测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件制造方法及图纸

技术编号:14694136 阅读:149 留言:0更新日期:2017-02-23 17:15
提供一种动态地检测来自未知的TOF测距系统的干扰的测距装置。在测距装置(10)中,控制部(4)在规定期间中产生第1曝光信号~第3曝光信号,并且再次产生作为第1曝光信号~第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号。受光部(2)在规定期间中进行第1曝光处理~第3曝光处理,并且再次进行第1曝光处理~第3曝光处理中的与特定的曝光信号对应的特定的曝光处理;运算部(3)基于规定期间中的通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量的差异,判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测距装置。
技术介绍
在使用利用发送光的脉冲到由物体反射回来的脉冲的接收为止的飞行时间(TOF:timeofflight)依赖于距离的性质来进行3维测量的方式(以下称作TOF方式)进行距离测量(以下称作测距)的情况下,如果在测量范围内有别的TOF测距系统,则发生投光脉冲的干扰,有因由此带来的测距结果的误差而测距精度下降的问题。作为动态地检测该干扰的方法,在专利文献1中,构成了以下系统:在预先知道引起干扰的测距传感器的状态下,根据在指定的干扰检测时间内是否有来自别的TOF测距系统的脉冲到来而判断干扰,能够进行干扰的检测及避免。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2013-235390号公报
技术实现思路
本申请的一技术方案的测距装置,是使用TOF(TimeofFlight)方式的测距装置,具备:光源部,按照发光信号进行光照射;控制部,产生指示向对象物的光照射的发光信号、同步于发光信号而指示来自对象物的反射光的曝光的第1曝光信号、同步于发光信号且以与第1曝光信号不同的定时指示来自对象物的反射光的曝光的第2曝光信号、和指示反射光不存在的期间的背景光的曝光的第3曝光信号;受光部,进行依照第1曝光信号的第1曝光处理、依照第2曝光信号的第2曝光处理、和依照第3曝光信号的第3曝光处理;以及运算部,计算第1、第2及第3曝光处理中的第1、第2及第3曝光量,使用第1、第2及第3曝光量通过TOF方式求出到对象物的距离;控制部按每规定期间产生第1、第2及第3曝光信号,并且再次产生作为第1、第2及第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号;受光部在规定期间中进行第1、第2及第3曝光处理,并且再次进行第1、第2及第3曝光处理中的与特定的曝光信号对应的特定的曝光处理;运算部基于通过规定期间中的第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量的差异,判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。据此,在使用TOF方式的测距装置中,能够动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰。这里,也可以是,特定的曝光信号是第1曝光信号;特定的曝光处理是第1曝光处理。这里,也可以是,特定的曝光信号是第2曝光信号;特定的曝光处理是第2曝光处理。这里,也可以是,特定的曝光信号是第3曝光信号;特定的曝光处理是第3曝光处理。这里,也可以是,发光信号具有多个脉冲;第1次的特定的曝光处理中的多个脉冲的产生定时是与第2次的特定的曝光处理中的多个脉冲的产生定时不同的不均匀的间隔。据此,容易产生有干扰的情况下的第1次的曝光量与第2次的曝光量之差,能够使干扰检测变容易。这里,也可以是,运算部在通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量是第1阈值以上且第2阈值以下的情况下,与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量进行比较。据此,能够将过小的曝光量和过大的曝光量从比较对象中排除,避免散粒噪声的影响。这里,也可以是,受光部是具有以2维状配置的多个像素的固体摄像元件;运算部将通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量按每个对应的像素进行比较,由此计算差异。据此,能够按每个像素判定干扰的可能性。这里,也可以是,运算部按每个像素计算通过第1次的特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的特定的曝光处理得到的曝光量的差分,判定计算出的差分是否比规定值大,将判定为差分比规定值大的像素的数量进行计数,在计数值比预先设定的数量多的情况下,使表示其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射干扰的干扰信号有效。据此,在有可能干扰的像素的数量比预先设定的数量多的情况下,判定为有干扰,所以能够提高判定的精度。这里,也可以是,运算部在判定为差分比规定值大的像素的连续的数量比预先设定的数量多的情况下,使干扰信号有效。据此,在有可能干扰的像素的数量比预先设定的数量多并且连续的情况下判定为有干扰,所以能够提高判定的精度。这里,也可以是,运算部将预先设定的数量决定为随机数。据此,即使在相同类型的其他的测距装置在附近动作的情况下,也能够容易地检测干扰。根据本申请的测距装置,在使用TOF方式的测距装置中,能够动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰。附图说明图1是表示有关实施方式1的测距装置的结构例的框图。图2是表示脉冲TOF方式的发光信号及曝光信号的时间图。图3是表示光源部的发光正弦波和到达了受光部的反射光的图。图4是对于图2的时间图混入了来自别的测距系统的投光的时间图。图5是对于表示相位差TOF动作的图3的发光正弦波及反射波混入了来自别的测距系统的投光的时间图。图6是表示图1的测距装置的各种曝光处理的定时的时间图。图7是表示干扰检测的动作例的流程图。图8是表示本实施方式的包括2次的曝光量S0的取得的1组曝光处理的图。图9是表示发生了来自其他的干扰的情况下的1组曝光处理的图。图10是示意地表示没有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。图11是示意地表示有干扰的情况下的TOF运算和距离图像、干扰检测信号的定时的图。图12是表示两个测距装置连续干扰的情况下的曝光及摄像图像的传送的定时的示意图。图13是表示在两个测距装置中对发光及曝光的定时加以调制的情况下的发光及曝光的定时的示意图。图14是表示作为受光部的固体摄像元件的像素排列的图。图15是在偶数行和奇数行中改变了条件的发光和读出的概念图。具体实施方式首先,对以往技术中的问题进行说明。在专利文献1中公开的以往技术中,在测距区间以外根据来自别的脉冲TOF测距系统的投光脉冲的有无来进行干扰检测,在测距区间来自别的TOF测距系统的投光脉冲干扰之前,将规定的系统的投光脉冲的定时变更,使得不出现干扰的影响。但是,在专利文献1中,仅对应于预先进行了识别、编号、使开始定时一致的系统,有对于没有取得同步的系统不能对应的问题。在本申请中,提供一种动态地检测来自没有被识别的未知的TOF测距系统的干扰的测距装置。以下,参照附图对有关本申请的实施方式的测距装置(测距摄像装置)进行说明。另外,以下的实施方式都表示本专利技术的一具体例,数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例,不是限定本专利技术的意思。(实施方式1)图1是表示有关实施方式1的测距装置(测距摄像装置)的结构例的框图。测距装置10由光源部1、受光部(固体摄像元件)2、运算部(TOF运算部)3和控制部4构成。首先,对本实施方式的测距装置10的基本的TOF动作原理进行简单的说明。图2是表示TOF方式的发光信号及曝光信号的时间图。在该图中,为了说明的方便,将本来定时不同的两个情形、即通过第1曝光信号曝光的情形(称作第1曝光)和通过第2曝光信号曝光的情形(称作第2曝光)一起记述。在TOF方式(所谓的脉冲TOF方式)中,在进行测量对象物的测距的情况下,对于发光信号的脉冲,将来自测量对象物的反射光以第1曝光信号和第2曝光信号的不同定时的两个模式进行曝光,基于各自的光量之比计算到测量对象物的距离。在图2中,通过第1曝光信号的脉冲,以包含来自测量对象物的反射光的全部的方式进行第1曝光。此外,通过第2曝光信号的脉冲,进行来自测量对象物的反射光相对于发光定时越延迟则曝光量越增加的第2曝光。此外,为本文档来自技高网...
<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/52/201580030264.html" title="测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件原文来自X技术">测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件</a>

【技术保护点】
一种测距装置,使用飞行时间方式即TOF方式,其特征在于,具备:光源部,按照指示向对象物的光照射的发光信号,进行光照射;控制部,产生上述发光信号、同步于上述发光信号而指示来自上述对象物的反射光的曝光的第1曝光信号、同步于上述发光信号且以与上述第1曝光信号不同的定时指示来自上述对象物的反射光的曝光的第2曝光信号、以及指示上述反射光不存在的期间的背景光的曝光的第3曝光信号;受光部,进行依照上述第1曝光信号的第1曝光处理、依照上述第2曝光信号的第2曝光处理、以及依照上述第3曝光信号的第3曝光处理;以及运算部,计算上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理中的第1曝光量、第2曝光量及第3曝光量,使用上述第1曝光量、上述第2曝光量及上述第3曝光量通过上述TOF方式求出到上述对象物的距离;上述控制部按每规定期间产生上述第1曝光信号、上述第2曝光信号及上述第3曝光信号,并且再次产生作为上述第1曝光信号、上述第2曝光信号及第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号;上述受光部在上述规定期间中进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理,并且再次进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理中的与上述特定的曝光信号对应的特定的曝光处理;上述运算部基于通过上述规定期间中的第1次的上述特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的上述特定的曝光处理得到的曝光量的差异,判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.09 JP 2014-1191281.一种测距装置,使用飞行时间方式即TOF方式,其特征在于,具备:光源部,按照指示向对象物的光照射的发光信号,进行光照射;控制部,产生上述发光信号、同步于上述发光信号而指示来自上述对象物的反射光的曝光的第1曝光信号、同步于上述发光信号且以与上述第1曝光信号不同的定时指示来自上述对象物的反射光的曝光的第2曝光信号、以及指示上述反射光不存在的期间的背景光的曝光的第3曝光信号;受光部,进行依照上述第1曝光信号的第1曝光处理、依照上述第2曝光信号的第2曝光处理、以及依照上述第3曝光信号的第3曝光处理;以及运算部,计算上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理中的第1曝光量、第2曝光量及第3曝光量,使用上述第1曝光量、上述第2曝光量及上述第3曝光量通过上述TOF方式求出到上述对象物的距离;上述控制部按每规定期间产生上述第1曝光信号、上述第2曝光信号及上述第3曝光信号,并且再次产生作为上述第1曝光信号、上述第2曝光信号及第3曝光信号中的1个的特定的曝光信号;上述受光部在上述规定期间中进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理,并且再次进行上述第1曝光处理、上述第2曝光处理及上述第3曝光处理中的与上述特定的曝光信号对应的特定的曝光处理;上述运算部基于通过上述规定期间中的第1次的上述特定的曝光处理得到的曝光量与通过第2次的上述特定的曝光处理得到的曝光量的差异,判断其他测距装置的光照射与本测距装置的光照射是否干扰。2.如权利要求1所述的测距装置,其特征在于,上述特定的曝光信号是上述第1曝光信号;上述特定的曝光处理是上述第1曝光处理。3.如权利要求1所述的测距装...

【专利技术属性】
技术研发人员:高桥翔马高野遥金光朋彦
申请(专利权)人:松下知识产权经营株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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