CN102575930B - 距离测定装置以及距离测定方法 - Google Patents

Abstract

距离测定装置(11)通过以光学方式检测测定对象来测定作为到测定对象为止的距离的对象距离。透镜光轴的朝向被设定成与来自测定对象的入射光的行进方向不同。透镜构成为通过使入射光成像来求出测定对象的像。距离测定装置具备：成像相对量计算单元(31、32)，其通过对入射光所具有的多个波长分别求出表示像相对于透镜的位置的成像位置，来计算出作为对这些成像位置彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；存储单元(17)，其存储作为由透镜的色差特性和光轴朝向决定的信息的相关信息(18)，以表示成像相对量与对象距离的相关；以及距离计算单元(33)，其通过将成像相对量与相关信息(18)对照来计算出对象距离。

Description

距离测定装置以及距离测定方法

技术领域

本发明涉及距离测定装置以及适用于该距离测定装置的距离测定方法，该距离测定装置通过以光学方式检测周边环境中存在的测定对象、尤其是交通环境中存在的测定对象，来测定到该测定对象为止的距离。

背景技术

以往，用于测定到测定对象为止的距离而被实用化的距离测定装置通过以光学方式检测从可见光和不可见光中选择出的光，来测定到测定对象为止的距离。这样的距离测定装置通过被搭载于例如作为移动体的车辆中，来对作为测定对象的其他车辆等与自身车辆(距离测定装置自身)之间的距离(相对距离)进行测定。距离测定装置将如此测定出的距离的信息作为例如对避免与其他车辆相碰撞等进行支援的驾驶支援信息之一，提供给驾驶支援装置等。

作为如此以光学方式测定到测定对象为止的距离的距离测定装置，已知有如专利文献1、专利文献2所记载的装置。

专利文献1记载的距离测定装置具备将由具有相互不同的波长的规定图案构成的光投影到测定对象的光源，从与光源的光轴不同的方向对投影到测定对象的光的图案进行拍摄。距离测定装置基于投影后的光的图案与拍摄到的光的图案的变化，来测定到测定对象为止的距离。这样，专利文献1记载的距离测定装置需要具有将充分满足拍摄的强度的光投影到测定对象的光源。因此，当将专利文献1记载的距离测定装置搭载于车辆时，光源必须对距离自身车辆数十米～数百米的测定对象投影能够进行拍摄的强度的光的图案。即，光源消耗的能量是不可忽略的量。

另一方面，专利文献2公开了一种不使用光源的距离测定装置。在该距离测定装置中，将感应可见光谱区域的照相机和感应红外线光谱区域的照相机共计2台照相机配置成在两个照相机之间隔开规定间隔。距离测定装置对各个照相机拍摄到的同一测定对象的像应用三角测量法，由此来测定到该测定对象为止的距离。这样，专利文献2记载的距离测定装置由于无需特别的光源，所以能量消耗确实减少。为了较高地维持距离的测定精度，高精度维持作为三角测量法的基准的两个照相机之间的规定间隔是不可或缺的。

专利文献1：日本特开2002-27501号公报

专利文献2：日本特表2007-506074号公报

但是，车辆中搭载的距离测定装置由于受到车体的振动或变形等影响，难以高精度地维持车体上安装的两个照相机之间的规定间隔。这样，在将距离测定装置刻意搭载于车辆的情况下，对于构成的简单化等方面，实用性上还存在着改进的余地。

发明内容

本发明鉴于这样的实际情况而提出，其目的在于，提供下述的距离测定装置以及适用于该距离测定装置的距离测定方法，该距离测定装置即使在被搭载于车辆等的情况下，也能够以简单的构成来测定到测定对象为止的距离。

为了解决上述课题，根据本发明，提供一种距离测定装置，通过以光学方式检测测定对象，来测定作为到上述测定对象为止的距离的对象距离。距离测定装置具有具备朝向与来自上述测定对象的入射光的行进方向不同的光轴的透镜，上述透镜构成为通过使上述入射光成像来获得上述测定对象的像。距离测定装置具备：成像相对量计算单元，其通过对上述入射光所具有的多个波长分别求出表示上述像相对于上述透镜的位置的成像位置，来计算作为对这些上述成像位置彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；存储单元，其存储相关信息，该相关信息是为了表示上述成像相对量与上述对象距离的相关关系而由上述透镜的色差特性和上述光轴的朝向确定的信息；以及距离计算单元，其通过将上述成像相对量与上述相关信息相对照来计算上述对象距离。

根据这样的构成，通过使用具有朝向与入射光的行进方向不同的光轴的透镜，各个波长的成像位置彼此不同。由此，多个成像位置间的成像相对量作为相互不同的量被检测。即，距离测定装置能够基于相互不同的成像相对量，来测定到测定对象为止的距离。由于通常的透镜具有按光的各个波长而不同的折射率，即会产生色差，所以在使具有多个波长的光成像时，成像位置会按各个波长而不同。因此，在透镜的光轴相对于入射光的行进方向倾斜的情况下，透镜使入射光折射成越朝向透镜的光轴越倾斜。这样，由于光以各个波长的折射率来折射，所以光的成像位置按各个波长在与入射光的行进方向垂直的方向(透镜的水平方向、上下方向)相互不同。另一方面，关于透镜的前后方向，由于作为透镜与测定对象之间的距离的对象距离发生变化，所以光对于透镜的入射角不相同。因此，由于对象距离发生变化，所以单一波长光的成像位置也发生变化。由此，距离测定装置能够基于各个波长的成像位置彼此的相对关系，来测定到测定对象为止的距离。

另外，由于各个波长的成像位置在与入射光的行进方向垂直的方向相互不同，所以在一般与透镜对置设置的共用的成像面上，各个波长的光能够对检测不造成影响地成像。由此，成像面能够检测各个波长的成像位置。即，由于几乎不需要为了检测成像位置而使成像面移动，所以例如不需要使成像面移动的装置。即，能够以简单的构成来检测各个波长的成像位置。

另外，基于色差的各个波长的成像位置之差能够通过共用的透镜(光学系统)检测各个波长的成像位置来求出。由此，能够以一个光学系统、即一台照相机来进行距离测定。由此，与例如使用多个照相机那样的情况相比，能够提高照相机的配置自由度。另外，还无需高精度维持照相机的配置位置，能够简化距离测定装置的构成。

另外，通常的透镜被实施色差修正，大多被构成为仅限于想要取得的波长的光，例如图像用时仅限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的光，各个波长的成像距离一致。但如果是上述构成，则由于能够将未进行色差修正的波长的光用于距离测定，所以可提高距离测定装置所使用的波长的选择自由度和设计自由度。并且，该距离测定装置中采用的光学系统的选择自由度和设计自由度也提高。

另外，优选上述光具有上述成像位置相互不同的两个波长，上述相关信息构成分别使上述成像相对量与上述对象距离相对应的映射数据。

根据该构成，距离测定装置能够基于透镜的成像位置相互不同的两个波长的光，测定到测定对象为止的距离。这样，如果光具有两个以上的波长，则由于距离测定装置能够测定到测定对象为止的距离，所以距离测定的实施容易。

上述成像相对量可以是作为上述两个波长的成像位置彼此之差的成像位置差。

根据这样的构成，由于能够将成像相对量作为两个波长的光的成像位置之差进行检测，所以与检测相关的运算简单。

上述成像相对量也可以是作为上述两个波长的成像位置彼此之比的成像位置比。

根据这样的构成，也能够简化与检测相关的运算。

上述透镜的光轴可以相对于上述入射光的行进方向倾斜。

根据该构成，当透镜的光轴相对于入射光倾斜时，各个波长的成像位置会产生差。距离测定装置能够基于该成像位置之差，测定到测定对象为止的距离。例如在一般的凸透镜的情况下，当将透镜相对于入射光的行进方向倾斜配置时，透镜的光轴相对于入射光的行进方向倾斜。这样，能够使距离测定装置中的透镜的配置的方式、透镜的特性变得简单。

上述透镜的表面也可以相对于上述透镜的光轴非旋转对称。

根据该构成，通过相对于透镜的光轴非旋转对称地构成透镜的表面，能够使透镜的光轴倾斜。由此，可以通过调整透镜的表面形状，按照出射光的波长与到测定对象为止的距离对应的方式使透镜的光轴倾斜。由此，提高了距离测定装置所使用的透镜的选择自由度、设计自由度。

上述透镜的折射率也可以相对于上述透镜的光轴非旋转对称。

根据该构成，通过使透镜的折射率相对于光轴非旋转对称，能够调整透镜光轴的斜率。由此，可按照出射光的波长和到测定对象为止的距离对应的方式来使透镜的光轴倾斜。由此，也会提高距离测定装置所使用的透镜的选择自由度、设计自由度。

优选上述透镜是对来自上述测定对象的光进行检测的光谱传感器的一部分。

根据这样的构成，通过使用光谱传感器，能够对由任意波长构成的多个波长的光进行检测。由此，可基于这些检测出的波长的光的像的成像位置，计算出多个成像相对量。通过基于多个成像相对量来进行距离测定，能够提高距离的测定精度。另外，由于光谱传感器原本的波长选择性自由度就高，所以根据周边环境、环境光等恰当地选择适合距离测定的波长的光也变得容易。并且，由于光谱传感器原本就能够对多个波长的光进行检测，所以可简单地构成距离测定装置。即，能够将现有的光谱传感器活用为距离测定装置。

另外，为了解决上述课题，本发明提供一种距离测定方法，通过以光学方式检测测定对象，来测定作为到上述测定对象为止的距离的对象距离。距离测定方法具备：成像位置计算步骤，利用具有朝向与来自上述测定对象的入射光的行进方向不同的光轴的透镜来使上述测定对象的像成像，对上述入射光所具有的多个波长分别求出表示上述像相对于上述透镜的位置的成像位置；成像相对量计算步骤，计算出作为对这些上述成像位置彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；以及距离计算步骤，使上述成像相对量与相关信息相对照来计算出上述对象距离，其中，该相关信息是为了表示上述成像相对量与上述对象距离的相关关系而由上述成像相对量、上述透镜的色差特性以及上述光轴的朝向而确定的信息。

根据这样的方法，每个波长的成像位置按具有朝向与入射光的行进方向不同的光轴的透镜而相互不同。基于这些波长每一个的成像位置，多个成像位置彼此之间的成像相对量作为各个相互不同的量被检测。即，距离测定方法能够基于相互不同的成像相对量来测定到测定对象为止的距离。由于通常的透镜具有按光的各个波长而不同的折射率，即会产生色差，所以在使具有多个波长的光成像时，成像位置会按各个波长而不同。由此，在透镜光轴相对于入射光的行进方向倾斜的情况下，透镜使入射光折射成越朝向光轴就倾斜。这样，由于光以各个波长的折射率来折射，所以每个波长的光的成像位置在与入射光的行进方向垂直的方向(透镜的水平方向、上下方向)相互不同。另一方面，由于透镜与测定对象之间的距离、即对象距离沿着透镜的前后方向变化，所以光向透镜的入射角不同。因此，由于对象距离发生变化，所以单一波长光的成像位置也发生变化。由此，根据上述距离测定方法，能够基于各个波长的成像位置彼此的相对关系，来测定到测定对象为止的距离。

另外，各个波长的成像位置在与入射光的行进方向垂直的方向相互不同。成像面一般与透镜对置设置，各个波长的光在共用的成像面上不对检测造成影响地成像。由此，成像面能够检测各个波长的成像位置。即，由于几乎不需要为了检测成像位置而使成像面向透镜的前后方向移动，所以不需要使成像面移动的装置。即，上述距离测定方法能够以简单的构成来检测各个波长的成像位置。

另外，上述距离测定方法基于共用的透镜、即共用的光学系统检测到的各个波长的成像位置，来求出基于色差的每个波长的成像位置差。由此，能够以一个光学系统、即一台照相机来进行距离测定。因此，与例如需要多个照相机的方法相比，能够提高采用上述距离测定方法的装置的照相机配置自由度。

另外，通常的透镜大多被实施色差修正。即，通常的透镜构成为仅限于想要取得的波长的光，例如在图像用时仅限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的光，使各个波长的成像距离一致。但如果是上述距离测定方法，则由于能够将未被进行色差修正的波长的光用于距离测定，所以可提高距离测定方法所使用的波长的选择自由度和设计自由度。进而，采用上述距离测定方法的装置中的光学系统的选择自由度和设计自由度也提高。

上述入射光具有两个波长，上述成像位置计算步骤可以对上述两个波长分别求出上述成像位置。上述距离计算步骤可以从将上述成像相对量与上述对象距离建立了对应关系的映射数据中取得上述相关信息。

根据这样的方法，能够基于成像位置相互不同的两个波长的光，测定到测定对象为止的距离。这样，如果光具有两个以上的波长，则由于上述距离测定方法能够测定到测定对象为止的距离，所以距离测定的实施容易。

附图说明

图1是表示将本发明的距离测定装置具体化后的一个实施方式涉及的光谱测定装置搭载于移动体的系统构成的框图。

图2是表示图1的光谱测定装置中使用的光学系统的概略构造的示意图。

图3(a)～图3(c)是表示图2的光学系统使测定对象成像后的成像位置的示意图。图3(a)是表示测定对象较远时的成像位置的图。图3(b)是表示测定对象比图3(a)的情况靠近透镜时的成像位置的图。图3(c)是表示测定对象比图3(b)的情况靠近透镜时的成像位置的图。

图4(a)和图4(b)是对图2的光学系统将同一测定对象以相互不同波长的光投影到成像面时的状态进行例示的示意图。

图5是表示图1的光谱测定装置检测到的偏移量与到测定对象为止的距离之间的关系的图。

图6是表示图1的光谱测定装置测定距离的步骤的流程图。

图7是表示将本发明的距离测定装置具体化后的另一实施方式涉及的光谱测定装置的光学系统的概略构造的示意图。

图8是表示将本发明的距离测定装置具体化后的又一实施方式涉及的光谱测定装置的光学系统的概略构造的示意图。

具体实施方式

图1～图6对将本发明的距离测定装置具体化后的一个实施方式涉及的光谱测定装置11进行说明。特别是，图1～图5表示光谱测定装置11的系统构成，图6表示流程图。图1是表示在作为移动体的车辆10中搭载的光谱测定装置11的系统构成的框图。

近几年，在研究实用化的技术中，从还包括由光谱传感器测定到的不可见光区域的多光谱数据中，识别出在该光谱传感器的周边环境中存在的测定对象，根据该识别出的测定对象或测定对象的状态，将各种支援提供给驾驶员。例如研究了在汽车等车辆中的实用化的驾驶支援装置为了支援驾驶员的驾驶、意思决定，而基于车辆中搭载的光谱传感器测定到的光谱数据，对该车辆周围的交通环境中存在的行人、其他车辆等进行识别。

另外，为了对操作如车辆那样的移动体的驾驶员进行支援，例如为了支援避免或防止移动体与其他物体相碰撞，表示测定对象相对于移动体的相对位置的信息是不可或缺的。鉴于此，以往在车辆中设有对测定对象相对于车辆自身的相对位置进行测定的距离测定装置，作为这样的距离测定装置，已知有上述专利文献1、专利文献2所记载的装置。但是，若车辆中分别独立地具备光谱测定装置和距离测定装置，则会产生在车辆中这些装置所占具的面积增加、或者车辆整体的构成复杂化、或者成本上升等问题。鉴于此，要求使基于这样的传感器类的系统构成简单化。因此，本实施方式使用光谱测定装置作为即使在车辆等中搭载的情况下也能够以简单构成测定距离测定装置自身与测定对象之间的距离的距离测定装置。

图1所示的光谱测定装置11构成为，通过取得包括车辆外部的可见光和不可见光的光信息，能够对测定对象进行识别，并且能够测定光谱测定装置11自身与测定对象之间的距离。并且，车辆10具备：人机接口12，其将从该光谱测定装置11输出的识别信息、距离信息等传递给车辆10的搭乘者；和车辆控制装置13，其将从光谱测定装置11输出的识别信息、距离信息等反映于车辆控制。其中，由于光谱测定装置11使用公知的方法对测定对象进行识别，所以在本实施方式中，用于对测定对象进行识别的光谱测定装置11的部分构成、和用于对测定对象进行识别的识别处理的部分等多余的说明为了方便起见而被省略。

人机接口12通过光、色、音等向搭乘者尤其是操纵者传达车辆状态等。即，人机接口12是设有按钮、触摸面板等操作装置以便通过按钮等输入搭乘者的意思的公知接口装置。

作为车辆10中搭载的各种控制装置之一的车辆控制装置13，为了与同一车辆中搭载的发动机控制装置等其他各种控制装置相互传递所需的信息，直接或通过车载网络等间接地相互连接。其中，在本实施方式中，车辆控制装置13当被从所连接的光谱测定装置11输入了该光谱测定装置11识别出的测定对象的信息、到测定对象为止的距离等信息时，将该信息传递给其他各种控制装置。并且，车辆控制装置13构成为根据该识别出的测定对象和到测定对象为止的距离，在该车辆10中执行被请求的驾驶支援。

如图1所示，光谱测定装置11具备：光谱传感器14，其对通过观测测定对象而得到的光、即观测光的光谱数据R0进行检测；和光谱数据处理装置15，其从光谱传感器14接收光谱数据R0并对其进行处理。

光谱传感器14构成为通过检测观测光的光谱图像来生成观测光的光谱数据R0。构成光谱图像的多个像素各自具有独立的光谱数据。

光谱传感器14具有将作为由可见光和不可见光构成的光的观测光分光成规定波段的功能。光谱传感器14输出的光谱数据R0具有：作为对构成分光后的各个波段的波长进行表示的信息的波长信息、和作为按这些波段的每个波长表示观测光的光强度的信息的光强度信息。本实施方式的光谱传感器14选择400nm(纳米)作为距离测定所使用的第1波长(λ1)、即短波长，选择800nm作为比短波长长的第2波长(λ2)、即长波长。即，光谱数据R0包括由400nm的光构成的光谱数据、和由800nm的光构成的光谱数据。另外，光谱传感器14还具有将观测光限制为规定的波段的功能。

如图2所示，光谱传感器14具备使入射光L成像的透镜20、和检测由透镜20成像的光的检测装置21。并且，光谱传感器14具备用于从观测光生成入射光L的滤光器(省略图示)。即，本实施方式的滤光器从观测光选择构成入射光L的各种光成分中的主要波长的光成分。

检测装置21由CCD等受光元件构成。作为这些受光元件的受光面所构成的拍摄面的成像面21a被配置成与透镜20对置。即，检测装置21在成像面21a中检测由透镜成像后的状态的入射光L的光强度信息。

由于透镜20是凸透镜，所以当入射光L入射到透镜20中时，作为折射成聚光的透过光的出射光从透镜20出射。来自透镜的出射光在成像点F成像。在本实施方式中，入射光L的行进方向X1相对于透镜20的光轴倾斜了倾角θa。即，透镜20的光轴AX与入射光L的行进方向X1具有不同的朝向。即，透镜20的主平面TX相对于与入射光L的行进方向X1垂直的面，倾斜了倾角θa。其中，透镜20的主平面TX是通过透镜20的主点PP并且与透镜20的光轴AX垂直的面。透镜20的主平面TX通过透镜20的厚度方向的中心。这样的透镜20可由公知的透镜的设计技术来设计得到。

在透镜20的表面向各个位置入射的入射光L的各位置成分的入射角由于透镜20的倾角θa的存在，所以相对于透镜20的光轴AX不为旋转对称。即，入射光L的各位置成分以非旋转对称的入射角向透镜20入射。由此，入射光L的各位置成分以相对于透镜20的光轴AX非旋转对称的折射角度，在各个透镜20的部分发生折射。因此，成像点F不存在于从透镜20的主点PP出发的行进方向X1的延长线LX上。成像点F偏离延长线LX而存在。

因此，入射光L如果射入到相对于行进方向X1倾斜的透镜20，则在透镜20的每个部分以非旋转对称的折射角折射。即，透镜20的出射光L10向与远入射光L1的行进方向X1不同的朝向进行，而且在成像点F处成像。

透镜20具有按光的波长具有不同的折射率的性质、即所谓的色差。因此，来自透镜20的出射光L10中的各个波长的光成分以与各个波长对应的折射率，从透镜20向相互不同的朝向出射。即，出射光L10通过以基于按光的每个波长而相互不同的折射率的非旋转对照的折射角出射，向与各个折射角对应的朝向行进，由此在相互不同位置的成像点F成像。即，在共用的成像面21a上，各个波长的光的成像点F形成在按入射光L的各个波长而相互不同的位置。

其中，针对短波长的成像点F和针对长波长的成像点F不一定在共用的成像面21a上成像，考虑到多少会产生轴上色差。但在本实施方式中，相比于一个成像面21a中的针对短波长的成像点F与针对长波长的成像点F的位置之差、即偏移量，按照将轴上色差控制在焦点深度的范围内的方式，预先设定了倾角θa、作为到测定对象为止的距离的对象距离s的范围、透镜20的材质以及折射率。即，假设轴上色差与成像位置向透镜20的水平方向、上下方向的偏移量相比，可以忽略。

图3(a)～图3(c)对成像位置与作为从光谱传感器14到测定对象T为止的距离的对象距离s之间的关系进行说明。图3(a)表示测定对象在远方存在的远测定对象T1的情况。图3(b)表示测定对象比图3(a)的情况靠近透镜20地存在的中测定对象T2的情况。图3(c)表示测定对象比图3(b)的情况靠近透镜20地存在的近测定对象T3的情况。

图3(a)表示在距离透镜20可评价为无限远的远对象距离s1存在的远测定对象T1。该情况下，作为来自远测定对象T1的入射光的远入射光L1，作为行进方向X1的大致平行光入射到透镜20。若远入射光L1是仅具有作为第1波长的短波长例如波长为400nm的光的单一波长光，则远入射光L1基于与400nm的波长对应的透镜20的折射率、和与透镜20的倾角θa对应的折射率而折射，从透镜20作为远短出射光L11而被射出。该远短出射光L11在成像面21a中成像于远短成像点F11。

另一方面，若远入射光L1是仅具有作为与短波长不同的第2波长的长波长、例如波长为800nm的光的单一波长光，则远入射光L1基于与800nm的波长对应的透镜20的折射率、和与透镜20的倾角θa对应的折射率而折射，从透镜20作为远长出射光L12被射出。该远长出射光L12在成像面21a中成像于远长成像点F12。其中，在是未被实施色差修正的透镜的情况下，一般存在波长越短折射率越大的趋势。由此如图3(a)所示，与长波长800nm的远长出射光L12的折射相比，短波长(波长400nm)的远短出射光L11的折射更大。因此，在共用的成像面21a上，远长出射光L12的远长成像点F12的位置与远短出射光L11的远短成像点F11的位置不同。相对于通过透镜20的主点PP的行进方向X1的延长线LX，远短成像点F11位于比远长成像点F12远的位置。在图3(a)中，远短成像点F11位于比远长成像点F12靠下的位置。因此，在远短出射光L11的远短成像点F11的位置与远长出射光L12的远长成像点F12的位置之间，会由于波长的不同引起的成像位置的错位，例如在上下方向产生远偏移量D1(D1＝远短成像点F11的位置-远长成像点F12的位置)，作为相对关系量、即成像相对量的偏移量。远偏移量D1是相对于通过透镜20的主点PP的行进方向X1的延长线LX垂直方向的距离。

图3(b)表示在离透镜20的距离比上述远对象距离s1近的、中对象距离s2存在的中测定对象T2。图3(b)所示的中扩角θ2表示作为该情况下的入射光的中入射光L2从测定对象T向透镜20的周缘部扩散的扩展程度的扩角、即取入角。扩角越大，向透镜20的入射角越增大。作为图3(a)的情况下的扩角的远扩角θ1几乎为零。在来自中测定对象T2的中入射光L2是短波长400nm的单一波长光的情况下，中入射光L2基于与短波长对应的透镜20的折射率、根据透镜20的倾角θa的折射角、和根据向透镜20的中扩角θ2的折射角而折射。该情况的从透镜20出射的中短出射光L21在与图3(a)的情况几乎相同的成像面21a中成像于中短成像点F21。

另一方面，在中入射光L2是长波长800nm的单一波长光的情况下，中入射光L2基于与长波长对应的透镜20的折射率、根据透镜20的倾角θa的折射角、由向透镜20的中扩角θ2规定的折射角而折射。从透镜20出射的中长出射光L22在几乎相同的成像面21a中成像于中长成像点F22。由于透镜20未被实施色差修正，所以如图3(b)所示，相比于长波长800nm的中长出射光L22的折射，短波长400nm的中短出射光L21的折射较大。由此，在共用的成像面21a中，中长出射光L22的中长成像点F22的位置与中短出射光L21的中短成像点F21的位置不同。因此，在中短出射光L21的中短成像点F21的位置与中长出射光L22的中长成像点F22之间，会由于波长的不同而引起的成像位置的错位，例如在上下方向产生中偏移量D2(D2＝中短成像点F21的位置-中长成像点F22的位置)作为相对关系量。根据透镜20的倾角θa的折射角和由向透镜20的中扩角θ2规定的折射角表示透镜20的非旋转对照的折射角。

图3(c)表示在离透镜20的距离比上述的中对象距离s2近的、近对象距离s3存在的近测定对象T3。图3(c)所示的近扩角θ3大于图3(b)的中扩角θ2。若来自近测定对象T3的近入射光L3是短波长400nm的单一波长光，则近入射光L3基于与短波长对应的透镜20的折射率、根据透镜20的倾角θa的折射角、和由向透镜20的近扩角θ3规定的折射角而折射。从透镜20射出的近短出射光L31在几乎相同的成像面21a中成像于近短成像点F31。

另一方面，在近入射光L3是长波长800nm的单一波长光的情况下，近入射光L3基于与长波长对应的透镜20的折射率、根据透镜20的倾角θa的折射角、由向透镜20的近扩角θ3规定的折射角而折射。例如，从透镜20射出的近长出射光L32在几乎相同的成像面21a中，成像于近长成像点F32。由于透镜20未被色差修正，所以如图3(c)所示，相比于长波长800nm的近长出射光L32的折射，短波长400nm的近短出射光L31的折射大。由此，成像面21a上的近长成像点F32的位置与近短成像点F31的位置不同。因此，在近短成像点F31的位置与近长成像点F32的位置之间，会在上下方向产生近偏移量D3(D3＝近长成像点F32的位置-近短成像点F31的位置)，作为因波长的不同而引起的成像位置的错位、即相对关系量。

一般情况下，透镜20对短波长的入射光的折射角按入射角的不同而不同，即对远对象距离s1的远入射光L1的折射角、对中对象距离s2的中入射光L2的折射角以及对近对象距离s3的近入射光L3的折射角相互不同。同样，透镜20对长波长的入射光的折射角也按入射角的不同而不同，即对远对象距离s1的远入射光L1的折射角、对中对象距离s2的中入射光L2的折射角以及对近对象距离s3的近入射光L3的折射角相互不同。

另外，针对远对象距离s1的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系，与针对中对象距离s2的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系通常不一致。另外，针对中对象距离s2的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系，与针对近对象距离s3的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系通常不一致。并且，针对远对象距离s1的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系，与针对近对象距离s3的、透镜20对短波长的入射光的非旋转对照的折射角和透镜20对长波长的入射光的非旋转对照的折射角之“比”等的相对关系也通常不一致。

因此，到远测定对象T1为止为远对象距离s1时的远偏移量D1、到中测定对象T2为止为中对象距离s2时的中偏移量D2以及到近测定对象T3为止为近对象距离s3时的近偏移量D3相互不同。由此在光谱测定装置11中可以得到如下结论：远偏移量D1与远对象距离s1对应，中偏移量D2与中对象距离s2对应，近偏移量D3与近对象距离s3对应结论。即，光谱测定装置11能够得到对象距离s与偏移量D的唯一对应关系的结论。由此，光谱测定装置11能够使用倍率色差对作为到测定对象T为止的距离的对象距离s进行测定。

如图4所示，设在光谱传感器14的拍摄区域中，作为测定对象，近距离存在行人T3，中距离存在其他车辆T2，远距离存在树木T1。如图4(a)所示，该情况下的短波长400nm的远入射光L1在成像面21a上投影的短波图像P1包括：作为行人T3的像的短波行人像T31、作为其他车辆T2的像的短波其他车辆像T21、以及作为树木T1的像的短波树木像T11。

另一方面，如图4(b)所示，长波长800nm的远入射光L1在成像面21a上投影的长波图像P2包括：作为行人T3的像的长波行人像T32、作为其他车辆T2的像的长波其他车辆像T22、以及作为树木T1的像的长波树木像T12。

即，短波图像P1的短波行人像T31的实体物与长波图像P2的长波行人像T32的实体物相同，是行人T3。短波图像P1的短波其他车辆像T21的实体物与长波图像P2的长波其他车辆像T22的实体物相同，是其他车辆T2。短波图像P1的短波树木像T11的实体物与长波图像P2的长波树木像T12的实体物相同，是树木T1。

在短波图像P1与长波图像P2中，设定了用于按照波长对行人T3的成像位置进行比较的第3检测区域W3，设定了用于按照波长对其他车辆T2的成像位置进行比较的第2检测区域W2，设定了按照波长对树木T1的成像位置进行比较的第1检测区域W1。相对于成像面21a的短波图像P1的第3检测区域W3的位置设定得与长波图像P2的第3检测区域W3的位置相同。同样，相对于成像面21a的短波图像P1的第2检测区域W2的位置设定得与长波图像P2的第2检测区域W2的位置相同。相对于成像面21a的短波图像P1的第1检测区域W1的位置设定得与长波图像P2的第1检测区域W1的位置相同。

如上述那样，本实施方式的光谱传感器14以短波长400nm和长波长800nm使测定对象的成像位置发生变化。由此，例如在到行人T3为止的距离是近对象距离s3的情况下，在成像面21a中的短波行人像T31的位置与长波行人像T32的位置之间，会在上下方向产生近偏移量D3。而且，例如在到其他车辆T2为止的距离是中对象距离s2的情况下，在成像面21a中的短波其他车辆像T21的位置与长波其他车辆像T22的位置之间，会在上下方向产生中偏移量D2。并且，在例如到树木T1为止的距离是远对象距离s1的情况下，在成像面21a中的短波树木像T11的位置与长波树木像T12的位置之间，会在上下方向产生远偏移量D1。

换言之，光谱传感器14基于短波行人像T31的位置与长波行人像T32的位置之间的错位是近偏移量D3的情况，能够求出到行人T3为止的距离是近对象距离s3。而且，光谱传感器14基于短波其他车辆像T21的位置与长波其他车辆像T22的位置之间的错位是中偏移量D2的情况，能够求出到其他车辆T2为止的距离是中对象距离s2。另外，光谱传感器14基于短波树木像T11的位置与长波树木像T12的位置之间的错位是远偏移量D1的情况，能够求出到树木T1为止的距离是远对象距离s1。即，光谱传感器14能够根据成像面21a中的测定对象在短波长下的像的成像位置与测定对象在长波长下的像的成像位置的错位量、即差来掌握对象距离s。

如图1所示，光谱传感器14如此针对测定对象T检测由基于短波长的光谱图像、即短波图像P1和基于长波长的光谱图像、即长波图像P2构成的光谱数据R0。然后，光谱传感器14将光谱数据R0输出给光谱数据处理装置15。

光谱数据处理装置15例如以具有运算装置、存储装置等的微型计算机为中心构成。光谱数据处理装置15与光谱传感器14连接，并且被输入由光谱传感器14检测到的观测光的光谱数据R0。光谱数据处理装置15基于被输入的观测光的光谱数据R0对对象距离s进行计算、即测定。

光谱数据处理装置15具备运算装置16和作为存储单元的存储部17。存储部17包括公知的存储装置中设置的存储区域的全部或一部分。

图5表示存储区域中存储的映射数据18的一个例子。映射数据18表示以与作为到测定对象T为止的距离的对象距离s(s1、s2、s3等)相关的方式，由短波长的光的成像位置与长波长的光的成像位置之差构成的偏移量(D1、D2、D3等)。即，映射数据18将远短成像点F11的位置与远长成像点F12的位置之差、即远偏移量D1与到远测定对象T1为止的远对象距离s1建立关联地存储。并且，映射数据18将中短成像点F21的位置与中长成像点F22的位置之差、即中偏移量D2与到中测定对象T2为止的中对象距离s2建立关联地存储。并且，映射数据18将近短成像点F31的位置与近长成像点F32的位置之差、即近偏移量D3与到近测定对象T3为止的近对象距离s3建立关联地存储。由此，运算装置16能够根据映射数据18，基于远偏移量D1取得远对象距离s1，或者基于中偏移量D2取得中对象距离s2，或者基于近偏移量D3取得近对象距离s3。即，映射数据18构成作为由透镜20的色差特性和光轴AX的朝向决定的信息的相关信息，以表示作为成像相对量的偏移量D与对象距离s的相关。

运算装置16具备：从测定对象T的像选定距离测定所使用的图像的关注图像选定部30、从选定的图像中检测两个波长的成像位置的成像位置计算部31、以及计算两个波长的成像位置之差即偏移量D的偏移量计算部32。并且，运算装置16具备作为根据偏移量D计算对象距离s的距离计算单元的距离计算部33。成像位置计算部31和偏移量计算部32构成作为相对关系量计算单元的成像相对量计算单元。

关注图像选定部30从测定对象T的像中以像素单位来选定距离测定所使用的图像。当被从光谱传感器14输入光谱数据R0时，关注图像选定部30将包括关注图像信息W0和两个波长的光谱图像的光谱数据R1输出给成像位置计算部31。关注图像选定部30在选定图像时，也可以基于另外进行的对象识别处理等，来从识别出的测定对象中选定与优先级高的测定对象对应的图像，还可以选定与占有较多区域的测定对象对应的图像。另外，优选关注图像选定部30所选择的图像是与背景等的边界部分，以便能够分别识别相互不同的两个波长的图像的位置。

图4(a)表示作为短波长的图像的短波图像P1，图4(b)表示作为长波长的图像的长波图像P2。远测定对象T1是“树木”，中测定对象T2是“其他车辆”，近测定对象T3是“行人”。图4(a)的短波图像P1表示作为树木的像的短波树木像T11、作为其他车辆的像的短波其他车辆像T21以及作为行人的像的短波行人像T31。图4(b)的长波图像P2表示作为树木的像的长波树木像T12、作为其他车辆的像的长波其他车辆像T22以及作为行人的像的长波行人像T32。

在树木T1是测定对象的情况下，关注图像选定部30从短波树木像T11和长波树木像T12中选定第1关注图像PX1。关注图像选定部30设定短波图像P1和长波图像P2均包括第1关注图像PX1的第1检测区域W1。第1关注图像PX1表示树木T1的树根与树根之下的地面的分界线。

另外，在其他车辆T2是测定对象的情况下，关注图像选定部30从短波其他车辆像T21和长波其他车辆像T22中选定第2关注图像PX2。关注图像选定部30设定短波图像P1和长波图像P2均包括第2关注图像PX2的第2检测区域W2。第2关注图像PX2包括其他车辆T2的轮胎与轮胎之下的路面的分界线。

并且，在例如行人T3是测定对象的情况下，关注图像选定部30从短波行人像T31和长波行人像T32中选定第3关注图像PX3。并且，关注图像选定部30设定短波图像P1和长波图像P2均包括第3关注图像PX3的第3检测区域W3。第3关注图像PX3包括行人T3的鞋与鞋之下的路面的分界线。

即，关注图像选定部30生成包括第1关注图像PX1和第1检测区域W1、第2关注图像PX2和第2检测区域W2以及第3关注图像PX3和第3检测区域W3的关注图像信息W0，且向成像位置计算部31输出。

成像位置计算部31基于关注图像选定部30选定出的关注图像，检测两个波长的像的各自成像位置。成像位置计算部31被从关注图像选定部30输入关注图像信息W0和光谱数据R1，并且基于该被输入的关注图像信息W0和光谱数据R1，来计算关注图像的两个波长的成像位置。然后，成像位置计算部31将包括计算出的两个波长的成像位置的成像位置数据R2向偏移量计算部32输出。

偏移量计算部32根据两个波长的成像位置来计算偏移量D。偏移量计算部32基于被从成像位置计算部31输入的成像位置数据R2，计算出两个波长的成像位置(例如远短成像点F11的位置与远长成像点F12的位置)之差作为偏移量D。偏移量计算部32将计算出的偏移量D作为与两个波长相关的数据、即偏移量数据R3向距离计算部33输出。

距离计算部33基于偏移量数据R3来计算对象距离s。即，距离计算部33基于根据偏移量数据R3而取得的两个波长(例如400nm和800nm)，从存储部17选择与该两个波长对应的映射数据18。然后，距离计算部33从选择出的映射数据18取得与根据偏移量数据R3而取得的偏移量(例如远偏移量D1)对应的对象距离s(例如远对象距离s1)。距离计算部33通过将取得对象距离s例如与测定对象T建立关联等来生成距离数据R4，并将该距离数据R4向人机接口12、车辆控制装置13等输出。

图6对测定对象距离s的步骤进行说明。图6是表示本实施方式的光谱测定装置11测定对象距离s的步骤的流程图。其中，在本实施方式中，用于测定对象距离s的步骤以规定周期依次执行。

如图6所示，当距离测定用的处理开始时，运算装置16在步骤S10中取得光谱传感器14检测出的光谱数据R0。若取得了光谱数据R0，则运算装置16在步骤S11中从测定距离的测定对象T的像中选定关注图像。其中，测定对象T以光谱测定装置11另行识别到的测定对象、测定对象的优先级等为条件被选择。当选定了关注图像时，运算装置16在步骤S12中按距离测定所使用的短波长和长波长的各个波长来分别计算关注图像的成像位置(成像位置计算步骤)。成像位置基于对关注图像进行检测的成像面21a的像素的位置而求出。当计算出成像位置时，运算装置16通过在步骤S13中将两个波长的关注图像的位置相互比较，来计算作为成像相对量的偏移量D(成像相对量计算步骤)。偏移量D(D1、D2、D3)被作为两个波长各自的关注图像的成像位置之差而计算出。当计算出偏移量D时，运算装置16在步骤S14中计算对象距离s(距离计算步骤)。运算装置16通过根据与两个波长对应的映射数据18取得与偏移量D对应的距离，来计算出对象距离s。

如以上说明那样，根据本实施方式的光谱测定装置11，能够获得以下所示的效果。

(1)通过光谱测定装置11使用具有朝向与入射光L的行进方向X1不同的光轴AX的透镜20，每个波长的成像位置彼此不同。由此，多个成像位置间的成像相对量作为按每个对象距离s而不同的量而被检测出。即，光谱测定装置11能够基于各个不同的成像相对量，测定对象距离s。通常的透镜具有按各个波长的光而不同的折射率、即会产生色差。因此，在透镜20使具有多个波长的光成像时，成像位置按各个波长的光而不同。由此，在透镜20的光轴AX相对于远入射光L1的行进方向X1倾斜的情况下、即在透镜20使远入射光L1向透镜的光轴AX的朝向折射的情况下，各个波长的光基于各自的折射率进行折射。由此，由透镜20成像形成的像的成像位置(成像点的位置)按各个波长的光，在透镜20的水平方向、上下方向以相互不同量位移。另一方面，当光向透镜20的入射角由于透镜20与测定对象T之间的对象距离s的变化而不同时，一个波长的光的成像位置也发生变化。由此，光谱测定装置11能够基于各个波长的成像位置彼此的相对关系来测定对象距离s。

(2)各个波长的成像位置在透镜20的水平方向、上下方向不同。即，各个波长的成像位置在与入射光L的行进方向X1垂直的方向以相互不同的量位移。由此，在一般与透镜20对置设置的成像面21a上，分别形成各个波长的像。由此，成像面21a能够检测各个波长的光的像的各自成像位置。即，由于光谱测定装置11无需为了对成像位置进行检测而使成像面21a移动，所以不需要使成像面21a移动的装置，能够以简单的构成来检测各个波长的成像位置。

(3)通过相同的透镜20(光学系统)检测各个波长的成像位置，能够求出基于色差的每个波长的成像位置之差。即，能够以一个光学系统、即一台照相机(光谱传感器14)进行距离测定。由此，与例如使用多个照相机的情况相比，本实施方式能够提高照相机的配置自由度。即，无需高精度地维持照相机的配置位置，能够简化距离测定装置的构成。

(4)通常的透镜被实施色差修正。即，通常的透镜大多被构成为仅限于想取得的波长的光，例如在图像用时仅限于红色的波长、蓝色的波长、绿色的波长的光，以使各个波长的光的成像距离一致。但本实施方式能够将未被实施色差修正的透镜20用于距离测定。由此，距离测定装置所使用的波长的选择自由度和设计自由度变高，并且还提高了该距离测定装置所采用的光学系统的选择自由度和设计自由度。

(5)光谱测定装置11基于透镜20形成的成像位置(成像点的位置)相互不同的两个波长的光来测定对象距离s。即，由于如果来自测定对象T的光具有两个以上的波长，则能够测定出测定对象T的距离，所以容易实施距离测定。

(6)光谱测定装置11检测出成像相对量作为两个波长的成像位置之差、即偏移量D(D1、D2、D3)。由此，与检测相关的运算等简单。

(7)光谱测定装置11通过使透镜20的光轴AX相对于远入射光L1倾斜，来使各个波长的光的成像位置产生差。光谱测定装置11基于该成像位置差，来测定对象距离s。例如在一般的凸透镜的情况下，通过将透镜20相对于远入射光L1的行进方向X1倾斜配置，能够使透镜20的光轴AX相对于远入射光L1的行进方向X1倾斜。这样，本实施方式能够简化距离测定装置中的透镜20的配置的方式、透镜20的特性。

(8)光谱传感器14通过检测透镜20形成的测定对象T的每个波长的像，能够检测由任意波长构成的多个波长的光。由此，由于波长的选择性自由度高，所以根据周边环境、环境光等来恰当地选择适于距离测定的波长的光也变得容易。另外，由于光谱传感器14原本就能够检测多个波长的光，所以可简单地构成距离测定装置。即，还能够将现有的光谱传感器活用为距离测定装置。

此外，上述实施方式例如还能够通过以下那样的方式来实施。

·在上述实施方式中，例示了滤光器使入射到透镜20中的入射光的波长变成短波长、长波长的光的情况。但并不局限于此，滤光器也可以根据从透镜20射出的出射光来取得仅具有规定光的出射光。由此，能够提高取得规定波长的光的构成的自由度。

·在上述实施方式中，映射数据18所存储的成像位置之差(偏移量)的波长的组合是短波长和长波长。但并不局限于此，映射数据18所存储的波长的组合也可以是其他组合。映射数据18也可以是基于相互不同的波长的组合的多个映射数据。由此，能够提高距离测定所使用的波长的选择自由度。

·在上述实施方式中，为了根据偏移量D来计算对象距离s，参照了映射数据18。但并不局限于此，也可以使用运算式来根据偏移量D计算出对象距离s。由此，能够实现存储区域的削减。

