测距装置和测距方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种能够提高测距精度的测距装置和测距方法。控制单元通过将用于对发出照射光的发光操作进行控制的发光时序信号供给至发光单元来控制发光操作，并且通过将用于对接收反射光的光接收操作进行控制的光接收时序信号供给至光接收单元来控制光接收操作。测量单元使用发光时序信号和光接收时序信号来测量发光单元发出照射光的发光时序和光接收单元接收反射光的光接收时序之间的偏差时间。本技术例如能够应用于通过使用ToF方法进行测距的情况。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距装置和测距方法
本专利技术涉及一种测距装置和测距方法，特别地，涉及一种例如能够提高测距精度的测距装置和测距方法。
技术介绍
例如，专利文献1说明了校正发光时序的测距系统。引用列表专利文献专利文献1：特开第2013-195307号日本专利申请
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在飞行时间(ToF：timeofflight)方法的测距装置中，发出照射光，并且接收作为在物质(被摄体)上被反射且返回的照射光的反射光，使得根据从发出照射光后直至接收到反射光的时间段来进行测距。因此，在开始发出照射光的时序或开始接收反射光的时序偏离理想(理论)时序的情况下，测距会发生误差，且测距的精度会降低。此外，在不知道开始发出光或接收光的时序具体偏离理想时序多少的情况下，难以适当地校正偏差，即难以校正测距的误差。在用于测量通过测距而获得的距离与实际的距离之间的偏差是多少的特殊环境的情况下，例如，能够准备能够测量与布置在某一固定距离的物体相距的距离的环境，能够根据通过接收反射光而获得的接收到的反射光的量来进行对与接收到的光的量的理论值之间的偏差进行校正的调整。然而，因为与物体相距的距离在用户日常使用测距装置的环境中(例如，在用户驾驶汽车的环境中)总是变化，所以测距装置难以在用于测量距离的测距操作期间内连续地测量和校正与接收到的光量的理论值之间的偏差。鉴于上述情况做出本专利技术，意要提高测距的精度。技术问题的解决方案根据本专利技术的第一方面的测距装置包括：光接收单元，光接收单元接收照射光的来自被摄体的反射光，照射光是从发光的发光单元发出的；控制单元，控制单元通过将发光时序信号供给至发光单元来控制发光操作，发光时序信号用于控制发出照射光的发光操作，且控制单元通过将光接收时序信号供给至光接收单元来控制光接收操作，光接收时序信号用于控制接收反射光的光接收操作；和测量单元，测量单元通过使用发光时序信号和光接收时序信号来测量发光单元发出照射光的发光时序和光接收单元接收反射光的光接收时序之间的偏差时间。根据本专利技术的第一方面的测距方法是这样的测距方法，该测距方法包括使测距装置通过使用发光时序信号和光接收时序信号来测量发光单元发出照射光的发光时序和光接收单元接收反射光的光接收时序之间的偏差时间，该测距装置包括：光接收单元，光接收单元接收照射光的来自被摄体的反射光，照射光是从发光的发光单元发出的；和控制单元，控制单元通过将发光时序信号供给至发光单元来控制发光操作，该发光时序信号用于控制发出照射光的发光操作，且控制单元通过将光接收时序信号供给至光接收单元来控制光接收操作，该光接收时序信号用于控制接收反射光的光接收操作。在根据本专利技术的第一方面的测距装置和测距方法中，接收从发光的发光单元发出的照射光自被摄体的反射光。此外，将用于对发出照射光的发光操作进行控制的发光时序信号供给至发光单元，以便控制发光操作，且将用于对接收反射光的光接收操作进行控制的光接收时序信号供给至光接收单元，以便控制光接收操作，且通过使用发光时序信号和光接收时序信号来测量发光单元发出照射光的发光时序和光接收单元接收反射光的光接收时序之间的偏差时间。根据本专利技术的第二方面的测距装置包括：芯片，该芯片中堆叠有第一基板和第二基板；和发光单元。第一基板包括光接收单元，第二基板包括控制单元，且控制单元将发光时序信号供给至发光单元，并且将光接收时序信号供给至光接收单元。在根据本专利技术的第二方面的测距装置中，将具有光接收单元的第一基板和具有控制单元的第二基板堆叠以形成为芯片，且设置发光单元。从控制单元将发光时序信号供给至发光单元，并且将光接收时序信号供给至光接收单元。本专利技术的有益效果根据本专利技术，能够提高测距的精度。注意，这里所述的效果未必是限制性的，而是可以适用于本专利技术所述的效果中的任一效果。附图说明图1是示意了本技术适用的测距系统的第一实施例的构造例的框图。图2是图示了包括多个基板的ToF传感器的构造例的图。图3是图示了测距系统的操作的示例的图。图4是图示了测距系统的操作的另一示例的图。图5是示意了发光时序FB信号和光接收时序FB信号的示例的时序图。图6是示意了发光时序FB信号和光接收时序FB信号的另一示例的时序图。图7是图示了测距系统进行的校正处理的流程图。图8是示意了本技术适用的测距系统的第二实施例的构造例的框图。图9是示意了本技术适用的测距系统的第三实施例的构造例的框图。图10是示意了本技术适用的测距系统的第四实施例的构造例的框图。图11是示意了本技术适用的传感器模块的构造例的框图。图12是图示了反射时间Δt的计算方法的原理的图。图13是示意了本技术适用的计算机的实施例的构造例的框图。图14是示意了车辆控制系统的示意性构造例的框图。图15是示意了车外信息检测单元和图像拍摄单元的安装位置的示例的说明图。