特開 2024-91807 ライダ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024091807

(43)【公開日】2024-07-05

(54)【発明の名称】ライダ装置

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/481 20060101AFI20240628BHJP

   B60R 1/28 20220101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

G01S7/481 Z

B60R1/28 200

【審査請求】有

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024067321

(22)【出願日】2024-04-18

(62)【分割の表示】P 2019238281の分割

【原出願日】2019-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】520001073

【氏名又は名称】パイオニアスマートセンシングイノベーションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134832

【弁理士】

【氏名又は名称】瀧野 文雄

(74)【代理人】

【識別番号】100165308

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100115048

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】下平 真武

(72)【発明者】

【氏名】梁 允禎

(57)【要約】

【課題】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。
【解決手段】ライダ装置１００が、移動体に取り付けられる支持部材１１０と、支持部材１１０に取り付けられたライダ１３０と、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と、移動体に対する支持部材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と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ライダ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１５６９７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】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2】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3】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。

【図4】第１の調整機構１７０による調整を説明する図である。

【図5】第１の調整機構１７０による調整を説明する図である。

【図6】第１の調整機構１７０による調整を説明する図である。

【図7】第２の調整機構１８０による調整を説明する図である。

【図8】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。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【実施例0014】

＜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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

＜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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

＜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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

＜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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【符号の説明】

【0046】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】