JP7743653B2 - Light control device, light control method, and program - Google Patents
Light control device, light control method, and programInfo
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- JP7743653B2 JP7743653B2 JP2025016520A JP2025016520A JP7743653B2 JP 7743653 B2 JP7743653 B2 JP 7743653B2 JP 2025016520 A JP2025016520 A JP 2025016520A JP 2025016520 A JP2025016520 A JP 2025016520A JP 7743653 B2 JP7743653 B2 JP 7743653B2
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Description
本発明は、出射光の遷移を制御する光制御装置に関する。 The present invention relates to a light control device that controls the transition of emitted light.
レーザ光を間欠的に発光させつつ水平方向を走査し、その反射光を受信することで物体表面の点群を検出するライダ(LIDAR)が知られている。特許文献1は、自動車に搭載したライダにより1次元又は2次元で周囲を走査し、自動車の周囲の状況についての情報を検出する手法を記載している。 Lidar (LIDAR) is known to detect point clouds on an object's surface by scanning horizontally while intermittently emitting laser light and receiving the reflected light. Patent Document 1 describes a method in which a lidar mounted on an automobile scans the surroundings in one or two dimensions to detect information about the situation around the automobile.
周囲の状況についての情報を3次元で取得したい場合、多層型のライダを使用する必要がある。しかし、多層型のライダは層数分の光送受信器を必要とするため、非常に高コストとなる。 If you want to obtain information about the surrounding environment in three dimensions, you need to use a multi-layered lidar. However, multi-layered lidars require the same number of optical transmitters and receivers as the layers, making them very expensive.
本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明は、単一の送受信器を用いて3次元の情報を取得することを可能とする光制御装置を提供することを目的とする。 The above is an example of a problem that the present invention aims to solve. The present invention aims to provide a light control device that makes it possible to obtain three-dimensional information using a single transmitter/receiver.
請求項1に記載の発明は、光制御装置であって、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを備える送受光部と、前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする。 The invention described in claim 1 is a light control device comprising: a light transmitting/receiving unit installed on a moving object and including an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light; and a control unit that controls the transition of the emission angle of the light from the emitting unit in all directions in a first direction and in a second direction intersecting the first direction, wherein the control unit continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emitting unit in the first direction is within a predetermined angle range; and continuously transitions the light in the first direction while not transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
請求項2に記載の発明は、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部を備える光制御装置により実行される光制御方法であって、前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御工程を有し、前記制御工程は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is a light control method executed by a light control device installed on a moving body and equipped with a light transmitting/receiving unit having an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by objects around the moving body, the method including a control step of controlling the transition of the emission angle of the light from the emitting unit in all directions in a first direction and in a second direction intersecting the first direction, wherein the control step continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emitting unit in the first direction is within a predetermined angle range, and continuously transitions the light in the first direction while not transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
請求項3に記載の発明は、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部と、コンピュータとを備える光制御装置により実行されるプログラムであって、前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部として前記コンピュータを機能させ、前記制御部は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする。 The invention described in claim 3 is a program executed by a light control device including a light transmitting/receiving unit installed on a moving body and having an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by objects around the moving body, and a computer. The program causes the computer to function as a control unit that controls the transition of the emission angle of the light from the emitting unit in all directions in a first direction and in a second direction intersecting the first direction. The control unit continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emitting unit in the first direction is within a predetermined angle range, and continuously transitions the light in the first direction while not transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
請求項4に記載の発明は、光制御装置であって、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを備える送受光部と、出射された前記光を走査させる走査部と、前記走査部の駆動角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記走査部による前記第1の方向における前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記走査部による前記第2の方向における前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする。 The invention described in claim 4 is a light control device comprising: a light transmitting/receiving unit installed on a moving body and including an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light; a scanning unit that scans the emitted light; and a control unit that controls the driving angle of the scanning unit to transition in all directions in a first direction and in a second direction intersecting the first direction, wherein the control unit continuously transitions the light in the first direction when the emission angle of the light in the first direction set by the scanning unit is within a predetermined angle range, while transitioning the emission angle of the light in the second direction set by the scanning unit by a predetermined angle; and continuously transitions the light in the first direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range, without transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction.
本発明の好適な実施形態では、光制御装置は、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部と、前記出射部によって出射される光を、第1の方向と、前記第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、前記出射部によって出射される光の遷移軌跡が螺旋状となるように前記出射部を制御する制御部と、を備える。 In a preferred embodiment of the present invention, the light control device comprises: a light transmitting/receiving unit that is installed on a moving body and has an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by objects around the moving body; and a control unit that controls the emitting unit so that the transition locus of the light emitted by the emitting unit is spiral by continuously transitioning the light emitted by the emitting unit between a first direction and a second direction intersecting the first direction.
上記の光制御装置は、移動体に設置され、出射部と受光部とを有する送受光部を備える。出射部は光を出射し、受光部は移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する。また、制御部は、出射部によって出射される光を、第1の方向と、第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、出射部によって出射される光の遷移軌跡が螺旋状となるように出射部を制御する。このように、出射部から出射される光を、第1の方向及び第2の方向に連続的に遷移させることにより、移動体周辺の対象物を3次元で検出することが可能となる。 The light control device is installed on a moving object and includes a light transmitting/receiving unit having an emitting unit and a receiving unit. The emitting unit emits light, and the receiving unit receives light reflected by objects around the moving object. The control unit controls the emitting unit so that the transition trajectory of the light emitted by the emitting unit is spiral by continuously transitioning the light emitted by the emitting unit between a first direction and a second direction intersecting the first direction. In this way, by continuously transitioning the light emitted from the emitting unit between the first direction and the second direction, it is possible to detect objects around the moving object in three dimensions.
上記の光制御装置の一態様は、前記第1の方向における前記出射部によって出射される光の出射角度を示す第1角度情報を取得する第1取得部と、前記第2の方向における前記出射部によって出射される光の出射角度を示す第2角度情報を取得する第2取得部と、を更に備え、前記制御部は、前記第1角度情報と前記第2角度情報とに基づいて、前記制御を行う。この態様では、制御部は、第1角度情報及び第2角度情報に基づいて、出射される光の遷移軌跡を螺旋状に制御する。 One aspect of the above light control device further includes a first acquisition unit that acquires first angle information indicating the emission angle of the light emitted by the emission unit in the first direction, and a second acquisition unit that acquires second angle information indicating the emission angle of the light emitted by the emission unit in the second direction, and the control unit performs the control based on the first angle information and the second angle information. In this aspect, the control unit controls the transition trajectory of the emitted light to be spiral based on the first angle information and the second angle information.
上記の光制御装置の他の一態様では、前記制御部は、前記第2角度が所定の角度となった場合に、所定時間内に前記第1角度及び前記第2角度がそれぞれ基準角度となるように、前記出射部を制御する。これにより、基準角度から同様の制御を繰り返すことができる。 In another aspect of the above light control device, when the second angle becomes a predetermined angle, the control unit controls the emission unit so that the first angle and the second angle each become a reference angle within a predetermined time. This allows the same control to be repeated from the reference angle.
上記の光制御装置の他の一態様は、前記受光部の受光結果に基づいて、前記対象物までの距離及び角度の少なくとも一方を検出する検出部を更に備える。これにより、移動体の周辺環状情報を得ることができる。 Another aspect of the above light control device further includes a detection unit that detects at least one of the distance and angle to the target object based on the light reception results of the light receiving unit. This makes it possible to obtain circular information about the surrounding area of the moving object.
好適な例では、前記第1の方向は水平方向であり、前記制御部は、光が前記第1の方向の全方位に出射されるように前記出射部を制御し、前記受光部は、前記第1の方向の全方位に存在する対象物によって反射された光を受光する。 In a preferred example, the first direction is horizontal, the control unit controls the emission unit so that light is emitted in all directions in the first direction, and the light receiving unit receives light reflected by objects present in all directions in the first direction.
本発明の他の好適な実施形態では、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部とを備える光制御装置により実行される光制御方法は、前記出射部によって出射される光を、第1の方向と、前記第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、前記出射部によって出射される光の遷移軌跡が螺旋状となるように前記出射部を制御する制御工程を有する。この方法によっても、出射部から出射される光を第1の方向及び第2の方向に連続的に遷移させることにより、移動体周辺の対象物を3次元で検出することが可能となる。 In another preferred embodiment of the present invention, a light control method executed by a light control device installed on a moving body and equipped with a light transmitting/receiving unit having an emitter that emits light and a light receiver that receives light reflected by objects around the moving body includes a control step of controlling the emitter so that the transition locus of the light emitted by the emitter is spiral by continuously transitioning the light emitted by the emitter between a first direction and a second direction intersecting the first direction. This method also makes it possible to detect objects around the moving body in three dimensions by continuously transitioning the light emitted from the emitter between the first direction and the second direction.
本発明の他の好適な実施形態では、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部と、コンピュータとを備える光制御装置により実行されるプログラムは、前記出射部によって出射される光を、第1の方向と、前記第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、前記出射部によって出射される光の遷移軌跡が螺旋状となるように前記出射部を制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。このプログラムを実行し、出射部から出射される光を第1の方向及び第2の方向に連続的に遷移させることにより、移動体周辺の対象物を3次元で検出することが可能となる。 In another preferred embodiment of the present invention, a program executed by a light control device equipped with a computer and a light transmitting/receiving unit installed on a moving body, the light transmitting/receiving unit having an emitter that emits light and a receiver that receives light reflected by objects around the moving body, causes the computer to function as a control unit that controls the emitter so that the transition trajectory of the light emitted by the emitter is spiral by continuously transitioning the light emitted by the emitter between a first direction and a second direction intersecting the first direction. Executing this program and continuously transitioning the light emitted from the emitter in the first direction and the second direction makes it possible to detect objects around the moving body in three dimensions.
本発明の他の好適な実施形態では、光制御装置は、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する受光部とを有する送受光部と、前記光を、第1の方向と、前記第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、空間における所定の面上で前記出射部によって出射される光が螺旋状の軌跡を描くように前記出射部を制御する制御部と、を備える。 In another preferred embodiment of the present invention, the light control device comprises: a light transmitting/receiving unit that is installed on a moving body and has an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by objects around the moving body; and a control unit that controls the emitting unit so that the light emitted by the emitting unit traces a spiral trajectory on a predetermined plane in space by continuously transitioning the light between a first direction and a second direction intersecting the first direction.
上記の光制御装置は、移動体に設置され、出射部と受光部とを有する送受光部を備える。出射部は光を出射し、受光部は移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する。また、制御部は、出射部によって出射される光を、第1の方向と、前記第1の方向と交わる第2の方向とに連続的に遷移させることで、空間における所定の面上で出射部によって出射される光が螺旋状の軌跡を描くように出射部を制御する。このように、出射部から出射される光を、第1の方向及び第2の方向に連続的に遷移させることにより、移動体周辺の対象物を3次元で検出することが可能となる。 The above-mentioned light control device is installed on a mobile body and includes a light transmitting/receiving unit having an emitting unit and a receiving unit. The emitting unit emits light, and the receiving unit receives light reflected by objects around the mobile body. The control unit controls the emitting unit so that the light emitted by the emitting unit traces a spiral trajectory on a predetermined plane in space by continuously transitioning the light emitted from the emitting unit between a first direction and a second direction intersecting the first direction. In this way, by continuously transitioning the light emitted from the emitting unit between the first direction and the second direction, it becomes possible to detect objects around the mobile body in three dimensions.
本発明の他の好適な実施形態では、光制御装置は、移動体に設置され、光を出射する出射部と前記光を受光する受光部とを備える送受光部と、前記光を第1の方向に連続的に遷移させる第1制御と、前記光を前記第1の方向と交わる第2の方向に連続的に遷移させる第2制御とを行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度になった際に、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させる。 In another preferred embodiment of the present invention, the light control device comprises a light transmitting/receiving unit installed on a moving body and including an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light, and a control unit that performs first control to continuously transition the light in a first direction and second control to continuously transition the light in a second direction intersecting the first direction, and when the emission angle of the light from the emitting unit in the first direction reaches a predetermined angle, the control unit continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emitting unit in the second direction by the predetermined angle.
