测距装置的制作方法

文档序号:33699330发布日期:2023-03-31 17:43阅读:26来源:国知局
测距装置
1.相关申请的交叉引用
2.本国际申请主张基于在2020年7月22日在日本专利局申请的日本专利申请第2020-125659号的优先权,通过参照将日本专利申请第2020-125659号的全部内容引用到本国际申请。
技术领域
3.本公开涉及测距装置。


背景技术:

4.已知有基于激光的反射光测定与物体之间的距离的雷达装置。雷达装置执行通过使偏转部件旋转或者摆动,使照射的激光的照射方位变化以在规定的测距区域内扫描激光,并基于从与照射方位相同的方位接收的反射光测定与在照射方位上存在的物体之间的距离的测距处理。
5.在专利文献1记载了在车辆搭载雷达装置,测定到存在于车辆的周边的物体为止的距离的技术。
6.专利文献1:美国专利申请公开第2019/0011544号说明书
7.考虑通过将多个执行测距处理的测距部配置为测距区域的一部分相互重复,从而能够在较宽的范围没有遗漏地检测物体。
8.然而,发明者的详细的研究的结果是,发现了若由多个测距部中的一个照射的激光被存在于测距区域重复的部分的物体反射,并被其它的测距部接收,则有错误地测定与物体之间的距离的情况这样的课题。


技术实现要素:

9.本公开的一方面提供抑制由测距区域的一部分相互重复的多个测距部错误地测定与物体之间的距离的技术。
10.本公开的一方式是测距装置,具备多个测距部和控制部。控制部被构成为控制多个测距部。多个测距部分别被构成为具备使激光偏转的偏转部件,并且能够执行通过使偏转部件旋转或者摆动,来使照射的激光的照射方位变化以在规定的测距区域内扫描激光,并且基于从与照射方位相同的方位接收的反射光测定与在照射方位上存在的物体之间的距离的测距处理。多个测距部具备测距区域的一部分相互重复的第一测距部以及第二测距部。控制部以由第一测距部照射的激光通过的区域亦即第一通过区域和由第二测距部照射的激光通过的区域亦即第二通过区域在测距区域内不干扰的方式,使第一测距部的测距处理和第二测距部的测距处理并行地执行。
11.根据这样的构成,能够抑制由测距区域的一部分相互重复的多个测距部错误地测定与物体之间的距离。
附图说明
12.图1是表示车辆中的测距部的配置的图。
13.图2是表示测距装置的构成的框图。
14.图3是示意地表示测距部的构成的立体图。
15.图4是表示偏转部件的旋转角度的周期性的变化的图。
16.图5是表示偏转部件的旋转移动方向的图。
17.图6是表示由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内干扰的状态的图。
18.图7是表示在由多个测距部照射的激光的通过区域干扰的区域内存在物体边界面的状态的图。
19.图8是表示接收了由其它的测距部照射的激光的反射光的状态的图。
20.图9是表示两个测距部的测距区域的图。
21.图10是表示与两个测距部的配置关系对应的开始定时的条件的图。
22.图11是表示第一配置例中的各测距部的配置关系的图。
23.图12是表示第一配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
24.图13是表示第一配置例的其它的例子中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
25.图14是表示第二配置例中的各测距部的配置关系的图。
26.图15是表示第二配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
27.图16是表示第三配置例中的各测距部的配置关系的图。
28.图17是表示第三配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
29.图18是表示第三配置例的其它的例子中的各测距部的配置关系的图。
30.图19是表示第三配置例的其它的例子中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
31.图20是表示第四配置例中的各测距部的配置关系的图。
32.图21是表示第四配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
33.图22是表示第四配置例的其它的例子中的各测距部的配置关系的图。
34.图23是表示第四配置例的其它的例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
35.图24是表示第五配置例中的各测距部的配置关系的图。
36.图25是表示第五配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
37.图26是表示第六配置例中的各测距部的配置关系的图。
38.图27是表示第六配置例中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
39.图28是表示第六配置例的其它的例子中的各测距部的配置关系的图。
40.图29是表示第六配置例的其它的例子中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
41.图30是表示不分散多个测距部的扫描定时的情况下的电流的变化的图。
42.图31是表示使多个测距部的扫描定时分散的情况下的电流的变化的图。
43.图32是表示第二实施方式中的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
44.图33是表示各测距部沿着偏转部件的旋转轴的方向排列配置的状态的图。
45.图34是表示波形为正弦波的情况下的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
46.图35是表示波形的种类相互不同的情况下的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
47.图36是表示旋转移动没有周期性的情况下的各测距部的偏转部件的旋转角度的变化的图。
具体实施方式
48.以下,参照附图对本公开的例示的实施方式进行说明。
49.[1.第一实施方式]
[0050]
[1-1.整体构成]
[0051]
如图1以及图2所示,本实施方式的测距装置1搭载于车辆100。测距装置1是测定与在车辆100的周边的前方侧存在的物体的距离的装置。测距装置1具备三个测距部,具体而言是右测距部10r、前测距部10f以及左测距部10l和控制部20。
[0052]
右测距部10r、前测距部10f以及左测距部10l分别被构成为能够执行测距处理。测距处理是通过使后述的偏转部件13旋转或者摆动,使照射的激光的照射方位变化以在规定的测距区域内扫描激光,并基于从与照射方位相同的方位接收的反射光测定与存在于照射方位的物体的距离的处理。
[0053]
测距区域是指在设计上规定的检测物体的范围。例如,根据在测距期间扫描激光的角度范围、和允许物体的检测的最长距离确定测距区域。
[0054]
右测距部10r被构成为在车辆100的右前方的测距区域内扫描激光。前测距部10f被构成为在车辆100的前方的测距区域内扫描激光。左测距部10l被构成为在车辆100的左前方的测距区域内扫描激光。各测距部配置为测距区域的一部分与在旁边配置的其它的测距部相互重复。在本实施方式中,右测距部10r以及左测距部10l分别配置为测距区域的一部分与前测距部10f相互重复。
[0055]
[1-2.测距部的构成]
[0056]
右测距部10r、前测距部10f以及左测距部10l的基本的构成相同。使用图3对各测距部的构成进行说明。
[0057]
各测距部具备投光部11、驱动部12、偏转部件13、以及受光部14。
[0058]
投光部11是用于照射激光的光源。本实施方式的激光是脉冲状的激光。投光部11被构成为根据来自控制部20的指示,向偏转部件13照射激光。
[0059]
驱动部12是用于使偏转部件13旋转或者摆动的促动器。驱动部12具备棒状的轴部件12a,并使轴部件12a旋转或者摆动。在本实施方式中,驱动部12是使轴部件12a摆动的马达。通过控制部20控制轴部件12a的旋转定时、旋转移动方向以及角速度。
[0060]
偏转部件13是用于使激光偏转的偏转部件。在本实施方式中,偏转部件13为反射镜。偏转部件13固定于驱动部12的轴部件12a,并与轴部件12a一起摆动。通过偏转部件13进行摆动,投光部11照射的激光通过偏转部件13向与其旋转角度对应的方向偏转,使其在测距区域内扫描。另外,扫描的激光被存在于测距区域的物体反射后的反射光通过偏转部件13向与其旋转角度对应的方向偏转,并由受光部14接收。
[0061]
受光部14是用于接收激光的传感器。受光部14设置在从与偏转部件13扫描的激光的照射方位相同的方位接收的反射光被偏转部件13偏转而射入的位置。受光部14将接收的激光转换为电信号并输出到控制部20。
[0062]
[1-3.控制部的构成]
[0063]
图2所示的控制部20是以未图示的具备cpu、rom以及ram的公知的微型计算机为中心构成的电子控制装置。cpu执行储存于作为非迁移实体记录介质的rom的程序。通过执行该程序,执行与该程序对应的方法。此外,控制部20既可以具备一个微型计算机,也可以具备多个微型计算机。另外,实现控制部20的功能的方法并不限定于软件,也可以使用一个或者多个硬件实现其一部分或者全部的功能。例如,在通过作为硬件的电子电路实现上述功能的情况下,也可以通过数字电路,或者模拟电路,或者它们的组合实现该电子电路。
[0064]
控制部20控制右测距部10r、前测距部10f以及左测距部10l,测定与存在于车辆100的周边的物体的距离。在图4中,横轴表示时间,纵轴表示将偏转部件13的摆动的角度范围的中心设为0的偏转部件13的旋转角度。偏转部件13摆动的周期是测距部的进行距离的测定的周期。以下,也将进行距离的测定的周期称为测距周期。另外,也将测距周期中的进行距离的测定的期间称为测距期间,也将不进行距离的测定的期间称为非测距期间。在本实施方式中,为了提高测距周期中的测距期间的比例,将测距部控制为使非测距期间中的偏转部件13的角速度比测距期间中的偏转部件13的角速度快。也将测距期间中的偏转部件13的角速度称为测距角速度。在图5分别以箭头示出测距期间中的偏转部件13的旋转移动方向r1、以及非测距期间中的偏转部件13的旋转移动方向r2。在图5的例子中,测距部扫描激光的方向在图5中是从左向右的方向。在本实施方式中,为了避免说明变得复杂,将偏转部件13向旋转移动方向r1进行旋转的期间整体作为测距期间。以下,也将测距部扫描激光的方向称为扫描方向。
[0065]
在本实施方式中,控制部20以扫描方向、测距周期以及测距角速度分别相同的方式,使各测距部的测距处理执行。即,以向恒定的方向以规定的角速度周期性地扫描激光的方式执行各测距部的测距处理。具体而言,偏转部件13以恒定的周期摆动,在偏转部件13向恒定的方向进行旋转移动的期间,从投光部11向偏转部件13照射激光。换句话说,在偏转部件13向与恒定的方向相反的方向进行旋转移动的期间,不从投光部11向偏转部件13照射激光。
[0066]
[1-4.用于抑制测距区域的重复所引起的误测定的构成]
[0067]
如上述那样,各测距部配置为测距区域的一部分分别相互重复。这是为了消除成为死角的区域,使它们能够没有遗漏地检测物体。然而,在这样的构成中,有由于由多个测距部中的一个照射的激光被存在于测距区域重复的部分的物体反射,并被其它的测距部接收,而错误地测定与物体之间的距离的情况。
[0068]
本发明者发现了在以下的三个条件重叠的情况下产生误测距。
[0069]
第一条件:如图1所例示的那样,多个测距部的测距区域的至少一部分相互重复。
[0070]
第二条件:由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。在图6所示的例子中,由右测距部10r照射的激光的通过区域与由前测距部10f照射的激光的通过区域在未图示的测距区域内干扰。
[0071]
第三条件:在照射的激光的通过区域干扰的区域内存在物体边界面。在图7所示的
例子中,在由右测距部10r照射的激光的通过区域与由前测距部10f照射的激光的通过区域干扰的区域内存在物体边界面c。在图7中,简单地以直线图示激光的通过区域。
[0072]
由测距部照射的激光的通过区域是指沿着激光的照射方位延伸的区域,且为在照射了激光的情况下激光通过的区域。换句话说由测距部照射的激光的通过区域是指具有与激光相同的宽度的区域。例如在照射脉冲状的激光的情况下,不仅在脉冲波的导通期间在截止期间也确定该区域。
[0073]
在上述三个条件重叠的情况下,若由多个测距部中的一个照射的激光被存在于测距区域重复的部分的物体反射,则有被其它的测距部接收的情况。例如,图8示出由右测距部10r接收的激光的受光波形。在图8中,横轴表示将前测距部10f照射激光的定时设为0的时间,纵轴表示接收的反射光的强度。在该例子中,前测距部10f先接收由右测距部10r照射的激光的反射光。因此,在由前测距部10f照射的激光的反射光的受光波形wf之前检测到由右测距部10r照射的激光的反射光的受光波形wr。由于根据照射激光的定时与接收反射光的定时之差测定与物体之间的距离,所以该情况下,前测距部10f将与物体之间的距离误测距为比实际短。
[0074]
上述三个条件中上述第一条件由于设计上的理由而难以避免。另外,上述第三条件是外在的重要因素所以难以应对。因此,在本实施方式的测距装置1中,控制部20将各测距部控制为上述第二条件不成立。具体而言,控制部20将各测距部开始激光的扫描的开始定时控制为由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内不干扰。开始定时的条件根据各测距部的配置关系而不同。
[0075]
以下,对与两个测距部的配置关系对应的开始定时的条件进行说明。图9所示的测距部10a以及测距部10b是搭载于车辆100的三个测距部中配置为测距区域的一部分相互重复的任意的两个测距部。图9所示的符号的意思如以下那样,在从测距部10a或者测距部10b具备的偏转部件13的旋转轴的方向进行观察的俯视时确定位置以及角度。在本实施方式中,测距部10a以及测距部10b具备的偏转部件13的旋转轴平行。但是,旋转轴的方向并不需要一定平行,例如也可以是接近平行的方向。
[0076]
da...测距部10a的基准方位
[0077]
db...测距部10b的基准方位
[0078]
sa...测距部10a的激光的扫描的开始方位
[0079]
sb...测距部10b的激光的扫描的开始方位
[0080]
pa...测距部10a的偏转部件13中的使激光偏转的点亦即起点位置
[0081]
pb...测距部10b的偏转部件13中的使激光偏转的点亦即起点位置
[0082]
la...通过起点位置pa并与基准方位da平行的直线
[0083]
γa...将基准方位da设为0的开始方位sa的角度亦即开始角度
[0084]
γb...将基准方位db设为0的开始方位sb的角度亦即开始角度
[0085]
γd...将基准方位da设为0的基准方位db的角度亦即配置偏移角度
[0086]
γ
b_a
...将基准方位da设为0的开始方位sb的角度亦即张开角度
[0087]
测距部的基准方位是指在设计上决定为基准的方位。例如,在设置透过激光的透过窗的情况下,一般而言为透过窗的正面的方向,具体而言,为透过窗表面上的中心或者其附近部分的法线的方向。在本实施方式中,基准方位与在测距期间扫描激光的角度范围的
中心的方位一致。
[0088]
对于开始角度γa、γb、配置偏移角度γd以及张开角度γ
b_a
来说,越朝向测距部10a的扫描方向侧其值越大。另外,开始角度γa、γb、配置偏移角度γd以及张开角度γ
b_a
在与各自的基准方位相比靠扫描方向侧取正的值,在与扫描方向侧相反侧取负的值。
[0089]
如图10所示,开始定时的条件根据测距部10a以及测距部10b的配置关系,分类为六个条件。以下,基于六种配置例对这六个条件进行说明。
[0090]
(第一配置例)
[0091]
如图11所示,第一配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向的相反侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系成为γ
b_a
<γa的例子。此外,虽然在图11所示的第一配置例中,将测距部10a以及测距部10b配置为基准方位da与基准方位db平行,但这不是第一配置例的条件。
[0092]
图12示出第一配置例中的测距部10a的偏转部件13的旋转角度θa以及测距部10b的偏转部件13的旋转角度θ
b_a
的变化。均以将向基准方位da照射激光的旋转角度设为0的角度表示旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
。另外,旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的值在测距期间上升,并在非测距期间下降。分别以非测距期间α以及非测距期间β表示测距部10a以及测距部10b的非测距期间。
[0093]
控制部20以在从测距部10a或者测距部10b具备的偏转部件13的旋转轴的方向进行观察的俯视时,由测距部10a照射的激光的照射方位、和由测距部10b照射的激光的照射方位的相对于共用的基准方位da的角度的大小关系不反转的方式,使测距部10a的测距处理和测距部10的测距处理执行。这是为了抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。角度的大小关系反转在分别将两个角度设为θ1、θ2的情况下,是指从θ1>θ2的状态变为θ1<θ2的状态,或者,从θ1<θ2的状态变为θ1>θ2的状态。从θ1=θ2的状态变为θ1>θ2或者θ1<θ2的状态、以及从θ1>θ2或者θ1<θ2的状态变为θ1=θ2的状态不包含于角度的大小关系反转的现象。
[0094]
由测距期间的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
表示分别由测距部10a以及测距部10b照射的激光的照射方位的相对于基准方位da的角度,所以控制部20以在测距部10a以及测距部10b均在测距期间的状态亦即共测距状态下旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
的值的大小关系不反转的方式,使测距部10a的测距处理和测距部10的测距处理执行。在起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向的相反侧的情况下,如图12所示,只要在共测距状态下旋转角度θ
b_a
不会在旋转角度θa的值以上即可。测距部10b开始激光的扫描的定时相对于测距部10a开始激光的扫描的定时越早,旋转角度θ
b_a
相对于旋转角度θa的大小越大。但是,在第一配置例中,张开角度γ
b_a
比开始角度γa小。因此,能够在旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以上的限度内,使测距部10b开始激光的扫描的定时提前。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于延迟,而在测距部10b的测距期间结束之前开始测距部10a的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以上。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的延迟不比测距部10b的非测距期间β大。
[0095]
因此,在第一配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制为-φ≤t≤β的范围。这里,φ是以上述测距角速度旋转移动开始方位sa与开始方位sb所成的角度所需要的期间。由此,能够抑制由测距部10a以
及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0096]
此外,图9所示的配置例是第一配置例的其它的例子。在图11所示的第一配置例中,基准方位da与基准方位db平行,但在图9所示的第一配置例中,基准方位da与基准方位db相比朝向测距部10a的扫描方向侧。
[0097]
图13示出图9所示的第一配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。与图11所示的第一配置例相同,为了在共测距状态下,旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
的值的大小关系不会反转,只要使旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以上即可。因此,与图11所示的第一配置例相同,控制部20能够通过将定时t控制为-φ≤t≤β的范围,来抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0098]
(第二配置例)
[0099]
如图14所示,第二配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向的相反侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
=γa的例子。
[0100]
图15示出第二配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。在第二配置例中,张开角度γ
b_a
与开始角度γa相等。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时与测距部10a开始激光的扫描的定时同时或者与其相比延迟。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于延迟,而在测距部10b的测距期间结束之前开始测距部10a的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以上。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的延迟不比测距部10b的非测距期间大。
[0101]
因此,在第二配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制为0≤t≤β的范围。由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0102]
(第三配置例)
[0103]
如图16所示,第三配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向的相反侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
>γa的例子。此外,虽然在图16所示的第三配置例子中,将测距部10a以及测距部10b配置为基准方位da与基准方位db相比朝向测距部10a的扫描方向侧,但这不是第三配置例的条件。
[0104]
图17示出第三配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。在第三配置例中,张开角度γ
b_a
比开始角度γa大。因此,需要以旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以上的方式,使测距部10b开始激光的扫描的定时延迟。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于延迟,而在测距部10b的测距期间结束之前开始测距部10a的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以上。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的延迟不比测距部10b的非测距期间大。
[0105]
因此,在第三配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制在φ≤t≤β的范围。由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0106]
此外,图18所示的配置例是第三配置例的其它的例子。在图16所示的第三配置例中,基准方位da与基准方位db相比朝向测距部10a的扫描方向侧,但在图18所示的第三配置
例中,基准方位db与基准方位da相比朝向测距部10a的扫描方向侧。
[0107]
图19示出图18所示的第三配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。与图16所示的第三配置例相同,控制部20能够通过将定时t控制为φ≤t≤β的范围,来抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0108]
(第四配置例)
[0109]
如图20所示,第四配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
<γa的例子。此外,虽然在图20所示的第四配置例中,测距部10a以及测距部10b配置为基准方位da与基准方位db平行,但这不是第四配置例的条件。
[0110]
控制部20以在从测距部10a或者测距部10b具备的偏转部件13的旋转轴的方向进行观察的俯视时,由测距部10a照射的激光的照射方位、和由测距部10b照射的激光的照射方位的相对于共用的基准方位da的角度的大小关系不反转的方式,使测距部10a的测距处理和测距部10的测距处理执行。这是为了抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。具体而言,控制部20以在共测距状态下旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
的值的大小关系不反转的方式,使测距部10a的测距处理和测距部10的测距处理执行。
[0111]
图21示出第四配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。在起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向侧的情况下,如图21所示,只要使旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以下即可。在第四配置例中,张开角度γ
b_a
比开始角度γa大。因此,为了使旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以下,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时提前。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于提前,而在测距部10a的测距期间结束之前开始测距部10b的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以下。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的提前不比测距部10a的非测距期间α大。
[0112]
因此,在第四配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制在-α≤t≤-φ的范围。由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0113]
此外,图22所示的配置例是第四配置例的其它的例子。虽然在图20所示的第四配置例中,基准方位da与基准方位db平行,但在图22所示的第四配置例中,基准方位da与基准方位db相比朝向测距部10a的扫描方向侧。
[0114]
图23示出图22所示的第四配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。与图20所示的第四配置例相同,控制部20能够通过将定时t控制为-α≤t≤-φ的范围,来抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0115]
此外,第四配置例也能够理解为将第三配置例中的测距部10a以及测距部10b的配置调换后的配置例。换句话说,第四配置例与第三配置例实际相同。
[0116]
(第五配置例)
[0117]
图24所示,第五配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
=γa的例子。
[0118]
图25示出第五配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。在第五配置例中,张开角度γ
b_a
与开始角度γa相等。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时与测距
部10a开始激光的扫描的定时同时或者与其相比提前。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于提前,而在测距部10a的测距期间结束之前开始测距部10b的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以下。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的提前不比测距部10a的非测距期间α大。
[0119]
因此,在第五配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制为-α≤t≤θ的范围。由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0120]
此外,第五配置例也能够理解为使第二配置例中的测距部10a以及测距部10b的配置调换后的配置例。换句话说,第五配置例与第二配置例实际相同。
[0121]
(第六配置例)
[0122]
如图26所示,第六配置例是测距部10a以及测距部10b配置为起点位置pb与基准直线la相比在测距部10a的扫描方向侧,且开始角度γa与张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
>γa的例子。此外,虽然在图26所示的第六配置例中,测距部10a以及测距部10b配置为开始角度γb、配置偏移角度γd以及张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
=γ
b-γd,但这不是第六配置例的条件。
[0123]
图27示出第六配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。在第六配置例中,张开角度γ
b_a
比开始角度γa小。因此,能够在旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以下的限度内,使测距部10b开始激光的扫描的定时延迟。另一方面,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于提前,而在测距部10a的测距期间结束之前开始测距部10b的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以下。因此,需要使测距部10b开始激光的扫描的定时的提前不比测距部10a的非测距期间α大。
[0124]
因此,在第六配置例中,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制为-α≤t≤φ的范围。由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0125]
此外,图28所示的配置例是第六配置例的其它的例子。在图26所示的第六配置例中,开始角度γb、配置偏移角度γd以及张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
=γ
b-γd,但图28所示的配置例是开始角度γb、配置偏移角度γd以及张开角度γ
b_a
的关系为γ
b_a
=γ
d-γb。
[0126]
图29示出图28所示的第六配置例中的旋转角度θa以及旋转角度θ
b_a
的变化。与图26所示的第六配置例相同,控制部20能够通过将定时t控制为-α≤t≤φ的范围,来抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰。
[0127]
此外,第六配置例也能够理解为使第一配置例中的测距部10a以及测距部10b的配置调换后的配置例。换句话说,第六配置例与第一配置例实际相同。
[0128]
[1-5.用于使多个测距部的扫描定时分散的构成]
[0129]
本实施方式的控制部20不仅如上述那样抑制误测距,还将各测距部控制为使多个测距部的扫描定时分散。具体而言,控制部20将各测距部控制为使偏转部件13的角速度变化的定时在各测距部中相互不同。另外,控制部20将各测距部控制为偏转部件13的角速度最快的期间的至少一部分在各测距部相互不重叠。此外,以下,以测距部为两个的情况为前提进行说明,但在测距部在三个以上的情况下也相同。
[0130]
[1-5-1.用于使多个测距部的切换定时不同的构成]
[0131]
在本实施方式的测距处理中,交替地重复测距期间和非测距期间。因此,如图30所示,测距部10a的偏转部件13的旋转角度θa以及测距部10b的偏转部件13的旋转角度θb在测距期间上升,且在非测距期间下降。以将向基准方位db照射激光的旋转角度设为0的角度表示旋转角度θb。在控制部20使偏转部件13的角速度变化定时,换句话说,在切换测距期间与非测距期间的定时亦即切换定时,在测距部10a的驱动部12流过的电流的值ia以及在测距部10b的驱动部12流过的电流的值ib瞬间增大。因此,如图30所示,若多个测距部的切换定时重叠,而瞬时电流的峰值重叠,则车辆100整体的瞬时电流增加,成为在通过受光部14输出的电信号等产生噪声的原因。另外,在车辆100整体的电源设计上,也以重叠的瞬时电流为基础进行冗余设计。
[0132]
因此,如图31所示,控制部20将多个测距部控制为切换定时在多个测距部中相互不同,也就是切换定时错开。通过这样的控制,瞬时电流的峰值不容易重叠,抑制车辆100整体的瞬时电流的增加。
[0133]
[1-5-2.用于使偏转部件的角速度最快的期间不容易重叠的构成]
[0134]
在偏转部件13的角速度最快的期间,在测距部10a的驱动部12流过的电流的值ia以及在测距部10b的驱动部12流过的电流的值ib比其它的期间大。如图30所示,在本实施方式中,将测距部控制为非测距期间的偏转部件13的角速度比测距角速度快。换句话说,在本实施方式中,非测距期间是偏转部件13的角速度最快的期间。该情况下,在非测距期间,在测距部10a的驱动部12流过的电流的值ia以及在测距部10b的驱动部12流过的电流的值ib比测距期间大。因此,例如如图30所示,若多个测距部的非测距期间重叠,则车辆100整体的电流增加,成为在通过受光部14输出的电信号等产生噪声的原因。另外,在车辆100整体的电源设计中,也以重叠的瞬时电流为基础进行冗余的设计。
[0135]
因此,如图31所示,在本实施方式中,控制部20将多个测距部控制为非测距期间的至少一部分在多个测距部中相互不重叠。例如,在两个测距部中非测距期间的长度相互不同的情况下,较长的一方的非测距期间的至少一部分必然不与较短的一方的非测距期间重叠。因此,在这样的例子中,意味着较短的一方的非测距期间的至少一部分也不与较长的一方的非测距期间重叠。通过这样的控制,能够抑制车辆100整体的电流的增加。
[0136]
[1-6.效果]
[0137]
根据以上详述的实施方式,能够得到以下的效果。
[0138]
(1a)测距装置1以由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内不干扰的方式,执行各测距部的测距处理。根据这样的构成,能够抑制由测距区域的一部分相互重复的多个测距部错误地测定与物体之间的距离。特别是,测距装置1并行地执行各测距部的测距处理,所以与不并行而依次执行各测距部的测距处理的构成相比较,能够缩短到完成对全部的测距区域的测距处理为止所需要的时间。
[0139]
(1b)测距装置1以在从测距部10a或者测距部10b具备的偏转部件13的旋转轴的方向进行观察的俯视时,由测距部10a照射的激光的照射方位和由测距部10b照射的激光的照射方位的相对于共用的基准方位da的角度的大小关系不反转的方式,使测距部10a的测距处理和测距部10的测距处理执行。根据这样的构成,能够抑制由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。
[0140]
(1c)测距装置1以测距周期相同的方式,使各测距部的测距处理执行。根据这样的
构成,例如能够通过控制开始激光的扫描的定时,将各测距部的测距周期的相位差设定为由测距部10a照射的激光的照射方位和由测距部10b照射的激光的照射方位的相对于共用的基准方位da的角度的大小关系不反转。
[0141]
(1d)在测距周期包含有非测距期间。根据这样的构成,能够抑制由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内干扰,并且例如提高开始激光的扫描的定时等参数的设计的自由度。
[0142]
(1e)测距装置1以使配置为测距区域的一部分相互重复的两个测距部中配置在扫描方向侧的测距部的偏转部件13的旋转角度不会在配置在与扫描方向侧相反侧的测距部的偏转部件13的旋转角度以上的方式,控制各测距部开始激光的扫描的定时。根据这样的构成,能够抑制由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。
[0143]
(1f)测距装置1以切换定时在多个测距部中相互不同的方式,控制多个测距部。根据这样的构成,能够抑制瞬时电流的峰值的重叠,抑制车辆100整体的瞬时电流的增加。
[0144]
(1g)测距装置1以偏转部件13的角速度最快的期间的至少一部分在多个测距部中相互不重叠的方式,控制多个测距部。根据这样的构成,能够抑制瞬时电流的峰值的重叠,抑制车辆100整体的电流的增加。
[0145]
[2.第二实施方式]
[0146]
第二实施方式的基本的构成与第一实施方式相同,所以对相同的构成省略说明,并以不同点为中心进行说明。此外,与第一实施方式相同的附图标记表示相同的构成,参照先行的本说明书中的记载以及附图。
[0147]
在第二实施方式中,与第一实施方式相同,控制部20以扫描方向以及测距周期分别相同的方式,使各测距部的测距处理执行。但是,在第二实施方式中,控制部20以测距角速度不同的方式为各测距部的测距处理执行。
[0148]
在第二实施方式中,如图9所示配置测距部10a以及测距部10b。但是,测距部10b的测距角速度ωb比测距部10a的测距角速度ωa大。为了抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域在测距区域内干扰,如图32所示,需要在成为共测距状态的期间ta,使旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa以上。在图32中,由表示测距部10a以及测距部10b各自的测距期间中的θa以及θ
b_a
的值的直线的斜率表示测距角速度ωa以及测距角速度ωb。测距部10b的测距角速度ωb相对于测距部10a的测距角速度ωa越快,旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
之差越迅速缩小。除此之外,成为共测距状态的期间ta越长旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
之差越缩小。
[0149]
因此,控制部20以成为共测距状态的期间ta在将共测距状态的开始时的测距部10a与测距部10b的照射方位所成的角度除以共测距状态下的第二测距部与第一测距部的测距角速度的差分后的值以下的方式,控制测距部10a的测距角速度ωa以及测距部10b的测距角速度ωb。
[0150]
另外,若由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于延迟,而在测距部10b的测距期间结束之前开始测距部10a的测距期间,则旋转角度θ
b_a
在旋转角度θa以上。并且,在由于使测距部10b开始激光的扫描的定时过于提前,而在测距部10a的测距期间结束之前开始测距部10b的测距期间时,旋转角度θ
b_a
也在旋转角度θa以上。
[0151]
因此,控制部20控制为相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始
激光的扫描的定时在将表示测距部10a的非测距期间的值作为下限值,并将表示测距部10b的非测距期间的值作为上限值的范围内。换句话说,控制部20将相对于测距部10a开始激光的扫描的定时的测距部10b开始激光的扫描的定时t控制为α≤t≤β的范围。
[0152]
例如中测距部10a以及测距部10b中使开始激光的扫描的定时为同时的情况下,控制部20以测距角速度ωa以及测距角速度ωb的关系为ta≤|γ
b_a-γa|/(ω
b-ωa)的方式,控制测距部10a的测距角速度ωa以及测距部10b的测距角速度ωb。
[0153]
由此,能够抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域在测距区域内干扰。
[0154]
[3.其它的实施方式]
[0155]
以上,对本公开的实施方式进行了说明,但本公开并不限定于上述实施方式,当然能够采用各种方式。
[0156]
(3a)在上述各实施方式中,例示了以至少扫描方向以及测距周期分别相同的方式,执行各测距部的测距处理的构成,但也可以使它们中至少一个不同。例如,也可以测距周期不同。
[0157]
(3b)在上述各实施方式中,例示了控制部20具有控制各测距部各自的动作的功能以及统一地控制各测距部的测距处理的功能双方的构成,但控制部20的构成并不限定于此。例如,也可以使控制各测距部各自的动作的功能分散于各测距部。例如该情况下,统一地控制各测距部的测距处理的功能既可以通过在各测距部分别具备的控制部间进行通信来实现,也可以通过由与这些控制部不同的控制部执行控制来实现。
[0158]
(3c)在上述各实施方式中,在扫描方向排列配置各测距部。但是,如图33所示,也可以沿着偏转部件13的旋转轴的方向排列配置测距部10a以及测距部10b。该情况下,各测距部配置为在偏转部件13的旋转轴的方向上测距区域的一部分与配置在旁边的它的测距部相互重复。在图33所示的例子中,各测距部使剖面形状f沿着与扫描方向垂直的方向较长的激光扫描。控制部20以由多个测距部照射的激光的通过区域在测距区域重复的部分不干扰的方式,使各测距部的测距处理执行。例如,在扫描方向、测距周期以及测距角速度分别相同的情况下,使旋转角度θa与旋转角度θ
b_a
不同即可。具体而言,在测距期间扫描激光的角度范围相同的情况下,使扫描定时错开即可。另外,在测距期间扫描激光的角度范围不同的情况下,在扫描定时不一致的范围内调整扫描定时即可。
[0159]
(3d)在上述第二实施方式中,例示了测距部10a以及测距部10b中测距部10b配置在与测距部10a的扫描方向侧相反侧,且测距角速度ωb比测距角速度ωa大的构成。但是,各测距部的配置以及测距角速度的大小关系并不限定于此。例如,也可以测距部10a以及测距部10b中测距部10b配置在测距部10a的扫描方向侧,也可以测距角速度ωa比测距角速度ωb大。
[0160]
(3e)在上述各实施方式中,例如如图12所示,例示了驱动部12使测距部10a以及测距部10b的偏转部件13旋转移动为表示旋转角度的变化的波形均成为具有周期性的波形的构成。具体而言,例示了使偏转部件旋转移动为波形的种类成为交替地重复测距期间和非测距期间的三角波的构成。但是,偏转部件13的旋转移动并不限定于此。例如如图34所示,驱动部12也可以使偏转部件13旋转移动为表示旋转角度的变化的波形的种类成为正弦波。在该例子中,测距周期的整体为测距期间。例如,在使测距周期相同的情况下,表示测距部
10a以及测距部10b的偏转部件13的旋转角度的变化的正弦波分别由下式(1)以及下式(2)表示。
[0161]
[公式1]
[0162]
θa=γasin(ωt)
ꢀꢀꢀ
(1)
[0163]
θ
b_a
=γbsin(ωt+θ)-γdꢀꢀꢀ
(2)
[0164]
这里,ω是测距部10a以及测距部10b的偏转部件13的角速度ω,t是时间,θ是θa以及θ
b_a
的相位差θ。
[0165]
在如图9所示那样配置测距部10a以及测距部10b的情况下,为了抑制由测距部10a以及测距部10b照射的激光的通过区域干扰,只要在共测距状态下旋转角度θ
b_a
不在旋转角度θa的值以上即可。因此,只要满足下式(3)的关系即可,因此,将θ设定为满足下式(4)的关系即可。
[0166]
[公式2]
[0167]
γasin(ωt)≥γbsin(ωt+θ)-γdꢀꢀꢀ
(3)
[0168][0169]
另外,例如如图35所示,驱动部12也可以使测距部10a以及测距部10b的偏转部件13旋转移动为表示旋转角度的变化的波形的种类相互不同。另外例如如图36所示,驱动部12也可以使测距部10a以及测距部10b的偏转部件13旋转移动为没有周期性。
[0170]
(3f)在上述各实施方式中,驱动部12是使偏转部件13摆动的构成,但驱动部12也可以是使偏转部件13旋转的构成。
[0171]
(3g)在上述各实施方式中,例示了以由多个测距部照射的激光的通过区域不仅在测距区域内不干扰在测距区域外也不干扰的方式执行控制的构成。但是,也可以允许激光的通过区域在测距区域外干扰。
[0172]
(3h)在上述各实施方式中,例示了三个测距部分别配置为在车辆100的周围的前方具有测距区域的构成,但测距部的数目以及配置并不限定于此。例如,测距部的数目也可以为两个或者四个以上,另外,也可以将各测距部配置为在车辆100的周围的后方具有测距区域。
[0173]
(3i)在上述各实施方式中,例示了搭载于车辆100的测距装置1,但测距装置的用途并不限定于此。例如,也可以将测距装置搭载于车辆以外的移动体,具体而言为无人机等飞行体。
[0174]
(3j)在上述各实施方式中,例示了驱动部12为马达的构成,但驱动部12的构成并不限定于此。例如,驱动部12也可以是mems。mems是micro-electrical-mechanical system:微机电系统的简写。
[0175]
(3k)在上述各实施方式中,例示了使用反射镜作为偏转部件13的构成,但也可以使用能够使激光偏转的其它的偏转部件例如棱镜作为偏转部件13。
[0176]
(3l)图3所示的测距部的构成是一个例子,也可以是其它的构成。例如,也可以将测距部被构成为来自投光部11的激光透过半反射镜并照射到偏转部件13,来自偏转部件13的反射光被该半反射镜反射并由受光部14接收。
[0177]
(3m)也可以使上述实施方式中的一个构成要素具有的功能分散为多个构成要素,或者使多个构成要素具有的功能集中为一个构成要素。另外,也可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外,也可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加给或者置换为其它的上述实施方式的构成等。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1