测距装置及测距方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可以容易地抑制干扰的测距装置和测距方法。作为计算到目标物体的距离的时段的第一帧包括作为发射照射光的时段的多个子帧。控制照射光的发射，使得在所述第一帧和所述第一帧之后的第二帧中，开头子帧的时刻彼此不同，并且第一帧的时段中子帧之间的间隔是恒定的。本发明专利技术可以应用于进行其中测量距离的测距场合。

Ranging device and ranging method

The invention relates to a ranging device and a ranging method which can easily suppress interference. The first frame as a time period for calculating the distance to the target object includes a plurality of subframes as a time period for transmitting irradiated light. The transmission of illuminated light is controlled so that in the first frame and the second frame after the first frame, the time of the first sub-frame is different from each other, and the interval between the sub-frames in the first frame is constant. The invention can be applied to the ranging occasion in which the measuring distance is carried out.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距装置及测距方法
本技术涉及一种测距装置和测距方法，更具体地，涉及一种例如可以容易地抑制干扰的测距装置和测距方法。
技术介绍
作为为了测量到目标物体的距离而进行测距的测距装置(传感器)，有一种飞行时间(TOF)传感器(例如，参见专利文献1)。在TOF传感器中，通过发射作为将要照射到目标物体上的光的照射光并接收照射光被目标物体反射的反射光，可以得到从照射光的发射到反射光的接收之间的时间，也就是直到照射光被目标物体反射后返回的时间Δt。然后，通过使用时间Δt和光速c[m/s]，根据公式L＝c×Δt/2，可以得到到目标物体的距离L。引用列表专利文献专利文献1：日本专利申请公开第2016-090268号
技术实现思路
专利技术要解决的问题近年来，对自动操作的实际应用提出了要求。然而，在自动操作中，需要用于测量到存在于车辆周围的物体的距离的距离测量。关于这种距离测量，在使用TOF传感器的情况下，假设在车辆上安装多个TOF传感器以测量到存在于车辆的各个方向上的物体的距离。在这种情况下，在安装在车辆上的多个TOF传感器中，预见到会发生从一个TOF传感器发射的照射光(包括照射光本身以及照射光的反射光)混合到被另一个TOF传感器接收的光中的干扰。此外，在进行自动操作的车辆的数量增大的情况下，预见到会发生从安装在一个车辆上的TOF传感器发射的照射光被安装在另一个车辆上的TOF传感器接收的干扰。在TOF传感器发生干扰的情况下，测距精度会降低。鉴于这种情况完成了本技术，本技术的目的是容易地抑制测距中的干扰并维持测距的精度。问题的解决方案根据本技术的测距装置是以下这种测距装置，该测距装置包括：光发射单元，其被配置成发射照射光；光接收单元，其被配置成接收所述照射光被目标物体反射的反射光；计算单元，其被配置成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收之间的时间计算到所述目标物体的距离；和控制单元，其被配置成控制所述照射光的发射，其中，作为计算所述距离的时段的第一帧包括作为发射所述照射光的时段的多个子帧，并且所述控制单元控制所述照射光的发射，使得在所述第一帧和所述第一帧之后的第二帧之间开头子帧的时刻不同，并且在所述第一帧的时段中，所述子帧之间的间隔是恒定的。根据本技术的测距方法是测距装置的测距方法，该测距装置包括：光发射单元，其被配置成发射照射光；光接收单元，其被配置成接收所述照射光被目标物体反射的反射光；计算单元，其被配置成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收之间的时间计算到所述目标物体的距离；和控制单元，其被配置成控制所述照射光的发射。其中作为计算距离的时段的第一帧包括作为发射所述照射光的时段的多个子帧的所述测距装置的所述控制单元控制所述照射光的发射，使得在所述第一帧和所述第一帧之后的第二帧之间开头子帧的时刻不同，并且在所述第一帧的时段中，所述子帧之间的间隔是恒定的。在根据本技术的测距装置及测距方法中，发射照射光并且接收照射光被目标物体反射的反射光。然后，基于从照射光的发射到反射光的接收之间的时间计算到目标物体的距离。在作为计算距离的时段的第一帧中，包括作为发射照射光的时段的多个子帧，并且控制照射光的发射，使得在第一帧和第一帧之后的第二帧之间开头子帧的时刻不同，并且在第一帧的时段中，子帧之间的间隔是恒定的。根据本技术的另一种测距装置是以下这种测距装置，该测距装置包括：光发射单元，其被配置成发射照射光；光接收单元，其被配置成接收所述照射光被目标物体反射的反射光；计算单元，其被配置成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收之间的时间计算到所述目标物体的距离；随机数生成单元，其被配置成基于所述光接收单元中生成的信息生成随机数；和控制单元，其被配置成基于所述随机数控制所述照射光的发射的至少一部分。在根据本技术的另一种测距装置中，发射照射光并且接收照射光被目标物体反射的反射光。然后，基于从照射光的发射到反射光的接收之间的时间计算到目标物体的距离。此外，基于光接收单元中生成的信息生成随机数，并且基于随机数控制照射光的发射的至少一部分。需要指出的是，测距装置可以是独立的装置或者可以是构成一个装置的内部块。专利技术效果根据本技术，能够容易地抑制测距中的干扰。需要指出的是，这里描述的效果不应当是限制性的，并且可以存在本公开中描述的任何一种效果。附图说明图1是用于说明应用本技术的测距装置的实施方案的概要的图。图2是用于说明反射时间Δt的第一种计算方法的原理的图。图3是用于说明反射时间Δt的第二种计算方法的原理的图。图4是用于说明在作为TOF传感器的测距装置利用第二种计算方法获得反射时间Δt的情况下的测距示例的时序图。图5是用于说明测距装置10利用第二种计算方法获得反射时间Δt的情况下的测距示例的时序图。图6是用于说明在以帧为单位随机改变开头时刻的情况下以及在以子帧为单位随机改变子帧的开始时刻的情况下的功耗示例的图。图7是示出测距装置10的第一电气配置示例的框图。图8是说明控制单元53的处理示例的流程图。图9是示出测距装置10的第二电气配置示例的框图。图10是示出车辆控制系统的示意性配置示例的框图。图11是示出成像单元的安装位置的示例的说明图。图12是示出应用本技术的计算机的实施方案的配置示例的框图。具体实施方式<应用本技术的测距装置的实施方案>图1是用于说明应用本技术的测距装置的实施方案的概要的图。测距装置10包括光发射单元11和光接收单元12，并且利用TOF方法测量到目标物体的距离。光发射单元11发射照射光，该照射光是将要发射到目标物体上的脉冲光等的预定的调制光等。例如，不可见光区域的光(如红外光)以高速调制的同时进行发射并且将该光朝向检测区域发射。需要指出的是，作为向检测区域发射光的光源，可以使用发光二极管，或者可以使用诸如激光二极管等另一种光源。光接收单元12接收照射光被目标物体反射的反射光。例如，作为光接收单元12，可以使用施加电压以切换电极的方式(例如，电流辅助光子解调器(CAPD))、通过使用栅极切换电极的方法或者诸如单光子雪崩二极管(SPAD)或雪崩光电二极管(APD)等各种传感器。此外，光发射单元11和光接收单元12可以彼此相邻设置。通过这种配置，在发射的光在目标物体上反射并返回到光接收单元12的情况下，前进路径和返回路径之间的差变为最小，并且可以减少测距误差。此外，光发射单元11和光接收单元12可以在单个壳体内一体形成。通过这种配置，在发射的光在物体上反射并返回到光接收单元12的情况下，可以抑制前进路径和返回路径的变化，并且可以减少测距误差。例如，测距装置10安装在车辆上。作为应用示例，存在车辆的自动泊车功能。在已知的自动泊车功能中，超声波传感器被用来作为检测附近行驶的车辆或附近的物体的装置；然而，根据本公开的技术的测距装置10可以替代该装置。可选择地，可以同时使用超声波传感器和根据本公开的技术的测距装置10这两者。例如，测距装置10在车辆上的安装位置可以是与图11中的成像单元12101、12102、12103和12104相对应的位置。可选择地，测距装置10可以分别逐个安装在车辆的前后保险扛的角部上，总共4处。可选择地，测距装置10可以安装在车辆保险扛的前后左右的角部，总共8处。例如，可测量的距离等于或者大于1米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测距装置，其包括：光发射单元，其被配置成发射照射光；光接收单元，其被配置成接收所述照射光被目标物体反射的反射光；计算单元，其被配置成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收之间的时间计算到所述目标物体的距离；和控制单元，其被配置成控制所述照射光的发射，其中，作为计算所述距离的时段的第一帧包括作为发射所述照射光的时段的多个子帧，并且所述控制单元控制所述照射光的发射，使得在所述第一帧和所述第一帧之后的第二帧之间开头子帧的时刻不同，并且在所述第一帧的时段中，所述子帧之间的间隔是恒定的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2334071.一种测距装置，其包括：光发射单元，其被配置成发射照射光；光接收单元，其被配置成接收所述照射光被目标物体反射的反射光；计算单元，其被配置成基于从所述照射光的发射到所述反射光的接收之间的时间计算到所述目标物体的距离；和控制单元，其被配置成控制所述照射光的发射，其中，作为计算所述距离的时段的第一帧包括作为发射所述照射光的时段的多个子帧，并且所述控制单元控制所述照射光的发射，使得在所述第一帧和所述第一帧之后的第二帧之间开头子帧的时刻不同，并且在所述第一帧的时段中，所述子帧之间的间隔是恒定的。2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述开头子帧的时刻以所述帧为单位随机改变。3.根据权利要求2所述的测距装置，还包括被配置成生成随机数的随机数生成单元，其中，所述控制单元基于所述随机数控制所述开头子帧的时刻。4.根据权利要求3所述的测距装置，其中，所述随机数生成单元基于所述光接收单元中生成的信息生成所述随机数。5.根据权利要求4所述的测距装置，其中，所述光接收单元包括多个像素，并且所述随机数生成单元基于所述多个像素中的预定像素的电荷量生成所述随机数。6.根据权利要求5所述的测距装置，其中所述预定像素为光学黑体像素。7.根据权利要求4所述的测距装置，其中，所述第一帧包括不发射所述照射光的时段，并且所述随机数生成单元基于在不发射所述照射光的时段内所述光接收单元接收的光的信息生成所述随机数。8.根据权利要求4所述的测距装置，其中，所述光接收单元包括多个AD转换器，并且所述随机数生成单元基于由所述多个AD转换器生成的数字信号生成所述随机数。9.根据权利要求3所述的测距装置，其中，所述随机数生成单元具有生成所述随机数的激活状态和等待转换到所述激活状态的待机状态，并且在所述第一帧开始之前开始所述激活状态，并且在所述第一帧开始之后开始所述待机状态。10.根据权利要求1所述的测距装置，其中，所述光接收单元设置在第一基板中，并且所述控制单元和所述计算单元中的至少一者设置在层叠在所述第一基板...

【专利技术属性】
技术研发人员：难波和秀，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