JP2024037257A - 制御装置、レーザレーダ装置、制御方法、プログラム、車載システム、及び移動装置 - Google Patents

制御装置、レーザレーダ装置、制御方法、プログラム、車載システム、及び移動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】小型で、広い範囲で物体検出や距離測定を行うことが可能なレーザレーダ装置を実現するための制御装置を提供すること。【解決手段】制御装置は、光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、物体からの反射光を偏向する走査部と、反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、検出部からの出力に基づいて物体に関する情報を取得するための制御装置であって、光源に第1信号を供給させることで光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、光源に第2信号を供給させることで光源に第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、第1レーザ光が射出される場合、走査部の第1走査範囲における物体に関する情報を取得し、第2レーザ光が射出される場合、第1走査範囲より走査部に近い第2走査範囲における物体に関する情報を取得する取得部とを有する。【選択図】図1

Description

本発明は、制御装置、レーザレーダ装置、制御方法、プログラム、車載システム、及び移動装置に関する。
従来、レーザ光を物体に照射し、物体からの反射光を検出することで物体検出や距離測定を行うレーザレーダ装置が知られている。
特許文献1には、レーザ光を強度の異なる複数のレーザ光に分岐させると共に、複数のレーザ光の強度を制御する構成が開示されている。
特許第3156690号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、1つのレーザ光を強度が異なる複数のレーザ光に分岐させるための光学部材が必要である。また、複数のレーザ光を走査するための複数の走査機構や、複数のレーザ光を選択的に射出させるための制御機構が必要となる。
本発明は、小型で、遠距離から近距離まで広い範囲で物体検出や距離測定を行うことが可能なレーザレーダ装置を実現するための制御装置を提供することを目的とする。
本発明の制御装置は、光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、物体からの反射光を偏向する走査部と、反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、検出部からの出力に基づいて物体に関する情報を取得するための制御装置であって、光源に第1信号値の第1信号を供給させることで光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、光源に第1信号値より小さい第2信号値の第2信号を供給させることで光源に第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、第1レーザ光が射出される場合、走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における物体に関する情報を取得し、第2レーザ光が射出される場合、走査範囲のうち第1走査範囲より走査部に近い第2走査範囲における物体に関する情報を取得する取得部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、小型で、遠距離から近距離まで広い範囲で物体検出や距離測定を行うことが可能なレーザレーダ装置を実現するための制御装置を提供することができる。
第1の実施形態のレーザレーダ装置の構成図である。 第1の実施形態の制御部による制御動作を示すフローチャートである。 図2のステップS101からステップS105の各処理における各部の波形を示す図である。 図2のステップS106からステップS109の各処理における各部の波形を示す図である。 図2のステップS103における、迷光が検出部に入射する様子と走査範囲を示す図である。 図2のステップS107における、迷光が検出部に入射する様子と走査範囲を示す図である。 表示部に表示される第1の実施形態の走査範囲を示す図である。 第2の実施形態のレーザレーダ装置の構成図である。 第2の実施形態のレーザレーダ装置の走査範囲を示す図である。 第2の実施形態の制御部による制御動作を示すフローチャートである。 第3の実施形態のレーザレーダ装置の構成図である。 第3の実施形態の制御部による制御動作を示すフローチャートである。 図12の各ステップの処理における各部の波形を示す図である。 車載システムの構成図である。 車両(移動装置)の模式図である。 車載システムの動作例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
<第1の実施形態>
図1は、本実施形態のレーザレーダ装置1の構成図である。レーザレーダ装置1は、制御部(制御装置)11、可変電源部12、パルス駆動部13、レーザ発光部(光源)14、分離部15、走査部16、検出部17、増幅部18、及び光学部材111を有する。
制御部11は、ハイ/ローの二値や任意の電圧値を入出力するポートや、時間計測をするタイマ機能を有するコントローラ等を備える。また、制御部11は、出力制御部11a、オンオフ制御部11b、走査制御部11c、取得部11d、及び表示制御部11eを備える。
出力制御部11aは、電源制御線101を介して、レーザ発光部14から射出されるレーザー光の強度に関する制御電圧値を示す信号を出力する。本実施形態では、出力制御部11aは、可変電源部12がレーザ発光部14に第1信号値の第1信号を供給するように、電源制御線101を介して可変電源部12に第1の制御電圧値を示す信号を出力する。可変電源部12がレーザ発光部14に第1信号を供給することで、レーザ発光部14は第1出力値の第1レーザ光を射出する。また、出力制御部11aは、可変電源部12がレーザ発光部14に第1信号値より小さい第2信号値の第2信号を供給するように、電源制御線101を介して可変電源部12に第2の制御電圧値を示す信号を出力する。可変電源部12がレーザ発光部14に第2信号を供給することで、レーザ発光部14は第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出する。
オンオフ制御部11bは、パルス制御線102を介して距離測定点ごとのパルス波形の信号(パルス信号)を出力し、パルス駆動部13のオン状態とオフ状態を制御する。
走査制御部11cは、走査制御線103を介してレーザー光の角度に関する制御電圧値を示す信号を出力し、走査部16の走査角度θを制御する。
取得部11dは、パルス検出線104を介して検出された物体(対象物)からの反射光に関する信号を受信し、受信した信号に基づいて物体に関する情報を取得する。本実施形態では、取得部11dは、第1レーザ光が射出される場合、走査部16の走査範囲のうち第1走査範囲における物体に関する情報を取得する。また、取得部11dは、第2レーザ光が射出される場合、走査部16の走査範囲のうち第1走査範囲より走査部16に近い第2走査範囲における物体に関する情報を取得する。ここで、物体に関する情報を取得するとは、物体を検出したり、物体までの距離を算出(測定)したりすることが含まれる。
表示制御部11eは、第1走査範囲における物体に関する情報と第2走査範囲における物体に関する情報とを合成した情報を不図示の表示部に表示させる。
可変電源部12は、電源制御線101を介して入力される制御電圧値を示す信号に応じて、出力する電圧及び/又は電流を変化させる。
パルス駆動部13は、MOS-FETやトランジスタ等により構成され、パルス制御線102から出力されるパルス信号の出力値が所定の閾値電圧を超える場合にオン状態、超えない場合にオフ状態となる。
レーザ発光部14は、レーザダイオード等により構成され、パルス駆動部13がオン状態である間、可変電源部12が出力する電圧及び/又は電流の大きさに応じた出力で分離部15に向けてレーザ光を射出する(パルス発光する)。
分離部15は、レンズやミラーにより構成され、レーザ発光部14から射出されたレーザ光の少なくとも一部を透過又は反射して走査部16に向けて射出する。また、分離部15は、走査部16が受光した物体からの反射光の少なくとも一部を反射又は透過して検出光として検出部17に向けて射出する。
走査部16は、モータ駆動ミラーやMEMSミラー等の可動な反射面を備え、レーザ発光部14から射出されたレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、物体からの反射光を偏向する。具体的には、走査部16は、走査制御線103を介して入力される制御電圧値を示す信号に応じて、分離部15からのレーザ光を所定の走査角度θで射出すると共に、所定の走査角度θで入射した、物体からの反射光を分離部15に射出する。
光学部材111は、光透過部材であるレンズ等からなり、レーザレーダ装置1への埃の侵入を防いだり、物体を遠方まで検出できるように構成される。
検出部17は、APD(アバランシェフォトダイオード)等の光電変換素子により構成され、検出した光に応じて電流を出力する。
増幅部18は、検出部17が出力する電流を、制御部11が認識可能な電圧レベルの物体からの反射光に関する信号に変換及び増幅して出力する。
図2は、本実施形態の制御部11による制御動作を示すフローチャートである。レーザレーダ装置1が動作を開始すると、図2のフローが開始される。図3は、図2のステップS101からステップS105の各処理における各部の波形を示している。図4は、図2のステップS106からステップS109の各処理における各部の波形を示す図である。図3と図4において、横軸は時間である。
ステップS101では、制御部11は、走査部16を初期化する。具体的には、制御部11は、走査部16の走査角度θが最小値(本実施形態ではゼロ)となるように走査部16を制御する。
ステップS102では、制御部11は、可変電源部12が出力する電圧及び/又は電流を制御することで、レーザ発光部14から射出されるレーザ光の出力を比較的大きい状態(高出力)に設定する。
ステップS103では、制御部11は、遠距離測定を行う。具体的には、制御部11はまず、レーザ発光部14からの高出力のレーザ光(第1レーザ光)を分離部15と走査部16を介して射出する。次に、制御部11は、検出部17で検出され、増幅部18で変換・増幅された物体からの反射光に関する信号を受信する。そして、制御部11は、パルス駆動部13をオン状態に制御したタイミングから増幅部18からの信号を受信したタイミングまでの時間を用いて物体までの距離を算出(測定)する。
ステップS104では、制御部11は、走査部16の走査角度θが最大値であるかどうかを判定する。制御部11が走査角度θが最大値であると判定した場合、ステップS106の処理が実行される。また、制御部11が走査角度θが最大値でないと判定した場合、ステップS105の処理が実行される。
ステップS105では、制御部11は、走査部16の走査角度θが増加するように走査部16を制御する。
ステップS103とステップS105の処理を繰り返すことで、レーザ発光部14が高出力のレーザ光を射出し、走査部16の走査範囲のうち遠距離となる走査範囲(第1走査範囲)124の物体検出や距離測定を順次行うことが可能となる。
ここで、レーザレーダ装置1の内部でレーザ光が透明部材や反射部材に入射する際に、その一部が拡散する等していわゆる迷光122となり、検出部17に入射する場合がある。迷光122は遠方の物体からの反射光と比較して大きいため、検出部17及び/又は増幅部18の内部で波形歪みが発生する。そのため、図3に示されるように、レーザ発光部14がパルス発光したタイミングから増幅部18の出力が歪んだ状態となる迷光飽和時間121が発生する。迷光飽和時間121は、迷光122の強度が大きいほど長くなる。
図5は、図2のステップS103における、迷光122が検出部17に入射する様子と走査範囲を示す図である。迷光飽和時間121では物体からの反射光を検出することができないため、相当する走査範囲123における物体検出や距離測定を行うことができない。
また、制御部11は、物体からの反射光の強度に応じて、パルス制御線102を介してダミーパルス信号を出力する等で特定画素に相当するレーザ光のピークパワーを制御してもよい。この場合でも、迷光飽和時間121に相当する近距離の物体からの反射光を検出することができないため、制御部11は反射光の強度に応じた制御を行うことはできない。
ステップS106では、制御部11は、可変電源部12が出力する電圧及び/又は電流を制御することで、レーザ発光部14から射出されるレーザ光の出力が比較的小さい状態(低出力)に設定する。
ステップS107では、制御部11は、近距離測定を行う。具体的には、制御部11はまず、パルス駆動部13のオン状態とオフ状態に応じたレーザ発光部14からの低出力のレーザ光(第2レーザ光)を分離部15と走査部16を介して射出する。次に、制御部11は、検出部17で検出され、増幅部18で変換・増幅された物体からの反射光に関する信号を受信する。そして、制御部11は、パルス駆動部13をオン状態に制御したタイミングから増幅部18からの信号を受信したタイミングまでの時間を用いて物体までの距離を算出(測定)する。
ステップS108では、制御部11は、走査部16の走査角度θが最小値であるかどうかを判定する。制御部11が走査角度θが最小値であると判定した場合、本フローが終了される。また、制御部11が走査角度θが最小値でないと判定した場合、ステップS109の処理が実行される。
ステップS109では、制御部11は、走査部16の走査角度θが減少するように走査部16を制御する。
ステップS107とステップS109の処理を繰り返すことで、レーザ発光部14が低出力のレーザ光を射出し、迷光飽和時間121が短時間となる。そのため、走査部16の走査範囲のうち近距離となる走査範囲(第2走査範囲)125の物体検出や距離測定を順次行うことが可能となる。
図6は、図2のステップS107における、迷光122が検出部17に入射する様子と走査範囲を示す図である。ステップS107ではレーザ発光部14から射出されるレーザ光の出力が比較的小さいため、走査部16の走査範囲のうち遠距離となる走査範囲124における物体検出や距離測定を行うことができない。しかしながら、迷光飽和時間121が短くなることで相当する走査範囲123が走査部16の走査範囲のうちごく近距離の範囲に減少し、比較的近距離となる走査範囲125における物体検出や距離測定を行うことができる。
本実施形態では、ステップS103で取得された遠距離測定の結果とステップS107で取得された近距離測定の結果を合成することで、近距離から遠距離までの広い範囲の物体検出や距離測定を行うことができる。すなわち、走査範囲を合成(拡大)することができる。図7は、表示制御部11eが表示部(不図示)に表示する、走査範囲124,125を合成することで得られる本実施形態の走査範囲を示す図である。例えば、走査部16の走査範囲に対して遠距離測定に0.1秒、近距離測定に0.1秒を要する場合、0.2秒ごとに処理(図2のフロー)を繰り返すことで1秒間に5回の物体検出や距離測定を実行することができる。このように、本実施形態では、レーザレーダ装置1は、複数の走査範囲を交互に測定し、距離測定結果を取得することを繰り返す。これにより、広い範囲に物体が侵入するような場合にも迅速に物体検出や距離測定を行うことができる。
<第2の実施形態>
本実施形態は、走査部が互いに直交するX軸とY軸の二軸走査を行うことができるように構成されている点が第1の実施形態とは異なる。本実施形態では、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、共通する構成については詳細な説明を省略する。
図8は、本実施形態のレーザレーダ装置1の構成図である。図9は、本実施形態の走査部16の走査範囲を示す図である。
走査部16は、所定の走査角度でレーザ光を射出し、所定の走査角度で物体からの反射光を受光することでY軸方向の走査を行うと共に、複数の走査角度において高速にX軸方向(走査方向)の走査を行う。X軸方向とY軸方向とに走査を行うために、本実施形態の走査部16は、モータ等の駆動手段を少なくとも2つ有する。Y軸方向の走査は、第1の実施形態と同様に、走査制御線103を介して入力される制御電圧値を示す信号に応じて走査角度θを増減することで行われる。X軸方向の走査は、第二の走査制御線105を介して入力される制御電圧値を示す信号に応じて所定の角度範囲又は長さにおいてライン状に行われる。このような構成により、走査範囲131における物体検出や距離測定を行うことができる。
図10は、本実施形態の制御部11による制御動作を示すフローチャートである。レーザレーダ装置1が動作を開始すると、図10のフローが開始される。
ステップS201とステップS202の処理はそれぞれ、図2のステップS101とステップS102の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS203では、制御部11は、レーザ発光部14に高出力のレーザ光を射出させると共に、X軸方向の所定の角度範囲又は長さにおける複数の点132の物体検出又は距離測定を行う。ステップS203の処理を繰り返すことで、遠距離の物体検出と距離測定を行うことができる。
ステップS204乃至ステップS206の処理はそれぞれ、図2のステップS104乃至とステップS106の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS207では、制御部11は、レーザ発光部14に低出力のレーザ光を射出させると共に、X軸方向の所定の角度範囲又は長さににおける複数の点132の物体検出又は距離測定を行う。ステップS207の処理を繰り返すことで、近距離の物体検出と距離測定を行うことができる。
本実施形態では、遠距離測定の結果と近距離測定の結果を合成することで、X軸方向の近距離から遠距離までの広い範囲の物体検出や距離測定を行うことができる。
<第3の実施形態>
本実施形態は、走査部の走査角度に応じて異なる距離測定(ステップS103とステップS107の処理)が行われる点が第1の実施形態とは異なる。具体的には、走査部の走査角度が所定角度より大きい場合、遠距離測定が行われ、走査部の走査角度が所定角度より小さい場合、近距離測定が行われる。本実施形態では、第1の実施形態と異なる構成についてのみ説明し、共通する構成については詳細な説明を省略する。
図11は、本実施形態のレーザレーダ装置1の構成図である。レーザレーダ装置1は、比較的近距離となる走査範囲125と比較的遠距離となる走査範囲124を有する測定面126付近の物体検出や距離測定を行う。
図12は、本実施形態の制御部11による制御動作を示すフローチャートである。レーザレーダ装置1が動作を開始すると、図12のフローが開始される。図13は、図12の各ステップの処理における各部を含む各部波形である。横軸は、時間である。
ステップS301とステップS302の処理はそれぞれ、図2のステップS101とステップS106の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS303は、制御部11は、走査部16の走査角度が所定値より小さいかどうかが判定される。制御部11が走査角度が所定値より小さいと判定した場合、ステップS304の処理が実行される。また、制御部11が走査角度が所定値より大きいと判定した場合、ステップS306の処理が実行される。なお、走査角度が所定値と等しい場合、どちらのステップの処理を実行するかは任意に設定可能である。
ステップS304とステップS305の処理はそれぞれ、図2のステップS107とステップS105の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS306乃至ステップS309の処理はそれぞれ、図2のステップS102乃至ステップS105の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS310は、制御部11は、走査部16の走査角度が所定値より小さいかどうかが判定される。制御部11が走査角度が所定値より小さいと判定した場合、ステップS311の処理が実行される。また、制御部11が走査角度が所定値より大きいと判定した場合、ステップS315の処理が実行される。なお、走査角度が所定値と等しい場合、どちらのステップの処理を実行するかは任意に設定可能である。
ステップS311乃至ステップS314の処理はそれぞれ、図2のステップS106乃至ステップS109の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
ステップS315とステップS316の処理はそれぞれ、図2のステップS103とステップS109の処理と同様であるため、詳細な説明を省略する。
本実施形態では、走査部16の走査角度θが略ゼロと最大値との間で、比較的近距離となる走査範囲125と比較的遠距離となる走査範囲124のそれぞれに適した物体検出や距離測定を行うことができる。
[車載システム]
図14は、各実施形態のレーザレーダ装置1及びそれを備える車載システム(運転支援装置)1000の構成図である。車載システム1000は、自動車(車両)等の移動可能な移動体(移動装置)により保持され、レーザレーダ装置1により取得した車両の周囲の障害物や歩行者等の物体の距離情報に基づいて、車両の運転(操縦)を支援するための装置である。図15は、車載システム1000を含む車両(移動装置)500の模式図である。図15においては、レーザレーダ装置1の測距範囲(検出範囲)を車両500の前方に設定した場合を示しているが、測距範囲を車両500の後方や側方等に設定してもよい。
図14に示されるように、車載システム1000は、レーザレーダ装置1と、車両情報取得装置200と、制御部(ECU:エレクトロニックコントロールユニット)300と、警告部400とを備える。車載システム1000において、レーザレーダ装置1が備える制御部11は、距離取得部(取得部)及び衝突判定部(判定部)としての機能を有する。ただし、必要に応じて、車載システム1000において制御部11とは別体の距離取得部や衝突判定部を設けてもよく、夫々をレーザレーダ装置1の外部(例えば車両500の内部)に設けてもよい。あるいは、制御部300を制御部11として用いてもよい。
図16は、車載システム1000の動作例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って車載システム1000の動作を説明する。
まず、ステップS1では、レーザレーダ装置1のレーザ発光部14により車両の周囲の物体を照明し、物体からの反射光を受光することで検出部17が出力する信号に基づいて、制御部11により物体の距離情報を取得する。また、ステップS2では、車両情報取得装置200により車両の車速、ヨーレート、舵角等を含む車両情報の取得を行う。そして、ステップS3では、制御部11によって、ステップS1で取得された距離情報やステップS2で取得された車両情報を用いて、物体までの距離が予め設定された設定距離の範囲内に含まれるか否かの判定を行う。
これにより、車両の周囲の設定距離内に物体が存在するか否かを判定し、車両と物体との衝突可能性を判定することができる。なお、ステップS1及びS2は、上記の順番とは逆の順番で行われてもよいし、互いに並列して処理を行われてもよい。ステップS3において設定距離内に物体が存在する場合、ステップS4では制御部11は「衝突可能性あり」と判定する。ステップS3において設定距離内に物体が存在しない場合、制御部11は「衝突可能性なし」と判定する。
次に、制御部11は、「衝突可能性あり」と判定した場合、その判定結果を制御部300や警告部400に対して通知(送信)する。ステップS6では、制御部300は制御部11での判定結果に基づいて車両を制御する。ステップS7では、警告部400は、制御部11での判定結果に基づいて車両のユーザ(運転者)への警告を行う。なお、判定結果の通知は、制御部300及び警告部400の少なくとも一方に対して行えばよい。
制御部300は、車両の駆動部(エンジンやモータ等)に対して制御信号を出力することで、車両の移動を制御することができる。例えば、車両においてブレーキをかける、アクセルを戻す、ハンドルを切る、各輪に制動力を発生させる制御信号を生成してエンジンやモータの出力を抑制する等の制御を行う。また、警告部400は、運転者に対して、例えば警告音を発する、カーナビゲーションシステム等の画面に警告情報を表示する、シートベルトやステアリングに振動を与える等の警告を行う。
以上説明したように、車載システム1000によれば、上記の処理により物体の検出及び測距を行うことができ、車両と物体との衝突を回避することが可能になる。特に、上述した各実施形態に係るレーザレーダ装置1を車載システム1000に適用することで、高い測距精度を実現することができるため、物体の検出及び衝突判定を高精度に行うことが可能になる。
なお、本実施形態では、車載システム1000を運転支援(衝突被害軽減)に適用したが、これに限らず、車載システム1000をクルーズコントロール(全車速追従機能付を含む)や自動運転等に適用してもよい。また、車載システム1000は、自動車等の車両に限らず、例えば船舶や航空機、産業用ロボット等の移動体に適用することができる。また、移動体に限らず、高度道路交通システム(ITS)や監視システム等の物体認識を利用する種々の機器に適用することができる。
また、車載システム1000や車両500は、万が一、車両500が障害物に衝突した場合に、その旨を車載システムの製造元(メーカ)や移動装置の販売元(ディーラ)等に通知するための通知装置(通知部)を備えていてもよい。例えば、通知装置としては、車両500と障害物との衝突に関する情報(衝突情報)を予め設定された外部の通知先に対して電子メール等によって送信するもの採用することができる。
このように、通知装置によって衝突情報を自動通知する構成を採ることにより、衝突が生じた後に点検や修理等の対応を速やかに行うことができる。なお、衝突情報の通知先は、保険会社、医療機関、警察等や、ユーザが設定した任意のものであってもよい。また、衝突情報に限らず、各部の故障情報や消耗品の消耗情報を通知先に通知するように通知装置を構成してもよい。衝突の有無の検知については、検出部17からの出力に基づいて取得された距離情報を用いて行ってもよいし、他の検知部(センサ)によって行ってもよい。
[その他の実施例]
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
本実施形態の開示は、以下の構成及び方法を含む。
(構成1)
光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、前記反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御装置であって、
前記光源に第1信号値の第1信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の第2信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、
前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する取得部とを有することを特徴とする制御装置。
(構成2)
前記出力制御部は、前記走査部の走査角度に応じて、前記光源に供給させる信号を変更させることを特徴とする構成1に記載の制御装置。
(構成3)
前記出力制御部は、前記走査部の走査角度が最小値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記最大値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする構成1又は2に記載の制御装置。
(構成4)
前記走査部を互いに直交する第1走査方向と第2走査方向へ走査させる走査制御部を更に有し、
前記出力制御部は、前記走査部の第1走査方向の走査角度が最小値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記第1走査方向の前記走査角度が前記最大値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする構成1乃至3の何れか一つの構成に記載の制御装置。
(構成5)
前記出力制御部は、前記走査部の走査角度が最小値から所定値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させ、前記走査角度が前記所定値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記最大値から前記所定値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記所定値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする構成1又は2に記載の制御装置。
(構成6)
前記第1走査範囲における前記物体に関する情報と前記第2走査範囲における前記物体に関する情報とを合成した情報を表示部に表示させる表示制御部を更に有することを特徴とする構成1乃至5の何れか一つの構成に記載の制御装置。
(構成7)
前記取得部は、前記第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得する処理と、前記第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する処理と、を交互に行うことを特徴とする構成1乃至6の何れか一つの構成に記載の制御装置。
(構成8)
光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、
前記反射光を検出する検出部と、
前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御装置とを有し、
前記制御装置は、
前記光源に第1信号値の信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、
前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する取得部とを備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
(構成9)
前記光源をパルス発光させるためのパルス駆動部を更に有することを特徴とする構成8に記載のレーザレーダ装置。
(方法1)
光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、前記反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御方法であって、
前記光源に第1信号値の信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させるステップと、
前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得するステップとを有することを特徴とする制御方法。
(構成10)
方法1に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
(構成11)
構成8に記載のレーザレーダ装置を備え、該レーザレーダ装置によって得られた前記物体に関する情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定することを特徴とする車載システム。
(構成12)
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両に制動力を発生させる制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする構成11に記載の車載システム。
(構成13)
前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする構成11又は12に記載の車載システム。
(構成14)
構成8に記載のレーザレーダ装置を備え、該レーザレーダ装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
(構成15)
前記レーザレーダ装置によって得られた前記物体に関する情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする構成14に記載の移動装置。
(構成16)
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、移動を制御する制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする構成15に記載の移動装置。
(構成17)
前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記移動装置の運転者に対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする構成15又は16に記載の移動装置。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
1 レーザレーダ装置
11 制御部(制御装置)
11a 出力制御部
11d 取得部
14 レーザ発光部(光源)
16 走査部
17 検出部

Claims (18)

  1. 光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、前記反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御装置であって、
    前記光源に第1信号値の第1信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の第2信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、
    前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する取得部とを有することを特徴とする制御装置。
  2. 前記出力制御部は、前記走査部の走査角度に応じて、前記光源に供給させる信号を変更させることを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記出力制御部は、前記走査部の走査角度が最小値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記最大値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  4. 前記走査部を互いに直交する第1走査方向と第2走査方向へ走査させる走査制御部を更に有し、
    前記出力制御部は、前記走査部の第1走査方向の走査角度が最小値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記第1走査方向の前記走査角度が前記最大値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  5. 前記出力制御部は、前記走査部の走査角度が最小値から所定値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させ、前記走査角度が前記所定値から最大値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記最大値から前記所定値に変化する間、前記光源に前記第1信号を供給させ、前記走査角度が前記所定値から前記最小値に変化する間、前記光源に前記第2信号を供給させることを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  6. 前記第1走査範囲における前記物体に関する情報と前記第2走査範囲における前記物体に関する情報とを合成した情報を表示部に表示させる表示制御部を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  7. 前記取得部は、前記第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得する処理と、前記第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する処理と、を交互に行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の制御装置。
  8. 光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、
    前記反射光を検出する検出部と、
    前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御装置とを有し、
    前記制御装置は、
    前記光源に第1信号値の信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させる出力制御部と、
    前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得する取得部とを備えることを特徴とするレーザレーダ装置。
  9. 前記光源をパルス発光させるためのパルス駆動部を更に有することを特徴とする請求項8に記載のレーザレーダ装置。
  10. 光源からのレーザ光を偏向して物体を走査すると共に、該物体からの反射光を偏向する走査部と、前記反射光を検出する検出部とを備えるレーザレーダ装置を制御すると共に、前記検出部からの出力に基づいて前記物体に関する情報を取得するための制御方法であって、
    前記光源に第1信号値の信号を供給させることで前記光源に第1出力値の第1レーザ光を射出させ、前記光源に前記第1信号値より小さい第2信号値の信号を供給させることで前記光源に前記第1出力値より小さい第2出力値の第2レーザ光を射出させるステップと、
    前記第1レーザ光が射出される場合、前記走査部の走査範囲のうち第1走査範囲における前記物体に関する情報を取得し、前記第2レーザ光が射出される場合、前記走査範囲のうち前記第1走査範囲より前記走査部に近い第2走査範囲における前記物体に関する情報を取得するステップとを有することを特徴とする制御方法。
  11. 請求項10に記載の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  12. 請求項8に記載のレーザレーダ装置を備え、該レーザレーダ装置によって得られた前記物体に関する情報に基づいて車両と前記物体との衝突可能性を判定することを特徴とする車載システム。
  13. 前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両に制動力を発生させる制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする請求項12に記載の車載システム。
  14. 前記車両と前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記車両の運転者に対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする請求項12に記載の車載システム。
  15. 請求項8に記載のレーザレーダ装置を備え、該レーザレーダ装置を保持して移動可能であることを特徴とする移動装置。
  16. 前記レーザレーダ装置によって得られた前記物体に関する情報に基づいて前記物体との衝突可能性を判定する判定部を有することを特徴とする請求項15に記載の移動装置。
  17. 前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、移動を制御する制御信号を出力する制御部を備えることを特徴とする請求項16に記載の移動装置。
  18. 前記物体との衝突可能性が有ると判定された場合に、前記移動装置の運転者に対して警告を行う警告部を備えることを特徴とする請求項16に記載の移動装置。
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