上記の光制御装置は、移動体に設置され、出射部と受光部とを有する送受光部を備える。出射部は光を出射し、受光部は移動体周辺の対象物にて反射された光を受光する。また、制御部は、出射部によって出射される光を、第1の方向に連続的に遷移させる第1制御と、第1の方向と交わる第2の方向に連続的に遷移させる第2制御とを行う。そして、制御部は、第1の方向における前記出射部からの光の出射角度が所定の角度になった際に、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、第2の方向における出射部からの光の出射角度を所定角度分だけ遷移させる。このように、出射部から出射される光を、第1の方向及び第2の方向に連続的に遷移させることにより、移動体周辺の対象物を3次元で検出することが可能となる。 The light control device is installed on a mobile body and includes a light transmitting/receiving unit having an emitter and a receiver. The emitter emits light, and the receiver receives light reflected by objects around the mobile body. The controller performs a first control that continuously transitions the light emitted by the emitter in a first direction, and a second control that continuously transitions the light in a second direction intersecting the first direction. When the emission angle of the light from the emitter in the first direction reaches a predetermined angle, the controller continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emitter in the second direction by the predetermined angle. In this way, by continuously transitioning the light emitted from the emitter in the first and second directions, it is possible to detect objects around the mobile body in three dimensions.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
[構成]
図1は、実施例に係るライダユニット100の構成を示すブロック図である。実施例のライダユニット100は、TOF(Time Of Flight)方式のライダ(Lidar:Light Detection and Ranging、または、Laser Illuminated Detection And Ranging)であって、水平方向の全方位における物体(対象物)の測距を行う。図示のように、ライダユニット100は、光送受信部1と、信号処理部2と、全方位走査部3と、走査角度制御部4と、走査角度検出部5、とを備える。
Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.
[composition]
1 is a block diagram showing the configuration of a LIDAR unit 100 according to an embodiment. The LIDAR unit 100 of the embodiment is a TOF (Time Of Flight) LIDAR (Light Detection and Ranging or Laser Illuminated Detection and Ranging) that measures the distance to an object (target) in all directions in the horizontal direction. As shown in the figure, the LIDAR unit 100 includes an optical transmitter/receiver 1, a signal processor 2, an omnidirectional scanner 3, a scan angle controller 4, and a scan angle detector 5.
光送受信部1は、レーザダイオードなどを備え、レーザパルスPLを生成して全方位走査部3に供給する。全方位走査部3は、出射方向を垂直方向に変化させつつ、水平方向の360°の全方位を対象にレーザパルス(以下、「送信光パルスPt」とも呼ぶ。)を出射する。このとき、全方位走査部3は、水平方向の360°の全方位を等角度により区切ったセグメント(本実施例では900セグメント)ごとに送信光パルスPtを出射する。さらに、全方位走査部3は、送信光パルスPt出射後の所定期間内に当該送信光パルスPtの反射光(以下、「受信光パルスPr」とも呼ぶ。)を受光し、光送受信部1へ供給する。光送受信部1は、受信光パルスPrに基づいて、セグメントごとの受光強度に関する信号(以下、「セグメント信号Sseg」とも呼ぶ。)を生成し、信号処理部2へ出力する。 The optical transmitter/receiver 1 includes a laser diode and generates laser pulses PL, which are supplied to the omnidirectional scanning unit 3. The omnidirectional scanning unit 3 emits laser pulses (hereinafter also referred to as "transmitted light pulses Pt") in all 360° horizontal directions while changing the emission direction vertically. The omnidirectional scanning unit 3 emits transmitted light pulses Pt for each segment (900 segments in this embodiment) that divides the 360° horizontal direction at equal angles. Furthermore, the omnidirectional scanning unit 3 receives reflected light of the transmitted light pulses Pt (hereinafter also referred to as "received light pulses Pr") within a predetermined period after emitting the transmitted light pulses Pt, and supplies the reflected light to the optical transmitter/receiver 1. The optical transmitter/receiver 1 generates a signal (hereinafter also referred to as "segment signal Sseg") indicating the intensity of received light for each segment based on the received light pulses Pr, and outputs the signal to the signal processing unit 2.
信号処理部2は、光送受信部1から受信したセグメントごとのセグメント信号Ssegに基づいて、対象物までの距離又は対象物の角度の少なくとも一方を含む周辺環境情報を出力する。周辺環境情報は、ライダユニット100が搭載された車両の周辺環境を示す情報であり、具体的には、車両を中心とする全方位に存在する対象物の距離及び角度を示す情報である。 The signal processing unit 2 outputs surrounding environment information including at least one of the distance to an object or the angle of the object based on the segment signal Sseg for each segment received from the optical transceiver unit 1. The surrounding environment information is information that indicates the surrounding environment of the vehicle on which the lidar unit 100 is mounted, and specifically, information that indicates the distance and angle of objects present in all directions around the vehicle.
走査角度検出部5は、全方位走査部3が出射する送信光パルスPtの出射方向を示す水平角度θ及び垂直角度φを検出し、信号処理部2へ供給する。信号処理部2は、走査角度検出部5により検出された水平角度θ及び垂直角度φに基づいて、制御目標としての目標水平角度θt及び目標垂直角度φtを生成し、走査角度制御部4へ供給する。走査角度制御部4は、信号処理部2から供給された目標水平角度θt及び目標垂直角度φtに基づいて全方位走査部3による送信光パルスPtの走査角度を制御する。これにより、全方位走査部3は、目標水平角度θt及び目標垂直角度φに送信光パルスPtを出射するように制御される。 The scan angle detection unit 5 detects the horizontal angle θ and vertical angle φ that indicate the emission direction of the transmission light pulse Pt emitted by the omnidirectional scan unit 3, and supplies these to the signal processing unit 2. Based on the horizontal angle θ and vertical angle φ detected by the scan angle detection unit 5, the signal processing unit 2 generates a target horizontal angle θt and a target vertical angle φt as control targets, and supplies these to the scan angle control unit 4. The scan angle control unit 4 controls the scan angle of the transmission light pulse Pt emitted by the omnidirectional scan unit 3 based on the target horizontal angle θt and target vertical angle φt supplied from the signal processing unit 2. As a result, the omnidirectional scan unit 3 is controlled to emit the transmission light pulse Pt at the target horizontal angle θt and target vertical angle φ.
次に、光送受信部1について詳しく説明する。光送受信部1の構成を図2に示す。光送受信部1は、主に、水晶発振器10と、同期制御部11と、LDドライバ12と、レーザダイオード(LD)13と、受光素子16と、電流電圧変換回路(トランスインピーダンスアンプ)17と、A/Dコンバータ18と、セグメンテータ19とを有する。なお、光送受信部1は、本発明における「送受光部」の一例である。 Next, the optical transmitter/receiver 1 will be described in detail. The configuration of the optical transmitter/receiver 1 is shown in Figure 2. The optical transmitter/receiver 1 mainly comprises a crystal oscillator 10, a synchronization control unit 11, an LD driver 12, a laser diode (LD) 13, a light receiving element 16, a current-voltage conversion circuit (transimpedance amplifier) 17, an A/D converter 18, and a segmentator 19. The optical transmitter/receiver 1 is an example of the "light transmitting/receiving unit" in this invention.
水晶発振器10は、同期制御部11及びA/Dコンバータ18にパルス状のクロック信号S1を出力する。本実施例では、一例としてクロック周波数は、1.8GHzであるものとする。また、以後では、クロック信号S1が示すクロックを「サンプルクロック」とも呼ぶ。 The crystal oscillator 10 outputs a pulsed clock signal S1 to the synchronization control unit 11 and the A/D converter 18. In this embodiment, the clock frequency is assumed to be 1.8 GHz, as an example. Hereinafter, the clock indicated by the clock signal S1 will also be referred to as the "sample clock."
同期制御部11は、パルス状の信号(以下、「トリガ信号S2」と呼ぶ。)をLDドライバ12に出力する。本実施例では、トリガ信号S2は、131072(=217)サンプルクロック分の周期で周期的にアサートされる。以後では、トリガ信号S2がアサートされてから次にアサートされるまでの期間を「セグメント期間」とも呼ぶ。また、同期制御部11は、後述するセグメンテータ19がA/Dコンバータ18の出力を抽出するタイミングを定める信号(以下、「セグメント抽出信号S3」と呼ぶ。)をセグメンテータ19に出力する。トリガ信号S2及びセグメント抽出信号S3は論理信号であり、後述する図3に示すように同期している。本実施例では、同期制御部11は、セグメント抽出信号S3を、2048サンプルクロック分の時間幅(「ゲート幅Wg」とも呼ぶ。)だけアサートする。 The synchronization control unit 11 outputs a pulse-like signal (hereinafter referred to as the "trigger signal S2") to the LD driver 12. In this embodiment, the trigger signal S2 is asserted periodically with a cycle of 131072 (=2 17 ) sample clocks. Hereinafter, the period from when the trigger signal S2 is asserted until the next time it is asserted will also be referred to as the "segment period." The synchronization control unit 11 also outputs a signal (hereinafter referred to as the "segment extraction signal S3") to the segmentator 19, which determines the timing at which the segmentator 19 extracts the output of the A/D converter 18. The trigger signal S2 and the segment extraction signal S3 are logic signals and are synchronized as shown in FIG. 3, which will be described later. In this embodiment, the synchronization control unit 11 asserts the segment extraction signal S3 for a time width (also referred to as the "gate width Wg") of 2048 sample clocks.
LDドライバ12は、同期制御部11から入力されるトリガ信号S2に同期してパルス電流をレーザダイオード13へ流す。レーザダイオード13は、例えば赤外(905nm)パルスレーザであって、LDドライバ12から供給されるパルス電流に基づき光パルスを出射する。本実施例では、レーザダイオード13は、5nsec程度の光パルスを出射する。 The LD driver 12 sends a pulse current to the laser diode 13 in synchronization with the trigger signal S2 input from the synchronization control unit 11. The laser diode 13 is, for example, an infrared (905 nm) pulse laser, and emits an optical pulse based on the pulse current supplied from the LD driver 12. In this embodiment, the laser diode 13 emits an optical pulse of approximately 5 nsec.
レーザダイオード13から出射された光パルスは、光学系を経由して全方位走査部3へ送られる。全方位走査部3は送信光パルスPtを出射するとともに、対象物で反射された光パルスを受信光パルスPrとして受信し、受光素子16へ送る。レーザダイオード13は本発明における「出射部」の一例である。 The light pulses emitted from the laser diode 13 are sent to the omnidirectional scanning unit 3 via an optical system. The omnidirectional scanning unit 3 emits transmitted light pulses Pt and receives light pulses reflected by the target as received light pulses Pr, which are sent to the light-receiving element 16. The laser diode 13 is an example of an "emitting unit" in the present invention.
受光素子16は、例えば、アバランシェフォトダイオードであり、全方位走査部3により導かれた受信光パルスPrの光量に応じた微弱電流を生成する。受光素子16は、生成した微弱電流を、電流電圧変換回路17へ供給する。電流電圧変換回路17は、受光素子16から供給された微弱電流を増幅して電圧信号に変換し、変換した電圧信号をA/Dコンバータ18へ入力する。 The light receiving element 16 is, for example, an avalanche photodiode, and generates a weak current corresponding to the amount of light of the received light pulse Pr guided by the omnidirectional scanning unit 3. The light receiving element 16 supplies the generated weak current to the current-voltage conversion circuit 17. The current-voltage conversion circuit 17 amplifies the weak current supplied from the light receiving element 16 and converts it into a voltage signal, and inputs the converted voltage signal to the A/D converter 18.
A/Dコンバータ18は、水晶発振器10から供給されるクロック信号S1に基づき、電流電圧変換回路17から供給される電圧信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号をセグメンテータ19に供給する。以後では、A/Dコンバータ18が1クロックごとに生成するデジタル信号を「サンプル」とも呼ぶ。受光素子16、電流電圧変換回路17及びA/Dコンバータ18は、本発明における「受光部」の一例である。 The A/D converter 18 converts the voltage signal supplied from the current-voltage conversion circuit 17 into a digital signal based on the clock signal S1 supplied from the crystal oscillator 10, and supplies the converted digital signal to the segmentator 19. Hereinafter, the digital signal generated by the A/D converter 18 for each clock will also be referred to as a "sample." The light-receiving element 16, the current-voltage conversion circuit 17, and the A/D converter 18 are an example of a "light-receiving unit" in the present invention.
セグメンテータ19は、セグメント抽出信号S3がアサートされているゲート幅Wg分の期間における2048サンプルクロック分のA/Dコンバータ18の出力であるデジタル信号を、セグメント信号Ssegとして生成する。セグメンテータ19は、生成したセグメント信号Ssegを信号処理部2へ供給する。 The segmentator 19 generates, as the segment signal Sseg, a digital signal that is the output of the A/D converter 18 for 2048 sample clocks during the period of gate width Wg during which the segment extraction signal S3 is asserted. The segmentator 19 supplies the generated segment signal Sseg to the signal processing unit 2.
図3は、トリガ信号S2及びセグメント抽出信号S3の時系列での波形を示す。図3に示すように、本実施例では、トリガ信号S2がアサートされる1周期分の期間であるセグメント期間は、131072サンプルクロック(図面では「smpclk」と表記)分の長さに設定され、トリガ信号S2のパルス幅は64サンプルクロック分の長さ、ゲート幅Wgは2048サンプルクロック分の長さに設定されている。 Figure 3 shows the time-series waveforms of the trigger signal S2 and segment extraction signal S3. As shown in Figure 3, in this embodiment, the segment period, which is the period of one cycle during which the trigger signal S2 is asserted, is set to a length of 131072 sample clocks (denoted as "smpclk" in the drawing), the pulse width of the trigger signal S2 is set to a length of 64 sample clocks, and the gate width Wg is set to a length of 2048 sample clocks.
この場合、トリガ信号S2がアサートされた後のゲート幅Wgの期間だけセグメント抽出信号S3がアサートされているため、セグメンテータ19は、トリガ信号S2がアサート中の2048個分のA/Dコンバータ18が出力するサンプルを抽出することになる。そして、ゲート幅Wgが長いほど、ライダユニット100からの最大測距距離(測距限界距離)が長くなる。 In this case, the segment extraction signal S3 is asserted for only the period of gate width Wg after the trigger signal S2 is asserted, so the segmentator 19 extracts 2048 samples output by the A/D converter 18 while the trigger signal S2 is asserted. The longer the gate width Wg, the longer the maximum measurement distance (measurement limit distance) from the rider unit 100.
次に、全方位走査部3について詳しく説明する。全方位走査部3は、例えば360°に送信光パルスPtを走査するための回転可能なミラー及び光学系などにより構成される。全方位走査部3が周辺環境に対して光パルスを送受信する方向(以下、「出射方向」とも呼ぶ。)は、水平角度θ及び垂直角度φにより決定される。図4は、全方位走査部3による走査状態の例を示す。図4(A)は、全方位走査部3が水平走査している状態を示す斜視図である。図4(B)は、全方位走査部3の走査状態を上方から見た平面図である。予め決められた水平基準軸に対して、光パルスが水平角度θで走査されている。水平角度θは、水平基準軸を基準として360°([deg])変化する。即ち、光パルスは全方位(0°~360°)を走査できる。図4(C)は、全方位走査部3が図3(A)に示す水平走査状態よりも上方を走査している状態を示す。具体的に、全方位走査部3は、垂直基準軸を基準として、光パルスを垂直角度φで走査している。このように、全方位走査部3は、水平方向及び垂直方向の角度を連続的に変化させることにより、3次元の走査が可能となっている。なお、全方位走査部3は、本発明における「制御部」の一例である。 Next, the omnidirectional scanning unit 3 will be described in detail. The omnidirectional scanning unit 3 is composed of a rotatable mirror and optical system for scanning the transmitted light pulse Pt over a 360° range, for example. The direction in which the omnidirectional scanning unit 3 transmits and receives light pulses relative to the surrounding environment (hereinafter also referred to as the "emission direction") is determined by the horizontal angle θ and the vertical angle φ. Figure 4 shows an example of a scanning state performed by the omnidirectional scanning unit 3. Figure 4(A) is a perspective view showing the omnidirectional scanning unit 3 performing horizontal scanning. Figure 4(B) is a plan view of the scanning state of the omnidirectional scanning unit 3 viewed from above. The light pulse is scanned at a horizontal angle θ relative to a predetermined horizontal reference axis. The horizontal angle θ varies 360° ([deg]) with respect to the horizontal reference axis. In other words, the light pulse can scan in all directions (0° to 360°). Figure 4(C) shows the omnidirectional scanning unit 3 scanning upward from the horizontal scanning state shown in Figure 3(A). Specifically, the omnidirectional scanning unit 3 scans the light pulse at a vertical angle φ with respect to the vertical reference axis. In this way, the omnidirectional scanning unit 3 is capable of three-dimensional scanning by continuously changing the horizontal and vertical angles. The omnidirectional scanning unit 3 is an example of the "control unit" in this invention.
[走査制御]
(第1実施例)
次に、全方位走査部3による走査制御の実施例について説明する。全方位走査部3は、垂直方向に複数層の走査を行う。具体的に、以下に述べる第1実施例では、全方位走査部3は、垂直方向に7層(層数n=7)の螺旋走査を行う。
[Scanning Control]
(First Example)
Next, an example of scanning control by the omnidirectional scanning unit 3 will be described. The omnidirectional scanning unit 3 performs scanning of multiple layers in the vertical direction. Specifically, in the first example described below, the omnidirectional scanning unit 3 performs spiral scanning of seven layers (number of layers n=7) in the vertical direction.
図5は、第1実施例における螺旋走査の軌跡を示す。図5(A)は螺旋走査による軌跡の斜視図であり、図5(B)は螺旋走査による軌跡の平面図であり、図5(C)は螺旋走査による軌跡の側面図である。なお、図5は、全方位走査部3の走査により、送信光パルスPtの出射方向におけるある一点が作る軌跡を示している。言い換えると、図5は、全方位走査部3により出射される送信光パルスPtが、空間における所定の面上で描く軌跡を示している。 Figure 5 shows the trajectory of spiral scanning in the first embodiment. Figure 5(A) is a perspective view of the trajectory of spiral scanning, Figure 5(B) is a plan view of the trajectory of spiral scanning, and Figure 5(C) is a side view of the trajectory of spiral scanning. Note that Figure 5 shows the trajectory created by a certain point in the emission direction of the transmitted light pulse Pt due to scanning by the omnidirectional scanning unit 3. In other words, Figure 5 shows the trajectory drawn on a specified plane in space by the transmitted light pulse Pt emitted by the omnidirectional scanning unit 3.
図示のように、全方位走査部3による1回(1フレーム)の螺旋走査は、開始点Sから7層(7巻き)の螺旋状の旋回を経て終了点Eに至り、その後、開始点Sへ戻る。全方位走査部3は、この螺旋走査を繰り返す。具体的に、1フレームの螺旋走査中に、水平角度θは、0°~360°までの変化を7回繰り返す。その間に、垂直角度φは、開始点Sにおける垂直角度-φ0から終了点Eにおける垂直角度φ0へと一定の変化率で変化する。なお、送信光パルスPtの出射方向が終了点Eから開始点Sへ戻る間を「垂直角度遷移範囲」と呼ぶ。垂直角度遷移範囲は、螺旋走査を繰り返すために送信光パルスPtの出射方向を所定の方向に戻すための範囲である。 As shown in the figure, one spiral scan (one frame) by the omnidirectional scanning unit 3 begins at a start point S, spirals through seven layers (seven turns), reaches an end point E, and then returns to the start point S. The omnidirectional scanning unit 3 repeats this spiral scan. Specifically, during one frame of spiral scanning, the horizontal angle θ changes from 0° to 360° seven times. During this time, the vertical angle φ changes at a constant rate from a vertical angle −φ 0 at the start point S to a vertical angle φ 0 at the end point E. The period during which the emission direction of the transmission light pulse Pt returns from the end point E to the start point S is called the “vertical angle transition range.” The vertical angle transition range is a range for returning the emission direction of the transmission light pulse Pt to a predetermined direction in order to repeat the spiral scan.
次に、走査視野について説明する。図6(A)は螺旋走査の水平視野を示す。本実施例では、全方位360°のうち、垂直角度遷移範囲を90°とし、残りの270°を「有効水平視野角度範囲θ1」とする。即ち、θ1=270°である。有効水平視野角度範囲とは、全方位360°から垂直角度遷移範囲を除いた範囲であり、受信光パルスPrから有効なセグメントデータを取得できる範囲である。いま、全方位走査部3による360°の走査が900セグメントに相当するものとすると、
1巻き当たりのセグメント数=900/層数
となる。また、水平角度分解能Δθは、
Δθ=360/900=0.4°/seg
となる。
Next, the scanning field of view will be explained. Figure 6(A) shows the horizontal field of view of spiral scanning. In this embodiment, of the 360° omnidirectional scanning, the vertical angle transition range is set to 90°, and the remaining 270° is set to the "effective horizontal field of view angle range θ 1 ". In other words, θ 1 = 270°. The effective horizontal field of view angle range is the range obtained by excluding the vertical angle transition range from the 360° omnidirectional scanning, and is the range in which effective segment data can be obtained from the received optical pulse Pr. Now, assuming that 360° scanning by the omnidirectional scanning unit 3 corresponds to 900 segments,
The number of segments per turn is 900/number of layers. The horizontal angular resolution Δθ is
Δθ=360/900=0.4°/seg
This becomes:
図6(B)は、螺旋走査の水平視野を示す。螺旋走査の層数(巻き数)をn(=7)とし、1層の垂直角度分解能がΔφ=5°であるとすると、
垂直視野角度範囲=(n-1)×Δφ=30°
となり、垂直角度φは、-15°≦φ≦15°の範囲で変化することとなる。
6B shows the horizontal field of view of the helical scan. If the number of layers (number of turns) of the helical scan is n (=7) and the vertical angular resolution of one layer is Δφ=5°, then:
Vertical viewing angle range = (n-1) x Δφ = 30°
The vertical angle φ changes in the range of −15°≦φ≦15°.
螺旋走査において、仮に垂直角度φを負側から正側へ変化させるとすると、時刻t=0において、垂直角度φ=-φ0=-15°となる。また、例えば7層分のセグメントデータをフレームレート15.26Hzで取得したい場合、全方位走査部3は、送信光パルスPtを角速度ω:
ω=2π×15.26×7=3846deg/s
で走査する。
In spiral scanning, if the vertical angle φ is changed from the negative side to the positive side, the vertical angle φ=−φ 0 =−15° at time t=0. In addition, if it is desired to acquire segment data for seven layers at a frame rate of 15.26 Hz, for example, the omnidirectional scanning unit 3 rotates the transmitted light pulse Pt at an angular velocity ω:
ω=2π×15.26×7=3846deg/s
Scan with.
螺旋走査開始後の経過時間を「t」とすると、水平角度は以下のように求められる。
また、螺旋走査の層数をnとし、開始点における垂直角度φ0=-15°とし、係数K=0.1389とし、有効水平視野角度範囲θ1=270°とすると、垂直角度は以下のように求められる。式(3)は有効水平視野角度範囲内における垂直角度を示し、式(4)は垂直角度遷移範囲内における垂直角度を示す。
(第2実施例)
第1実施例の螺旋走査では、送信光パルスPtの出射方向の垂直角度φを一定変化率で螺旋状に変化させている。しかし、第1実施例の螺旋走査では、1つの層内で得られたデータは、垂直角度φを徐々に変化させつつ得たデータであるので、その後の信号処理部2における信号処理に利用しにくい場合も考えられる。
(Second Example)
In the spiral scanning of the first embodiment, the vertical angle φ of the emission direction of the transmitted light pulse Pt is changed spirally at a constant rate of change. However, in the spiral scanning of the first embodiment, the data obtained within one layer is data obtained while the vertical angle φ is gradually changed, and therefore, it may be difficult to use this data for subsequent signal processing in the signal processing unit 2.
これに対し、第2実施例の走査では、垂直角度φの遷移を毎層行うこととする。即ち、全方位走査部3は、垂直角度遷移範囲において各層で垂直角度φを増加させて走査方向を次の層へと移動させる。このような第2実施例による走査を「部分多層走査」とも呼ぶ。 In contrast, in the scanning of the second embodiment, the vertical angle φ is transitioned for each layer. That is, the omnidirectional scanning unit 3 increases the vertical angle φ for each layer within the vertical angle transition range, and moves the scanning direction to the next layer. Scanning according to this second embodiment is also called "partial multilayer scanning."
第2実施例による部分多層走査による軌跡を図7に示す。図7(A)は部分多層走査による軌跡の斜視図であり、図7(b)は部分多層走査による軌跡の平面図であり、図7(C)は部分多層走査による軌跡の側面図である。なお、図7は、全方位走査部3の走査により、送信光パルスPtの出射方向におけるある一点が作る軌跡を示している。 Figure 7 shows the trajectory of partial multi-layer scanning in the second embodiment. Figure 7(A) is a perspective view of the trajectory of partial multi-layer scanning, Figure 7(B) is a plan view of the trajectory of partial multi-layer scanning, and Figure 7(C) is a side view of the trajectory of partial multi-layer scanning. Note that Figure 7 shows the trajectory created by a point in the emission direction of the transmitted light pulse Pt due to scanning by the omnidirectional scanning unit 3.
図示のように、第2実施例の部分多層走査において、各層の有効水平視野角度(θ=θ1=270°)までの範囲では、全方位走査部3は垂直角度φを変化させずに走査を行う。そして、全方位走査部3は、それに続く垂直角度遷移範囲において垂直角度φを増加させて、出射方向を1つ上の層へ移動させる。全方位走査部3は、このような走査を各層において行う。 As shown in the figure, in the partial multi-layer scanning of the second embodiment, the omnidirectional scanning unit 3 performs scanning without changing the vertical angle φ in the range up to the effective horizontal field of view angle of each layer (θ = θ 1 = 270°). Then, in the subsequent vertical angle transition range, the omnidirectional scanning unit 3 increases the vertical angle φ and moves the emission direction to the next layer up. The omnidirectional scanning unit 3 performs such scanning in each layer.
具体的には、図7(A)、(C)に示すように、まず、全方位走査部3は、最下層(第1層)の開始点S1から終了点E1まで垂直角度φを変化させずに走査し、それに続く最下層の垂直角度遷移範囲において、垂直角度φを1層分増加させて出射方向を第2層の開始点S2に移動させる。 Specifically, as shown in Figures 7(A) and (C), the omnidirectional scanning unit 3 first scans the lowest layer (first layer) from start point S1 to end point E1 without changing the vertical angle φ, and then, in the vertical angle transition range of the subsequent lowest layer, increases the vertical angle φ by one layer and moves the emission direction to start point S2 of the second layer.
次に、全方位走査部3は、第2層の開始点S2から終了点E2まで垂直角度φを変化させずに走査し、それに続く第2層の垂直角度遷移範囲において、垂直角度φを1層分増加させて出射方向を第3層の開始点S3に移動させる。全方位走査部3は、このような各層毎の走査を順次行い、出射方向が最上層(第7層)の終了点E7に到達すると、第1実施例の螺旋走査の場合と同様に、垂直角度遷移範囲において垂直角度φを最上層の終了点E7から最下層の開始点E1へ移動させる。そして、最下層の開始点S1から、同様の方法で次の1フレームの走査を続ける。 Next, the omnidirectional scanning unit 3 scans from the start point S2 to the end point E2 of the second layer without changing the vertical angle φ, and then, in the vertical angle transition range of the second layer, increases the vertical angle φ by one layer and moves the emission direction to the start point S3 of the third layer. The omnidirectional scanning unit 3 sequentially scans each layer in this manner, and when the emission direction reaches the end point E7 of the top layer (seventh layer), it moves the vertical angle φ from the end point E7 of the top layer to the start point E1 of the bottom layer in the vertical angle transition range, just as in the spiral scanning of the first embodiment. Then, scanning of the next frame continues in the same manner from the start point S1 of the bottom layer.
第1実施例と同様に、層数n=7とし、垂直角度φの範囲を-15°≦φ≦15°とすると、全方位走査部3は、各層の垂直角度遷移範囲内で垂直角度φを5°増加させることにより、出射方向を1つ上の層へと移動させることになる。 As in the first embodiment, if the number of layers n = 7 and the range of the vertical angle φ is -15°≦φ≦15°, the omnidirectional scanning unit 3 will move the emission direction to the next higher layer by increasing the vertical angle φ by 5° within the vertical angle transition range of each layer.
第2実施例において、部分多層走査開始後の経過時間を「t」とすると、水平角度は以下のように求められる。
また、部分多層走査の層数をnとし、開始点における垂直角度φ0=-15°とし、有効水平視野角度範囲θ1=を270°とすると、垂直角度φは以下のように求められる。
第2実施例では、全方位走査部3は、送信光パルスPtで部分多層走査を行うことにより、3次元のセグメントデータを取得することができる。また、第2実施例では、垂直角度遷移範囲以外の有効水平視野角度範囲内において垂直角度φが一定の多層状走査を実現することができ、垂直角度φを固定した状態でのセグメントデータを得ることができる。 In the second embodiment, the omnidirectional scanning unit 3 can acquire three-dimensional segment data by performing partial multilayer scanning with the transmitted light pulse Pt. Furthermore, in the second embodiment, multilayer scanning with a constant vertical angle φ can be achieved within the effective horizontal field of view angle range outside the vertical angle transition range, making it possible to obtain segment data with the vertical angle φ fixed.
[変形例]
上記の実施例では、螺旋走査又は部分多層走査の層数を7層としているが、これは一例に過ぎず、任意の層数で走査を行うことができる。また、上記の実施例では、最下層から上層側へ垂直角度φを増加させて出射方向を移動させているが、その代わりに、最上層から下層側へ垂直角度φを減少させて出射方向を移動させてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the number of layers in the spiral scan or partial multilayer scan is seven, but this is merely an example, and scanning can be performed with any number of layers. Also, in the above embodiment, the emission direction is shifted by increasing the perpendicular angle φ from the bottom layer to the top layer, but instead, the emission direction may be shifted by decreasing the perpendicular angle φ from the top layer to the bottom layer.
本発明は、レーザ光の出射により周囲環境情報を取得する技術に利用することができる。 This invention can be used in technology that acquires information about the surrounding environment by emitting laser light.
1 光送受信部
2 信号処理部
3 全方位走査部
4 走査角度制御部
5 走査角度検出部
13 レーザダイオード
16 受光素子
REFERENCE SIGNS LIST 1 Optical transmitting/receiving unit 2 Signal processing unit 3 Omnidirectional scanning unit 4 Scanning angle control unit 5 Scanning angle detection unit 13 Laser diode 16 Light receiving element
Claims (4)
前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする光制御装置。 a light transmitting/receiving unit that is installed on the moving body and includes an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light;
a control unit that performs control to transition an emission angle of the light from the emission unit in all directions of a first direction and a second direction intersecting the first direction;
Equipped with
The control unit continuously shifts the light in the first direction while shifting the emission angle of the light from the emission unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emission unit in the first direction is within a predetermined angle range, and continuously shifts the light in the first direction while not shifting the emission angle of the light from the emission unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御工程を有し、
前記制御工程は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする光制御方法。 A light control method executed by a light control device that is installed on a moving body and that includes a light transmitting/receiving unit having an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by an object around the moving body,
a control step of performing control to transition an emission angle of the light from the emission unit in all directions of a first direction and in a second direction intersecting the first direction,
a control step of continuously shifting the light in the first direction while shifting the emission angle of the light from the emission unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emission unit in the first direction is within a predetermined angle range, and continuously shifting the light in the first direction while not shifting the emission angle of the light from the emission unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
前記出射部からの前記光の出射角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部として前記コンピュータを機能させ、
前記制御部は、前記第1の方向における前記出射部からの前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とするプログラム。 A program executed by a light control device including a light transmitting/receiving unit that is installed on a moving body and has an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives light reflected by an object around the moving body, and a computer,
causing the computer to function as a control unit that performs control to transition an emission angle of the light from the emission unit in all directions of a first direction and a second direction intersecting the first direction;
the control unit continuously transitions the light in the first direction while transitioning the emission angle of the light from the emission unit in the second direction by a predetermined angle when the emission angle of the light from the emission unit in the first direction is within a predetermined angle range, and continuously transitions the light in the first direction while not transitioning the emission angle of the light from the emission unit in the second direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range.
出射された前記光を走査させる走査部と、
前記走査部の駆動角度を、第1の方向の全方位及び前記第1の方向と交わる第2の方向に遷移させる制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記走査部による前記第1の方向における前記光の出射角度が所定の角度範囲内において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させつつ、前記走査部による前記第2の方向における前記光の出射角度を所定角度分だけ遷移させ、前記第1の方向における前記光の出射角度が前記所定の角度範囲外において、前記光を前記第1の方向に連続的に遷移させ、前記第2の方向における前記出射部からの前記光の出射角度を遷移させないことを特徴とする光制御装置。 a light transmitting/receiving unit that is installed on the moving body and includes an emitting unit that emits light and a light receiving unit that receives the light;
a scanning unit that scans the emitted light;
a control unit that performs control to transition a drive angle of the scanning unit in all directions of a first direction and in a second direction intersecting the first direction;
Equipped with
The control unit continuously shifts the light in the first direction when the emission angle of the light in the first direction by the scanning unit is within a predetermined angle range, while shifting the emission angle of the light in the second direction by the scanning unit by a predetermined angle, and continuously shifts the light in the first direction when the emission angle of the light in the first direction is outside the predetermined angle range, while not shifting the emission angle of the light from the emission unit in the second direction.
Priority Applications (2)
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Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002213913A (en) | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Pioneer Electronic Corp | Laser length measuring machine, and laser length measuring method |
| JP2009098111A (en) | 2007-02-28 | 2009-05-07 | Denso Wave Inc | Laser radar equipment |
| JP2010175856A (en) | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Beam irradiation device and laser radar system |
| JP2014020963A (en) | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Fujitsu Ltd | Distance measurement apparatus, emission timing controller and program |
| JP2014170001A (en) | 2005-12-19 | 2014-09-18 | Leddartech Inc | Object-detecting lighting system and method |
| US20150185313A1 (en) | 2012-04-26 | 2015-07-02 | Neptec Design Group Ltd. | High speed 360 degree scanning lidar head |
| JP2015143620A (en) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社デンソーウェーブ | laser radar device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08122060A (en) * | 1994-10-21 | 1996-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | Vehicle surroundings monitoring system |
| US8829417B2 (en) * | 2010-11-08 | 2014-09-09 | The Johns Hopkins University | Lidar system and method for detecting an object via an optical phased array |
| US20150192677A1 (en) * | 2014-01-03 | 2015-07-09 | Quanergy Systems, Inc. | Distributed lidar sensing system for wide field of view three dimensional mapping and method of using same |
| JP2015175611A (en) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Distance measuring device and distance measuring system |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213913A (en) | 2001-01-18 | 2002-07-31 | Pioneer Electronic Corp | Laser length measuring machine, and laser length measuring method |
| JP2014170001A (en) | 2005-12-19 | 2014-09-18 | Leddartech Inc | Object-detecting lighting system and method |
| JP2009098111A (en) | 2007-02-28 | 2009-05-07 | Denso Wave Inc | Laser radar equipment |
| JP2010175856A (en) | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Sanyo Electric Co Ltd | Beam irradiation device and laser radar system |
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