光测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光测距装置。光测距装置(10)具备：光源部(30)；受光部(12)，具有多个受光元件，该受光元件能够根据来自物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加法部(52)，将脉冲信号的数量相加来求出加法值；直方图生成部(54)，生成按每个飞行时间记录加法值的直方图；峰值检测部(56)，获取直方图的峰值处的加法值作为信号强度，并且根据与峰值对应的飞行时间求出距离值；图像生成部(58)，生成信号强度图像数据和距离图像数据；低信号强度要素检测部(62)，从信号强度图像数据检测具有低的信号强度的低信号强度要素；以及图像修正部(64)，基于其它距离值，对距离图像数据中的与低信号强度要素对应的对象要素中记录的距离值进行修正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光测距装置相关申请的交叉引用本申请基于2018年2月20日申请的日本申请号2018－27610号，并在此引用其记载内容。
本公开涉及光测距装置。
技术介绍
作为测定到测定对象物的距离的光测距装置之一，有被称为激光雷达的装置(例如，参照专利文献1)。激光雷达基于从发光元件照射的光被测定对象物反射并返回到受光元件为止的飞行时间(TOF：TimeofFlight)来测定到测定对象物的距离。专利文献1:日本特开2016－176750号公报这种光测距装置例如搭载在车辆上，用于障碍物的检测，或测定到障碍物的距离的用途。因此，光测距装置要求较高的测定精度。
技术实现思路
本公开是为了解决上述的课题的至少一部分而完成的，能够实现为以下的方式。根据本公开的一个方式，提供光测距装置。该光测距装置的特征在于，具备：光源部，向预先决定的范围照射光；受光部，具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加法部，将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量相加来求出加法值；直方图生成部，生成按每个飞行时间记录上述加法值的直方图，上述飞行时间表示从上述光的照射到受光为止的时间；峰值检测部，从上述直方图检测峰值，获取上述峰值处的上述加法值作为信号强度，并且根据与上述峰值对应的上述飞行时间求出距离值；图像生成部，将上述信号强度与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成信号强度图像数据，并且将上述距离值与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成距离图像数据；低信号强度要素检测部，从上述信号强度图像数据检测具有比预先决定的阈值的低的信号强度的低信号强度要素；以及图像修正部，基于其它要素的距离值，对上述距离图像数据中的与上述低信号强度要素对应的对象要素中记录的距离值进行修正。根据该方式的控制装置，能够通过其它的距离值对基于信号强度低的直方图所计算出的距离图像数据中的距离值进行修正。因此，即使在没有从物体充分反射光的情况下，也能够精度良好地测定到物体的距离。并且，在上述方式中，由于并不是对距离图像数据的全部的要素进行修正，而仅对基于信号强度低的直方图所计算出的距离值进行修正，所以能够抑制距离图像数据整体的空间分辨率降低，导致较小的物体的检测性能降低、距离图像数据整体的时间分辨率降低，导致高速移动的物体的检测性能降低。因此，能够提供具有高的测定精度的光测距装置。本公开也能够以光测距装置以外的各种方式实现。例如，可以以光测距方法、搭载光测距装置的车辆、控制光测距装置的控制方法等方式实现。附图说明关于本公开的上述目的以及其它目的、特征及优点，参照附图并通过下述的详细描述会变得更加明确。在该附图中：图1是表示光测距装置的示意结构的说明图。图2是表示受光部的示意结构的说明图。图3是表示与测定对象范围对应的区域的说明图。图4是受光IC的框图。图5是表示直方图的一个例子的图。图6是表示直方图的一个例子的图。图7是表示信号强度图像数据以及距离图像数据的生成方法的图。图8是用于说明成为修正对象的要素的图。图9是表示到进行修正处理为止的处理的流程的图。图10是表示修正方法的图。具体实施方式A.第一实施方式如图1所示，作为本公开中的第一实施方式的光测距装置10具备光源部30、受光IC14、双曲面反射镜20、多面镜22、框体26以及控制部50。光测距装置10例如搭载在车辆上，用于障碍物的检测、测定到障碍物的距离。光源部30生成向预先决定的测定对象范围照射的照射光Lt。在本实施方式中，光源部30具备激光二极管元件18作为光源。激光二极管元件18以规定的脉冲宽度以及周期照射反复闪烁的脉冲激光作为照射光Lt。照射光Lt从设置在双曲面反射镜20的开口K被引导至多面镜22。从光源部30射出的脉冲激光的波束形状是在垂直方向上纵长的波束形状。此外，在本实施方式中，使用激光二极管元件18作为光源，但也可以使用固体激光等其它光源。多面镜22是具有6个反射镜面的旋转多边形反射镜。多面镜22在各反射镜面反射照射光Lt朝向测定对象范围照射。在测定对象范围中存在物体的情况下，照射光Lt被该物体反射，被引导到多面镜22。多面镜22通过各反射镜面反射从测定对象范围接受的反射光，向双曲面反射镜20引导。双曲面反射镜20使被多面镜22引导的反射光会聚，并作为受光光Lr引导至受光IC14的受光部12。双曲面反射镜20起到与透镜同样的作用，使受光光Lr在受光IC14的受光部12成像。多面镜22的各反射镜面相对于旋转轴A倾斜地设置。多面镜22以旋转轴A为中心按规定的旋转速度旋转。多面镜22的各反射镜面分别被配置为与旋转轴A所成的角度不同。因此，伴随着多面镜22的旋转，照射光Lt和反射光的俯角变化。其结果，通过使多面镜22旋转，来自光源部30的照射光Lt不仅水平方向的扫描(Scan)，还以不同的俯角在垂直方向上扫描。其结果为，来自多面镜22的照射光Lt呈面状扫描，朝向测定对象范围照射。框体26包括支承上述的各结构的支承结构和控制基板27。在控制基板27设置有控制部50。控制部50构成为具备CPU、存储器的计算机。控制部50具备输入接口以及输出接口。在输入接口连接受光IC14，在输出接口例如连接车辆的ECU(ElectronicControlUnit)。控制部50将由受光IC12生成的距离图像数据(详细后述)输出至ECU。车辆的ECU基于从控制部50获取的距离图像数据来检测障碍物、或测定到障碍物的距离。如图2所示，受光IC14具有受光部12。受光部12具有多个受光元件，该受光元件能够根据来自物体的反射光的入射而输出脉冲信号。在本实施方式中，受光部12具备SPAD(singlephotonavalanchediode：单光子雪崩二极管)13作为受光元件。受光部12构成为呈阵列状配置多个SPAD13而成的硅光电倍增管(SiPM：SiliconPhotoMultipliers)。受光部12通过在垂直方向上排列16个(GT0～GT15)由横6个×纵4个共计24个SPAD13构成的像素GT而构成。一个像素GT的尺寸与后述的信号强度图像数据以及距离图像数据的一个要素的尺寸对应。各SPAD13若输入光(光子)则以恒定的概率输出脉冲信号。因此，各像素GT根据接受的光的强度而输出0～24个脉冲信号。从光源部30射出的脉冲激光的波束形状是在垂直方向上纵长的波束形状，受光部12的像素GT也在垂直方向上排列。由于反射光也保持纵长的波束形状地返回到光测距装置10，所以具有纵长的波束形状的受光光Lr沿着像素GT的排列方向入射至受光部12。换句话说，受光部12一并接受相当于16个像素GT的纵长的反射光脉冲。照射光Lt以及受光光Lr通过多面镜22的旋转而在水平方向以及垂直方向上扫描，所以通过多面镜22的旋转而被扫描的光逐个进入受光部12。在本实施方式中，如图3所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光测距装置，该光测距装置(10)，具备：/n光源部(30)，向预先决定的范围照射光；/n受光部(12)，具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；/n加法部(52)，将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量相加来求出加法值；/n直方图生成部(54)，生成按每个飞行时间记录上述加法值的直方图，上述飞行时间表示从上述光的照射到受光为止的时间；/n峰值检测部(56)，从上述直方图检测峰值，获取上述峰值处的上述加法值作为信号强度，并且根据与上述峰值对应的上述飞行时间求出距离值；/n图像生成部(58)，将上述信号强度与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成信号强度图像数据，并且将上述距离值与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成距离图像数据；/n低信号强度要素检测部(62)，从上述信号强度图像数据检测具有比预先决定的阈值的低的信号强度的低信号强度要素；以及/n图像修正部(64)，基于其它要素的距离值，对上述距离图像数据中的、与上述低信号强度要素对应的对象要素中记录的距离值进行修正。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180220 JP 2018-0276101.一种光测距装置，该光测距装置(10)，具备：
光源部(30)，向预先决定的范围照射光；
受光部(12)，具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；
加法部(52)，将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量相加来求出加法值；
直方图生成部(54)，生成按每个飞行时间记录上述加法值的直方图，上述飞行时间表示从上述光的照射到受光为止的时间；
峰值检测部(56)，从上述直方图检测峰值，获取上述峰值处的上述加法值作为信号强度，并且根据与上述峰值对应的上述飞行时间求出距离值；
图像生成部(58)，将上述信号强度与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成信号强度图像数据，并且将上述距离值与和上述范围对应的区域所包含的各要素建立对应关系来生成距...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村祯祐，高井勇，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP