JP2022013133A - レーザレーダ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周囲の物体の検出精度を高めるレーザレーダ取付構造を提供する。【解決手段】レーザレーダ取付構造Ｘは、車両Ｖの周囲の物体を検出する第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０を車両Ｖに取り付ける構造である。第１レーザレーダ１０の検出の向きと第２レーザレーダ２０の検出の向きとは互いに同じである。第１発光部と第２発光部とが、互いに異なる高さ位置となるように、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０が取り付けられている。【選択図】図１

Description

本開示は、レーザレーダ取付構造に関する。

例えば、特許文献１には、物体を検出するレーザレーダを搭載した車両が記載されている。この車両のフロント部には、２台のレーザレーダが搭載されており、２台のレーザレーダを用いて車両の前方の物体を検出している。

特開平５－１０００２９号公報

上述したレーザレーダは、検出領域の複数の位置にビームを照射することによって物体を検出する。このようなレーザレーダでは、ビーム間に隙間が存在するため、照射されたビーム間に物体が位置する場合には当該物体を検出できないことがある。特許文献１に記載された装置では、同じ高さ位置に設けられた２台のレーザレーダを水平方向に並べ、これらのレーザレーダを用いて検出を行っている。しかしながら、特許文献１に記載された装置では、２台のレーザレーダから照射されるビームの上下方向の出射角度が互いに同じであるために、照射されたビームを横方向（車両の横方向）から見た場合には、２台のレーザレーダから照射されたビームが互いに重なった状態となる。すなわち、レーザレーダを２台用いたとしても、照射されたビームを横方向から見た場合にはレーザレーダが１台の場合と同じ位置をビームが通っている。このため、２台のレーザレーダを用いたにも関わらず、物体を精度よく検出することができなかった。

本開示は、車両の周囲の物体の検出精度を高めることができるレーザレーダ取付構造について説明する。

本開示の一側面は、車両の周囲の物体を検出する第１レーザレーダ及び第２レーザレーダを車両に取り付けるレーザレーダ取付構造であって、第１レーザレーダの検出の向きと第２レーザレーダの検出の向きとは互いに同じであり、第１レーザレーダの発光部である第１発光部と第２レーザレーダの発光部である第２発光部とが、車両の高さ方向において互いに異なる高さ位置となるように、第１レーザレーダ及び第２レーザレーダが取り付けられている。

このレーザレーダ取付構造では、第１発光部と第２発光部との高さが互いに異なっているため、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部及び第２発光部が設けられたそれぞれの高さ位置から、上下方向に複数の出射角度で複数のビームが照射される。これにより、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部から照射されたビームと第２発光部から照射されたビームとが互いに同じ位置を通るのではなく、第１発光部から照射されたビームと第２発光部から照射されたビームとが交差した状態となる。すなわち、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部から照射されたビーム間に第２発光部のビームを照射することができる。これにより、例えば、第１発光部から照射されたビーム間に物体が位置する場合であっても、第２発光部のビームによって当該物体を検出できる可能性を高めることができる。以上のように、このレーザレーダ取付構造では、車両の周囲の物体の検出精度を高めることができる。

レーザレーダ取付構造において、第１発光部に対する第２発光部の高さ位置は、車両に対して予め相対的に設定された車両周辺の特定領域において第１発光部及び第２発光部から照射されたビームの密度が最も均一化されるように設定されてもよい。ここで、所定の領域に均一にビームが照射されている場合、所定の領域の一部分に複数のビームが偏って照射されている場合に比べて、所定の領域内の物体にビームが当たり易くなり、物体が検出され易くなる。このように、ビームが均一に照射されているか、偏って照射されているかに応じて物体の検出の可能性が変化する。従って、特定領域においてビームの密度が最も均一化されるように第１発光部に対する第２発光部の高さ位置を設定することで、特定領域内における物体の検出の可能性を他の領域に比べて高めることができる。このように、レーザレーダ取付構造では、車両周辺に設定された特定領域における物体の検出の可能性を高めることができる。

レーザレーダ取付構造では、車両の高さ方向に沿って延在する基準軸上に第１発光部及び第２発光部が位置するように、第１レーザレーダ及び第２レーザレーダが取り付けられていてもよい。この場合、第１レーザレーダの検出結果と第２レーザレーダの検出結果とにおいて、水平方向の視差が無い。これにより、例えば第１レーザレーダで検出された物体と第２レーザレーダで検出された物体とを紐づける処理等を行う際に、２つの認識結果の紐づけを容易に行うことができる。このように、水平方向の視差が無いことで、２つの検出結果を用いた種々の処理を容易に行うことができる。従って、このレーザレーダ取付構造では、２つの検出結果を用いた処理が容易となることによって、物体の検出精度を高めることができる。

レーザレーダ取付構造において、第１レーザレーダ及び第２レーザレーダの検出の向きは、車両の側方であってもよい。この場合、このレーザレーダ取付構造では、車両の側方の物体の検出精度を高めることができる。

レーザレーダ取付構造において、第１レーザレーダ及び第２レーザレーダは、車両の側面に取り付けられていてもよい。この場合、このレーザレーダ取付構造では、車両の側面に取り付けられた第１レーザレーダ及び第２レーザレーダによって、死角を生じることなく、車両の側方の物体を精度よく検出できる。

本開示の一側面によれば、車両の周囲の物体の検出精度を高めることができる。

図１は、実施形態に係るレーザレーダ取付構造によって第１レーザレーダ第２レーザレーダが取り付けられた車両の右側面図である。 図２（ａ）は、第２レーザレーダの取付部分周りを示す水平方向の断面図である。図２（ｂ）は、第１レーザレーダ及び第２レーザレーダを車両の右側方から見た図である。 図３は、レーザレーダから照射されたビームを横方向から見たビームパターン図である。 図４は、レーザレーダから照射されたビームが地面に当たる位置を上方から見た図である。 図５は、２つのレーザレーダから照射されたビームを横方向から見たビームパターン図である。 図６は、２つのレーザレーダから照射されたビームを横方向から見たビームパターン図である。 図７は、車両の右側方に設定された特定領域を示す上面図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）は、ビームが通過したセルを示す図である。 図９は、第１レーザレーダに対する第２レーザレーダの高さ位置を変化させた場合においてビームが通過するボクセル数の変動を示す図である。 図１０は、変形例に係るレーザレーダ取付構造によって３つのレーザレーダが取り付けられた車両の正面図である。

以下、例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、以下の説明及び図面において、「前」、「後」、「左」、「右」は、車両Ｖ又はＶ１を基準とする。

図１に示されるように、レーザレーダ取付構造Ｘは、車両Ｖの車体側面に第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０を取り付ける構造である。車両Ｖは、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出結果を用いて、自動運転を行ってもよく、運転者に対する運転支援を行ってもよい。車両Ｖは、例えば、多数の乗員が乗車可能なバスであってもよい。

なお、図１では、車両Ｖの右側面にレーザレーダ取付構造Ｘによって第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０が取り付けられた構成が示されているが、車両Ｖの左側面にも右側面と同様にレーザレーダ取付構造によって第１レーザレーダ及び第２レーザレーダが取り付けられている。以下では、右側面に取り付けられた第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０を代表させて説明する。

第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、車両Ｖに搭載され、車両Ｖの周囲の物体を検出する検出機器である。第１レーザレーダ１０の検出の向きと、第２レーザレーダ２０の検出の向きとは互いに同じである。本実施形態において、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出の向きは、車両Ｖの右側方である。「検出の向きが互いに同じ」とは、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、車両Ｖに対して同じ方向に存在する物体を検出する状態で取り付けられていることを意味する。「検出の向きが互いに同じ」とは、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０がいずれも車両Ｖの右側に向いている場合、いずれも車両Ｖの左側に向いている場合、いずれも車両Ｖの前方に向いている場合、又はいずれも車両Ｖの後方に向いている場合を含む。「検出の向きが互いに同じ」とは、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の光軸方向（検出の軸方向）が平行な場合を含む。「検出の向きが互いに同じ」とは、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０がいずれも車両Ｖの右側を検出領域としている場合、いずれも車両Ｖの左側を検出領域としている場合、いずれも車両Ｖの前方を検出領域としている場合、又はいずれも車両Ｖの後方を検出領域としている場合を含む。

第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、本実施形態においては、一例としてライダー［LIDAR：Light Detection and Ranging］である。ライダーである第１レーザレーダ１０は、車両Ｖの右側方に向けて複数の位置にビーム（レーザ光）を照射し、物体で反射されたビームを受信することで物体を検出する。同様に、第２レーザレーダ２０は、車両Ｖの右側方に向けて複数の位置にビームを照射し、物体で反射されたビームを受信することで物体を検出する。

本実施形態において、第１レーザレーダ１０は、縦方向及び横方向の複数の位置に同時にビームを照射することができるフラッシュ式のライダーである。同様に、第２レーザレーダ２０は、フラッシュ式のライダーである。また、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０によって検出される物体には、例えば、ガードレール、建物等の固定物体の他、歩行者、自転車、他車両等の移動物体であってもよい。なお、第１レーザレーダ１０の分解能と、第２レーザレーダ２０の分解能とは互いに同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。

より詳細には、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、車両Ｖの前端部近傍において、車両Ｖの車体Ｂの右側面に取り付けられている。本実施形態では、図２（ａ）、及び図２（ｂ）に示されるように、車体Ｂに設けられた凹部内に第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０が取り付けられている。また、図２（ａ）に示されるように、車体Ｂの凹部の開口を覆うように、カバーＣが車体Ｂに取り付けられていてもよい。なお、図１及び図２（ｂ）では、車体Ｂの凹部内の第１レーザレーダ１０等を示すためにカバーＣが省略されている。

第１レーザレーダ１０は、車体Ｂに対して直接取り付けられていてもよく、ブラケットＢ１を介して車体Ｂに取り付けられていてもよい。同様に、第２レーザレーダ２０は、車体Ｂに対して直接取り付けられていてもよく、ブラケットＢ２を介して車体Ｂに取り付けられていてもよい。

図２（ｂ）に示されるように、第１レーザレーダ１０は、ビームの照射源となる第１発光部１１を含んでいる。第１レーザレーダ１０は、第１発光部１１の前面に設けられた投光窓１２を介して、第１発光部１１から右側方に向けてビームを照射する。同様に、第２レーザレーダ２０は、ビームの照射源となる第２発光部２１を含んでいる。第２レーザレーダ２０は、第２発光部２１の前面に設けられた投光窓２２を介して、第２発光部２１から右側方に向けてビームを照射する。

図２（ｂ）に示されるように、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、第１発光部１１と第２発光部２１とが互いに異なる高さ位置となるように車体Ｂに取り付けられている。本実施形態では、第１レーザレーダ１０の上方に第２レーザレーダ２０が取り付けられ、第１発光部１１の上方に第２発光部２１が位置している。また、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、車両Ｖの高さ方向（上下方向）に沿って延在する基準軸Ｋ上に第１発光部１１及び第２発光部２１が位置するように、車体Ｂに取り付けられている。

次に、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されるビームの詳細について説明する。第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、本実施形態では、上下方向（鉛直方向）及び水平方向の複数の位置にそれぞれビームを照射する。すなわち、第１レーザレーダ１０は、上下方向に所定の角度の分解能を持ち、水平方向に所定の分解能を持つ。同様に、第２レーザレーダ２０は、上下方向に所定の角度の分解能を持ち、水平方向に所定の分解能を持つ。

まず、第１レーザレーダ１０のみからビームを照射した場合について説明する。ここでは、高さＡ［ｍ］の位置に設置された第１レーザレーダ１０からビームを照射した場合について説明する。なお、第１レーザレーダ１０が高さＡ［ｍ］の位置に設置された状態とは、高さＡ［ｍ］の位置に第１発光部１１が位置するように第１レーザレーダ１０が設置された状態とする。以下の同様の記載についても、この意図とする。

図３には、高さＡ［ｍ］の位置に設置された第１レーザレーダ１０から照射されたビームを横方向から見た場合の軌跡が示されている。なお、ここでの、「照射されたビームを横方向から見た場合」とは、本実施形態では、照射されたビームを車両Ｖの前側又は後ろ側から水平方向に見た場合である。以下の同様の記載についても、この意図とする。図４は、高さＡ［ｍ］の位置に設置された第１レーザレーダ１０からビームを車両Ｖの右側方に向けて照射した場合に、照射されたビームが地面に当たる位置を上方から見た図である。

第１レーザレーダ１０から上下方向に所定の分解能で複数のビームが照射されるため、図３に示されるように隣接するビーム間には隙間があり、図４に示されるようにビームが地面に照射される位置も車両Ｖの左右方向において隙間がある。このため、例えば、図３に示されるように、距離Ｌ７～Ｌ８の領域内の地面上に物体Ｗが存在するものの、物体Ｗがビーム間に存在するため、第１レーザレーダ１０は物体Ｗを検出できない。

このため、本実施形態では、レーザレーダ取付構造Ｘによって第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０を取り付けることにより、物体の検出精度を高めるものである。具体的には、上述したように、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、基準軸Ｋ上に第１発光部１１及び第２発光部２１が位置するように取り付けられている。以下、第１レーザレーダ１０に加え、第２レーザレーダ２０からもビームを照射した場合について説明する。

まず、第１レーザレーダ１０（第１発光部１１）が高さＡ［ｍ］の位置に設置され、第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）が高さＡ＋α［ｍ］の位置に設置された状態で、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０からビームを照射した場合について説明する。なお、αは正の値である。図５には、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されたビームを横方向から見た場合の軌跡が示されている。なお、図５では、高さＡの位置に取り付けられた第１レーザレーダ１０から照射されたビームの軌跡が実線で示され、高さＡ＋αの位置に取り付けられた第２レーザレーダ２０から照射されたビームの軌跡が破線で示されている。

図５に示されるように、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の取り付け位置（以下「レーザレーダ取付位置」という）からの右方向の距離がＬ３～Ｌ４の領域では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビーム同士が上下方向においてほぼ重なっている。また、レーザレーダ取付位置からの右方向の距離がＬ４～Ｌ８の領域では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビーム同士が上下方向において離れている。

ここで、ビーム同士が離れている状態とは、ビーム同士が重なっている状態に比べて、所定の領域（三次元領域）内において、ビームが偏ることなくビームの密度がより均一化されている状態（均一に照射されている状態）である。例えば、図５に示される例では、距離Ｌ３～Ｌ４の領域よりも、距離Ｌ７～Ｌ８の領域の方が、ビームの密度がより均一化されている。言い替えると、ビームの密度がより均一化されていることとは、ビームの分散度合いがより高い状態である。

これにより、例えば図５に示されるように、距離Ｌ７～Ｌ８の領域内の地面上に物体Ｗが存在する場合、実線で示される第１レーザレーダ１０から照射されたビームのみでは、物体Ｗを検出することができない。しかしながら、第１レーザレーダ１０から照射されたビーム間に破線で示される第２レーザレーダ２０のビームが照射されることにより、第２レーザレーダ２０によって物体Ｗを検出することができる。

次に、第１レーザレーダ１０（第１発光部１１）が高さＡ［ｍ］の位置に設置され、第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）が高さＡ＋β［ｍ］の位置に設置された状態で、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０からビームを照射した場合について説明する。なお、βは、αよりも大きな正の値である。図６には、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されたビームを横方向から見た場合の軌跡が示されている。すなわち、図６に示される第２レーザレーダ２０の取り付け高さ位置は、図５に示される第２レーザレーダ２０の取り付け高さ位置に比べて、高い位置となっている。なお、図６では、高さＡの位置に取り付けされた第１レーザレーダ１０から照射されたビームの軌跡が実線で示され、高さＡ＋βの位置に取り付けられた第２レーザレーダ２０から照射されたビームの軌跡が破線で示されている。

図６に示されるように、レーザレーダ取付位置からの右方向の距離がＬ３～Ｌ４の領域では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビーム同士が上下方向に離れており、ビームの密度が均一化されている。レーザレーダ取付位置からの右方向の距離がＬ４～Ｌ６の領域では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビーム同士が上下方向においてほぼ重なっている（すなわち、ビームの密度が均一化されていない）。また、レーザレーダ取付位置からの右方向の距離がＬ６～Ｌ８の領域では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビーム同士が上下方向において離れており、ビームの密度が再び均一化されている。

図５及び図６から明らかなように、第１発光部１１に対する第２発光部２１の取り付け高さ位置を変化させることにより、ビームの密度が均一化された領域が変化する。このように、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出範囲が互いに重なる全ての領域で、ビームの密度を均一化させることはできない。しかしながら、例えば、所定の領域を設定し、その領域内においてビームの密度が最も均一化されるように第１発光部１１と第２発光部２１との取り付け高さ位置を決定することができる。これにより、設定した所定の領域内において、物体を精度よく検出することができる。

以下、設定した所定の領域内においてビームの密度が最も均一化されるように第１レーザレーダ１０（第１発光部１１）に対する第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）の高さ位置を設定する方法について説明する。なお、以下では、ビームの密度を最も均一化させる対象となる所定の領域（設定した所定の領域）を、「特定領域」という。特定領域においてビームの密度を最も均一化させることにより、特定領域Ｓ以外の領域においても物体を検出可能であるものの、特定領域において特に物体の検出精度を高めることができる。

まず、特定領域の設定の一例について説明する。図７に示されるように、本実施形態では、車両Ｖの右側に特定領域Ｓを設定する。具体的には、この特定領域Ｓは、第１レーザレーダ１０の検出範囲と第２レーザレーダ２０の検出範囲とが重なる領域内に設定される。ここでは、一例として、特定領域Ｓは、車両Ｖの真横方向から前側にθ［ｄｅｇ］及び後ろ側にθ［ｄｅｇ］の範囲、且つ、レーザレーダ取り付け位置から距離ｒ１［ｍ］以上距離ｒ２［ｍ］以下の範囲、さらに、高さが地面（０［ｍ］）からｈ［ｍ］以下の範囲内の領域が設定されている。すなわち、特定領域Ｓは、三次元の空間である。

但し、図７に示される例では、上方から見た場合に車両Ｖの真横に略扇形の特定領域Ｓを設定した場合を示したが、特定領域Ｓの形状は扇形に限定されない。特定領域Ｓの形状は、上方から見た場合に長方形状等の種々の形状であってもよい。また、特定領域Ｓの高さ範囲の下側の値は、地面の高さ位置でなくてもよい。このように、特定領域Ｓは、検出したい対象等に応じて、車両Ｖに対して予め相対的に設定された車両Ｖの周辺の領域であればよい。一例として、特定領域Ｓは、車両Ｖの走行車線を横切ろうとする歩行者等を精度よく検出するために、車両Ｖの右側方の路肩を含む領域が設定されていてもよい。一例として、特定領域Ｓは、交差点等において右側方に存在する他車両等を精度よく検出するために、車両Ｖの右側方の所定距離先（例えば１０ｍ先）の路面を含む領域が設定されていてもよい。

