WO2023074206A1 - 制御装置、制御方法、制御プログラム - Google Patents

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WO2023074206A1
WO2023074206A1 PCT/JP2022/035358 JP2022035358W WO2023074206A1 WO 2023074206 A1 WO2023074206 A1 WO 2023074206A1 JP 2022035358 W JP2022035358 W JP 2022035358W WO 2023074206 A1 WO2023074206 A1 WO 2023074206A1
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trial
light
emission intensity
laser diode
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PCT/JP2022/035358
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駿一 赤松
文明 水野
善明 帆足
正人 中島
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株式会社デンソー
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    • G01C3/02Details
    • G01C3/06Use of electric means to obtain final indication
    • GPHYSICS
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    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S7/497Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • the present disclosure relates to technology for controlling optical sensors.
  • An optical sensor that measures the distance to a target by receiving reflected light from a target with respect to irradiated light is widely known.
  • distance measurement which is the measurement of distance, is performed by irradiation with light emitted by a laser diode.
  • the light emission characteristics of laser diodes tend to vary due to, for example, changes in temperature and aging. Such variations in light emission characteristics may cause errors in distance measurement.
  • a first aspect of the present disclosure is A control device having a processor for controlling an optical sensor that receives reflected light from a target against irradiation light emitted by a laser diode and measures the distance to the target,
  • the processor setting a trial current value a plurality of times during a distance measurement stop period during which distance measurement is stopped, and obtaining the intensity of the light emitted from the laser diode at each of the multiple trials based on the reflected light; Learning the characteristic data of the emission intensity with respect to the current value in the laser diode based on the correlation between the trial current value and the trial emission intensity in a plurality of times; Adjusting a control current value for controlling the laser diode based on characteristic data as a current value that provides a required emission intensity required during a distance measurement execution period for performing distance measurement. .
  • a second aspect of the present disclosure is A control method executed by a processor for controlling an optical sensor that receives reflected light from a target and measures the distance to the target by receiving light emitted from a laser diode, the control method comprising: setting a trial current value a plurality of times during a distance measurement stop period during which distance measurement is stopped, and obtaining the intensity of the light emitted from the laser diode at each of the multiple trials based on the reflected light; Learning the characteristic data of the emission intensity with respect to the current value in the laser diode based on the correlation between the trial current value and the trial emission intensity in a plurality of times; adjusting, based on the characteristic data, a control current value for controlling the laser diode as a current value that provides a required emission intensity required during a distance measurement execution period.
  • a third aspect of the present disclosure is Instructions stored in a storage medium and executed by a processor for controlling an optical sensor that receives reflected light from a target with respect to the irradiation light emitted by the laser diode and measures the distance to the target.
  • a control program comprising: the instruction is setting a trial current value a plurality of times during a distance measurement stop period during which distance measurement is stopped to acquire the intensity of the trial emission of the laser diode emitted from the laser diode for the plurality of times based on the reflected light; Learning the characteristic data of the emission intensity with respect to the current value in the laser diode based on the correlation between the trial current value and the trial emission intensity in a plurality of times; adjusting a control current value for controlling the laser diode based on the characteristic data as a current value that provides a required emission intensity required during a distance measurement execution period for performing distance measurement.
  • the trial emission intensity of the laser diode that emits light by setting the trial current value multiple times during the distance measurement stop period is acquired based on the reflected light. Therefore, the characteristic data of the emission intensity with respect to the current value in the laser diode is learned based on the correlation between the trial current value and the trial emission intensity in these multiple times.
  • the control current value for controlling the laser diode as the current value that gives the required emission intensity during the distance measurement execution period is based on the latest characteristic data that can reflect, for example, temperature change and secular change. can be adjusted. Therefore, it is possible to ensure the distance measurement accuracy of the optical sensor.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a sensing system according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the detailed configuration of the optical sensor according to the first embodiment
  • FIG. It is a block diagram which shows the functional structure of the control apparatus by 1st embodiment. It is a schematic diagram which shows the light projector by 1st embodiment. 4 is a graph showing characteristics of the laser diode according to the first embodiment; It is a schematic diagram which shows the light receiver by 1st embodiment.
  • 4 is a time chart showing control frames according to the first embodiment; 4 is a flow chart showing a scanning control flow according to the first embodiment; 4 is a flow chart showing a measurement control flow according to the first embodiment; 4 is a graph showing the correlation between trial current values and trial emission intensities according to the first embodiment. It is a graph which shows the setting of the trial electric current value by 1st embodiment. It is a graph which shows the setting of the trial electric current value by 1st embodiment. It is a graph which shows the correlation of the light reception intensity
  • 4 is a graph showing adjustment of control current values according to the first embodiment; 4 is a graph showing characteristics of a laser diode according to a second embodiment; 9 is a flow chart showing a measurement control flow according to the second embodiment; It is a block diagram which shows the functional structure of the control apparatus by 2nd embodiment. It is a block diagram which shows the functional structure of the control apparatus by 2nd embodiment. 7 is a graph showing the correlation between trial current values and trial emission intensity according to the second embodiment. It is a graph which shows the characteristic data by 2nd embodiment. It is a graph which shows adjustment of the control current value by 2nd embodiment.
  • a first embodiment of the present disclosure relates to a sensing system 2 comprising an optical sensor 10 and a control device 1, as shown in FIG.
  • the sensing system 2 is mounted on the vehicle 5 .
  • the vehicle 5 is a moving object such as an automobile that can travel on a road while a passenger is on board.
  • the vehicle 5 is capable of steady or temporary automatic driving in the automatic driving control mode.
  • the autonomous driving control mode may be realized by autonomous driving control, such as conditional driving automation, advanced driving automation, or full driving automation, in which the system when activated performs all driving tasks.
  • the automated driving control mode may be implemented in advanced driving assistance controls, such as driving assistance or partial driving automation, where the occupant performs some or all driving tasks.
  • the automatic driving control mode may be realized by either one, combination, or switching of the autonomous driving control and advanced driving support control.
  • the front, rear, up, down, left, and right directions are defined with respect to the vehicle 5 on the horizontal plane.
  • the horizontal direction means a direction parallel to a horizontal plane serving as a direction reference of the vehicle 5 .
  • the vertical direction indicates a vertical direction that is also a vertical direction with respect to a horizontal plane serving as a direction reference of the vehicle 5 .
  • the optical sensor 10 is a so-called LiDAR (Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging) for acquiring image data that can be used for driving control of the vehicle 5 including the automatic driving mode.
  • the optical sensor 10 is arranged in at least one portion of the vehicle 5, for example, the front portion, the left and right side portions, the rear portion, the upper roof, or the like.
  • a three-dimensional orthogonal coordinate system is defined by X-axis, Y-axis, and Z-axis as three mutually orthogonal axes.
  • the X-axis and Z-axis are set along different horizontal directions of the vehicle 5
  • the Y-axis is set along the vertical direction of the vehicle 5
  • the left side of the one-dot chain line along the Y-axis (on the side of the translucent cover 12 to be described later) is actually perpendicular to the right side of the one-dot chain line (on the side of the units 21 and 41 to be described later).
  • Fig. 4 shows a cross-section;
  • the optical sensor 10 emits light toward the sensing area As corresponding to the location in the external space of the vehicle 5 . As shown in FIG. 3, the optical sensor 10 receives the reflected light that is incident when the irradiated light is reflected from the sensing area As. The optical sensor 10 senses the target Tr reflecting light within the sensing area As by receiving the reflected light. In particular, sensing in this embodiment means measuring the distance Lr from the optical sensor 10 to the target Tr and the received light intensity Ir of the reflected light reflected from the target Tr.
  • a typical sensing target Tr in the optical sensor 10 applied to the vehicle 5 may be at least one of moving objects such as pedestrians, cyclists, animals other than humans, and other vehicles.
  • a representative sensing target Tr in the optical sensor 10 applied to the vehicle 5 is at least one of stationary objects such as guardrails, road signs, roadside structures, and falling objects on the road. may
  • the optical sensor 10 includes a housing 11, a light projecting unit 21, a scanning unit 31, and a light receiving unit 41.
  • the housing 11 constitutes the exterior of the optical sensor 10 .
  • the housing 11 is formed in a box shape and has a light shielding property.
  • the housing 11 accommodates the light projecting unit 21, the scanning unit 31, and the light receiving unit 41 inside.
  • a translucent cover 12 is provided on the open optical window of the housing 11 .
  • the translucent cover 12 is formed in a plate shape and has translucency with respect to irradiated light and reflected light.
  • the light-transmitting cover 12 closes the optical window of the housing 11 so that both the irradiated light and the reflected light can be transmitted.
  • the light projecting unit 21 includes a light projector 22 and a light projecting lens system 26 .
  • the light projector 22 is arranged inside the housing 11 .
  • the projector 22 is formed by arranging a plurality of laser diodes 24 in an array on a substrate. Each laser diode 24 is arranged in a single row along the Y-axis.
  • Each laser diode 24 has a resonator structure capable of resonating light oscillated in the PN junction layer, and a mirror layer structure capable of repeatedly reflecting light across the PN junction layer.
  • Each laser diode 24 repeatedly emits light in a mutually synchronized pulse shape in response to the application of current according to the control signal from the control device 1 .
  • each laser diode 24 of the first embodiment emits pulsed light in the near-infrared region that is difficult for humans existing in the external space of the vehicle 5 to visually recognize.
  • each laser diode 24 emits light by being driven to an oscillating LD (Laser Diode) mode when a current within a range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb is applied.
  • the pulsed light emitted from each laser diode 24 in such an LD mode generates irradiation light whose total emission intensity in the near-infrared region is higher than the boundary intensity Ib.
  • LD Laser Diode
  • each laser diode 24 can emit light by being driven in a non-oscillating LED (Light Emitting Diode) mode.
  • the pulsed light emitted from each laser diode 24 in such an LED mode generates irradiation light whose total emission intensity in the near-infrared region is lower than the boundary intensity Ib. , the LED mode is not used.
  • the light projector 22 has, on one side of the substrate, a light projection window 25 whose long sides are quasi-defined by a rectangular outline along the Y-axis.
  • the projection window 25 is configured as a collection of projection apertures in each laser diode 24 .
  • the pulsed light emitted from the projection aperture of each laser diode 24 is projected from the light projection window 25 in the sensing area As as illumination light that is simulated in a long line shape along the Y axis.
  • the irradiation light may include non-light-emitting portions corresponding to the arrangement intervals of the laser diodes 24 in the Y-axis direction. In this case as well, it is preferable that a line-shaped irradiation light with non-light-emitting portions macroscopically eliminated by the diffraction action is formed in the sensing area As.
  • the projection lens system 26 projects the irradiation light from the light projector 22 toward the scanning mirror 32 of the scanning unit 31 .
  • the projection lens system 26 is arranged between the projector 22 and the scanning mirror 32 within the housing 11 .
  • the light projecting lens system 26 exhibits at least one type of optical action among, for example, condensing, collimating, and shaping.
  • Projection lens system 26 forms a projection optical axis along the Z-axis.
  • the projection lens system 26 has at least one projection lens 27 having a lens shape corresponding to the optical action to be exerted on the projection optical axis.
  • the light projector 22 is positioned on the light projection optical axis of the light projection lens system 26 . Irradiation light emitted from the center of the light projection window 25 in the light projector 22 is guided along the light projection optical axis of the light projection lens system 26 .
  • the scanning unit 31 has a scanning mirror 32 and a scanning motor 35 .
  • the scanning mirror 32 scans the irradiation light emitted from the light projecting lens system 26 of the light projecting unit 21 toward the sensing area As, and directs the reflected light from the sensing area As to the light receiving lens system 42 of the light receiving unit 41. to reflect.
  • the scanning mirror 32 is arranged between the light-transmitting cover 12 and the light-projecting lens system 26 on the optical path of the irradiation light and between the light-transmitting cover 12 and the light-receiving lens system 42 on the light path of the reflected light.
  • the scanning mirror 32 is formed in a plate shape by vapor-depositing a reflective film on the reflective surface 33, which is one side of the base material.
  • the scanning mirror 32 is supported by the housing 11 so as to be rotatable around the rotation centerline along the Y axis.
  • the scanning mirror 32 can adjust the normal direction of the reflecting surface 33 by rotating around the rotation center line.
  • the scanning mirror 32 reciprocates and swings within a driving angle range limited by mechanical or electrical stoppers.
  • the driving of the scanning mirror 32 in the forward direction from the origin angle ⁇ 0 shown in FIG. 7 within the driving angle range is stipulated as forward driving.
  • Driving the scanning mirror 32 in the reverse direction from ⁇ e is defined as reverse driving.
  • the scanning mirror 32 is commonly provided for the light projecting unit 21 and the light receiving unit 41 . That is, the scanning mirror 32 is provided in common for the irradiated light and the reflected light. As a result, the scanning mirror 32 has a light projecting reflecting surface portion used to reflect the irradiation light from the light projecting unit 21 and a light receiving reflecting surface portion used to reflect the reflected light to the light receiving unit 41. It is formed by shifting in the direction.
  • the irradiation light is reflected from the light-projecting reflecting surface portion on the reflecting surface 33 facing the normal direction according to the rotation of the scanning mirror 32, so that the light is transmitted through the light-transmitting cover 12 and changes the sensing area As temporally and spatially. Scan to At this time, the scanning of the sensing area As by the irradiation light is substantially limited to two-dimensional scanning in the horizontal direction, particularly in the first embodiment.
  • the irradiation light is reflected by the target Tr existing in the sensing area As and enters the optical sensor 10 as reflected light.
  • the incident reflected light passes through the light-transmitting cover 12 and is reflected by the light-receiving reflecting surface section on the reflecting surface 33 that faces the normal direction according to the rotation of the scanning mirror 32 .
  • the light is guided to 42 .
  • the velocities of the irradiation light and the reflected light are sufficiently high with respect to the rotational motion speed of the scanning mirror 32 .
  • the reflected light is guided to the light receiving lens system 42 so as to go in the opposite direction to the irradiation light at the scanning mirror 32 having substantially the same rotation angle as that of the irradiation light.
  • the scanning motor 35 is arranged around the scanning mirror 32 within the housing 11 .
  • the scanning motor 35 is, for example, a voice coil motor, a brushed DC motor, a stepping motor, or the like.
  • the scanning motor 35 rotationally drives (that is, swings) the scanning mirror 32 within a limited driving angle range according to a control signal from the control device 1 .
  • the light receiving unit 41 includes a light receiving lens system 42 and a light receiver 45 .
  • the light receiving lens system 42 guides the echo reflected by the scanning mirror 32 toward the light receiver 45 .
  • the light receiving lens system 42 is arranged between the scanning mirror 32 and the light receiver 45 within the housing 11 .
  • the light receiving lens system 42 is positioned below the light projecting lens system 26 in the Y-axis direction.
  • the light receiving lens system 42 exerts an optical action so as to image the reflected light onto the light receiver 45 .
  • the light-receiving lens system 42 forms a light-receiving optical axis along the Z-axis.
  • the light-receiving lens system 42 has at least one light-receiving lens 43 on the light-receiving optical axis, which has a lens shape corresponding to the optical action to be exerted. Reflected light from the sensing area As reflected from the light receiving reflecting surface portion of the reflecting surface 33 of the scanning mirror 32 is guided along the light receiving optical axis of the light receiving lens system 42 within the driving range of the scanning mirror 32. .
  • the light receiver 45 receives reflected light from the sensing area As, which is imaged by the light receiving lens system 42, and outputs a signal corresponding to the light reception.
  • the light receiver 45 is arranged on the opposite side of the scanning mirror 32 in the housing 11 with the light receiving lens system 42 interposed therebetween.
  • the light receiver 45 is positioned below the light projector 22 in the Y-axis direction and on the light receiving optical axis of the light receiving lens system 42 .
  • the light receiver 45 is formed by arranging the light receiving elements 46 in a two-dimensional array in the X-axis direction and the Y-axis direction on the substrate.
  • Each light receiving element 46 is composed of a plurality of light receiving elements. That is, since a plurality of light-receiving elements correspond to each light-receiving element 46, the output value differs according to the number of responses of these light-receiving elements.
  • the light-receiving element of each light-receiving element 46 is constructed mainly of a photodiode such as a single photon avalanche diode (SPAD).
  • the light-receiving elements of each light-receiving element 46 may be integrally constructed by stacking a microlens array in front of the photodiode array.
  • the light receiver 45 has a light receiving surface 47 with a rectangular outline formed on one side of the substrate.
  • the light-receiving surface 47 is configured as a collection of incident surfaces of the light-receiving elements 46 .
  • the geometric center of the rectangular contour of the receiving surface 47 is aligned with or slightly offset from the receiving optical axis of the receiving lens system 42 .
  • Each light-receiving element 46 receives reflected light incident on the light-receiving surface 47 from the light-receiving lens system 42 with its respective light-receiving element.
  • the long sides of the light-receiving surface 47 having a rectangular outline are defined along the Y-axis.
  • each light-receiving element 46 receives the reflected light of the irradiation light as a line-shaped beam, corresponding to the irradiation light simulated in a line in the sensing area As.
  • the photodetector 45 has a decoder 48 integrally.
  • the decoder 48 sequentially reads electrical pulses generated by the light receiving elements 46 in response to the reflected light received by the light receiving surface 47 by sampling processing.
  • the decoder 48 outputs the sequentially read electrical pulses to the control device 1 as light receiving signals in the control frame (that is, control cycle) Fc shown in FIG. At this time, the control frame Fc is repeated at predetermined time intervals while the vehicle 5 is running.
  • the control device 1 shown in FIG. 1 is connected to the optical sensor 10 via at least one of, for example, a LAN (Local Area Network), a wire harness, an internal bus, and the like.
  • the control device 1 includes at least one dedicated computer.
  • the dedicated computer that constitutes the control device 1 may be a sensor ECU (Electronic Control Unit) specialized for controlling the optical sensor 10. In this case, the sensor ECU is housed inside the housing 11.
  • a dedicated computer that constitutes the control device 1 may be an operation control ECU that controls the operation of the vehicle 5 .
  • a dedicated computer that configures the control device 1 may be a navigation ECU that navigates the travel route of the vehicle 5 .
  • a dedicated computer that constitutes the control device 1 may be a locator ECU that estimates the self-state quantity of the vehicle 5 .
  • the dedicated computer that constitutes the control device 1 has at least one memory 1a and one processor 1b.
  • the memory 1a stores computer-readable programs and data non-temporarily, and includes at least one type of non-transitory storage medium such as a semiconductor memory, a magnetic medium, and an optical medium. tangible storage medium).
  • the processor 1b is, for example, CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), RISC (Reduced Instruction Set Computer)-CPU, DFP (Data Flow Processor), GSP (Graph Streaming Processor), etc. At least one type as core.
  • the control device 1 acquires the received light signal from the decoder 48 in each control frame Fc. As shown in FIG. 3, the controller 1 detects the distance to the target Tr within the sensing area As based on the physical quantity represented by the light receiving signal regarding the reflected light received by each light receiving element 46 as the scanning mirror 32 rotates. The distance Lr and the received light intensity Ir of the reflected light from the target Tr are measured. Therefore, as shown in FIG. 7, each control frame Fc includes a ranging execution period Pe for performing ranging to measure the distance Lr to the target Tr, and a received light intensity from the target Tr after stopping the ranging. A distance measurement stop period Ps for measuring Ir is defined continuously with the lapse of time. Especially in the first embodiment, a distance measurement stop period Ps shorter than the distance measurement execution period Pe is set following the distance measurement execution period Pe for each control frame Fc.
  • the measurement of the distance Lr and the received light intensity Ir may be performed by dTOF (direct Time Of Flight) based on the flight time from the irradiation of the irradiation light to the reception of the reflected light.
  • the measurement of the distance Lr and the received light intensity Ir may be performed by iTOF (indirect Time Of Flight) based on the phase difference between the frequency-varying illuminating light and the reflected light.
  • the measurement of the distance Lr and the received light intensity Ir may be performed by FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) based on the beat frequency due to the interference between the frequency-varying illuminating light and the reflected light.
  • FMCW Frequency Modulated Continuous Wave
  • processor 1b executes a plurality of instructions contained in a control program stored in memory 1a.
  • the control device 1 constructs a plurality of functional blocks for controlling the optical sensor 10 .
  • the control program stored in the memory 1a for controlling the optical sensor 10 causes the processor 1b to execute a plurality of instructions, thereby constructing a plurality of functional blocks.
  • a plurality of functional blocks constructed by the control device 1 include a scanning block 100, a ranging block 110, and a learning block 120 as shown in FIG.
  • each control flow is repeatedly executed for each control frame Fc in a set cycle while the vehicle 5 is running.
  • Each "S" in each control flow means a plurality of steps executed by a plurality of instructions included in the control program.
  • the scanning block 100 sequentially moves the scanning mirror 32 from the origin angle ⁇ 0 to the end point angle ⁇ e within the drive angle range as shown in FIG. drive. At this time, the scanning block 100 controls the angular velocity at which the scanning motor 35 rotates the scanning mirror 32 to a constant or variable angular velocity in accordance with the synchronous emission of pulsed light from each laser diode 24 .
  • the scanning block 100 moves the scanning mirror 32 from the end point angle ⁇ e within the drive angle range to the origin as shown in FIG. Reverse drive up to angle ⁇ 0.
  • the scanning block 100 sets the angular velocity at which the scanning mirror 32 is rotationally driven by the scanning motor 35 to a constant or variable angular velocity in accordance with the synchronous emission of the pulsed light from each laser diode 24, and executes distance measurement in S100.
  • the angular velocity is controlled to be faster than the period Pe.
  • the measurement control flow shown in FIG. 9 will be described.
  • S200 and S201 are executed during the distance measurement execution period Pe, while S202 to S206 are executed during the distance measurement stop period Ps.
  • the distance measurement block 110 acquires the control current value Cc to be set in each laser diode 24 of the optical sensor 10 by reading it from the characteristic storage area 1as shown in FIG. do.
  • the distance measurement block 110 sets the control current value Cc read out in S200 to each laser diode 24, and the pulse light from each laser diode 24 is changed to the control current value Cc. to generate illumination light.
  • the distance measurement block 110 performs sensing for each of a plurality of scanning lines (hereinafter simply referred to as scanning lines) associated with different rotation angles of the scanning mirror 32 in accordance with the synchronous light emission timing of the pulsed light from each laser diode 24.
  • Distances Lr to multiple targets Tr in area are measured.
  • the distance measurement block 110 sets the requested emission intensity Id required for the distance measurement execution period Pe in the next measurement control flow.
  • the distance measurement block 110 of the first embodiment sets the required emission intensity Id to a value higher than the boundary intensity Ib in FIG. .
  • the required emission intensity Id may be set to a fixed value common to each scanning line.
  • the required emission intensity Id may be set to a variable value commonly for each scanning line, for example, based on the distance Lr to the target Tr measured in S201.
  • the required emission intensity Id may be set to an individual variable value for each scanning line based on, for example, the distance Lr to the target Tr measured in S201.
  • the learning block 120 sets the trial current value Ct multiple times as shown in FIG. Each of them is acquired based on the reflected light received by the light receiver 45 .
  • the learning block 120 of the first embodiment sets a value within the oscillation current range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb as a current value capable of driving and controlling each laser diode 24 in the LD mode of the oscillation state, and each trial current Set the value Ct.
  • the next trial current value Ct is set lower than the previous trial current value Ct.
  • the next trial current value Ct is set higher than the previous trial current value Ct.
  • the first trial current value Ct may be set to, for example, a predetermined fixed value, or the control current value Cc read in S200 (that is, actually controlled in S201).
  • the number of times the trial current value Ct is set is preferably two or more, for example, in order to increase the accuracy of function fitting described later.
  • the learning block 120 in S203 acquires the trial emission intensity It for each time from the received light intensity Ir of the reflected light measured each time according to the setting of the trial current value Ct. At this time, the learning block 120 converts the received light intensity Ir for the setting based on the measured distance Lr to the stationary target Tr among the targets Tr measured in S201 prior to setting the trial current value Ct. to obtain the trial emission intensity It.
  • Such conversion processing is based on the fact that the received light intensity Ir measured for the same trial light intensity It is substantially proportional to the measured distance Lr as shown in FIG. We rely on being able to compensate from 5 velocities and accelerations.
  • the learning block 120 learns the characteristic data Ds based on the correlation between the trial current value Ct and the trial emission intensity It in multiple times in S203.
  • the characteristic data Ds follows the change in the current commonly applied to the laser diodes 24 in the optical sensor 10, and the pulse light total of the laser diodes 24 constituting the irradiation light. represents the characteristic that the emission intensity changes at .
  • the correspondence relationship between the emitted light intensity and the current value within the oscillation current range ⁇ Cld for driving and controlling each laser diode 24 to the LD mode in the oscillation state is expressed by a functional expression.
  • the functional expression may be, for example, a linear functional expression, or a higher-order functional expression of second order or higher.
  • the data conversion of the function expression is realized by applying function fitting such as linear least-squares fitting or non-linear least-squares fitting to sets of trial current values Ct and trial light emission intensities It for multiple times. good.
  • the learning block 120 adjusts the current value that gives the required emission intensity Id set in S202 based on the characteristic data Ds learned in S204.
  • the current value that gives the required emission intensity Id is adjusted to the control current value Cc corresponding to the required emission intensity Id in the characteristic data Ds as shown in FIG.
  • the control current value Cc that provides the required emission intensity Id is set to the current value within the oscillation current range ⁇ Cld for driving and controlling each laser diode 24 to the LD mode in the oscillation state in the next measurement control flow. be.
  • the control current value Cc is also set to a fixed value common to each scanning line.
  • the control current value Cc is also set to a variable value common to each scanning line.
  • the control current value Cc is also set to an individual variable value for each scanning line.
  • the learning block 120 stores the latest control current value Cc adjusted in S205 based on the characteristic data Ds learned in S204 in the characteristic storage area 1as shown in FIG.
  • the current measurement control flow ends.
  • the control current value Cc adjusted to a fixed value common to each scanning line is stored in S206 in S205
  • the light emission intensity is set to each It is controlled to a fixed required emission intensity Id common to the scanning lines.
  • the light emission intensity is adjusted to each scanning line. is controlled to a variable required luminous intensity Id common to .
  • the control current value Cc adjusted to be a variable value individually for each scanning line is stored in S206 in S205, then in S201 of the next measurement control flow, the light emission intensity is adjusted to each scanning line. Each line is controlled to an individual variable required emission intensity Id.
  • the learning block 120 in S206 may associate the control current value Cc with the characteristic data Ds and store it in the characteristic storage area 1as.
  • association storage in S204 of the distance measurement control flow from the next time onward, it is possible to learn the characteristic data Ds from the next time on, based on the stored characteristic data Ds.
  • the data stored in the characteristic storage area 1as may be stored even when the vehicle 5 is turned off, or may be erased when the vehicle 5 is turned off.
  • the trial current value Ct by setting the trial current value Ct multiple times during the distance measurement suspension period Ps, the trial emission intensity It of the multiple laser diodes 24 that emit light in total is acquired based on the reflected light. . Therefore, the characteristic data Ds of the total emission intensity with respect to the current value of each laser diode 24 is learned based on the correlation between the trial current value Ct and the trial emission intensity It in these multiple times.
  • the control current value Cc that controls each laser diode 24 as the current value that provides the required emission intensity Id during the distance measurement execution period Pe is set according to the latest characteristic data Ds that can reflect temperature changes and secular changes, for example. You can adjust accordingly. Therefore, it is possible to ensure the distance measurement accuracy of the optical sensor 10 .
  • the next trial current value Ct when the previous trial emission intensity It is greater than the required emission intensity Id, the next trial current value Ct is set lower than the previous trial current value Ct.
  • the previous trial emission intensity It is smaller than the required emission intensity Id, the next trial current value Ct is set higher than the previous trial current value Ct.
  • the received light intensity Ir of the reflected light with respect to the setting of the trial current value Ct is converted based on the distance Lr measured during the distance measurement execution period Pe prior to the setting, so that the trial emission intensity It can be obtained with high accuracy. Therefore, by learning the characteristic data Ds based on the highly accurate trial emission intensity It, and by adjusting the control current value Cc based on the learning data Ds, it is possible to improve the distance measurement accuracy of the optical sensor 10 .
  • the scanning mirror 32 forwardly driven during the distance measurement execution period Pe for scanning the irradiation light in the optical sensor 10 is reversely driven during the distance measurement stop period Ps. According to this, it is possible to appropriately adjust the control current value Cc during the distance measurement execution period Pe by effectively utilizing the distance measurement stop period Ps in which the distance measurement is unavoidably stopped due to the reverse driving of the scanning mirror 32 . can. Therefore, it is possible to secure the necessary frequency and required length of the distance measurement execution period Pe, and improve the distance measurement accuracy of the optical sensor 10 .
  • the second embodiment is a modification of the first embodiment.
  • each laser diode 24 of the second embodiment is driven to a non-oscillating LED mode by applying a current within a range ⁇ Cled lower than the boundary current value Cb described in the first embodiment. , an irradiation light whose emission intensity is lower than the boundary intensity Ib is generated from each pulsed light.
  • each laser diode 24 of the second embodiment is driven to an LD mode in an oscillating state by application of a current within a range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb as in the first embodiment, so that the emission intensity reaches the boundary.
  • An illuminating light having an intensity higher than Ib is generated from each pulsed light.
  • the boundary current value Cb means a current value that determines the boundaries of the ranges ⁇ Cled and ⁇ Cld.
  • S2202-S2208 are executed during the distance measurement stop period Ps instead of S202-S206 of the first embodiment.
  • the distance measurement block 110 selects the first distance measurement area Am1 and the second distance measurement area Am2 in which the distance Lr is measured during the distance measurement execution period Pe in the next measurement control flow. 10 sensing areas As.
  • the ranging block 110 of the second embodiment sets, in S2202, a ranging area that individually corresponds to each scanning line, out of the first ranging area Am1 and the second ranging area Am2.
  • the first ranging area Am1 is set as shown in FIG. 18 for the scanning lines where the distance Lr to the stationary target Tr among the targets Tr measured in S201 is equal to or greater than the set threshold value Lth.
  • a second range-finding area Am2 is set for scanning lines where the distance Lr to the stationary target Tr measured in S201 is less than the set threshold value Lth.
  • the latter target Tr is The second ranging area Am2 is set by being prioritized.
  • the distance measurement block 110 in S2202 adjusts the current value within the oscillation current range ⁇ Cld for driving and controlling each laser diode 24 to the LD mode in the oscillation state. It can also be said that the first range-finding area Am1 in which the next range-finding is performed is set accordingly. Further, in the measurement control flow in which S2203 to S2208 are executed, the distance measurement block 110 in S2202 adjusts the current value within the non-oscillating current range ⁇ Cled for driving and controlling each laser diode 24 to the non-oscillating LED mode. It can also be said that the second range-finding area Am2 in which the next range-finding is performed is set.
  • the distance measurement block 110 requests each of the first distance measurement area Am1 and the second distance measurement area Am2 during the distance measurement execution period Pe in the next measurement control flow. Emission intensities Id1 and Id2 are set.
  • the distance measurement block 110 of the second embodiment sets the first required light emission intensity Id1 for the first distance measurement area Am1 as the total light emission intensity of the laser diodes 24 driven in the LD mode in the oscillation state, as shown in FIG. It is set to a fixed value or variable value higher than the boundary strength Ib.
  • the first requested emission intensity Id1 in the case of a variable value is the distance Lr to the stationary target Tr involved in setting the first ranging area Am1 in S2202 among the targets Tr ranged in S201.
  • the distance measurement block 110 of the second embodiment sets the second required light emission intensity Id2 for the second distance measurement area Am2 as the total light emission intensity of the laser diodes 24 driven in the non-oscillating LED mode to the boundary. It is set to a fixed value or a variable value lower than the intensity Ib.
  • the second required emission intensity Id2 in the case of a variable value corresponds to the distance Lr to the stationary target Tr involved in the setting of the second ranging area Am2 in S2202 among the targets Tr ranged in S201. In addition, it is variably set.
  • the learning block 120 sets the trial current value Ctled multiple times as shown in FIG. Each of them is acquired based on the reflected light received by the light receiver 45 .
  • the learning block 120 of the second embodiment sets a value within the non-oscillating current range ⁇ Cled lower than the boundary current value Cb as a current value capable of driving and controlling each laser diode 24 in the non-oscillating LED mode each time.
  • Set the trial current value Ctled is set based on the magnitude relationship between the previous trial emission intensity Itled and the second required emission intensity Id2 set in S2203.
  • the first trial current value Ctled may be set to, for example, a predetermined fixed value, or the control current value Cc read in S200 (that is, actually controlled in S201). Also, the number of times the trial current value Ctled is set (that is, the number of times the trial emission intensity Itled is acquired) is preferably two or more, for example, in order to increase the accuracy of function fitting, which will be described later.
  • the learning block 120 in S2204 converts the trial emission intensity Itled of each time from the received light intensity Ir of the reflected light measured each time in accordance with the setting of the trial current value Ctled to the conversion process according to S203 of the first embodiment. get.
  • the target Tr that gives the received light intensity Ir converted to the trial emission intensity Itled is the second ranging area Am2 in S2202 among the targets Tr range-measured in S201 before the trial current value Ctled is set. It is selected from among the stationary targets Tr involved in the setting.
  • the learning block 120 sets the trial current value Ctld multiple times as shown in FIG. Each of them is acquired based on the reflected light received by the light receiver 45 .
  • the learning block 120 of the second embodiment sets a value within the oscillation current range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb as a current value capable of driving and controlling each laser diode 24 in the LD mode of the oscillation state, and sets the trial current each time to a value within the oscillation current range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb. Set the value Ctld.
  • the next trial current value Ctld is set based on the magnitude relationship between the previous trial emission intensity Itld and the first requested emission intensity Id1 set in S2203.
  • the first trial current value Ctld may be set to, for example, a predetermined fixed value, or the control current value Cc read in S200 (that is, actually controlled in S201).
  • the number of times the trial current value Ctld is set is preferably two or more, for example, in order to increase the accuracy of function fitting, which will be described later.
  • the learning block 120 in S2205 converts the trial emission intensity Itld of each time from the received light intensity Ir of the reflected light measured each time in accordance with the setting of the trial current value Ctld to the conversion process according to S203 of the first embodiment. get.
  • the target Tr that gives the received light intensity Ir converted to the trial emission intensity Itld is the first ranging area Am1 in S2202 among the targets Tr range-measured in S201 before the trial current value Ctld is set. It is selected from among the stationary targets Tr involved in the setting.
  • the learning block 120 calculates the characteristic data Ds based on the correlation between the trial current values Ctled, Ctld and the trial light emission intensities Itled, Itld obtained a plurality of times in S2204 and S2205. learn. At this time, the characteristic data Ds is learned so as to include the non-oscillating side data Dsled based on the correlation between the trial current value Ctled and the trial light emission intensity Itled at a plurality of times, as indicated by the dashed-dotted line in FIG.
  • the characteristic data Ds is learned to include the oscillation side data Dsld based on the correlation between the trial current value Ctld and the trial light emission intensity Itld at multiple times, as indicated by the two-dot chain line in FIG.
  • the non-oscillation side data Dsled the correspondence relationship between the current value within the non-oscillation current range ⁇ Cled for driving and controlling each laser diode 24 to the non-oscillation LED mode and the emerging emission intensity is the non-oscillation side data Dsled. It is converted into data by a function expression.
  • the non-oscillating side function expression may be, for example, a linear function expression or a higher-order function expression of second order or higher.
  • each data conversion of the non-oscillation side function formula applies function fitting such as linear least-squares fitting or non-linear least-squares fitting to a set of trial current value Ctled and trial emission intensity Itled in multiple times. And it should be realized.
  • the non-oscillation side data Dsled corresponding to the non-oscillation current range ⁇ Cled is acquired.
  • the oscillation side function expression may be, for example, a linear function expression or a higher-order function expression of second order or higher, which is different from the non-oscillating side function expression.
  • each data conversion of the non-oscillation side function equation is performed by, for example, linear least-squares fitting or non-linear least-squares fitting for a set of trial current value Ctled and trial light emission intensity Itled in a plurality of times, different from the non-oscillation side function equation. It is preferably realized by applying function fitting such as fitting.
  • function fitting such as fitting.
  • the learning block 120 adjusts the current values that give the required emission intensities Id1 and Id2 set in S2203 based on the characteristic data Ds learned in S2206.
  • the current value that gives the first requested emission intensity Id1 for the first ranging area Am1 set in S2202 is adjusted based on the oscillation side data Dsld of the characteristic data Ds.
  • the current value that gives the second requested emission intensity Id2 for the second ranging area Am2 set in S2202 is adjusted based on the non-oscillating side data Dsled of the characteristic data Ds.
  • the current value that gives the first requested light emission intensity Id1 for the first ranging area Am1 is adjusted to the control current value Cc that corresponds to the first requested light emission intensity Id1 in the oscillation side data Dsld.
  • the control current value Cc that gives the first required emission intensity Id1 to the current value within the oscillation current range ⁇ Cld for driving and controlling each laser diode 24 to the LD mode in the oscillation state in the next measurement control flow is set.
  • the current value that gives the second requested emission intensity Id2 for the second ranging area Am2 is adjusted to the control current value Cc corresponding to the second requested emission intensity Id2 in the non-oscillation side data Dsled.
  • the control current value that gives the second required emission intensity Id2 to the current value within the non-oscillating current range ⁇ Cled for driving and controlling each laser diode 24 to the non-oscillating LED mode. Cc is set.
  • the non-oscillating current range ⁇ Cled of the control current value Cc that controls each laser diode 24 for the second ranging area Am2 is the control current for controlling each laser diode 24 for the first ranging area Am1. It is adjusted lower than the oscillation current range ⁇ Cld of the value Cc.
  • the learning block 120 stores the latest control current value Cc adjusted for each of the distance measurement areas Am1 and Am2 in S2207 based on the characteristic data Ds learned in S2206 in the characteristic storage area. 1as.
  • the current measurement control flow ends.
  • the light emission intensity is controlled to the required light emission intensities Id1 and Id2 corresponding to the ranging areas Am1 and Am2 for each scanning line.
  • the learning block 120 in S2208 may associate the control current value Cc for each of the ranging areas Am1 and Am2 with the corresponding data Dsld and Dsled of the characteristic data Ds and store them in the characteristic storage area 1as.
  • Dsld and Dsled from the next time onward can be learned based on the stored data Dsld and Dsled, respectively.
  • the characteristic data Ds is stored so as to represent the boundary current value Cb set at the intersection of the non-oscillation side function equation and the oscillation side function equation. It should be learned and remembered.
  • control current value Cc is adjusted within the oscillation current range ⁇ Cld for controlling each laser diode 24 to oscillate so that the distance Lr to the target Tr is measured during the distance measurement execution period Pe.
  • a first ranging area Am1 is set.
  • the control current value Cc is adjusted within the non-oscillating current range ⁇ Cled for controlling each laser diode 24 to the non-oscillating state, and the distance Lr to the target Tr is measured during the distance measurement execution period Pe.
  • the second ranging area Am2 is also set.
  • the trial light emission intensities Itld and Itled obtained by setting the trial current values Ctld and Ctled within the oscillation current range ⁇ Cld and the non-oscillation current range ⁇ Cled, respectively, during the distance measurement stop period Ps are obtained based on Therefore, according to the second embodiment, the characteristic data Ds are learned based on the correlation between the trial current values Ctld, Ctled and the trial emission intensities Itld, Itled corresponding to the respective current ranges ⁇ Cld, ⁇ Cled.
  • control current value Cc that provides the required emission intensities Id1 and Id2 for each of the ranging areas Am1 and Am2 during the ranging execution period Pe is set to the current ranges ⁇ Cld and ⁇ Cled for each of the areas Am1 and Am2, respectively. It can be properly adjusted based on the corresponding characteristic data Ds. Therefore, it is possible to ensure the distance measurement accuracy of the optical sensor 10 that makes the emission intensity of each laser diode 24 different according to the distance measurement areas Am1 and Am2.
  • the characteristic data Ds are learned so as to represent the boundary current value Cb between the oscillating current range ⁇ Cld and the non-oscillating current range ⁇ Cled.
  • the control current value Cc can be adjusted with high precision within the oscillation current range ⁇ Cld higher than the boundary current value Cb based on the characteristic data Ds.
  • the control current value Cc can be adjusted with high accuracy within a non-oscillating current range ⁇ Cled that is lower than the boundary current value Cb based on the characteristic data Ds. According to such high-precision adjustment, it is possible to improve the distance measurement accuracy of the optical sensor 10 that makes the emission intensity of each laser diode 24 different according to the distance measurement areas Am1 and Am2.
  • the dedicated computer that configures the control device 1 may be a computer other than the vehicle 5 that builds an external center or mobile terminal that can communicate with the vehicle 5.
  • the dedicated computer that constitutes the control device 1 may have at least one of digital circuits and analog circuits as a processor.
  • Digital circuits here include, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), SOC (System on a Chip), PGA (Programmable Gate Array), and CPLD (Complex Programmable Logic Device). , at least one Such digital circuits may also have a memory that stores the program.
  • the order of executing S100 before and S101 after may be switched. Accordingly, in the measurement control flow of the modified example, the order of executing S200 and S201 before and after S202 to S206 or S2202 to S2208 may be switched. In this case, "next time” regarding the measurement control flow should be read as "this time”. In the measurement control flow of the modification, the execution order of executing S2204 first and S2205 after may be exchanged.
  • the trial light emission intensity It may be obtained from the received light intensity Ir of scattered light such as clutter by the light-transmitting cover 12 with respect to the irradiated light in S203.
  • the required light emission intensity Id for each laser diode 24 that emits light sequentially in S201 may be set for each pixel group corresponding to each laser diode 24 in S202.
  • the acquisition of the trial emission intensity It in S203, the learning of the characteristic data Ds in S204, and the setting of the control current value Cc in S205 are executed for each laser diode 24. should be.
  • the trial light emission intensities Itled and Itld may be obtained from the received light intensity Ir of scattered light such as clutter by the translucent cover 12 with respect to the irradiated light in S2204 and S2205.
  • the required light emission intensities Id1 and Id2 for each laser diode 24 that sequentially emits light in S201 may be set for each pixel group corresponding to each laser diode 24 in S2203.
  • one of the first ranging area Am1 and the second ranging area Am2 may be set for each control frame in S2202 based on the ranging result in S201.
  • the processing in S2203, S2206, and S2207 corresponding to the other of the first ranging area Am1 and the second ranging area Am2, and the step corresponding to the other of S2204 and S2205 may be omitted.
  • the light projector 22 may be composed of a point-like light source mainly composed of a laser diode 24 .
  • the optical sensor 10 of the modified example may include a trial-only light receiver in addition to the light receiver 45 .
  • the trial emission intensity It or the trial emission intensities Itled, Itld may be obtained based on the reflected light received by the trial-dedicated light receiver in S203 or S2204, S2205.
  • the optical sensor 10 of the modified example may employ a three-dimensional oscillation scanning method in addition to the two-dimensional oscillation method described above.
  • the optical sensor 10 of the modified example may employ a two-dimensional or three-dimensional scanning method such as a rotary type, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type, a Lissajous type, or the like.
  • a rotary type such as a rotary type, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) type, a Lissajous type, or the like.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the vehicle to which the control device 1 is applied may be, for example, a traveling robot whose traveling on the traveling road can be remotely controlled from an external center.
  • the control device 1 in the modified example may be applied to environments other than vehicles that require distance measurement.
  • the above-described embodiments and modifications may be implemented as a semiconductor device (for example, a semiconductor chip or the like) having at least one processor 1b and at least one memory 1a.

Abstract

レーザダイオードの発光により照射した照射光に対する物標からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサを、制御する制御装置のプロセッサは、距離の測定を停止する測距停止期間に試行電流値(Ct)を複数回設定することにより発光したレーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度(It)をそれぞれ反射光に基づき取得することと、レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データ(Ds)を、複数回での試行電流値(Ct)と試行発光強度(It)との相関に基づき学習することと、距離の測定を実行する測距実行期間に要求される要求発光強度(Id)を与える電流値として、レーザダイオードを制御する制御電流値(Cc)を、特性データ(Ds)に基づき調整することと、を実行するように構成される。

Description

制御装置、制御方法、制御プログラム 関連出願の相互参照
 この出願は、2021年10月28日に日本に出願された特許出願第2021-176829号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
 本開示は、光学センサを制御する技術に関する。
 照射した照射光に対する物標からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサは、広く知られている。特許文献1に開示される光学センサでは、レーザダイオードの発光により照射光が照射されることで、距離の測定である測距が行われている。
特開2018-10080号公報
 しかし、レーザダイオードの発光特性は、例えば温度変化及び経年変化等に応じて、ばらつき易い。こうした発光特性のばらつきは、測距に誤差を生じさせるおそれがある。
 本開示の課題は、光学センサの測距精度を確保する制御装置を、提供することにある。本開示のまた別の課題は、光学センサの測距精度を確保する制御方法を、提供することにある。本開示のさらに別の課題は、光学センサの測距精度を確保する制御プログラムを、提供することにある。
 以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。
 本開示の第一態様は、
 プロセッサを有し、レーザダイオードの発光により照射した照射光に対する物標からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサを、制御する制御装置であって、
 プロセッサは、
 距離の測定を停止する測距停止期間に試行電流値を複数回設定することにより発光したレーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度をそれぞれ反射光に基づき取得することと、
 レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データを、複数回での試行電流値と試行発光強度との相関に基づき学習することと、
 距離の測定を実行する測距実行期間に要求される要求発光強度を与える電流値として、レーザダイオードを制御する制御電流値を、特性データに基づき調整することと、を実行するように構成される。
 本開示の第二態様は、
 レーザダイオードの発光により照射した照射光に対する物標からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサを、制御するためにプロセッサにより実行される制御方法であって、
 距離の測定を停止する測距停止期間に試行電流値を複数回設定することにより発光したレーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度をそれぞれ反射光に基づき取得することと、
 レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データを、複数回での試行電流値と試行発光強度との相関に基づき学習することと、
 距離の測定を実行する測距実行期間に要求される要求発光強度を与える電流値として、レーザダイオードを制御する制御電流値を、特性データに基づき調整することと、を含む。
 本開示の第三態様は、
 レーザダイオードの発光により照射した照射光に対する物標からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサを、制御するために記憶媒体に記憶され、プロセッサに実行させる命令を含む制御プログラムであって、
 命令は、
 距離の測定を停止する測距停止期間に試行電流値を複数回設定することにより発光したレーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度をそれぞれ反射光に基づき取得させることと、
 レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データを、複数回での試行電流値と試行発光強度との相関に基づき学習させることと、
 距離の測定を実行する測距実行期間に要求される要求発光強度を与える電流値として、レーザダイオードを制御する制御電流値を、特性データに基づき調整させることと、を含む。
 これら第一~第三態様によると、測距停止期間に試行電流値を複数回設定することで発光したレーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度が反射光に基づき取得される。そこで、レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データは、それら複数回での試行電流値と試行発光強度との相関に基づき学習される。これによれば、測距実行期間に要求発光強度を与える電流値としてレーザダイオードを制御する制御電流値は、例えば温度変化及び経年変化等を反映し得る最新の特性データに基づくことで、適正に調整することができる。故に、光学センサの測距精度を確保することが可能となる。
第一実施形態によるセンシングシステムの全体構成を示す模式図である。 第一実施形態による光学センサの詳細構成を示す模式図である。 第一実施形態による制御装置の機能構成を示すブロック図である。 第一実施形態による投光器を示す模式図である。 第一実施形態によるレーザダイオードの特性を示すグラフである。 第一実施形態による受光器を示す模式図である。 第一実施形態による制御フレームを示すタイムチャートである。 第一実施形態による走査制御フローを示すフローチャートである。 第一実施形態による測定制御フローを示すフローチャートである。 第一実施形態による試行電流値及び試行発光強度の相関を示すグラフである。 第一実施形態による試行電流値の設定を示すグラフである。 第一実施形態による試行電流値の設定を示すグラフである。 第一実施形態による受光強度と測定距離との相関を示すグラフである。 第一実施形態による特性データを示すグラフである。 第一実施形態による制御電流値の調整を示すグラフである。 第二実施形態によるレーザダイオードの特性を示すグラフである。 第二実施形態による測定制御フローを示すフローチャートである。 第二実施形態による制御装置の機能構成を示すブロック図である。 第二実施形態による制御装置の機能構成を示すブロック図である。 第二実施形態による試行電流値及び試行発光強度の相関を示すグラフである。 第二実施形態による特性データを示すグラフである。 第二実施形態による制御電流値の調整を示すグラフである。
 以下、本開示の実施形態を図面に基づき複数説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことで、重複する説明を省略する場合がある。また、各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。さらに、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。
 (第一実施形態)
 図1に示すように本開示の第一実施形態は、光学センサ10及び制御装置1を含んで構成されるセンシングシステム2に関する。センシングシステム2は、車両5に搭載される。車両5は、乗員の搭乗状態において走行路を走行可能な、例えば自動車等の移動体である。
 車両5は、自動運転制御モードにおいて定常的、又は一時的に自動走行可能となっている。ここで自動運転制御モードは、条件付運転自動化、高度運転自動化、又は完全運転自動化といった、作動時のシステムが全ての運転タスクを実行する自律運転制御により、実現されてもよい。自動運転制御モードは、運転支援、又は部分運転自動化といった、乗員が一部又は全ての運転タスクを実行する高度運転支援制御において、実現されてもよい。自動運転制御モードは、それら自律運転制御と高度運転支援制御とのいずれか一方、組み合わせ、又は切り替えにより実現されてもよい。
 尚、以下の説明では断り書きがない限り、前、後、上、下、左、及び右の各方向は、水平面上の車両5を基準として定義される。また水平方向とは、車両5の方向基準となる水平面に対して、平行方向を示す。さらに鉛直方向とは、車両5の方向基準となる水平面に対して、上下方向でもある垂直方向を示す。
 光学センサ10は、自動制御運転モードを含む車両5の運転制御に活用可能な画像データを取得するための、所謂LiDAR(Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging)である。光学センサ10は、例えば前方部、左右の側方部、後方部、及び上方のルーフ等のうち、車両5の少なくとも一箇所に配置される。図2に示すように光学センサ10においては、互いに直交する三軸としてのX軸、Y軸、及びZ軸により、三次元直交座標系が定義されている。ここで特に第一実施形態では、X軸及びZ軸がそれぞれ車両5の相異なる水平方向に沿って設定され、またY軸が車両5の鉛直方向に沿って設定される。尚、図2においてY軸に沿う一点鎖線よりも左側部分(後述の透光カバー12側)は、実際には当該一点鎖線よりも右側部分(後述のユニット21,41側)に対して垂直な断面を図示している。
 光学センサ10は、車両5の外界空間のうち配置箇所に応じたセンシングエリアAsへと向けて、光を照射する。図3に示すように光学センサ10は、照射した照射光がセンシングエリアAsから反射されることで入射してくる反射光を、受光する。光学センサ10は、反射光の受光によりセンシングエリアAs内において光を反射する物標Trを、センシングする。特に本実施形態におけるセンシングとは、光学センサ10から物標Trまでの距離Lr、及び物標Trから反射されてくる反射光の受光強度Irを、測定することを意味する。車両5に適用される光学センサ10において代表的なセンシング対象物標Trは、例えば歩行者、サイクリスト、人間以外の動物、及び他車両等の移動物体のうち、少なくとも一種類であってもよい。車両5に適用される光学センサ10において代表的なセンシング対象物標Trは、例えばガードレール、道路標識、道路脇の構造物、及び道路上の落下物等の静止物体のうち、少なくとも一種類であってもよい。
 図2に示すように光学センサ10は、筐体11、投光ユニット21、走査ユニット31、及び受光ユニット41を含んで構成されている。筐体11は、光学センサ10の外装を構成している。筐体11は、箱状に形成され、遮光性を有している。筐体11は、投光ユニット21、走査ユニット31、及び受光ユニット41を内部に収容している。筐体11において開口状の光学窓には、透光カバー12が設けられている。透光カバー12は、板状に形成され、照射光及び反射光に対して透光性を有している。透光カバー12は、照射光及び反射光の双方を透過可能に、筐体11の光学窓を閉塞している。
 投光ユニット21は、投光器22、及び投光レンズ系26を備えている。投光器22は、筐体11内に配置されている。図4に示すように投光器22は、複数のレーザダイオード24が基板上においてアレイ状に配列されることで、形成されている。各レーザダイオード24は、Y軸に沿って単列に配列されている。各レーザダイオード24は、PN接合層において発振された光を共振可能な共振器構造、及びPN接合層を挟んで光を繰り返し反射可能なミラー層構造を、有している。
 各レーザダイオード24は、制御装置1からの制御信号に従う電流の印加に応じた光を、互いに同期したパルス状に繰り返し発する。特に第一実施形態の各レーザダイオード24は、車両5の外界空間に存在する人間から視認困難な近赤外域のパルス光を、それぞれ発する。図5に示すように各レーザダイオード24は、境界電流値Cbよりも高い範囲ΔCld内の電流を印加される場合には発振状態のLD(Laser Diode)モードに駆動されることで、発光する。このようなLDモードの各レーザダイオード24から発せされたパルス光は、近赤外域でのトータルでの発光強度が境界強度Ibよりも高い照射光を、生成することになる。
 尚、各レーザダイオード24は、境界電流値Cbよりも低い電流を印加される場合には未発振状態のLED(Light Emitting Diode)モードに駆動されることで、発光可能となる。このようなLEDモードの各レーザダイオード24から発せされたパルス光は、近赤外域でのトータルでの発光強度が境界強度Ibよりも低い照射光を、生成することになるが、第一実施形態において当該LEDモードは利用されない。
 図4に示すように投光器22は、長辺側がY軸に沿った長方形輪郭をもって擬似的に規定される投光窓25を、基板の片面側に形成している。投光窓25は、各レーザダイオード24における投射開口の集合体として、構成されている。各レーザダイオード24の投射開口から発せられたパルス光は、センシングエリアAsではY軸に沿った長手のライン状に擬制される照射光として、投光窓25から投射される。照射光には、Y軸方向において各レーザダイオード24の配列間隔に応じた非発光部が、含まれていてもよい。この場合でも、センシングエリアAsにおいては回折作用によって巨視的に非発光部の解消されたライン状の照射光が、形成されるとよい。
 図2に示すように投光レンズ系26は、投光器22からの照射光を、走査ユニット31の走査ミラー32へ向かって投光する。投光レンズ系26は、筐体11内において投光器22及び走査ミラー32の間に、配置されている。投光レンズ系26は、例えば集光、コリメート、及び整形等のうち、少なくとも一種類の光学作用を発揮する。投光レンズ系26は、Z軸に沿った投光光軸を、形成する。投光レンズ系26は、発揮する光学作用に応じたレンズ形状の投光レンズ27を、投光光軸上に少なくとも一つ有している。投光レンズ系26の投光光軸上には、投光器22が位置決めされている。投光器22において投光窓25の中心から射出される照射光は、投光レンズ系26の投光光軸に沿って導光される。
 走査ユニット31は、走査ミラー32、及び走査モータ35を備えている。走査ミラー32は、投光ユニット21の投光レンズ系26から照射された照射光をセンシングエリアAsへ向けて走査し、当該センシングエリアAsからの反射光を受光ユニット41の受光レンズ系42へ向けて反射する。走査ミラー32は、照射光の光路上における透光カバー12及び投光レンズ系26の間、且つ反射光の光路上における透光カバー12及び受光レンズ系42の間に配置されている。
 走査ミラー32は、基材の片面である反射面33に反射膜が蒸着されることで、板状に形成されている。走査ミラー32は、Y軸に沿う回転中心線まわりに回転可能に、筐体11によって支持されている。走査ミラー32は、回転中心線まわりの回転により、反射面33の法線方向を調整可能となっている。走査ミラー32は、機械的又は電気的なストッパにより有限となる駆動角度範囲内において、往復揺動運動する。特に第一実施形態では、駆動角度範囲内において図7に示す原点角度θ0から往方向への走査ミラー32の駆動が順駆動に規定されている一方、駆動角度範囲内において同図に示す終点角度θeから復方向への走査ミラー32の駆動が逆駆動に規定されている。
 図2に示すように走査ミラー32は、投光ユニット21と受光ユニット41とに共通に設けられている。即ち走査ミラー32は、照射光と反射光とに共通に設けられている。これにより走査ミラー32は、投光ユニット21からの照射光の反射に利用する投光反射面部と、反射光の受光ユニット41への反射に利用する受光反射面部とを、反射面33においてY軸方向にずらして形成している。
 照射光は、走査ミラー32の回転に応じた法線方向を向く反射面33において投光反射面部から反射作用を受けることで、透光カバー12を透過してセンシングエリアAsを時間的及び空間的に走査する。このとき照射光によるセンシングエリアAsの走査は、特に第一実施形態では水平方向での二次元走査に実質制限される。照射光は、センシングエリアAsに存在する物標Trによって反射されることで、反射光として光学センサ10に入射する。入射した反射光は、透光カバー12を透過して、走査ミラー32の回転に応じた法線方向を向く反射面33において受光反射面部から反射作用を受けることで、受光ユニット41の受光レンズ系42へ導光される。ここで走査ミラー32の回転運動速度に対しては、照射光及び反射光の速度が十分に大きい。これにより反射光は、照射光と略同一回転角度の走査ミラー32において、照射光とは逆行するように受光レンズ系42へと導光される。
 走査モータ35は、筐体11内において走査ミラー32の周囲に、配置されている。走査モータ35は、例えばボイスコイルモータ、ブラシ付き直流モータ、又はステッピングモータ等である。走査モータ35は、制御装置1からの制御信号に従って、走査ミラー32を有限の駆動角度範囲内において回転駆動(即ち、揺動駆動)する。
 受光ユニット41は、受光レンズ系42、及び受光器45を備えている。受光レンズ系42は、走査ミラー32によって反射されたエコーを、受光器45へ向かって導光する。受光レンズ系42は、筐体11内において走査ミラー32及び受光器45の間に、配置されている。受光レンズ系42は、Y軸方向において投光レンズ系26よりも下方に、位置決めされている。受光レンズ系42は、受光器45に対して反射光を結像させるように、光学作用を発揮する。受光レンズ系42は、Z軸に沿った受光光軸を、形成する。受光レンズ系42は、発揮する光学作用に応じたレンズ形状の受光レンズ43を、受光光軸上に少なくとも一つ有している。走査ミラー32の反射面33のうち受光反射面部から反射されてくる、センシングエリアAsからの反射光は、走査ミラー32の駆動範囲内において受光レンズ系42の受光光軸に沿って導光される。
 受光器45は、受光レンズ系42によって結像された、センシングエリアAsからの反射光を受光することで、当該受光に応じた信号を出力する。受光器45は、筐体11内において走査ミラー32とは受光レンズ系42を挟んだ反対側に、配置されている。受光器45は、Y軸方向において投光器22よりも下方、且つ受光レンズ系42の受光光軸上に位置決めされている。
 図6に示すように受光器45は、受光要素46が基板上においてX軸方向及びY軸方向の二次元アレイ状に配列されることで、形成されている。各受光要素46は、それぞれ複数ずつの受光素子から構成されている。即ち、各受光要素46毎に複数ずつの受光素子が対応していることから、それら受光素子の応答数に応じて出力値が異なってくる。各受光要素46の受光素子は、例えばシングルフォトンアバランシェダイオード(SPAD:Single Photon Avalanche Diode)等のフォトダイオードを主体として、構築されている。各受光要素46の受光素子は、フォトダイオードアレイの前段にマイクロレンズアレイが積層されることで、一体的に構築されていてもよい。
 受光器45は、長方形輪郭の受光面47を、基板の片面側に形成している。受光面47は、各受光要素46における入射面の集合体として、構成されている。受光面47の長方形輪郭に対する幾何学中心は、受光レンズ系42の受光光軸上に、又は受光レンズ系42の受光光軸から僅かにずれて、位置合わせされている。各受光要素46は、受光レンズ系42から受光面47へ入射した反射光を、それぞれの受光素子によって受光する。ここで、長方形輪郭を呈する受光面47の長辺側は、Y軸に沿って規定されている。これにより、センシングエリアAsにおいてライン状に擬制される照射光に対応して、当該照射光に対する反射光は、ライン状に拡がったビームとして各受光要素46の受光素子により受光されることとなる。
 図2に示すように受光器45は、デコーダ48を一体的に有している。デコーダ48は、受光面47での反射光の受光に応じて各受光要素46の生成する電気パルスを、サンプリング処理によって順次読み出す。デコーダ48は、順次読み出した電気パルスを、図7に示す制御フレーム(即ち、制御サイクル)Fcでの受光信号として、制御装置1へと出力する。このとき制御フレームFcは、車両5の起動中において所定時間間隔で繰り返される。
 図1に示す制御装置1は、例えばLAN(Local Area Network)、ワイヤハーネス、及び内部バス等のうち、少なくとも一種類を介して光学センサ10に接続される。制御装置1は、少なくとも一つの専用コンピュータを含んで構成される。制御装置1を構成する専用コンピュータは、光学センサ10を制御することに特化した、センサECU(Electronic Control Unit)であってもよく、この場合にセンサECUは、筐体11内に収容されていてもよい。制御装置1を構成する専用コンピュータは、車両5の運転を制御する、運転制御ECUであってもよい。制御装置1を構成する専用コンピュータは、車両5の走行経路をナビゲートする、ナビゲーションECUであってもよい。制御装置1を構成する専用コンピュータは、車両5の自己状態量を推定する、ロケータECUであってもよい。
 制御装置1を構成する専用コンピュータは、メモリ1a及びプロセッサ1bを、少なくとも一つずつ有している。メモリ1aは、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体、及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)である。プロセッサ1bは、例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、RISC(Reduced Instruction Set Computer)-CPU、DFP(Data Flow Processor)、及びGSP(Graph Streaming Processor)等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。
 制御装置1は、各制御フレームFcにおいてデコーダ48から受光信号を取得する。制御装置1は、走査ミラー32の回転に伴って各受光要素46の受光した反射光に関する受光信号の表す物理量に基づくことで、図3に示すように、センシングエリアAs内における物標Trまでの距離Lr、及び当該物標Trからの反射光の受光強度Irを測定する。そこで図7に示すように各制御フレームFcには、物標Trまでの距離Lrを測定する測距を実行する測距実行期間Peと、当該測距を停止して物標Trからの受光強度Irを測定する測距停止期間Psとが、時間経過に従って連続的に規定されている。特に第一実施形態では各制御フレームFc毎に、測距実行期間Peよりも短い測距停止期間Psが、当該測距実行期間Peに後続して設定される。
 ここで距離Lr及び受光強度Irの測定は、照射光の照射から反射光を受光するまでの飛行時間に基づいたdTOF(direct Time Of Flight)により、実行されてもよい。距離Lr及び受光強度Irの測定は、周波数変化する照射光と反射光との位相差に基づいたiTOF(indirect Time Of Flight)により、実行されてもよい。距離Lr及び受光強度Irの測定は、周波数変化する照射光と反射光との干渉によるビート周波数に基づいたFMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)により、実行されてもよい。
 こうした測定を制御するためにプロセッサ1bは、メモリ1aに記憶された制御プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これにより制御装置1は、光学センサ10を制御するための機能ブロックを、複数構築する。このように制御装置1では、光学センサ10を制御するためにメモリ1aに記憶された制御プログラムが複数の命令をプロセッサ1bに実行させることで、複数の機能ブロックが構築される。制御装置1により構築される複数の機能ブロックには、図3に示すように走査ブロック100、測距ブロック110、及び学習ブロック120が含まれる。
 これらブロック100,110,120,130の共同により、制御装置1が光学センサ10を制御する制御方法は、図8,9に示す複数の制御フローに従って実行される。各制御フローは、車両5の起動中において設定周期の各制御フレームFc毎に繰り返し実行される。尚、各制御フローにおける各「S」は、制御プログラムに含まれた複数命令によって実行される複数ステップを、それぞれ意味している。
 まず、図8に示す走査制御フローを説明する。走査制御フローのS100において走査ブロック100は、今回の制御フレームFcのうち測距実行期間Peには走査ミラー32を、図7に示すように駆動角度範囲内の原点角度θ0から終点角度θeまで順駆動する。このとき走査ブロック100は、走査モータ35により走査ミラー32を回転駆動させる角速度を、各レーザダイオード24でのパルス光の同期発光に合わせた一定又は可変の角速度に、制御する。
 図8に示す走査制御フローのS101において走査ブロック100は、今回の制御フレームFcのうち測距停止期間Psには走査ミラー32を、図7に示すように駆動角度範囲内の終点角度θeから原点角度θ0まで逆駆動する。このとき走査ブロック100は、走査モータ35により走査ミラー32を回転駆動させる角速度を、各レーザダイオード24でのパルス光の同期発光に合わせた一定又は可変の角速度であって、S100での測距実行期間Peよりも速い角速度に、制御する。
 次に、図9に示す測定制御フローを説明する。測定制御フローにおいてS200,S201は測距実行期間Peに実行される一方、S202~S206は測距停止期間Psに実行される。具体的に測定制御フローのS200において測距ブロック110は、光学センサ10の各レーザダイオード24に設定する制御電流値Ccを、メモリ1aのうち図3に示す特性記憶領域1asから読み出すことで、取得する。
 図9に示す測定制御フローのS201において測距ブロック110は、S200により読み出した制御電流値Ccを各レーザダイオード24に設定することで、それら各レーザダイオード24からのパルス光を当該制御電流値Ccに従い制御して、照射光を生成する。これにより測距ブロック110は、各レーザダイオード24でのパルス光の同期発光タイミングに合わせて異なる走査ミラー32の回転角度に対応付けられる複数の走査ライン(以下、単に走査ラインという)毎に、センシングエリアAs内における複数物標Trまでの距離Lrをそれぞれ測定する。
 測定制御フローのS202において測距ブロック110は、次回の測定制御フローにおける測距実行期間Peに要求される要求発光強度Idを、設定する。特に第一実施形態の測距ブロック110は、発振状態のLDモードに駆動された各レーザダイオード24トータルでの発光強度として、図5の境界強度Ibよりも高い値に要求発光強度Idを設定する。このとき要求発光強度Idは、各走査ラインに共通な固定値に設定されてもよい。要求発光強度Idは、例えばS201により測定された物標Trまでの距離Lr等に基づく可変値に、各走査ラインに共通に設定されてもよい。要求発光強度Idは、例えばS201により測定された物標Trまでの距離Lr等に基づく個別の可変値に、各走査ライン毎に設定されてもよい。
 図9に示す測定制御フローのS203において学習ブロック120は、図10に示すように試行電流値Ctを複数回設定して各レーザダイオード24を発光させることで、当該複数回の試行発光強度Itをそれぞれ受光器45で受光の反射光に基づき取得する。特に第一実施形態の学習ブロック120は、発振状態のLDモードに各レーザダイオード24を駆動制御可能な電流値として、境界電流値Cbよりも高い発振電流範囲ΔCld内の値に、各回の試行電流値Ctを設定する。
 このとき図11に示すように、前の試行発光強度ItがS202により設定の要求発光強度Idよりも大きい場合には、次の試行電流値Ctを前の試行電流値Ctよりも低く設定する。一方で図12に示すように、前の試行発光強度ItがS202により設定の要求発光強度Idよりも小さい場合には、次の試行電流値Ctを前の試行電流値Ctよりも高く設定する。尚、初回の試行電流値Ctは、例えば予め決められた固定値、又はS200により読み出された(即ち、S201により実際に制御された)制御電流値Cc等に設定されるとよい。また、試行電流値Ctの設定回数(即ち、試行発光強度Itの取得回数)は、後述する関数フィッテングの精度を高めるために、例えば2回以上であるとよい。
 S203における学習ブロック120は、試行電流値Ctの設定に応じて各回毎に測定した反射光の受光強度Irから、それら各回毎の試行発光強度Itを取得する。このとき学習ブロック120は、試行電流値Ctの設定よりも前にS201によって測距された物標Trのうち静止物標Trまでの測定距離Lrに基づき、当該設定に対する受光強度Irを変換することで、試行発光強度Itを取得する。こうした変換処理は、図13に示すように同一の試行発光強度Itに対して測定される受光強度Irは測定距離Lrに実質比例することと、S201,S203間での測定距離Lrの変化は車両5の速度及び加速度から補償可能であることに、依拠する。
 図9に示す測定制御フローのS204において学習ブロック120は、S203による複数回での試行電流値Ctと試行発光強度Itとの相関に基づくことで、特性データDsを学習する。図14に二点鎖線で示すように特性データDsは、光学センサ10において各レーザダイオード24に共通に印加される電流の変化に追従して、照射光を構成する各レーザダイオード24のパルス光トータルでの発光強度が変化する特性を、表す。
 特に第一実施形態の特性データDsでは、各レーザダイオード24を発振状態のLDモードに駆動制御する発振電流範囲ΔCld内の電流値に対して、現出する発光強度の対応関係が、関数式によってデータ化される。このとき関数式は、例えば一次関数式、又は二次以上の高次関数式等であってもよい。また関数式のデータ化は、複数回での試行電流値Ct及び試行発光強度Itの組に対して、例えば線形最小二乗フィッテング、又は非線形最小二乗フィッテング等の関数フィッテングを適用することで、実現されるとよい。
 図9に示す測定制御フローのS205において学習ブロック120は、S202により設定の要求発光強度Idを与える電流値を、S204により学習された特性データDsに基づき調整する。このとき要求発光強度Idを与える電流値は、図15に示すように特性データDsにおいて要求発光強度Idと対応する制御電流値Ccに、調整される。特に第一実施形態では、次回の測定制御フローにおいて各レーザダイオード24を発振状態のLDモードに駆動制御する発振電流範囲ΔCld内の電流値に、要求発光強度Idを与える制御電流値Ccが設定される。ここで、S202により要求発光強度Idが各走査ラインに共通な固定値に設定された場合には、制御電流値Ccも各走査ラインに共通な固定値に設定される。S202により要求発光強度Idが各走査ラインに共通な可変値に設定された場合には、制御電流値Ccも各走査ラインに共通な可変値に設定される。S202により要求発光強度Idが各走査ライン毎に個別な可変値に設定された場合には、制御電流値Ccも各走査ライン毎に個別な可変値に設定される。
 図9に示す測定制御フローのS206において学習ブロック120は、S204によって学習された特性データDsに基づきS205によって調整された最新の制御電流値Ccを、図3に示す特性記憶領域1asに記憶する。こうして今回の測定制御フローは、終了する。以上より今回の測定制御フローにおいて、S205では各走査ラインに共通な固定値に調整された制御電流値CcがS206により記憶された場合には、次回の測定制御フローのS201において、発光強度が各走査ラインに共通な固定の要求発光強度Idに制御される。今回の測定制御フローにおいて、S205では各走査ラインに共通な可変値に調整された制御電流値CcがS206により記憶された場合には、次回の測定制御フローのS201において、発光強度が各走査ラインに共通な可変の要求発光強度Idに制御される。今回の測定制御フローにおいて、S205では各走査ライン毎に個別な可変値に調整された制御電流値CcがS206により記憶された場合には、次回の測定制御フローのS201において、発光強度が各走査ライン毎に個別な可変の要求発光強度Idに制御される。
 S206における学習ブロック120は、制御電流値Ccを特性データDsと関連付けて、特性記憶領域1asに記憶してもよい。こうした関連付け記憶の場合に次回以降の測距制御フローのS204では、記憶された特性データDsも踏まえて、当該次回以降の特性データDsを学習することが可能となる。尚、特性記憶領域1asにおける記憶とは、車両5の起動オフによってもデータが保持されるものであってもよいし、車両5の起動オフによりデータが消去されるものであってもよい。
 (作用効果)
 以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
 第一実施形態によると、測距停止期間Psに試行電流値Ctを複数回設定することで発光した各レーザダイオード24トータルでの、当該複数回の試行発光強度Itが反射光に基づき取得される。そこで、各レーザダイオード24での電流値に対するトータル発光強度の特性データDsは、それら複数回での試行電流値Ctと試行発光強度Itとの相関に基づき学習される。これによれば、測距実行期間Peに要求発光強度Idを与える電流値として各レーザダイオード24を制御する制御電流値Ccは、例えば温度変化及び経年変化等を反映し得る最新の特性データDsに基づくことで、適正に調整することができる。故に、光学センサ10の測距精度を確保することが可能となる。
 第一実施形態によると、前の試行発光強度Itが要求発光強度Idよりも大きい場合には、次の試行電流値Ctが前の試行電流値Ctよりも低く設定される。一方、前の試行発光強度Itが要求発光強度Idよりも小さい場合には、次の試行電流値Ctが前の試行電流値Ctよりも高く設定される。こうした設定によれば、要求発光強度Idを与える制御電流値Ccの調整において必要な特性データDsを、当該要求発光強度Idの付近となる試行発光強度Itに基づくことで、高精度に学習することができる。故に、光学センサ10の測距精度を高めることが可能となる。
 第一実施形態によると、試行電流値Ctの設定に対する反射光の受光強度Irが、当該設定よりも前の測距実行期間Peに測定された距離Lrに基づき変換されることで、試行発光強度Itは高精度に取得され得る。故に、高精度な試行発光強度Itに基づく特性データDsの学習、ひいては当該学習データDsに基づく制御電流値Ccの調整により、光学センサ10の測距精度を高めることが可能となる。
 第一実施形態によると、光学センサ10において照射光を走査するために測距実行期間Peに順駆動される走査ミラー32は、測距停止期間Psには逆駆動される。これによれば、走査ミラー32の逆駆動に伴って測距の停止が不可避となる測距停止期間Psを有効活用して、測距実行期間Peにおける制御電流値Ccを適正に調整することができる。故に、必要頻度及び必要長さの測距実行期間Peを確保して、光学センサ10の測距精度を高めることが可能となる。
 (第二実施形態)
 第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
 第二実施形態の各レーザダイオード24は、図16に示すように第一実施形態で説明の境界電流値Cbよりも低い範囲ΔCled内の電流印加により未発振状態のLEDモードに駆動されることで、発光強度が境界強度Ibよりも低い照射光を各々のパルス光から生成する。一方で第二実施形態の各レーザダイオード24は、第一実施形態と同様な境界電流値Cbよりも高い範囲ΔCld内の電流印加により発振状態のLDモードに駆動されることで、発光強度が境界強度Ibよりも高い照射光を各々のパルス光から生成する。このように境界電流値Cbは、範囲ΔCled,ΔCldの境界を決める電流値を、意味する。
 第二実施形態の測定制御フローでは、図17に示すように、第一実施形態のS202~S206に代わるS2202~S2208が測距停止期間Psに実行される。具体的に測定制御フローのS2202において測距ブロック110は、次回の測定制御フローにおける測距実行期間Peに距離Lrが測定される第一測距エリアAm1及び第二測距エリアAm2を、光学センサ10のセンシングエリアAs内に設定する。
 特に第二実施形態の測距ブロック110は、第一測距エリアAm1及び第二測距エリアAm2のうち、各走査ライン毎に個別に対応する測距エリアを、S2202において設定する。このとき、S201により測定された物標Trのうち静止物標Trまでの距離Lrが設定閾値Lth以上の走査ラインには、図18に示すように第一測距エリアAm1が設定される。一方、S201により測定された静止物標Trまでの距離Lrが設定閾値Lth未満の走査ラインには、図19に示すように第二測距エリアAm2が設定される。但し、距離Lrが設定閾値Lth以上の静止物標Trと、当該距離Lrが設定閾値Lth未満の静止物標Trとを、S201によって共にセンシングした走査ラインに対しては、後者の物標Trが優先されることで第二測距エリアAm2が設定される。
 こうしたS2202の実行後となる次回の測定制御フローにおいて測距実行期間Peに実行されるS201では、第二測距エリアAm2における測距対象の静止物標Trが、第一測距エリアAm1におけるよりも近くなる。これは、比較的短周期(例えば100ms等)で実行される今回の測定制御フローと次回の測定制御フローとでは、静止物標Trのセンシングが継続されている限りにおいて光学センサ10及び複数静止物標Tr間での遠近関係が実質維持されることに、依拠する。
 ここで、後述の如くS2203~S2208が実行される測定制御フローにおいてS2202の測距ブロック110は、各レーザダイオード24を発振状態のLDモードに駆動制御する発振電流範囲ΔCld内への電流値調整に応じて次回の測距が実行される第一測距エリアAm1を、設定するともいえる。また、S2203~S2208が実行される測定制御フローにおいてS2202の測距ブロック110は、各レーザダイオード24を未発振状態のLEDモードに駆動制御する未発振電流範囲ΔCled内への電流値調整に応じて次回の測距が実行される第二測距エリアAm2を、設定するともいえる。
 図17に示す測定制御フローのS2203において測距ブロック110は、次回の測定制御フローにおける測距実行期間Peに第一測距エリアAm1及び第二測距エリアAm2の各々に対して要求される要求発光強度Id1,Id2を、設定する。特に第二実施形態の測距ブロック110は、発振状態のLDモードに駆動された各レーザダイオード24トータルでの発光強度として、第一測距エリアAm1に対する第一要求発光強度Id1を、図16の境界強度Ibよりも高い固定値又は可変値に設定する。ここで、可変値の場合の第一要求発光強度Id1は、S201によって測距された物標Trのうち、S2202において第一測距エリアAm1の設定に関与した静止物標Trまでの距離Lrに合わせて、可変設定される。それと共に第二実施形態の測距ブロック110は、未発振状態のLEDモードに駆動された各レーザダイオード24トータルでの発光強度として、第二測距エリアAm2に対する第二要求発光強度Id2を、境界強度Ibよりも低い固定値又は可変値に設定する。ここで、可変値の場合の第二要求発光強度Id2は、S201によって測距された物標Trのうち、S2202において第二測距エリアAm2の設定に関与した静止物標Trまでの距離Lrに合わせて、可変設定される。
 図17に示す測定制御フローのS2204において学習ブロック120は、図20に示すように試行電流値Ctledを複数回設定して各レーザダイオード24を発光させることで、当該複数回の試行発光強度Itledをそれぞれ受光器45で受光の反射光に基づき取得する。特に第二実施形態の学習ブロック120は、未発振状態のLEDモードに各レーザダイオード24を駆動制御可能な電流値として、境界電流値Cbよりも低い未発振電流範囲ΔCled内の値に、各回の試行電流値Ctledを設定する。このとき第一実施形態のS203に準じて、前の試行発光強度ItledとS2203により設定の第二要求発光強度Id2との大小関係に基づき、次の試行電流値Ctledが設定される。尚、初回の試行電流値Ctledは、例えば予め決められた固定値、又はS200により読み出された(即ち、S201により実際に制御された)制御電流値Cc等に設定されるとよい。また、試行電流値Ctledの設定回数(即ち、試行発光強度Itledの取得回数)は、後述する関数フィッテングの精度を高めるために、例えば2回以上であるとよい。
 S2204における学習ブロック120は、試行電流値Ctledの設定に応じて各回毎に測定した反射光の受光強度Irから、それら各回毎の試行発光強度Itledを第一実施形態のS203に準じた変換処理により取得する。但し、試行発光強度Itledへ変換の受光強度Irを与える物標Trは、試行電流値Ctledの設定よりも前にS201によって測距された物標Trのうち、S2202において第二測距エリアAm2の設定に関与した静止物標Trの中から、選択される。
 図17に示す測定制御フローのS2205において学習ブロック120は、図20に示すように試行電流値Ctldを複数回設定して各レーザダイオード24を発光させることで、当該複数回の試行発光強度Itldをそれぞれ受光器45で受光の反射光に基づき取得する。特に第二実施形態の学習ブロック120は、発振状態のLDモードに各レーザダイオード24を駆動制御可能な電流値として、境界電流値Cbよりも高い発振電流範囲ΔCld内の値に、各回の試行電流値Ctldを設定する。このとき第一実施形態のS203に準じて、前の試行発光強度ItldとS2203により設定の第一要求発光強度Id1との大小関係に基づき、次の試行電流値Ctldが設定される。尚、初回の試行電流値Ctldは、例えば予め決められた固定値、又はS200により読み出された(即ち、S201により実際に制御された)制御電流値Cc等に設定されるとよい。また、試行電流値Ctldの設定回数(即ち、試行発光強度Itldの取得回数)は、後述する関数フィッテングの精度を高めるために、例えば2回以上であるとよい。
 S2205における学習ブロック120は、試行電流値Ctldの設定に応じて各回毎に測定した反射光の受光強度Irから、それら各回毎の試行発光強度Itldを第一実施形態のS203に準じた変換処理により取得する。但し、試行発光強度Itldへ変換の受光強度Irを与える物標Trは、試行電流値Ctldの設定よりも前にS201によって測距された物標Trのうち、S2202において第一測距エリアAm1の設定に関与した静止物標Trの中から、選択される。
 図17に示す測定制御フローのS2206において学習ブロック120は、S2204,S2205によるそれぞれ複数回ずつでの試行電流値Ctled,Ctldと試行発光強度Itled,Itldとの相関に基づくことで、特性データDsを学習する。このとき図21に一点鎖線で示すように特性データDsは、複数回での試行電流値Ctled及び試行発光強度Itledの相関に基づく未発振側データDsledを、含むように学習される。それと共に図21に二点鎖線で示すように特性データDsは、複数回での試行電流値Ctld及び試行発光強度Itldの相関に基づく発振側データDsldも、含むように学習される。
 ここで未発振側データDsledでは、各レーザダイオード24を未発振状態のLEDモードに駆動制御する未発振電流範囲ΔCled内の電流値に対して、現出する発光強度の対応関係が、未発振側関数式によってデータ化される。このとき未発振側関数式は、例えば一次関数式、又は二次以上の高次関数式等であってもよい。また未発振側関数式の各データ化は、複数回での試行電流値Ctled及び試行発光強度Itledの組に対して、例えば線形最小二乗フィッテング、又は非線形最小二乗フィッテング等の関数フィッテングを適用することで、実現されるとよい。こうしてS2206では、未発振電流範囲ΔCledに対応する未発振側データDsledが取得される。
 一方で発振側データDsldでは、各レーザダイオード24を発振状態のLDモードに駆動制御する発振電流範囲ΔCld内の電流値に対して、現出する発光強度の対応関係が、発振側関数式によってデータ化される。このとき発振側関数式は、未発振側関数式とは別の、例えば一次関数式、又は二次以上の高次関数式等であってもよい。また未発振側関数式の各データ化は、複数回での試行電流値Ctled及び試行発光強度Itledの組に対して未発振側関数式とは別の、例えば線形最小二乗フィッテング、又は非線形最小二乗フィッテング等の関数フィッテングを適用することで、実現されるとよい。こうしてS2206では、発振電流範囲ΔCldに対応する発振側データDsldも取得される。
 図17に示す測定制御フローのS2207において学習ブロック120は、S2203によって設定の要求発光強度Id1,Id2をそれぞれ与える電流値を、S2206によって学習された特性データDsに基づき調整する。このとき図22に示すように、S2202によって設定された第一測距エリアAm1に対しての第一要求発光強度Id1を与える電流値は、特性データDsのうち発振側データDsldに基づき調整される。それと共に、S2202によって設定された第二測距エリアAm2に対しての第二要求発光強度Id2を与える電流値は、特性データDsのうち未発振側データDsledに基づき調整される。
 ここで、第一測距エリアAm1に対する第一要求発光強度Id1を与える電流値は、発振側データDsldにおいて第一要求発光強度Id1と対応する制御電流値Ccに、調整される。特に第二実施形態では、次回の測定制御フローにおいて各レーザダイオード24を発振状態のLDモードに駆動制御する発振電流範囲ΔCld内の電流値に、第一要求発光強度Id1を与える制御電流値Ccが設定される。
 一方、第二測距エリアAm2に対する第二要求発光強度Id2を与える電流値は、未発振側データDsledにおいて第二要求発光強度Id2と対応する制御電流値Ccに、調整される。特に第二実施形態では、次回の測定制御フローにおいて各レーザダイオード24を未発振状態のLEDモードに駆動制御する未発振電流範囲ΔCled内の電流値に、第二要求発光強度Id2を与える制御電流値Ccが設定される。このように、第二測距エリアAm2に対して各レーザダイオード24を制御する制御電流値Ccの未発振電流範囲ΔCledは、第一測距エリアAm1に対して各レーザダイオード24を制御する制御電流値Ccの発振電流範囲ΔCldよりも、低く調整される。
 図17に示す測定制御フローのS2208において学習ブロック120は、S2206によって学習された特性データDsに基づきS2207によって各測距エリアAm1,Am2毎に調整された最新の制御電流値Ccを、特性記憶領域1asに記憶する。こうして今回の測定制御フローは、終了する。以上より次回の測定制御フローのS201においては、発光強度が各走査ライン毎の測距エリアAm1,Am2に応じた要求発光強度Id1,Id2に制御される。
 S2208における学習ブロック120は、各測距エリアAm1,Am2毎の制御電流値Ccを、特性データDsのうちそれぞれ対応するデータDsld,Dsledと関連付けて、特性記憶領域1asに記憶してもよい。こうした関連付け記憶の場合に次回以降の測距制御フローのS2206では、記憶されたデータDsld,Dsledも踏まえて、当該次回以降のDsld,Dsledをそれぞれ学習することが可能となる。また、そうした関連付け記憶の場合に今回の測距制御フローのS2206,S2208では、未発振側関数式と発振側関数式との交点に設定される境界電流値Cbを表すように、特性データDsが学習及び記憶されるとよい。これにより次回以降の測距制御フローのS2204,S2205では、試行電流値Ctled,Ctldの設定基準となる境界電流値Cbとして、記憶された特性データDsに含まれる最新の境界電流値Cbを適用することが可能となる。
 (作用効果)
 以上説明した第二実施形態に特有の作用効果を、以下に説明する。
 第二実施形態では、各レーザダイオード24を発振状態に制御する発振電流範囲ΔCld内に制御電流値Ccが調整されて測距実行期間Peに物標Trまでの距離Lrが測定されるように、第一測距エリアAm1が設定される。それと共に第二実施形態では、各レーザダイオード24を未発振状態に制御する未発振電流範囲ΔCled内に制御電流値Ccが調整されて測距実行期間Peに物標Trまでの距離Lrが測定されるように、第二測距エリアAm2も設定される。
 このような第二実施形態において、測距停止期間Psに発振電流範囲ΔCld及び未発振電流範囲ΔCled内の試行電流値Ctld,Ctledをそれぞれ設定することによる試行発光強度Itld,Itledは、反射光に基づき取得される。そこで第二実施形態によると、それら電流範囲ΔCld,ΔCledの各々に対応した、試行電流値Ctld,Ctledと試行発光強度Itld,Itledとの相関に基づき、特性データDsが学習される。これによれば、測距実行期間Peに測距エリアAm1,Am2の各々に対しての要求発光強度Id1,Id2を与える制御電流値Ccは、それぞれエリアAm1,Am2毎の電流範囲ΔCld,ΔCledに対応した特性データDsに基づくことで、適正に調整され得る。故に、測距エリアAm1,Am2に応じて各レーザダイオード24の発光強度を異ならせる光学センサ10の測距精度を、確保することが可能となる。
 第二実施形態によると、発振電流範囲ΔCldと未発振電流範囲ΔCledとの境界電流値Cbを表すように、特性データDsが学習される。これにより第一測距エリアAm1に対しては、特性データDsに基づく境界電流値Cbよりも高い発振電流範囲ΔCld内に、制御電流値Ccは高精度に調整され得る。それと共に第二測距エリアAm2に対しては、特性データDsに基づく境界電流値Cbよりも低い未発振電流範囲ΔCled内に、制御電流値Ccは高精度に調整され得る。こうした高精度調整によれば、測距エリアAm1,Am2に応じて各レーザダイオード24の発光強度を異ならせる光学センサ10の測距精度を、高めることが可能となる。
 (他の実施形態)
 以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
 変形例において制御装置1を構成する専用コンピュータは、車両5との間で通信可能な外部センタ又はモバイル端末を構築する、車両5以外のコンピュータであってもよい。変形例において制御装置1を構成する専用コンピュータは、デジタル回路及びアナログ回路のうち、少なくとも一方をプロセッサとして有していてもよい。ここでデジタル回路とは、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SOC(System on a Chip)、PGA(Programmable Gate Array)、及びCPLD(Complex Programmable Logic Device)等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを記憶したメモリを、有していてもよい。
 変形例の走査制御フローでは、S100を前且つS101を後に実行する実行順序が、入れ替えられてもよい。それに応じて変形例の測定制御フローでは、S200,S201を前且つS202~S206又はS2202~S2208を後に実行する実行順序が、入れ替えられてもよい。この場合、測定制御フローに関する「次回」は、「今回」として読み替えられるとよい。変形例の測定制御フローでは、S2204を前且つS2205を後に実行する実行順序が、入れ替えられてもよい。
 変形例の測定制御フローでは、S200,S206の処理が省かれると共に、S205の処理がS201よりも前に測距ブロック110によって実行されてもよい。この場合、S205に関する「S202」、「S204」、及び「次回」は、それぞれ「前回の測定制御フローのS202」、「前回の測定制御フローのS204」、及び「今回」として読み替えられるとよい。
 変形例の測定制御フローでは、S200,S2208の処理が省かれると共に、S2207の処理がS201よりも前に測距ブロック110によって実行されてもよい。この場合、S2207に関する「S2203」、「S2206」、及び「次回」は、それぞれ「前回の測定制御フローのS2203」、「前回の測定制御フローのS2206」、及び「今回」として読み替えられるとよい。
 変形例の測定制御フローでは、S203において照射光に対しての透光カバー12による例えばクラッタ等の散乱光の受光強度Irから、試行発光強度Itが取得されてもよい。変形例の測定制御フローでは、S201において順次発光する各レーザダイオード24毎の要求発光強度Idが、それら各レーザダイオード24に対応する画素群毎にS202において設定されてもよい。この場合に変形例の測定制御フローでは、S203における試行発光強度Itの取得、S204における特性データDsの学習、及びS205における制御電流値Ccの設定が、各レーザダイオード24毎にそれぞれ対応して実行されるとよい。
 変形例の測定制御フローでは、S2204,S2205において照射光に対しての透光カバー12による、例えばクラッタ等の散乱光の受光強度Irから試行発光強度Itled,Itldが取得されてもよい。変形例の測定制御フローでは、S201において順次発光する各レーザダイオード24毎の要求発光強度Id1,Id2が、それら各レーザダイオード24に対応する画素群毎にS2203において設定されてもよい。この場合に変形例の測定制御フローでは、S2204,S2205における試行発光強度Itled,Itldの取得、S2206における特性データDsの学習、及びS2207における制御電流値Ccの設定が、各レーザダイオード24毎にそれぞれ対応して実行されるとよい。
 変形例の測定制御フローでは、S2202において第一測距エリアAm1及び第二測距エリアAm2の一方が、S201での測距結果に基づき各制御フレーム毎に設定されてもよい。この場合に変形例の測定制御フレームでは、第一測距エリアAm1及び第二測距エリアAm2の他方に対応するS2203,S2206,S2207での処理と、S2204,S2205のうち当該他方に対応するステップとが、省略されてもよい。
 変形例の光学センサ10において投光器22は、レーザダイオード24を主体とした点状光源から、構成されていてもよい。変形例の光学センサ10は、受光器45とは別に、試行専用の受光器を備えていてもよい。この場合に変形例の測定制御フローでは、S203又はS2204,S2205において試行専用の受光器により受光された反射光に基づき、試行発光強度It又は試行発光強度Itled,Itldが取得されてもよい。
 変形例の光学センサ10は、説明した二次元揺動式の他、三次元揺動式の走査方式を採用していてもよい。あるいは変形例の光学センサ10は、例えば回転式、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)式、若しくはリサージュ式等のうち、二次元又は三次元の走査方式を採用していてもよい。これらいずれの場合でも変形例の走査制御フローでは、S101により走査方式に応じた測距停止期間Psが確保されるとよい。
 変形例において制御装置1の適用される車両は、例えば外部センタから走行路での走行をリモート制御可能な走行ロボット等であってもよい。変形例における制御装置1は、測距の必要な車両以外の環境に、適用されてもよい。ここまでの説明形態の他、上述の実施形態及び変形例は、プロセッサ1b及びメモリ1aを少なくとも一つずつ有した半導体装置(例えば半導体チップ等)として、実施されてもよい。

Claims (9)

  1.  プロセッサ(1b)を有し、レーザダイオード(24)の発光により照射した照射光に対する物標(Tr)からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサ(10)を、制御する制御装置(1)であって、
     前記プロセッサは、
     前記距離の測定を停止する測距停止期間(Ps)に試行電流値(Ct,Ctld,Ctled)を複数回設定することにより発光した前記レーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度(It,Itld,Itled)をそれぞれ前記反射光に基づき取得することと、
     前記レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データ(Ds)を、前記複数回での前記試行電流値と前記試行発光強度との相関に基づき学習することと、
     前記距離の測定を実行する測距実行期間(Pe)に要求される要求発光強度(Id,Id1,Id2)を与える電流値として、前記レーザダイオードを制御する制御電流値(Cc)を、前記特性データに基づき調整することと、を実行するように構成される制御装置。
  2.  前記試行発光強度を取得することは、
     前の前記試行発光強度が前記要求発光強度よりも大きい場合には、次の前記試行電流値を前の前記試行電流値よりも低く設定することと、
     前の前記試行発光強度が前記要求発光強度よりも小さい場合には、次の前記試行電流値を前の前記試行電流値よりも高く設定することと、を含む請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記試行発光強度を取得することは、
     前記試行電流値の設定に対する前記反射光の受光強度(Ir)を、当該設定よりも前の前記測距実行期間に測定された前記距離に基づき変換することにより、前記試行発光強度を取得すること、を含む請求項1又は2に記載の制御装置。
  4.  前記プロセッサは、
     前記レーザダイオードを発振状態に制御する発振電流範囲(ΔCld)内に前記制御電流値が調整されて前記測距実行期間に前記距離が測定される第一測距エリア(Am1)と、前記レーザダイオードを未発振状態に制御する未発振電流範囲(ΔCled)内に前記制御電流値が調整されて前記測距実行期間に前記距離が測定される第二測距エリア(Am2)とを、設定すること、をさらに実行するように構成され、
     前記試行発光強度を取得することは、
     前記測距停止期間に前記発振電流範囲内及び前記未発振電流範囲内の前記試行電流値(Ctld,Ctled)をそれぞれ設定することによる前記試行発光強度(Itld,Itled)を、前記反射光に基づき取得すること、を含み、
     前記特性データを学習することは、
     前記発振電流範囲及び前記未発振電流範囲の各々に対応した、前記試行電流値と前記試行発光強度との相関に基づき、前記特性データを学習すること、を含み、
     前記制御電流値を調整することは、
     前記測距実行期間に前記第一測距エリア及び前記第二測距エリアの各々に対して要求される要求発光強度(Id1,Id2)を与える前記制御電流値を、それぞれ前記発振電流範囲及び前記未発振電流範囲に対応した前記特性データに基づき調整すること、を含む請求項1~3のいずれか一項に記載の制御装置。
  5.  前記特性データを学習することは、
     前記発振電流範囲と前記未発振電流範囲との境界電流値(Cb)を、表す前記特性データを学習すること、を含み、
     前記制御電流値を調整することは、
     前記第一測距エリアに対して、前記特性データに基づく前記境界電流値よりも高い前記発振電流範囲内に前記制御電流値を、調整することと、
     前記第二測距エリアに対して、前記特性データに基づく前記境界電流値よりも低い前記未発振電流範囲内に前記制御電流値を、調整することと、を含む請求項4に記載の制御装置。
  6.  記憶媒体(1a)を有し、
     前記制御電流値を調整することは、
     学習された前記特性データに基づく前記制御電流値を前記記憶媒体に記憶すること、を含む請求項1~5のいずれか一項に記載の制御装置。
  7.  前記プロセッサは、
     前記光学センサにおいて前記照射光を走査する走査ミラー(32)を、前記測距実行期間に順駆動することと、
     前記走査ミラーを前記測距停止期間に逆駆動することと、をさらに実行するように構成される請求項1~6のいずれか一項に記載の制御装置。
  8.  レーザダイオード(24)の発光により照射した照射光に対する物標(Tr)からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサ(10)を、制御するためにプロセッサ(1b)により実行される制御方法であって、
     前記距離の測定を停止する測距停止期間(Ps)に試行電流値(Ct,Ctld,Ctled)を複数回設定することにより発光した前記レーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度(It,Itld,Itled)をそれぞれ前記反射光に基づき取得することと、
     前記レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データ(Ds)を、前記複数回での前記試行電流値と前記試行発光強度との相関に基づき学習することと、
     前記距離の測定を実行する測距実行期間(Pe)に要求される要求発光強度(Id,Id1,Id2)を与える電流値として、前記レーザダイオードを制御する制御電流値(Cc)を、前記特性データに基づき調整することと、を含む制御方法。
  9.  レーザダイオード(24)の発光により照射した照射光に対する物標(Tr)からの反射光を受光して、当該物標までの距離を測定する光学センサ(10)を、制御するために記憶媒体(1a)に記憶され、プロセッサ(1b)に実行させる命令を含む制御プログラムであって、
     前記命令は、
     前記距離の測定を停止する測距停止期間(Ps)に試行電流値(Ct,Ctld,Ctled)を複数回設定することにより発光した前記レーザダイオードの、当該複数回の試行発光強度(It,Itld,Itled)をそれぞれ前記反射光に基づき取得させることと、
     前記レーザダイオードでの電流値に対する発光強度の特性データ(Ds)を、前記複数回での前記試行電流値と前記試行発光強度との相関に基づき学習させることと、
     前記距離の測定を実行する測距実行期間(Pe)に要求される要求発光強度(Id,Id1,Id2)を与える電流値として、前記レーザダイオードを制御する制御電流値(Cc)を、前記特性データに基づき調整させることと、を含む制御プログラム。
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