WO2025009523A1 - 制御システム、及び制御方法 - Google Patents

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WO2025009523A1
WO2025009523A1 PCT/JP2024/023917 JP2024023917W WO2025009523A1 WO 2025009523 A1 WO2025009523 A1 WO 2025009523A1 JP 2024023917 W JP2024023917 W JP 2024023917W WO 2025009523 A1 WO2025009523 A1 WO 2025009523A1
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counter value
sensor
control system
acquisition unit
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朋史 永田
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Nuvoton Technology Corp Japan
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    • G—PHYSICS
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    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/484—Transmitters

Definitions

  • This disclosure relates to a control system and a control method.
  • Patent Document 1 discloses a distance measuring device.
  • This distance measuring device includes a light emitting unit that irradiates an object with light, a light receiving unit that receives reflected light from the object, a distance calculation unit that calculates the distance to the object from the output signal of the light receiving unit, and a control unit that controls the light emitting unit and the light receiving unit, and determines whether there is interference from other distance measuring devices from the distance calculation result by the distance calculation unit.
  • the present disclosure aims to provide a control system etc. that can adjust the operation timing of a sensor without wiring a signal line for adjusting the timing.
  • a control system is a control system provided for each of a plurality of sensors in a detection system that detects an object using the plurality of sensors, and includes a counter that outputs an operation signal for operating a corresponding sensor according to a counter value, a first acquisition unit that acquires time information shared by each of the plurality of sensors, a second acquisition unit that acquires the counter value of the counter at the time when the first acquisition unit acquires the time information, and a processing unit, and the processing unit executes an adjustment process that adjusts the timing of outputting the operation signal based on the time information acquired by the first acquisition unit and the counter value acquired by the second acquisition unit.
  • a control method is a control method executed by each of a plurality of sensors in a detection system that detects an object using the plurality of sensors, which acquires time information shared by each of the plurality of sensors, acquires the counter value of a counter that outputs an operation signal for operating a corresponding sensor according to the counter value at the time when the time information was acquired, and executes an adjustment process that adjusts the timing of outputting the operation signal based on the acquired time information and the acquired counter value.
  • the control system has the advantage that it is possible to adjust the operation timing of the sensor without wiring a signal line for adjusting the timing.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a case where the operations of a plurality of sensors interfere with each other.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a case where the operations of a plurality of sensors do not interfere with each other.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the problem with the sensor of the comparative example.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an overall configuration including a control system according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the counter according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the operation of the control system according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the control system according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a program related to the adjustment process executed by the control system according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation of each sensor when there is no deviation in the counter.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of each sensor when there is a deviation in the counter.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of adjustment of the operation timing of the sensor when there is a deviation in the counter.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an overall configuration including a control system according to a modified example of the embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an overall configuration including a control system according to another modified example of the embodiment.
  • a system that detects an object by using a plurality of sensors for detecting the object, such as a TOF (Time Of Flight) camera.
  • a TOF Time Of Flight
  • the accuracy of detecting the object decreases due to interference between the sensors.
  • interference refers to a state in which, when the sensor is a TOF camera, the sensor receives light emitted by a sensor other than the sensor.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of a case where the operations of multiple sensors interfere with each other.
  • “Sensor1 state” represents the state of one of the two sensors (here, a TOF camera), and “Sensor2 state” represents the state of the other sensor.
  • “emission/exposure” represents the light emission period and exposure period of the sensor
  • “readout” represents the period during which image data is read from the sensor
  • “nop” represents the standby period.
  • the light emission period and exposure period of "Sensor1” overlap with the light emission period and exposure period of "Sensor2," and the operations of "Sensor1” and “Sensor2” interfere with each other.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a case where the operations of multiple sensors do not interfere with each other.
  • SYNC represents a synchronization signal. Note that a description of the points in Figure 2 that are common to Figure 1 will be omitted.
  • One possible method for providing a synchronization signal to each sensor is to connect a device such as a sync generator to each sensor via a dedicated line, as shown in Figure 3, and then transmit a synchronization signal to each sensor via the dedicated line.
  • this method has the following problems:
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of the problem with the sensor 200 of the comparative example.
  • there are two sensors 200 of the comparative example one sensor 200A is also called “Sensor 1" and the other sensor 200B is also called “Sensor 2".
  • Each sensor 200 has a functional unit 210 that functions as a TOF camera, and a processing unit 220 that processes image data from the functional unit 210 and transmits it to an ECU (Electronic Control Unit) 300.
  • the processing unit 220 is configured, for example, by a SoC (System on Chip) board.
  • the ECU 300 executes various processes based on the data (object detection results) transmitted from each sensor 200.
  • the sensors 200A and 200B are each connected to a sync generator 400 that generates a synchronization signal ("sync" in FIG. 3) via a dedicated line, and are synchronized by the synchronization signal transmitted from the sync generator 400.
  • a dedicated line must be wired from the sync generator 400 to each sensor 200.
  • it may be difficult to wire the dedicated line which may limit the installation position of each sensor 200.
  • the present disclosure aims to provide a control system etc. that can synchronize sensors without wiring dedicated lines as described above, in other words, can adjust the operation timing of sensors without wiring signal lines for timing adjustment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an overall configuration including a control system 100 according to the embodiment.
  • the control system 100 is used in a detection system that detects an object using a plurality of (here, two) sensors 1, and is mounted on each sensor 1.
  • sensor 1A or "Sensor 1”
  • sensor 1B or "Sensor 2”
  • the control system 100 can also be used for a detection system in which the number of sensors 1 is three or more.
  • each sensor 1 is a TOF camera.
  • Each sensor 1 includes a functional unit 11 that functions as a TOF camera, and a processing unit 12 that processes image data from the functional unit 11 and transmits it to the ECU 2.
  • the functional unit 11 and the processing unit 12 are connected to each other by internal wiring. Note that the internal wiring is different from the dedicated line described above, being wired inside each sensor 1 and is not wired to be connected to an external device such as a sink generator.
  • the functional unit 11 has a terminal 111.
  • the terminal 111 is connected to a first terminal 121 (described later) of the processing unit 12 via internal wiring, and receives an operation signal ("sync" in FIG. 4) transmitted from the processing unit 12.
  • the operation signal is a signal that causes counter 104 (described later) to operate the corresponding sensor 1 in accordance with the counter value.
  • counter 104 provided in sensor 1A (“Sensor1”) outputs an operation signal for operating sensor 1A.
  • counter 104 provided in sensor 1B (“Sensor2”) outputs an operation signal for operating sensor 1B.
  • the operation signal is a falling pulse that is generated at the timing for operating the corresponding sensor 1.
  • the functional unit 11 operates at a timing according to the operation signal received via the terminal 111. Specifically, the functional unit 11 starts light emission and exposure each time it receives a falling pulse, which is an operation signal, and then executes a series of processes to read out image data and send it to the processing unit 12.
  • the processing unit 12 is configured with a SoC board and has a first terminal 121, a second terminal 122, and a SoC 123.
  • the first terminal 121 is a GPIO (General-Purpose Input/Output) terminal, and is connected to the terminal 111 of the functional unit 11 via internal wiring.
  • the first terminal 121 transmits an operation signal output by the counter 104 (described later) of the SoC 123 to the terminal 111 of the functional unit 11.
  • the second terminal 122 is a terminal for wired communication that complies with the Ethernet standard, and is connected to the terminal 21 of the ECU 2 via an Ethernet cable.
  • the second terminal 122 transmits data (object detection results) processed by the SoC 123 to the terminal 21 of the ECU 2.
  • the second terminal 122 also receives time information (described later) transmitted from the ECU 2.
  • the ECU 2 When the ECU 2 receives data (object detection results) transmitted from each sensor 1 via the terminal 21, it executes various processes based on the received data from each sensor 1.
  • the ECU 2 also transmits time data to each sensor 1 via the terminal 21.
  • the time data is synchronized time data received by the ECU 2 from an NTP (Network Time Protocol) server, for example. Therefore, each sensor 1 can share the synchronized time by receiving the time data transmitted from the ECU 2.
  • NTP Network Time Protocol
  • SoC123 executes various processes of the sensor 1.
  • SoC123 is equipped with a computer including a processor and memory.
  • the memory is a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), etc., and can store programs executed by the processor.
  • the control system 100 is realized by a processor that executes programs stored in the memory of SoC123.
  • the control system 100 includes a first acquisition unit 101, a second acquisition unit 102, a processing unit 103, and a counter 104.
  • the first acquisition unit 101 acquires time information shared by each of the multiple sensors 1.
  • each sensor 1 receives time data periodically transmitted from the ECU 2 via the second terminal 122, and measures the current time using a timer based on the received time data.
  • the first acquisition unit 101 then acquires the measured current time as time information.
  • the time data received by each sensor 1 is synchronized time data, as already mentioned. Therefore, the current time acquired by the first acquisition unit 101 of each sensor 1 is roughly the same.
  • the second acquisition unit 102 acquires the counter value of the counter 104 at the time when the first acquisition unit 101 acquires the time information, that is, the counter value at the current time.
  • the counter 104 increments the counter value from "0" every clock as described below, and resets the counter value when the counter value reaches the first comparison value (COMPARE1). Therefore, the second acquisition unit 102 acquires counter values in the range from 0 to the first comparison value.
  • the processing unit 103 includes a CPU (Central Processing Unit). Note that instead of a CPU, the processing unit 103 may include, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the processing unit 103 executes an adjustment process to adjust the timing of outputting an operation signal based on the time information acquired by the first acquisition unit 101 and the counter value acquired by the second acquisition unit 102.
  • the processing unit 103 executes the adjustment process each time it receives an interrupt signal (described later) output by the counter 104.
  • the adjustment process will be described in detail in ⁇ Operation> below.
  • the counter 104 is a general-purpose timer such as a GPT (General Purpose Timer), and outputs an operation signal for operating the corresponding sensor 1 according to the counter value.
  • GPT General Purpose Timer
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of the operation of the counter 104 according to the embodiment.
  • "GPT counter” represents the counter value measured by the counter 104
  • "COMPARE1” represents the timing at which the counter value reaches the first comparison value
  • "COMPARE2” represents the timing at which the counter value reaches the second comparison value.
  • the first comparison value is set to a common value for each sensor 1.
  • the second comparison value is set to a different value for each sensor 1. Specifically, the second comparison value is set to a different value for each sensor 1 so that the operation timing of the sensors 1 (here, the timing for starting light emission and exposure) does not overlap.
  • Fig. 6 is a schematic diagram showing an example of the operation of the control system 100 according to the embodiment.
  • CPU represents the processing unit 103 of the control system 100
  • GPS counter represents the counter 104 of the control system 100.
  • EN represents an enable signal that starts the counter 104
  • Interrupt represents an interrupt signal.
  • time represents time information
  • Counter represents a counter value.
  • the control system 100 acquires time information and the counter value of the counter 104 at the time the time information was acquired each time an interrupt signal is received, and performs an adjustment process to adjust the timing of outputting an operation signal based on the time information and the counter value.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the operation of the control system 100 according to the embodiment, specifically, an example of an adjustment process executed by the control system 100.
  • the adjustment process shown in FIG. 7 is executed each time the processing unit 103 receives an interrupt signal output from the counter 104.
  • the first acquisition unit 101 of the control system 100 acquires the current time as time information (S1).
  • the second acquisition unit 102 of the control system 100 acquires the counter value of the counter 104 at the time when the first acquisition unit 101 acquires the time information, i.e., the counter value at the current time (S2).
  • the processing unit 103 of the control system 100 compares the time information acquired by the first acquisition unit 101 with the counter value of the counter 104 acquired by the second acquisition unit 102 (S3). Specifically, the processing unit 103 converts the time information (current time) acquired by the first acquisition unit 101 into a counter value, and calculates the difference between the converted counter value and the counter value at the current time acquired by the second acquisition unit 102. The processing unit 103 then calculates the amount of deviation in the counter value of the counter 104 based on the calculated difference.
  • the amount of deviation is a value obtained by converting the delay time of the counter 104 based on the current time shared by each sensor 1 into a counter value.
  • the processing unit 103 compares the calculated deviation amount with a preset threshold value, and if the deviation amount is less than the threshold value (S4: No), ends the adjustment process without adjusting the timing for outputting the operation signal. On the other hand, if the deviation amount is equal to or greater than the threshold value (S4: Yes), the processing unit 103 adjusts the timing for outputting the operation signal according to the deviation amount (S5), and ends the adjustment process.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a program related to adjustment processing executed by the control system 100 according to the embodiment.
  • processes (1) and (2) are pre-processing executed before the processing unit 103 executes the adjustment processing, and basically need to be executed only once.
  • processes (3) to (8) are processing executed each time the processing unit 103 receives an interrupt signal.
  • Process (1) is a process for setting a target value (Compare2 target ) of the second comparison value, a clock frequency (Clock GPT ) of the counter 104, and a frame rate (fps) of the counter 104.
  • the clock frequency of the counter 104 is, for example, 1.6 MHz. Note that process (1) does not need to be executed if default values are set when the control system 100 is designed.
  • Process (3) is a process of acquiring time information ( Times ).
  • Process (3) corresponds to step S1 in Fig. 7.
  • the time information is the current time in nanoseconds.
  • Process (4) is a process for acquiring the counter value (Counter) of the counter 104 at the time when the time information was acquired, that is, the current time.
  • Process (4) corresponds to step S2 in FIG. 7.
  • Process (5) is a process for calculating the time per clock (ns clock ). Note that process (5) may be executed only in the first adjustment process, for example, and may not be executed in subsequent adjustment processes. Process (5) may be a pre-process, similar to processes (1) and (2).
  • Process (7) is a process for updating the second comparison value, that is, a process for updating the timing of outputting the operation signal.
  • the updated second comparison value (Compare2 new ) is calculated by subtracting the delay time (Delay count ) from the second comparison value before the update (Compare2 target ).
  • Process (7) corresponds to step S5 in FIG. 7. In other words, process (7) is executed when the deviation amount (delay time (Delay count )) is equal to or greater than the threshold value.
  • Process (8) is executed when the updated second comparison value (Compare2 new ) calculated in process (7) is a negative value.
  • the second comparison value is represented by the counter value of counter 104.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the operation of each sensor 1 when there is no misalignment in the counters 104.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of each sensor 1 when there is a misalignment in the counter 104.
  • the counter 104 of sensor 1B is four clocks behind the counter 104 of sensor 1A.
  • the operation timing of sensor 1B is four clocks behind the operation timing when there is no misalignment in the counter 104. Therefore, there is only one clock between the timing at which sensor 1A outputs an operation signal and the timing at which sensor 1B outputs an operation signal, and there is a possibility that sensors 1A and 1B will operate in interference with each other.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of adjustment of the operation timing of sensor 1 when there is a deviation in counter 104.
  • the processing unit 103 of sensor 1B executes an adjustment process to adjust the second comparison value (COMPARE2) from "8" to "4".
  • the operation timing of sensor 1B becomes the same as the operation timing when there is no deviation in counter 104. Therefore, since there is a sufficient period (here, 5 clocks) between the timing when sensor 1A outputs an operation signal and the timing when sensor 1B outputs an operation signal, sensors 1A and 1B can operate without interfering with each other, just as when there is no deviation in counter 104 of sensor 1B.
  • control system 100 adjusts the timing of outputting an operation signal based on the time information shared by each sensor 1 and the counter value of the counter 104 at the time when the time information is acquired. Therefore, the control system 100 according to the embodiment can execute an adjustment process in the sensor 1 to adjust the operation timing to the same timing as when there is no deviation in the counter 104, based on the time information equivalent to that synchronized in each sensor 1. Therefore, the control system 100 according to the embodiment has the advantage that the operation timing of the sensor can be adjusted without wiring a signal line for timing adjustment.
  • the processing unit 103 executes an adjustment process so that the periods during which each of the multiple sensors 1 operates are different from one another. Therefore, the control system 100 according to the embodiment has the advantage that the periods during which each sensor 1 operates do not overlap, making it easier for each sensor 1 to operate without interfering with each other.
  • control system 100 according to the embodiment does not require the wiring of dedicated lines for synchronization between the sensors 1, so there is no problem of wiring being difficult depending on the relative positions of the sensors 1 as in the comparative example, and there is an advantage in that the degree of freedom in the installation position of each sensor 1 can be improved.Furthermore, the control system 100 according to the embodiment does not require the wiring of dedicated lines as described above, so there is an advantage in that there is no problem of wiring dedicated lines becoming cumbersome as the number of sensors 1 increases as in the comparative example.
  • control system according to one aspect of the present disclosure has been described above based on the embodiment, the present disclosure is not limited to the above embodiment. As long as it does not deviate from the spirit of the present disclosure, various modifications conceived by a person skilled in the art to the above embodiment and forms constructed by combining components in different embodiments may also be included within the scope of one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing the overall configuration including a control system 100 according to a modified embodiment.
  • each sensor 1 and ECU 2 perform wired communication conforming to the CAN (Controller Area Network) standard, rather than wired communication conforming to the Ethernet standard, which is different from the above embodiment.
  • each sensor 1 has a second terminal 122A, which is a terminal for wired communication conforming to the CAN standard, instead of the second terminal 122
  • the ECU 2 has a terminal 21A, which is a terminal for wired communication conforming to the CAN standard, instead of the terminal 21.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing the overall configuration including a control system 100 according to another modified embodiment.
  • the example shown in FIG. 13 differs from the above embodiment in that each sensor 1 and ECU 2 communicate wirelessly in accordance with the wireless LAN (Local Area Network) standard, rather than by wire.
  • each sensor 1 has a second terminal 122B, which is a terminal for wireless communication in accordance with the wireless LAN standard, instead of the second terminal 122
  • the ECU 2 has a terminal 21B, which is a terminal for wireless communication in accordance with the wireless LAN standard, instead of the terminal 21.
  • the processing unit 103 of the control system 100 adjusts the operation timing of the sensor 1 regardless of the amount of deviation, but this is not limited to this.
  • the processing unit 103 may adjust the operation timing of the sensor 1 based on the tolerance. For example, when the tolerance is 5 clocks and the calculated deviation amount is 8 clocks, the processing unit 103 may adjust the operation timing by 5 clocks, which is the tolerance, rather than by 8 clocks.
  • the processing unit 103 may adjust the operation timing of the sensor 1 based on a value smaller than the calculated deviation amount. For example, if the calculated deviation amount is 8 clocks, the processing unit 103 may adjust the operation timing by less than 8 clocks, such as half that amount, that is, 4 clocks, rather than adjusting the operation timing by 8 clocks.
  • the time information shared by each sensor 1 is the current time, but this is not limited to this.
  • the time information shared by each sensor 1 may be a parameter that monotonically increases over time.
  • each sensor 1 is a TOF camera, but this is not limited to this.
  • each sensor 1 may be a sensor capable of detecting an object by emitting a detection medium such as light or sound waves.
  • the processing unit 103 of the control system 100 performs an adjustment process so that the periods during which each of the multiple sensors 1 operates are different from one another, but this is not limited to the above. For example, if each of the multiple sensors 1 is operated simultaneously, the processing unit 103 may perform an adjustment process so that the periods during which each of the multiple sensors 1 operates are the same.
  • control system 100 is realized by the SoC 123 in each sensor 1, but this is not limited to this.
  • control system 100 may be realized by a circuit other than the SoC 123 in each sensor 1.
  • the present disclosure can be realized not only as a control system, but also as a control method including steps (processing) performed by components that make up the control system.
  • the control method is a method executed by a control system.
  • the control method is a control method executed by each of a plurality of sensors in a detection system that detects an object using a plurality of sensors, and executes a process of acquiring time information shared by each of the plurality of sensors (step S1), executes a process of acquiring a counter value of a counter that outputs an operation signal for operating a corresponding sensor according to the counter value at the time the time information is acquired (step S2), and executes an adjustment process of adjusting the timing of outputting the operation signal based on the acquired time information and the acquired counter value (steps S3 to S5).
  • the present disclosure can be realized as a program for causing a computer (processor) to execute the steps included in the control method.
  • the number of processors may be one or more.
  • the present disclosure can be realized as a non-transitory computer-readable recording medium, such as a CD-ROM, on which the program is recorded.
  • each step is performed by running the program using hardware resources such as the computer's CPU, memory, and input/output circuits.
  • hardware resources such as the computer's CPU, memory, and input/output circuits.
  • each step is performed by the CPU obtaining data from memory or input/output circuits, etc., performing calculations, and outputting the results of the calculations to memory or input/output circuits, etc.
  • each component included in the control system may be configured with dedicated hardware, or may be realized by executing a software program suitable for each component.
  • Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or semiconductor memory.
  • LSI is an integrated circuit. These may be individually implemented as single chips, or may be implemented as a single chip that includes some or all of the functions. Furthermore, the implementation of the integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after LSI manufacture, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connections and settings of circuit cells inside the LSI may also be used.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • a control system provided for each of a plurality of sensors in a detection system that detects an object using the plurality of sensors, the control system comprising: a counter that outputs an operation signal for operating a corresponding sensor according to a counter value; a first acquisition unit that acquires time information shared by each of the plurality of sensors; a second acquisition unit that acquires the counter value of the counter at the time when the first acquisition unit acquires the time information; and a processing unit, the processing unit executing an adjustment process that adjusts the timing of outputting the operation signal based on the time information acquired by the first acquisition unit and the counter value acquired by the second acquisition unit.
  • a control method executed by each of a plurality of sensors in a detection system that detects an object using the plurality of sensors comprising the steps of: acquiring time information shared by each of the plurality of sensors; acquiring a counter value of a counter that outputs an operation signal for operating a corresponding sensor in accordance with a counter value at the time when the time information was acquired; and executing an adjustment process that adjusts the timing of outputting the operation signal based on the acquired time information and the acquired counter value.
  • This disclosure can be applied to systems that use multiple sensors to detect objects.

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Abstract

制御システム（１００）は、複数のセンサ（１）により物体を検知する検知システムにおける複数のセンサ（１）の各々が備える。制御システム（１００）は、カウンタ（１０４）と、第１取得部（１０１）と、第２取得部（１０２）と、処理部（１０３）と、を備える。カウンタ（１０４）は、カウンタ値に応じて対応するセンサ（１）を動作させるための動作信号を出力する。第１取得部（１０１）は、複数のセンサ（１）の各々で共有する時間情報を取得する。第２取得部（１０２）は、第１取得部（１０１）が時間情報を取得した時点におけるカウンタ（１０４）のカウンタ値を取得する。処理部（１０３）は、第１取得部（１０１）が取得した時間情報、及び第２取得部（１０２）が取得したカウンタ値に基づいて、動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する。

Description

制御システム、及び制御方法
　本開示は、制御システム、及び制御方法に関する。
　例えば、特許文献１には、測距装置が開示されている。この測距装置は、照射光を対象物に照射する発光部と、対象物からの反射光を受光する受光部と、受光部の出力信号から対象物までの距離を演算する距離演算部と、発光部と受光部を制御し、距離演算部による距離演算結果から他の測距装置からの干渉の有無を判定する制御部と、を備える。
特開２０２１－６０２４６号公報
　本開示は、タイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる制御システム等を提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る制御システムは、複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が備える制御システムであって、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタと、前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得する第１取得部と、前記第１取得部が前記時間情報を取得した時点における前記カウンタの前記カウンタ値を取得する第２取得部と、処理部と、を備え、前記処理部は、前記第１取得部が取得した前記時間情報、及び前記第２取得部が取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する。
　本開示の一態様に係る制御方法は、複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が実行する制御方法であって、前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得し、前記時間情報を取得した時点における、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタの前記カウンタ値を取得し、取得した前記時間情報、及び取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する。
　本開示の一態様に係る制御システム等によれば、タイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる、という利点がある。
図１は、複数のセンサの動作が互いに干渉する場合の説明図である。 図２は、複数のセンサの動作が互いに干渉しない場合の説明図である。 図３は、比較例のセンサの課題の説明図である。 図４は、実施の形態に係る制御システムを含む全体構成を示す概要図である。 図５は、実施の形態に係るカウンタの動作例の説明図である。 図６は、実施の形態に係る制御システムの動作例を示す概要図である。 図７は、実施の形態に係る制御システムの動作例を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態に係る制御システムが実行する調整処理に関するプログラムの一例を示す図である。 図９は、カウンタにずれが無い場合の各センサの動作例を示す図である。 図１０は、カウンタにずれが有る場合の各センサの動作例を示す図である。 図１１は、カウンタにずれが有る場合におけるセンサの動作タイミングの調整例を示す図である。 図１２は、実施の形態の変形例に係る制御システムを含む全体構成を示す概要図である。 図１３は、実施の形態の他の変形例に係る制御システムを含む全体構成を示す概要図である。
　（本開示に至った知見）
　例えばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ等の物体を検知するためのセンサを複数台用いることで物体を検知するシステムが知られている。このように複数のセンサを用いて物体を検知するシステムにおいては、各センサが互いに干渉することにより物体を検知する精度が低下する、という問題がある。ここでいう「干渉」とは、センサがＴＯＦカメラである場合、当該センサ以外の他のセンサが発する光を受光する状態をいう。
　図１は、複数のセンサの動作が互いに干渉する場合の説明図である。図１において、「Ｓｅｎｓｏｒ１　ｓｔａｔｅ」は、２台のセンサ（ここでは、ＴＯＦカメラ）のうちの一方のセンサの状態を表しており、「Ｓｅｎｓｏｒ２　ｓｔａｔｅ」は、他方のセンサの状態を表している。また、図１において、「ｅｍｉｓｓｉｏｎ／ｅｘｐｏｓｕｒｅ」はセンサの発光期間及び露光期間を表しており、「ｒｅａｄｏｕｔ」はセンサからの画像データの読み出し期間を表しており、「ｎｏｐ」は待機期間を表している。図１に示す例では、「Ｓｅｎｓｏｒ１」の発光期間及び露光期間と、「Ｓｅｎｓｏｒ２」の発光期間及び露光期間とが重複しており、「Ｓｅｎｓｏｒ１」及び「Ｓｅｎｓｏｒ２」の動作が互いに干渉している。
　図１に示す例では、例えば「Ｓｅｎｓｏｒ１」は、自身の発光に対応する物体からの反射光のみならず、「Ｓｅｎｓｏｒ２」の発光に対応する物体からの反射光も受光することになり、正しい測距結果を得ることができない、という問題がある。「Ｓｅｎｓｏｒ２」についても、「Ｓｅｎｓｏｒ１」と同様の問題が生じる。
　上記の問題を解消する方法として、例えば各センサに同期信号を与えることで各センサを同期させ、各センサの動作タイミングを時間的にずらすことが考えられる。図２は、複数のセンサの動作が互いに干渉しない場合の説明図である。図２において、「ＳＹＮＣ」は同期信号を表している。なお、図２において、図１と共通する点については説明を省略する。
　図２に示す例では、「Ｓｅｎｓｏｒ１」及び「Ｓｅｎｓｏｒ２」は、それぞれ同期信号が立ち下がるタイミングで発光期間及び露光期間を開始するように動作しており、当該タイミングが時間的にずれている。したがって、図２に示す例では、「Ｓｅｎｓｏｒ１」の発光期間及び露光期間と、「Ｓｅｎｓｏｒ２」の発光期間及び露光期間とが重複しておらず、「Ｓｅｎｓｏｒ１」及び「Ｓｅｎｓｏｒ２」の動作が互いに干渉せず、上記の問題が生じない。
　ここで、各センサに同期信号を与える方法としては、例えば図３に示すように、シンクジェネレータ等の１つのデバイスと各センサとを専用線で接続し、専用線を介して各センサへ同期信号を送信することが考えられるが、当該方法には以下のような課題がある。
　図３は、比較例のセンサ２００の課題の説明図である。図３において、比較例のセンサ２００は２台であって、一方のセンサ２００Ａを「Ｓｅｎｓｏｒ１」、他方のセンサ２００Ｂを「Ｓｅｎｓｏｒ２」とも言う。各センサ２００は、ＴＯＦカメラとして機能する機能ユニット２１０と、機能ユニット２１０からの画像データを処理してＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）３００へ送信する処理ユニット２２０と、を備えている。処理ユニット２２０は、例えばＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　Ｃｈｉｐ）ボードにより構成されている。ＥＣＵ３００は、各センサ２００から送信されるデータ（物体の検知結果）に基づいて、各種処理を実行する。
　比較例では、センサ２００Ａ及びセンサ２００Ｂは、それぞれ同期信号（図３における「ｓｙｎｃ」）を生成するシンクジェネレータ（Ｓｙｎｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）４００と専用線を介して接続されており、シンクジェネレータ４００から送信される同期信号により同期している。このため、比較例では、シンクジェネレータ４００から各センサ２００へ専用線を配線しなければならない、という課題がある。このため、例えばシンクジェネレータ４００と各センサ２００との相対的な位置関係によっては、専用線を配線することが難しく、各センサ２００の設置位置に制限が生じる、という問題がある。また、例えばセンサ２００の台数が多くなればなるほど、配線すべき専用線の本数も増えるため、配線が煩わしいという問題がある。
　本開示は、上記の点に鑑みて、上記のような専用線を配線せずとも各センサの同期をとることができる、言い換えればタイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる制御システム等を提供することを目的とする。
　（実施の形態）
　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
　なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。
　＜構成＞
　以下、実施の形態に係る制御システムの構成について図４を用いて説明する。図４は、実施の形態に係る制御システム１００を含む全体構成を示す概要図である。実施の形態では、制御システム１００は、複数（ここでは、２台）のセンサ１を用いて物体を検知する検知システムに用いられ、各センサ１に搭載されている。以下では、２台のセンサ１を区別する場合、一方のセンサ１をセンサ１Ａ（又は「Ｓｅｎｓｏｒ１」）、他方のセンサ１をセンサ１Ｂ（又は「Ｓｅｎｓｏｒ２」）と言う。なお、制御システム１００は、センサ１の台数が３台以上である検知システムに対しても使用することが可能である。
　実施の形態では、各センサ１は、ＴＯＦカメラである。各センサ１は、ＴＯＦカメラとして機能する機能ユニット１１と、機能ユニット１１からの画像データを処理してＥＣＵ２へ送信する処理ユニット１２と、を備えている。機能ユニット１１と処理ユニット１２とは内部配線により互いに接続されている。なお、内部配線は、上述の専用線とは異なり、各センサ１の内部に配線されており、シンクジェネレータのような外部の機器と接続される配線ではない。
　機能ユニット１１は、端子１１１を備えている。端子１１１は、内部配線を介して処理ユニット１２の第１端子１２１（後述する）に接続されており、処理ユニット１２から送信される動作信号（図４における「ｓｙｎｃ」）を受信する。
　ここで、動作信号は、カウンタ１０４（後述する）がカウンタ値に応じて対応するセンサ１を動作させるための信号である。例えば、センサ１Ａ（「Ｓｅｎｓｏｒ１」）が備えるカウンタ１０４は、当該センサ１Ａを動作させるための動作信号を出力する。また、例えば、センサ１Ｂ（「Ｓｅｎｓｏｒ２」）が備えるカウンタ１０４は、当該センサ１Ｂを動作させるための動作信号を出力する。実施の形態では、動作信号は、対応するセンサ１を動作させるタイミングで発生する立ち下がりパルスである。
　機能ユニット１１は、端子１１１を介して受信した動作信号に応じたタイミングで動作する。具体的には、機能ユニット１１は、動作信号である立下りパルスを受信するごとに、発光及び露光を開始し、その後、画像データを読み出して処理ユニット１２へ送信する一連の処理を実行する。
　処理ユニット１２は、ＳｏＣボードにより構成されており、第１端子１２１と、第２端子１２２と、ＳｏＣ１２３と、を備えている。
　第１端子１２１は、ＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ－Ｐｕｒｐｏｓｅ　Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）端子であって、内部配線を介して機能ユニット１１の端子１１１に接続されている。第１端子１２１は、ＳｏＣ１２３のカウンタ１０４（後述する）が出力する動作信号を機能ユニット１１の端子１１１へ送信する。
　第２端子１２２は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格に準拠した有線通信用の端子であって、Ｅｔｈｅｒｎｅｔケーブルを介してＥＣＵ２の端子２１に接続されている。第２端子１２２は、ＳｏＣ１２３で処理したデータ（物体の検知結果）をＥＣＵ２の端子２１へ送信する。また、第２端子１２２は、ＥＣＵ２から送信される時間情報（後述する）を受信する。
　ＥＣＵ２は、端子２１を介して各センサ１から送信されるデータ（物体の検知結果）を受信すると、受信した各センサ１からのデータに基づいて各種処理を実行する。また、ＥＣＵ２は、端子２１を介して各センサ１へ時刻データを送信する。実施の形態では、時刻データは、例えばＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバからＥＣＵ２が受信した同期済みの時刻のデータである。したがって、各センサ１は、ＥＣＵ２から送信される時刻データを受信することで、同期済みの時刻を共有することが可能である。
　ＳｏＣ１２３は、センサ１の各種処理を実行する。ＳｏＣ１２３は、プロセッサ及びメモリ等を含むコンピュータを備えている。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等であり、プロセッサにより実行されるプログラムを記憶することができる。実施の形態では、制御システム１００は、ＳｏＣ１２３のメモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサ等によって実現される。制御システム１００は、第１取得部１０１と、第２取得部１０２と、処理部１０３と、カウンタ１０４と、を備えている。
　第１取得部１０１は、複数のセンサ１の各々で共有する時間情報を取得する。実施の形態では、各センサ１は、第２端子１２２を介してＥＣＵ２から定期的に送信される時刻データを受信し、受信した時刻データを基準としてタイマで現在の時刻を計時する。そして、第１取得部１０１は、計時された現在の時刻を時間情報として取得する。ここで、各センサ１で受信する時刻データは、既に述べたように同期済みの時刻のデータである。したがって各センサ１の第１取得部１０１が取得する現在の時刻は、概ね同じとなる。
　第２取得部１０２は、第１取得部１０１が時間情報を取得した時点におけるカウンタ１０４のカウンタ値、つまり現在の時刻でのカウンタ値を取得する。実施の形態では、カウンタ１０４は、後述するようにカウンタ値を「０」から１クロックごとにインクリメントし、カウンタ値が第１比較値（ＣＯＭＰＡＲＥ１）に達すると、カウンタ値をリセットする。したがって、第２取得部１０２は、０以上第１比較値以下の範囲でカウンタ値を取得する。
　処理部１０３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）を備えている。なお、処理部１０３は、ＣＰＵの代わりに、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等を備えていてもよい。
　処理部１０３は、第１取得部１０１が取得した時間情報、及び第２取得部１０２が取得したカウンタ値に基づいて、動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する。実施の形態では、処理部１０３は、カウンタ１０４が出力する割り込み信号（後述する）を受信するごとに、調整処理を実行する。調整処理については、後述する＜動作＞にて詳細に説明する。
　カウンタ１０４は、例えばＧＰＴ（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｕｒｐｏｓｅ　Ｔｉｍｅｒ）等の汎用のタイマであって、カウンタ値に応じて対応するセンサ１を動作させるための動作信号を出力する。以下、カウンタ１０４の具体的な動作例について図５を用いて説明する。
　図５は、実施の形態に係るカウンタ１０４の動作例の説明図である。図５において、「ＧＰＴカウンタ」は、カウンタ１０４が計時するカウンタ値を表しており、「ＣＯＭＰＡＲＥ１」は、カウンタ値が第１比較値に達するタイミングを表しており、「ＣＯＭＰＡＲＥ２」は、カウンタ値が第２比較値に達するタイミングを表している。
　図５に示す例では、第１比較値は「１１」に設定されており（ＣＯＭＰＡＲＥ１＝１１）、第２比較値は「２」に設定されている（ＣＯＭＰＡＲＥ２＝２）。第１比較値は、各センサ１で共通の値に設定されている。一方、第２比較値は、センサ１ごとに異なる値に設定されている。具体的には、第２比較値は、センサ１の動作タイミング（ここでは、発光及び露光を開始するタイミング）が重複しないように、センサ１ごとに異なる値に設定されている。
　図５に示すように、カウンタ１０４は、カウンタ値を「０」から１クロックごとにインクリメントする。そして、カウンタ１０４は、カウンタ値が第１比較値（ここでは、ＣＯＭＰＡＲＥ１＝１１）に達すると、割り込み信号（図５における「Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ」）を発生し、発生した割り込み信号を処理部１０３へ出力する。処理部１０３は、カウンタ１０４が出力する割り込み信号を受信すると、調整処理を実行する。また、カウンタ１０４は、カウンタ値が第１比較値に達すると、カウンタ値を「０」にリセットする。
　また、図５に示すように、カウンタ１０４は、カウンタ値が第２比較値（ここでは、ＣＯＭＰＡＲＥ２＝２）に達すると、立下りパルス（図５における「ｓｙｎｃ」）を動作信号として出力する。上述のように、カウンタ１０４は、カウンタ値が第１比較値に達するごとにリセットされるので、所定周期（ここでは、ＣＯＭＰＡＲＥ１（＝１１）＋１の１２クロック）ごとに動作信号を出力する。
　＜動作＞
　以下、実施の形態に係る制御システム１００の動作例について図面を用いて説明する。図６は、実施の形態に係る制御システム１００の動作例を示す概要図である。図６に示す例では、「ＣＰＵ」が制御システム１００の処理部１０３を表しており、「ＧＰＴカウンタ」が制御システム１００のカウンタ１０４を表している。また、図６に示す例では、「ＥＮ」がカウンタ１０４を起動させるｅｎａｂｌｅ信号を表しており、「Ｉｎｔｅｒｒｕｐｕｔ」が割り込み信号を表している。また、図６に示す例では、「ｔｉｍｅ」が時間情報を表しており、「Ｃｏｕｎｔｅｒ」がカウンタ値を表している。
　図６に示す例では、センサ１Ａ（「Ｓｅｎｓｏｒ１」）におけるカウンタ１０４のカウンタ値と、センサ１Ｂ（「Ｓｅｎｓｏｒ２」）におけるカウンタ１０４のカウンタ値とがずれている。このずれは、センサ１Ａでのカウンタ１０４を起動させるタイミングと、センサ１Ｂでのカウンタ１０４を起動させるタイミングとが異なることに起因しており、これらのタイミングを同期させることは難しい。そこで、実施の形態に係る制御システム１００は、割り込み信号を受信するごとに、時間情報、及び時間情報を取得した時点におけるカウンタ１０４のカウンタ値を取得し、これらに基づいて動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する。
　図７は、実施の形態に係る制御システム１００の動作例、具体的には制御システム１００が実行する調整処理の一例を示すフローチャートである。図７に示す調整処理は、処理部１０３がカウンタ１０４から出力される割り込み信号を受信するごとに実行される。
　まず、制御システム１００の第１取得部１０１は、現在の時刻を時間情報として取得する（Ｓ１）。次に、制御システム１００の第２取得部１０２は、第１取得部１０１が時間情報を取得した時点におけるカウンタ１０４のカウンタ値、つまり現在の時刻でのカウンタ値を取得する（Ｓ２）。
　次に、制御システム１００の処理部１０３は、第１取得部１０１が取得した時間情報と、第２取得部１０２が取得したカウンタ１０４のカウンタ値と、を比較する（Ｓ３）。具体的には、処理部１０３は、第１取得部１０１が取得した時間情報（現在の時刻）をカウンタ値に換算し、換算したカウンタ値と、第２取得部１０２が取得した現在の時刻でのカウンタ値との差分を算出する。そして、処理部１０３は、算出した差分に基づいて、カウンタ１０４のカウンタ値のずれ量を算出する。ここでは、ずれ量は、各センサ１で共有される現在の時刻を基準としたカウンタ１０４の遅れ時間をカウンタ値に換算した値となる。
　次に、処理部１０３は、算出したずれ量と、予め設定した閾値とを比較し、ずれ量が閾値未満である場合（Ｓ４：Ｎｏ）、動作信号を出力するタイミングを調整せずに調整処理を終了する。一方、処理部１０３は、ずれ量が閾値以上である場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ずれ量に応じて動作信号を出力するタイミングを調整し（Ｓ５）、調整処理を終了する。
　図８は、実施の形態に係る制御システム１００が実行する調整処理に関するプログラムの一例を示す図である。以下に示す処理（１）～（８）のうち、処理（１）、（２）は、処理部１０３が調整処理を実行する前に実行する事前処理であり、基本的に一度だけ実行すればよい。また、以下に示す処理（１）～（８）のうち、処理（３）～（８）は、処理部１０３が割り込み信号を受信するごとに実行する処理である。
　処理（１）は、第２比較値の目標値（Ｃｏｍｐａｒｅ２ｔａｒｇｅｔ）、カウンタ１０４のクロック周波数（ＣｌｏｃｋＧＰＴ）、及びカウンタ１０４のフレームレート（ｆｐｓ）を設定する処理である。カウンタ１０４のクロック周波数は、例えば１．６ＭＨｚである。なお、処理（１）は、制御システム１００の設計時においてデフォルト値が設定されている場合、実行しなくてもよい。
　処理（２）は、第１比較値（Ｃｏｍｐａｒｅ１）を設定する処理である。処理（２）の数式で示されるように、第１比較値は、カウンタ１０４の１フレーム分のクロック数（＝ＣｌｏｃｋＧＰＴ／ｆｐｓ）から１を減算することで算出される。
　処理（３）は、時間情報（Ｔｉｍｅｎｓ）を取得する処理である。処理（３）は、図７におけるステップＳ１に相当する。ここでは、時間情報は、現在の時刻であって、単位はナノ秒である。
　処理（４）は、時間情報を取得した時点、つまり現在の時刻でのカウンタ１０４のカウンタ値（Ｃｏｕｎｔｅｒ）を取得する処理である。処理（４）は、図７におけるステップＳ２に相当する。
　処理（５）は、１クロック当たりの時間（ｎｓｃｌｏｃｋ）を算出する処理である。なお、処理（５）は、例えば初回の調整処理のみで実行し、以降の調整処理では実行しなくてもよい。また、処理（５）は、処理（１）、（２）と同様に、事前処理であってもよい。
　処理（６）は、遅れ時間（Ｄｅｌａｙｃｏｕｎｔ）を算出する処理である。処理（６）の数式で示されるように、遅れ時間は、現在の時刻をカウンタ値に換算した値（＝Ｔｉｍｅｎｓ／ｎｓｃｌｏｃｋ）から現在の時刻でのカウンタ１０４のカウンタ値（Ｃｏｕｎｔｅｒ）を減算して差分を算出し、算出した差分をカウンタ１０４の１フレーム分のクロック数（＝ＣｌｏｃｋＧＰＴ／ｆｐｓ）で除算した剰余として算出される。処理（６）は、図７におけるステップＳ３に相当する。
　処理（７）は、第２比較値を更新する処理、つまり動作信号を出力するタイミングを更新する処理である。処理（７）の数式で示されるように、更新後の第２比較値（Ｃｏｍｐａｒｅ２ｎｅｗ）は、更新前の第２比較値（Ｃｏｍｐａｒｅ２ｔａｒｇｅｔ）から遅れ時間（Ｄｅｌａｙｃｏｕｎｔ）を減算することで算出される。処理（７）は、図７におけるステップＳ５に相当する。つまり、処理（７）は、ずれ量（遅れ時間（Ｄｅｌａｙｃｏｕｎｔ））が閾値以上である場合に実行される。
　処理（８）は、処理（７）で算出された更新後の第２比較値（Ｃｏｍｐａｒｅ２ｎｅｗ）が負の値である場合に実行される。ここで、第２比較値は、カウンタ１０４のカウンタ値で表される。そして、カウンタ１０４のカウンタ値は、既に述べたように、０以上第１比較値以下の範囲の正の値で表される。したがって、更新後の第２比較値が負の値である場合、更新後の第２比較値に１フレーム分のクロック数（＝ＣｌｏｃｋＧＰＴ／ｆｐｓ）を加算することで、更新後の第２比較値が０以上第１比較値以下の範囲に収まるように調整する。
　以下、実施の形態に係る制御システム１００によるセンサ１の動作タイミングの調整の具体例について図面を用いて説明する。以下では、センサ１Ａ（「Ｓｅｎｓｏｒ１」）のカウンタ１０４における第２比較値（ＣＯＭＰＡＲＥ２）を「２」、センサ１Ｂ（「Ｓｅｎｓｏｒ２」）のカウンタ１０４における第２比較値を「８」に事前に設定していることとして説明する。
　図９は、カウンタ１０４にずれが無い場合の各センサ１の動作例を示す図である。図９に示す例では、センサ１Ａのカウンタ１０４と、センサ１Ｂのカウンタ１０４とにずれが生じていない。したがって、センサ１Ａが動作信号を出力するタイミングと、センサ１Ｂが動作信号を出力するタイミングとの間には十分な期間（ここでは、５クロック）が空いているので、センサ１Ａ及びセンサ１Ｂは、互いに干渉せずに動作することが可能である。
　図１０は、カウンタ１０４にずれが有る場合の各センサ１の動作例を示す図である。図１０に示す例では、センサ１Ｂのカウンタ１０４は、センサ１Ａのカウンタ１０４に対して４クロック遅れている。この場合、センサ１Ｂの動作タイミングは、カウンタ１０４にずれが無い場合の動作タイミングよりも４クロック遅れる。したがって、センサ１Ａが動作信号を出力するタイミングと、センサ１Ｂが動作信号を出力するタイミングとの間には１クロックしか期間が空いておらず、センサ１Ａ及びセンサ１Ｂが互いに干渉して動作する可能性がある。
　図１１は、カウンタ１０４にずれが有る場合におけるセンサ１の動作タイミングの調整例を示す図である。図１１に示す例では、センサ１Ｂの処理部１０３は、調整処理を実行することにより、第２比較値（ＣＯＭＰＡＲＥ２）を「８」から「４」に調整している。この場合、センサ１Ｂの動作タイミングは、カウンタ１０４にずれが無い場合の動作タイミングと同じとなる。したがって、センサ１Ａが動作信号を出力するタイミングと、センサ１Ｂが動作信号を出力するタイミングとの間には十分な期間（ここでは、５クロック）が空いているので、センサ１Ａ及びセンサ１Ｂは、センサ１Ｂのカウンタ１０４にずれが無い場合と同様に、互いに干渉せずに動作することが可能である。
　＜利点＞
　以下、実施の形態に係る制御システム１００の利点について説明する。上述のように、実施の形態に係る制御システム１００は、各センサ１で共有する時間情報と、当該時間情報を取得した時点におけるカウンタ１０４のカウンタ値とに基づいて、動作信号を出力するタイミングを調整する。このため、実施の形態に係る制御システム１００では、各センサ１で同期されているのと同等である時間情報を基準として、カウンタ１０４のずれが無い場合と同等のタイミングに動作タイミングを調整する調整処理をセンサ１で実行することができる。したがって、実施の形態に係る制御システム１００では、タイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる、という利点がある。
　特に、実施の形態に係る制御システム１００では、処理部１０３は、複数のセンサ１の各々が動作する期間が互いに異なるように、調整処理を実行している。このため、実施の形態に係る制御システム１００では、各センサ１の動作する期間が重複せず、各センサ１が干渉することなく動作しやすい、という利点がある。
　また、実施の形態に係る制御システム１００では、各センサ１で同期をとるための専用線を配線せずに済むので、比較例のように各センサ１の位置関係によっては配線が難しいという問題が生じず、各センサ１の設置位置の自由度を向上させることができる、という利点がある。さらに、実施の形態に係る制御システム１００では、上記のように専用線を配線せずに済むので、比較例のようにセンサ１の台数が多くなるにつれて専用線の配線が煩わしくなる、という問題も生じない、という利点がある。
　（その他の実施の形態）
　以上、本開示の一態様に係る制御システムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の一態様の範囲内に含まれてもよい。
　図１２は、実施の形態の変形例に係る制御システム１００を含む全体構成を示す概要図である。図１２に示す例では、各センサ１とＥＣＵ２とは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ規格に準拠した有線通信ではなく、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に準拠した有線通信を行う点で、上記実施の形態と相違する。具体的には、各センサ１は、第２端子１２２の代わりに、ＣＡＮ規格に準拠した有線通信用の端子である第２端子１２２Ａを備えており、ＥＣＵ２は、端子２１の代わりに、ＣＡＮ規格に準拠した有線通信用の端子である端子２１Ａを備えている。
　図１３は、実施の形態の他の変形例に係る制御システム１００を含む全体構成を示す概要図である。図１３に示す例では、各センサ１とＥＣＵ２とは、有線通信ではなく、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格に準拠した無線通信を行う点で、上記実施の形態と相違する。具体的には、各センサ１は、第２端子１２２の代わりに、無線ＬＡＮ規格に準拠した無線通信用の端子である第２端子１２２Ｂを備えており、ＥＣＵ２は、端子２１の代わりに、無線ＬＡＮ規格に準拠した無線通信用の端子である端子２１Ｂを備えている。
　例えば、実施の形態において、制御システム１００の処理部１０３は、調整処理において算出したずれ量が閾値以上である場合、ずれ量の多寡に依らずセンサ１の動作タイミングを調整しているが、これに限られない。例えば、処理部１０３は、算出したずれ量が許容値以上である場合、許容値に基づいてセンサ１の動作タイミングを調整してもよい。例えば、許容値が５クロックで、算出したずれ量が８クロックの場合、処理部１０３は、動作タイミングを８クロック分調整するのではなく、許容値である５クロック分調整してもよい。
　また、例えば、処理部１０３は、算出したずれ量よりも小さい値に基づいてセンサ１の動作タイミングを調整してもよい。例えば、算出したずれ量が８クロックの場合、処理部１０３は、動作タイミングを８クロック分調整するのではなく、その半分である４クロック等、８クロック未満のクロック分だけ調整してもよい。
　例えば、実施の形態では、各センサ１で共有される時間情報は現在の時刻であるが、これに限られない。例えば、各センサ１で共有される時間情報は、時間経過と共に単調増加するパラメータであればよい。
　例えば、実施の形態では、各センサ１はＴＯＦカメラであるが、これに限られない。例えば、各センサ１は、光又は音波等の検知用の媒体を放射することで物体を検知することが可能なセンサであればよい。
　例えば、実施の形態では、制御システム１００の処理部１０３は、複数のセンサ１の各々が動作する期間が互いに異なるように調整処理を実行しているが、これに限られない。例えば、複数のセンサ１の各々を同時に動作させる場合等であれば、処理部１０３は、複数のセンサ１の各々が動作する期間が同じになるように調整処理を実行してもよい。
　例えば、実施の形態では、制御システム１００は、各センサ１においてＳｏＣ１２３により実現されているが、これに限られない。例えば、制御システム１００は、各センサ１においてＳｏＣ１２３以外の回路により実現されてもよい。
　例えば、本開示は、制御システムとして実現できるだけでなく、制御システムを構成する構成要素が行うステップ（処理）を含む制御方法として実現できる。
　制御方法は、制御システムにより実行される方法である。制御方法は、例えば図７に示すように、複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける複数のセンサの各々が実行する制御方法であって、複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得する処理を実行し（ステップＳ１）、時間情報を取得した時点における、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタのカウンタ値を取得する処理を実行し（ステップＳ２）、取得した時間情報、及び取得したカウンタ値に基づいて、動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する（ステップＳ３～Ｓ５）。
　例えば、本開示は、制御方法に含まれるステップを、コンピュータ（プロセッサ）に実行させるためのプログラムとして実現できる。プロセッサは、１つであってもよいし、複数であってもよい。さらに、本開示は、そのプログラムを記録したＣＤ－ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
　例えば、本開示が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリ及び入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリ又は入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリ又は入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
　なお、上記実施の形態において、制御システムに含まれる各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵ又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　上記実施の形態に係る制御システムの機能の一部又は全ては典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
　（付記）
　以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。
　（技術１）複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が備える制御システムであって、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタと、前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得する第１取得部と、前記第１取得部が前記時間情報を取得した時点における前記カウンタの前記カウンタ値を取得する第２取得部と、処理部と、を備え、前記処理部は、前記第１取得部が取得した前記時間情報、及び前記第２取得部が取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する、制御システム。
　これによれば、各センサで同期されているのと同等である時間情報を基準として、カウンタのずれが無い場合と同等のタイミングに動作タイミングを調整する調整処理をセンサで実行することができる。したがって、これによれば、タイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる、という利点がある。
　（技術２）
　前記処理部は、前記複数のセンサの各々が動作する期間が互い異なるように、前記調整処理を実行する、技術１に記載の制御システム。
　これによれば、各センサの動作する期間が重複せず、各センサが干渉することなく動作しやすい、という利点がある。
　（技術３）
　前記処理部は、前記第１取得部が取得した前記時間情報を前記カウンタ値に換算し、換算した前記カウンタ値と、前記第２取得部が取得した前記カウンタ値との差分を算出し、前記差分に基づいて前記カウンタの前記カウンタ値のずれ量を算出し、算出した前記ずれ量に基づいて前記タイミングを調整する、技術１又は２に記載の制御システム。
　これによれば、カウンタのずれ量を算出してセンサの動作タイミングを調整するので、センサの動作タイミングを精度よく調整しやすい、という利点がある。
　（技術４）
　前記処理部は、算出した前記ずれ量が許容値以上である場合、前記許容値に基づいて前記タイミングを調整する、技術３に記載の制御システム。
　これによれば、許容値以上となるずれ量に基づいて動作タイミングを調整した場合に起こり得るセンサの挙動の急激な変化を抑制することができる、という利点がある。
　（技術５）
　前記処理部は、前記第１取得部が取得した前記時間情報を前記カウンタ値に換算し、換算した前記カウンタ値と、前記第２取得部が取得した前記カウンタ値との差分を算出し、前記差分に基づいて前記カウンタの基準カウンタ値に対する前記カウンタ値のずれ量を算出し、算出した前記ずれ量よりも小さい値に基づいて前記タイミングを調整する、技術１又は２に記載の制御システム。
　これによれば、センサの動作タイミングを徐々に調整することができるので、センサの挙動の急激な変化を抑制することができる、という利点がある。
　（技術６）
　前記処理部は、算出した前記ずれ量が閾値未満である場合、前記タイミングを調整しない、技術３～５のいずれか１つに記載の制御システム。
　これによれば、例えば一過的なずれ量の変化を無視することができるので、センサの動他タイミングを過剰な頻度で調整するのを抑制することができる、という利点がある。
　（技術７）
　前記カウンタは、前記カウンタ値が比較値に達すると、前記カウンタ値をリセットし、前記処理部は、前記カウンタが前記カウンタ値をリセットするごとに、前記調整処理を実行する、技術１～６のいずれか１つに記載の制御システム。
　これによれば、カウンタのカウント値のリセットに応じて調整処理を定期的に実行することができるので、センサの動作タイミングを適切な頻度で調整しやすい、という利点がある。
　（技術８）
　複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が実行する制御方法であって、前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得し、前記時間情報を取得した時点における、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタの前記カウンタ値を取得し、取得した前記時間情報、及び取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する、制御方法。
　これによれば、各センサで同期されているのと同等である時間情報を基準として、カウンタのずれが無い場合と同等のタイミングに動作タイミングを調整する調整処理をセンサで実行することができる。したがって、これによれば、タイミング調整用の信号線を配線せずともセンサの動作タイミングを調整することができる、という利点がある。
　本開示は、複数のセンサを用いて物体を検知するシステム等に適用することが可能である。
　１，１Ａ，１Ｂ　センサ
　１１　機能ユニット
　１１１　端子
　１２　処理ユニット
　１２１　第１端子
　１２２，１２２Ａ，１２２Ｂ　第２端子
　１２３　ＳｏＣ
　２　ＥＣＵ
　２１，２１Ａ，２１Ｂ　端子
　１００　制御システム
　１０１　第１取得部
　１０２　第２取得部
　１０３　処理部
　１０４　カウンタ
　２００，２００Ａ，２００Ｂ　センサ
　２１０　機能ユニット
　２２０　処理ユニット
　３００　ＥＣＵ
　４００　シンクジェネレータ

Claims (8)

  1. 　複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が備える制御システムであって、
    　カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタと、
    　前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得する第１取得部と、
    　前記第１取得部が前記時間情報を取得した時点における前記カウンタの前記カウンタ値を取得する第２取得部と、
    　処理部と、を備え、
    　前記処理部は、
    　前記第１取得部が取得した前記時間情報、及び前記第２取得部が取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する、
    　制御システム。
  2. 　前記処理部は、前記複数のセンサの各々が動作する期間が互い異なるように、前記調整処理を実行する、
    　請求項１に記載の制御システム。
  3. 　前記処理部は、
    　前記第１取得部が取得した前記時間情報を前記カウンタ値に換算し、
    　換算した前記カウンタ値と、前記第２取得部が取得した前記カウンタ値との差分を算出し、
    　前記差分に基づいて前記カウンタの前記カウンタ値のずれ量を算出し、算出した前記ずれ量に基づいて前記タイミングを調整する、
    　請求項１又は２に記載の制御システム。
  4. 　前記処理部は、算出した前記ずれ量が許容値以上である場合、前記許容値に基づいて前記タイミングを調整する、
    　請求項３に記載の制御システム。
  5. 　前記処理部は、
    　前記第１取得部が取得した前記時間情報を前記カウンタ値に換算し、
    　換算した前記カウンタ値と、前記第２取得部が取得した前記カウンタ値との差分を算出し、
    　前記差分に基づいて前記カウンタの基準カウンタ値に対する前記カウンタ値のずれ量を算出し、
    　算出した前記ずれ量よりも小さい値に基づいて前記タイミングを調整する、
    　請求項１又は２に記載の制御システム。
  6. 　前記処理部は、算出した前記ずれ量が閾値未満である場合、前記タイミングを調整しない、
    　請求項３～５のいずれか１項に記載の制御システム。
  7. 　前記カウンタは、前記カウンタ値が比較値に達すると、前記カウンタ値をリセットし、
    　前記処理部は、前記カウンタが前記カウンタ値をリセットするごとに、前記調整処理を実行する、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の制御システム。
  8. 　複数のセンサにより物体を検知する検知システムにおける前記複数のセンサの各々が実行する制御方法であって、
    　前記複数のセンサの各々で共有する時間情報を取得し、
    　前記時間情報を取得した時点における、カウンタ値に応じて対応するセンサを動作させるための動作信号を出力するカウンタの前記カウンタ値を取得し、
    　取得した前記時間情報、及び取得した前記カウンタ値に基づいて、前記動作信号を出力するタイミングを調整する調整処理を実行する、
    　制御方法。
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