このようにして設定された特定領域Ｓにおいて、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されたビームの密度が最も均一化されるように、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を設定する。

ここでは、一例として、特定領域Ｓ内に設定したボクセルをビームが通過する割合に基づいて、特定領域Ｓ内においてビームの密度が最も均一化されている状態であるか否かを判定することができる。

具体的には、まず、特定領域Ｓを三次元のボクセルで区切る。そして、特定領域Ｓ内の全てのボクセルのうち、ビームが通過したボクセルの割合を求める。図５及び図６を用いて説明したように、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を変えることでビームの軌跡が変化し、ビームが通過するボクセルの割合も変化する。ビームが偏ることなく分散されている場合、ビームが通過するボクセルの数が増加する。ビームが通過するボクセルの割合（ボクセルの数）が最も多い状態が、特定領域Ｓ内においてビームが最も均一化された状態となる。

このため、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を変え、高さ位置毎にビームが通過するボクセルの割合を求める。そして、ビームが通過するボクセルの割合が最も多いときの第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置が、特定領域Ｓ内においてビームの密度を最も均一化させることができる取り付け状態となる。このように、ビームが通過するボクセルの割合に基づいて、特定領域Ｓにおいてビームの密度を最も均一化させるための、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を決定することができる。

以下、ボクセルを用いてビームの密度が均一化されているか否かを判定する方法について、簡易的に二次元のセルを用いて説明する。図８（ａ）は、第１レーザレーダ１０から照射されたビームを横方向から見た図である。同様に、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されたビームを横方向から見た図である。図８（ａ）～図８（ｃ）では、説明を容易にするため、図５等に示される場合に比べてビームの数を少なくしている。また、図８（ａ）～図８（ｃ）では、二次元で示される特定領域Ｓを１０個×１０個の１００個のセルに区切った場合が示されている。図８（ａ）～図８（ｃ）において、ビームが通過したセルにハッチングが付されている。

図８（ａ）に示されるように、第１レーザレーダ１０のみからビームが照射される場合、１００個のセルのうち、３３個のセルをビームが通過している。図８（ｂ）は、第１レーザレーダ１０に加え、第２レーザレーダ２０からもビームを照射させた場合である。この場合、図８（ｂ）に示されるように、１００個のセルのうち、５１個のセルをビームが通過している。図８（ｃ）は、第１レーザレーダ１０に加え、第２レーザレーダ２０からもビームを照射させた場合である。また、図８（ｃ）では、図８（ｂ）に示される場合に比べて第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）の位置を高くした状態となっている。この場合、図８（ｃ）に示されるように、１００個のセルのうち、５７個のセルをビームが通過している。このように、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を変えることで、ビームが通過するセルの数も変化する。従って、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を変えて、ビームが通過するセルを数えることで、特定領域Ｓ内においてビームが最も均一化されているか否かを判定することができる。

ここで、図９に、第１レーザレーダ１０（第１発光部１１）を高さＡ［ｍ］の位置に固定し、第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）の高さを変化させた場合おいて、特定領域Ｓにおけるビームが通過するボクセルの数の変化の一例を示す。ここでは、例えば、高さＡ＋γ［ｍ］の位置に第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）を設置した場合において、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０から照射されたビームが通過するボクセルの数は、Ｐ個となる。このように、第１レーザレーダ１０に対する第２レーザレーダ２０の高さ位置を変化させることで、ビームが通過するボクセルの数が増減する。

図９に示されるボクセル数の増減を示す図は、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０のビームのパターン、特定領域Ｓの設定の仕方、ボクセルのサイズで波形の形状が異なる。しかしながら、第１レーザレーダ１０（第１発光部１１）の高さ位置を固定し、第２レーザレーダ２０（第２発光部２１）の高さ位置を変化させた場合に、いずれかの高さ位置でビームが通過するボクセルの数のピークが発生する。このピークのときの位置関係となるように第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０を取り付けることで、特定領域Ｓにおいてビームの密度を最も均一化させることができる。

