激光雷达装置、驾驶辅助系统以及车辆制造方法及图纸

扫描部(20)具有反射从投光部(10)入射的光的多个反射面，通过使反射面相对于预先设定的旋转轴旋转，从而使从投光部入射的光的出射方向沿着与旋转轴的轴向正交的主扫描方向变化。扫描部反射来自存在于反射被扫描的光的扫描的范围内的被检物的反射光，并将被反射的反射光引导至受光部(30)。此外，扫描部具有的多个反射面均与旋转轴的轴向平行地配置。另外，投光部具有的多个光源(11、12)被配置为从每个光源输出的光束的光轴的至少一个相对于基准面倾斜，该基准面是垂直于旋转轴的面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】激光雷达装置、驾驶辅助系统以及车辆相关申请的交叉引用本国际申请主张基于2018年1月24日向日本专利厅申请的日本专利申请第2018－009657号的优先权，并在本国际申请中通过参照引用日本专利申请第2018－009657号的全部内容。
本公开涉及具备光偏转器件的激光雷达装置、利用激光雷达装置的驾驶辅助系统以及车辆。
技术介绍
在激光雷达装置中，作为使光偏转来实现扫描的光偏转器件之一，而使用被旋转驱动的偏转镜。此外，激光雷达也被记载为LIDAR，是LightDetectionandRanging的缩写。换句话说，由于入射至旋转的偏转镜的光的入射角度根据偏转镜的旋转位置而变化，从而使光从偏转镜的出射角度在与偏转镜的旋转轴正交的面(以下，水平面)内变化。另外，在实现二维的扫描时，通过使用使偏转镜的反射面相对于旋转轴倾斜，且倾斜角度不同的多个偏转镜，从而在每个偏转镜中，使光从与水平面正交的面(以下，垂直面)内的偏转镜的出射角度变化。但是，在使偏转镜倾斜的情况下，在包括激光的入射路径的垂直面内的偏转镜的倾斜角度根据光朝向旋转面内的偏转镜的入射角度而变化。因此，垂直面内的激光从偏转镜的出射角度根据偏转镜的旋转位置而变化。其结果，有时在成为扫描的对象的由沿着水平面的主扫描方向和沿着垂直面的副扫描方向表示的二维角度区域内产生未照射到光的缝隙，换句话说，不能检测到物体的死角。与此相对，在下述专利文献1中提出了通过对偏转镜的反射面的形状下工夫，从而抑制由使偏转镜的反射面倾斜造成的激光的方位偏离的技术。r>专利文献1:日本专利第6025014号公报然而，公开者的详细的研究的结果发现在专利文献1所记载的以往技术中存在以下的课题。即，在以往技术中，由于偏转镜的反射面的形状为非平面，所以设计以及制造的难易度提高。另外，由于偏转镜的反射面的形状不一样，所以需要正确地调整入射激光的位置。而且，在偏转镜的组装状态产生偏差的情况下，该影响呈现得较大，所以为了保证激光雷达装置的检测精度，需要频繁地进行再调整。
技术实现思路
本公开的一个方面在于提供以简单的结构容易地进行调整的激光雷达装置。根据本公开的一个方式的激光雷达装置具备投光部、受光部以及扫描部。投光部具有构成为分别输出光的多个光源。此外，此处所说的光源可以包括透镜、反射镜等光学部件。受光部接收从预先设定的方向到来的光。扫描部具有反射从投光部入射的光的多个反射面，通过使反射面相对于预先设定的旋转轴旋转，从而使从投光部入射的光的出射方向沿着与旋转轴的轴向正交的主扫描方向变化。并且，扫描部反射来自存在于反射被扫描的光的扫描的范围内的被检物的反射光，并将被反射的上述反射光引导至受光部。此外，扫描部具有的多个反射面均与旋转轴的轴向平行地配置。另外，投光部具有的多个光源被配置为从每个光源输出的光束的光轴的至少一个相对于垂直于旋转轴的面即基准面倾斜。根据本公开的一个方式的驾驶辅助系统具备上述的激光雷达装置。根据本公开的一个方式的车辆具备上述的激光雷达装置。根据这样的结构，由于偏转面相对于旋转轴平行地配置，所以不管扫描部的旋转状态如何，都能够使包括光的入射路径和旋转轴的面内的反射面中的光的反射角度恒定。换句话说，不管光朝向主扫描方向的出射角度如何，都能够使光束朝向与主扫描方向正交的副扫描方向的出射角度恒定。其结果，能够抑制在二维的扫描区域内产生未照射到光束的死角。另外，根据本公开，不会使反射面的形状变得复杂，而能够以简单的结构实现上述的效果。附图说明图1是表示激光雷达装置的外观的立体图。图2是表示收纳在激光雷达装置的壳体内的光检测模块的结构的立体图。图3是除去使光检测模块的构成部件成为一体的框架的一部分来示出的光检测模块的主视图。图4是除去激光雷达装置的壳体来示出的俯视图。图5是表示镜模块的结构的说明图。图6是表示光源的结构的说明图。图7是表示受光元件的结构的说明图。图8是表示投光时的光的路径、和投光折返反射镜相对于光的路径的配置的说明图。图9是表示受光时的光束的路径的说明图。图10是与光源以及受光元件的位置调整有关的说明图。图11是表示从偏转镜出射的光束的照射范围的说明图。图12是表示光源的发光区域与受光元件的受光区域的对应关系的说明图。图13是表示光源的位置调整的具体例子的说明图。图14是表示发光部的变形例的说明图。图15是表示图14所示的变形例的情况下的光源的位置的说明图。图16是表示光源的变形例的说明图。图17是表示驾驶辅助系统的结构的框图。具体实施方式以下，参照附图，对本公开的实施方式进行说明。[1.结构]图17所示的驾驶系统70被搭载在车辆60上加以使用，驾驶系统70具备激光雷达装置1、周边监视装置72以及辅助执行装置74。激光雷达装置1例如被搭载在车辆60的车室内使用，经由挡风玻璃向车辆的周围投受光，用于存在于车辆的周围的各种物体的检测等。激光雷达也被记载为LIDAR。LIDAR是LightDetectionandRanging的缩写。激光雷达装置1的搭载位置并不限于车室内，也可以以露出在车外的方式安装于车体。周边监视装置72基于激光雷达装置1中的检测结果来生成用于掌握车辆的周围的状况的周边监视信息。此外，在周边监视装置72中，除了激光雷达装置1之外，还可以使用从搭载在车辆上的相机、毫米波雷达以及声纳中的至少一个获得的检测结果，来生成周边监视信息。辅助执行装置74通过使用由周边监视装置72生成的周边监视信息、以及从搭载在车辆上的各种传感器获取的表示车辆的状态以及举动中的至少一方的信息来控制车辆，从而实现各种驾驶辅助。作为要实现的驾驶辅助，例如包括车间距离控制(即，ACC：AutoCruiseControl)、车道维持辅助(即，LKA：LaneKeepingAssist)、车道变更辅助(即，LaneChangeAssist)、车道脱离警报、超车辅助、介入控制、自动制动以及自动驾驶等。如图1所示，激光雷达装置1具备壳体100和光学窗200。壳体100是形成为一个面被开口的长方体状的树脂制的箱体，收纳后述的光检测模块2。光学窗200是以覆盖壳体100的开口部的方式被固定于壳体100并使从设置在壳体100的内部的光检测模块2照射的激光透过的树脂性的盖体。以下，将沿着壳体100的大致具有长方形的开口部的长边方向的方向设为X轴向，将沿着开口部的短边方向的方向设为Y轴向，将与X－Y平面正交的方向设为Z轴向。此外，从壳体100的开口部侧观察时，定义X轴向的左右和Y轴向的上下。另外，对于Z轴向的前后，将壳体100的开口部侧定义为前，将纵深侧定义为后。如图2～图4所示，光检测模块2具备投光部10、扫描部20以及受光部30。光检测模块2经由框架40被组装到壳体100。[1－1.扫描部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光雷达装置，具备：/n投光部(10)，具有多个光源(11、12)，多个上述光源构成为分别输出光；/n受光部(30)，构成为接收从预先设定的方向到来的光；以及/n扫描部(20)，构成为具有反射从上述投光部入射的光的多个反射面，通过使上述反射面相对于预先设定的旋转轴旋转，从而使从上述投光部入射的光的出射方向沿着与上述旋转轴的轴向正交的主扫描方向变化，并且反射来自存在于扫描范围内的被检物的反射光，并将被反射的上述反射光引导至上述受光部，/n上述扫描部具有的多个上述反射面均与上述旋转轴的轴向平行地配置，/n上述投光部具有的多个上述光源被配置为从每个光源输出的光束的光轴的至少一个相对于基准面倾斜，上述基准面是垂直于上述旋转轴的面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180124 JP 2018-0096571.一种激光雷达装置，具备：
投光部(10)，具有多个光源(11、12)，多个上述光源构成为分别输出光；
受光部(30)，构成为接收从预先设定的方向到来的光；以及
扫描部(20)，构成为具有反射从上述投光部入射的光的多个反射面，通过使上述反射面相对于预先设定的旋转轴旋转，从而使从上述投光部入射的光的出射方向沿着与上述旋转轴的轴向正交的主扫描方向变化，并且反射来自存在于扫描范围内的被检物的反射光，并将被反射的上述反射光引导至上述受光部，
上述扫描部具有的多个上述反射面均与上述旋转轴的轴向平行地配置，
上述投光部具有的多个上述光源被配置为从每个光源输出的光束的光轴的至少一个相对于基准面倾斜，上述基准面是垂直于上述旋转轴的面。


2.根据权利要求1所述的激光雷达装置，其中，
上述激光雷达装置还具备控制部(60)，上述控制部构成为与上述扫描部的旋转同步地进行使多个上述光源发光的控制，以使从多个上述光源分别输出的光入射至多个上述反射面中针对每个上述光源预先设定的任意一个反射面。


3.根据权利要求1或2所述的激光雷达装置，其中，
在多个上述反射面分别设置有投光偏转部和受光偏转部，其中上述投光偏转部被入射来自上述投光部的光，上述受光偏转部被入射来自上述被检物的反射光。


4.根据权利要求1～3中的任一项所述的激光雷达装置，其中，
从多个上述光源中的每个光源输出的多条光束亦即投光光束的各光轴被设定为相对于上述基准面以相互不同的角度倾斜。


5.根据权利要求4所述的激光雷达装置，其中，
多条上述投光光束的各光轴被设定为相互交叉。


6.根据权利要求4或5所述的激光雷达装置，其中，
多条上述投光光束的各光轴被设定为示出对称的方向。


7.根据权利要求4～6中的任一项所述的激光雷达装置，其中，
上述投光部在多个上述光源与上述扫描部之间还具备一个以上的光学元件(15)，上述光学元件构成为反射从上述光源输出的光以使路径变化。


8.根据权利要求4～6中的任一项所述的激光雷达装置，其中，
多个上述光源构成为照射各自具有不同的偏振光方向的光，
上述投光部在多个上述光源与上述扫描部之间还具备一个以上的光学元件(16)，上述光学元件构成为使具有特定的偏振光方向的光透过，或者反射具有特定的偏振光方向的光。


9.根据权利要求1～8中的任一项所述的激光雷达...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木俊平，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP