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JP2024091807A - Lidar device - Google Patents

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JP2024091807A
JP2024091807A JP2024067321A JP2024067321A JP2024091807A JP 2024091807 A JP2024091807 A JP 2024091807A JP 2024067321 A JP2024067321 A JP 2024067321A JP 2024067321 A JP2024067321 A JP 2024067321A JP 2024091807 A JP2024091807 A JP 2024091807A
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JP
Japan
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lidar
support member
adjustment mechanism
view
rider
Prior art date
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Pending
Application number
JP2024067321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
真武 下平
Masatake Shimodaira
允禎 梁
Yunjeong Yang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pioneer Corp
Pioneer Smart Sensing Innovations Corp
Original Assignee
Pioneer Electronic Corp
Pioneer Smart Sensing Innovations Corp
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Publication date
Application filed by Pioneer Electronic Corp, Pioneer Smart Sensing Innovations Corp filed Critical Pioneer Electronic Corp
Priority to JP2024067321A priority Critical patent/JP2024091807A/en
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Abstract

To provide a lidar device which can be easily retrofitted to a vehicle.SOLUTION: A lidar device 100 comprises a bearing member 110 attached to a movable body, a lidar 130 attached to the bearing member 110, a first adjustment mechanism 170 for adjusting a direction and/or a position of the lidar 130 with respect to the bearing member 110, and a second adjustment mechanism 180 for adjusting a direction and/or a position of the bearing member 110 with respect to the movable body.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ライダ装置に関する。 The present invention relates to a lidar device.

車両の自動運転には車両が走行する道路周辺の三次元地図が用いられるが、新しい建造物ができるなど、道路周辺の状況は常に変化をしている。このため、三次元地図を頻繁に更新し、三次元地図の最新の状態に保つ必要がある。例えば、特許文献1には、車両に搭載されたカメラやライダ(LiDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging))により収集されたデータを、三次元地図の更新に用いる方法が開示されている。 Autonomous driving of a vehicle uses a three-dimensional map of the area around the road on which the vehicle is traveling, but the conditions around the road are constantly changing, such as the construction of new buildings. For this reason, it is necessary to frequently update the three-dimensional map and keep it up to date. For example, Patent Document 1 discloses a method of using data collected by a camera or lidar (LiDAR (Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging)) mounted on the vehicle to update the three-dimensional map.

特開2016-156973号公報JP 2016-156973 A

一台の車両により収集することができるデータには限りがある。このため、特許文献1に開示された方法により三次元地図を最新の状態に保つためには、できる限り多くの車両によりデータを収集する必要がある。しかしながら、現在、ライダが搭載された車両は少ない。 There is a limit to the amount of data that can be collected by one vehicle. Therefore, in order to keep the 3D map up to date using the method disclosed in Patent Document 1, it is necessary to collect data from as many vehicles as possible. However, there are currently few vehicles equipped with LIDAR.

本発明が解決しようとする課題としては、車両に容易に後付けすることが可能なライダ装置を提供することが一例として挙げられる。 One example of the problem that the present invention aims to solve is to provide a lidar device that can be easily retrofitted to a vehicle.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、移動体に取り付けられる支持部材と、前記支持部材に取り付けられたライダと、前記支持部材に対する前記ライダの向きおよび/または位置を調整する第1の調整機構と、前記移動体に対する前記支持部材の向きおよび/または位置を調整する第2の調整機構と、を有する。 To solve the above problem, the invention described in claim 1 has a support member attached to a moving body, a rider attached to the support member, a first adjustment mechanism that adjusts the orientation and/or position of the rider relative to the support member, and a second adjustment mechanism that adjusts the orientation and/or position of the support member relative to the moving body.

本発明の一実施例に係るライダ装置100を示す図である。FIG. 1 illustrates a lidar device 100 according to one embodiment of the present invention. カバー120を外した状態のライダ装置100を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the lidar device 100 with the cover 120 removed. ライダ装置100が車両AMに取り付けられた状態を示す図である。1 is a diagram showing a state in which a lidar device 100 is attached to a vehicle AM. 第1の調整機構170による調整を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating adjustment by a first adjustment mechanism 170. 第1の調整機構170による調整を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating adjustment by a first adjustment mechanism 170. 第1の調整機構170による調整を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating adjustment by a first adjustment mechanism 170. 第2の調整機構180による調整を説明する図である。11A to 11C are diagrams illustrating adjustment by a second adjustment mechanism 180. 4つのライダ130を備えたライダ装置100の一例を示す図である。FIG. 1 illustrates an example of a lidar device 100 equipped with four lidars 130.

本発明の一実施形態に係るライダ装置は、移動体に取り付けられる支持部材と、前記支持部材に取り付けられたライダと、前記支持部材に対する前記ライダの向きおよび/または位置を調整する第1の調整機構と、前記移動体に対する前記支持部材の向きおよび/または位置を調整する第2の調整機構と、を有する。このため、第1の調整機構による調整に加え、第2の調整機構による調整を行うことが可能になる。例えば、ライダの向き/および位置を第1の調整機構によりライダ装置を取り付ける車種に合わせて調整した後に、第2の調整機構により更なる微調整を行うことが可能になる。よって、本実施形態では、ライダの向きおよび/または位置の車種に合わせた調整をライダ装置が車両に取り付けられる前に行っておくことが可能であり、ライダ装置を車両に取り付ける際には、微調整を行うだけで良く、ライダ装置を車両に取り付けることが容易である。 The lidar device according to one embodiment of the present invention has a support member attached to a moving body, a lidar attached to the support member, a first adjustment mechanism for adjusting the orientation and/or position of the lidar relative to the support member, and a second adjustment mechanism for adjusting the orientation and/or position of the support member relative to the moving body. Therefore, in addition to the adjustment by the first adjustment mechanism, it is possible to perform adjustment by the second adjustment mechanism. For example, after adjusting the orientation and/or position of the lidar to match the vehicle model to which the lidar device is attached by the first adjustment mechanism, further fine adjustments can be performed by the second adjustment mechanism. Therefore, in this embodiment, it is possible to adjust the orientation and/or position of the lidar to match the vehicle model before the lidar device is attached to the vehicle, and when attaching the lidar device to the vehicle, it is only necessary to perform fine adjustments, making it easy to attach the lidar device to the vehicle.

また、複数の前記ライダが前記支持部材に取り付けられているようにしても良い。このようにすることで、複数のライダの視野を組み合わせることが可能になり、三次元データを得るための視野を広げることが可能になる。また、本実施形態では、第1の調整機構と第2の調整機構を有しているため、ライダ間の視野合わせと、ライダの視野と測定対象との間の位置合わせと、を異なる調整機構により行うことが可能である。よって、本実施例形態は、より精密な作業が必要なライダ間の視野合わせをライダ装置が車両に取り付けられる前に行っておくことが可能であり、ライダ装置を車両に取り付ける際には、ライダの視野と測定対象との間の位置合わせを行うだけで良く、ライダ装置を車両に取り付けることが容易である。 In addition, multiple lidars may be attached to the support member. In this way, it is possible to combine the fields of view of multiple lidars, and to widen the field of view for obtaining three-dimensional data. In addition, since this embodiment has a first adjustment mechanism and a second adjustment mechanism, it is possible to align the fields of view between the lidars and align the field of view of the lidar and the measurement target using different adjustment mechanisms. Therefore, in this embodiment, it is possible to align the fields of view between the lidars, which requires more precise work, before the lidar device is attached to the vehicle, and when attaching the lidar device to the vehicle, it is only necessary to align the field of view of the lidar and the measurement target, making it easy to attach the lidar device to the vehicle.

また、前記ライダ装置は、前記ライダおよび前記第1の調整機構を覆うカバーをさらに有するようにしても良い。このようにすることで、ライダ、第1の調整機構を雨風などから保護することが可能になる。 The lidar device may further include a cover that covers the lidar and the first adjustment mechanism. This makes it possible to protect the lidar and the first adjustment mechanism from rain and wind.

また、前記第2の調整機構は、前記カバーの外部から操作できるように設けられているようにしても良い。このようにすることで、カバーを取り外すことなく、第2の調整機構による調整を行うことが可能になる。 The second adjustment mechanism may be provided so that it can be operated from outside the cover. This makes it possible to perform adjustments using the second adjustment mechanism without removing the cover.

また、前記ライダ装置は、前記支持部材または前記カバーに取り付けられたカメラをさらに有するようにしても良い。このようにすることで、ライダでは取得できない移動体周辺の色情報を取得することが可能になる。 The lidar device may further include a camera attached to the support member or the cover. This makes it possible to obtain color information about the surroundings of the moving object that cannot be obtained by a lidar.

また、前記ライダ装置は、前記カバーに取り付けられたGNSSアンテナと、前記GNSSアンテナにより得られた測位情報により自己位置を推定する自己位置推定装置と、をさらに有するようにしても良い。このようにすることで、自己の位置を推定しつつ、移動体周辺の情報を収集することが可能になる。 The lidar device may further include a GNSS antenna attached to the cover, and a self-position estimation device that estimates its own position using positioning information obtained by the GNSS antenna. This makes it possible to collect information about the surroundings of the moving object while estimating its own position.

<ライダ装置100>
図1は、本発明の一実施例に係るライダ装置100を示す図である。図1(A)は、ライダ装置100の正面図であり、図1(B)は、ライダ装置100の側面図であり、図1(C)は、ライダ装置100の平面図である。
<LIDAR DEVICE 100>
1 is a diagram showing a lidar device 100 according to an embodiment of the present invention, in which Fig. 1(A) is a front view of the lidar device 100, Fig. 1(B) is a side view of the lidar device 100, and Fig. 1(C) is a plan view of the lidar device 100.

ライダ装置100は、支持部材110と、カバー120と、2つのライダ130と、カメラ140と、GNSSアンテナ150と、を有する。 The lidar device 100 has a support member 110, a cover 120, two lidars 130, a camera 140, and a GNSS antenna 150.

支持部材110は、板状であり、本実施例では、支持部材110の板面に垂直な方向を支持部材110の上下方向とする。 The support member 110 is plate-shaped, and in this embodiment, the direction perpendicular to the plate surface of the support member 110 is the up-down direction of the support member 110.

カバー120は、ライダ130、カメラ140を覆っており、カバー120には、図1(A)に示すように、カバー120には、ライダ130、カメラ140の視野を遮らないように、窓Wが設けられている。窓Wの大きさは、ライダ130、カメラ140の視野などの基づき、適宜決められる。また、窓Wの数は、図1に示したように、1つでも良いし、2つ以上であっても良い。 The cover 120 covers the lidar 130 and the camera 140, and as shown in FIG. 1(A), the cover 120 is provided with a window W so as not to block the field of view of the lidar 130 and the camera 140. The size of the window W is appropriately determined based on the field of view of the lidar 130 and the camera 140. In addition, the number of windows W may be one, as shown in FIG. 1, or may be two or more.

ライダ130は、所定の視野を有しており、本実施例では、ライダ130の視野の中心方向をライダ130の前方とする。つまり、本実施例では、ライダ130の視野の中心方向に平行な方向を、ライダ130の前後方向とする。 The rider 130 has a predetermined field of view, and in this embodiment, the center direction of the rider 130's field of view is the front of the rider 130. In other words, in this embodiment, the direction parallel to the center direction of the rider 130's field of view is the forward/backward direction of the rider 130.

カメラ140は、カバー120の内側に取り付けられている。カメラ140は、その視野によっては、カバー120の上面に取り付けるようにしても良い。例えば、カメラ140の水平方向の視野角が360度である場合は、カバー120の上面に取り付けるようにすると良い。また、カメラ140は、カバー120でなく、支持部材110に取り付けられるようにしても良い。また、カメラ120は、支持部材110に対するカメラ120の向きおよび/または位置を調整する調整機構を介して、支持部材110またはカバー120に取り付けられるようにしても良い。 The camera 140 is attached to the inside of the cover 120. The camera 140 may be attached to the top surface of the cover 120 depending on the field of view. For example, if the horizontal viewing angle of the camera 140 is 360 degrees, it is recommended to attach the camera 140 to the top surface of the cover 120. The camera 140 may also be attached to the support member 110 instead of the cover 120. The camera 120 may also be attached to the support member 110 or the cover 120 via an adjustment mechanism that adjusts the orientation and/or position of the camera 120 relative to the support member 110.

GNSSアンテナ150は、GPS(Global Positioning System)を含むGNSS(Global Navigation Satellite System)を構成する衛星から発信された電波を受信するアンテナであり、カバー120の上面に取り付けられている。なお、GNSSアンテナ150が取り付けられる位置は、カバー120の上面に限定されない。例えば、GNSSアンテナ150は、支持部材110に取り付けられ、カバー120により覆われるようにしても良い。 The GNSS antenna 150 is an antenna that receives radio waves transmitted from satellites that make up the GNSS (Global Navigation Satellite System), including the GPS (Global Positioning System), and is attached to the top surface of the cover 120. Note that the location where the GNSS antenna 150 is attached is not limited to the top surface of the cover 120. For example, the GNSS antenna 150 may be attached to the support member 110 and covered by the cover 120.

図2は、カバー120を外した状態のライダ装置100を示す図である。図2(A)は、この状態のライダ装置100の正面図であり、図2(B)は、この状態のライダ装置100の側面図であり、図2(C)は、この状態のライダ装置100の平面図である。図2において、ライダ130の形状は直方体であるが、ライダ130の形状は、直方体に限らず、円柱などの他の形状であっても良い。 Figure 2 is a diagram showing the lidar device 100 with the cover 120 removed. Figure 2(A) is a front view of the lidar device 100 in this state, Figure 2(B) is a side view of the lidar device 100 in this state, and Figure 2(C) is a plan view of the lidar device 100 in this state. In Figure 2, the shape of the lidar 130 is a rectangular parallelepiped, but the shape of the lidar 130 is not limited to a rectangular parallelepiped and may be other shapes such as a cylinder.

図2に示すように、ライダ装置100は、2つのライダ130と組になるように、2つの第1の調整機構を有している。ライダ130の各々は、対応する第1の調整機構170を介して支持部材110上に取り付けられており、支持部材110に対するライダ130の向きおよび/または位置は、この対応する第1の調整機構170により調整される。 As shown in FIG. 2, the lidar device 100 has two first adjustment mechanisms to be paired with the two lidars 130. Each of the lidars 130 is attached to the support member 110 via a corresponding first adjustment mechanism 170, and the orientation and/or position of the lidar 130 relative to the support member 110 is adjusted by the corresponding first adjustment mechanism 170.

ライダ装置100は、ライダ130などとコード(不図示)により接続されたハードウェアユニット160をさらに有している。ハードウェアユニット160は、ライダ130などに電気を供給する電源や、GNSSアンテナ150により得られた測位情報などにより自己位置を推定する自己位置推定装置、ライダ130により取得された情報などを記憶する記憶装置などを備えている。 The lidar device 100 further includes a hardware unit 160 connected to the lidar 130 and other components via a cord (not shown). The hardware unit 160 includes a power source that supplies electricity to the lidar 130 and other components, a self-position estimation device that estimates the self-position based on positioning information obtained by the GNSS antenna 150, and a storage device that stores information obtained by the lidar 130.

ライダ装置100は、第2の調整機構180をさらに有しており、ライダ装置100(支持部材110)は、図3に示すように、第2の調整機構180を介して、車両AM(移動体)のルーフに取り付けられる。本実施例では、ライダ装置100が車両AMに取り付けられたときに車両AMの幅方向と一致する方向を、支持部材110の幅方向とする。支持部材110の上下方向および支持部材110の幅方向に垂直な方向を、前後方向とする。本実施例では、2つの第2の調整機構180が、それぞれ、支持部材110の左右に設けられている。 The lidar device 100 further has a second adjustment mechanism 180, and the lidar device 100 (support member 110) is attached to the roof of a vehicle AM (mobile body) via the second adjustment mechanism 180, as shown in FIG. 3. In this embodiment, the direction that coincides with the width direction of the vehicle AM when the lidar device 100 is attached to the vehicle AM is defined as the width direction of the support member 110. The up-down direction of the support member 110 and the direction perpendicular to the width direction of the support member 110 are defined as the front-rear direction. In this embodiment, two second adjustment mechanisms 180 are provided on the left and right of the support member 110, respectively.

車両AMに対する支持部材110(ライダ装置100)の向きは、第2の調整機構180により調整される。第2の調整機構180は、ユーザが第2の調整機構180による調整をカバー120の外部から行えるように設けられる。例えば、ユーザが第2の調整機構180による調整をカバー120の外部から行えるように、図1、3に示すように、第2の調整機構180のすくなくとも一部は、カバー120に覆われていないようにすると良い。 The orientation of the support member 110 (lidar device 100) relative to the vehicle AM is adjusted by the second adjustment mechanism 180. The second adjustment mechanism 180 is provided so that the user can perform adjustments using the second adjustment mechanism 180 from outside the cover 120. For example, as shown in Figures 1 and 3, it is preferable that at least a portion of the second adjustment mechanism 180 is not covered by the cover 120 so that the user can perform adjustments using the second adjustment mechanism 180 from outside the cover 120.

図3では、ライダ装置100は、車両AMのルーフに設けられたキャリアベースCBに取り付けられているが、ライダ装置100は、車両のルーフに設けられたルーフレーンを介して車両に取り付けられても良いし、車両に直接取り付けられるようにしても良い。 In FIG. 3, the lidar device 100 is attached to a carrier base CB provided on the roof of the vehicle AM, but the lidar device 100 may be attached to the vehicle via a roof rail provided on the roof of the vehicle, or may be attached directly to the vehicle.

車両に取り付けられたライダ装置100は、車両の走行中に、自己の位置を推定しつつ、車両周辺の情報(3次元データ(点群データ)や画像データ)を収集する。このように収集された情報は、三次元地図の更新に用いることができる。 The lidar device 100 attached to the vehicle estimates its own position while the vehicle is traveling and collects information about the vehicle's surroundings (three-dimensional data (point cloud data) and image data). The information collected in this way can be used to update the three-dimensional map.

<第1の調整機構170による調整>
例えば、図4に示されるように、第1の調整機構170によりライダ130を2つの軸(RA1、RA2)の周りで回転させることで、支持部材110に対するライダ130の向きを調整すると良い。
<Adjustment by First Adjustment Mechanism 170>
For example, as shown in FIG. 4, the orientation of the rider 130 relative to the support member 110 may be adjusted by rotating the rider 130 around two axes (RA1, RA2) using a first adjustment mechanism 170.

図4(A)は、支持部材110に取り付けられたライダ130を支持部材110の上方から見た図である。図4(A)に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130が、支持部材110の上下方向(図4(A)において、紙面に垂直)に平行に延びる軸RA1の周りを回転できるようにすると良い。ライダ130の水平方向の視野角HVAは、図4(A)に示すように、所定の角度で制限されていることがある。このような場合、ライダ130を軸RA1の周りを回転させることで、撮像したいターゲットがライダ130の視野に入るように、支持部材110に対するライダ130の向きを調整することが可能になる。 Figure 4(A) is a view of the lidar 130 attached to the support member 110, viewed from above the support member 110. As shown in Figure 4(A), it is preferable that the first adjustment mechanism 170 allows the lidar 130 to rotate around an axis RA1 extending parallel to the up-down direction of the support member 110 (perpendicular to the paper surface in Figure 4(A)). The horizontal viewing angle HVA of the lidar 130 may be limited to a predetermined angle, as shown in Figure 4(A). In such a case, by rotating the lidar 130 around the axis RA1, it is possible to adjust the orientation of the lidar 130 relative to the support member 110 so that the target to be imaged is within the field of view of the lidar 130.

