WO2020145095A1 - ＬｉＤＡＲセンサユニットおよび車両用防犯システム - Google Patents

Abstract

レンズ要素が設けられていても、測定データに該レンズ要素の影響が及びにくいＬｉＤＡＲセンサユニットを提供する。ＬｉＤＡＲセンサユニット（１０）は、ＬｉＤＡＲセンサ（２０）と、レンズ要素（１２）と、ＬｉＤＡＲセンサ（２０）が測定した測定データを出力する処理部（４７）を有する。処理部（４７）は、同じ環境においてレンズ要素（１２）をＬｉＤＡＲセンサユニット（１０）に取り付ける前後で取得したＬｉＤＡＲセンサ（２０）の測定データの差分に基づいて、レンズ要素（１２）を取り付けたＬｉＤＡＲセンサ（２０）から取得した生データＬｒａｗを差分に応じた補正式ΔＬにより補正した補正データＬｏｕｔを出力するように構成されている。

Description

ＬｉＤＡＲセンサユニットおよび車両用防犯システム

　本発明は、ＬｉＤＡＲセンサユニットおよび車両用防犯システムに関する。

　対象物との距離を測定する車両用のＬｉＤＡＲセンサが知られている。

日本国特開２０１８－１２８４３２号公報

　このようなＬｉＤＡＲを車両に搭載する際には、ＬｉＤＡＲセンサを保護するために透明なカバーが設けられる。あるいは、光を発する発光部や受光部の前に、レンズ要素を設けて集光率が高められたりしている。このようなカバーやインナレンズなどのレンズ要素を設けると、発光部から発せられる光が屈曲し、レンズ要素を設けない状態と比べて、測定データに変化が生じてしまう。
　本発明は、レンズ要素が設けられていても、測定データに該レンズ要素の影響が及びにくいＬｉＤＡＲセンサユニットを提供する。
　また本発明は、ＬｉＤＡＲセンサを用いた車両用防犯システムを提供する。

　本発明の一側面に係るＬｉＤＡＲセンサユニットは、
　ＬｉＤＡＲセンサと、
　前記ＬｉＤＡＲセンサから出射される光の光路上に設けられたレンズ要素と、
　前記ＬｉＤＡＲセンサが測定した測定データを出力する処理部を有する、ＬｉＤＡＲセンサユニットであって、
　前記処理部は、同じ環境において前記レンズ要素を前記ＬｉＤＡＲセンサユニットに取り付ける前後で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データの差分に基づいて、前記レンズ要素を取り付けた前記ＬｉＤＡＲセンサから取得した生データを前記差分に応じた補正式により補正した補正データを出力するように構成されている。

　本発明の一側面に係る車両用防犯システムは、
　車両に搭載され、車両の周囲の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサと、
　前記ＬｉＤＡＲセンサの出力に基づいて画像を生成する画像形成部と、
　任意の２時点で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの出力に基づいて生成された２つの画像を比較する画像比較部と、
　特定の方位に向けて光または音を発する光源または音源と、
　前記光源または音源を制御する制御部を有し、
　前記制御部は、車両の駐車中に、前記画像比較部の出力に基づき、前記２つの画像の差分が閾値より大きい方位に向けて、前記光源または前記音源から光または音を発信させる。

　本発明によれば、レンズ要素が設けられていても、測定データに該レンズ要素の影響が及びにくいＬｉＤＡＲセンサユニットが提供される。また、本発明によれば車両用防犯システムが提供される。

ＬｉＤＡＲセンサユニットが取り付けられた車両の上面図である。 ＬｉＤＡＲセンサユニットが取り付けられたランプユニットの模式図である。 ＬｉＤＡＲセンサの模式図である。 ＬｉＤＡＲセンサのブロック図である。 ＬｉＤＡＲセンサの検出原理を説明する図である。 アウタカバーをＬｉＤＡＲセンサに取り付けていない状態でセンシングする時の模式図である。 図６に示した状態でセンシングされたセンシング結果の模式図である。 アウタカバーがＬｉＤＡＲセンサに取り付けられた状態でセンシングする時の模式図である。 図８の状態でセンシングされたセンシング結果の模式図である。 車両用防犯システムが取り付けられた車両の上面図である。 車両用防犯システムのブロック図である。 車両用防犯システムが実行する処理のフローチャートである。 時刻ｔ－１における駐車している車両の周囲の様子を示す。 図１３の状態において画像形成部が形成した画像である。 時刻ｔにおける駐車している車両の周囲の様子を示す。 図１５の状態において画像形成部が形成した画像である。

　添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

＜ＬｉＤＡＲセンサユニット＞
　図１は、本実施形態に係るＬｉＤＡＲセンサユニット１０が取り付けられた車両１の上面図である。図１に示したように、車両１の右前部、左前部、右後部、左後部にＬｉＤＡＲセンサユニット１０が取り付けられている。

　図２は、車両１の左前部に取り付けられたＬｉＤＡＲセンサユニット１０を示す模式図である。本実施形態において、ＬｉＤＡＲセンサユニット１０は、車両１の周囲を照らすランプユニット３０とともに設けられている。ランプユニット３０は、前照灯、リアコンビネーションランプ、デイタイムランニングランプ、フォグランプ、車幅灯、ストップランプとすることができる。ＬｉＤＡＲセンサユニット１０は、ハウジング１１と、アウタカバー１２とを備えている。ハウジング１１とアウタカバー１２で形成される空間の内部に、ランプユニット３０とＬｉＤＡＲセンサ２０が設けられている。

　図３は、ＬｉＤＡＲセンサ２０の模式図である。図３に示すように、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、発光部４１と、受光部４２と、ＭＥＭＳミラー４３と、集光レンズ４４とを備えている。
　発光部４１から出射した光は、ＭＥＭＳミラー４３で反射され、集光レンズ４４を介して車両１の外部に出射される。発光部４１から出射して対象物に反射された光（以降、戻り光と呼ぶ）は、集光レンズ４４を介してＭＥＭＳミラー４３で反射され、受光部４２に入射する。発光部４１は、可視光を出射してもよいし、赤外線や紫外線などの非可視光を出射してもよい。ＬｉＤＡＲセンサ２０は、対象物へ光を発し、戻り光を検出するまでの時間から対象物との距離を取得する。ＭＥＭＳミラー４３は、ＭＥＭＳミラー４３で反射される光が出射する方位を任意に変更可能に構成されている。ＭＥＭＳミラー４３により反射光の出射方向を変更することにより、ＬｉＤＡＲセンサ２０は広い範囲の情報を取得する。

　図４は、ＬｉＤＡＲセンサ２０のブロック図である。図４に示すように、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、発光部４１と、光源制御部４５と、ＭＥＭＳミラー４３と、ミラー制御部４６と、受光部４２と、信号処理部４７と、メモリ４８を備えている。光源制御部４５は、発光部４１の動作を制御する。ミラー制御部４６は、ＭＥＭＳミラー４３の動作を制御する。メモリ４８は、書き換え可能な記録手段である。信号処理部４７は、受光部４２から出力される信号を処理し、車両制御部３へ出力する。車両制御部３は、車両１の挙動を制御する。

　車両制御部３はＬｉＤＡＲセンサ２０や他のセンサからの出力、あるいはドライバーのステアリングホイールの操作、アクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作に応じて出力される信号に応じて、エンジン、ブレーキ装置、ステアリング装置の挙動を制御する。車両制御部３は、車両１の自動運転を実行する。あるいは、車両制御部３は、ドライバーの運転を支援する。

　信号処理部４７は、プロセッサとメモリを備えている。プロセッサの例としては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵが挙げられる。プロセッサは、複数のプロセッサコアを含みうる。メモリの例としては、ＲＯＭやＲＡＭが挙げられる。ＲＯＭには、上記の処理を実行するプログラムが記憶されうる。当該プログラムは、人工知能プログラムを含みうる。人工知能プログラムの例としては、ディープラーニングによる学習済みニューラルネットワークが挙げられる。プロセッサは、ＲＯＭに記憶されたプログラムの少なくとも一部を指定してＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭと協働して処理を実行するように構成されている。信号処理部４７は、マイクロコントローラ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどの専用集積回路によって実現されてもよい。

　図５を用いて、ＬｉＤＡＲセンサ２０の検出原理を簡単に説明する。
　信号処理部４７は、どこの方位に発した光が対象物に当たって反射してくるまでに、どの程度の時間がかかったか、という情報を取得する。これを基に信号処理部４７は、方位情報と、該方位における物体までの距離を出力する。一般的に、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、方位角θ［°］と、仰角φ［°］と、距離ｄ［ｍ］のデータを出力する。

　例えば、光源制御部４５は、所定時間間隔で光を発するように発光部４１を制御する。ミラー制御部４６は、ある検出範囲に、縦方向に１００点、横方向に３６０点の検出点を設定する。ミラー制御部４６は、発光部４１からＭＥＭＳミラー４３に入射する光を順に、各々の検出点に向けて反射させるようにＭＥＭＳミラー４３を制御する。

　受光部４２は、各々の測定点について、対象物に当たって反射してきた戻り光を検出し、戻り光を検出したことを信号処理部４７に出力する。ＭＥＭＳミラー４３は、発光部４１から発した光を順に各々の測定点に向けて反射させているので、受光部４２が順に検出した戻り光は、各々の測定点から反射された光として扱うことができる。例えば、３６０００点の検出点が設定されている場合、１回目に検出した戻り光と、３６００１回目に検出した戻り光は、同じ方位から戻ってきた光だと扱うことができる。あるいは、３６００００点の検出点の全ての検出点に向けて光を発するまでに０．０１秒かかる場合、ある時刻から０．０１秒後に発した光と、ある時刻から０．０２秒後に発した光は、同じ方位に発した光として扱うことができる。

　信号処理部４７は、各々の測定点について、発光部４１が発した時間から戻り光を検出するまでの時間を測定する。信号処理部４７は、各々の測定した時間に基づいて、対象物との距離を算出する。このようにして信号処理部４７は、各々の検出点の方位と関連付けて、距離を出力する。信号処理部４７は、ある方位（θ，φ）の距離がｄであることを示すために、（θ，φ，ｄ）といったデータを出力する。

　ところで、図２に示したように、ＬｉＤＡＲセンサ２０の発光部４１の光を出射する方向、受光部４２の光が入射する方向には、アウタカバー１２が設けられている。アウタカバー１２は、車両１のデザインの制約上、曲面で構成されることが多い。特に、図１に示したように、車両１の右前部、左前部、右後部、左後部といった、車両１のコーナー部分にＬｉＤＡＲセンサ２０が設けられる場合には、図２に示したようにアウタカバー１２の曲面の曲率が局所的に大きくなる部位１２ａがある。

　このように曲率が局所的に大きくなっている部位１２ａを、ＬｉＤＡＲセンサ２０の光が通過すると、光が屈折してしまう。このため、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、本来想定していた方位から外れた方位の距離を測定してしまうことになってしまう。このため、本実施形態のＬｉＤＡＲセンサ２０においては、製品の出荷前に予め屈折の影響を補正する補正式がメモリ４８に記録されている。出荷後の製品においては、ＬｉＤＡＲセンサ２０の出力は補正式で補正された値が出力されるように構成されている。この処理について詳述する。

　図６は、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けていない状態で標準スクリーンＳに向けてＬｉＤＡＲセンサ２０を作動させる様子を示している。標準スクリーンＳは、所定の大きさの平面状のスクリーンである。図６では、この標準スクリーンＳとＬｉＤＡＲセンサ２０とを所定距離離間させて、ＬｉＤＡＲセンサ２０を作動させた。

　図７は、図６に示した状態である領域について出力されるＬｉＤＡＲセンサ２０の出力を模式的に表したものである。図７は、ＬｉＤＡＲセンサ２０がある測定範囲を縦方向に５個の測定点、横方向に５個の測定点で測定して得られた距離を示したものである。説明の便宜のために、図７においては、中心の測定点の距離が１であり、四隅の測定点の距離が５であったとしている。信号処理部４７は、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けていない状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力を、書き換え可能なメモリ４８に記録する。

　図８は、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けた状態で標準スクリーンＳに向けてＬｉＤＡＲセンサ２０を作動させる様子を示している。図９は、図７と同様に、図８に示した状態である領域について出力されるＬｉＤＡＲセンサ２０の出力を模式的に表したものである。

　アウタカバー１２を取り付けた状態でＬｉＤＡＲセンサ２０を作動させると、図８に示したように、アウタカバー１２の局所的に曲率が大きい部位１２ａで光が屈折してしまう。図８においては、部位１２ａで屈折の影響を受けなかった場合に光が進む光路を破線で、部位１２ａで屈折の影響を受けた場合に光が進む光路を実線で示している。本実施形態において、図７と図９を比較すると、図で表される領域においては、左から５行目、および、上から５列目の数値に変化はないものの、図９の左から１～４行目かつ上から１～４列目の数値は、図７の左から２～５行目かつ上から２～５列目の数値と同一になっている。つまり、図７の左から２～５行目かつ上から２～５列目の測定点は、部位１２ａによって１列および１行分、左上にずれてしまった。そこで、メモリ４８には、この領域の測定点を表すＬ（式１）を使って表すと、以下の補正式ΔＬ（式２）が記録されている。

（式１）

（式２）

　そこで信号処理部４７は、未加工の生データをＬｒａｗで表すと、車両制御部３へ出力データＬｏｕｔをＬｏｕｔ＝Ｌｒａｗ＋ΔＬとして算出する。つまり本実施形態のＬｉＤＡＲセンサユニット１０において、ＬｉＤＡＲセンサ２０は生データＬｒａｗを測定する。しかしながら、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、この生データＬｒａｗをそのまま車両制御部３へ出力するのではなく、メモリ４８に記録された補正式ΔＬを生データＬｒａｗに適用したデータＬｏｕｔを車両制御部３へ出力する。これにより、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けない状態で出力されるはずだった値を車両制御部３へ出力することができる。これにより、アウタカバー１２によってＬｉＤＡＲセンサ２０から出射される光が屈折することによる測定誤差を含まない測定データをＬｉＤＡＲセンサ２０から取得することができる。
　なお、上述した実施形態における補正式は単なる一例であり、補正式は上述のものに限られない。実際の屈折の様子に応じて適した補正式を採用すればよい。

　上述した実施形態においては、アウタカバー１２を取り付ける前と取り付けた後の測定点を取り扱う例を説明したが、本発明はこれに限られない。ＬｉＤＡＲセンサユニット１０には、ハウジング１１とアウタカバー１２で形成される空間の内部にインナレンズが設けられる場合がある。このインナレンズを取り付ける前と取り付ける後においても、インナレンズの屈折により測定しようとする方位が変化してしまう場合がある。このような場合にも本発明を適用することができる。

　すなわち、ＬｉＤＡＲセンサ２０は、インナレンズをＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けた状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力と、インナレンズをＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けていない状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力とを比較し、補正式をメモリ４８に記録し、生データに補正式を適用して得られる値を出力データとして出力するように構成されていてもよい。

　ＬｉＤＡＲセンサユニット１０が、アウタカバー１２とインナレンズの両方を搭載している場合には、メモリ４８は、同じ環境においてアウタカバー１２を搭載する前後で取得したＬｉＤＡＲセンサ２０の測定データの第一差分または第一差分から算出される第一補正式と、同じ環境においてインナレンズを搭載する前後で取得したＬｉＤＡＲセンサ２０の測定データの第二差分または第二差分から算出される第二補正式と、を記録していてもよい。

　また、本発明は、ＬｉＤＡＲセンサユニット１０を車両１に搭載する際に生じる、理想的な取付姿勢（標準状態）と実際の取付姿勢の差に起因するＬｉＤＡＲセンサ出力の差を補正するために用いることもできる。すなわち、標準状態でＬｉＤＡＲセンサユニット１０を車両１に取り付け、標準スクリーンＳに向けてＬｉＤＡＲセンサ２０を動作させたときに得られるであろうＬｉＤＡＲセンサ２０の出力（設計値）と、実際にＬｉＤＡＲセンサユニット１０を車両１に取り付けた状態で標準スクリーンＳに向けてＬｉＤＡＲセンサ２０を動作させた時に得たＬｉＤＡＲセンサ２０の出力を比較する。これらの比較から導出される第二補正式がメモリ４８に記録されている。ＬｉＤＡＲセンサユニットは、アウタカバー１２の屈折の影響を排除する補正式に加えて、実際の取り付け姿勢の標準状態からのずれを補正する第二補正式も、ＬｉＤＡＲセンサ２０の生データに適用し、車両制御部３に出力するように構成してもよい。

　すなわち、処理部は、同じ環境においてＬｉＤＡＲセンサユニット１０を車両１に取り付けた状態で取得したＬｉＤＡＲセンサ２０の測定データと、ＬｉＤＡＲセンサユニット１０を標準状態で車両に取り付けた状態で取得されるＬｉＤＡＲセンサ２０の測定データとの差分に基づいて、車両１に取り付けられたＬｉＤＡＲセンサユニット１０から取得した生データを差分に応じた補正式により補正した補正データを出力するように構成されていてもよい。

　また、本実施形態においては、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けていない状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力と、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けた状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力とが、書き換え可能なメモリ４８に記録されている。

　アウタカバー１２は、飛び石などによって傷が付いたり破損したりすることがある。このように傷がついた個所でも屈折が生じたり、光が散乱してしまって上手く距離を測定できなくなってしまうことがある。小さな目立たない傷であっても、該傷が測定方位の延長線上に位置してしまう場合には、ＬｉＤＡＲセンサ２０は該傷の影響を受けてしまう。しかしながら、小さな傷が付いてしまうためにアウタカバー１２を交換することは現実的ではない。

　そこで本実施形態においては、定期的にメモリ４８に記録される情報を更新することができる。例えば、車両の定期点検などにおいて、上述した標準スクリーンＳを使った検査を行う。該検査において、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けていない状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力と、アウタカバー１２をＬｉＤＡＲセンサユニット１０に取り付けた状態で標準スクリーンＳをセンシングした時の出力とを取得し、メモリ４８の内容を定期的に書き換えることができる。これにより、傷に起因して光が屈折してしまう場合でも、補正式を適式に設定することにより、傷に起因する不具合を回避することができる。

　また、アウタカバー１２の交換時にも、交換後のアウタカバー１２の形状に応じた補正式にメモリ４８の内容を更新することができる。

　また、上述した実施形態においては、車両１の右前部、左前部、右後部、左後部に設けられるＬｉＤＡＲセンサユニット１０について説明したが、本発明は、車両１の搭載場所を問わず全てのＬｉＤＡＲセンサユニット１０について適用できる。

　さらに、上述した実施形態においては、ＬｉＤＡＲセンサ２０がランプユニット３０とともに共通のアウタカバー１２とハウジング１１の内部に設けられる例を説明したが、本発明はこれに限られない。ＬｉＤＡＲセンサ２０がランプユニット３０とは独立して設けられていてもよい。あるいは、ＬｉＤＡＲセンサ２０がカメラやミリ波レーダなどの他のセンサと共通のアウタカバー１２とハウジング１１の内部に設けられていてもよい。

　なお、図６から図１０を用いて説明したＬｉＤＡＲセンサ２０の出力を補正する機能を実現する電子回路は、受光部への光の入射を検出して対象物の距離を算出する機能を実現する電子回路とは別に設けられていてもよい。すなわち、ＬｉＤＡＲセンサ２０に内蔵される電子回路が受光部への光の入射を検出して対象物の距離を算出する機能を実現し、ＬｉＤＡＲセンサ２０と車両制御部３との通信経路の途中に、補正式による出力の補正機能を実現する電子回路が設けられていてもよい。

＜車両用防犯システム＞
　次に、本発明に係る車両用防犯システム１０２について説明する。本発明によれば、ＬｉＤＡＲセンサを使った車両用防犯システムが提供される。

　図１０は、本実施形態に係る車両用防犯システム１０２が取り付けられた車両１０１の上面図である。車両用防犯システム１０２は、複数のＬｉＤＡＲセンサユニット１１０を有している。図１０に示したように、車両１０１の右前部、左前部、右後部、左後部にＬｉＤＡＲセンサユニット１１０が取り付けられている。

　ＬｉＤＡＲセンサユニット１１０の構造は、図２で説明したＬｉＤＡＲセンサユニット１０と同様である。また、ランプユニット１３０の構造についても図２で説明したランプユニット３０と同様である。このため、ＬｉＤＡＲセンサユニット１１０およびランプユニット１３０の説明は省略する。ＬｉＤＡＲセンサ１２０の構造も、図３で説明したＬｉＤＡＲセンサ２０と同様であるため、その説明は省略する。

　図１１は、車両用防犯システム１０２のブロック図である。図１１に示すように車両用防犯システム１０２は、ＬｉＤＡＲセンサ１２０と、ランプユニット１３０と、画像形成部１５１と、画像比較部１５２と、ランプ制御部１５３（制御部）を備えている。図１１に示すように、ＬｉＤＡＲセンサ１２０は、発光部１４１と、光源制御部１４５と、ＭＥＭＳミラー１４３と、ミラー制御部１４６と、受光部１４２と、信号処理部１４７を備えている。光源制御部１４５は、発光部１４１の動作を制御する。ミラー制御部１４６は、ＭＥＭＳミラー１４３の動作を制御する。ランプ制御部１５３は、ランプユニット１３０の点消灯を制御する。信号処理部１４７は、受光部１４２から出力される信号を処理し、車両制御部１０３へ出力する。車両制御部１０３は、車両１０１の挙動を制御する。

　車両制御部１０３の動作については、上述した車両制御部３の動作と同様であるため、その説明を省略する。
　信号処理部１４７の詳細についても、上述した信号処理部４７と同様であるため、その説明を省略する。またＬｉＤＡＲセンサの検出原理についても、図５で既に説明しているため、その説明を省略する。

　図１２は、車両用防犯システム１０２が実行する処理のフローチャートである。図１３は、ある時刻ｔから所定時間前の時刻ｔ－１における駐車している車両１０１の周囲の様子を示す。時刻ｔ－１においては、車両１０１は駐車場に駐車している。図１４は、図１３の状態においてＬｉＤＡＲセンサ１２０が取得した測定データに基づいて画像形成部１５１が形成した画像Ｉ［ｔ－１］である。

　時刻ｔ－１において、ＬｉＤＡＲセンサ１２０は全ての測定点について距離を測定している。画像形成部１５１は、時刻ｔ－１における測定データＰ［ｔ－１］＝（θ［ｔ－１］，φ［ｔ－１］，ｄ［ｔ－１］）を取得し、図１４に示した画像Ｉ［ｔ－１］を形成する（ステップＳ０１）。

　図１５は、時刻ｔにおける駐車している車両１０１の周囲の様子を示す。時刻ｔにおいては、歩行者Ａが、駐車している車両１０１に図１５における右上から接近している。図１６は、図１５の状態においてＬｉＤＡＲセンサ１２０が取得した測定データに基づいて画像形成部１５１が形成した画像Ｉ［ｔ］である。

　時刻ｔにおいて、ＬｉＤＡＲセンサ１２０は全ての測定点について距離を測定している。画像形成部１５１は、時刻ｔにおける測定データＰ［ｔ］＝（θ［ｔ］，φ［ｔ］，ｄ［ｔ］）を取得し、図１６に示した画像Ｉ［ｔ］を形成する（ステップＳ０２）。

　画像比較部１５２は、時刻ｔ－１で取得した画像Ｉ［ｔ－１］と、時刻ｔで取得した画像Ｉ［ｔ］とを比較する。画像比較部１５２は、両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］に所定値以上の差異が生じているか否かを判定する（ステップＳ０３）。例えば画像比較部１５２は、両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］に差異がある画素数が所定値以上であるときに、所定値以上の差異が生じていると判定する。例えば画像比較部１５２が、画像を構成する全画素数に対して、差異がある画素数が３％以上であるときに、両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］に所定値以上の差異が生じていると判定する。閾値に設定する全画素に対する差異がある画素数の割合は、５％、１０％など、ユーザが段階的に変更可能に構成されていてもよい。

　両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］に所定値以上の差異が生じていない場合には（ステップＳ０３：Ｎｏ）、車両用防犯システム１０２は処理を終了する。

　両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］に所定値以上の差異が生じている場合には（ステップＳ０３：Ｙｅｓ）、画像比較部１５２は、差異が自車両１０１から見てどの方位に生じているかを特定する。さらに、画像比較部１５２は、特定した方位をランプ制御部１５３へ出力する（ステップＳ０４）。なお図示の例では、特定する方位は自車両１０１の右上の位置方向のみであるが、差異が複数の方位で生じている場合には、複数の方位を特定しランプ制御部１５３へ出力してもよい。

　図示の例では、画像比較部１５２は、両者の画像Ｉ［ｔ－１］，Ｉ［ｔ］を比較して、自車両１０１の右上の領域に所定値以上の差異が生じていることを特定する。画像比較部１５２は、所定値以上の差異が右上の領域に生じていることをランプ制御部１５３に出力する。

　ランプ制御部１５３は、画像比較部１５２からの入力に基づいて、特定の方位に向けて光を照射するようにランプユニット１３０を制御する（ステップＳ０５）。図示の例では、ランプ制御部１５３は、車両１０１の右前部に設けられたランプユニット１３０を点灯させる。

　このとき、画像比較部１５２は、時刻ｔで取得した画像Ｉ［ｔ］を自車両１０１を中心に周方向に１２個の領域に区分けしている。画像比較部１５２は、方位を特定する代わりに、差異の生じている画素がどの領域に属しているかを特定し、属している領域をランプ制御部１５３に出力するように構成してもよい。この場合、ランプ制御部１５３は、入力されてきた領域に向けて光を出射可能なランプユニット１３０を点灯させるように構成してもよい。

　本実施形態によれば、ＬｉＤＡＲセンサ１２０を使った車両用防犯システム１０２が提供される。ＬｉＤＡＲセンサ１２０は、高精度に対象物の形状を取得することができるため、防犯システムに適している。また、ＬｉＤＡＲセンサ１２０は自動運転可能な車両１０１に搭載されることが多い。自動運転可能な車両１０１に搭載されたＬｉＤＡＲセンサ１２０は走行中は稼働しているものの、駐車中は使われていない。本実施形態のＬｉＤＡＲセンサ１２０を使った車両用防犯システム１０２は、駐車中に使用されていないＬｉＤＡＲセンサ１２０を用いることができ、車両用防犯システム１０２のためだけに別途センサを用いる必要が無く、合理的である。

　なお、本実施形態において、車両用防犯システム１０２は、車両１０１のオーナーや登録された人物（ユーザと呼ぶ）を、登録していない人物と識別可能に構成されていてもよい。車両用防犯システム１０２はユーザ情報記録部１５４（図１１参照）を有していてもよい。ユーザ情報記録部１５４は、ユーザと関連づけられた特定の形状を記録している。画像比較部１５２は、時刻ｔ－１の画像Ｉ［ｔ－１］と時刻ｔの画像Ｉ［ｔ］とに相違があると判定した後に、時刻ｔの画像Ｉ［ｔ］中の差異のあった部分が、ユーザ情報記録部１５４に記録されている形状と一致するか否かを判定する。両者が一致していれば、ランプ制御部１５３は、両者が一致していない場合とは異なる方法でランプユニット１３０を点灯させる。

　例えば、差異のあった部分がユーザ情報記録部１５４に記録されている形状と一致していれば該当する方位に向けてランプユニット１３０を常時点灯させ、差異のあった部分がユーザ情報記録部１５４に記録されている形状と一致していなければ該当する領域に向けてランプユニット１３０を点滅させるように構成してもよい。例えばユーザ情報記録部１５４は、ユーザの顔の形状や、ユーザが所有するキーホルダーの形状などを記録することができる。

　ランプ制御部１５３は、形状が一致する場合と一致しない場合とでランプユニット１３０の点灯態様を異ならせるとは、ランプユニット１３０の点灯と点滅、点滅を相違させる、点灯色を相違させる、明るさを相違させることを含む。また、ランプユニット１３０が複数の光源を有している場合には、ランプユニット１３０の点灯態様を異ならせることは、点灯させる光源の数や形状を相違させることを含む。

　また、本実施形態において、車両用防犯システム１０２の光源制御部１４５は、駐車中にＬｉＤＡＲセンサ１２０を、走行時に行うセンシングの分解能よりも低い分解能で動作させる、または、走行時に行うセンシングの周期よりも長い周期で動作させるように構成してもよい。
　駐車中に防犯用途でＬｉＤＡＲセンサ１２０を用いる場合には、走行時に求められる分解能（測定点の数）よりも低い分解能で足りる。また、駐車中に防犯用とでＬｉＤＡＲセンサ１２０を用いる場合には、走行時に求められる周期（スキャン周期）よりも長い周期で足りる。低い分解能や長い周期でＬｉＤＡＲセンサ１２０を動作させることにより、ＬｉＤＡＲセンサ１２０で消費される電力を抑制することができる。

　なお、画像形成部１５１と画像比較部１５２とランプ制御部１５３は、信号処理部１４７と一体に構成してもよいし、別々に構成してもよい。画像形成部１５１と画像比較部１５２とランプ制御部１５３は、信号処理部１４７と車両制御部１０３との通信経路の途中に設けられていてもよい。

　また、上述した実施形態においては、画像比較部１５２が時刻ｔ－１の画像と時刻ｔの画像とに相違がある場合に、ランプ制御部１５３に相違のある方位を出力し、ランプ制御部１５３が対応する方位に向けて光を出射させる構成を説明したが、本発明はこれに限られない。ＬｉＤＡＲセンサユニット１１０に指向性スピーカが設けられている場合には、画像比較部１５２が時刻ｔ－１の画像と時刻ｔの画像とに相違がある場合に、音源制御部に相違のある方位を出力し、音源制御部が指向性スピーカに対応する方位に向けて音を出射させる構成としてもよい。

　また、上述した実施形態においては、車両１０１の右前部、左前部、右後部、左後部に設けられるＬｉＤＡＲセンサ１２０について説明したが、本発明は、車両１０１の搭載場所を問わず全てのＬｉＤＡＲセンサ１２０について適用できる。

　さらに、上述した実施形態においては、ＬｉＤＡＲセンサ１２０がランプユニット１３０とともに共通のアウタカバー１１２とハウジング１１１の内部に設けられる例を説明したが、本発明はこれに限られない。ＬｉＤＡＲセンサ１２０がランプユニット１３０とは独立して設けられていてもよい。また、ＬｉＤＡＲセンサ１２０がカメラやミリ波レーダなどの他のセンサと共通のアウタカバー１１２とハウジング１１１の内部に設けられていてもよい。

　上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

　本出願は、2019年1月10日出願の日本特許出願（特願2019-002786）および2019年1月10日出願の日本特許出願（特願2019-002787）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

　本発明によれば、レンズ要素が設けられていても、測定データに該レンズ要素の影響が及びにくいＬｉＤＡＲセンサユニットが提供される。

１　車両
３　車両制御部
１０　ＬｉＤＡＲセンサユニット
１１　ハウジング
１２　アウタカバー（レンズ要素）
２０　ＬｉＤＡＲセンサ
３０　ランプユニット
４１　発光部
４２　受光部
４３　ＭＥＭＳミラー
４４　集光レンズ
４５　光源制御部
４６　ミラー制御部
４７　信号処理部（処理部）
４８　メモリ（記録部）
Ｓ　標準スクリーン
θ　方位角
φ　仰角
ｄ　距離
１０１　車両
１０２　車両用防犯システム
１０３　車両制御部
１１０　ＬｉＤＡＲセンサユニット
１１１　ハウジング
１１２　アウタカバー
１２０　ＬｉＤＡＲセンサ
１３０　ランプユニット（光源）
１４１　発光部
１４２　受光部
１４３　ＭＥＭＳミラー
１４４　集光レンズ
１４５　光源制御部
１４６　ミラー制御部
１４７　信号処理部
１５１　画像形成部
１５２　画像比較部
１５３　ランプ制御部（制御部）
１５４　ユーザ情報記録部
Ａ　歩行者

Claims (7)

1. 　ＬｉＤＡＲセンサと、
   　前記ＬｉＤＡＲセンサから出射される光の光路上に設けられたレンズ要素と、
   　前記ＬｉＤＡＲセンサが測定した測定データを出力する処理部を有する、ＬｉＤＡＲセンサユニットであって、
   　前記処理部は、同じ環境において前記レンズ要素を前記ＬｉＤＡＲセンサユニットに取り付ける前後で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データの差分に基づいて、前記レンズ要素を取り付けた前記ＬｉＤＡＲセンサから取得した生データを前記差分に応じた補正式により補正した補正データを出力するように構成されている、ＬｉＤＡＲセンサユニット。
2. 　同じ環境において前記レンズ要素を前記ＬｉＤＡＲセンサユニットに取り付ける前後で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データの差分データ、または前記差分データから算出される前記補正式が、書き換え可能な記録部に記録されている、請求項１に記載のＬｉＤＡＲセンサユニット。
3. 　前記レンズ要素は、前記ＬｉＤＡＲセンサを保護するカバーと、前記ＬｉＤＡＲセンサと前記カバーとの間に設けられたインナレンズであり、
   　前記記録部は、
   　　同じ環境において前記カバーを搭載する前後で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データの第一差分または前記第一差分から算出される第一補正式と、
   　　同じ環境において前記インナレンズを搭載する前後で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データの第二差分または前記第二差分から算出される第二補正式を記録している、請求項２に記載のＬｉＤＡＲセンサユニット。
4. 　前記処理部は、同じ環境において前記ＬｉＤＡＲセンサユニットを車両に取り付けた状態で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データと、前記ＬｉＤＡＲセンサユニットを標準状態で車両に取り付けた状態で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの前記測定データとの差分に基づいて、
   　前記車両に取り付けられた前記ＬｉＤＡＲセンサから取得した生データを前記差分に応じた補正式により補正した補正データを出力するように構成されている、請求項１に記載のＬｉＤＡＲセンサユニット。
5. 　車両に搭載され、車両の周囲の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサと、
   　前記ＬｉＤＡＲセンサの出力に基づいて画像を生成する画像形成部と、
   　任意の２時点で取得した前記ＬｉＤＡＲセンサの出力に基づいて生成された２つの画像を比較する画像比較部と、
   　特定の方位に向けて光または音を発する光源または音源と、
   　前記光源または音源を制御する制御部を有し、
   　前記制御部は、車両の駐車中に、前記画像比較部の出力に基づき、前記２つの画像の差分が閾値より大きい方位に向けて、前記光源または前記音源から光または音を発信させる、車両用防犯システム。
6. 　ユーザと関連付けられた識別可能な特定の形状を記録した記録部を有し、
   　前記制御部は、前記ＬｉＤＡＲセンサより取得した上方に前記記録部に記録された前記特定の形状が含まれる場合に、前記２つの画像の差分が閾値より大きい方位に向けて発する光または音とは異なる態様で、光または音を前記光源または前記音源に発信させる、請求項５に記載の車両用防犯システム。
7. 　前記制御部は、駐車時に、前記ＬｉＤＡＲセンサを、走行時に行うセンシングの分解能よりも低い分解能、または走行時に行うセンシングの周期よりも長い周期で動作させる、請求項５に記載の車両用防犯システム。

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