以上のように、レーザレーダ取付構造Ｘでは、第１発光部１１と第２発光部２１との高さが互いに異なっているため、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部１１及び第２発光部２１が設けられたそれぞれの高さ位置から、上下方向に複数の出射角度で複数のビームが照射される（図５、図６参照）。これにより、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部１１から照射されたビームと第２発光部２１から照射されたビームとが互いに同じ位置を通るのではなく、第１発光部１１から照射されたビームと第２発光部２１から照射されたビームとが交差した状態となる。すなわち、照射されるビームを横方向から見たときに、第１発光部１１から照射されたビーム間に第２発光部２１のビームを照射することができる。

これにより、例えば、第１発光部１１から照射されたビーム間に物体が位置する場合であっても、第２発光部２１のビームによって当該物体を検出できる可能性を高めることができる。以上のように、このレーザレーダ取付構造Ｘでは、車両Ｖの周囲の物体の検出精度を高めることができる。

レーザレーダ取付構造Ｘにおいて、第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置は、特定領域Ｓにおいて第１発光部１１及び第２発光部２１から照射されたビームの密度が最も均一化されるように設定されている。ここで、所定の領域に均一にビームが照射されている場合、所定の領域の一部分に複数のビームが偏って照射されている場合に比べて、所定の領域内の物体にビームが当たり易くなり、物体が検出され易くなる。このように、ビームが均一に照射されているか、偏って照射されているかに応じて物体の検出の可能性が変化する。従って、特定領域Ｓにおいてビームの密度が最も均一化されるように第１発光部１１に対する第２発光部２１の高さ位置を設定することで、特定領域Ｓ内における物体の検出の可能性を他の領域に比べて高めることができる。このように、レーザレーダ取付構造Ｘでは、車両Ｖの周辺に設定された特定領域Ｓにおける物体の検出の可能性を高めることができる。

第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、高さ方向に沿って延在する基準軸Ｋ上に第１発光部１１及び第２発光部２１が位置するように取り付けられている。この場合、第１レーザレーダ１０の検出結果と第２レーザレーダ２０の検出結果とにおいて、水平方向の視差が無い。これにより、例えば第１レーザレーダ１０で検出された物体と第２レーザレーダ２０で検出された物体とを紐づける処理等を行う際に、２つの認識結果の紐づけを容易に行うことができる。このように、水平方向の視差が無いことで、２つの検出結果を用いた種々の処理を容易に行うことができる。従って、このレーザレーダ取付構造Ｘでは、２つの検出結果を用いた処理が容易となることによって、物体の検出精度を高めることができる。

第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出の向きは、車両Ｖの右側方である。これにより、車両Ｖの右側方の物体の検出精度を高めることができる。例えば、交差点等において、車両Ｖの右側方から車両Ｖに接近する他車両等を精度よく検出することができる。左側も同様に、車両Ｖの左側方を向く第１レーザレーダ及び第２レーザレーダによって、車両Ｖの左側方の物体の検出精度を高めることができる。

第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、車両Ｖの右側面に取り付けられている。この場合、レーザレーダ取付構造Ｘでは、車両Ｖの右側面に取り付けられた第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０によって、死角を生じることなく、車両Ｖの右側方の物体を精度よく検出できる。左側も同様に、車両Ｖの左側面に取り付けられた第１レーザレーダ及び第２レーザレーダによって、死角を生じることなく、車両Ｖの左側方の物体を精度よく検出できる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、フラッシュ式のライダーであることに限定されない。例えば、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、回転するミラー等によってビームの照射方向を変更する形式のライダーであってもよい。また、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０は、ライダーではなく、フェーズドアイセンサ等の指向性レーダであってもよい。

上記実施形態では、ビームが通過するボクセルの割合に基づいてビームの密度が均一であるか否かを判定した。これに限定されず、ボクセルを用いる方法以外の方法によって、ビームの密度が均一であるか否かを判定してもよい。

上記実施形態では、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出の向きが、車両Ｖの側方（右側方）を向いていたが、車両Ｖの側方を向いていることに限定されない。第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の検出の向きは、例えば、車両Ｖの前方又は後方であってもよい。

第１レーザレーダ１０の第１発光部１１と、第２レーザレーダ２０の第２発光部２１とは、同軸（基準軸Ｋ）上に設けられていることに限定されない。また、レーザレーダ取付構造Ｘにおいて取り付けられるレーザレーダの数も、第１レーザレーダ１０及び第２レーザレーダ２０の２個であることに限定されない。例えば、図１０に示されるレーザレーダ取付構造Ｘ１のように、第１レーザレーダ１１０、第２レーザレーダ１２０、及び第３レーザレーダ１３０の３つのレーザレーダを、各レーザレーダの発光部の高さ位置が互いに異なるように、車両Ｖ１に取り付ける構造であってもよい。図１０に示される例において、第１レーザレーダ１１０、第２レーザレーダ１２０、及び第３レーザレーダ１３０の検出の向きは、車両Ｖ１の前方を向いている。また、第１レーザレーダ１１０、第２レーザレーダ１２０、及び第３レーザレーダ１３０は、車両Ｖ１の側面ではなく、車両Ｖ１の天井に取り付けられている。なお、第１レーザレーダ１１０、第２レーザレーダ１２０、及び第３レーザレーダ１３０は、水平方向において互いに異なる位置に取り付けられている。このレーザレーダ取付構造Ｘ１によって第１レーザレーダ１１０等が取り付けられる場合においても、実施形態におけるレーザレーダ取付構造Ｘと同様に、車両Ｖ１の周囲（図１０の例では前方）の物体の検出精度を高めることができる。

以上に記載された実施形態及び種々の変形例の少なくとも一部が任意に組み合わせられてもよい。

１０，１１０…第１レーザレーダ、１１…第１発光部、２０，１２０…第２レーザレーダ、２１…第２発光部、１３０…第３レーザレーダ、Ｓ…特定領域、Ｋ…基準軸、Ｖ，Ｖ１…車両、Ｘ，Ｘ１…レーザレーダ取付構造。

Claims (5)

1. 車両の周囲の物体を検出する第１レーザレーダ及び第２レーザレーダを前記車両に取り付けるレーザレーダ取付構造であって、
   前記第１レーザレーダの検出の向きと前記第２レーザレーダの検出の向きとは互いに同じであり、
   前記第１レーザレーダの発光部である第１発光部と前記第２レーザレーダの発光部である第２発光部とが、前記車両の高さ方向において互いに異なる高さ位置となるように、前記第１レーザレーダ及び前記第２レーザレーダが取り付けられている、レーザレーダ取付構造。
2. 前記第１発光部に対する前記第２発光部の高さ位置は、前記車両に対して予め相対的に設定された前記車両周辺の特定領域において前記第１発光部及び前記第２発光部から照射されたビームの密度が最も均一化されるように設定される、請求項１に記載のレーザレーダ取付構造。
3. 前記車両の高さ方向に沿って延在する基準軸上に前記第１発光部及び前記第２発光部が位置するように、前記第１レーザレーダ及び前記第２レーザレーダが取り付けられている、請求項１又は２に記載のレーザレーダ取付構造。
4. 前記第１レーザレーダ及び前記第２レーザレーダの検出の向きは、前記車両の側方である、請求項１～３のいずれか一項に記載のレーザレーダ取付構造。
5. 前記第１レーザレーダ及び前記第２レーザレーダは、前記車両の側面に取り付けられている、請求項４に記載のレーザレーダ取付構造。

Images