図4(B)は、支持部材110に取り付けられたライダ130を、支持部材110の上下方向およびライダ130の前後方向に垂直な方向から見た図である。図4(B)に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130が、支持部材110の上下方向およびライダ130の前後方向に垂直な方向(図4(B)において、紙面に垂直)に平行に延びる軸RA2の周りを回転できるようにすると良い。ライダの垂直方向の視野角VVAは、図4(B)に示すように、所定の角度で制限されていることがある。このような場合、ライダ130を軸RA2の周りを回転させることで、撮像したいターゲットがライダ130の視野に入るように、支持部材110に対するライダ130の向きを調整することが可能になる。 Figure 4(B) is a view of the lidar 130 attached to the support member 110, viewed from a direction perpendicular to the up-down direction of the support member 110 and the front-rear direction of the lidar 130. As shown in Figure 4(B), it is preferable that the first adjustment mechanism 170 allows the lidar 130 to rotate around an axis RA2 extending parallel to the up-down direction of the support member 110 and the direction perpendicular to the front-rear direction of the lidar 130 (perpendicular to the paper surface in Figure 4(B)). The vertical viewing angle VVA of the lidar may be limited to a predetermined angle, as shown in Figure 4(B). In such a case, by rotating the lidar 130 around the axis RA2, it is possible to adjust the orientation of the lidar 130 relative to the support member 110 so that the target to be imaged is within the field of view of the lidar 130.

また、例えば、図5に示されるように、第1の調整機構170によりライダ130を3方向(支持部材110の前後方向、上下方向、幅方向)に移動することで、支持部材110に対するライダ130の位置を調整しても良い。 Also, for example, as shown in FIG. 5, the position of the rider 130 relative to the support member 110 may be adjusted by moving the rider 130 in three directions (forward/backward, up/down, and width directions of the support member 110) using the first adjustment mechanism 170.

図5(A)は、支持部材110に取り付けられたライダ130を支持部材110の側方から見た図である。図5(A)に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130を、支持部材110の前後方向に支持部材110に対して摺動できるようにすると良い。取り付けられる車両の車種によっては、ライダ130の視野が車両のルーフによって遮られる場合がある。また、例えば、ライダ130を軸RA2の周りで回転させることでライダ130の向きを下向きに調整したとき場合には(図4(B)参照)、ライダ130の視野がカバー120によって遮られてしまう可能性も生じる。このような場合は、ライダ130を前方に摺動することで、ライダ130の視野が車両のルーフやカバー120によって遮られないように、支持部材110に対するライダ130の位置を調整することが可能になる。 5A is a view of the rider 130 attached to the support member 110 as seen from the side of the support member 110. As shown in FIG. 5A, it is preferable to use the first adjustment mechanism 170 to allow the rider 130 to slide relative to the support member 110 in the front-rear direction of the support member 110. Depending on the type of vehicle to which the rider 130 is attached, the field of view of the rider 130 may be blocked by the roof of the vehicle. In addition, for example, when the direction of the rider 130 is adjusted downward by rotating the rider 130 around the axis RA2 (see FIG. 4B), the field of view of the rider 130 may be blocked by the cover 120. In such a case, by sliding the rider 130 forward, it becomes possible to adjust the position of the rider 130 relative to the support member 110 so that the field of view of the rider 130 is not blocked by the roof of the vehicle or the cover 120.

図5(B)は、支持部材110に取り付けられたライダ130を支持部材110の側方から見た図である。図5(B)に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130を、支持部材110の上下方向に移動できるようにすると良い。取り付けられる車両の車種によっては、ライダ130の視野が車両のルーフによって遮られる場合がある。また、例えば、ライダ130を軸RA2の周りで回転させることでライダ130の向きを下向きに調整したとき場合には(図4(B)参照)、ライダ130の視野がカバー120によって遮られてしまう可能性も生じる。このような場合は、ライダ130を上方に摺動することで、ライダ130の視野が車両のルーフやカバー120によって遮られないように、支持部材110に対するライダ130の位置を調整することが可能になる。 Figure 5 (B) is a view of the rider 130 attached to the support member 110, seen from the side of the support member 110. As shown in Figure 5 (B), it is preferable to use the first adjustment mechanism 170 to move the rider 130 in the vertical direction of the support member 110. Depending on the type of vehicle to which the rider 130 is attached, the field of view of the rider 130 may be blocked by the roof of the vehicle. In addition, for example, when the direction of the rider 130 is adjusted downward by rotating the rider 130 around the axis RA2 (see Figure 4 (B)), the field of view of the rider 130 may be blocked by the cover 120. In such a case, by sliding the rider 130 upward, it is possible to adjust the position of the rider 130 relative to the support member 110 so that the field of view of the rider 130 is not blocked by the roof of the vehicle or the cover 120.

図5(C)は、支持部材110に取り付けられたライダ130を支持部材110の上方から見た図である。図5(C)に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130を、支持部材110の幅方向に支持部材110に対して摺動できるようにしても良い。 Figure 5(C) is a view of the rider 130 attached to the support member 110, viewed from above the support member 110. As shown in Figure 5(C), the first adjustment mechanism 170 may allow the rider 130 to slide relative to the support member 110 in the width direction of the support member 110.

上述したように、本実施例では、ライダ130は、2つの軸RA1、RA2の周りを回転させることができ、かつ、支持部材110に対して3方向(前後方向、上下方向、幅方向)に移動させることが可能である。このため、個々のライダ130とカメラ140との間の視野合わせをすることが可能になる。また、2つのライダ130間の視野合わせをすることも可能になる。本実施例では、2つのライダ130を備えているため、2つのライダ130の視野を合わせることで、三次元データを取得するための水平方向の視野を広げることが可能である。このような視野合わせも第1の調整機構170により行うことが可能である。 As described above, in this embodiment, the rider 130 can rotate around two axes RA1 and RA2, and can be moved in three directions (forward/backward, up/down, and widthwise) relative to the support member 110. This makes it possible to align the fields of view between each rider 130 and the camera 140. It also makes it possible to align the fields of view between two riders 130. In this embodiment, since two riders 130 are provided, it is possible to expand the horizontal field of view for acquiring three-dimensional data by aligning the fields of view of the two riders 130. Such field of view alignment can also be performed by the first adjustment mechanism 170.

また、支持部材110に対するライダ130の向きは、第1の調整機構170により、図6に示されるように調整できるようにしても良い。図6は、支持部材110に取り付けられたライダ130をライダ130の前方から見た図である。図6に示すように、第1の調整機構170により、ライダ130を、ライダ130の前後方向(図4(C)において、紙面に垂直)に平行に延びる軸RA3の周りを回転できるようにするようにしても良い。ライダ130は、水平方向の視野角と垂直方向の視野角により決まる矩形の視野を有していることがある。このような場合、この回転より、ライダ130の矩形の視野を、支持部材110に対して傾けることが可能になる。 The orientation of the rider 130 relative to the support member 110 may be adjusted by the first adjustment mechanism 170 as shown in FIG. 6. FIG. 6 is a view of the rider 130 attached to the support member 110 as seen from the front of the rider 130. As shown in FIG. 6, the first adjustment mechanism 170 may be configured to rotate the rider 130 around an axis RA3 extending parallel to the front-to-rear direction of the rider 130 (perpendicular to the paper in FIG. 4(C)). The rider 130 may have a rectangular field of view determined by the horizontal field of view angle and the vertical field of view angle. In such a case, this rotation makes it possible to tilt the rectangular field of view of the rider 130 relative to the support member 110.

上記において、支持部材110に対するライダ130の向きおよび/または位置を調整する第1の調整機構170の構成の一例を示したが、第1の調整機構170は、支持部材110に対するライダ130の向きおよび/または位置を調整することができるのであれば、どのような構成であっても良い。例えば、ライダ130を支持部材110に対して摺動するための第1の調整機構170の構成としては、摺動方向(支持部材の110の前後方向または幅方向)の延びたガイドレールとこのガイドレール上を移動するスライダとから成る構成がある。このとき、例えば、ガイドレールが支持部材110に取り付けられ、スライダがライダ130に取り付けられることで、ライダ130は、支持部材110に対して摺動することが可能になる。また、ライダ130を支持部材110に対して摺動するための第1の調整機構170の構成としては、他に、摺動方向(支持部材の110の前後方向または幅方向)の延びた長孔とこの長孔に通されたボルトとから成る構成などがある。 In the above, an example of the configuration of the first adjustment mechanism 170 that adjusts the orientation and/or position of the rider 130 relative to the support member 110 has been shown, but the first adjustment mechanism 170 may have any configuration as long as it can adjust the orientation and/or position of the rider 130 relative to the support member 110. For example, the first adjustment mechanism 170 for sliding the rider 130 relative to the support member 110 may be configured to include a guide rail extending in the sliding direction (the front-rear direction or width direction of the support member 110) and a slider that moves on the guide rail. In this case, for example, the guide rail is attached to the support member 110 and the slider is attached to the rider 130, so that the rider 130 can slide relative to the support member 110. Another possible configuration for the first adjustment mechanism 170 for sliding the rider 130 relative to the support member 110 is a configuration that includes a long hole extending in the sliding direction (the front-to-rear or width direction of the support member 110) and a bolt passed through this long hole.

<第2の調整機構180による調整>
車両AMに対する支持部材110の向きは、第2の調整機構180により、図7に示すように調整できるようにすると良い。図7は、車両AMに取り付けられたライダ装置100(支持部材110)を車両AMの側方から見た図である。図7に示した実施例では、第2の調整機構180により、ライダ130を、車両AMの幅方向(図3(C)において、紙面に垂直)に平行に延びる軸RA4の周りを回転することができる。このようにすることで、撮像したいターゲットがライダ130、カメラ140の視野に入るように、車両AMに対する支持部材110の向き、つまり、車両AMに対するライダ130、カメラ140の向きを調整することが可能になる。
<Adjustment by second adjustment mechanism 180>
The orientation of the support member 110 relative to the vehicle AM may be adjusted by the second adjustment mechanism 180 as shown in FIG. 7. FIG. 7 is a view of the lidar device 100 (support member 110) attached to the vehicle AM as viewed from the side of the vehicle AM. In the embodiment shown in FIG. 7, the second adjustment mechanism 180 allows the lidar 130 to rotate around an axis RA4 extending parallel to the width direction of the vehicle AM (perpendicular to the paper surface in FIG. 3C). In this way, it is possible to adjust the orientation of the support member 110 relative to the vehicle AM, that is, the orientation of the lidar 130 and the camera 140 relative to the vehicle AM, so that the target to be imaged is within the field of view of the lidar 130 and the camera 140.

本実施例に係る第2の調整機構180は、1つの軸(RA4)の周りでの回転により、車両AMに対するライダ装置100(支持部材110)の向きを調整する構成のみを有しているが、第2の調整機構180は、軸RA4に垂直な他の2軸の周りでの回転によって、車両AMに対する支持部材110の向きを調整する構成も有するようにしても良い。また、第2の調整機構180は、ライダ装置100を3方向(車両AMの前後方向、幅方向、上下方向)のすべての方向に移動することで、車両AMに対するライダ装置100の位置を調整する構成も有するようにしても良い。 The second adjustment mechanism 180 according to this embodiment only has a configuration for adjusting the orientation of the lidar device 100 (support member 110) relative to the vehicle AM by rotating around one axis (RA4), but the second adjustment mechanism 180 may also have a configuration for adjusting the orientation of the support member 110 relative to the vehicle AM by rotating around the other two axes perpendicular to the axis RA4. In addition, the second adjustment mechanism 180 may also have a configuration for adjusting the position of the lidar device 100 relative to the vehicle AM by moving the lidar device 100 in all three directions (front-rear, width, and up-down directions of the vehicle AM).

カバー120によりライダ130が覆われた後は、ユーザは、カバー120を取り外さない限り、第1の調整機構170にアクセスすることができない。このため、カバー120を取り外すことなく、第1の調整機構170による調整を行うことはできない。そこで、本実施例に係るライダ装置100は、第1の調整機構170の他に、ライダ130が取り付けられた支持部材110の向きおよび/または位置を調整する第2の調整機構180も有している。このため、本実施例では、カバー120を外すことなく、ライダ130の向きおよび/または位置を調整することが可能である。 After the rider 130 is covered by the cover 120, the user cannot access the first adjustment mechanism 170 unless he or she removes the cover 120. Therefore, adjustments cannot be made using the first adjustment mechanism 170 without removing the cover 120. Therefore, in addition to the first adjustment mechanism 170, the rider device 100 according to this embodiment also has a second adjustment mechanism 180 that adjusts the orientation and/or position of the support member 110 to which the rider 130 is attached. Therefore, in this embodiment, it is possible to adjust the orientation and/or position of the rider 130 without removing the cover 120.

また、本実施例のように、複数のセンサ(ライダ130、カメラ140)を用いる場合は、複数のセンサ間の視野合わせをする必要がある。また、センサの視野角が制限されている場合、センサ(ライダ130、カメラ140)の視野と測定対象との間の位置合わせをする必要もある。例えば、道路などの下方の測定対象を測定したいときは、センサの視野を下方に向ける必要があり、前方の建物などの測定対象を測定したいときは、センサの視野を前方に向ける必要がある。そこで、本実施例に係るライダ装置100は、個々のライダ130の向きおよび/または位置を調整する第1の調整機構170と、ライダ130が取り付けられた支持部材110の向きおよび/または位置を調整する第2の調整機構180の2つの調整機構を有している。このため、本実施例では、センサ間の視野合わせを第1の調整機構170にするとともに、センサの視野と測定対象との間の位置合わせを第2の調整機構にすることが可能である。結果、本実施例では、例えば、センサ間の視野合わせがされた後は、センサの視野間の関係に影響を与えることなく、測定対象に応じて、センサの視野と測定対象との間の位置合わせを行うことが可能である。 In addition, when multiple sensors (lidar 130, camera 140) are used as in this embodiment, it is necessary to align the fields of view between the multiple sensors. In addition, when the viewing angle of the sensor is limited, it is also necessary to align the field of view of the sensor (lidar 130, camera 140) with the measurement object. For example, when it is desired to measure a measurement object below such as a road, it is necessary to face the field of view of the sensor downward, and when it is desired to measure a measurement object such as a building in front, it is necessary to face the field of view of the sensor forward. Therefore, the lidar device 100 according to this embodiment has two adjustment mechanisms, a first adjustment mechanism 170 that adjusts the orientation and/or position of each lidar 130, and a second adjustment mechanism 180 that adjusts the orientation and/or position of the support member 110 to which the lidar 130 is attached. For this reason, in this embodiment, it is possible to align the fields of view between the sensors with the first adjustment mechanism 170 and to align the field of view of the sensor with the measurement object with the second adjustment mechanism. As a result, in this embodiment, for example, after the fields of view between the sensors are aligned, it is possible to align the sensor fields of view with the measurement object according to the measurement object without affecting the relationship between the fields of view of the sensors.

上記のように、本実施例では、センサ間の視野合わせと、センサの視野と測定対象との間の位置合わせと、を異なる調整機構により行うことが可能である。よって、本実施例では、より精密な作業が必要なセンサ間の視野合わせをライダ装置100が車両に取り付けられる前に行っておくことが可能であり、ライダ装置100を車両に取り付ける際には、センサの視野と測定対象との間の位置合わせを行うだけで良く、ライダ装置100を車両に取り付けることが容易である。 As described above, in this embodiment, it is possible to use different adjustment mechanisms to align the fields of view between the sensors and to align the position between the field of view of the sensor and the measurement target. Therefore, in this embodiment, it is possible to perform the field of view alignment between the sensors, which requires more precise work, before the lidar device 100 is attached to the vehicle, and when attaching the lidar device 100 to the vehicle, it is only necessary to align the field of view of the sensor and the measurement target, making it easy to attach the lidar device 100 to the vehicle.

<ライダ130の数>
上記に示した例において、ライダ130と第1の位置調整機構170の組は2つであるが、ライダ130と第1の位置調整機構170の組は、1つであっても良いし、3つ以上であっても良い。ライダ130の数は、例えば、ライダ130の視野が所望の視野に合うように決めると良い。
<Number of riders 130>
In the example described above, there are two pairs of the LIDAR 130 and the first position adjustment mechanism 170, but there may be one pair of the LIDAR 130 and the first position adjustment mechanism 170, or there may be three or more pairs of the LIDAR 130 and the first position adjustment mechanism 170. The number of the LIDARs 130 may be determined, for example, so that the field of view of the LIDAR 130 matches the desired field of view.

例えば、ライダ130の水平方向の視野が60度である場合、2つのライダ130では、水平方向の視野角は、2つのライダ130の視野を合わせたとしても、120度以下であり、前方のターゲットだけでなく、側方のターゲットの三次元データを取得したいときには、2つのライダ130では、視野が足りない。そこで、例えば、図8に示すように、ライダ装置100は、4つのライダ140を有するようにしても良い。ここで、図8は、カバー120が外された状態でのライダ装置100の平面図である。このようにすることで、前方のターゲットだけでなく、側方のターゲットの三次元データを取得することが可能になる。 For example, if the horizontal field of view of the lidar 130 is 60 degrees, the horizontal field of view angle of two lidars 130 is less than 120 degrees even when the fields of view of the two lidars 130 are combined, and when it is desired to obtain three-dimensional data of targets on the side as well as targets in front, the field of view of two lidars 130 is insufficient. Therefore, for example, as shown in FIG. 8, the lidar device 100 may have four lidars 140. Here, FIG. 8 is a plan view of the lidar device 100 with the cover 120 removed. In this way, it becomes possible to obtain three-dimensional data of targets on the side as well as targets in front.

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。 The present invention has been described above in terms of preferred embodiments thereof. Although the present invention has been described herein by showing specific examples, various modifications and changes can be made to these examples without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims.

100 ライダ装置
110 支持部材
120 カバー
130 ライダ
140 カメラ
150 GNSSアンテナ
160 ハードウェアユニット
170 第1の調整機構
180 第2の調整機構
REFERENCE SIGNS LIST 100 LIDAR DEVICE 110 SUPPORT MEMBER 120 COVER 130 LIDAR 140 CAMERA 150 GNSS ANTENNA 160 HARDWARE UNIT 170 FIRST ADJUSTMENT MECHANISM 180 SECOND ADJUSTMENT MECHANISM

Claims (1)

移動体に取り付けられる支持部材と、
前記支持部材に取り付けられたライダと、
前記支持部材に対する前記ライダの向きおよび/または位置を調整する第1の調整機構と、
前記移動体に対する前記支持部材の向きおよび/または位置を調整する第2の調整機構と、を有する、ライダ装置。
A support member attached to the moving body;
a rider attached to the support member;
a first adjustment mechanism for adjusting an orientation and/or a position of the rider relative to the support member;
and a second adjustment mechanism that adjusts the orientation and/or position of the support member relative to the moving body.
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