)、制御部25は、レーザ出射受光装置13に、出射光EL1及びEL2を出射させて走査を行わせる通常走査モードでの測距を開始する(ステップS12)。この通常走査モードにおいては、ラスタ走査を行って、照射領域LR1及びLR2を照射光LL1及び照射光LL2によって交互に走査してもよい。すなわち、制御部25は、光出射部としてのレーザ出射受光装置13に第1の出射光EL及び第2の出射光EL2を出射させる。   If it is determined in step S11 that the distance measurement operation is not required (step S11: NO), the operation control routine R1 is executed again from the beginning. In step S11, when it is determined that the distance measurement operation is required (step S11: YES), the control unit 25 causes the laser emission light receiving device 13 to emit the emission lights EL1 and EL2 and perform scanning. The distance measurement in the normal scanning mode is started (step S12). In the normal scanning mode, raster scanning may be performed to scan the irradiation areas LR1 and LR2 alternately with the irradiation light LL1 and the irradiation light LL2. That is, the control unit 25 causes the laser emission light receiving device 13 as the light emission unit to emit the first emission light EL and the second emission light EL2.

ステップS12の実行後、制御部25は、ステップS13において、再度自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS111における判定と同様に行われ得る。ステップS13において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS13:NO)、制御部25は、レーザ出射受光装置13に、出射光EL1及びEL2の出射を停止させ、測距動作は終了する(ステップS14)。ステップS14の終了後、動作制御ルーチンR1は再度最初から実行される。   After execution of step S12, the control unit 25 determines in step S13 whether or not the ranging operation is required in the vehicle M again. This determination can be made in the same manner as the determination in step S111. If it is determined in step S13 that the distance measurement operation is not required (step S13: NO), the control unit 25 causes the laser emission light receiving device 13 to stop emitting the emission lights EL1 and EL2, and performs distance measurement. The operation ends (step S14). After the end of step S14, the operation control routine R1 is executed again from the beginning.

ステップS13において、測距動作が依然として必要とされていると判定されると(ステップS13:YES)、制御部25は、照射光LL1及びLL2の経路上の防護板15の表面15Sに異物が存在しているか否かを判定する(ステップS15)。この判定は、レーザ出射受光装置13からの受光信号に基づいて、当該異物を検知することでなされ得る。具体的には、例えば、照射光LL1またはLL2の何れかを用いた測距において、所定の閾値よりも近い距離にある物体を検出した際に、防護板15の表面15Sに異物が存在すると判定してもよい。   If it is determined in step S13 that the distance measurement operation is still required (step S13: YES), the control unit 25 determines that there is a foreign substance on the surface 15S of the protection plate 15 on the path of the irradiation lights LL1 and LL2. It is determined whether or not it has been performed (step S15). This determination can be made by detecting the foreign matter based on a light receiving signal from the laser emission light receiving device 13. Specifically, for example, in the distance measurement using either the irradiation light LL1 or LL2, when an object at a distance closer than a predetermined threshold is detected, it is determined that a foreign substance exists on the surface 15S of the protection plate 15. May be.

ステップS15において、異物が存在していないと判定されると(ステップS15:NO)、制御部25は、再度ステップS13を実行して、測距動作が依然として必要とされているかの判定を行う。   If it is determined in step S15 that there is no foreign object (step S15: NO), the control unit 25 executes step S13 again to determine whether the distance measurement operation is still required.

ステップS15において、異物が存在していると判定されると(ステップS15:YES)、制御部25は、照射光LL1及びLL2のうち異物が存在している領域を経路に含む照射光による測距を中止して、経路上に異物が存在しない照射光のみで測距を行うモードである単走査モードに移行する(ステップS16)。   If it is determined in step S15 that a foreign substance is present (step S15: YES), the control unit 25 measures the distance by using the irradiation light including the region where the foreign substance exists among the irradiation lights LL1 and LL2 in the path. Is stopped, and the mode shifts to the single scanning mode, which is a mode in which the distance is measured only by the irradiation light having no foreign matter on the path (step S16).

この単走査モードにおいては、レーザ出射受光装置13に、出射光EL1またはEL2のいずれかのみを出射させることとしてもよい。すなわち、照射光LL1及びLL2のうち、測距に用いる照射光となる出射光のみをレーザ出射受光装置13に出射させることとしてもよい。また、単走査モードにおいて、レーザ出射受光装置13に出射光EL1及びEL2の両方を出射させ、測距には照射光LL1及びLL2の両方のいずれかの反射光のみを用いることとしてもよい。   In this single scanning mode, the laser emission light receiving device 13 may emit only one of the emission light EL1 and EL2. That is, of the irradiation lights LL1 and LL2, only the emission light serving as the irradiation light used for the distance measurement may be emitted to the laser emission light receiving device 13. Further, in the single scanning mode, both the emission lights EL1 and EL2 may be emitted from the laser emission light receiving device 13, and only one of the irradiation lights LL1 and LL2 may be used for distance measurement.

ステップS16が実行された後、制御部25は、ステップS17において、再度自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS11における判定と同様に行われ得る。ステップS17において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS17:NO)、制御部25は、レーザ出射受光装置13に、出射光EL1及びEL2の出射を停止させ、測距動作は終了する(ステップS14)。ステップS14の終了後、動作制御ルーチンR1は再度最初から実行される。   After step S16 is executed, the control unit 25 determines again whether or not the ranging operation is required in the vehicle M in step S17. This determination can be made in the same manner as the determination in step S11. If it is determined in step S17 that the distance measurement operation is not required (step S17: NO), the control unit 25 causes the laser emission light receiving device 13 to stop emitting the emission lights EL1 and EL2, and performs distance measurement. The operation ends (step S14). After the end of step S14, the operation control routine R1 is executed again from the beginning.

ステップS17において、依然として測距動作が必要とされていると判定されると(ステップS17:YES)、制御部25は、上記ステップS15において検出された異物が残留しているか否かを判定する(ステップS18)。この判定は、レーザ出射受光装置13からの受光信号に基づいて、当該異物を検知することでなされ得る。具体的には、例えば、単走査モードにおいて使用されていない照射光を用いて測距を試行して、所定の閾値よりも近い距離にある物体を検出した際に、防護板15の表面15Sに異物が残留していると判定してもよい。   If it is determined in step S17 that the distance measurement operation is still required (step S17: YES), the control unit 25 determines whether the foreign matter detected in step S15 remains (step S15). Step S18). This determination can be made by detecting the foreign matter based on a light receiving signal from the laser emission light receiving device 13. Specifically, for example, when distance measurement is attempted using irradiation light that is not used in the single scanning mode, and an object that is closer than a predetermined threshold is detected, the object is detected on the surface 15S of the protection plate 15. It may be determined that foreign matter remains.

ステップS18において、異物が残留していると判定されると(ステップS18:YES)、制御部25は、再度ステップS17を実行する。すなわち、単走査モードによる測距が継続される。   If it is determined in step S18 that the foreign matter remains (step S18: YES), the control unit 25 executes step S17 again. That is, the distance measurement in the single scanning mode is continued.

ステップS18において、異物が残留していないと判定されると(ステップS18:NO)、制御部25は、照射光LL1及びLL2の両方を用いた測距を行う通常走査モードに復帰して測距を継続する(ステップS19)。   If it is determined in step S18 that no foreign matter remains (step S18: NO), the control unit 25 returns to the normal scanning mode for performing distance measurement using both the irradiation lights LL1 and LL2, and performs distance measurement. Is continued (step S19).

なお、測距装置10が防護板15の表面15Sに付着した異物を除去可能な、例えばワイパーの様な除去装置を備えている場合には、単走査モードでの測距中に当該異物を除去する除去動作が行われていてもよい。   In the case where the distance measuring device 10 is provided with a removing device such as a wiper capable of removing the foreign matter attached to the surface 15S of the protective plate 15, the foreign material is removed during the distance measuring in the single scanning mode. May be performed.

上述のように、測距装置10においては、1のレーザ出射受光装置13からの出射光EL1、EL2によって生成された照射光LL1及びLL2が測距装置10から異なった経路を経て、具体的には防護板15の異なった部分を透過して出射しつつ、測距装置10外のほぼ同一の領域に照射される構成を有している。すなわち、測距装置10は、照射光LL1及びLL2で同一の領域を測距可能な冗長な構成となっている。   As described above, in the distance measuring device 10, the irradiation lights LL1 and LL2 generated by the emitted lights EL1 and EL2 from the one laser emitting and receiving device 13 pass through different paths from the distance measuring device 10, and specifically, Has a configuration in which light is transmitted through different portions of the protective plate 15 and emitted to substantially the same region outside the distance measuring device 10. That is, the distance measuring device 10 has a redundant configuration in which the same area can be measured by the irradiation lights LL1 and LL2.

上記構成を有する測距装置10において、動作制御ルーチンR1を実行すると、測距装置10の防護板15が部分的に汚損しても、正確な測距を継続して行うことが可能である。具体的には、照射光LL1またはLL2の一方が透過する部分が汚損しても、他方の照射光を用いて測距をすることにより、正確な測距を継続することが可能である。   When the operation control routine R1 is executed in the distance measuring apparatus 10 having the above-described configuration, accurate distance measurement can be continuously performed even if the protective plate 15 of the distance measuring apparatus 10 is partially soiled. Specifically, even if a portion through which one of the irradiation lights LL1 or LL2 passes is soiled, accurate distance measurement can be continued by measuring the distance using the other irradiation light.

上記説明においては、偏向板17に偏向部17A及び17Bの2つの偏向部が形成される場合を例に説明したが、偏向部は1つであってもよい。例えば、図6に示すように、偏向部17Aのみを形成して、ER1のみが偏向されることとしてもよい。この場合も、偏向板17を通過した照射光LL1とLL2との中心軸CX1及びCX2が平行となるように出射光EL1が偏向されれば、上記説明した測距装置と同様に照射光LL1と照射光LL2とがほぼ同一の領域に照射されることとなる。   In the above description, the case where the two deflecting units of the deflecting units 17A and 17B are formed on the deflecting plate 17 has been described as an example, but the number of deflecting units may be one. For example, as shown in FIG. 6, only the deflection unit 17A may be formed, and only ER1 may be deflected. Also in this case, if the emission light EL1 is deflected so that the central axes CX1 and CX2 of the irradiation light LL1 and LL2 that have passed through the deflecting plate 17 become parallel, the irradiation light LL1 and the light LL1 are converted in the same manner as in the distance measuring device described above. The irradiation light LL2 is applied to almost the same area.

以下、本発明の実施例2の測距装置30について説明する。   Hereinafter, the distance measuring device 30 according to the second embodiment of the present invention will be described.

[測距装置の構成]
図7は、実施例2にかかる測距装置30を搭載した自動車Mの上面図である。実施例2においては、測距装置30が自動車MのフロントガラスFGの内側に取り付けられている場合について説明する。以下の説明において、自動車Mの前後方向をX方向、左右方向すなわち幅方向をY方向、上下方向をZ方向とする。
[Configuration of distance measuring device]
FIG. 7 is a top view of an automobile M equipped with the distance measuring device 30 according to the second embodiment. In the second embodiment, a case will be described in which the distance measuring device 30 is mounted inside the windshield FG of the automobile M. In the following description, the front-back direction of the vehicle M is defined as an X direction, the left-right direction, that is, the width direction is defined as a Y direction, and the up-down direction is defined as a Z direction.

実施例1の測距装置10と同様に、測距装置30は、レーザ光を出射して、当該出射したレーザ光が物体によって反射された反射光を受光して測距を行うレーザ測距装置である。測距装置30は、自動車MのフロントガラスFGの内側の中央部分に搭載されている。言い換えれば、測距装置30は、上下方向から見て自動車Mの前後方向に沿った中心線AXと重なるように取り付けられている。   Similarly to the distance measuring apparatus 10 according to the first embodiment, the distance measuring apparatus 30 emits a laser beam, receives the reflected light of the emitted laser light reflected by an object, and measures the distance. It is. The distance measuring device 30 is mounted on a central portion inside the windshield FG of the automobile M. In other words, the distance measuring device 30 is attached so as to overlap the center line AX along the front-rear direction of the vehicle M when viewed from above and below.

測距装置30は、自動車Mの前方の照射領域LRに向けてレーザ光を出射可能に構成されている。図7においては、一例として、照射領域LRが自動車Mの上方から見て中心線AXに対して線対称な領域である場合を示している。   The distance measuring device 30 is configured to emit a laser beam toward an irradiation region LR in front of the vehicle M. FIG. 7 shows, as an example, a case where the irradiation region LR is a region that is line-symmetric with respect to the center line AX when viewed from above the vehicle M.

図8は、図7の中心軸AX及びZ軸を含む面における測距装置30の断面図である。自動車Mには、フロントガラスFGの外面OSの異物を除去可能なワイパー装置WPが設けられている。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the distance measuring device 30 in a plane including the central axes AX and Z axes in FIG. The vehicle M is provided with a wiper device WP capable of removing foreign matter on the outer surface OS of the windshield FG.

筐体31は、自動車Mの上下方向に伸張する、すなわちZ軸に沿った方向に筒軸を有する四角筒状の筒部31Aと当該筒部11Aの開口の一方を塞いでいる四角形状の底部31Bを有している。言い換えれば、筐体31は開口部31Cが形成されている箱体である。   The casing 31 extends in the up-down direction of the automobile M, that is, a square bottom 31A having a square cylindrical shape having a cylindrical axis in a direction along the Z axis and a rectangular bottom portion closing one of the openings of the cylindrical portion 11A. 31B. In other words, the housing 31 is a box in which the opening 31C is formed.

筐体31の開口部31Cを形成している開口端部としての開口端31EはフロントガラスFGの内面ISに沿った形状を有している。すなわち、開口端31Eは、自動車Mの前方に行くにつれて下方に向かう傾斜形状を有している。実施例において、開口端31EはフロントガラスFGに覆われている。   An opening end 31E as an opening end forming the opening 31C of the housing 31 has a shape along the inner surface IS of the windshield FG. That is, the open end 31E has an inclined shape that goes downward as it goes forward of the vehicle M. In the embodiment, the opening end 31E is covered with a windshield FG.

筐体31の底部31Bの内表面S31の中央部には、開口部31Cに向けてパルスレーザを方向可変に出射可能なレーザ出射受光装置33が設けられている。レーザ出射受光装置33は、実施例1のレーザ出射受光装置13と同様の装置であり、例えば、レーザ光を出射するレーザ素子及び当該レーザ光を方向可変に反射するMEMSミラーを有している。また、受光部としてのレーザ出射受光装置は33、出射したレーザ光が物体によって反射された反射光を受光して検出可能な受光素子を有している。例えば、レーザ出射受光装置33は、いわゆるレーザLiDER装置である。   At the center of the inner surface S31 of the bottom 31B of the housing 31, there is provided a laser emitting / receiving device 33 capable of emitting a pulse laser in a direction variable to the opening 31C. The laser emission light receiving device 33 is the same device as the laser emission light receiving device 13 of the first embodiment, and includes, for example, a laser element that emits laser light and a MEMS mirror that reflects the laser light in a variable direction. Further, the laser emission light receiving device 33 as a light receiving portion has a light receiving element capable of detecting the emitted laser light by receiving the reflected light reflected by the object. For example, the laser emission light receiving device 33 is a so-called laser LiDER device.

レーザ出射受光装置33は、レーザ出射受光装置33から見て第1の方向範囲にある第1の出射領域ER1に第1の出射光EL1を出射可能である。また、レーザ出射受光装置31は、レーザ出射受光装置33から見て第2の方向範囲にある第2の出射領域ER2に第2の出射光EL2を出射可能である。レーザ出射受光装置33は、第1の出射領域ER1及び第2の出射領域ER2に向けて、パルスレーザを走査可能である。   The laser emission light receiving device 33 can emit the first emission light EL1 to the first emission region ER1 in the first direction range when viewed from the laser emission light receiving device 33. In addition, the laser emission light receiving device 31 can emit the second emission light EL2 to the second emission region ER2 in the second direction range when viewed from the laser emission light reception device 33. The laser emission light receiving device 33 can scan the pulse laser toward the first emission region ER1 and the second emission region ER2.

なお、パルスレーザの走査態様は、例えば、ラスタ走査でもよいしリサージュ走査でもよい。すなわち、ラスタ走査によって、第1の出射領域ER1全体、第2の出射領域ER2全体を順次走査してもよい。また、リサージュ走査によって、第1の出射領域ER1及び第2の出射領域ER2全体をまとめて走査してもよい。   Note that the scanning mode of the pulse laser may be, for example, raster scanning or Lissajous scanning. That is, the entire first emission region ER1 and the entire second emission region ER2 may be sequentially scanned by raster scanning. Further, the entire first emission region ER1 and second emission region ER2 may be scanned collectively by Lissajous scanning.

偏向板35は、筐体31の開口端31Eに設けられている板状の樹脂材またはガラス材からなる透光性部材である。偏向板に用いられる透光性部材は、レーザ出射受光装置33が出射する出射光EL1及びEL2を透過する部材である。すなわち、レーザ出射受光装置33から出射された光は偏向板35を透過して測距装置30から外部に出ていく。またレーザ出射受光装置33が受光する反射光は、偏向板35を透過して外部からレーザ出射受光装置33に到達する。   The deflecting plate 35 is a light-transmitting member made of a plate-shaped resin material or a glass material provided at the opening end 31 </ b> E of the housing 31. The translucent member used for the deflecting plate is a member that transmits the emitted light EL1 and EL2 emitted from the laser emission light receiving device 33. That is, the light emitted from the laser emission light receiving device 33 passes through the deflection plate 35 and goes out of the distance measuring device 30 to the outside. The reflected light received by the laser emitting / receiving device 33 passes through the deflection plate 35 and reaches the laser emitting / receiving device 33 from outside.

偏向板35の第1の出射光EL1が透過する部分には、第1の偏向部35Aが形成されている。第1の偏向部35Aは、第1の出射光EL1を透過しつつ前方に偏向させる透過型偏向素子の機能を有する部分である。第1の偏向部35Aは、例えば、回折格子、フレネルレンズ、ホログラムまたは誘電体レンズであってもよい。   A first deflecting section 35A is formed in a portion of the deflecting plate 35 through which the first emission light EL1 passes. The first deflecting unit 35A is a part having a function of a transmission type deflecting element that transmits the first emission light EL1 and deflects the light forward. The first deflection unit 35A may be, for example, a diffraction grating, a Fresnel lens, a hologram, or a dielectric lens.

偏向板35の第2の出射光EL2が透過する部分には、第2の偏向部35Bが形成されている。第2の偏向部35Bは、第2の出射光EL2を透過しつつ前方に偏向させる透過型偏向素子の機能を有する部分である。第2の偏向部35Bは、例えば、回折格子、フレネルレンズ、ホログラムまたは誘電体レンズであってもよい。   A second deflecting portion 35B is formed in a portion of the deflecting plate 35 through which the second emission light EL2 passes. The second deflecting unit 35B is a part having a function of a transmission type deflection element that deflects the second emission light EL2 forward while transmitting the second emission light EL2. The second deflecting unit 35B may be, for example, a diffraction grating, a Fresnel lens, a hologram, or a dielectric lens.

第1の出射光EL1は、第1の偏向部35Aを透過する際に前方に偏向させられ、第1の照射領域LR1に照射される第1の照射光LL1となる。また、第2の出射光EL2は、第2の偏向部35Bを透過する際に前方に偏向させられ、第2の照射領域LR2に照射される第2の照射光LL2となる。   The first emission light EL1 is deflected forward when passing through the first deflecting unit 35A, and becomes the first irradiation light LL1 applied to the first irradiation region LR1. Further, the second emission light EL2 is deflected forward when passing through the second deflecting unit 35B, and becomes the second irradiation light LL2 applied to the second irradiation region LR2.

図8の断面において、第1の照射領域LR1の中心線CX1と第2の照射領域LR2の中心線CX2とは互いに平行になっている。すなわち、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは、互いに同一の方向に向かって照射されている光線群である。   8, the center line CX1 of the first irradiation region LR1 and the center line CX2 of the second irradiation region LR2 are parallel to each other. That is, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are light beams irradiated in the same direction.

また、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは、フロントガラスFGの別の部分を通って外部に照射される。すなわち、フロントガラスFGを透過する際に、第1の照射光LL1と第2の照射光LL2とは別の経路を通って透過している。   Further, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are radiated to the outside through another part of the windshield FG. That is, when transmitting the front glass FG, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 are transmitted through different paths.

図9は、測距装置30を搭載した自動車Mの側面図である。図9においては、自動車MのフロントガラスFGを含む前部付近を拡大して示している。図9においては、第1の照射光LL1を二点鎖線で、第2の照射光LL2を破線で示している。   FIG. 9 is a side view of an automobile M on which the distance measuring device 30 is mounted. FIG. 9 is an enlarged view of the vicinity of the front portion including the windshield FG of the vehicle M. In FIG. 9, the first irradiation light LL1 is indicated by a two-dot chain line, and the second irradiation light LL2 is indicated by a broken line.

図9に示すように、第1の照射光LL1及び第2の照射光LL2は、僅かにズレているがほぼ重なっている領域に照射されている。すなわち、第1の照射光LL1及び第2の照射光LL2は、ほぼ同一の領域に照射されている。   As shown in FIG. 9, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 irradiate a slightly shifted but substantially overlapping region. That is, the first irradiation light LL1 and the second irradiation light LL2 irradiate substantially the same region.

図8に関して上述してように、照射光LL1とLL2は、測距装置の開口部11A(図2参照)からフロントガラスFGの異なった部分を通って異なった経路を経て出射するが、巨視的に見れば、僅かにズレているがほぼ同一の領域に照射される領域に照射されることとなる。すなわち、2つの異なった方向範囲に出射された出射光EL1及びEL2が、ほぼ同一の領域に照射される照射光LL1及びLL2となっている。   As described above with reference to FIG. 8, the irradiation lights LL1 and LL2 exit from the opening 11A (see FIG. 2) of the distance measuring device through different paths through different portions of the windshield FG. According to the above, the light is irradiated on the area which is slightly shifted but is irradiated on the substantially same area. That is, the emitted lights EL1 and EL2 emitted in two different direction ranges are the emitted lights LL1 and LL2 applied to substantially the same area.

測距装置30においては、照射光LL1及びLL2が測距装置30から異なった経路を経て、具体的にはフロントガラスFGの異なった部分を透過して出射しつつ、ほぼ測距装置30外の同一の領域に照射される構成を有している。すなわち、測距装置30は、照射光LL1及びLL2で同一の領域を測距可能な冗長な構成となっている。そのため、測距装置30のフロントガラスFGが部分的に汚損しても、正確な測距を行うことが可能である。具体的には、照射光LL1またはLL2の一方が透過する部分が汚損しても、他方の照射光を用いて測距をすることにより、正確な測距を行うことが可能である。   In the distance measuring device 30, the irradiation lights LL 1 and LL 2 pass through different paths from the distance measuring device 30, specifically, pass through different portions of the windshield FG, and are emitted almost outside the distance measuring device 30. It is configured to irradiate the same area. That is, the distance measuring device 30 has a redundant configuration in which the same area can be measured by the irradiation lights LL1 and LL2. Therefore, even if the windshield FG of the distance measuring device 30 is partially contaminated, accurate distance measurement can be performed. Specifically, even if a portion through which one of the irradiation lights LL1 or LL2 is contaminated, accurate distance measurement can be performed by measuring the distance using the other irradiation light.

また、測距装置30は、開口端31EがフロントガラスFGの内面ISに沿った形状を有している。それにより、測距装置を、例えばダッシュボード上にかつフロントガラスFGに密着させるかまたは非常に近接させてコンパクトに設置することが可能である。なお、測距装置は、ダッシュボード内に一部もしくは全部を埋没させて設置してもよい、すなわちダッシュボード内に埋設してもよい。   The distance measuring device 30 has an opening end 31E having a shape along the inner surface IS of the windshield FG. Thereby, it is possible to install the distance measuring device compactly, for example, on a dashboard and close to or very close to the windshield FG. The distance measuring device may be partially or entirely buried in the dashboard, that is, may be buried in the dashboard.

なお、測距装置30の開口端31Eは、フロントガラスFGの内面ISに密着していてもよい。また、測距装置30の開口端31Eは、フロントガラスFGの内面ISと離間していてもよい。開口端31EとフロントガラスFGの内面ISが離間している場合、当該部分に封止材を充填することとしてもよい。   The opening end 31E of the distance measuring device 30 may be in close contact with the inner surface IS of the windshield FG. The opening end 31E of the distance measuring device 30 may be separated from the inner surface IS of the windshield FG. When the opening end 31E and the inner surface IS of the windshield FG are separated from each other, a sealing material may be filled in the portion.

[コントローラの構成]
図10は、測距装置30のレーザ出射受光装置33の光出射の制御及び測距機能を担うコントローラ40の構成を示す図である。コントローラ40は、例えば、レーザ出射受光装置33と別個で設けられ、レーザ出射受光装置33と通信可能に接続されていてもよい。また、コントローラ40は、例えば、レーザ出射受光装置33内に設けられていてもよい。以下の説明では、コントローラ40がレーザ出射受光装置33と別個に設けられている場合を例に説明する。
[Controller configuration]
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a controller 40 which has a function of controlling light emission of the laser emission light receiving device 33 of the distance measuring device 30 and a distance measuring function. The controller 40 may be provided separately from, for example, the laser emission / light reception device 33 and may be communicably connected to the laser emission / light reception device 33. Further, the controller 40 may be provided in, for example, the laser emission light receiving device 33. In the following description, a case in which the controller 40 is provided separately from the laser emission light receiving device 33 will be described as an example.

また、コントローラ40はワイパーWPを駆動する駆動部WPAと通信可能に接続されていてもよい。具体的には、コントローラ40からの信号によりワイパー装置が駆動されてもよい。また、ワイパー装置が動作しているか否かを、コントローラ40が検知可能であってもよい。   Further, the controller 40 may be communicably connected to a driving unit WPA that drives the wiper WP. Specifically, the wiper device may be driven by a signal from the controller 40. Further, the controller 40 may be able to detect whether or not the wiper device is operating.

コントローラ40は、例えば、システムバス41を介して、大容量記憶装置43と、制御部45と、出入力部47とが協働する装置である。   The controller 40 is, for example, a device in which the mass storage device 43, the control unit 45, and the input / output unit 47 cooperate via the system bus 41.

大容量記憶装置43は、例えば、ハードディスク装置、SSD(solid state drive)、フラッシュメモリ等により構成されており、オペレーティングシステムや、端末用のソフトウェア等の各種プログラムを記憶する。なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されて各種ドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。   The large-capacity storage device 43 includes, for example, a hard disk device, a solid state drive (SSD), a flash memory, and the like, and stores an operating system and various programs such as terminal software. Note that the various programs may be obtained from another server device or the like via a network, or may be recorded on a recording medium and read via various drive devices.

すなわち、大容量記憶装置43に記憶される各種プログラム(後述するレーザ出射受光装置33の制御及び測距のための処理を実行するためのプログラムを含む)は、ネットワークを介して伝送可能であるし、また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して譲渡することが可能である。   In other words, various programs stored in the large-capacity storage device 43 (including a program for controlling the laser emitting / receiving device 33 described below and executing a process for distance measurement) can be transmitted via a network. It is also possible to record and transfer the data on a computer-readable recording medium.

制御部45は、CPU(Central Processing Unit)45A、ROM(Read Only Memory)45B、RAM(Random Access Memory)45C等により構成され、コンピュータとして機能する。そして、CPU45Aが、ROM45Bや大容量記憶装置43に記憶された各種プログラムを読み出し実行することにより各種機能を実現する。   The control unit 45 includes a CPU (Central Processing Unit) 45A, a ROM (Read Only Memory) 45B, a RAM (Random Access Memory) 45C, and functions as a computer. The CPU 45A implements various functions by reading and executing various programs stored in the ROM 45B and the large-capacity storage device 43.

出入力部47は、レーザ出射受光装置43と情報通信を行う機能部分である。出入力部47はレーザ出射受光装置33の動作を制御する制御信号をレーザ出射受光装置33に送信可能である。また、出入力部47は、レーザ出射受光装置33が反射光を受光した際の信号である受光信号をレーザ出射受光装置33から受信可能である。   The input / output unit 47 is a functional part that performs information communication with the laser emitting / receiving device 43. The input / output unit 47 can transmit a control signal for controlling the operation of the laser emitting / receiving device 33 to the laser emitting / receiving device 33. In addition, the input / output unit 47 can receive a light receiving signal, which is a signal when the laser emitting / receiving device 33 receives the reflected light, from the laser emitting / receiving device 33.

制御部45は、当該受信信号に基づいて、照射光LL1及びLL2を反射した対象物と測距装置30または自動車Mとの距離を算出可能である。例えば、制御部45は、TOF(Time Of Flight)法または位相差法を用いて、当該距離の算出を行うことが可能である。   The control unit 45 can calculate the distance between the object that has reflected the irradiation lights LL1 and LL2 and the distance measuring device 30 or the car M based on the received signal. For example, the control unit 45 can calculate the distance using a TOF (Time Of Flight) method or a phase difference method.

また、出入力部47は、他の機器と情報通信可能であってもよい。例えば、外部装置から、現在測距動作が必要とされているかの情報を受信可能であってもよい。制御部45は、当該測距動作が必要とされているかの情報に応じて、レーザ出射受光装置33を制御するための制御信号を生成して、出入力部47を介して当該制御信号をレーザ出射受光装置33に送信してもよい。   The input / output unit 47 may be capable of communicating information with other devices. For example, it may be possible to receive, from an external device, information indicating whether the distance measurement operation is currently required. The control unit 45 generates a control signal for controlling the laser emitting / receiving device 33 according to the information on whether the distance measurement operation is required, and outputs the control signal to the laser via the input / output unit 47. It may be transmitted to the emission light receiving device 33.

また、出入力部47は、除去装置としてのワイパーWPの駆動部であるワイパー駆動部WPAと情報通信可能であってもよい。例えば、制御部45は、フロントガラスFGの外面OSに異物が存在していることを検出した場合に、除去装置に当該異物の除去動作を行わせる制御信号を生成して、出入力部47を介して当該制御信号をワイパー駆動部WPAに送信可能であってもよい。   Further, the input / output unit 47 may be capable of communicating information with a wiper driving unit WPA that is a driving unit of the wiper WP as the removing device. For example, when the control unit 45 detects that a foreign substance is present on the outer surface OS of the windshield FG, the control unit 45 generates a control signal that causes the removing device to perform the foreign substance removing operation, The control signal may be transmitted to the wiper driving unit WPA via the control unit.

フロントガラスFGの外面OSにおける異物の検出は、レーザ出射受光装置33が反射光を受光した際の信号である受光信号に基づいてなされてもよい。例えば、受光信号によって測距処理をした場合に、閾値以上の距離が近い物体を検出した場合に、フロントガラスFGの外面OSに異物が存在していると判定してもよい。   The detection of foreign matter on the outer surface OS of the windshield FG may be performed based on a light receiving signal which is a signal when the laser emission light receiving device 33 receives reflected light. For example, when a distance measurement process is performed based on a light receiving signal and an object close to a threshold value or more is detected, it may be determined that a foreign object is present on the outer surface OS of the windshield FG.

[測距動作制御ルーチン]
以下に、実施例1の測距装置30の冗長かつ正確な測距動作を実現するために、制御部45において実行される測距動作制御ルーチンについて説明する。
[Ranging operation control routine]
In the following, a description will be given of a ranging operation control routine executed by the control unit 45 in order to realize a redundant and accurate ranging operation of the ranging apparatus 30 of the first embodiment.

図11は、測距動作制御ルーチンの一例である動作制御ルーチンR2のフロー図である。例えば、動作制御ルーチンR2は、測距装置30に電源が供給されると開始され、繰り返し実行される。動作制御ルーチンR2は、測距装置30が搭載されている自動車のACC電源がオンになると開始されてもよい。   FIG. 11 is a flowchart of an operation control routine R2 which is an example of the distance measurement operation control routine. For example, the operation control routine R2 is started when power is supplied to the distance measuring device 30, and is repeatedly executed. The operation control routine R2 may be started when the ACC power supply of the vehicle equipped with the distance measuring device 30 is turned on.

動作制御ルーチンR2においては、通常時は照射光LL1及びLL2の両方を用いて測距を行う。そして、照射光LL1及びLL2の両方を用いた測距中に、ワイパーWPが動作した場合には、照射光LL1及びLL2のうちワイパーWPが通過中の領域を通過する照射光を用いた測距を中止する。すなわち、照射される経路にワイパーWPが存在していない照射光のみを用いて測距を継続する。   In the operation control routine R2, the distance measurement is normally performed using both the irradiation lights LL1 and LL2. Then, when the wiper WP operates during the distance measurement using both the irradiation lights LL1 and LL2, the distance measurement using the irradiation light passing through the area of the irradiation light LL1 and LL2 through which the wiper WP is passing. To stop. That is, the distance measurement is continued using only the irradiation light in which the wiper WP does not exist in the irradiation path.

動作制御ルーチンR2が開始されると、制御部45は、まず、ステップS21において、自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、例えば、自動車Mが自動運転状態か否かでなされてもよい。具体的には、自動車Mが現在時において自動運転制御下にあるのか手動運転制御下にあるのかの情報を取得し、自動運転制御下にある場合に測距動作が必要とされていると判定してもよい。   When the operation control routine R2 is started, the control unit 45 first determines whether or not the ranging operation is required in the vehicle M in step S21. This determination may be made, for example, based on whether the vehicle M is in the automatic driving state. Specifically, information on whether the vehicle M is currently under the automatic driving control or the manual driving control is acquired, and when the vehicle M is under the automatic driving control, it is determined that the ranging operation is required. May be.

また、測距動作が必要とされているか否かの判定は、自動車Mにおいて搭乗者による測距開始操作がなされているか否かを判定することででなされてもよい。また、測距動作が必要とされているか否かの判定は、自動車Mの走行速度、または、自動車Mの現在走行位置に基づいてなされてもよい。   The determination as to whether or not the ranging operation is required may be made by determining whether or not a passenger has performed a ranging operation in the automobile M. The determination as to whether or not the distance measurement operation is required may be made based on the traveling speed of the vehicle M or the current traveling position of the vehicle M.

ステップS21において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS21:NO)、動作制御ルーチンR1は再度最初から実行される。ステップS21において、測距動作が必要とされていると判定されると(ステップS21:YES)、制御部45は、レーザ出射受光装置33に、出射光EL1及びEL2を出射させて走査を行わせる通常走査モードでの測距を開始する(ステップS22)。この通常走査モードにおいては、ラスタ走査を行って、照射領域LR1及びLR2を照射光LL1及び照射光LL2によって交互に走査してもよい。   If it is determined in step S21 that the distance measurement operation is not required (step S21: NO), the operation control routine R1 is executed again from the beginning. When it is determined in step S21 that the distance measurement operation is required (step S21: YES), the control unit 45 causes the laser emission light receiving device 33 to emit the emission lights EL1 and EL2 and perform scanning. The distance measurement in the normal scanning mode is started (step S22). In the normal scanning mode, raster scanning may be performed to scan the irradiation areas LR1 and LR2 alternately with the irradiation light LL1 and the irradiation light LL2.

ステップS22の実行後、制御部45は、ステップS23において、再度自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS21における判定と同様に行われ得る。ステップS23において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS23:NO)、制御部45は、レーザ出射受光装置33に、出射光EL1及びEL2の出射を停止させ、測距動作は終了する(ステップS24)。ステップS24の終了後、動作制御ルーチンR1は再度最初から実行される。   After execution of step S22, the control unit 45 determines in step S23 whether or not the ranging operation is required in the vehicle M again. This determination can be made in the same manner as the determination in step S21. If it is determined in step S23 that the distance measurement operation is not required (step S23: NO), the control unit 45 causes the laser emission light receiving device 33 to stop emitting the emission lights EL1 and EL2, and performs distance measurement. The operation ends (step S24). After the end of step S24, the operation control routine R1 is executed again from the beginning.

ステップS23において、測距動作が依然として必要とされていると判定されると(ステップS23:YES)、制御部45は、ワイパーWPが動作しているか否かを判定する(ステップS25)。この判定は、レーザ出射受光装置33からの受光信号に基づいて、当該ワイパーを検知することでなされ得る。具体的には、例えば、照射光LL1またはLL2の何れかを用いた測距において、所定の閾値よりも近い距離にある物体を検出した際に、ワイパーWPが動作していると判定してもよい。   If it is determined in step S23 that the ranging operation is still required (step S23: YES), the control unit 45 determines whether the wiper WP is operating (step S25). This determination can be made by detecting the wiper based on a light receiving signal from the laser emission light receiving device 33. Specifically, for example, in distance measurement using either the irradiation light LL1 or LL2, even when it is determined that the wiper WP is operating when an object at a distance closer than a predetermined threshold is detected. Good.

なお、上述のようにワイパー駆動部WPAとコントローラ40は通信可能に接続されているので、ワイパー駆動部WPAからの信号に基づいて、ワイパーWPが動作しているか否かが判定されてもよい。   Since the wiper driving unit WPA and the controller 40 are communicably connected as described above, whether or not the wiper WP is operating may be determined based on a signal from the wiper driving unit WPA.

ステップS25において、ワイパーWPが動作していないと判定されると(ステップS25:NO)、制御部45は、再度ステップS13を実行して、測距動作が依然として必要とされているかの判定を行う。   If it is determined in step S25 that the wiper WP is not operating (step S25: NO), the control unit 45 executes step S13 again to determine whether the distance measurement operation is still required. .

ステップS25において、ワイパーWPが動作していると判定されると(ステップS25:YES)、制御部45は、照射光LL1及びLL2のうちワイパーが通過している領域を経路に含む照射光による測距を中止して、経路上に異物が存在しない照射光のみで測距を行うモードであるワイパー走査モードに移行する(ステップS26)。   In step S25, when it is determined that the wiper WP is operating (step S25: YES), the control unit 45 measures the irradiation light LL1 and LL2 using the irradiation light including the area where the wiper passes in the path. The distance is stopped, and a transition is made to a wiper scanning mode, which is a mode in which the distance is measured only by irradiation light having no foreign matter on the path (step S26).

このワイパー走査モードにおいては、レーザ出射受光装置33に、ワイパーWPの現在位置に応じて、出射光EL1またはEL2のいずれかのみを出射させることとしてもよい。すなわち、照射光LL1及びLL2のうち、測距に用いる照射光となる出射光のみをレーザ出射受光装置33に出射させることとしてもよい。また、ワイパー走査モードにおいて、レーザ出射受光装置33に出射光EL1及びEL2の両方を出射させ、測距には照射光LL1及びLL2のうち経路上にワイパーWPが存在していない照射光の反射光のみを用いることとしてもよい。   In the wiper scanning mode, the laser emission light receiving device 33 may emit only the emission light EL1 or EL2 according to the current position of the wiper WP. That is, of the irradiation lights LL1 and LL2, only the emission light serving as the irradiation light used for distance measurement may be emitted to the laser emission light receiving device 33. In the wiper scanning mode, the laser emission light receiving device 33 emits both the emission lights EL1 and EL2, and the distance measurement is performed by measuring the reflected light of the irradiation light LL1 and LL2, of which the wiper WP does not exist on the path. Only one may be used.

ステップS26が実行された後、制御部45は、ステップS27において、再度自動車Mにおいて測距動作が必要とされているか否かを判定する。この判定は、上記ステップS21における判定と同様に行われ得る。ステップS27において、測距動作が必要とされていないと判定されると(ステップS27:NO)、制御部45は、レーザ出射受光装置33に、出射光EL1及びEL2の出射を停止させ、測距動作は終了する(ステップS24)。ステップS24の終了後、動作制御ルーチンR2は再度最初から実行される。   After step S26 is executed, the control unit 45 determines in step S27 whether or not the ranging operation is required in the vehicle M again. This determination can be made in the same manner as the determination in step S21. If it is determined in step S27 that the distance measurement operation is not required (step S27: NO), the control unit 45 causes the laser emission light receiving device 33 to stop emitting the emission lights EL1 and EL2, and performs distance measurement. The operation ends (step S24). After the end of step S24, the operation control routine R2 is executed again from the beginning.

ステップS27において、依然として測距動作が必要とされていると判定されると(ステップS27:YES)、制御部45は、ワイパーWPが未だ動作中か否かを判定する(ステップS28)。この判定は、上記ステップS25における判定と同様の態様で行われ得る。   If it is determined in step S27 that the distance measurement operation is still required (step S27: YES), control unit 45 determines whether or not wiper WP is still operating (step S28). This determination can be made in the same manner as the determination in step S25.

ステップS28において、ワイパーWPが未だに動作中であると判定されると(ステップS28:YES)、制御部45は、再度ステップS27を実行する。すなわち、ワイパー走査モードによる測距が継続される。   If it is determined in step S28 that the wiper WP is still operating (step S28: YES), the control unit 45 executes step S27 again. That is, the distance measurement in the wiper scanning mode is continued.

ステップS28において、ワイパーWPの動作が停止していると判定されると(ステップS28:NO)、制御部45は、照射光LL1及びLL2の両方を用いた測距を行う通常走査モードに復帰して測距を継続する(ステップS29)。   If it is determined in step S28 that the operation of the wiper WP has stopped (step S28: NO), the control unit 45 returns to the normal scanning mode for performing distance measurement using both the irradiation lights LL1 and LL2. To continue the distance measurement (step S29).

上述のように、測距装置30においては、照射光LL1及びLL2が測距装置30から異なった経路を経て、具体的にはフロントガラスFGの異なった部分を透過して出射しつつ、測距装置30外のほぼ同一の領域に照射される構成を有している。すなわち、測距装置30は、照射光LL1及びLL2で同一の領域を測距可能な冗長な構成となっている。   As described above, in the distance measuring device 30, the irradiation light LL1 and the light LL2 travel through different paths from the distance measuring device 30, specifically, pass through different portions of the windshield FG, and exit. It is configured to irradiate substantially the same area outside the device 30. That is, the distance measuring device 30 has a redundant configuration in which the same area can be measured by the irradiation lights LL1 and LL2.

上記構成を有する測距装置30において、動作制御ルーチンR2を実行すると、自動車MにおいてワイパーWPが稼働している場合であっても、正確な測距を継続して行うことが可能である。具体的には、照射光LL1またはLL2の一方が透過する部分にワイパーWPが存在している場合でも、他方の照射光を用いて測距をすることにより、正確な測距を継続することが可能である。   By executing the operation control routine R2 in the distance measuring apparatus 30 having the above configuration, it is possible to continue accurate distance measurement even when the wiper WP is operating in the vehicle M. Specifically, even when the wiper WP exists in a portion through which one of the irradiation lights LL1 and LL2 is transmitted, accurate distance measurement can be continued by measuring the distance using the other irradiation light. It is possible.

上記説明においては、フロントガラスFGと偏向板35とが別個に形成されている場合を例に説明したが、偏向板35は、フロントガラスFGと一体に形成されていてもよい。例えば、図12に示すように、フロントガラスFG内に偏向部35A及び35Bを一体に作り込むことで、偏向板37を省略することが可能となる。   In the above description, the case where the windshield FG and the deflecting plate 35 are formed separately has been described as an example. However, the deflecting plate 35 may be formed integrally with the windshield FG. For example, as shown in FIG. 12, by integrally forming the deflecting portions 35A and 35B in the windshield FG, the deflecting plate 37 can be omitted.

また、実施例2の測距装置30の制御部45において、実施例1の動作制御ルーチンR1と同様のルーチンが実行されてもよい。その場合、例えば、ステップS15の後にワイパーWPを動作させ、異物を積極的に除去することとしてもよい。   Further, in the control unit 45 of the distance measuring apparatus 30 of the second embodiment, a routine similar to the operation control routine R1 of the first embodiment may be executed. In that case, for example, the wiper WP may be operated after step S15 to positively remove foreign matter.

[変形例]
上記実施例においては、偏向部17A、17B、35A、35Bが出射光EL1、EL2を一定方向に偏向可能な場合について説明した。しかし、偏向部17A、17Bのいずれかまたは両方、偏向部35A、35Bのいずれかまたは両方は、出射光EL1、EL2を方向可変に偏向可能な機能を有する可変偏向部であってもよい。例えば、可変偏向部は、液晶配向制御素子からなっていてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the case where the deflecting units 17A, 17B, 35A, and 35B can deflect the emitted lights EL1 and EL2 in a certain direction has been described. However, one or both of the deflecting units 17A and 17B and one or both of the deflecting units 35A and 35B may be a variable deflecting unit having a function of deflecting the emitted lights EL1 and EL2 in a variable direction. For example, the variable deflection unit may include a liquid crystal alignment control element.

図13は、実施例1において、偏向部17Bを可変偏向部とした場合の測距装置10を搭載した自動車Mの上面図である。図13は、偏向部17Bの偏光方向が図1の状態から、すなわち照射光中心線AXからY方向に変化している場合を示している。   FIG. 13 is a top view of the automobile M equipped with the distance measuring device 10 in the first embodiment when the deflection unit 17B is a variable deflection unit. FIG. 13 shows a case where the polarization direction of the deflecting unit 17B changes from the state of FIG. 1, that is, from the irradiation light center line AX to the Y direction.

例えば、実施例1において、偏向部17Bを可変偏向部とすることで、道路状況に応じて出射光EL2を自動車Mの幅方向、すなわちY方向に偏向させて、照射光LL1と異なる領域に照射光LL2を照射することとしてもよい。例えば、上述した動作制御ルーチンR1のように動作させる場合、照射光LL1及びLL2が問題なく測距に利用できる冗長な状態である通常走査モードの際に、照射光LL2の偏向方向を変化させて、複数の領域を測距可能としてもよい。   For example, in the first embodiment, by making the deflecting unit 17B a variable deflecting unit, the outgoing light EL2 is deflected in the width direction of the automobile M, that is, in the Y direction according to the road conditions, and is applied to an area different from the irradiation light LL1. The light LL2 may be irradiated. For example, when operating as in the above-described operation control routine R1, the deflection direction of the irradiation light LL2 is changed in the normal scanning mode in which the irradiation lights LL1 and LL2 are in a redundant state that can be used for distance measurement without any problem. Alternatively, a plurality of areas may be measured.

照射光LL1と照射光LL2とを別の領域に照射するか否かの判定は、例えば、事前に準備されているかまたは測距装置10、30によって得られる自動車Mの前方の状況に基づいてなされてもよい。照射光LL1と照射光LL2とを別の領域に照射するか否かの判定は、例えば、地図データに基づいてなされてもよい。   The determination as to whether or not to irradiate the irradiation light LL1 and the irradiation light LL2 to another area is made based on, for example, a situation in front of the vehicle M prepared in advance or obtained by the distance measurement devices 10 and 30. You may. The determination as to whether to irradiate the irradiation light LL1 and the irradiation light LL2 to another area may be made based on, for example, map data.

上述の実施例においては、出射光EL1及びEL2が透過型の偏向素子の機能を有する偏向部17A、17B、35A、35Bによって偏向される場合を説明した。しかし、出射光EL1及びEL2が反射型の偏向素子の機能を有する偏向部によって偏向されて、照射光LL1及び照射光LL2として照射されることとしてもよい。   In the above-described embodiment, the case has been described where the emitted lights EL1 and EL2 are deflected by the deflecting units 17A, 17B, 35A, and 35B having the function of the transmission type deflecting element. However, the emitted lights EL1 and EL2 may be deflected by the deflecting unit having the function of the reflection-type deflecting element and irradiated as the irradiation light LL1 and the irradiation light LL2.

上述した実施例における種々の構成等は、例示に過ぎず、用途等に応じて、適宜選択することができる。   The various configurations and the like in the above-described embodiments are merely examples, and can be appropriately selected according to the application and the like.

10 測距装置
11、31 筐体
11C,31C 開口
13、33 レーザ出射受光装置
15 防護板
17、35 偏向板
17A、35A 第1の偏向部
17B、35B 第2の偏向部
31E 開口端
WP ワイパー
Reference Signs List 10 distance measuring device 11, 31 housing 11C, 31C opening 13, 33 laser emission light receiving device 15 protection plate 17, 35 deflection plate 17A, 35A first deflection portion 17B, 35B second deflection portion 31E opening end WP wiper

Claims (9)

第1の方向に第1の出射光を出射し、第2の方向に第2の出射光を出射する光出射部と、
前記第1の出射光を偏向する第1の偏向部と、
前記第1の偏向部によって偏向された前記第1の出射光が照射される第1の照射領域と前記第2の出射光が照射される第2の照射領域とが少なくとも一部が互いに重なることを特徴とする測距装置。
A light emitting unit that emits first emitted light in a first direction and emits second emitted light in a second direction;
A first deflecting unit that deflects the first outgoing light;
A first irradiation area irradiated with the first emission light deflected by the first deflection unit and a second irradiation area irradiated with the second emission light at least partially overlap each other A distance measuring device characterized by the following.
前記第2の出射光を偏向する第2の偏向部を有し、
前記第2の照射領域は前記第2の偏向部を通過した前記第2の出射光が照射される領域であることを特徴とする請求項1に記載の測距装置。
A second deflecting unit for deflecting the second emitted light,
2. The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the second irradiation area is an area irradiated with the second emitted light that has passed through the second deflection unit. 3.
前記第1の偏向部または前記第2の偏向部を保持する保持部材を含むことを特徴とする請求項2に記載の測距装置。   The distance measuring device according to claim 2, further comprising a holding member that holds the first deflecting unit or the second deflecting unit. 前記第1の照射光及び前記第2の照射光のうちの一方の光路上に障害物が存在する場合、前記光出射部は他方の照射光に含まれる光のみを出射することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つに記載の測距装置。   When an obstacle is present on one of the optical paths of the first irradiation light and the second irradiation light, the light emitting unit emits only light included in the other irradiation light. The distance measuring apparatus according to claim 1. 前記第1の照射光及び前記第2の照射光の光路上の障害物を除去する除去手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の測距装置。   The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a removing unit configured to remove an obstacle on an optical path of the first irradiation light and the second irradiation light. 測距対象によって反射された前記第1の照射光及び第2の照射光を受光する受光部を有し、前記光出射部は、当該反射された第1の照射光及び第2の照射光の受光結果に応じて前記第1の出射光及び前記第2の出射光の出射態様を変更することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の測距装置。   A light receiving unit configured to receive the first irradiation light and the second irradiation light reflected by the distance measurement target; and the light emitting unit outputs the reflected first irradiation light and the second irradiation light. The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an emission mode of the first emission light and the second emission light is changed according to a result of light reception. 前記光出射部は前記第1の出射光及び前記第2の出射光を出射するレーザ光源を有し、前記光出射部は前記第1の方向に前記第1の出射光を走査する態様で出射しかつ第2の方向に前記第2の出射光を走査する態様で出射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つに記載の測距装置。   The light emitting unit includes a laser light source that emits the first emission light and the second emission light, and the light emission unit emits the first emission light in a manner to scan the first emission light in the first direction. The distance measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the light is emitted in such a manner as to scan the second emitted light in a second direction. 前記第1の偏向部が前記第1の出射光を方向可変に偏向可能であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1つに記載の測距装置。   The distance measuring apparatus according to claim 1, wherein the first deflecting unit is capable of deflecting the first outgoing light in a variable direction. 第1の方向に第1の出射光を出射し、第2の方向に第2の出射光を出射する光出射部と、
前記第1の出射光を偏向する第1の偏向部と、
前記光出射部を制御する制御部と、を有する測距装置の測距方法であって、
前記制御部が、前記光出射部に前記第1の出射光を出射させ、
前記制御部が、前記光出射部に前記第2の出射光を出射させ、
前記第1の偏向部によって偏向された前記第1の出射光が照射される第1の照射領域と前記第2の出射光が照射される第2の照射領域とが少なくとも一部が互いに重なることを特徴とする測距方法。
A light emitting unit that emits first emitted light in a first direction and emits second emitted light in a second direction;
A first deflecting unit that deflects the first outgoing light;
A control unit for controlling the light emitting unit, and a distance measuring method for a distance measuring device having:
The control unit causes the light emission unit to emit the first emission light,
The control unit causes the light emission unit to emit the second emission light,
A first irradiation area irradiated with the first emission light deflected by the first deflection unit and a second irradiation area irradiated with the second emission light at least partially overlap each other A distance measuring method characterized by the following.
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