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公開番号2024116871
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2023022701
出願日2023-02-16
発明の名称測距装置及び測距システム
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類G01S 17/42 20060101AFI20240821BHJP(測定;試験)
要約【課題】課題は、解像度を維持しつつ、注目する範囲を測距することが可能な測距装置及び測距システムを提供すること。
【解決手段】実施形態の測距装置は、光源23と、可動ミラー251と、光センサ26と、計測回路27と、第1制御回路21とを含む。可動ミラー251は、光源23から出射された第1レーザー光と、外部の被写体により反射された第1レーザー光に対応する第2レーザー光とのそれぞれを反射可能に設けられる。光センサ26は、可動ミラー251により反射された第2レーザー光を検出する。計測回路27は、光源23が第1レーザー光を出射したタイミングと、光センサ26が第2レーザー光を検出したタイミングとに基づいて、被写体との距離を計測する。第1制御回路21は、外部からの第1信号に基づいて、第1レーザー光の出射方向を変更する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された第１レーザー光と、外部の被写体により反射された前記第１レーザー光に対応する第２レーザー光とのそれぞれを反射可能な可動ミラーと、
前記可動ミラーにより反射された前記第２レーザー光を検出する光センサと、
前記光源が前記第１レーザー光を出射したタイミングと、前記光センサが前記第２レーザー光を検出したタイミングとに基づいて、前記被写体との距離を計測する計測回路と、
外部からの第１信号に基づいて、前記第１レーザー光の出射方向を変更する第１制御回路と、
を備える、測距装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１制御回路は、等速で回転する前記可動ミラーが１回転する間に前記光源が前記第１レーザー光を間欠的に出射するタイミングを変更することによって、前記第１レーザー光の出射方向を変更する、
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
輸送機器に搭載される測距システムであって、
請求項１に記載の測距装置と、
情報を収集する情報収集装置と、前記情報に基づいて前記第１信号を生成する第２制御回路と、を備える、
測距システム。
【請求項４】
前記情報収集装置は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）装置を含み、
前記ＧＮＳＳ装置は、前記輸送機器の現在位置を衛星信号に基づいて算出し、前記情報の一部として出力する、
請求項３に記載の測距システム。
【請求項５】
前記輸送機器の進行経路の位置情報に関連付けられた測距方向の情報を含む第１データベースを記憶する記憶装置をさらに備え、
前記第２制御回路は、前記ＧＮＳＳ装置から受け取った前記輸送機器の現在位置の情報を用いて前記第１データベースを参照して、前記光源が現在位置に関連付けられた測距方向に前記第１レーザー光を出射するための制御パラメータを含む前記第１信号を生成する、
請求項４に記載の測距システム。
【請求項６】
前記情報収集装置は、カメラを含み、
前記カメラは、撮影した画像を前記情報の一部として出力する、
請求項３に記載の測距システム。
【請求項７】
前記第２制御回路は、前記画像から前記輸送機器の進行経路を検出し、検出した前記進行経路に基づいて前記第１信号を生成する、
請求項６に記載の測距システム。
【請求項８】
前記第２制御回路は、前記光源が前記輸送機器からの距離が第１の距離である部分を含む方向に前記第１レーザー光を出射するための制御パラメータを含む前記第１信号を生成する、
請求項７に記載の測距システム。
【請求項９】
前記第１の距離は、前記進行経路に沿った距離である、
請求項８に記載の測距システム。
【請求項１０】
前記第２制御回路は、前記画像から支障物を検出し、前記光源が前記支障物の位置に前記第１レーザー光を出射することが可能な制御パラメータを含む前記第１信号を生成する、
請求項６に記載の測距システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、測距装置及び測距システムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）と呼ばれる測距装置が知られている。ＬｉＤＡＲは、レーザー光を測距ターゲットに向けて出射する。出射されたレーザー光は、測距ターゲットにより反射され、ＬｉＤＡＲの光センサによって検出される。これにより、ＬｉＤＡＲは、レーザー光を出射した時間と、測距ターゲットにより反射されたレーザー光を検出した時間とに基づいて、ＬｉＤＡＲと測距ターゲットとの間の距離を計測することができる。ＬｉＤＡＲにおいて、取得可能な距離情報の画角と解像度とは、トレードオフの関係を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２７２３４７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
課題は、解像度を維持しつつ、注目する範囲を測距することが可能な測距装置及び測距システムを提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の測距装置は、光源と、可動ミラーと、光センサと、計測回路と、第１制御回路とを含む。可動ミラーは、光源から出射された第１レーザー光と、外部の被写体により反射された第１レーザー光に対応する第２レーザー光とのそれぞれを反射可能に設けられる。光センサは、可動ミラーにより反射された第２レーザー光を検出する。計測回路は、光源が第１レーザー光を出射したタイミングと、光センサが第２レーザー光を検出したタイミングとに基づいて、被写体との距離を計測する。第１制御回路は、外部からの第１信号に基づいて、第１レーザー光の出射方向を変更する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る測距システムの構成の一例を示す概略図。
第１実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を示すブロック図。
第１実施形態に係る測距装置の構成の一例を示すブロック図。
第１実施形態に係る測距装置が備える光学系の構成の一例を示す概略図。
第１実施形態に係る測距装置によるスキャン領域の構成の一例を示す概略図。
第１実施形態に係る測距装置における測距方向の設定例を示すタイミングチャート。
第１実施形態に係る測距システムの機能構成の一例を示すブロック図。
第１実施形態に係る測距システムの測距動作の一例を示すフローチャート。
第２実施形態に係る測距システムの構成の一例を示す概略図。
第２実施形態に係る測距システムの機能構成の一例を示すブロック図。
第３実施形態に係る測距システムの構成の一例を示すブロック図。
第３実施形態に係る測距システムの機能構成の一例を示すブロック図。
第３実施形態に係る測距システムの測距方向調整動作の一例を示すフローチャート。
第３実施形態に係る測距システムによる測距方向の調整例を示す概略図。
第４実施形態に係る測距システムの機能構成の一例を示すブロック図。
第４実施形態に係る測距システムの測距方向調整動作の一例を示すフローチャート。
第４実施形態に係る測距システムによる測距方向の調整例を示す概略図。
第５実施形態に係る測距システムの機能構成の一例を示すブロック図。
第５実施形態に係る測距システムの測距方向調整動作の一例を示すフローチャート。
第５実施形態に係る測距システムによる測距方向の調整例を示す概略図。
第６実施形態に係る情報処理装置に記憶された設定情報の一例を示すテーブル。
第６実施形態に係る測距システムの測距方向調整動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、各実施形態について図面を参照して説明する。各実施形態は、発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示している。図面は、模式的又は概念的なものである。各図面の寸法及び比率等は、必ずしも現実のものと同一とは限らない。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素には、同一の符号が付加されている。
【０００８】
＜１＞第１実施形態
以下に、第１実施形態に係る測距システム１について説明する。
【０００９】
＜１－１＞構成
＜１－１－１＞測距システム１の構成
図１は、第１実施形態に係る測距システム１の構成の一例を示す概略図である。図１は、測距システム１を備える輸送機器ＶＥが所定の経路を移動している状況を示している。図１に示すように、測距システム１は、情報処理装置１０及び測距装置２０を備える。輸送機器ＶＥは、例えば、車両、列車、航空機、船舶である。
【００１０】
情報処理装置１０は、例えば、自身の状態や、輸送機器ＶＥの現在位置や、周辺環境などの情報を収集する装置を有する。また、情報処理装置１０は、測距装置２０を制御可能に構成される。情報処理装置１０は、収集した情報に基づいて、測距装置２０に対して測距方向を指示し得る。なお、情報処理装置１０は、輸送機器ＶＥの加減速や進行方向などを制御可能に構成されてもよい。すなわち、情報処理装置１０は、輸送機器ＶＥの自律走行を支援する機能を有していてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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