JP2023075170A - sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ライダ(LiDAR:Light Detection And Ranging)等のセンサ装置に関
する。
The present invention relates to a sensor device such as a lidar (LiDAR: Light Detection And Ranging).
近年、ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)や自動運転等における、車両等の移動体の周囲の障害物や走行路面の検出のためのセンサとしてライダが用いられている。ライダは、例えば移動体前方にレーザ光を照射し、移動体前方に存在する物体からの反射光を受光することにより、移動体前方に存在する障害物等を検出するセンサである(例えば、特許文献1を参照)。 In recent years, in ADAS (Advanced Driver Assistance Systems), automatic driving, etc., lidars are used as sensors for detecting obstacles and road surfaces around moving bodies such as vehicles. A lidar is, for example, a sensor that detects an obstacle or the like in front of a moving body by irradiating a laser beam in front of the moving body and receiving reflected light from an object in front of the moving body. See Reference 1).
ライダは、照射したレーザ光の反射光を受光することで障害物等の対象物を検出する。しかしながら、ライダには、照射したレーザ光の反射光以外にも様々な外乱光が入射し、その外乱光によって誤検出をしてしまう場合がある。 A lidar detects an object such as an obstacle by receiving reflected light of an irradiated laser beam. However, various types of disturbance light other than the reflected light of the irradiated laser light enter the lidar, and the disturbance light may cause erroneous detection.
このような外乱光による誤検出を防止するために、特許文献2には、加算回路23が、レーザ光LTの照射方向に対応する結像位置の予測範囲内に配置された複数の受光素子から出力された複数のアナログ検出信号を選択し、当該選択されたアナログ検出信号を互いに加算してアナログ受信信号を出力する。このようにすることにより、外乱光成分を受信する環境下でも、外来光成分の誤検出を防止することができることが記載されている。
In order to prevent erroneous detection due to such disturbance light, in
特許文献2に記載の方法の場合、N個の受光素子を有するアレイ受光器が必要である。したがって、例えばパルス光により所定の範囲を走査するように照射して、各パルス光の反射光を順次1つの受光素子で受光するような構成の場合には適用ができない。
In the case of the method described in
本発明が解決しようとする課題としては、外乱光による誤検出を低減することができることが一例として挙げられる。 One example of the problem to be solved by the present invention is that erroneous detection due to ambient light can be reduced.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、所定の時間間隔で光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、当該光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサと、前記照射部が前記光を照射してから次に前記光を照射するまでの期間である未照射期間内に設定された前記反射光を受光しない期間である第1期間に前記受光部が受光した光による前記受光信号のレベルに基づいて、前記未照射期間内の前記第1期間の直前に設定された前記反射光を受光する期間である第2期間に前記受光部が受光した光による前記受光信号の利用を制限するための制限情報を生成する生成部と、を備え、前記生成部は、前記第1期間における前記受光信号のレベルである第1レベルと、前記第1レベルが取得された前記第1期間よりも1つ前の前記第1期間における前記受光信号のレベルである第2レベルと、のうちいずれかが閾値以上であった場合に前記制限情報を生成する、ことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the invention according to
請求項2に記載の発明は、所定の時間間隔で光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、当該光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサ装置で実行されるセンサ制御方法であって、前記照射部が前記光を照射してから次に前記光を照射するまでの期間である未照射期間内に設定された前記反射光を受光しない期間である第1期間に前記受光部が受光した光による前記受光信号のレベルに基づいて、前記未照射期間内の前記第1期間の直前に設定された前記反射光を受光する期間である第2期間に前記受光部が受光した光による前記受光信号の利用を制限するための制限情報を生成する生成工程を含み、前記生成工程は、前記第1期間における前記受光信号のレベルである第1レベルと、前記第1レベルが取得された前記第1期間よりも1つ前の前記第1期間における前記受光信号のレベルである第2レベルと、のうちいずれかが閾値以上であった場合に前記制限情報を生成する、ことを特徴としている。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のセンサ制御方法を、コンピュータにより実行させることを特徴としている。
The invention according to
以下、本発明の一実施形態にかかるセンサ装置を説明する。本発明の一実施形態にかかるセンサ装置は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、その光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサと、受光部において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限する制御部と、を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、受光部が出力する受光信号の利用をさせない等の制限をすることができる。したがって、外乱光による誤検出を低減することができる。 A sensor device according to an embodiment of the present invention will be described below. A sensor device according to an embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently emits light to scan a predetermined area, and a light receiving unit that receives light from the outside including reflected light of the light and outputs a light reception signal. and a controller for restricting the use of the light receiving signal during the period when the reflected light is received based on the light receiving signal level during the period when the reflected light is not received in the light receiving section. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received, and in this case, restrictions such as prohibiting the use of the received light signal output by the light receiving unit are made. can do Therefore, erroneous detection due to ambient light can be reduced.
また、制御部は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、反射光を受光する期間の受光信号の利用の有効性を判断するようにしてもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが閾値以上となった場合に外乱光を受光していると判断して受光部が出力する受光信号の利用の有効性が判断できる。 Further, the control unit may determine the effectiveness of the use of the light receiving signal during the reflected light receiving period when the light receiving signal level during the reflected light receiving period is equal to or higher than a predetermined threshold. By doing so, it is determined that disturbance light is being received when the level of the received light signal during a period in which reflected light is not received is equal to or higher than the threshold value, and the effectiveness of the use of the received light signal output by the light receiving unit is determined. can.
また、本発明の他の実施形態にかかるセンサ装置は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、その光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサと、受光部において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、照射部からの光の照射を制限する制御部と、を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、照射部からの光の照射をさせない等の制限をすることができる。つまり、外乱光検出時には光の照射を停止させ、照射光の反射光による受光信号と異なる波形を受信させることにより、形状の異なる波形をノイズと判断するなどフィルタリングすることが可能となり、外乱光による誤検出を低減することができる。 A sensor device according to another embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently emits light to scan a predetermined area, and an irradiation unit that receives external light including reflected light of the light and generates a light reception signal. a sensor that outputs a light receiving portion; and a control portion that limits irradiation of light from the irradiation portion based on a light receiving signal level during a period in which the light receiving portion does not receive reflected light. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. be able to. In other words, by stopping the irradiation of light when detecting ambient light and receiving a waveform different from the received light signal due to the reflected light of the irradiated light, it becomes possible to filter the waveform by judging it as noise, etc. False positives can be reduced.
また、制御部は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、照射部からの光の照射を制限してもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが閾値以上となった場合に外乱光を受光していると判断して照射部からの光の照射をさせない等の制限をすることができる。 Further, the control unit may limit the irradiation of light from the irradiation unit when the received light signal level during the period in which the reflected light is not received is equal to or higher than a predetermined threshold value. By doing so, when the received light signal level during the period in which the reflected light is not received becomes equal to or higher than the threshold value, it is determined that the disturbance light is received, and the irradiation of the light from the irradiation unit is restricted, for example. be able to.
また、本発明の他の実施形態にかかるセンサ装置は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、当該光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサと、受光部において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限するための制限情報を生成する生成部と、を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、例えばフラグ等の制限情報を生成して出力することで、後段における処理の際の当該フラグを参照して受光信号の利用を制限することができる。 A sensor device according to another embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently emits light to scan a predetermined area, and an irradiation unit that receives external light including reflected light of the light and generates a light reception signal. a light receiving unit for outputting; and a sensor having a light receiving unit that generates restriction information for limiting use of the light receiving signal during the period when the reflected light is received, based on the level of the light receiving signal during the period when the reflected light is not received. a generator; By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. , the use of the received light signal can be restricted by referring to the flag in the subsequent processing.
また、制御部は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、制限情報を出力してもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間に閾値以上の強度の光を受光した場合に、外乱光を受光したと認識して制限情報を生成することができる。 Further, the control unit may output the restriction information when the received light signal level during the period in which the reflected light is not received is equal to or higher than a predetermined threshold. By doing so, when light having an intensity equal to or higher than the threshold is received during a period in which reflected light is not received, it is possible to recognize that disturbance light has been received and generate restriction information.
また、本発明の一実施形態にかかるセンサ制御方法は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、その光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサ装置で実行されるセンサ制御方法であって、受光部における、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限する制御工程を含んでいる。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、受光部が出力する受光信号の利用をさせない等の制限をすることができる。したがって、外乱光による誤検出を低減することができる。 A sensor control method according to an embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently irradiates light to scan a predetermined area; A sensor control method executed in a sensor device having a light receiving unit that outputs, wherein the light receiving unit utilizes a light receiving signal during a period in which reflected light is received based on a light receiving signal level in a period in which reflected light is not received in the light receiving unit. Includes limiting control steps. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received, and in this case, restrictions such as prohibiting the use of the received light signal output by the light receiving unit are made. can do Therefore, erroneous detection due to ambient light can be reduced.
また、上述したセンサ制御方法を、コンピュータにより実行させてもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、コンピュータを用いて、受光部が出力する受光信号の利用をさせない等の制限をすることができる。したがって、外乱光による誤検出を低減することができる。 Also, the sensor control method described above may be executed by a computer. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. It is possible to set restrictions such as not to allow Therefore, erroneous detection due to ambient light can be reduced.
また、本発明の他の実施形態にかかるセンサ制御方法は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、その光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサ装置で実行されるセンサ制御方法であって、受光部における、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて照射部からの光の照射を制限する制御工程を含んでいる。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、照射部からの光の照射をさせない等の制限をすることができる。つまり、外乱光検出時には光の照射を停止させ、照射光の反射光による受光信号と異なる波形を受信させることにより、形状の異なる波形をノイズと判断するなどフィルタリングすることが可能となり、外乱光による誤検出を低減することができる。 Further, a sensor control method according to another embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently irradiates light to scan a predetermined area, and an irradiation unit that receives light from the outside including reflected light of the light and receives a light reception signal. A sensor control method executed in a sensor device having a light receiving unit that outputs a light receiving unit that limits the irradiation of light from the irradiating unit based on the light receiving signal level during a period in which the light receiving unit does not receive reflected light. Includes process. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. be able to. In other words, by stopping the irradiation of light when detecting ambient light and receiving a waveform different from the received light signal due to the reflected light of the irradiated light, it becomes possible to filter the waveform by judging it as noise, etc. False positives can be reduced.
また、上述したセンサ制御方法を、コンピュータにより実行させてもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、コンピュータを用いて、照射部からの光の照射をさせない等の制限をすることができる。 Also, the sensor control method described above may be executed by a computer. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. etc. can be restricted.
また、本発明の他の実施形態にかかるセンサ制御方法は、光を間欠的に照射して所定の領域を走査する照射部と、当該光の反射光を含む外部からの光を受光し受光信号を出力する受光部と、を有するセンサ装置で実行されるセンサ制御方法であって、前記受光部における、前記反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、前記反射光を受光する期間の前記受光信号の利用を制限するための制限情報を生成する生成工程と、を含んでいる。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、例えばフラグ等の制限情報を生成して出力することで、後段における処理の際の当該フラグを参照して受光信号の利用を制限することができる。 Further, a sensor control method according to another embodiment of the present invention includes an irradiation unit that intermittently irradiates light to scan a predetermined area, and an irradiation unit that receives light from the outside including the reflected light of the light and receives a light reception signal. and a light receiving unit for outputting a period of time during which the reflected light is received based on a light receiving signal level during a period during which the reflected light is not received in the light receiving unit. and a generating step of generating restriction information for restricting use of the received light signal. By doing so, it is possible to determine that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. , the use of the received light signal can be restricted by referring to the flag in the subsequent processing.
また、上述したセンサ制御方法を、コンピュータにより実行させてもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、コンピュータを用いて、例えばフラグ等の制限情報を生成して出力することで、後段における処理の際の当該フラグを参照して受光信号の利用を制限することができる。 Also, the sensor control method described above may be executed by a computer. By doing so, it can be determined that disturbance light is being received from the received light signal level during the period in which reflected light is not received. In this case, a computer is used to generate restriction information such as a flag. , it is possible to limit the use of the received light signal by referring to the flag in the subsequent processing.
本発明の第1の実施例にかかるセンサ装置を図1~図4を参照して説明する。センサ装置としてのライダ1は、例えば移動体としての車両に搭載されている。
A sensor device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. A
ライダ1は、所定の領域へ光を照射し、その反射光を受光することで道路面や道路上の障害物等を検出する。ライダ1の構成を図1に示す。
The
ライダ1は、図1に示したように、光源11と、コリメートレンズ12と、ビームスプリッタ13と、MEMSミラー14と、投受光レンズ15と、集光レンズ16と、受光素子17と、制御部18と、フォトディテクタ19と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
照射部としての光源11は、例えばレーザダイオードで構成されている。光源11は、所定の波長のレーザ光をパルス状に間欠的に発光(照射)する。
The
コリメートレンズ12は、光源11から出射されたレーザ光を平行光束にする。ビームスプリッタ13は、コリメートレンズ12で平行光にされたレーザ光をMEMSミラー14へ出力し、MEMSミラー14で反射された入射光を集光レンズ16へ向けて反射する。
The collimating
MEMSミラー14は、ビームスプリッタ13から出射したレーザ光を対象物100が存在する領域へ向けて水平方向および垂直方向に走査する。ここで、対象物100は、例えば道路面や障害物等を示す。また、MEMSミラー14は、対象物100で反射した光が投受光レンズ15に入射した入射光をビームスプリッタ13へ反射する。MEMSミラー14は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)により構成されたミラーであり、ミラーと一体的に形成されたアクチュエータ(不図示)によって駆動される。また、MEMSミラー14はガルバノミラーやポリゴンミラーなど他のビーム偏向手段でもよい。
The
投受光レンズ15は、MEMSミラー14で反射されたレーザ光を対象物100が存在する領域へ照射(投光)する。また、投受光レンズ15には、対象物100で反射したレーザ光である反射光等が入射光として入射(受光)する。
The light projecting/receiving
集光レンズ16は、ビームスプリッタ13と受光素子17との間に設けられ、ビームスプリッタ13で反射された反射光を受光素子17へ集光する。
The
受光部としての受光素子17は、集光レンズ16で集光された反射光を受光する。受光素子17は、例えば1つ(単画素)のアバランシェフォトダイオード(APD)により構成されている。受光素子17は、受光した光の強度に応じたレベルとなる信号(受光信号)を出力する。
A light-receiving
制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光に基づいて受光素子17で受光した受光信号の利用を制限する。また、制御部18は、利用の制限がされない場合は、受光素子17で受光した受光信号を例えばADASや自動運転の制御装置等へ出力する。制御部18は、例えばCPU(Central Processing Unit)等を有するマイクロコンピュータで構成されている。あるいは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)のようなロジックデバイスを用いてもよい。
The
フォトディテクタ19は、投受光レンズ15と同様に、対象物100の方向の光を受光する。つまり、レーザ光を走査する所定の領域を含む領域の光を受光できればよい。フォトディテクタ19は受光した光の強度を輝度値として制御部18へ出力する。なお、本実施例では、第2センサとしてフォトディテクタ19で説明するが、フォトディテクタ19に代えてカメラ等を用いてもよく、要するに光源11から照射されたレーザ光の反射光の波長を含む光を受光(撮像)できればよい。
The
また、フォトディテクタ19は、新たに設置するに限らず、既に設置されている車載カメラや受光素子等のセンサであってもよい。また、本実施例では、受光素子17が反射光と誤検出する外乱光を検出することがフォトディテクタ19の目的であるので、光源11が照射したレーザ光の波長を選択的に透過するフィルタ等を有していてもよい。
Moreover, the
ライダ1は、周知のように、レーザ光を間欠的に所定の領域を走査するように照射することで、走査領域における対象物100の状態を点群として取得することができる。
As is well known, the
以上の説明から明らかなように、光源11と、コリメートレンズ12と、ビームスプリッタ13と、MEMSミラー14と、投受光レンズ15と、集光レンズ16と、受光素子17と、が第1センサとして機能する。そして、フォトディテクタ19が第2センサとして機能する。
As is clear from the above description, the
次に、本実施例におけるライダ1の動作原理について図2及び図3を参照して説明する。図2は、受光素子17で受光した受光信号の利用を制限しない場合のタイミングチャートである。図2において、光源11は、所定の間隔でパルス光を間欠的に照射している。そして、そのパルス光の反射光を受光素子17は受光している。図2においてフォトディテクタは、フォトディテクタ19で受光した光の輝度値を示している。図2では、輝度値は所定の閾値未満であるので、制御部18は、受光素子17の受光信号をそのまま出力する。
Next, the operation principle of the
一方、図3は、受光素子17で受光した受光信号の利用を制限する場合のタイミングチャートである。図3において、光源11と受光素子17の波形は図2と同様であるが、フォトディテクタ19で受光した光の輝度値が時刻t1~時刻t2の間では所定の閾値以上となるので、制御部18は、この時刻t1~時刻t2の間の受光素子17の受光信号の出力を行わない。これは、時刻t1~時刻t2の間は、フォトディテクタ19で受光した光の輝度値が閾値以上となっており、反射光以外の一過性の外乱光(例えば、雷、カメラのフラッシュ、花火等)が入射したと考えられるため、時刻t1~時刻t2の間の受光素子17の受光信号は、反射光以外の光を誤検出する可能性が高いと判断し、受光素子17の受光信号をゲート(マスク)している。つまり、時刻t1~時刻t2の間の受光素子17の受光信号は、後段の処理において使用しないように制限している。
On the other hand, FIG. 3 is a timing chart for restricting the use of the light receiving signal received by the
次に、上述したライダ1の動作(センサ制御方法)を図4のフローチャートを参照して説明する。図4のフローチャートは制御部18で実行される。また、図4に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。
Next, the operation (sensor control method) of the
まず、ステップS11において、フォトディテクタ19から受光信号を取得する。次に、ステップS12において、ステップS11で取得した受光信号の輝度値を算出する。つまり、ステップS12では、フォトディテクタ19が受光した光の強度を算出している。
First, in step S<b>11 , a received light signal is obtained from the
次に、ステップS13において、ステップS12で算出した輝度値が上述した所定の閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合(YESの場合)はステップS14において、上述したように受光素子17の受光信号をゲートする。ステップS13では、輝度値からライダ1の動作に影響を与えるような強い外乱光が検出されたと判断できる場合に受光信号のゲートをするようにしている。即ち、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の強度が所定の閾値以上となった場合に、受光素子17が出力する受光信号の利用を制限している。したがって、ステップS11~S14が制御工程として機能する。
Next, in step S13, it is determined whether or not the luminance value calculated in step S12 is equal to or greater than the above-described predetermined threshold value. The received light signal of
一方、ステップS13において、ステップS12で算出した輝度値が閾値未満である場合(NOの場合)はステップS15において、受光素子17の受光信号をゲートしない。
On the other hand, in step S13, if the luminance value calculated in step S12 is less than the threshold value (NO), the light receiving signal of the
図3や図4の説明では、第2センサとしてフォトディテクタ19で説明したため単なる輝度値としたが、カメラ等の撮像手段の場合は1フレーム期間等、所定時間の平均輝度値で判断すればよい。
In the description of FIGS. 3 and 4, since the
本実施例によれば、ライダ1は、レーザ光を照射して所定の範囲を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、さらに、光源11からの光が走査する範囲を含む領域の光を受光するフォトディテクタ19の受光信号を取得して、その受光信号に基づいて受光部が出力する受光信号の利用を制限する制御部18と、を備えている。このようにすることにより、フォトディテクタ19が例えば雷やカメラのフラッシュ等の外乱光を撮像した場合には、そのフォトディテクタ19の外乱光受光との結果に基づいて受光素子17が出力する受光信号をゲートする等の制限をすることができる。したがって、外乱光による誤検出を低減することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の輝度値が所定の閾値以上となった場合に、受光素子17が出力する受光信号をゲートしている。このようにすることにより、フォトディテクタ19が閾値以上の輝度値を受光した場合に、外乱光を受光したと認識して受光素子17が出力する受光信号をゲートすることができる。
Further, the
次に、本発明の第2の実施例にかかるライダ1を図5~図6を参照して説明する。なお、前述した第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
第1の実施例では、フォトディテクタ19で受光した光に基づいて受光素子17の受光信号の利用を制限していたが、本実施例では、フォトディテクタ19で受光した光に基づいて受光信号の利用を制限するための制限情報としてのフラグ信号を出力する。
In the first embodiment, the use of the light receiving signal of the
本実施例の構成は図1と同様である。図5に本実施例にかかるライダの受光素子で受光した受光信号と制限情報を出力する場合のタイミングチャートを示す。 The configuration of this embodiment is the same as that of FIG. FIG. 5 shows a timing chart for outputting the light receiving signal received by the light receiving element of the lidar according to the present embodiment and the limit information.
本実施例では、図5に示したように、受信素子17の受光信号はそのまま出力し、反射光以外の一過性の外乱光が入射した時刻t1~時刻t2の期間に対応するフラグ信号を出力している。図5において、受光期間の#1~#4は、それぞれ光源から照射されたパルス光に対応する反射光の受光期間である。信号処理期間は、制御部18の出力先における信号処理の期間を示している。なお、光源11から照射する光の強度等により、ライダ1Bとして障害物等を検出できる距離は予め設定することができるため、受光期間は予測可能である。また、信号処理期間はそれぞれに対応する受光期間の終了時から次の受光期間の開始時の間の期間となっているが、受光期間中または受光期間の開始時に信号処理期間を開始してもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 5, the light reception signal of the receiving
図5においては、外乱光を受光したときにフラグ信号ONにセットされる。ここで、外乱光の受光期間であった#1、#2、#3の信号処理期間(距離計算など)ではフラグ信号がONの状態であるため、後段の処理において使用しないように制御することができる。 In FIG. 5, the flag signal is set to ON when disturbance light is received. Here, since the flag signal is in the ON state during the signal processing periods (distance calculation, etc.) of #1, #2, and #3, which were periods during which the ambient light was received, the flag signal is controlled not to be used in subsequent processing. can be done.
次に、本実施例におけるライダ1の動作(センサ制御方法)を図6のフローチャートを参照して説明する。図6のフローチャートは制御部18で実行される。また、図6に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。
Next, the operation (sensor control method) of the
まず、ステップS21において、受光素子17が反射光を受光する期間か否か判断し、受光する期間である場合(YESの場合)はステップS22へ進み、受光しない期間である場合(NOの場合)はステップS28に進む。
First, in step S21, it is determined whether or not the light receiving
次に、ステップS22において、フラグ信号がOFFか否かを判断し、ONの場合(NOの場合)はステップS21に戻る。一方、OFFの場合(YESの場合)はステップS23に進み、図4のステップS11と同様にフォトディテクタ19から受光信号を取得する。そして、ステップS24において、図4のステップS12と同様にステップS23で取得した受光信号の輝度値を算出する。
Next, in step S22, it is determined whether or not the flag signal is OFF, and if it is ON (NO), the process returns to step S21. On the other hand, in the case of OFF (in the case of YES), the process proceeds to step S23, and a received light signal is acquired from the
次に、ステップS25において、ステップS24で算出した輝度値が上述した所定の閾値以上である場合(YESの場合)はステップS26において、上述したようにフラグ信号をONにする。即ち、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の強度が所定の閾値以上となった場合に、受光部が出力する受光信号の利用を制限するための制限情報を生成している。したがって、ステップS23~S26が生成工程として機能する。
Next, in step S25, if the luminance value calculated in step S24 is equal to or greater than the above-described predetermined threshold value (if YES), in step S26, the flag signal is turned ON as described above. That is, the
一方、ステップS25において、ステップS24で算出した輝度値が閾値未満である場合(NOの場合)はステップS27において、フラグ信号をOFFにする。 On the other hand, if the luminance value calculated in step S24 is less than the threshold value in step S25 (NO), the flag signal is turned OFF in step S27.
また、ステップS28においては、ステップS21で反射光を受光しない期間であると判断されたので、フラグ信号を後段の信号処理部等に出力する。次に、ステップS29において、後段の信号処理部等から信号処理が完了したことを示す信号等を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップS2Aにおいてフラグ信号をOFFする。 Also, in step S28, since it is determined in step S21 that it is a period during which no reflected light is received, a flag signal is output to the subsequent signal processing section or the like. Next, in step S29, it is determined whether or not a signal or the like indicating completion of signal processing has been received from the subsequent signal processing section or the like. If received, the flag signal is turned off in step S2A.
本実施例によれば、ライダ1は、レーザ光を照射して所定の範囲を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、さらに、光源11からの光が走査する範囲を含む領域の光を受光するフォトディテクタ19の受光信号を取得して、その受光信号に基づいて受光素子17が出力する受光信号の利用を制限するためのフラグ信号を生成する制御部18と、を備えている。このようにすることにより、フォトディテクタ19が例えば雷やカメラのフラッシュ等の外乱光を受光した場合には、フラグ信号を生成して出力することで、後段における処理の際の当該フラグを参照して受光信号の利用を制限することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の輝度値が所定の閾値以上となった場合に、フラグ信号を出力している。このようにすることにより、フォトディテクタ19が閾値以上の強度の光を受光した場合に、外乱光を受光したと認識してフラグ信号を生成することができる。
Also, the
なお、フラグ信号を受光素子17の受光信号を利用を制限するだけでなく、フラグ信号を物体認識の信頼度として用いてもよい。例えば、フラグ信号がONのときは所定の閾値以上の外乱光があるため物体認識の信頼度が下がり、フラグ信号がOFFのときは所定の閾値以上の外乱光がないため物体認識の信頼度が上がるようにすることができる。
In addition to restricting the use of the light receiving signal of the
次に、本発明の第3の実施例にかかるライダ1Aを図7~図10を参照して説明する。なお、前述した第1、第2の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
第1の実施例では、フォトディテクタ19で受光した光に基づいて受光素子17の受光信号の利用を制限していたが、本実施例では、フォトディテクタ19が受光した光に基づいて光源11からレーザ光を照射するのを制限する。即ち、制御部18は、走査する範囲を含む領域を撮像するフォトディテクタ19が受光した受光信号を取得して、当該受光信号に基づいて光源11からの照射を制限する。
In the first embodiment, the use of the light reception signal of the
図7は、本実施例にかかるライダ1Aの構成図である。図7に示した構成は、制御部18と接続されているのが受光素子17に代わり光源11となっている点が図1と異なる。
FIG. 7 is a configuration diagram of the
本実施例におけるライダ1Aの動作原理について図8及び図9を参照して説明する。図8は、光源11からレーザ光の照射を制限しない場合のタイミングチャートであり、図2の制御部出力がない点以外は図2と同様である。
The principle of operation of the
一方、図9は、光源11からレーザ光の照射を制限する場合のタイミングチャートである。図9において、フォトディテクタ19が受光した光における輝度値が時刻t1~時刻t2の間では所定の閾値以上であるので、制御部18は、この時刻t1~時刻t2の間の光源11からのレーザ光の照射を行わせない。これは、時刻t1~時刻t2の間は、フォトディテクタ19が受光した光の輝度値が閾値以上となっており、反射光以外の一過性の外乱光(例えば、雷、カメラのフラッシュ、花火等)が入射したと考えられるため、時刻t1~時刻t2の間は、反射光以外の光を誤検出する可能性が高いと判断し、光源11からの照射自体を停止させる。
On the other hand, FIG. 9 is a timing chart for limiting the irradiation of laser light from the
次に、上述したライダ1Aの動作(センサ制御方法)を図10のフローチャートを参照して説明する。図10のフローチャートは制御部18で実行される。また、図10に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。
Next, the operation (sensor control method) of the
ステップS11~ステップS13は図4のフローチャートと同様である。ステップS13において、ステップS12で算出した輝度値が上述した所定の閾値以上である場合(YESの場合)はステップS14Bにおいて、上述したように光源11からのレーザ光の照射を停止させる。即ち、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の強度が所定の閾値以上となった場合に、光源11からの照射を制限している。したがって、ステップS11~S14Bが制御工程として機能する。
Steps S11 to S13 are the same as those in the flowchart of FIG. In step S13, if the brightness value calculated in step S12 is equal to or greater than the above-described predetermined threshold value (if YES), in step S14B, irradiation of laser light from the
一方、ステップS13において、ステップS12で算出した輝度値が閾値未満である場合(NOの場合)はステップS15Bにおいて、光源11からのレーザ光の照射を停止させない。
On the other hand, if the luminance value calculated in step S12 is less than the threshold value in step S13 (NO), the irradiation of the laser light from the
本実施例によれば、ライダ1は、レーザ光を照射して所定の範囲を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、さらに、光源11からの光が走査する範囲を含む領域の映像を撮像するフォトディテクタ19が受光した受光信号を取得して、その受光信号に基づいて光源11からのレーザ光の照射を制限する制御部18と、を備えている。このようにすることにより、フォトディテクタ19が例えば雷やカメラのフラッシュ等の外乱光を撮像した場合には、そのフォトディテクタ19の外乱光撮像との結果に基づいて光源11からのレーザ光の照射をさせない等の制限をすることができる。つまり、外乱光検出時にはレーザ光の照射を停止させ、照射光の反射光による受光信号と異なる波形を受信させることにより、形状の異なる波形をノイズと判断するなどフィルタリングすることが可能となり、外乱光による誤検出を低減することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、フォトディテクタ19が受光した光の輝度値が所定の閾値以上となった場合に、光源11からの照射を制限している。このようにすることにより、フォトディテクタ19が閾値以上の輝度値を受光した場合に、外乱光を受光したと認識して光源11からの照射を制限することができる。
Further, the
次に、本発明の第4の実施例にかかるライダ1Bを図11~図15を参照して説明する。なお、前述した第1~第3の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
第1の実施例では、フォトディテクタ19が受光した光に基づいて受光素子17の受光信号をゲートしていたが、本実施例では、フォトディテクタ19は用いずに、受光素子17における反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、その後の反射光を受光する期間の受光信号をゲートする。即ち、制御部18は、受光素子17において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限する。
In the first embodiment, the light receiving signal of the
図11は、本実施例にかかるライダ1Bの構成図である。図11に示した構成は、図1に示した構成からフォトディテクタ19が省略されている点が異なる。
FIG. 11 is a configuration diagram of the
本実施例におけるライダ1Bの動作原理について図12~図14を参照して説明する。図12は、受光素子17で受光した受光信号の利用を制限しない場合のタイミングチャートである。図12において、光源11は、所定の間隔でパルス光を照射している。そして、そのパルス光の反射光を受光素子17は受光している。受光期間の#1~#4は、それぞれ光源から照射されたパルス光に対応する反射光の受光期間である。そして、制御部18は、受光素子17の受光信号をそのまま出力する。
The principle of operation of the
一方、図13は、受光素子17で受光した受光信号の利用を制限する場合のタイミングチャートである。図13において、光源11の波形は図12と同様であるが、反射光以外の一過性の外乱光(例えば、雷、カメラのフラッシュ、花火等)の入射により、時刻t3~時刻t4の間に受光素子17の受光信号レベルが閾値以上に上昇している。したがって、この時刻t3~時刻t4の直後の反射光を受光するタイミングで受光した受光信号は反射光以外の光を誤検出する可能性が高いと判断し、受光素子17の受光信号をゲート(マスク)している。つまり、時刻t3~時刻t4の間の受光素子17の受光信号は、後段の処理において使用しないようにしている。
On the other hand, FIG. 13 is a timing chart for restricting the use of the light receiving signal received by the
同様に、図14は、受光素子17で受光した受光信号の利用を制限する場合のタイミングチャートである。図14において、光源11の波形は図12と同様であるが、反射光以外の一過性の外乱光が入射している。なお、図14の外乱光は図13よりも光量が少なく受光レベルが低いものとする。この場合、反射光を受光しないタイミングである時刻t3’~時刻t4’の間に受光素子17の受光信号レベルが閾値以上に上昇している。したがって、この時刻t3’~時刻t4’の直後の反射光を受光するタイミング(受光期間#3)で受光した受光信号は反射光以外の光を誤検出する可能性が高いと判断し、受光素子17の受光信号をゲート(マスク)している。つまり、受光期間#3の間の受光素子17の受光信号は、後段の処理において使用しないようにしている。この図14のケースでは、反射光を受光しないタイミングである時刻t3’~時刻t4’の受光信号レベルで判断しているため、閾値を小さくすることができる。
Similarly, FIG. 14 is a timing chart for restricting the use of the light receiving signal received by the
次に、上述したライダ1Bの動作(センサ制御方法)を図15及び図16のフローチャートを参照して説明する。図15及び図16のフローチャートは制御部18で実行される。また、図15及び図16に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。図15は、図13に示したタイミングチャートに対応するフローチャートである。
Next, the operation (sensor control method) of the
まず、ステップS31において、受光素子17の受光信号レベルを取得し、ステップS32において、ステップS31で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合(YESの場合)はステップS33において、上述したように受光素子17の受光信号を制限(ゲート)する。ステップS33では、受光信号レベルからライダ1Bの動作に影響を与えるような強い外乱光が検出されたと判断できる場合は、直後の反射光を受光する期間の受光信号の利用の有効性を判断して、受光信号をゲートするようにしている。
First, in step S31, the light receiving signal level of the
一方、ステップS32において、ステップS31で取得した受光信号レベルが閾値未満である場合(NOの場合)はステップS34において、受光素子17の受光信号を制限(ゲート)しない。
On the other hand, if the received light signal level obtained in step S31 is less than the threshold value in step S32 (NO), the light receiving signal of the
次に、図14に示したタイミングチャートに対応するフローチャートを図16を参照して説明する。まず、ステップS41において、受光素子17が反射光を受光しない期間か否か判断し、受光する期間である場合(NOの場合)は本ステップで待機し、受光しない期間である場合(YESの場合)はステップS42において、受光素子17の受光信号レベルを取得する。
Next, a flowchart corresponding to the timing chart shown in FIG. 14 will be described with reference to FIG. First, in step S41, it is determined whether or not the light receiving
次に、ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合(YESの場合)はステップS44において、上述したように受光素子17の受光信号を制限(ゲート)する。ステップS43では、反射光を受光しない期間の受光信号レベルからライダ1Bの動作に影響を与えるような強い外乱光が検出されたと判断できる場合は、直後の反射光を受光する期間の受光信号の利用の有効性を判断して、受光信号をゲートするようにしている。即ち、制御部18は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、反射光を受光する期間の受光信号の利用の有効性を判断している。したがって、ステップS41~S44が制御工程として機能する。
Next, in step S43, it is determined whether or not the received light signal level acquired in step S42 is equal to or higher than a predetermined threshold. It limits (gates) the light receiving signal of the
一方、ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが閾値未満である場合(NOの場合)はステップS45において、受光素子17の受光信号をゲートしない。
On the other hand, in step S43, if the received light signal level acquired in step S42 is less than the threshold value (in the case of NO), the light receiving signal of the
本実施例によれば、ライダ1Bは、レーザ光を間欠的に照射して所定の領域を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を含む外部からのレーザ光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、受光素子17において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限する制御部18を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、受光素子17が出力する受光信号の利用をさせない等の制限をすることができる。したがって、外乱光による誤検出を低減することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、反射光を受光する期間の受光信号の利用の有効性を判断するようにしている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが閾値以上となった場合に外乱光を受光していると判断して第1センサの受光部が出力する受光信号の利用の有効性が判断できる。
Further, when the level of the received light signal during the period in which the reflected light is not received exceeds a predetermined threshold value, the
次に、本発明の第5の実施例にかかるライダ1Bを図17~図21を参照して説明する。なお、前述した第1~第4の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
第4の実施例では、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて受光素子17の受光信号の利用を制限していたが、本実施例では、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて反射光を受光する期間の受光信号の利用を制限するための制限情報としてのフラグ信号を出力する。
In the fourth embodiment, the use of the light receiving signal of the
本実施例の構成は図11と同様である。図17~19に本実施例にかかるライダの受光素子で受光した受光信号と制限情報を出力する場合のタイミングチャートを示す。 The configuration of this embodiment is similar to that of FIG. 17 to 19 are timing charts for outputting light receiving signals received by the light receiving element of the lidar according to the present embodiment and the limit information.
本実施例では、図17に示したように、受信素子17の受光信号はそのまま出力し、反射光以外の一過性の外乱光が入射した時刻t1~時刻t2の期間に対応するフラグ信号を出力している。
In this embodiment, as shown in FIG. 17, the light reception signal of the receiving
図17においては、上記外乱光の期間に受光期間であった#1、#2、#3の信号処理期間(距離計算など)ではフラグ信号がセットされ、後段の処理において使用しないように制御することができる。 In FIG. 17, the flag signal is set during the signal processing periods (distance calculation, etc.) of #1, #2, and #3, which were light receiving periods during the disturbance light period, and is controlled not to be used in subsequent processing. be able to.
図18は、本実施例の変形例のタイミングチャートである。図18において、反射光以外の一過性の外乱光が入射したことにより、反射光を受光しないタイミングである時刻t3~時刻t4、時刻t3’~時刻t4’の間に受信素子17の受光信号レベルが閾値以上に上昇している。したがって、この時刻t3~時刻t4、時刻t3’~時刻t4’では、フラグ信号がセットさせ、当該期間にかかる信号処理期間(距離計算など)では、制御部出力を処理において使用しないように制御することができる。また、信号処理期間はそれぞれに対応する受光期間の終了時から次の受光期間の開始時の間の期間となっているが、受光期間中または受光期間の開始時に信号処理期間を開始してもよい。
FIG. 18 is a timing chart of a modification of this embodiment. In FIG. 18, due to the incident of transient disturbance light other than the reflected light, the received light signal of the receiving
また、図18のケースでは、反射光を受光しないタイミングである時刻t3~時刻t4、時刻t3’~時刻t4’の受光信号レベルで判断しているため、閾値を小さくすることができる。 In addition, in the case of FIG. 18, since the determination is made based on the received light signal level at times t3 to t4 and t3' to t4', which are timings at which reflected light is not received, the threshold can be reduced.
図19は、本実施例の変形例のタイミングチャートである。図19は前後の信号処理期間閾値との比較結果により、フラグ信号の出力を制御している。例えば、信号処理期間の#1bでは、1つ前の#0bは閾値未満であるが、現在(#1b)は閾値以上なので、フラグ信号をセットする。次の#2bでは、1つ前の#1bは閾値以上であり、現在(#2b)も閾値以上なので、フラグ信号をONにセットする。さらに次の#3bでは、現在(#3b)は閾値未満であるが、1つ前の#2bは閾値以上であるので、フラグ信号をセットする。次の#4bでは、1つ前の#3bは閾値未満であり、現在(#4b)も閾値未満であるので、フラグ信号をリセットする。この図19の例では、1つ前の期間と現在の期間のいずれかが閾値以上であった場合はフラグをONにセットしている。
FIG. 19 is a timing chart of a modification of this embodiment. In FIG. 19, the output of the flag signal is controlled based on the result of comparison with the preceding and succeeding signal processing period thresholds. For example, in #1b of the signal processing period, the flag signal is set because #0b, which is one before, is less than the threshold, but the current (#1b) is greater than or equal to the threshold. In the
図19のように、前後の閾値結果によりフラグ信号の出力を制御することで、図17よりも高精度に、外乱光の影響による受光信号を後段の処理において使用しないように制御することができる。 As shown in FIG. 19, by controlling the output of the flag signal based on the results of the preceding and succeeding thresholds, it is possible to perform control so that the received light signal due to the influence of disturbance light is not used in subsequent processing with higher precision than in FIG. .
次に、上述したライダ1Bの動作(センサ制御方法)を図20及び図21のフローチャートを参照して説明する。図20及び図21のフローチャートは制御部18で実行される。また、図20及び図21に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。図20は、図17に示したタイミングチャートに対応するフローチャートである。
Next, the operation (sensor control method) of the
まず、ステップS51において、受光素子17が反射光を受光する期間か否か判断し、受光する期間である場合(YESの場合)はステップS52へ進み、受光しない期間である場合(NOの場合)はステップS57に進む。
First, in step S51, it is determined whether or not the light receiving
次に、ステップS52において、フラグ信号がOFFか否かを判断し、ONの場合(NOの場合)はステップS51に戻る。一方、OFFの場合(YESの場合)はステップS53に進み、図16のステップS42と同様に受光素子17の受光信号レベルを取得する。
Next, in step S52, it is determined whether or not the flag signal is OFF, and if it is ON (NO), the process returns to step S51. On the other hand, in the case of OFF (in the case of YES), the process proceeds to step S53, and the received light signal level of the
次に、ステップS54において、ステップS53で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上である場合(YESの場合)はステップS55において、フラグ信号をONにする。 Next, in step S54, it is determined whether or not the received light signal level obtained in step S53 is equal to or higher than a predetermined threshold. do.
一方、ステップS54において、ステップS53で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値未満である場合(NOの場合)はステップS56において、フラグ信号をOFFにする。 On the other hand, in step S54, if the received light signal level obtained in step S53 is less than the predetermined threshold value (in the case of NO), the flag signal is turned OFF in step S56.
また、ステップS57においては、ステップS51で反射光を受光しない期間であると判断されたので、フラグ信号を後段の信号処理部等に出力する。次に、ステップS58において、後段の信号処理部等から信号処理が完了したことを示す信号等を受信したか否かを判断し、受信した場合はステップS59においてフラグ信号をOFFする。 Further, in step S57, since it is determined in step S51 that it is a period during which no reflected light is received, a flag signal is output to the subsequent signal processing section or the like. Next, in step S58, it is determined whether or not a signal or the like indicating completion of signal processing has been received from the subsequent signal processing section or the like. If received, the flag signal is turned off in step S59.
次に、図18及び図19に示したタイミングチャートに対応するフローチャートを図21を参照して説明する。ステップS41~S43は図16のフローチャートと同様である。ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値以上である場合はステップS44Aにおいて、上述したようにフラグ信号をONにする。 Next, a flowchart corresponding to the timing charts shown in FIGS. 18 and 19 will be described with reference to FIG. Steps S41 to S43 are the same as those in the flowchart of FIG. In step S43, if the received light signal level obtained in step S42 is equal to or higher than the predetermined threshold value, the flag signal is turned ON as described above in step S44A.
一方、ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが閾値未満である場合(NOの場合)はステップS45Aにおいて、フラグ信号をOFFにする。 On the other hand, in step S43, if the received light signal level acquired in step S42 is less than the threshold value (in the case of NO), the flag signal is turned OFF in step S45A.
本実施例によれば、ライダ1Bは、レーザ光を間欠的に照射して所定の領域を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を含む外部からのレーザ光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、受光素子17において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、受光素子17が出力する受光信号の利用を制限するためのフラグ信号を生成する制御部18と、を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、フラグ信号を生成して出力することで、後段における処理の際の当該フラグを参照して受光信号の利用を制限することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、フラグ信号を出力している。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが閾値以上となった場合に外乱光を受光していると判断してフラグ信号を生成することができる。
Further, the
なお、本実施例においても、実施例2と同様に、フラグ信号を受光素子17の受光信号を利用を制限するだけでなく、フラグ信号を物体認識の信頼度として用いてもよい。
Also in this embodiment, as in the second embodiment, the flag signal may be used as the reliability of object recognition instead of restricting the use of the light receiving signal of the
次に、本発明の第6の実施例にかかるライダ1Cを図22~図25を参照して説明する。なお、前述した第1~第5の実施例と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
第4の実施例では、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて受光素子17の受光信号の利用を制限していたが、本実施例では、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて光源11からレーザ光を照射するのを制限する。即ち、制御部18は、受光素子17において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、光源11からの光の照射を制限する。
In the fourth embodiment, the use of the light-receiving signal of the light-receiving
図22は、本実施例にかかるライダ1Cの構成図である。図22に示した構成は、制御部18と接続されているのが受光素子17に代わり光源11となっている点が図11と異なる。
FIG. 22 is a configuration diagram of the
本実施例におけるライダ1Cの動作原理について図23及び図24を参照して説明する。図23は、光源11からレーザ光の照射を制限しない場合のタイミングチャートであり、制御部出力がない点以外は図12と同様である。
The principle of operation of the
一方、図24は、光源11からレーザ光の照射を制限する場合のタイミングチャートである。図24において、反射光以外の一過性の外乱光(例えば、雷、カメラのフラッシュ、花火等)の入射により、反射光を受光しないタイミングである時刻t5~時刻t6の間に受光素子17の受光信号レベルが閾値以上に上昇している。したがって、この時刻t5~時刻t6の直後の反射光を受光するタイミングで受光した受光信号は反射光以外の光を誤検出する可能性が高いと判断し、光源11からの照射自体を停止させる。
On the other hand, FIG. 24 is a timing chart for limiting the irradiation of laser light from the
次に、上述したライダ1Aの動作(センサ制御方法)を図25のフローチャートを参照して説明する。図25のフローチャートは制御部18で実行される。また、図25に示したフローチャートを制御部18のCPUで実行するプログラムとして構成することでセンサ制御プログラムとすることができる。
Next, the operation (sensor control method) of the
ステップS41~ステップS43は図16のフローチャートと同様である。ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが予め定めた閾値以上である場合(YESの場合)はステップS44Bにおいて、上述したように光源11からのレーザ光の照射を停止させる。即ち、制御部18は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、照射部からの光の照射を制限している。したがって、ステップS41~S44Bが制御工程として機能する。
Steps S41 to S43 are the same as those in the flowchart of FIG. In step S43, if the received light signal level obtained in step S42 is equal to or higher than the predetermined threshold value (if YES), in step S44B, irradiation of laser light from the
一方、ステップS43において、ステップS42で取得した受光信号レベルが閾値未満である場合(NOの場合)はステップS45Bにおいて、光源11からのレーザ光の照射を停止させない。
On the other hand, if the received light signal level obtained in step S42 is less than the threshold value in step S43 (NO), the laser light irradiation from the
本実施例によれば、ライダ1Cは、レーザ光を間欠的に照射して所定の領域を走査する光源11と、そのレーザ光の反射光を含む外部からのレーザ光を受光し受光信号を出力する受光素子17と、を有し、受光素子17において、反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、光源11からのレーザ光の照射を制限する制御部18を備えている。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルから外乱光を受光していると判断することができ、その場合は、光源11からの光の照射をさせない等の制限をすることができる。つまり、外乱光検出時にはレーザ光の照射を停止させ、照射光の反射光による受光信号と異なる波形を受信させることにより、形状の異なる波形をノイズと判断するなどフィルタリングすることが可能となり、外乱光による誤検出を低減することができる。
According to this embodiment, the
また、制御部18は、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが所定の閾値以上となった場合に、光源11からのレーザ光の照射を制限してもよい。このようにすることにより、反射光を受光しない期間の受光信号レベルが閾値以上となった場合に外乱光を受光していると判断することができることから第1センサの照射部からのレーザ光の照射をさせない等の制限をすることができる。
Further, the
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のセンサ装置を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above examples. That is, those skilled in the art can carry out various modifications according to conventionally known knowledge without departing from the gist of the present invention. As long as the sensor device of the present invention is provided even in such a modification, it is, of course, included in the scope of the present invention.
1、1A、1B、1C ライダ(センサ装置)
11 光源(照射部)
17 受光素子(受光部)
18 制御部
19 フォトディテクタ(第2センサ)
1, 1A, 1B, 1C lidar (sensor device)
11 light source (irradiation part)
17 light receiving element (light receiving part)
18
Claims (1)
前記受光部において、前記反射光を受光しない期間の受光信号レベルに基づいて、前記反射光を受光する期間の前記受光信号の利用を制限する制御部と、
を備えることを特徴とするセンサ装置。 a sensor having an irradiation unit that intermittently emits light to scan a predetermined area, and a light receiving unit that receives light from the outside including the reflected light of the light and outputs a light reception signal;
a control unit for limiting the use of the light receiving signal during the period during which the reflected light is received based on the level of the light receiving signal during the period during which the reflected light is not received in the light receiving unit;
A sensor device comprising:
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