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公開番号2025083756
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197326
出願日2023-11-21
発明の名称車載検出器
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 17/89 20200101AFI20250526BHJP(測定;試験)
要約【課題】車載検出器としてのニーズを満たすこと。
【解決手段】車載検出器の第1および第2の走査部の少なくとも一方は、複数の光源A～Pからの光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第1の光分岐部513と、第1の光分岐部513から出力された複数の光信号のうちの少なくとも一部の光信号を交差させる導波路型の交差部515と、交差部515から出力された複数の光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第2の光分岐部516と、を備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
光信号を第１の方向に走査照射する第１の走査部と、前記光信号を前記第１の方向と交差する第２の方向に走査照射する第２の走査部とを備え、視野内に前記光信号を走査照射して外界状況を検出する車載検出器であって、
前記第１の走査部および前記第２の走査部の少なくとも一方は、
複数の光源からの前記光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第１の光分岐部と、
前記第１の光分岐部から出力された複数の前記光信号のうちの少なくとも一部の光信号を交差させる導波路型の交差部と、
前記交差部から出力された複数の前記光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第２の光分岐部と、
を備えることを特徴とする車載検出器。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の車載検出器において、
前記第１の光分岐部は、
第１の光源からの光信号を入力し、第１所定数のチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する第１の光スイッチと、
第２の光源からの光信号を入力し、第２所定数のチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する第２の光スイッチと、を含み、
前記交差部は、前記第１の光スイッチから出力された前記光信号および前記第２の光スイッチから出力された前記光信号のうちの少なくとも一部の光信号を交差させ、
前記第２の光分岐部は、
前記交差部から出力された前記光信号のうちの前記第１の光スイッチから出力された前記光信号を入力し、第３所定数のチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する前記第１所定数の第３の光スイッチと、
前記交差部から出力された前記光信号のうちの前記第２の光スイッチから出力された前記光信号を入力し、前記第３所定数のチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する前記第２所定数の第４の光スイッチと、を含む、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項３】
請求項２に記載の車載検出器において、
前記導波路交差部は、
前記第１の光源からの前記光信号を入力する前記第１所定数のチャネルの入力端と、前記第２の光源からの前記光信号を入力する前記第２所定数のチャネルの入力端と、を複数チャネルの入力端として含むとともに、
前記第１の光源からの前記光信号を出力する前記第１所定数のチャネルの出力端と、前記第２の光源からの前記光信号を出力する前記第２所定数のチャネルの出力端と、を複数チャネルの出力端として含み、
前記複数チャネルの入力端において隣り合うチャネルに入力された前記光信号が、前記複数チャネルの出力端において隣り合わないチャネルから出力されるように前記光信号を交差させる、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車載検出器において、
前記交差部は、前記第１の光スイッチおよび前記第２の光スイッチと、前記第３の光スイッチおよび前記第４の光スイッチとの間に設けられる、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項５】
請求項４に記載の車載検出器において、
前記第１の光源からの前記光信号は、前記視野内の第１領域に投光され、
第２の光源からの光信号は、前記視野内の第２領域に投光されるとともに、
前記第１領域と前記第２領域とは同じ投光タイミングで投光可能に構成される、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項６】
請求項５に記載の車載検出器において、
前記第１の光源からの前記光信号はさらに、前記視野内の第３領域に投光され、
前記第２の光源からの光信号はさらに、前記視野内の第４領域に投光されるとともに、
前記第３領域と前記第４領域とは同じ投光タイミングで、かつ前記第１領域と前記第３領域とは異なるタイミングで、かつ前記第２領域と前記第４領域とは異なるタイミングで投光可能に構成される、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項７】
請求項６に記載の車載検出器において、
前記第１の光源からの光信号はさらに、前記視野内の前記第５領域に投光され、
前記第２の光源からの光信号はさらに、前記視野内の前記第６領域へ投光されるとともに、
前記第５領域と前記第６領域とは同じ投光タイミングで、かつ前記第１領域と前記第３領域と前記第５領域とは互いに異なるタイミングで、かつ前記第２領域と前記第４領域と前記第６領域とは互いに異なるタイミングで投光可能に構成される、
ことを特徴とする車載検出器。
【請求項８】
請求項１に記載の車載検出器において、
前記第１の光分岐部は、
第１の光源からの前記光信号（光ｂ）を入力し、ｍ１チャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する第１の光スイッチと、
第２の光源からの前記光信号（光ｃ）を入力し、ｍ２チャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する第２の光スイッチと、を含み、
前記交差部は、前記第１の光スイッチから出力された前記光信号および前記第２の光スイッチから出力された前記光信号のうちの少なくとも一部の光信号を交差させ、
前記第２の光分岐部は、
前記交差部から出力された前記光信号のうちの前記第１の光スイッチから出力された前記光信号（光ｂ）を入力し、ｓチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する前記ｍ１個の第３の光スイッチと、
前記交差部から出力された前記光信号のうちの前記第２の光スイッチから出力された前記光信号（光ｃ）を入力し、前記ｓチャネルの出力先のうちの一つから前記光信号を選択的に出力する前記ｍ２個の第４の光スイッチと、を含む、
ことを特徴とする車載検出器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の検知や物体までの距離等を計測する車載検出器に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
自動運転技術を支えるキーデバイスとしてＬｉＤＡＲ(Light Detection And Ranging)が知られている。ライダは、照射するレーザ光の照射角度を二軸方向にそれぞれ変化させてスキャンを行い、各検出点の位置情報に基づいて物体の検知や物体までの距離等を計測する。
例えば特許文献１には、視野内の異なるサンプル領域にレーザ光を照射するために、光フェーズドアレイ（ＯＰＡ）等の分波要素を動作させるライダシステムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０２２－５１７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ライダが自動車等に搭載される場合は一軸当たり数百以上の照射点へレーザ光を照射することが必要である。従来の技術を用いる場合、２チャネルの出力端のうちの一つからレーザ光を選択的に出力する分波要素を積み重ねて数百以上の出力端を一つずつ切り替えるだけであるため、最終段において複数の出力端からレーザ光を密に出力させることが難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である車載検出器は、光信号を第１の方向に走査照射する第１の走査部と、光信号を第１の方向と交差する第２の方向に走査照射する第２の走査部とを備え、視野内に光信号を走査照射して外界状況を検出する車載検出器であって、第１の走査部および第２の走査部の少なくとも一方は、複数の光源からの光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第１の光分岐部と、第１の光分岐部から出力された複数の光信号のうちの少なくとも一部の光信号を交差させる導波路型の交差部と、交差部から出力された複数の光信号をそれぞれ入力し、それぞれの光信号の出力先を、複数チャネルの出力先のうちの一つへ選択的に切り替える第２の光分岐部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、車載検出器としてのニーズを満たすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
車両が道路を走行する様子を示す図。
ライダによる検出データの一例を示す模式図。
車両制御装置の要部構成を示すブロック図。
ライダによる照射点を説明する模式図。
実施の形態に係るライダの構成を例示する模式図。
図４の送受信器と鉛直方向のスキャン機構とを一体に構成した鉛直方向のスキャン機構の要部構成を例示するブロック図。
図５から抜粋した送出光の分岐部の全体構成を例示する、模式図。
図６のうちの光源および第１スイッチ群を説明する図。
図６のうちの導波路交差部を説明する図。
図６のうちの第２スイッチ群を説明する図。
図２のコントローラのＣＰＵで実行される処理の一例を示すフローチャート。
変形例３における光源および第１スイッチ群を説明する図。
変形例３における導波路交差部を説明する図。
変形例３における第２スイッチ群を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して発明の実施の形態について説明する。
はじめに、発明の実施の形態に係る車載検出器としてのライダ装置（以下、ライダと呼ぶ）を用いた外界認識装置およびこの外界認識装置を搭載する車両について説明する。
外界認識装置は、自動運転機能を有する車両、すなわち自動運転車両に搭載することができる。なお、実施の形態では、外界認識装置が搭載される車両を、他車両と区別して自車両と呼ぶことがある。自車両は、内燃機関（エンジン）を走行駆動源として有するエンジン車両、走行モータを走行駆動源として有する電気自動車、エンジンと走行モータとを走行駆動源として有するハイブリッド車両のいずれであってもよい。自車両は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。
【０００９】
自動運転車両は、自動運転モードでの走行（以下、自動走行または自律走行と呼ぶ）時に、ライダやカメラ等の車載検出器の検出データに基づき自車両の周囲の外界状況を認識する。自動運転車両は、その認識結果に基づいて、現時点から所定時間より先の走行軌道（目標軌道）を生成し、目標軌道に沿って自車両が走行するように走行用アクチュエータを制御する。
【００１０】
図１Ａは、自動運転車両である自車両１０１が道路ＲＤを走行する様子を示す図である。図１Ｂは、自車両１０１に搭載され、自車両１０１の進行方向に向けられたライダにより得られた検出データの一例を示す模式図である。ライダによる計測点（検出点と呼んでもよい）は、照射したレーザが物体の表面のある１点で反射（散乱）して戻ってくる点情報に対応する。点情報は、レーザ源からその点までの距離と、反射（散乱）して戻ってきたレーザの強度と、レーザ源とその点との相対速度とを含む。
図１Ｂに示すような複数の検出点で構成されるデータを、点群データと呼ぶ。図１Ｂには、図１Ａの物体のうち、ライダの視野（Field of view；以下ＦＯＶと呼ぶ）に含まれる物体の表面の検出点に基づく点群データが示されている。ＦＯＶは、例えば、自車両１０１の水平方向（道路幅方向と呼んでもよい）に１２０ deg、鉛直方向（上下方向と呼んでもよい）に２５ degとしてもよい。ＦＯＶの値は、外界認識装置の仕様に基づいて適宜変更して構わない。自車両１０１は、図１Ｂに示すような点群データに基づいて車両周囲の外界状況、より具体的には車両周囲の道路構造および物体等を認識し、その認識結果に基づいて目標軌道を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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