JP6736308B2 - 車載レーザレーダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体（例えば移動ロボット）に搭載して移動体周辺の地形の凹凸を精度よく検出する車載レーザレーダ装置に関する。

移動体周辺の地形の凹凸を検出する車載レーザレーダ装置は、例えば非特許文献１及び特許文献１〜４に開示されている。

非特許文献１、及び特許文献１，２は、多数のレーザ光を用いて回転しながら周囲を同時計測するレーザレーダ装置を開示している。

特許文献３の「広角レーザレーダ装置」は、１つの投光部と複数の受光素子の組合せで、反射体までの距離と方向を測定している。

特許文献４の「監視装置」は、ズームレンズ制御部で受光部と投光レンズを移動させて照射領域を変化させている。

Ｖｅｌｏｄｙｎｅ，"Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｌｉｄａｒ"、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｖｅｌｏｄｙｎｅｌｉｄａｒ．ｃｏｍ／ｌｉｄａｒ／ｌｉｄａｒ．ａｓｐｘ＞

ＷＯ２００８／００８９７０Ａ２ ＷＯ２０１１／１４６５２３Ａ２ 特開平７−１９１１４８号公報 特開２００６−３１７３０４号公報

非特許文献１及び特許文献１，２のレーザレーダ装置は、等間隔に配置されたレーザ光の投光器と受光器により、多数のレーザ光を用いて回転しながら周囲を同時計測するので、正対する反射体の形状を計測する用途には適している。
しかし、車両等移動体の上部に配置し、自車の周囲の路面を俯瞰的に計測する用途においては、幾何学的条件から、レーザ光の路面への照射地点が、自車の進行方向及びレーザ光の回転方向の何れにおいても自車の近傍路面は密に計測できるが遠方路面は疎になる。更に、遠方路面程レーザ光のビーム径が広がる。そのため、遠方になるにつれ路面計測地点の空間分解能が悪くなるため、遠方路面の起伏を詳細に計測することができない。そのため、従来のレーザレーダ装置では、高速走行時に特に必要となる遠方の障害物を早期に発見することが困難であり、高速走行することができない。

図１は、特許文献１に開示された従来のレーザレーダ装置５の構成図である。この図において、（Ａ）は従来のレーザレーダ装置５の斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。

図１（Ａ）において、レーザレーダ装置５は、ハウジング６、上部レーダシステム７Ａ、下部レーダシステム７Ｂ、及びベース部８を備え、図示しない複数対の投光器と受光器を有している。
上部レーダシステム７Ａは、ハウジング６の上部に内蔵され、下部レーダシステム７Ｂは上部レーダシステム７Ａよりわずかに下向きに、ハウジング６の下部に内蔵されている。またハウジング６は、ベース部８の上に設置されている。

図１（Ｂ）において、ベース部８は、ロータとステータを有し、ハウジング６を図で鉛直軸を中心に３６０°回転させるようになっている。

上部レーダシステム７Ａと下部レーダシステム７Ｂは、それぞれ複数対の投光器と受光器を有し、それぞれの投光器と受光器は、それぞれ独立してレーザ光を照射（投光）して受光する。なお、好ましくは、複数のレーザ光は、時間をずらして１つずつ発光して照射する。

上述した従来のレーザレーダ装置５は、例えば、６４対の投光器と受光器を内蔵し、垂直視野２６．８°、最大測定距離約１００〜１２０ｍ、測定精度＋／−約２ｃｍ（水平距離２５ｍの位置において）である。
また具体例では、上部レーダシステム７Ａは水平に対し＋２°〜−８．３３°を１／３°ピッチで検出し、下部レーダシステム１４Ｂは水平に対し−８．５３°〜−２４．３３°を１／２°ピッチで検出する。

図２は、上述した従来のレーザレーダ装置５の使用状態を示す模式図である。この図において、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は投光器９Ａと投光レンズ９Ｂの関係図である。
またこの図において、１は路面、２は路面１を走行する移動体、３はレーザ光、４は路面１に照射された照射スポットである。

従来のレーザレーダ装置５は、移動体２の上部に設置されている。レーザレーダ装置５は、複数対の投光器９Ａと受光器（図示せず）及び１又は複数の投光レンズ９Ｂと受光レンズ（図示せず）を備える。

１又は複数の投光レンズ９Ｂは、それぞれ複数の投光器９Ａの正面に設けられ、１つずつ順に発光するパルス状のレーザ光３を順次、路面１に照射する。同様に、１又は複数の受光レンズは、それぞれ複数の受光器の正面に設けられ、路面１で反射された複数のレーザ光３を順次、受光する。

レーザレーダ装置５は、投光レンズ９Ｂの後部に等間隔に配置された投光器９Ａと受光器により、多数のレーザ光３を用いて回転しながら周囲を同時計測する。すなわち、レーザレーダ装置５は、それぞれのレーザ光３の照射（投光）と受光の時間差から、反射位置までの距離を算出し、移動体周辺の地形の凹凸を検出する。

従来のレーザレーダ装置５では、測定ピッチは一定であり、上述した具体例では上部レーダシステム７Ａによる測定ピッチが、水平に対し＋２°〜−８．３３°の範囲で１／３°である。
そのため、図２において、水平距離２５ｍの位置の照射スポット４ａに対し、水平距離１００ｍの位置の照射スポット４ｂはその直径が４倍になる。また、隣接する照射スポット４の間隔も周方向及び進行方向の両方が、水平距離２５ｍの位置に対し、水平距離１００ｍの位置の方が大きく（粗く）なる。

従って、遠方ではレーザ照射点の周方向間隔、進行方向間隔が共に広くなることから、障害物検知精度が悪くなる。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、移動体に設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる車載レーザレーダ装置を提供することにある。

本発明によれば、移動体に設置され鉛直軸を中心に回転して周囲の路面を計測する車載レーザレーダ装置であって、
前記移動体の近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光を投光する３以上の投光器と該レーザ光を受光する３以上の受光器とを備え、
３以上の前記投光器又は３以上の前記受光器は、隣接する前記レーザ光の前記鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている、ことを特徴とする車載レーザレーダ装置が提供される。

前記投光器又は前記受光器は、前記路面への進行方向の照射間隔が均等になるように配置されている。

前記投光器と前記受光器は、前記近距離用では疎に、前記遠距離用では密に、２次元的に配置されている。

前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記路面への周方向の照射間隔が均等になるように配置されている。

前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記近距離用では周方向に狭い範囲に配置され、前記遠距離用では周方向に広い範囲に配置されている。

３以上の前記レーザ光を前記近距離から前記遠距離の前記路面にそれぞれ集光させる投光レンズと、
前記路面で反射した３以上の前記レーザ光を３以上の前記受光器にそれぞれ集光する受光レンズと、を有し、
前記投光レンズ又は前記受光レンズは、前記路面への前記レーザ光の照射スポット径が同等になるような光学系を有する。

上記本発明によれば、複数の投光器又は複数の受光器は、隣接するレーザ光の鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。

この構成により、隣接するレーザ光の鉛直軸に対する角度差が同一である従来例と比較し、遠方においてレーザ光を密に投光し受光することができる。
従って、本発明の車載レーザレーダ装置を移動体に設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる。

特許文献１に開示された従来のレーザレーダ装置の構成図である。 従来のレーザレーダ装置の使用状態を示す模式図である。 本発明の車載レーザレーダ装置を備えた移動体の構成図である。 移動体の制御機器の接続ブロック図である。 本発明による車載レーザレーダ装置の全体構成図である。 投光レンズに対する複数の投光器の配置を示す説明図である。 投光器により照射された路面の照射スポットの模式図である。 図５のＡ−Ａ矢視図である。 図８に示した複数の投光器により照射された路面の照射スポットの模式図である。 本発明の車載レーザレーダ装置の使用状態を示す模式図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図３は、本発明の車載レーザレーダ装置３０を備えた移動体Ａの構成図であり、図４は、移動体Ａの制御機器の接続ブロック図である。

この例において、移動体Ａは、自律走行可能な半自律走行車Ａであり、車両制御用コンピュータ１０及びこの車両制御用コンピュータ１０とＬＡＮ１１を介して接続される自律制御用コンピュータ２５によって制御されるようになっている。

車両制御用コンピュータ１０の入力側には、アンテナ１２と接続する無線ＬＡＮ１３及び操縦用カメラ１４が入出力回路１５を介して接続されている。さらにこの入力側に、自己位置データ取得部としてのＧＰＳ１６と、姿勢制御用のバーチカルジャイロ１７と、移動速度測定用の車速パルス１８がシリアル回線を介して接続されている。

また、車両制御用コンピュータ１０の出力側には、モータドライバ２１を介して操舵用アクチュエータ２２及びブレーキ／アクセル用アクチュエータ２３が接続されている。さらに、モータドライバ２１とアクチュエータ２２、２３と車輪２４とで走行機構２０を構成している。

車両制御用コンピュータ１０は、ＧＰＳ１６やバーチカルジャイロ１７で取得した各種情報をＬＡＮ１１、無線ＬＡＮ１３及びアンテナ１２を介して図示しない遠隔操縦装置に送信する機能を有している。また、この遠隔操縦装置から送信される操作情報に基づいて、モータドライバ２１を介して操舵用アクチュエータ２２及びブレーキ／アクセル用アクチュエータ２３を作動、停止させる機能を有している。

自律制御用コンピュータ２５の入力側には、進行方向における地形の凹凸の近距離情報取得に適した外界計測部を構成するレーザセンサ２６と、遠距離で且つ広角情報取得に適した自律走行用のステレオカメラ２７とが接続されている。この自律制御用コンピュータ２５は、ＬＡＮ１１を介して、レーザセンサ２６やステレオカメラ２７で取得した測距データを遠隔操縦装置に送信する機能を有している。

図示しない遠隔操縦装置は、半自律走行車Ａの操縦用カメラ１４で得た画像を映し出すディスプレーと、遠隔操作部と、車両制御用コンピュータ１０及び自律制御用コンピュータ２５とＬＡＮ１１を介してデータのやり取りをする制御部を具備している。遠隔操作部は、周囲の状況を考慮しながら半自律走行車Ａに対して走行方向や走行速度を指示することができる。

なお、本発明は、上述した移動体Ａに限定されず、その他の移動体であってもよい。

図５は、本発明による車載レーザレーダ装置３０の全体構成図である。
本発明の車載レーザレーダ装置３０は、移動体Ａ（好ましくはその上部）に設置され鉛直軸３１を中心に回転して周囲の路面１を計測するレーザレーダ装置である。鉛直軸３１は、路面１が水平な場合に路面１に対して鉛直な回転軸であるのがよい。

図５において、本発明の車載レーザレーダ装置３０は、複数の投光器３２と複数の受光器３４、旋回装置３６、及び制御装置３８を備える。

複数の投光器３２は、移動体Ａの近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光３を投光し、複数の受光器３４は、近距離から遠距離に投光されたレーザ光３を受光する。
複数の投光器３２の前面と、複数の受光器３４の前面には、それぞれ投光レンズ３３と受光レンズ３５が設けられている。

なお、本発明において、「近距離」とは、鉛直軸３１（正確には投光レンズ３３又は受光レンズ３５）からレーザ光３の照射位置までの距離Ｌが相対的に短い距離を意味し、「遠距離」とは距離Ｌが近距離よりも長い距離を意味する。
例えば、近距離は、距離Ｌが５０ｍ未満、すなわち１０ｍ以上、５０ｍ未満であり、遠距離は、距離Ｌが５０ｍ以上、すなわち、５０ｍ以上、１２０ｍ未満である。なおこれらの距離は例示であり、本発明はこれらの例に限定されず任意に設定することができる。

各投光器３２は、パルス状のレーザ光３を出力し、投光レンズ３３を通してレーザ光３を路面１に照射（投光）する。投光レンズ３３は、複数のレーザ光３を近距離から遠距離の路面１にそれぞれ集光させる。
各受光器３４は、路面１で反射されたパルス状のレーザ光３を、受光レンズ３５を通して受光する。受光レンズ３５は、路面１で反射した複数のレーザ光３を複数の受光器３４にそれぞれ集光する。

旋回装置３６は、鉛直軸３１を中心に複数の投光器３２と複数の受光器３４を水平に旋回する。この旋回角度は、エンコーダなどで検出され、制御装置３８に出力される。

制御装置３８は、各投光器３２の照射時点を制御し、かつ各受光器３４の受光時点を検出し、それぞれのレーザ光３の照射（投光）と受光の時間差から、反射位置（路面１）までの距離を計測する。

図５において、ある１つの投光器３２で投射したレーザ光３の反射は、対応する１つの受光器３４で受光するように配置されている。なお、好ましくは、投光レンズ３３に対する複数の投光器３２の配置と、受光レンズ３５に対する複数の受光器３４の配置は実質的に同一である。
以下、投光レンズ３３の配置について説明する。

図６は、投光レンズ３３に対する複数の投光器３２の配置を示す説明図である。この図において、（Ａ）は投光レンズ３３の光軸が水平の場合、（Ｂ）は投光レンズ３３の光軸が水平軸から下向きに角度αだけ傾いている場合である。
図６（Ａ）（Ｂ）において、ｈは路面１からの投光レンズ３３の中心高さ、Ｈは投光レンズ３３の中心軸からの投光器３２の変位量である。また、ｆは投光レンズ３３の焦点距離、θはレーザ光３の鉛直軸に対する角度、Ｌは投光レンズ３３からレーザ光３の照射位置までの距離、ｄは進行方向の照射間隔（距離Ｌの間隔）である。
また括弧内の数字は、複数の投光器３２の順番であり、投光レンズ３３に近い近距離用から順に０，１，２，・・・，ｎ−１，ｎ，ｎ＋１・・・とする。

図６（Ａ）において、Ｌ（ｎ−１），Ｌ（ｎ），Ｌ（ｎ＋１）は、幾何学的に数１の式（１）で示すことができる。
路面１において、隣接するレーザ光３の進行方向の照射間隔ｄが等しい場合、式（２）が成り立つ。
式（１）（２）から、式（３）（４）が導かれる。
また、複数の投光器３２の変位量Ｈは、図６（Ａ）（Ｂ）において、式（５）で示すことができる。なお投光レンズ３３の光軸が水平の場合、角度αは０である。

すなわち、自車の進行方向及びレーザ光３の回転方向の何れにおいても、自車の近傍路面は密に計測できるが遠方路面は疎になる。更に、遠方路面ほどレーザ光３のビーム径が広がるため、空間分解能も悪くなる。そのため本発明では、式（４）（５）を満たすように、各投光器３２の変位量Ｈを設定する。これにより、路面１への進行方向の照射間隔ｄが均等になるように配置することができ、自車の近傍から遠方までの路面１の空間分解能が向上される。
なお本発明において、「均等」とは、厳密な意味で均等でなくてもよく、少なくとも「均等に近づけること」を意味する。例えば、１０〜５０％の相違は、「均等」に含める。

本発明において、隣接するレーザ光３の鉛直軸に対する角度差が、近距離から遠距離に向けて順に狭く設定されている。
また、好ましくは、式（４）（５）を満たすように、各投光器３２の変位量Ｈが設定されている。

なお、図６に示した関係は、複数の受光器３４にもそのまま適用することができる。

図７は、投光器３２により照射された路面１の照射スポット４の模式図である。
この図において、黒丸は投光器３２と受光器３４が１次元配置（従来例）の場合の照射スポット４であり、角度ψは、旋回方向の角度を示している。
また、白丸は投光器３２と受光器３４が２次元配置（本発明）の場合の照射スポット４を示している。

図７に示すように、本発明では、進行方向距離Ｌ１，Ｌ２・・・が倍になる位置には投光器３２の数も倍になるように配置する。こうすることで、従来のレーザレンジファインダの投光器３２のような１次元配列の場合の課題である、路面１への周方向の照射間隔ｅが遠方になるにつれ広がり、空間分解能が悪くなるという課題を改善できる。

また高速走行するために遠方の障害物を早期に発見する必要があり、そのためには遠方障害物の検出精度が高くなければならない。
走行に必要な障害物検知は、特許第５６６６３２２号公報に記載される判定法によって検知することができる。すなわち、レーザレーダにより進行方向、及び周方向の複数の路面距離を測定し、その距離変化と照射スポット４の照射位置の関係から障害物を検知する。

この場合、遠方では進行方向の照射間隔ｄと周方向の照射間隔ｅとが共に広くなることから、障害物の検知精度が悪くなる。しかし、本発明によれば、進行方向の照射間隔ｄと周方向の照射間隔ｅが共に各々均等になるように投光器３２の配置を設定し、投光レンズにより路面１への照射スポット径も同じになるように光学系を設定することにより、障害物の検知精度が自車からの距離に依存せずに同じにすることができる。

図８、図９は、本発明の具体例を示す図である。
図８は、図６のＡ−Ａ矢視図である。この図において、複数（この例では３２個）の投光器３２を小さい円形で示している。また、投光器３２の順番のうち、０，ｎ，ｎ＋１，３１番目をそれぞれ円形内の数字０，ｎ，ｎ＋１，３１で示している。

図８において、各投光器３２の変位量Ｈは、上述した式（４）（５）を満たすように設定されている。
すなわち、複数の投光器３２は、近距離用では疎に、遠距離用では密に、２次元的に配置されている。

また、投光レンズ３３の中心を通る鉛直軸Ｚ−Ｚに沿って、近距離用では、複数の投光器３２は周方向に狭い範囲に配置され、遠距離用では、複数の投光器３２は周方向に広い範囲に配置されている。
この「周方向に狭い範囲」と「周方向に広い範囲」は、照射された路面１において、鉛直軸から一定の角度範囲内（例えば＋／−１５°以内）であることが好ましい。

図８において、投光レンズ３３は、路面１へのレーザ光３の照射スポット径が同等になるような光学系を有する。この例においてこの光学系は、累進レンズである。
本発明では、投光器３２を、路面１への進行方向の照射間隔ｄと周方向の照射間隔ｅの両方が均等になるように配置したので、レーザ光３の照射スポット径も遠距離と近距離で同じとなるように、視野方向に対して焦点距離が異なる累進レンズを投光レンズ３３に用いる。
なお、この累進レンズは、近距離用と遠距離用の２つの焦点距離に限定されず、３以上の焦点距離を有してもよい。

なお、上述した構成は、複数の受光器３４と受光レンズ３５にも同様に適用することができる。

図９は、図８に示した複数（この例では３２）の投光器３２により照射された路面１の照射スポット４の模式図である。
この図において、黒丸は複数の投光器３２が正面を向いているときの照射スポット４を示し、白丸は複数の投光器３２が正面から一定の角度（この例では３０°）旋回したときの照射スポット４を示している。

図９において、各投光器３２の変位量Ｈが式（４）（５）を満たすように設定されているので、隣接するレーザ光３の進行方向の照射間隔ｄ（黒丸の照射スポット４）を等しくすることができる。
また、投光レンズ３３の水平軸Ｙ−Ｙより上方の近距離用では、複数の投光器３２は周方向に狭い範囲に配置され、水平軸Ｙ−Ｙより下方の遠距離用では、複数の投光器３２は周方向に広い範囲に配置されている。この構成により、隣接するレーザ光３の周方向の照射間隔ｅ（黒丸の照射スポット４）を均等に近づけることができる。
さらに、投光レンズ３３が累進レンズであり、水平軸Ｙ−Ｙより上方の近距離用部分と、水平軸Ｙ−Ｙより下方の遠距離用部分とで、それぞれ異なる焦点距離を有するので、路面１に照射される照射スポット４の大きさを均等に近づけることができる。

また、図９の白丸の照射スポット４で示すように、一定角度（この例では３０°）の旋回ごとに、上述した複数（この例では３２）の投光器３２を照射することにより、鉛直軸３１を中心に３６０°の全周を計測できる。
さらにこの際、隣接するレーザ光３の周方向の照射間隔ｅ（白丸の照射スポット４）も均等に近いので、近距離から遠距離まで均等に近い間隔で計測することができる。

図１０は、本発明の車載レーザレーダ装置３０の使用状態を示す模式図である。
この図において、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は投光器３２と投光レンズ３３の関係図である。

本発明の車載レーザレーダ装置３０では、隣接するレーザ光３の鉛直軸３１に対する角度差は、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。すなわち、好ましくは、式（４）（５）を満たすように、各投光器３２の変位量Ｈが設定されているので、隣接するレーザ光３の進行方向の照射間隔ｄを等しくすることができる。

また、図９に示したように、隣接するレーザ光３の照射位置の周方向の照射間隔ｅも均等に近づけることができる。
さらに、投光レンズ３３が累進レンズであるので、路面１に照射される照射スポット４の大きさを均等に近づけることができる。

従って、図１０において、水平距離２５ｍの位置の照射スポット４ａに対し、水平距離１００ｍの位置の照射スポット４ｂの大きさを均等に近づけることができる。また、路面１への進行方向の照射間隔ｄと周方向の照射間隔ｅの両方が、水平距離２５ｍの位置に対し、均等に近づけることができる。
その結果、水平距離２５ｍの位置の測定精度が＋／−約２ｃｍである場合、水平距離１００ｍの位置の測定精度を均等（例えば２〜６ｃｍ）に近づけることができる。

例えば２〜６ｃｍの凹凸は、移動体Ａで高速走行可能である。従って、本発明の装置では、平坦であると検出された場合、実際には１００ｍ先に約２〜６ｃｍの凹凸がある可能性があるが、従来よりも高速で走行することができる。

上述した本発明によれば、複数の投光器３２又は複数の受光器３４は、隣接するレーザ光３の鉛直軸３１に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている。

この構成により、隣接するレーザ光３の鉛直軸３１に対する角度差が同一である従来例と比較し、遠方においてレーザ光３を密に投光し受光することができる。
従って、本発明の車載レーザレーダ装置３０を移動体Ａに設置して遠方路面を詳細に計測することができ、高速走行時に遠方の障害物を早期に発見することができる。

すなわち、本発明によれば、近傍、遠方に関わらず、路面１をほぼ同じ空間分解能で計測できるようになるため、遠方の障害物を発見しやすくなり、高速走行が可能となる。

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

Ａ 移動体（半自律走行車）、ｄ 進行方向の照射間隔、
ｅ 周方向の照射間隔、Ｈ 変位量、ψ 角度、１ 路面、２ 移動体、
３ レーザ光、４，４ａ，４ｂ 照射スポット、５ レーザレーダ装置、
６ ハウジング、７Ａ 上部レーダシステム、７Ｂ 下部レーダシステム、
８ ベース部、９Ａ 投光器、９Ｂ 投光レンズ、１０ 車両制御用コンピュータ、
１１ ＬＡＮ、１２ アンテナ、１３ 無線ＬＡＮ、１４ 操縦用カメラ、
１５ 入出力回路、１６ ＧＰＳ、１７ バーチカルジャイロ、１８ 車速パルス、
２０ 走行機構、２１ モータドライバ、２２ 操舵用アクチュエータ、
２３ ブレーキ／アクセル用アクチュエータ、２４ 車輪、
２５ 自律制御用コンピュータ、２６ レーザセンサ、２７ ステレオカメラ、
３０ 車載レーザレーダ装置、３１ 鉛直軸、３２ 投光器、３４ 受光器、
３３ 投光レンズ、３５ 受光レンズ、３６ 旋回装置、３８ 制御装置

Claims (6)

1. 移動体に設置され鉛直軸を中心に回転して周囲の路面を計測する車載レーザレーダ装置であって、
   前記移動体の近距離から遠距離に向けて間隔を隔ててレーザ光を投光する３以上の投光器と該レーザ光を受光する３以上の受光器とを備え、
   ３以上の前記投光器又は３以上の前記受光器は、隣接する前記レーザ光の前記鉛直軸に対する角度差が、近距離用から遠距離用に向けて順に狭く設定されている、ことを特徴とする車載レーザレーダ装置。
2. 前記投光器又は前記受光器は、前記路面への進行方向の照射間隔が均等になるように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車載レーザレーダ装置。
3. 前記投光器と前記受光器は、前記近距離用では疎に、前記遠距離用では密に、２次元的に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車載レーザレーダ装置。
4. 前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記路面への周方向の照射間隔が均等になるように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車載レーザレーダ装置。
5. 前記鉛直軸から一定の角度範囲内の前記路面に前記レーザ光が照射されるように、前記投光器は、前記近距離用では周方向に狭い範囲に配置され、前記遠距離用では周方向に広い範囲に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車載レーザレーダ装置。
6. ３以上の前記レーザ光を前記近距離から前記遠距離の前記路面にそれぞれ集光させる投光レンズと、
   前記路面で反射した３以上の前記レーザ光を３以上の前記受光器にそれぞれ集光する受光レンズと、を有し、
   前記投光レンズ又は前記受光レンズは、前記路面への前記レーザ光の照射スポット径が同等になるような光学系を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の車載レーザレーダ装置。
   

Images