具体实施方式<1.测距系统的第一实施例>图1是示意了本技术适用的测距系统的第一实施例的构造例的框图。图1所示的测距系统10构成为具有ToF传感器20、发光单元21和校正单元22。ToF传感器20构成为具有控制单元31、测量单元32、光接收单元33、A/D转换单元34和输出单元35。校正数据从校正单元22被供给至(曝光)控制单元31。控制单元31将用于对发出照射光的发光操作进行控制的发光时序信号供给至发光单元21，并且将用于对接收照射光自被摄体的反射光的光接收(曝光)操作进行控制的光接收时序信号供给至光接收单元33。此外，控制单元31根据来自校正单元22的校正数据对发光时序信号和光接收时序信号中的一者或两者(时序)进行校正。作为发光时序反馈(FB：feedback)信号的发光时序信号被反馈至测量单元32，该信号来自从控制单元31至发光单元21供给发光时序信号的配线的途中。此外，作为光接收时序FB信号的光接收时序信号被反馈至测量单元32，该信号来自从控制单元31至光接收单元33供给光接收时序信号的配线的途中。使用如上所述的从配线的途中反馈的发光时序FB信号和光接收时序FB信号，测量单元32测量发光单元21进行用于发出照射光的发光操作的时序(以下，被称为发光时序)和光接收单元33进行用于接收反射光的光接收操作的时序(以下，被称为光接收时序)之间的时域(temporal)偏差(以下，被称为偏差时间)，并且将根据测量结果获得的偏差时间供给至校正单元22。例如，测量单元32将发光时序FB信号给出开始发光指令的时序(例如，作为发光时序FB信号的脉冲的上升沿的时序)和光接收时序FB信号给出开始光接收指令的时序(例如，作为光接收时序FB信号的脉冲的上升沿的时序)之间的时间差测量为偏差时间。顺便，因为光接收单元33与控制单元31一起内置在ToF传感器20中，所以能够缩短将光接收时序信号从控制单元31供给至光接收单元33所用的配线。在这种情况下，来自控制单元31的给出开始光接收指令的光接收时序信号的输出时序(例如，作为光接收时序信号的脉冲的上升沿)和光接收单元33响应于光接收时序信号的供给而实际开始光接收的时序之间不会发生很长的延迟。另一方面，因为发光单元21设置在其中具有控制单元31的ToF传感器20的外部，所以将发光时序信号从控制单元31供给至发光单元21所用的配线变长。在这种情况下，来自控制单元31本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测距装置，其包括：光接收单元，所述光接收单元接收照射光的来自被摄体的反射光，所述照射光是从发光的发光单元发出的；控制单元，所述控制单元通过将发光时序信号供给至所述发光单元来控制发光操作，所述发光时序信号用于控制发出所述照射光的所述发光操作，且所述控制单元通过将光接收时序信号供给至所述光接收单元来控制光接收操作，所述光接收时序信号用于控制接收所述反射光的所述光接收操作；和测量单元，所述测量单元通过使用所述发光时序信号和所述光接收时序信号来测量所述发光单元发出所述照射光的发光时序和所述光接收单元接收所述反射光的光接收时序之间的偏差时间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.08.28 JP 2017-1633041.一种测距装置，其包括：光接收单元，所述光接收单元接收照射光的来自被摄体的反射光，所述照射光是从发光的发光单元发出的；控制单元，所述控制单元通过将发光时序信号供给至所述发光单元来控制发光操作，所述发光时序信号用于控制发出所述照射光的所述发光操作，且所述控制单元通过将光接收时序信号供给至所述光接收单元来控制光接收操作，所述光接收时序信号用于控制接收所述反射光的所述光接收操作；和测量单元，所述测量单元通过使用所述发光时序信号和所述光接收时序信号来测量所述发光单元发出所述照射光的发光时序和所述光接收单元接收所述反射光的光接收时序之间的偏差时间。2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，根据所述偏差时间来校正所述发光时序信号和所述光接收时序信号中的一者或两者。3.根据权利要求1所述的测距装置，还包括校正单元，所述校正单元根据所述偏差时间进行控制，以校正所述发光时序信号和所述光接收时序信号中的一者或两者。4.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述测量单元通过使用所述发光时序信号和所述光接收时序信号来测量所述偏差时间，所述发光时序信号是从将所述发光时序信号从所述控制单元供给至所述发光单元的配线的途中反馈的。5.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述测量单元与测距操作并行地测量所述偏差时间，在所述测距操作中，所述发光单元发出所述照射光，所述光接收单元接收所述反射光，且产生与所述反射光的光量对应的电荷。6.一种测距方法，其包括使测距装置通过使用发光时序信号和光接收时序信号来测量发光单元发出照射光的发光时序和光接收单元接收反射光的光接收时序之间的偏差时间，所述测距装置包括：所述光接收单元，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：天川庆太郎，森山祐介，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP