测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供测距装置，特性设定部(7)将在受光部(3)获取的受光光量的时间变化作为受光信息，根据一个以上的受光信息，提取从发光部(2)照射的光亦即照射光以外的脉冲光的受光光量范围、以及受光时间范围的至少一方作为指定范围。受光累计部(6)生成遍及多次发光在使发光定时一致的时间轴上累计根据受光信息得到的信息的至少一部分的累计受光信息。距离计算部(8)基于在特性设定部提取出的指定范围除去或者确定由于照射光以外的脉冲光而产生的距离噪声，并计算到反射了照射光的物体为止的距离。离。离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际申请主张于2019年9月6日在日本专利厅申请的日本专利申请第2019－163207号、于2019年9月27日在日本专利厅申请的日本专利申请第2019－177385号、于2020年1月30日在日本专利厅申请的日本专利申请第2020－013600号、以及于2020年7月22日在日本专利厅申请的日本专利申请第2020－125653号的优先权，并在此引用其全部内容。


[0003]本公开涉及使用光测定与反射了光的物体的距离的技术。

技术介绍

[0004]已知有通过照射光，并接收来自物体的反射光，测量从照射到受光为止的光的飞翔时间(以下，称为TOF)，并根据该测量出的TOF求出到反射了光的物体为止的距离的测距装置。TOF是Time Of Flight的省略。
[0005]在下述专利文献1记载有使用排列了多个SPAD的SPAD阵列作为光检测器的测距装置。此外，SPAD是Single Photon Avalanche Diode：单光子雪崩二极管的省略，是以盖格模式进行动作的高灵敏度的雪崩光电二极管。
[0006]在使用了SPAD阵列的光检测器中，对从各个SPAD输出的脉冲信号的数目(以下，称为响应数)进行计数，并检测该计数值的时间序列所示出的波形作为受光波形。另外，通过反复实施测量，并对受光波形进行累计，也能够抑制射入SPAD阵列的干扰光等的影响。
[0007]专利文献1：日本专利第五644294号公报
[0008]然而，专利技术者的详细的研究的结果是在专利文献1所记载的以往技术中，发现了以下的课题。
[0009]即，例如，在测距装置搭载于车辆的情况下，有将来自搭载于其它的车辆的测距装置的照射光误检测为来自物体的反射光的可能性。即，在TOF中，根据在受光波形中出现的脉冲状的波形求出受光定时，所以在来自其它的测距装置的照射光的受光定时出现脉冲状的波形。即使检测是单发的，由于受光强度较强，所以这样的脉冲状的波形与通常的噪声不同，而不能够充分地得到累计所带来的抑制效果，有误识别为来自目标的反射的情况。此外，在接收了来自未搭载于车辆的其它的测距装置的照射光，即所谓的干扰光的情况下，也产生相同的问题。

技术实现思路

[0010]本公开的一个方面在于提供抑制脉冲状的干扰光所引起的误检测的技术。
[0011]本公开的一方式是测距装置，具备发光部、受光部、特性设定部、受光累计部、以及距离计算部。
[0012]发光部向物体照射光。受光部接收从物体反射的光。特性设定部将在受光部获取的受光光量的时间变化作为受光信息，根据一个以上的受光信息，提取从发光部照射的光
亦即照射光以外的脉冲光的受光光量范围、以及受光时间范围中至少一个作为指定范围。
[0013]受光累计部生成遍及多次发光在使发光定时一致的时间轴上累计根据受光信息得到的信息的至少一部分的累计受光信息。距离计算部基于在特性设定部提取的指定范围除去或者确定由于照射光以外的脉冲光而产生的距离噪声，计算到反射了照射光的物体为止的距离。
[0014]根据这样的构成，使用累计了多个受光信息的累计受光信息计算到物体为止的距离，所以能够抑制由累计受光信息示出的受光波形中由于照射光以外的脉冲光而产生的脉冲状的波形的受光光量。
[0015]并且，使用从成为累计的对象的多个受光信息提取的指定范围，除去或者确定距离噪声。因此，能够抑制基于距离噪声的误检测，即尽管不存在物体但检测到距离。
附图说明
[0016]图1是表示测距装置的构成的框图。
[0017]图2是表示发光定时与受光波形的关系的说明图。
[0018]图3是表示使受光波形二值化的处理、累计受光波形的处理、以及累计二值化波形的处理的概要的说明图。
[0019]图4是表示目标的存在与受光波形的关系的说明图。
[0020]图5是表示从其它的测距装置接收了照射光的情况下的受光波形的说明图。
[0021]图6是表示二值化波形的累计值与过滤器特性的关系的说明图。
[0022]图7是表示在距离计算部的处理的概要的说明图。
[0023]图8是表示第二实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0024]图9是表示使受光波形二值化的处理、累计受光波形的处理、以及运算二值化波形的逻辑与运算的处理的概要的说明图。
[0025]图10是表示第三实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0026]图11是表示在第三实施方式中的距离计算部的处理的概要的说明图。
[0027]图12是表示第三实施方式的变形例的框图。
[0028]图13是表示第四实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0029]图14是表示使二值化波形归一化的处理的概要的说明图。
[0030]图15是表示在第四实施方式中的距离计算部的处理的概要的说明图。
[0031]图16是表示第五实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0032]图17是表示在第五实施方式中的阈值设定部的处理的概要的说明图。
[0033]图18是表示第六实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0034]图19是表示第七实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0035]图20是表示在第七实施方式中的阈值设定部的处理的概要的说明图。
[0036]图21是表示第八实施方式的测距装置的构成的框图。
[0037]图22是表示第九实施方式的测距装置的构成的框图。
[0038]图23是表示使受光波形二值化的处理的变形例、累计受光波形的处理、以及累计二值化波形的处理的概要的说明图。
[0039]图24是表示使受光波形二值化的处理的变形例、累计受光波形的处理、以及运算
二值化波形的逻辑与运算的处理的概要的说明图。
[0040]图25是表示第十实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0041]图26是表示在第十实施方式中的测距部的处理的概要的说明图。
[0042]图27是表示在第十实施方式中的阈值过滤部的处理的流程图。
[0043]图28是表示第十一实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0044]图29是表示在第十一实施方式中的检测判定部的处理的流程图。
[0045]图30是表示在第十一实施方式中的检测判定部的处理的概要的说明图。
[0046]图31是表示第十二实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0047]图32是表示在第十二实施方式中的有效回波提取部的处理的流程图。
[0048]图33是表示在第十二实施方式中的有效回波提取部的处理的变形例的流程图。
[0049]图34是表示第十三实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0050]图35是表示第十四实施方式中的测距装置的构成的框图。
[0051]图36是表示在第十四实施方式中的峰值偏差计算部的处理的流程图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测距装置，其中，具备：发光部(2)，对物体照射光；受光部(3)，接收从上述物体反射的光；特性设定部(7、7a、7d～7h、7n～7p)，将在上述受光部获取的受光光量的时间变化作为受光信息，根据一个以上的上述受光信息，提取从上述发光部照射的光亦即照射光以外的脉冲光的受光光量范围、以及受光时间范围的至少一个作为指定范围；受光累计部(6)，生成累计受光信息，其中，遍及多次发光在使发光定时一致的时间轴上累计根据上述受光信息得到的信息的至少一部分而得到上述累计受光信息；以及距离计算部(8、8b、8e、8h～8r)，基于在上述特性设定部提取的指定范围除去或者确定由于上述照射光以外的脉冲光而产生的距离噪声，计算到反射了上述照射光的上述物体为止的距离。2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，上述距离计算部具备：测距部(81)，使用上述累计受光信息，根据从发光到受光为止的时间差计算到上述物体为止的距离；以及过滤部(82、82b)，使用过滤器，除去在上述测距部处理的上述累计受光信息中的上述照射光以外的脉冲光，或者使在上述测距部处理的上述累计受光信息中的上述照射光以外的脉冲光无效化，或者使在上述测距部处理的上述累计受光信息中的上述照射光以外的脉冲光减少，上述特性设定部具备：二值化部(71)，针对作为各个上述受光信息以及在上述受光累计部累计上述受光信息的过程中依次生成的信息中的至少一个的被二值化信息，使用作为预先设定的阈值以及根据上述被二值化信息计算出的阈值的任意一个的二值化阈值，生成表示时间与二值化后的上述被二值化信息的关系的受光二值信息；以及过滤器生成部(72、72a、72d)，通过使用上述受光二值信息提取上述累计受光信息中，表示由于上述照射光引起的来自上述物体的反射光可能存在的时间范围、以及不存在上述照射光以外的脉冲光的时间范围中至少一个的有效范围，来设定上述过滤部的过滤器特性。3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，上述过滤器生成部具备：二值累计部(721)，在使上述发光定时一致的时间轴上累计在上述二值化部生成的多个上述受光二值信息；以及判定部(722)，通过使用预先设定的固定阈值以及根据上述受光二值信息的数目亦即累计数计算出的判定阈值中任意一个使累计的上述受光二值信息二值化来提取上述有效范围。4.根据权利要求2所述的测距装置，其中，上述过滤器生成部具备：逻辑运算部(723)，通过在使上述发光定时一致的时间轴上对在上述二值化部生成的多个上述受光二值信息进行逻辑与运算，提取上述有效范围。
5.根据权利要求2所述的测距装置，其中，上述过滤器生成部具备：二值累计部(721)，在使上述发光定时一致的时间轴上累计在上述二值化部生成的多个上述受光二值信息；以及归一化部(724)，通过将累计的上述受光二值信息除以在上述二值累计部的累计数，进行归一化，来提取上述有效范围，并且设定在上述有效范围的增益。6.根据权利要求2～5中任意一项所述的测距装置，其中，上述特性设定部将在时间轴设定的上述有效范围转换为距离轴的上述有效范围生成上述过滤器，在上述距离计算部中，上述测距部对上述累计受光信息中的脉冲状的波形的每一个计算距离，上述过滤部使上述过滤器对计算出的距离进行作用，提取上述过滤器的上述有效范围所包含的距离。7.根据权利要求2～5中任意一项所述的测距装置，其中，上述特性设定部根据在时间轴设定的上述有效范围生成上述过滤器，在上述距离计算部中，上述过滤部使上述过滤器对上述累计受光信息发挥作用，提取上述有效范围所包含的时间范围，上述测距部对在提取出的时间范围存在的每个脉冲状的波形计算距离。8.根据权利要求2～5中任意一项所述的测距装置，其中，在上述距离计算部中，上述测距部对上述累计受光信息中的脉冲状的波形的每一个计算距离的计算所需要的中间数据，上述过滤部使上述过滤器对计算出的上述中间数据发挥作用，提取上述过滤器的上述有效范围所包含的上述中间数据，并使用提取出的中间数据计算到上述物体为止的距离。9.根据权利要求8所述的测距装置，其中，上述特性设定部将在时间轴设定的上述有效范围转换为距离轴的上述有效范围来生成上述过滤器，在上述距离计算部中，使上述过滤器对转换为距离轴上的数据的上述中间数据发挥作用。10.根据权利要求8所述的测距装置，其中，上述特性设定部根据在时间轴设定的上述有效范围来生成上述过滤器，在上述距离计算部中，使上述过滤器对作为时间轴上的数据的上述中间数据发挥作用。11.根据权利要求1所述的测距装置，其中，上述距离计算部具备：测距部(81e)，将使用提取阈值从上述累计受光信息提取出的各个脉冲状的波形作为检测对象，根据从发光到受光为止的时间差计算到上述物体为止的距离，上述特性设定部具备：基线计算部(73、73g)，将成为在上述受光累计部的累计对象的多个上述受光信息作为对象信息组，计算属于上述对象信息组的上述受光信息各自的基线的值亦即独立基线值、以及上述累计受光信息的基线的值亦即累计基线值；
峰值计算部(74)，对属于上述对象信息组的各上述受光信息，计算上述受光信息的至少一部分的时间范围内的受光光量的最大值亦即原始峰值、以及从上述原始峰值减去上述独立基线值后的相对峰值中至少一个；以及阈值设定部(75、75g)，使用上述独立基线值以及上述累计基线值中至少一个、以及上述原始峰值以及上述相对峰值中至少一个设定上述提取阈值。12.根据权利要求1所述的测距装置，其中，上述距离计算部具备：第一处理部，具有第一测距部(81)以及过滤部(82、82b)，上述第一测距部构成为使用上述累计受光信息，计算到上述物体为止的距离，上述过滤部使用过滤器，除去或者减轻在上述第一测距部进行处理的上述累计受光信息所包含的上述照射光以外的脉冲光的影响；第二处理部，具有第二测距部(81e)，上述第二测距部将使用提取阈值从上述累计受光信息提取的各个脉冲状的波形作为检测对象，计算到上述物体为止的距离；以及切换部(83)，根据预先设定的切换条件，输出在上述第一处理部的处理结果以及在上述第二处理部的处理结果的任意一个，上述特性设定部具备：第一特性设定部(91)，设定在上述过滤部使用的上述过滤器的特性；以及第二特性设定部(92)，设定在上述第二测距部使用的上述提取阈值，上述第一特性设定部具备：二值化部(71)，针对作为各个上述受光信息以及在上述受光累计部累计上述受光信息的过程中依次生成的信息中的至少一个的被二值化信息，使用作为预先设定的阈值、以及根据上述被二值化信息计算出的阈值的任意一个的二值化阈值，生成表示时间与二值化后的上述被二值化信息的关系的受光二值信息；以及过滤器生成部(72、72a～72d)，通过使用上述受光二值信息提取上述累计受光信息中表示可能存在来自上述物体的反射光的时间范围、以及不存在上述照射光以外的脉冲光的时间范围中至少一个的有效范围，来设定上述过滤部的上述过滤器的特性，上述第二特性设定部具备：基线计算部(73、73f、73g)，将成为在上述受光累计部的累计对象的多个上述受光信息作为对象信息组，计算属于上述对象信息组的上述受光信息各自的基线的值亦即独立基线值以及上述累计受光信息的基线的值亦即累计基线值；峰值计算部(74)，对属于上述对象信息组的各上述受光信息，计算上述受光信息的至少一部分的时间范围内的受光光量的最大值亦即原始峰值、以及从上述原始峰值减去上述独立基线值后的相对峰值中至少一个；以及阈值设定部(75、75f、75g)，使用上述独立基线值以及上述累计基线值中至少一个、以及上述原始峰值以及上述相对峰值中至少一个设定上述提取阈值。13.根据权利要求11或者权利要求12所述的测距装置，其中，上述受光累计部以上述累计基线值为零的方式计算上述累计受光信息。14.根据权利要求11或者权利要求12所述的测距装置，其中，上述受光累计部以上述累计基线值非零的方式计算上述累计受光信息。15.根据权利要求11～14中任意一项所述的测距装置，其中，
上述峰值计算部至少计算上述相对峰值，上述阈值设定部具备：最大提取部(751)，设定对针对属于上述对象信息组的各上述受光信息计算出的上述相对峰值中的最大值加上上述累计基线值后的结果作为上述提取阈值...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤泽贵祥，植野晶文，尾崎宪幸，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：