特許 7396008 センサ制御装置、センサ制御方法、センサ制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-04

(45)【発行日】2023-12-12

(54)【発明の名称】センサ制御装置、センサ制御方法、センサ制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/497 20060101AFI20231205BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20231205BHJP

   G08G 1/097 20060101ALI20231205BHJP

   G01S 17/87 20200101ALI20231205BHJP

   G01S 17/931 20200101ALI20231205BHJP

【ＦＩ】

G01S7/497

G08G1/16 C

G08G1/097 A

G01S17/87

G01S17/931

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2019222340

(22)【出願日】2019-12-09

(65)【公開番号】P2021092425

(43)【公開日】2021-06-17

【審査請求日】2022-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】100106149

【弁理士】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】土本 敏之

(72)【発明者】

【氏名】大畠 龍介

【審査官】藤脇 昌也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２２４６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２６１７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１７８９７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／４８ － ７／５１

１７／００ － １７／９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するセンサ制御装置（１）であって、
前記第一光学センサ及び前記第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別するセンサ判別部（１００）と、
前記異常センサが判別されるのに応じて、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、前記異常センサの前記ビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御するビーム制御部（１２０）とを、備えるセンサ制御装置。

【請求項2】

前記ビーム制御部は、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビーム照射密度をビームステアリング角度（θ）に対して関数化した、密度関数（Ｆｄ）を満たす前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御する請求項１に記載のセンサ制御装置。

【請求項3】

前記ビーム制御部は、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおいて前記異常センサの前記ビーム照射レンジと部分重複する重複領域（ＲＬ，ＲＲ）へ向かうビームを、当該重複領域外へ向かうビームよりも密にする前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御する請求項１又は２に記載のセンサ制御装置。

【請求項4】

車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するためにプロセッサ（１２）により実行されるセンサ制御方法であって、
前記第一光学センサ及び前記第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別するセンサ判別プロセス（Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）と、
前記異常センサが判別されるのに応じて、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、前記異常センサの前記ビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御するビーム制御プロセス（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０）とを、含むセンサ制御方法。

【請求項5】

前記ビーム制御プロセスは、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビーム照射密度をビームステアリング角度（θ）に対して関数化した、密度関数（Ｆｄ）を満たす前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御する請求項４に記載のセンサ制御方法。

【請求項6】

前記ビーム制御プロセスは、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおいて前記異常センサの前記ビーム照射レンジと部分重複する重複領域（ＲＬ，ＲＲ）へ向かうビームを、当該重複領域外へ向かうビームよりも密にする前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御する請求項４又は５に記載のセンサ制御方法。

【請求項7】

車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するために記憶媒体（１０）に格納され、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含むセンサ制御プログラムであって、
前記命令は、
前記第一光学センサ及び前記第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別させるセンサ判別プロセス（Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）と、
前記異常センサが判別されるのに応じて、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、前記異常センサの前記ビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御させるビーム制御プロセス（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０）とを、含むセンサ制御プログラム。

【請求項8】

前記ビーム制御プロセスは、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおけるビーム照射密度をビームステアリング角度（θ）に対して関数化した、密度関数（Ｆｄ）を満たす前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御させる請求項７に記載のセンサ制御プログラム。

【請求項9】

前記ビーム制御プロセスは、前記正常センサの前記ビーム照射レンジにおいて前記異常センサの前記ビーム照射レンジと部分重複する重複領域（ＲＬ，ＲＲ）へ向かうビームを、当該重複領域外へ向かうビームよりも密にする前記縮退パターンに、前記ビームパターンを制御させる請求項７又は８に記載のセンサ制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両の光学センサを制御する、センサ制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両において複数の光学センサは、それぞれ走査するビーム照射レンジがずれるように、搭載される。これにより、車両全体としてのトータル走査能力が高められている。

【0003】

例えば特許文献１に開示される技術では、一対の光学センサがそれぞれ左側方と右側方とを中心に走査するビーム照射レンジとしての走査範囲を、走行状況に依存した方位に向かって制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特表２０１９―５０７３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の開示技術では、一方の光学センサに異常が発生した場合、当該異常センサの走査範囲に対して正常な他方の光学センサの走査範囲が部分重複するように方位制御を実現できたとしても、それだけではトータル走査能力の低下は否めない。なぜなら、部分重複してビームが照射される領域は通常、狭い範囲となるため、異常センサ分の走査をカバーするには不十分となるためである。

【0006】

本開示の課題は、光学センサの異常にあってもトータル走査能力の低下を抑制するセンサ制御装置を、提供することにある。本開示の別の課題は、光学センサの異常にあってもトータル走査能力の低下を抑制するセンサ制御装方法を、提供することにある。本開示のさらに別の課題は、光学センサの異常にあってもトータル走査能力の低下を抑制するセンサ制御プログラムを、提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。尚、特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

【0008】

本開示の第一態様は、
車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するセンサ制御装置（１）であって、
第一光学センサ及び第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別するセンサ判別部（１００）と、
異常センサが判別されるのに応じて、正常センサのビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、異常センサのビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御するビーム制御部（１２０）とを、備える。

【0009】

本開示の第二態様は、
車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するためにプロセッサ（１２）により実行されるセンサ制御方法であって、
第一光学センサ及び第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別するセンサ判別プロセス（Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）と、
異常センサが判別されるのに応じて、正常センサのビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、異常センサのビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御するビーム制御プロセス（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０）とを、含む。

【0010】

本開示の第三態様は、
車両（２）の前後方向及び側方を中心にそれぞれ走査するビーム照射レンジ（Ｒ１，Ｒ２）がずれた第一光学センサ（３０）及び第二光学センサ（３１）を、制御するために記憶媒体（１０）に格納され、プロセッサ（１２）に実行させる命令を含むセンサ制御プログラムであって、
命令は、
第一光学センサ及び第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合に、当該異常の発生した異常センサ（Ｓａ）と、正常を維持した正常センサ（Ｓｎ）とを、判別させるセンサ判別プロセス（Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）と、
異常センサが判別されるのに応じて、正常センサのビーム照射レンジにおけるビームパターン（Ｐ１，Ｐ２）を、異常センサのビーム照射レンジ側に集中した縮退パターン（Ｐｄｆ，Ｐｄｓ）に、制御させるビーム制御プロセス（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０）とを、含む。

【0011】

これら第一～第三態様によると、車両においてそれぞれ前後方向及び側方を中心に走査とするビーム照射レンジがずれるように、第一光学センサ及び第二光学センサが搭載される。このような搭載下、第一光学センサ及び第二光学センサのいずれかに異常が発生した場合、当該異常の発生した異常センサと、正常を維持した正常センサとが、判別される。その結果、正常センサのビーム照射レンジにおけるビームパターンが縮退パターンに制御されることによれば、異常センサのビーム照射レンジ側に集中した正常センサのビーム照射によって、異常センサ分の走査を可及的にカバーし得る。故に、トータル走査能力の低下を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】一実施形態によるセンサ制御装置と共に車両に搭載されるセンサ系を説明するための模式図である。

【図2】一実施形態によるセンサ制御装置の全体構成を示すブロック図である。

【図3】一実施形態によるセンサ制御装置の詳細構成を示すブロック図である。

【図4】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための模式図である。

【図5】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための模式図である。

【図6】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための模式図である。

【図7】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための模式図である。

【図8】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図9】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図10】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図11】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図12】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図13】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図14】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図15】一実施形態によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【図16】一実施形態によるセンサ制御方法を示すフローチャートである。

【図17】一実施形態の変形例によるセンサ制御装置と共に車両に搭載されるセンサ系を説明するための模式図である。

【図18】一実施形態の変形例によるセンサ制御装置と共に車両に搭載されるセンサ系を説明するための模式図である。

【図19】一実施形態の変形例によるビーム制御ブロックを説明するための特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。

【0014】

図１に示すように、本発明の一実施形態によるセンサ制御装置１は、車両２に搭載される。車両２は、自己運動の推定結果に基づき走行する、例えば高度運転支援車又は自動運転車等である。尚、水平面上の車両２における水平方向のうち、当該車両２の直進方向が前後方向と定義される。

【0015】

図１～３に示すように車両２には、センサ制御装置１と共に、センサ系３が搭載される。センサ系３は、光学センサ３０，３１を少なくとも含んで構成される。光学センサ３０，３１は、例えば車両２の運動推定等に利用可能な、いわゆるＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging）である。光学センサ３０，３１は、車両２の外界へのビーム照射により観測したターゲット６からのビーム反射に応じて、光学画像Ｉｏを出力する。本実施形態では、単一の第一光学センサ３０が車両２におけるフロント部分の中央に搭載される一方、一対の第二光学センサ３１がそれぞれ車両２における左右両サイド部分のうち前方寄りに搭載される。

【0016】

図３に示すように光学センサ３０，３１は、ビーム素子３００，３１０、撮像素子３０１，３１１及び撮像回路３０２，３１２を、それぞれ有している。撮像回路３０２，３１２は、対応するビーム素子３００，３１０及び撮像素子３０１，３１１を、それぞれ制御する。

【0017】

具体的に撮像回路３０２，３１２は、図１，４～７に破線矢印で示すように車両２の外界とへ向かうレーザビームを、ビーム素子３００，３１０から実質一定強度のパルス光状に、断続照射させる。このとき、光学センサ３０，３１の走査範囲となるビーム照射レンジＲ１，Ｒ２は、ビーム基準方位Ｃ１，Ｃ２を中心としてビームステアリング軸Ａまわりの両側へと設定角度ずつ広がる角度範囲に、設定される。ここで第一光学センサ３０には、車両２の前後方向のうち前方向をビーム基準方位Ｃ１としたビーム照射レンジＲ１が、設定される。左側の第二光学センサ３１には、車両２の左前側側方をビーム基準方位Ｃ２としたビーム照射レンジＲ２が、設定される。右側の第二光学センサ３１には、車両２の右前側側方をビーム基準方位Ｃ２としたビーム照射レンジＲ２が、設定される。尚、各光学センサ３０，３１においてビーム照射レンジＲ１，Ｒ２の起点となるビームステアリング軸Ａはいずれも、水平面上の車両２における鉛直方向、又は当該鉛直方向に対する傾斜方向に設定される。

【0018】

撮像回路３０２，３１２は、ビーム照射レンジＲ１，Ｒ２内でのビーム照射方向を決める、ビームステアリング軸Ａまわりのビームステアリング角度θを、一定時間間隔の断続的なビーム照射タイミング毎に切り替える。このとき撮像回路３０２，３１２は、図４～７に示すビーム照射タイミング毎のビームステアリング角度θを等間隔又は不等間隔に規定することで、ビーム照射レンジＲ１，Ｒ２内でのビーム照射密度を等密度又は不等密度に分布させる。そこで撮像回路３０２，３１２は、ビーム照射レンジＲ１，Ｒ２におけるビーム照射密度の分布パターンを、それぞれ光学センサ３０，３１のビームパターンＰ１，Ｐ２として調整する。

【0019】

図８～１１に示すように、前方を中心に走査する第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１においてビームステアリング角度θは、零値（０）となるビーム基準方位Ｃ１よりも左側領域ではマイナス値、同方位Ｃ１よりも右側領域ではプラス値として、定義される。側方を中心に走査する各第二光学センサ３１のビーム照射レンジＲ２においてビームステアリング角度θは、零値（０）となるビーム基準方位Ｃ２よりも前方領域ではマイナス値、同方位Ｃ１よりも後方領域ではプラス値として、定義される。

【0020】

図２に示すように第一光学センサ３０と左側第二光学センサ３１との組は、左側センサセットＳＬとして定義される。左側センサセットＳＬにおいて第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１と左側第二光学センサ３１のビーム照射レンジＲ２とは、図１，５，６に示すビームステアリング軸Ａを実質平行にずらされることで、部分重複した左側重複領域ＲＬを形成している。本実施形態の左側重複領域ＲＬは、ビーム照射レンジＲ１ではビーム基準方位Ｃ１よりも左側領域のうち左側端を含む一部であって、ビーム照射レンジＲ２ではビーム基準方位Ｃ２よりも前方領域のうち前側端を含む一部に、設定されている。

【0021】

これに対して第一光学センサ３０と右側第二光学センサ３１との組は、右側センサセットＳＲとして定義される。右側センサセットＳＲにおいて第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１と右側第二光学センサ３１のビーム照射レンジＲ２とは、図１，５，７に示すビームステアリング軸Ａを実質平行にずらされることで、部分重複した右側重複領域ＲＲを形成している。本実施形態の右側重複領域ＲＲは、ビーム照射レンジＲ１ではビーム基準方位Ｃ１よりも右側領域のうち右側端を含む一部であって、ビーム照射レンジＲ２ではビーム基準方位Ｃ２よりも前方領域のうち前側端を含む一部に、設定されている。

【0022】

図３に示す撮像回路３０２，３１２は、撮像素子３０１，３１１における縦横二次元配列の複数画素を、ビーム照射レンジＲ１，Ｒ２での各ビーム照射タイミングにそれぞれ対応した縦列毎に、順次露光する。このように順次露光のローリングシャッタを採用する撮像回路３０２，３１２は、撮像素子３０１，３１１において露光された縦列の各画素を、走査対象とする。撮像回路３０２，３１２は、走査対象である縦列の各画素においてビーム照射タイミングからビーム反射を感知するまでのビーム到達時間の半値を、撮像素子３０１，３１１からターゲット６までの距離値へと変換する。撮像回路３０２，３１２は、変換した距離値を縦列毎の各画素に関連付けしてデータ化することで、いわゆる距離画像又は点群画像としての光学画像Ｉｏを生成する。

【0023】

尚、撮像素子３０１，３１１において縦列毎の各画素により感知されるビーム反射強度に応じた輝度値が、それら各画素に関連付けして距離値と共にデータ化されることで、光学画像Ｉｏが生成されてもよい。また撮像素子３０１，３１１には、断続的なビーム照射の中断期間に感知する外光に応じて車両２の外界を撮像する機能が、備えられていてもよい。この場合、撮像素子３０１，３１１において縦列毎の各画素により感知される外光強度に応じた輝度値が、それら各画素に関連付けして距離値と共にデータ化されることで、光学画像Ｉｏが生成されてもよい。

【0024】

図２に示すようにセンサ制御装置１は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）、ワイヤハーネス及び内部バス等のうち少なくとも一種類を介して、センサ系３と接続されている。センサ制御装置１は、車両２の高度運転支援又は自動運転制御を実行する、運転制御専用のＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。センサ制御装置１は、車両２の高度運転支援又は自動運転制御に利用される、ロケータのＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。センサ制御装置１は、車両２の運転をナビゲートする、ナビゲーション装置のＥＣＵであってもよい。センサ制御装置１は、各光学センサ３０，３１の撮像回路３０２，３１２のうち、少なくとも一方により兼用されてもよい。センサ制御装置１は、これらのＥＣＵ及び回路３０２，３１２等のうち、後述の機能を分担する複数種類の組み合わせにより、構成されてもよい。

【0025】

センサ制御装置１は、メモリ１０及びプロセッサ１２を少なくとも一つずつ含んだ、専用のコンピュータである。メモリ１０は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納又は記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体及び光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。プロセッサ１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）及びＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）－ＣＰＵ等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。

【0026】

プロセッサ１２は、メモリ１０に格納されたセンサ制御プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これによりセンサ制御装置１は、各光学センサ３０，３１を纏めて制御する複数の機能ブロックを、図３に示すように構築する。このようにセンサ制御装置１では、光学センサ３０，３１を制御するためにメモリ１０に格納されたセンサ制御プログラムが複数の命令をプロセッサ１２に実行させることで、複数の機能ブロックが構築される。複数の機能ブロックには、センサ判別ブロック１００及びビーム制御ブロック１２０が含まれる。

【0027】

センサ判別ブロック１００は、各光学センサ３０，３１の状態を監視する。具体的にセンサ判別ブロック１００は、左側センサセットＳＬを監視の結果、同セットＳＬを構成する光学センサ３０，３１のいずれかに異常が発生した場合、当該異常の発生した異常センサＳａと、正常を維持したままの正常センサＳｎとを、図５，６の如く判別する。センサ判別ブロック１００は、右側センサセットＳＲを監視の結果、同セットＳＬを構成する光学センサ３０，３１のいずれかに異常が発生した場合、当該異常の発生した異常センサＳａと、正常を維持したままの正常センサＳｎとを、図５，７の如く判別する。これらの判別処理に加え、光学センサ３０，３１の双方が正常を維持しているセンサセットＳＬ，ＳＲに対しては、図４の如く当該双方を正常センサＳｎとして、センサ判別ブロック１００が認定する。尚、センサ判別ブロック１００は、光学センサ３０，３１の複数が同時に異常となる事象は発現しないことを、前提としている。

【0028】

センサ判別ブロック１００により監視される異常には、光学センサ３０，３１の定常的な故障と、光学センサ３０，３１の一時的な不調とのうち、少なくとも一種類が含まれる。これら故障及び不調のいずれでも、光学センサ３０，３１における構成要素３００，３０１，３０２，３１０，３１１，３１２のいずれかに作動不良が発生したことで、正規の光学画像Ｉｏが出力されない状態を、センサ判別ブロック１００が異常と判断してもよい。また故障及び不調のいずれの場合でも、光学センサ３０，３１（撮像回路３０２，３１２）から光学画像Ｉｏがプロセッサ１２にまで正規に送信されない状態を、センサ判別ブロック１００が異常と判断してもよい。

【0029】

図３に示すようにビーム制御ブロック１２０は、センサ判別ブロック１００による監視結果を受けて、各光学センサ３０，３１のビームパターンＰ１，Ｐ２を制御する。具体的にビーム制御ブロック１２０は、各センサセットＳＬ，ＳＲにおいて共通の第一光学センサ３０及び個別の第二光学センサ３１がいずれも正常センサＳｎと判別される図４の場合には、ノーマル処理を実行する。

【0030】

図４，８，１２に示すノーマル処理においてビーム制御ブロック１２０は、各正常センサＳｎの撮像回路３０２，３１２によって調整されるビームパターンＰ１，Ｐ２を、ノーマルパターンＰｎに制御する。図４，１２に示すようにノーマルパターンＰｎは、ビーム照射タイミングｔ毎のビームステアリング角度θを等間隔に規定することで、各正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ１，Ｒ２ではビーム照射密度を等密度に分布させる。

【0031】

ビーム制御ブロック１２０は、各センサセットＳＬ，ＳＲにおいて共通の第一光学センサ３０が異常センサＳａ且つ個別の第二光学センサ３１が正常センサＳｎと判別される図５の場合には、側方縮退処理を実行する。

【0032】

図５，９，１３に示す側方縮退処理においてビーム制御ブロック１２０は、異常センサＳａの機能を停止させることで、同センサＳａの撮像回路３０２に対してはビームパターンＰ１の調整を禁止する。それと共にビーム制御ブロック１２０は、各正常センサＳｎの撮像回路３１２により調整されるビームパターンＰ２を、側方縮退パターンＰｄｓに制御する。図５，１３に示すように側方縮退パターンＰｄｓは、ビーム照射タイミングｔ毎のビームステアリング角度θを不等間隔に規定することで、各正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ２ではビーム照射密度を不等密度に分布させる。このとき側方縮退パターンＰｄｓは、各正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ２において異常センサＳａのビーム照射レンジＲ１と部分重複する重複領域ＲＬ，ＲＲへ向かうビームを、それら領域ＲＬ，ＲＲ外へ向かうビームよりも密にする。また特に本実施形態の側方縮退パターンＰｄｓは、重複領域ＲＬ，ＲＲ外へ向かうビームを、ノーマル処理のノーマルパターンＰｎにおけるビームよりも疎にする。こうした側方縮退パターンＰｄｓへの制御により各正常センサＳｎのビームパターンＰ２は、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ１側へと集中することになる。

【0033】

ビーム制御ブロック１２０は、左側センサセットＳＬにおいて左側第二光学センサ３１が異常センサＳａであり且つ第一光学センサ３０が正常センサＳｎと判別される図６の場合には、左側前方縮退処理を実行する。

【0034】

図６，１０，１４に示す左側前方縮退処理においてビーム制御ブロック１２０は、異常センサＳａの機能を停止させることで、同センサＳａの撮像回路３１２に対してはビームパターンＰ２の調整を禁止する。それと共にビーム制御ブロック１２０は、正常センサＳｎの撮像回路３０２により調整されるビームパターンＰ１を、前方縮退パターンＰｄｆに制御する。図６，１４に示すように前方縮退パターンＰｄｆは、ビーム照射タイミングｔ毎のビームステアリング角度θを不等間隔に規定することで、正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ１ではビーム照射密度を不等密度に分布させる。このとき左側前方縮退処理の前方縮退パターンＰｄｆは、正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ１において異常センサＳａのビーム照射レンジＲ１と部分重複する左側重複領域ＲＬへ向かうビームを、当該領域ＲＬ外へ向かうビームよりも密にする。また特に前方縮退パターンＰｄｆは、左側重複領域ＲＬ外へ向かうビームを、ノーマル処理のノーマルパターンＰｎにおけるビームよりも疎にする。こうした前方縮退パターンＰｄｆへの制御により正常センサＳｎのビームパターンＰ１は、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ２側へと集中することになる。尚、右側センサセットＳＲにおいて正常センサＳｎのまま維持されている右側第二光学センサ３１に対しては、ノーマルパターンＰｎのノーマル処理が実行される。

【0035】

ビーム制御ブロック１２０は、右側センサセットＳＲにおいて右側第二光学センサ３１が異常センサＳａであり且つ第一光学センサ３０が正常センサＳｎと判別される図７の場合には、右側前方縮退処理を実行する。図７，１１，１５に示す右側前方縮退処理は、上述の左側前方縮退処理において「左側」及び「右側」を互いに逆に読み替えた処理となる。特に右側前方縮退処理の前方縮退パターンＰｄｆは、図７，１５に示すように、正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ１において異常センサＳａのビーム照射レンジＲ１との右側重複領域ＲＲへ向かうビームを、当該領域ＲＲ外へ向かうビームよりも密にする。

【0036】

以上においてビーム制御ブロック１２０は、正常センサＳｎ又は異常センサＳａとなる各光学センサ３０，３１のビーム照射レンジＲ１，Ｒ２での処理種別に応じたビーム照射密度を、ビームステアリング軸Ａまわりのビームステアリング角度θに対して関数化する。この関数化によりビーム制御ブロック１２０は、図８～１１に示すように各光学センサ３０，３１のビーム照射レンジＲ１，Ｒ２にて実現させる密度関数Ｆｄを、処理種別毎に定義する。ビーム制御ブロック１２０は、定義した密度関数Ｆｄをさらに、図１２～１５に示すようにビームステアリング角度θに対してビーム照射密度を累積させた累積分布関数Ｆｃへ、処理種別毎に変換する。ビーム制御ブロック１２０は、変換した累積分布関数Ｆｃにおいて等間隔な各ビーム照射タイミングｔに対応するビームステアリング角度θを、処理種別毎に規定する。ここで、図９～１１の如く本実施形態の縮退処理では、ビームを密にする重複領域ＲＬ，ＲＲでの密度関数Ｆｄ（ビーム照射密度）が、当該領域ＲＬ，ＲＲ外に対してステップ関数状に高められている。これにより、図１３～図１５の如く本実施形態の縮退処理では、ビームを密にする重複領域ＲＬ，ＲＲでの累積分布関数Ｆｃが、当該領域ＲＬ，ＲＲ外とは異なる傾きの線形関数となっている。

【0037】

こうしてビーム照射タイミングｔ毎に規定されるビームステアリング角度θの分布は、密度関数Ｆｄを満たすビーム照射密度の分布として、処理種別に応じたビームパターンＰ１，Ｐ２を各光学センサ３０，３１へと与えることになる。即ち各光学センサ３０，３１のビームパターンＰ１，Ｐ２は、ノーマルパターンＰｎ及び縮退パターンＰｄｓ，Ｐｄｆのうち、処理種別毎の密度関数Ｆｄを満たすいずれかとなるように、ビーム制御ブロック１２０によって制御される。

【0038】

以上より本実施形態では、センサ判別ブロック１００が「センサ判別部」に相当し、ビーム制御ブロック１２０が「ビーム制御部」に相当する。

【0039】

ここまで説明したセンサ判別ブロック１００及びビーム制御ブロック１２０の共同により、センサ制御装置１が光学センサ３０，３１を制御するセンサ制御方法のフローを、図１６に従って以下に説明する。尚、本フローは、始動した車両２の走行開始後、光学センサ３０，３１にて共通に繰り返されるシャッタフレーム毎に、実行される。また本フローにおける「Ｓ」とは、センサ制御プログラムに含まれた複数命令によって実行される複数ステップを、意味する。

【0040】

Ｓ１０１においてセンサ判別ブロック１００は、各センサセットＳＬ，ＳＲを構成する光学センサ３０，３１の状態を、監視する。続くＳ１０２においてセンサ判別ブロック１００は、各センサセットＳＬ，ＳＲにおいて光学センサ３０，３１のいずれかに異常が発生したか否かを、判定する。

【0041】

Ｓ１０２において、各センサセットＳＬ，ＳＲの光学センサ３０，３１がいずれも正常を維持している場合にセンサ判別ブロック１００は、Ｓ１０３へ移行する。このＳ１０３のセンサ判別ブロック１００は、全ての光学センサ３０，３１を正常センサＳｎと判別する。続くＳ１０４においてビーム制御ブロック１２０は、ノーマル処理を実行することで、各正常センサＳｎのビームパターンＰ１，Ｐ２をノーマルパターンＰｎに制御する。

【0042】

Ｓ１０２において、各センサセットＳＬ，ＳＲの第一光学センサ３０に異常が発生した場合にセンサ判別ブロック１００は、Ｓ１０５へ移行する。このＳ１０５のセンサ判別ブロック１００は、異常の発生した第一光学センサ３０を、異常センサＳａとして判別する。それと共にＳ１０５のセンサ判別ブロック１００は、各センサセットＳＬ，ＳＲの第二光学センサ３１を、正常維持の正常センサＳｎとして判別する。

【0043】

Ｓ１０５に続くＳ１０６においてビーム制御ブロック１２０は、側方縮退処理を実行する。Ｓ１０６の側方縮退処理では、ビーム制御ブロック１２０が異常センサＳａに対してビームパターンＰ１の調整を禁止する。それと共にＳ１０６の側方縮退処理では、ビーム制御ブロック１２０が各正常センサＳｎのビームパターンＰ２を側方縮退パターンＰｄｓに制御する。各正常センサＳｎのビーム照射レンジＲ２では、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ１との重複領域ＲＬ，ＲＲへ向かうビームの照射密度が、領域ＲＬ，ＲＲ外へ向かうビームよりも密となることで、同レンジＲ１側にビームパターンＰ２が集中する。

【0044】

Ｓ１０２において、左側センサセットＳＬの左側第二光学センサ３１に異常が発生した場合にセンサ判別ブロック１００は、Ｓ１０７へ移行する。このＳ１０７のセンサ判別ブロック１００は、異常の発生した左側第二光学センサ３１を、異常センサＳａとして判別する。それと共にＳ１０７のセンサ判別ブロック１００は、左側センサセットＳＬの第一光学センサ３０と右側センサセットＳＲの右側第二光学センサ３１とを、正常維持の正常センサＳｎとして判別する。

【0045】

Ｓ１０７に続くＳ１０８においてビーム制御ブロック１２０は、左側前方縮退処理を実行する。Ｓ１０８の左側前方縮退処理では、ビーム制御ブロック１２０が異常センサＳａに対してビームパターンＰ２の調整を禁止する。それと共にＳ１０８の左側前方縮退処理では、ビーム制御ブロック１２０が正常センサＳｎのうち第一光学センサ３０のビームパターンＰ１を前方縮退パターンＰｄｆに制御する。正常センサＳｎのうち第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１では、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ２との重複領域ＲＬへ向かうビームの照射密度が、領域ＲＬ外へ向かうビームの照射密度よりも密となる。これによりビームパターンＰ１は、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ２側に集中する。尚、Ｓ１０８においてビーム制御ブロック１２０は、正常センサＳｎのうち右側第二光学センサ３１に対しては、ノーマル処理を実行する。

【0046】

Ｓ１０２において、右側センサセットＳＲの右側第二光学センサ３１に異常が発生した場合に、センサ判別ブロック１００がＳ１０９を実行してから、ビーム制御ブロック１２０がＳ１１０を実行する。ここでＳ１０９では、上述のＳ１０７において「左側」及び「右側」を互いに逆に読み替えた処理が、実行される。またＳ１１０では、上述のＳ１０８において「左側」及び「右側」を互いに逆に読み替えた処理が、実行される。特に本実施形態のＳ１１０において、正常センサＳｎのうち第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１では、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ２との重複領域ＲＲへ向かうビームの照射密度が、領域ＲＲ外へ向かうビームの照射密度よりも密となる。これによりビームパターンＰ１は、異常センサＳａのビーム照射レンジＲ２側に集中する。

【0047】

Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０におけるビーム制御ブロック１２０は、正常センサＳｎ又は異常センサＳａとなる各光学センサ３０，３１のビーム照射レンジＲ１，Ｒ２でのビーム照射密度を、ビームステアリング角度θに対して処理種別毎に関数化する。そこで、Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０のビーム制御ブロック１２０は、パターンＰｎ，Ｐｄｓ，Ｐｄｆのうち、処理種別毎に関数化された密度関数Ｆｄを満たすパターンとなるように、各光学センサ３０，３１のビームパターンＰ１，Ｐ２を制御する。尚、Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０のうち、Ｓ１０２での判別結果に応じたいずれかが終了すると、本フローの今回実行が完了する。

【0048】

以上より本実施形態では、Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９が「センサ判別プロセス」に相当し、Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０が「ビーム制御プロセス」に相当する。

【0049】

（作用効果）
ここまで説明した本実施形態の作用効果を、以下に説明する。

【0050】

本実施形態によると、車両２においてそれぞれ前後方向及び側方を中心に走査とするビーム照射レンジＲ１，Ｒ２がずれるように、第一光学センサ３０及び第二光学センサ３１が搭載される。このような搭載下、第一光学センサ３０及び第二光学センサ３１のいずれかに異常が発生した場合、当該異常の発生した異常センサＳａと、正常を維持した正常センサＳｎとが、判別される。その結果、正常センサＳｎのビーム照射レンジにおけるビームパターンＰ１，Ｐ２が縮退パターンＰｄｆ，Ｐｄｓに制御されることで、異常センサＳａのビーム照射レンジ側に集中したビーム照射によって異常センサＳａ分の走査を可及的にカバーし得る。故に、トータル走査能力の低下を抑制することが可能となる。

【0051】

本実施形態によると、正常センサＳｎのビーム照射レンジにおけるビーム照射密度をビームステアリング角度θに対して関数化した、密度関数Ｆｄを満たす縮退パターンＰｄｆ，Ｐｄｓに、正常センサＳｎのビームパターンＰ１，Ｐ２が制御される。これによれば、異常センサＳａ分の走査に対するカバー率を高めるように、正常センサＳｎのビーム照射レンジにおいて異常センサＳａのビーム照射レンジ側に集中させる領域（本実施形態ではＲＬ，ＲＲ）を、ビームステアリング角度θに対して正確に制御し得る。故に、トータル走査能力の低下抑制に貢献することが可能となる。

【0052】

本実施形態による縮退パターンＰｄｆ，Ｐｄｓへのビームパターン制御は、正常センサＳｎのビーム照射レンジにおいて異常センサＳａのビーム照射レンジと部分重複する重複領域ＲＬ，ＲＲへ向かうビームを、当該領域ＲＬ，ＲＲ外へ向かうビームよりも密にする。これによれば、正常センサＳｎのビーム照射レンジにて異常センサＳａとの重複領域ＲＬ，ＲＲに集中することになるビームによって、異常センサＳａ分の走査に対するカバー率を高め得る。故に、トータル走査能力の低下抑制効果を担保することが可能となる。

【0053】

（他の実施形態）
以上、一実施形態について説明したが、本開示は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

【0054】

変形例のセンサ制御装置１は、デジタル回路及びアナログ回路のうち少なくとも一方をプロセッサとして含んで構成される、専用のコンピュータであってもよい。ここで特にデジタル回路とは、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate AＲＲay）、ＳＯＣ（System on a Chip）、ＰＧＡ（Programmable Gate AＲＲay）、及びＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、備えていてもよい。

【0055】

変形例のセンサ系３では、図１７に示すように、各光学センサ３０，３１においてビーム照射レンジＲ１，Ｒ２の起点となるビームステアリング軸Ａがいずれも、一致（即ち、重畳）していてもよい。

【0056】

変形例のセンサ系３では、図１８に示すように、車両２の前後方向のうち後方向をビーム照射レンジＲ１のビーム基準方位Ｃ１とする第一光学センサ３０が、車両２におけるリア部分に搭載されていてもよい。この場合、後方を中心に走査する第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１は、前方を中心に走査する第一光学センサ３０に加えて、又は加えて搭載されていてもよい。ここで特に後者の場合、前方及び後方の第一光学センサ３０のうち一方が異常センサＳａと判別される場合、それらセンサのうち他方が正常センサＳｎと判別されてノーマル処理を実行されてもよい。

【0057】

変形例のセンサ系３では、図１８に示すように、光学センサ３０（同図では後方のみの例），３１のビーム照射レンジＲ１，Ｒ２が互いに部分重複することなく、完全にずれていてもよい。尚、図１８の後方を中心に走査する第一光学センサ３０のビーム照射レンジＲ１は、側方を中心に走査する各第二光学センサ３１のビーム照射レンジＲ２と部分重複することで、それぞれ重複領域ＲＬ，ＲＲを形成していても勿論よい。

【0058】

変形例のビーム制御ブロック１２０によるＳ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０では、等間隔又は不等間隔のビームステアリング角度θ毎のビーム強度が調整されることで、ビーム照射密度のビームパターンＰ１，Ｐ２が制御されてもよい。

【0059】

変形例のビーム制御ブロック１２０によるＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０では、縮退パターンＰｄｓ，Ｐｄｆが重複領域ＲＬ，ＲＲ外へ向かうビームを、ノーマル処理のノーマルパターンＰｎにおけるビームと実質同一密度としてもよい。

【0060】

変形例のビーム制御ブロック１２０によるＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０では、図１９（同図はＳ１０６の例）に示すように、ビームを密にする重複領域ＲＬ，ＲＲでの密度関数Ｆｄが、当該領域ＲＬ，ＲＲ外に対して非線形関数状に高められてもよい。この場合、ビームを密にする重複領域ＲＬ，ＲＲでの累積分布関数Ｆｃが、図１９の如く当該領域ＲＬ，ＲＲ外の線形関数とは異なる非線形関数になる。

【符号の説明】

【0061】

１ センサ制御装置、２ 車両、１０ メモリ、１２ プロセッサ、３０ 第一光学センサ、３１ 第二光学センサ、１００ センサ判別部、１２０ ビーム制御部、Ｆｄ 密度関数、Ｐ１，Ｐ２ ビームパターン、Ｐｄｆ，Ｐｄｓ 縮退パターン、Ｒ１，Ｒ２ ビーム照射レンジ、ＲＬ，ＲＲ 重複領域、Ｓａ 異常センサ、Ｓｎ 正常センサ、θ ビームステアリング角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】