JP6906919B2 - Detection device, control method and program - Google Patents
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Description
本発明は、測定用の光パルスの射出制御技術に関する。 The present invention relates to an injection control technique for an optical pulse for measurement.
従来から、周辺に存在する物体との距離を測定する技術が知られている。例えば、特許文献1には、レーザ光を間欠的に発光させつつ水平方向を走査し、その反射光を受信することで、物体表面の点群を検出するライダを搭載した車載システムが開示されている。
Conventionally, a technique for measuring the distance to an object existing in the vicinity has been known. For example,
ライダを利用して、周囲環境にあるランドマークを捕捉するとき、当該ランドマークが遠方にある場合など、走査角度分解能に対して走査面内に含まれるランドマークが相対的に小さい場合には、当該ランドマークに対応する計測点が過度に少なくなり、ランドマークの形状等が正しく認識できないことがある。このように、従来のライダでは、一定の光の強度により一定の走査角度分解能で光を射出させるため、周囲の物体を的確に検出できない場合があった。 When capturing landmarks in the surrounding environment using a rider, if the landmarks contained in the scanning surface are relatively small with respect to the scanning angle resolution, such as when the landmarks are far away, The number of measurement points corresponding to the landmark may be excessively reduced, and the shape of the landmark may not be recognized correctly. As described above, in the conventional rider, since light is emitted with a constant scanning angle resolution with a constant light intensity, it may not be possible to accurately detect surrounding objects.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、移動体の周辺の物体を好適に検出することが可能な検出装置を提供することを主な目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a detection device capable of suitably detecting an object around a moving body.
請求項1に記載の発明は、移動体に配置可能な検出装置であって、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、又は、当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御する。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、を有し、移動体に配置可能な検出装置が実行する制御方法であって、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御工程を有し、前記制御工程は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、又は、当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御する。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、を有し、移動体に配置可能な検出装置のコンピュータが実行するプログラムであって、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部として前記コンピュータを機能させ、前記制御部は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、又は、当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御する。
The invention according to
本発明の1つの好適な実施形態では、移動体に配置可能な検出装置であって、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、前記移動体の位置を示す位置情報を取得する第1取得部と、前記位置情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える。 In one preferred embodiment of the present invention, a detection device that can be placed on a moving body, the emitting portion that emits light, the light receiving portion that receives the light reflected by the object, and the moving body. It includes a first acquisition unit that acquires position information indicating a position, and a control unit that controls at least one of the intensity of light emitted by the emission unit and the frequency of emission based on the position information.
上記検出装置は、光を射出する射出部と、対象物によって反射された光を受光する受光部と、第1取得部と、制御部とを備える。第1取得部は、移動体の位置を示す位置情報を取得する。制御部は、第1取得部が取得した位置情報に基づいて、射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する。この態様によれば、検出装置は、移動体の位置に応じて優先的に検出すべき物体を好適に検出することができる。 The detection device includes an injection unit that emits light, a light receiving unit that receives light reflected by an object, a first acquisition unit, and a control unit. The first acquisition unit acquires position information indicating the position of the moving body. The control unit controls at least one of the intensity of the light emitted by the injection unit and the frequency of emission based on the position information acquired by the first acquisition unit. According to this aspect, the detection device can preferably detect an object to be preferentially detected according to the position of the moving body.
上記検出装置の一態様では、検出装置は、前記移動体の移動経路に関する経路情報を取得する第2取得部を更に備え、前記制御部は、前記位置情報及び前記経路情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する。一般に、移動する経路(例えば右折する経路か左折する経路か等)ごとに優先的に検出すべき物体が存在する方向が異なる。従って、この態様によれば、検出装置は、移動体の移動経路を勘案し、検出すべき優先度が高い方向に存在する物体を好適に検出することができる。 In one aspect of the detection device, the detection device further includes a second acquisition unit that acquires route information regarding the movement path of the moving body, and the control unit further includes the injection based on the position information and the route information. It controls at least one of the intensity of the light emitted by the unit and the frequency of emission. In general, the direction in which an object to be preferentially detected exists differs depending on the moving route (for example, whether it is a right-turning route or a left-turning route). Therefore, according to this aspect, the detection device can preferably detect an object existing in a direction having a high priority to be detected in consideration of the movement path of the moving body.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体の前方と側方とで、前記光の強度及び射出の頻度が異なるように前記射出部を制御する。この態様により、検出すべき優先度が高い方向に存在する物体を好適に検出することができる。 In another aspect of the detection device, the control unit controls the injection unit so that the intensity of light and the frequency of emission differ between the front side and the side of the moving body. According to this aspect, an object existing in a direction having a high priority to be detected can be suitably detected.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体の前方が、前記移動体の側方に対し、前記光の強度が高く且つ射出の頻度が少なくなるように制御する。これにより、検出装置は、アイセーフの基準を満たしつつ、移動体の前方の障害物等を早期に検出することができる。 In another aspect of the detection device, the control unit controls the front of the moving body so that the light intensity is high and the emission frequency is low with respect to the side of the moving body. As a result, the detection device can detect obstacles and the like in front of the moving body at an early stage while satisfying the criteria of eye safety.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体の側方に歩道が存在する場合に、前記歩道が存在する側の側方の前記光の強度が、反対側の側方に対して高くなるように制御する。この態様により、検出装置は、運転時に特に注意が必要である歩道側に存在する物体(例えば歩行者等)を好適に検知することができる。 In another aspect of the detection device, in the control unit, when a sidewalk is present on the side of the moving body, the intensity of the light on the side where the sidewalk is present is on the opposite side. It is controlled to be higher than the above. According to this aspect, the detection device can suitably detect an object (for example, a pedestrian, etc.) existing on the sidewalk side, which requires special attention during driving.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体の側方に歩道が存在する場合に、前記歩道が存在する側の側方の前記光が射出される頻度が、反対側の側方に対して高くなるように制御する。この態様により、運転時に特に注意が必要である歩道側に存在する物体(例えば歩行者等)を好適に検知することができる。また、この態様により、検出装置は、キロポストや看板などの細い形状を有する地物等についても好適に検知することができる。 In another aspect of the detection device, when the sidewalk exists on the side of the moving body, the control unit emits the light on the side where the sidewalk exists on the opposite side. Control so that it is higher than the side of. According to this aspect, it is possible to suitably detect an object (for example, a pedestrian) existing on the sidewalk side, which requires special attention during driving. Further, according to this aspect, the detection device can suitably detect a feature having a thin shape such as a kilometer post or a signboard.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体が右折をするときには、前記移動体の前方右側が、他方に対して、前記光の強度が高く、且つ、前記光が射出される頻度が少なくなるように制御する。この態様により、検出装置は、移動体の右折時において、例えば当該右折地点に向かって高速に走行している対向車についても早期に検出することができる。 In another aspect of the detection device, when the moving body makes a right turn, the control unit emits the light having a high intensity of light with respect to the front right side of the moving body and the other. Control so that it is done less frequently. According to this aspect, the detection device can detect an oncoming vehicle traveling at high speed toward the right turn point at an early stage when the moving body makes a right turn.
上記検出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記移動体が左折をするときには、前記移動体の左側方が、他方に対し、前記光の強度が弱く且つ前記光が射出される頻度が多くなるように制御する。この態様により、検出装置は、移動体の左折時に巻き込む可能性がある歩行者や二輪車などを的確に検出することができる。 In another aspect of the detection device, when the moving body makes a left turn, the control unit has a frequency at which the left side of the moving body has a weaker light intensity and the light is emitted from the other side. Is controlled to increase. According to this aspect, the detection device can accurately detect pedestrians, motorcycles, and the like that may get caught when the moving body turns left.
本発明の他の好適な実施形態では、移動体に配置可能な検出装置であって、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、前記移動体の前方における前記射出部が射出する光の強度が、前記移動体の側方における前記射出部が射出する光の強度よりも高く、且つ、前記前方における前記射出部の射出頻度が、前記側方における射出頻度よりも少なくなるように、前記射出部を制御する制御部と、を備える。この態様によれば、検出装置は、アイセーフの基準を満たしつつ、移動体の前方の障害物等を早期に検出することができる。 In another preferred embodiment of the present invention, a detection device that can be arranged on a moving body, the emitting portion that emits light, the light receiving portion that receives the light reflected by the object, and the moving body. The intensity of the light emitted by the injection portion in the front is higher than the intensity of the light emitted by the injection portion on the side of the moving body, and the emission frequency of the injection portion in the front is on the side. A control unit for controlling the injection unit is provided so as to be less than the injection frequency. According to this aspect, the detection device can detect obstacles and the like in front of the moving body at an early stage while satisfying the criteria of eye safety.
本発明の他の好適な実施形態では、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、を有し、移動体に配置可能な検出装置が実行する制御方法であって、前記移動体の位置を示す位置情報を取得する第1取得工程と、前記位置情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御工程と、を有する。検出装置は、この制御方法を実行することで、移動体の位置に応じて優先的に検出すべき物体を好適に検出することができる。 In another preferred embodiment of the present invention, a control executed by a detection device having an injection unit that emits light and a light receiving unit that receives the light reflected by an object and can be arranged on a moving body. A method of controlling at least one of a first acquisition step of acquiring position information indicating the position of the moving body and at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of injection based on the position information. It has a process. By executing this control method, the detection device can preferably detect an object to be preferentially detected according to the position of the moving body.
本発明の他の好適な実施形態では、光を射出する射出部と、対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、を有し、移動体に配置可能な検出装置のコンピュータが実行するプログラムであって、前記移動体の位置を示す位置情報を取得する第1取得部と、前記位置情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記の検出装置を実現することができる。このプログラムは、記憶媒体に記憶して取り扱うことができる。 In another preferred embodiment of the present invention, a computer of a detection device having a light emitting part that emits light and a light receiving part that receives the light reflected by an object and can be arranged on a moving body is executed. A first acquisition unit that acquires position information indicating the position of the moving body, and controls at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of emission based on the position information. The computer functions as a control unit. By executing this program on a computer, the above-mentioned detection device can be realized. This program can be stored and handled in a storage medium.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[物体検出システムの概要]
図1は、本実施例に係る物体検出システムの概略構成である。物体検出システムは、車両と共に移動するライダ(Lidar:Light Detection and Ranging、または、Laser Illuminated Detection And Ranging)1と、ライダ1と通信可能な車載機2とを有する。
[Overview of object detection system]
FIG. 1 is a schematic configuration of an object detection system according to this embodiment. The object detection system includes a lidar (Light Detection and Ranking) 1 that moves with the vehicle, and an in-
ライダ1は、水平方向および垂直方向の所定の角度範囲に対してパルスレーザを射出することで、外界に存在する物体までの距離を離散的に測定し、当該物体の位置を示す3次元の点群情報を生成し、車載機2へ供給する。本実施例では、ライダ1は、車載機2から現在位置情報、地図情報、及び経路情報を受信することで、パルスレーザの射出パワー及び射出間隔(即ち射出頻度又は走査角度分解能)を方向ごとに変化させる。ライダ1は、本発明における「検出装置」の一例である。
The
車載機2は、ライダ1が出力する点群情報に基づき、車両周辺の物体を検出し、運転支援(自動運転も含む)のための車両の制御を行ったり、所定の表示や音声出力等を行ったりする。本実施例では、車載機2は、現在位置情報「IP」、地図情報「IM」及び経路情報「IR」をライダ1へ供給する。ここで、車載機2は、GPS受信機等が出力する位置情報を現在位置情報IPとしてライダ1へ送信してもよく、ライダ1又は他の外界センサの出力を用いた公知の自己位置推定処理により推定した位置情報を現在位置情報IPとしてライダ1へ送信してもよい。また、車載機2は、例えば、地図データベースから抽出した現在位置周辺の地図情報を地図情報IMとしてライダ1へ送信する。また、車載機2は、設定された目的地への経路に関する情報を、経路情報IRとしてライダ1へ送信する。
The in-
なお、図1の構成は一例であり、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。例えば、ライダ1は、車載機1から地図情報IMを受信する態様に代えて、地図データベースを記憶する図示しないサーバ装置からネットワークを介して地図情報IMを受信してもよい。他の例では、車載機1から現在位置情報IPを受信する態様に代えて、ライダ1は、GPS受信機等を備えることで現在位置情報IPを自ら生成してもよく、ライダ1が生成する点群情報等に基づき自己位置推定を行うことで現在位置情報IPを生成してもよい。 また、ここでの経路情報IRは、典型的には、車載機2によって設定された目的地への経路に関する情報であるが、これに限られるものではない。例えば、車載機2の利用者によって設定されたもの以外に、車両が今後進むであろうと予測される進路(走行軌跡)を示す情報であっても良い。
The configuration of FIG. 1 is an example, and the configuration to which the present invention can be applied is not limited to this. For example, instead of receiving the map information IM from the in-
[ライダの基本構成]
まず、実施例に係るライダの基本的な構成について説明する。
[Basic configuration of rider]
First, the basic configuration of the rider according to the embodiment will be described.
(1)全体構成
図2は、実施例に係るライダの全体構成を示す。ライダ1は、繰り返し射出される光パルスの射出方向(以下、「走査方向」という。)を適切に制御することにより周辺空間を走査し、その戻り光を観測することにより、周辺に存在する物体に関する情報(例えば距離やその存在確率あるいは反射率など)を把握する。具体的に、ライダ1は、光パルス(以下、「射出光Lo」と呼ぶ。)を射出し、外部の物体(ターゲット)により反射された光パルス(以下、「戻り光Lr」と呼ぶ。)を受光することにより、物体に関する情報を生成する。
(1) Overall configuration FIG. 2 shows the overall configuration of the rider according to the embodiment. The
図2に示すように、ライダ1は、大別して、システムCPU5と、ASIC10と、トランスミッタ30と、レシーバ40と、走査光学部50とを備える。トランスミッタ30は、ASIC10から供給されるパルストリガ信号PTに応じて幅5nsec程度のレーザ光パルスを繰り返し出力する。トランスミッタ30から出力された光パルスは走査光学部50に導かれる。
As shown in FIG. 2, the
走査光学部50は、トランスミッタ30が出力する光パルスを、適切な方向に射出するとともに、この射出光が空間中の物体に出会って反射あるいは散乱されることにより戻ってきた戻り光Lrを集光してレシーバ40に導く。走査光学部50は、本発明における「射出部」の一例である。レシーバ40は、戻り光Lrの強度に比例した信号をASIC10に出力する。レシーバ40は、本発明における「受光部」の一例である。
The scanning
ASIC10は、レシーバ40の出力信号を解析することにより、走査空間中の物体に関するパラメータ、例えばその距離を推測して出力する。また、ASIC10は、適切な走査がなされるように、走査光学部50を制御する。更にASIC10はトランスミッタ30とレシーバ40に対して夫々が必要とする高電圧を供給する。
By analyzing the output signal of the
システムCPU5は、少なくとも、通信インターフェースを通じてASIC10の初期設定、監視、制御を行う。その他の機能は、アプリケーションに応じて異なる。最も単純なライダの場合には、システムCPU5は、ASIC10が出力するターゲット情報TIを適切なフォーマットに変換して出力するのみである。システムCPU5は、例えば、ターゲット情報TIを汎用性の高い点群フォーマットに変換した後、USBインターフェースを通じて出力する。
At least, the
(2)トランスミッタ
トランスミッタ30は、ASIC10から供給されるパルストリガ信号PTに応じて、幅5nsec程度の光パルスを出力する。トランスミッタ30の構成を図3(A)に示す。トランスミッタ30は、充電抵抗31と、ドライバ回路32と、キャパシタ33と、充電ダイオード34と、レーザダイオード(LD)35と、CMOSスイッチ36とを備える。
(2) Transmitter The
ASIC10から入力されるパルストリガ信号PTは、ドライバ回路32を介してCMOSなどのスイッチ36を駆動する。ドライバ回路32は、スイッチ36を高速駆動するために挿入されている。パルストリガ信号PTの非アサート期間ではスイッチ36は開いており、トランスミッタ30内のキャパシタ33がASIC10から供給される高電圧「VTX」で充電される。一方、パルストリガ信号PTのアサート期間では、スイッチ36は閉じ、キャパシタ33に充電されていた電荷がLD35を通じて放電される。この結果、LD35から光パルスが出力される。
The pulse trigger signal PT input from the
(3)レシーバ
レシーバ40は、物体からの戻り光Lrの強度に比例した電圧信号を出力する。一般的に、PDあるいはAPDなどの光検出素子は電流出力であるため、レシーバ40はこの電流を電圧に変換(I/V変換)して出力する。レシーバ40の構成を図3(B)に示す。レシーバ40は、APD(Avalanche Photodiode)41と、I/V変換部42と、抵抗45と、キャパシタ46と、ローパスフィルタ(LPF)47とを備える。I/V変換部42は、帰還抵抗43と、オペアンプ44とを備える。
(3) Receiver The
本実施例では、光検出素子としてAPD41が使用されている。APD41には、ASIC10から供給される高電圧「VRX」が逆バイアスとして印加されており、物体からの戻り光Lrに比例した検出電流が流れる。APD41の降伏電圧に近い逆バイアスを印加することにより、高いアバランチゲインを得ることができ、微弱な戻り光も検出することが可能となる。最終段のLPF47は、ASIC10内のADC20によるサンプリングに先立って、信号の帯域幅を制限する目的で設置されている。本実施例では、ADC20のサンプリング周波数は512MHzであり、LPF47の遮断周波数は250MHz程度となっている。
In this embodiment, APD41 is used as the photodetector. The APD41, high voltage "V RX" supplied are applied as a reverse bias from
(4)走査光学部
走査光学部50は、トランスミッタ30から入力される光パルスを射出光Loとして適切な方向に射出するとともに、この射出光Loが空間中の物体に出会って反射あるいは散乱されることにより戻ってきた戻り光Lrをレシーバ40に導く。走査光学部50の構成例を図4に示す。走査光学部50は、回転ミラー61と、コリメータレンズ62と、集光レンズ64と、光学フィルタ65と、同軸ミラー66と、ロータリーエンコーダ67とを備える。
(4) Scanning Optical Unit The scanning
トランスミッタ30のLD35から出力された光パルスは、コリメータレンズ62に入射する。コリメータレンズ62は、レーザ光を適切な発散角度に(一般的には0〜1°程度に)コリメートする。コリメータレンズ62からの射出光は小型の同軸ミラー66により鉛直下方に反射され、回転ミラー61の回転軸(中心)に入射する。回転ミラー61は、鉛直上方より入射するレーザ光を水平方向に反射して、走査空間に射出する。回転ミラー61はモータ54の回転部に取り付けられており、回転ミラー61によって反射されたレーザ光はモータ54の回転に伴って射出光Loとして水平平面を走査する。
The optical pulse output from the LD35 of the
走査空間に存在する物体により反射あるいは散乱されることでライダ1に戻ってきた戻り光Lrは、回転ミラー61により鉛直上方向に反射され、光学フィルタ65に入射する。光学フィルタ65には、戻り光Lrに加えて、物体が太陽等により照らされていることによって生じる背景光も入射する。光学フィルタ65は、こうした背景光を選択的に排除するために設置されている。具体的には、光学フィルタ65は、射出光Loの波長(本実施例では905nm)の前後±10nm程度の成分のみを選択的に通過せしめる。光学フィルタ65の通過帯域が広い場合には、多くの背景光が後続段のレシーバ40に入光することになる。この結果、レシーバ40内のAPD41の出力には大きなDC電流成分が現れることとなり、このDC成分に起因するショット雑音(背景光ショット雑音)の影響によりSNが劣化することとなり、好ましくない。しかしながら、通過帯域が過度に狭い場合には、射出光自体も抑圧されることになり、好ましくない。集光レンズ64は、光学フィルタ65を通過した光を集光して、レシーバ40のAPD41へと導く。
The return light Lr returned to the
モータ54には、走査方向を検出するために、ロータリーエンコーダ67が取り付けられている。ロータリーエンコーダ67は、モータ回転部に取り付けられた回転盤68と、モータベースに取り付けられたコード検出器69とを備える。回転盤68の外周にはモータ54の回転角度を表すスリットが刻まれており、コード検出器69はこれを読み取り出力する。なお、ロータリーエンコーダ67の具体的仕様、及びその出力に基づくモータ制御については、後述する。
A
以上の構成では、コリメータレンズ62が図2に示す送信光学系51を構成し、回転ミラー61とモータ54が図2に示す走査部55を構成し、光学フィルタ65と集光レンズ64が図2に示す受信光学系52を構成し、ロータリーエンコーダ67が図2における走査方向検出部53を構成している。
In the above configuration, the
(5)ASIC
ASIC10は、射出光パルスのタイミング制御、APD出力信号のAD変換などを行う。また、ASIC10は、AD変換出力に対して適切な信号処理を施すことにより、物体に関するパラメータ(距離、戻り光強度など)の推定を行い、その推定結果を外部に出力する。図2に示すように、ASIC10は、レジスタ部11と、クロック生成部12と、同期制御部13と、ゲート抽出部14と、受信セグメントメモリ15と、DSP16と、トランスミッタ用高電圧生成部(TXHV)17と、レシーバ用高電圧生成部(RXHV)18と、プリアンプ19と、AD変換器(ADC)20と、走査制御部21とを備える。
(5) ASIC
The
レジスタ部11には、外部プロセッサであるシステムCPU5との通信用のレジスタが配置されている。レジスタ部11に設けられるレジスタは、外部からの参照のみが可能なRレジスタと、外部から設定が可能なWレジスタとに大別される。Rレジスタは、主にASIC内部のステイタス値を保持しており、システムCPU5はこれらの値を通信インターフェースを通じて読み取ることで、ASIC10の内部ステイタスを監視できる。一方、Wレジスタは、ASIC10の内部で参照される各種パラメータ値を保持する。これらの各種パラメータ値は、通信インターフェースを通じてシステムCPU5から設定できる。なお、通信用レジスタは、フリップフロップにより実現してもよく、RAMとして実現してもよい。
A register for communication with the
クロック生成部12は、システムクロック「SCK」を生成し、ASIC10内の各ブロックに供給する。ASIC10の多くのブロックは、システムクロックSCKに同期して動作する。本実施例ではシステムクロックSCKの周波数は512MHzとする。システムクロックSCKは、外部より入力されるリファレンスクロック「RCK」に同期するように、PLLで生成される。通常、リファレンスクロックRCKの発生源には水晶発振器が用いられる。
The
TXHV17は、トランスミッタ30が必要とする高電圧VTXを生成する。この高電圧は、DCDCコンバータ回路によって、低電圧を昇圧することによって生成される。後述するように、TXHV17は、DSP16から供給される制御信号「Ct」に基づき生成する高電圧VTXを変化させ、トランスミッタ30内のLD35への印加電圧を調整する。
TXHV17 produces a high voltage V TX of the
RXHV18は、レシーバ40が必要とするDC高電圧(100V程度)を生成する。この高電圧は、DCDCコンバータ回路によって、低電圧(5V〜15V程度)を昇圧することによって生成される。
The RXHV18 generates the DC high voltage (about 100V) required by the
同期制御部13は、各種の制御信号を生成し出力する。本実施例における同期制御部13は、2つの制御信号、即ち、パルストリガ信号PTとADゲート信号GTを出力する。これらの制御信号の設定例を図5に示し、それらの時間的関係を図6に示す。図6に示すように、これらの制御信号は所定の間隔で分割された時間区間(セグメントスロット)に同期して生成される。セグメントスロットの時間区間幅(セグメント周期)は「nSeg」で設定可能である。ここで、セグメント周期nSegが長いほど、射出光Loの360度の走査におけるセグメントスロットの数が少なくなり、射出光Loの射出間隔が粗くなる。一方、セグメント周期nSegが短いほど、射出光Loの360度の走査におけるセグメントスロットの数が多くなり、射出光Loの射出間隔が密になる。
The
パルストリガ信号PTは、ASIC10の外部に設けられたトランスミッタ30に供給される。トランスミッタ30は、パルストリガ信号PTに応じて光パルスを出力する。パルストリガ信号PTについては、セグメントスロット始点に対する遅延「dTrg」とパルス幅「wTrg」を設定可能である。なお、パルス幅wTrgは、狭すぎるとトランスミッタ30が反応しないため、トランスミッタ30のトリガ応答仕様に鑑みて決定される。
The pulse trigger signal PT is supplied to the
ADゲート信号GTは、ゲート抽出部14に供給される。後述するように、ゲート抽出部14は、ADC20から入力されるADC出力信号のうち、ADゲート信号GTのアサート区間のみを抽出して受信セグメントメモリ15に格納する。ADゲート信号GTについては、セグメントスロット始点に対する遅延時間「dGate」とゲート幅「wGate」を設定可能である。ここで、ゲート幅wGateが長いほど、ライダ1の最大測距距離(測距限界距離)が長くなる。
The AD gate signal GT is supplied to the gate extraction unit 14. As will be described later, the gate extraction unit 14 extracts only the assert section of the AD gate signal GT from the ADC output signals input from the
また、本実施例では、同期制御部13は、DSP16から供給される制御信号「Cs」に基づき、セグメント周期nSegを変更する。具体的には、同期制御部13は、制御信号Csに基づき、射出光Loを密に射出する走査方向では、セグメント周期nSegを通常の周期(例えばnSeg=8192)よりも短く設定し、射出光Loを粗く射出する走査方向では、セグメント周期nSegを通常の周期よりも長く設定する。また、同期制御部13は、これに加え、射出光Loの射出パワーを強くする走査方向では、ゲート幅wGateを通常幅(例えばwGate=1024)より長く設定することで、ライダ1の最大測距距離を長くし、射出光Loの射出パワーを弱くする走査方向では、ゲート幅wGateを通常幅より短く設定することで、ライダ1の最大測距距離を短くしてもよい。
Further, in this embodiment, the
プリアンプ19は、ASIC10の外部に設置されたレシーバ40から入力されるアナログ電圧信号を電圧増幅し、後続のADC20に供給する。なお、プリアンプ19の電圧ゲインはWレジスタにより設定可能である。
The
ADC20は、プリアンプ19の出力信号をAD変換してデジタル系列に変換する。本実施例においては、ADC20のサンプリングクロックとしてシステムクロックSCKが使用されており、ADC20の入力信号は512MHzでサンプリングされる。
The
ゲート抽出部14は、ADC20から入力されるADC出力信号のうち、ADゲート信号GTのアサート区間のみを抽出して受信セグメントメモリ15に格納する。ゲート抽出部14により抽出された区間信号を以下「受信セグメント信号RS」と呼ぶ。即ち、受信セグメント信号RSは、ベクター長がゲート幅wGateに等しい実数ベクトルである。
The gate extraction unit 14 extracts only the assert section of the AD gate signal GT from the ADC output signals input from the
ここで、ADC出力信号と受信セグメントとの関係、及びゲート位置の設定について説明する。図7(A)はセグメントスロットを示している。図7(B)に示すように、パルストリガ信号PTはセグメントスロット始点に対してdTrgだけ遅れてアサートされる。図7の例では「dTrg=0」であるので、パルストリガ信号PTはセグメントスロット始点でアサートされる。図7(C)は、ライダの走査原点に物体が置かれている場合のADC出力信号(受信セグメント信号RS)を示している。即ち、図7(C)は、ターゲット距離(動径R)が0mの場合の受信セグメント信号RSを例示している。図示のように、R=0mの場合であっても、受信パルスの立ち上がりは、パルストリガ信号の立ち上がりよりシステム遅延DSYSだけ遅れて観測される。なお、システム遅延DSYSの発生要因としては、トランスミッタ30内のLDドライバ回路の電気的遅延、送信光学系51での光学的遅延、受信光学系52での光学的遅延、レシーバ40での電気的遅延、ADC20での変換遅延などが考えられる。
Here, the relationship between the ADC output signal and the reception segment and the setting of the gate position will be described. FIG. 7A shows a segment slot. As shown in FIG. 7B, the pulse trigger signal PT is asserted with a delay of dTrg with respect to the segment slot start point. In the example of FIG. 7, since “dtrg = 0”, the pulse trigger signal PT is asserted at the segment slot start point. FIG. 7C shows an ADC output signal (received segment signal RS) when an object is placed at the scanning origin of the rider. That is, FIG. 7C illustrates the reception segment signal RS when the target distance (radius R) is 0 m. As shown, even when the R = 0 m, the rise of the received pulse is observed later than the rise of the pulse trigger signal by the system delay D SYS. The causes of the system delay DSYS include the electrical delay of the LD driver circuit in the
図7(D)は、物体が動径Rに置かれている場合の受信セグメント信号RSを例示している。この場合には、図7(C)と比べて、走査原点から物体までの光の往復時間だけ、遅延が増加することになる。この増加した遅延が、いわゆる「TOF(Time Of Flight)遅延」である。このTOF遅延をDサンプルとするならば、動径Rは下記の式で算出できる。 FIG. 7D exemplifies the reception segment signal RS when the object is placed in the radius R. In this case, as compared with FIG. 7C, the delay is increased by the round-trip time of the light from the scanning origin to the object. This increased delay is the so-called "TOF (Time Of Flight) delay". If this TOF delay is used as the D sample, the radius R can be calculated by the following formula.
なお、図7の例に代えて、ゲート遅延dGateがシステム遅延時間に等しく設定されてもよい。このように設定することで、より遠い距離の物体まで、正当なパラメータ推定が可能となる。 Instead of the example of FIG. 7, the gate delay dGate may be set to be equal to the system delay time. By setting in this way, it is possible to estimate the parameters properly even for an object at a longer distance.
走査制御部21は、ASIC10の外部に設置されたロータリーエンコーダ67の出力を監視し、これに基づいてモータ54の回転を制御する。具体的には、走査制御部21は、走査光学部50のロータリーエンコーダ67(走査方向検出部53)から出力される走査方向情報「SDI」に基づいて、トルク制御信号「TC」をモータ54に供給する。本実施例におけるロータリーエンコーダ67は、A相とZ相の2つのパルス列(以下、「エンコーダパルス」と呼ぶ。)を出力する。両パルス列の時間関係を図8(A)に示す。図示のように、A相については、モータ54の回転1°毎に1パルスが生成出力される。従って、モータ54の1回転毎に360のA相エンコーダパルスが生成出力されることになる。一方、Z相については、モータ54の1回転につき1パルスが、所定の回転角に対応して、生成出力される。
The
走査制御部21は、エンコーダパルスの立ち上がり時刻をシステムクロックSCKのカウンタ値として計測し、これが所望の値となるようにモータ54のトルクを制御する。即ち、走査制御部21は、エンコーダパルスとセグメントスロットが所望の時間関係となるようにモータ54をPLL制御する。
The
エンコーダパルスとセグメントスロットの時間関係は、図8(B)に示されるWレジスタによって設定可能となっている。「nPpr」には、モータ回転毎のA相エンコーダパルス数が設定される。これは、ロータリーエンコーダ67の仕様で決まる値であり、本実施例では前述の360が設定される。「nRpf」はフレーム毎の回転数を与えるものであり、「nSpf」はフレーム毎のセグメント数を与えるものである。また、「dSmpA」、「dSmpZ」は、エンコーダパルスの立ち上がりとセグメントスロットとの時間関係をサンプルクロック単位で調整するために用意されており、エンコーダパルスのセグメントスロット始点に対する遅延を規定することができる。一方、「dSegZ」は、Z相パルスの立ち上がりとフレームとの時間関係をセグメント単位で調整するために用意されている。
The time relationship between the encoder pulse and the segment slot can be set by the W register shown in FIG. 8 (B). The number of A-phase encoder pulses for each motor rotation is set in "nPpr". This is a value determined by the specifications of the
定常状態でのエンコーダパルスとセグメントスロットの時間関係を図9に示す。図示のように、デフォルト設定においては、1フレームは1800のセグメントから構成され、1フレームでモータ54は1回転することになる。
FIG. 9 shows the time relationship between the encoder pulse and the segment slot in the steady state. As shown in the figure, in the default setting, one frame is composed of 1800 segments, and the
(6)DSP
まず、DSP16が受信セグメントメモリ15から受信セグメント「yfrm,seg」を読み出して実行する処理について説明する。ここで、「frm」はフレームインデックス、「seg」はセグメントインデックスである。以下、誤解の恐れのない範囲でこれらインデックスの表記を省略する。
(6) DSP
First, a process in which the
図10(A)は、DSP16の行う信号処理のブロックダイアグラムを示す。図示のように、DSP16は、受信フィルタ71と、ピーク検出器72と、判定部73と、フォーマッタ74とを備える。DSP16は、受信セグメントメモリ15から受信セグメントyを順次的に読み出して、これに対して処理を行う。受信セグメントyはベクター長wGateの実数ベクトルであり、次式で表される。
FIG. 10A shows a block diagram of signal processing performed by DSP16. As shown, the
受信フィルタ部71は、受信セグメントyに対して、所定のインパルス応答hを畳み込んで(巡回畳みこみ)、フィルタードセグメントzを算出する。受信フィルタ部71のインパルス応答はWレジスタで設定可能であり、フィルタ出力でのSNRが大きくなるように予めシステムCPU5によって設定される。
The
例えば、フィルタインパルス応答hは、次式を満たすように設定される。このように設定することで、雑音が白色である場合で、かつシステム総合インパルス応答がwGateに対して有意に短い場合には、オプティマルな性能(高SNR)を実現できる。 For example, the filter impulse response h is set to satisfy the following equation. By setting in this way, optimal performance (high SNR) can be realized when the noise is white and the total system impulse response is significantly shorter than that of wGate.
ピーク検出部72は、フィルタードセグメント内で振幅が最大となる点、即ち、ピーク点をサブサンプル精度で検出し、当該ピーク点の遅延Dと振幅Aを出力する。判定部73は、ピーク検出部72から出力されるピーク点情報D,A(遅延D,振幅A)に基づいて、当該検出点に物体が存在するか否かの判定を行う。この判定は、ピーク点の振幅Aと判定閾値tDecとを比較することによって行われる。具体的には、判定部73は、A>tDecの場合に「物体が存在する」と判定し、当該ピーク点情報を出力する。一方、判定部73は、A≦tDecの場合は「物体が存在しない」と判定し、当該ピーク点情報を出力しない。フォーマッタ74は、判定部73から出力されるピーク点情報D,Aと当該ピーク点に対応する走査情報(フレームインデックスfrm、セグメントインデックスseg)をユーザー(上位システム)が使いやすい形式に変換する。
The
なお、受信フィルタ71の巡回畳み込み演算は、DFTを用いて周波数領域で実現されてもよい。こうすることで、演算量を大幅に削減できる。この場合、インパルス応答hをWレジスタで設定可能とする代わりに、インパルス応答hを予めDFT演算して周波数応答Hを求めて、周波数応答Hを設定可能にしておくとよい。図10(B)は、受信フィルタ71の巡回畳み込み演算を、DFTを用いて周波数領域で実現した場合のDSP16の行う信号処理のブロックダイアグラムを示す。
The circular convolution operation of the
また、DSP16は、射出光Loの走査方向に応じ、射出光Loの射出パワー及び射出間隔(即ち走査角度分解能)を調整する制御(単に「射出制御」とも呼ぶ。)を行う。この場合、DSP16は、制御信号Ct、Csを用いて射出制御を行う。
Further, the
具体的には、まず、DSP16は、走査方向検出部53から受信する走査方向情報SDIに基づき走査方向を検出する。そして、DSP16は、検出した走査方向に応じ、TXHV17が生成する高電圧VTXを調整するための制御信号CtをTXHV17に供給することで、LD35の射出パワーを調整する。さらに、DSP16は、検出した走査方向に応じ、セグメント周期nSegを調整するための制御信号Csを同期制御部13に供給することで、射出間隔を調整する。この場合、例えば、DSP16は、走査方向ごとに設定すべき高電圧VTX及びセグメント周期nSegの組み合わせを示すテーブル等を予めWレジスタ等に記憶しておき、当該テーブルを参照することで、検出した走査方向に応じて制御信号Ct、Csを生成する。なお、走査方向ごとの具体的な射出光Loの射出パワー及び射出間隔の設定については次のセクションで説明する。なお、DSP16は、本発明における「第1取得部」、「第2取得部」、「制御部」及び本発明におけるプログラムを実行するコンピュータの一例である。
Specifically, first, the
[走査方向に応じた射出パワー及び射出間隔の設定]
次に、走査方向に応じた射出パワー及び射出間隔の設定例について説明する。DS16は、車両の通常走行時においては、全方位に対し均一に(同一の強度・頻度で)光を射出する制御モード(「通常モード」とも呼ぶ)を実行する。本実施例においては、DSP16は、通常モードに変えて、以下の第1〜第4制御モードを実施するようにしても良い。以下に、射出パワー及び射出間隔の設定例について、それぞれ説明する。
[Setting of injection power and injection interval according to scanning direction]
Next, an example of setting the injection power and the injection interval according to the scanning direction will be described. The DS16 executes a control mode (also referred to as a "normal mode") in which light is uniformly (with the same intensity and frequency) emitted in all directions during normal traveling of the vehicle. In this embodiment, the
(1)第1制御モードでの設定
図11は、第1制御モードでの360度の走査における射出光Loの射出パワー及び射出間隔を破線矢印により概略的に示した車両周辺の平面図である。図11では、破線矢印の長さは射出パワーを示し、破線矢印の間隔は射出光Loの射出間隔(射出頻度)を示している。なお、図11に示す破線矢印の長さは、射出光Loが実際に到達する範囲を示すものではなく、かつ、破線矢印の数は、360度の走査において実際に射出される射出光Loの数とは一致しない。
(1) Setting in the First Control Mode FIG. 11 is a plan view of the periphery of the vehicle in which the emission power and the emission interval of the emission light Lo in the 360-degree scan in the first control mode are schematically shown by broken line arrows. .. In FIG. 11, the length of the broken line arrow indicates the injection power, and the interval of the broken line arrow indicates the emission interval (injection frequency) of the emission light Lo. The length of the broken line arrow shown in FIG. 11 does not indicate the range actually reached by the emitted light Lo, and the number of broken line arrows is the number of the emitted light Lo actually emitted in the 360-degree scan. Does not match the number.
図11に示すように、DSP16は、第1制御モードでは、車両の前方方向(図11では進行方向に対し左右約30度分の範囲の方向)において、射出光Loの射出パワーを通常よりも強く、かつ射出光Loの間隔を粗く(即ち走査角度分解能を低く)している。このように、DSP16は、より遠方の障害物を検出する観点から、車両の前方方向に射出する射出光Loの射出パワーを通常より強くする。また、この場合、DSP16は、アイセーフ等の観点から、車両の前方方向に射出する射出光Loを粗く射出する。これにより、DSP16は、制動距離以上の距離範囲で前方に位置する比較的大きめの物体を優先的に検知しつつ、アイセーフの基準を好適に満たすことができる。言い換えれば、アイセーフの基準を好適に満たしつつ、車両前方の物体については、側方や後方よりも、遠方のものを検知することが可能となる。
As shown in FIG. 11, in the first control mode, the
また、図11に示すように、DSP16は、第1制御モードでは、車両の後方方向(図11では後進方向に対し左右約30度分の方向)において、射出光Loの射出パワーを通常より弱く、かつ、射出光Loを粗く射出する。このように、DSP16は、障害物検出の必要性が比較的低い後方方向では、車両の後方に存在する遠方の物体を不要に検出するのを防ぐ。
Further, as shown in FIG. 11, in the first control mode, the
さらに、図11に示すように、DSP16は、第1制御モードでは、車両の側面方向(右側面方向、左側面方向)において、射出光Loの射出パワーを通常より弱く、かつ、射出光Loの間隔を密に(即ち走査角度分解能を高く)する。一般に、側面方向において遠くに存在する物体については、道路から離れており、検出する必要性が低い。一方、側面方向において比較的近くに存在するキロポスト、その他の標識や看板等については、例えば自己位置推定におけるランドマーク等として検出する必要性があり、かつ、比較的細い形状を有している場合がある。また、側面方向に存在する移動体(例えば他車線の車両や歩道の歩行者など)についても、障害物検出の観点から検出する必要性が高い。また、単純に射出の頻度だけを高くしてしまうと、アイセーフの基準を満たすことができなくなる可能性がある。以上を勘案し、DSP16は、車両の側面方向において、射出光Loの射出パワーを通常より弱く、かつ、射出光Loを密に射出することで、アイセーフ基準を好適に満たしつつ、比較的近くに存在する車両の側面方向の物体を高精度に検出する。
Further, as shown in FIG. 11, in the first control mode, the
(2)第2〜第4制御モードでの設定
次に、所定の条件を満たした場合における走査方向ごとの射出パワー及び射出間隔の設定例について説明する。以下では、具体例として3つのモード(第2〜第4制御モード)について順に説明する。
(2) Setting in the 2nd to 4th Control Modes Next, an example of setting the injection power and the injection interval for each scanning direction when a predetermined condition is satisfied will be described. Hereinafter, three modes (second to fourth control modes) will be described in order as specific examples.
(2−1)歩道に隣接した道路を走行する場合
DSP16は、現在位置情報IP及び地図情報IMに基づき、歩道に隣接した道路(複数車線がある道路の場合には、歩道に最も近い車線)を車両が走行していることを検知した場合、以下に説明する第2制御モードにより射出光Loの射出パワー及び走査角度分解能の制御を行う。この場合、例えば、DSP16は、現在位置情報IP及び地図情報IMに基づき、現在走行中の道路を認識すると共に、当該道路に隣接する歩道の有無を、地図情報IMを参照して判定する。
(2-1) When traveling on a road adjacent to the sidewalk DSP16 is a road adjacent to the sidewalk based on the current position information IP and map information IM (in the case of a road having multiple lanes, the lane closest to the sidewalk). When it is detected that the vehicle is traveling, the emission power and scanning angle resolution of the emission light Lo are controlled by the second control mode described below. In this case, for example, the
図12は、第2制御モードでの360度の走査における射出光Loの射出パワー及び射出間隔を破線矢印により概略的に示した車両周辺の平面図である。図12の例では、DSP16は、地図情報IMに登録された歩道80に隣接する車線81を走行中であることを現在位置情報IP及び地図情報IMに基づき認識し、第2制御モードを実行する。
FIG. 12 is a plan view of the periphery of the vehicle in which the emission power and the emission interval of the emission light Lo in the 360-degree scan in the second control mode are roughly shown by the broken line arrows. In the example of FIG. 12, the
図12の例では、DSP16は、歩道80が存在する側面方向である左側面方向では、射出光Loの射出パワーを右側面方向よりも少し強くし、かつ、かつ射出光Loを密に(即ち走査角度分解能を高く)射出する。言い換えると、DSP16は、左側面方向では、射出光Loを密に射出しつつ、アイセーフの基準を満たす範囲内において射出光Loの射出パワーを強くする。
In the example of FIG. 12, the
このように、第2制御モードでは、DSP16は、歩道80が存在する左側面方向での射出光Loの射出パワーを、反対側の右側面方向での射出光Loの射出パワーよりも強くし、かつ、左側面方向での射出光Loの走査角度分解能を、反対側の右側面方向での射出光Loの走査角度分解能よりも高くする。このようにすることで、DSP16は、安全上正確に捕捉する必要がある歩行者等が存在する歩道上の物体検出精度を好適に高めることができる。
As described above, in the second control mode, the
また、第2制御モードでは、DSP16は、車両の前方方向において、上述の第1制御モードと同様に、射出光Loの射出パワーを通常よりも強く、かつ射出光Loの間隔を粗く(即ち走査角度分解能を低く)するようにしてもよい。これにより、DSP16は、第1制御モードと同様、アイセーフの基準を満たしつつ、制動距離以上の距離範囲で前方に位置する比較的大きめの障害物を優先的に検知する。また、第2制御モードでは、DSP16は、障害物検出の必要性が比較的低い車両の後方方向では、第1制御モードと同様に、射出光Loの射出パワーを通常より弱く、かつ、射出光Loの間隔を粗くしてもよい。
Further, in the second control mode, the
(2−2)交差点を右折する場合
DSP16は、現在位置情報IP及び地図情報IM及び経路情報IRに基づき、車両が右折すべき交差点に所定距離以内に近付いたことを検知した場合、以下に説明する第3制御モードにより射出制御を行う。この場合、例えば、DSP16は、現在位置情報IPと地図情報IMに基づき、現在走行中の道路を認識すると共に、経路情報IRに基づき、認識した道路上での右折地点の有無を判定する。そして、DSP16は、右折地点が存在すると判定した場合、現在位置から右折地点までの距離が所定距離以内であるか否か判定し、当該距離が所定距離以内である場合に、第3制御モードを実行する。
(2-2) When turning right at an intersection When DSP16 detects that the vehicle has approached the intersection where it should turn right within a predetermined distance based on the current position information IP, map information IM, and route information IR, it will be explained below. Injection control is performed in the third control mode. In this case, for example, the
図13は、第3制御モードでの360度の走査における射出光Loの射出パワー及び射出間隔を破線矢印により概略的に示した車両周辺の平面図である。図13の例では、DSP16は、次の右折地点に相当する交差点82に所定距離以内に近付いたことを、現在位置情報IP、地図情報IM及び経路情報IRに基づき認識し、第3制御モードを実行する。
FIG. 13 is a plan view of the periphery of the vehicle in which the emission power and the emission interval of the emission light Lo in the 360-degree scan in the third control mode are roughly shown by the broken line arrows. In the example of FIG. 13, the
図13の例では、DSP16は、対向車が存在すると推定される方向である右前方方向(図13では直進方向から右へ約45度以内の方向)において、射出光Loの射出パワーを通常よりも強くしている。また、アイセーフ基準を満たすことを考慮して、射出光Loを粗く(即ち走査角度分解能を低く)射出する。このように、第3制御モードでは、対向車を優先的に検出すべき右折時に、対向車が高速移動場合も勘案し、ある程度遠くに存在する対向車についても検出できるように射出パワーを通常よりも強くする。これにより、DSP16は、アイセーフの基準を好適に順守しつつ、対向車を好適に検出することが可能である。
In the example of FIG. 13, the
なお、図13の例では、DSP16は、対向車が存在すると推定される方向である右前方方向以外の方向では、射出光Loの射出パワー及び走査角度分解能を通常の設定又は通常よりも低い設定にしている。
In the example of FIG. 13, the
(2−3)交差点を左折する場合
DSP16は、現在位置情報IP及び地図情報IM及び経路情報IRに基づき、車両が左折すべき交差点に所定距離以内に近付いたことを検知した場合、以下に説明する第4制御モードにより射出光Loの射出パワー及び走査角度分解能の制御を行う。この場合、例えば、DSP16は、現在位置情報IPと地図情報IMに基づき、現在走行中の道路を認識すると共に、経路情報IRに基づき、認識した道路上での左折地点の有無を判定する。そして、DSP16は、左折地点が存在すると判定した場合、現在位置から左折地点までの距離が所定距離以内であるか否か判定し、当該距離が所定距離以内である場合に、第4制御モードを実行する。
(2-3) When turning left at an intersection When DSP16 detects that a vehicle has approached an intersection where it should turn left within a predetermined distance based on the current position information IP, map information IM, and route information IR, it will be explained below. The emission power and scanning angle resolution of the emission light Lo are controlled by the fourth control mode. In this case, for example, the
図14は、第4制御モードでの360度の走査における射出光Loの射出パワー及び走査角度分解能を破線矢印により概略的に示した車両周辺の平面図である。図14の例では、DSP16は、現在位置情報IP、地図情報IM及び経路情報IRに基づき、次の左折地点に相当する交差点83に所定距離以内に近付いたことを認識し、第4制御モードを実行する。
FIG. 14 is a plan view of the periphery of the vehicle in which the emission power and the scanning angle resolution of the emission light Lo in the 360-degree scanning in the fourth control mode are roughly shown by the broken line arrows. In the example of FIG. 14, the
図14の例では、DSP16は、交差点83を直進する横断歩道を渡る歩行者や交差点83を直進する二輪車等が存在すると推定される方向である左側面方向(図14では車両の左方向を中心とした約120度の範囲)の射出パワーを弱く、かつ、射出光Loを密に射出する。
In the example of FIG. 14, the
一般に、左折時では、特に横断中の歩行者や二輪車の巻き込みを防ぐために、車両の左側面方向に存在する比較的近くの物体を優先的に検出する必要がある。以上を勘案し、第4制御モードでは、左側面方向において、射出パワーを通常よりも弱くしつつ、横断中の歩行者や二輪車を確実に検出できるように走査角度分解能を高くする。これにより、DSP16は、左折時において、アイセーフの基準を好適に満たしつつ、注意すべき歩行者や二輪車などを精度良く検出することができる。
In general, when turning left, it is necessary to preferentially detect a relatively close object existing in the direction of the left side surface of the vehicle, particularly in order to prevent pedestrians and two-wheeled vehicles from being involved while crossing. In consideration of the above, in the fourth control mode, the scanning angle resolution is increased so that pedestrians and motorcycles crossing can be reliably detected while the injection power is weaker than usual in the left side direction. As a result, the
また、図14の例では、DSP16は、左側面方向以外の方向では、射出光Loの射出パワー及び走査角度分解能を通常の設定又は通常よりも低い設定にしている。
Further, in the example of FIG. 14, the
以上説明したように、実施例に係るライダ1は、パルストリガ信号PTに応じて射出光Loを照射する走査部55と、射出光Loの戻り光Lrを受光するAPD41と、DSP16とを備える。DSP16は、車両の位置を示す現在位置情報IP等を車載機2から取得する。そして、DSP16は、現在位置情報IP等に基づいて、走査部55が射出する射出光Loの強度及び射出頻度を制御する。これにより、ライダ1は、自動運転等に必要な物体検出の性能を好適に高めることができる。
As described above, the
[変形例]
次に、実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。
[Modification example]
Next, a modification suitable for the embodiment will be described. The following modifications may be combined and applied to the above-described embodiment.
(変形例1)
DSP16は、車載機2から経路情報IR等を受信する代わりに、CANなどの所定の通信プロトコルにより車両からウィンカー情報を受信することで、第3又は第4制御モードの実行の要否を判定してもよい。
(Modification example 1)
The
この場合、DSP16は、右折することを示すウィンカー情報を受信したときに第3制御モードを実行すべきと判断し、左折することを示すウィンカー情報を受信したときに第4制御モードを実行すべきと判断する。この態様によっても、ライダ1は、車両が右折地点又は左折地点に近付いたことを好適に検知し、状況に適した射出制御を実行することができる。この場合、ウィンカー情報は、本発明における「経路情報」の一例である。
In this case, the
(変形例2)
DSP16は、射出制御として、射出光Loの射出パワー又は射出間隔のいずれか一方のみを制御してもよい。
(Modification 2)
As the emission control, the
例えば、DSP16は、射出光Loの射出パワーのみを調整する場合、第1制御モードでは、前方方向の射出パワーを他の方向の射出パワーよりも強くし、第3制御モードでは、右前方方向の射出パワーを他の方向の射出パワーよりも強くする。また、DSP16は、射出光Loの射出間隔のみを調整する場合、第1制御モードでは、側面方向を他の方向よりも密に射出光Loを射出し、第2及び第4制御モードでは、左側面方向を他の方向よりも密に射出光Loを射出する。このように、本変形例によっても、DSP16は、優先して検出すべき対象の検出精度を好適に高めることができる。
For example, when adjusting only the emission power of the emission light Lo, the
1 ライダ
2 車載機
10 ASIC
16 DSP
17 トランスミッタ用高電圧生成部(TXHV)
18 レシーバ用高電圧生成部(RXHV)
30 トランスミッタ
35 LD
40 レシーバ
50 走査光学部
1
16 DSP
17 High voltage generator for transmitter (TXHV)
18 High voltage generator for receiver (RXHV)
30
40
Claims (10)
光を射出する射出部と、
対象物によって反射された前記光を受光する受光部と、
前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、
当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、
又は、
当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御する、検出装置。 A detection device that can be placed on a moving object
The injection part that emits light and
A light receiving unit that receives the light reflected by the object,
A control unit that controls at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of emission is provided.
The control unit is used when the moving body is traveling in the lane adjacent to the sidewalk.
Intensity of the light to which the walkway is emitted to the side of the present side is controlled to be higher than the intensity of light emitted to the side opposite,
Or
Frequency of the light to the side of the side where the trail there is emitted is, the light is controlled to be higher than the frequency emitted to the side of the opposite side, the detection device.
前記制御部は、前記位置情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する、請求項1に記載の検出装置。 It further has a first acquisition unit that acquires position information indicating the position of the moving body.
The detection device according to claim 1, wherein the control unit controls at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of emission based on the position information.
前記制御部は、前記位置情報及び前記経路情報に基づいて、前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する、請求項2に記載の検出装置。 A second acquisition unit for acquiring route information regarding the movement route of the moving body is further provided.
The detection device according to claim 2, wherein the control unit controls at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of emission based on the position information and the path information.
前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御工程を有し、
前記制御工程は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、
当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、
又は、
当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御する制御方法。 It is a control method executed by a detection device that has an injection unit that emits light and a light receiving unit that receives the light reflected by an object and can be arranged on a moving body.
It has a control step of controlling at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of injection.
The control step is when the moving body is traveling in the lane adjacent to the sidewalk.
Intensity of the light to which the walkway is emitted to the side of the present side is controlled to be higher than the intensity of light emitted to the side opposite,
Or
The method frequently the light to the side of the side is injected is controlled so that the light to the side of the opposite side is higher than the frequency emitted to the sidewalk is present.
前記射出部が射出する光の強度及び射出の頻度の少なくとも一方を制御する制御部
として前記コンピュータを機能させ、
前記制御部は、歩道に隣接した車線を移動体が走行中の場合に、
当該歩道が存在する側の側方に射出する前記光の強度が、反対側の側方に射出する光の強度に対して高くなるように制御する、
又は、
当該歩道が存在する側の側方に前記光が射出される頻度が、前記反対側の側方に前記光が射出される頻度に対して高くなるように制御するプログラム。 A program executed by a computer of a detection device that has an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light reflected by an object and can be arranged on a moving body.
The computer is made to function as a control unit that controls at least one of the intensity of light emitted by the injection unit and the frequency of emission.
The control unit is used when the moving body is traveling in the lane adjacent to the sidewalk.
Intensity of the light to which the walkway is emitted to the side of the present side is controlled to be higher than the intensity of light emitted to the side opposite,
Or
Frequency of the light to the side of the side where the trail there is emitted is, a program for controlling such that the light on the side of the opposite side is higher than the frequency emitted.
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