·在上述实施方式中，成像面21a被配置成相对于入射光L的行进方向X1垂直地扩展。但并不局限于此，成像面21a也可以相对于入射光L的行进方向X1倾斜。例如在从透镜20到成像点为止的成像距离f根据光的波长、对象距离s而变化的情况下，可以按照拍摄成像点的成像面21a的部分与透镜20之间的距离变化的方式来使成像面21a倾斜。由此，能够提高距离测定装置的距离测定精度。

·在上述实施方式中，将成像相对量设为两个波长的成像位置彼此之差(偏移量)。但并不局限于此，成像相对量也可以是两个波长的光的成像位置彼此之比。由此，能够提高两个波长的成像位置的成像相对量的计算方法的自由度，得到合适的测定结果。

·在上述实施方式中，基于一个偏移量来计算对象距离s。但并不局限于此，也可以基于包括从其他波长的组合检测出的其他偏移量的多个偏移量，来计算对象距离s。如果基于多个偏移量，则能够以高精度求出对象距离s。尤其是能够对多个波长的光进行检测的光谱传感器可以对多个波长检测像的成像位置。即，能够基于成像位置之差，来计算多个偏移量。由此，不仅可容易地进行基于多个偏移量的距离测定，并且能够提高所测定的距离的精度。

·上述实施方式例示了透镜20是一个凸透镜的情况。但并不局限于此，透镜20只要是使入射光成像的光学系统即可，也可以由多个透镜构成。另外，透镜20也可以构成为包括凹透镜。通过提高透镜的设计自由度，能够提高这样的距离测定装置的采用自由度。

·在上述实施方式中，透镜20的主平面TX、即作为通过透镜20的厚度方向的中心的面的中心面，相对于与入射光L的行进方向X1垂直的面具有倾角θa。但并不局限于此，只要透镜20的光轴AX具有与入射光L的行进方向X1不同的朝向即可，也可以使通过透镜20的厚度方向的中心的中心面与入射光L的行进方向X1垂直。即，在透镜20的光轴AX相对于入射光L的行进方向X1具有斜率的情况下，入射光的角度根据对象距离s而发生变化。由此，成像位置、所谓的成像点的位置在与入射光L的行进方向X1垂直的面中向水平方向、上下方向位移。因此，能够产生成像相对量，由此对对象距离s进行测定。

也可以如图7所示，将作为凸透镜的透镜25的表面形成为非旋转对称。例如，使透镜25的最厚部分偏离透镜25的中心。在图7中，由于透镜25的最大厚度向透镜25的上方偏离，所以光轴AX也向上方倾斜。该情况下，透镜25的表面相对于透镜25的光轴AX非旋转对称。即，也可以通过使透镜25的表面相对于光轴AX非旋转对称，来使透镜25的光轴AX相对于入射光L的行进方向X1倾斜。该情况下，成像位置在成像面21a中也对应于入射光L的波长和对象距离s而发生变化。由此，提高了距离测定装置的设计、构成自由度。此外，具体的透镜25的构成能够根据图7的情况来进行变更。

·还可以如图8所示，利用具有相互不同折射率(像差)的第1部件26a和第2部件26b来构成作为凸透镜的透镜26，使透镜26的光轴AX相对于入射光L的行进方向X1倾斜。在图8中，靠近测定对象T的第1部件26a相对于入射光L的行进方向X1，向图的上方凹且向图的下方凸。第2部件26b向图的上方凸且向图的下方凹，以抵补第1部件26a的凹凸。该情况下，透镜26的光轴AX也向上方倾斜。即，可以使透镜26的折射率相对于光轴AX非旋转对称，来使透镜26的光轴AX相对于入射光L的行进方向X1倾斜。该情况下，成像位置在成像面21a中也对应于入射光L的波长和对象距离s而变化。由此，也会提高距离测定装置的设计、构成自由度。此外，具体的透镜26的构成能够根据图8的情况来进行变更。另外，也可以由3个以上的部件构成一个凸透镜。

·可以将图7的透镜25、图8的透镜26配置成通过厚度方向的中心的中心面(TX)相对于入射光L的行进方向X1倾斜。由此，也会提高距离测定装置的设计、构成自由度。

·在上述实施方式中，例示了未对透镜20实施色差修正的情况。但并不局限于此，在未对距离测定所使用的波长实施色差修正、或修正程度小的情况下，可以对透镜实施色差修正。由此，在使用被实施了色差修正的透镜的装置中，也能提高可以采用这样的距离测定装置的可能性。

·在上述实施方式中，例示了求出偏移量D(作为相对关系量的成像相对量)的两个波长中的短波长是400nm、长波长是800nm的情况。但并不局限于此，求出偏移量的两个波长只要具有由透镜20产生色差的关系即可，可从可见光和不可见光中选择。即，短波长也可以是比400nm短或者长的波长，另外长波长也可以是比800nm短或者长的波长。由此，提高了作为距离测定装置的波长选择自由度，能够选择适于距离测定的波长的组合来很好地进行距离测定。其中，不可见光还可以包括紫外线(近紫外线)和红外线(包括远红外线、中红外线、近红外线)。

·在上述实施方式中，例示了当对象距离s变远时偏移量D变小的情况。但并不局限于此，偏移量D只要根据对象距离s的变化而变化即可，也可以是距离变远时变大的偏移量。即，由于成像位置之差(偏移量)根据透镜20的特性与选择出的波长的关系而多样地变化，所以成像位置差(偏移量)和对象距离s只要具有能够设定为映射数据18的关系即可。在该条件下，相对于对象距离s的成像位置差可任意变化。由此，能够提高可在距离测定装置中采用的光学系统的选择自由度。

附图标记说明：10...车辆；11...光谱测定装置；12...人机接口；13...车辆控制装置；14...光谱传感器；15...光谱数据处理装置；16...运算装置；17...存储部；18...映射数据；20、25、26...透镜；21...检测装置；21a...成像面；26a、26b...部件；30...关注图像选定部；31...成像位置计算部；32...偏移量计算部；33...距离计算部；AX...光轴；F、F11、F12、F21、F22、F31、F32...成像点；P1...作为光谱图像的短波图像；P2...作为光谱图像的长波图像；PX1、PX2、PX3...关注图像；T、T1、T2、T3...测定对象；TX...主平面；T31、T32...行人的像；T21、T22...其他车辆的像；T11、T12...树木的像。

Claims (10)

1.一种距离测定装置，通过以光学方式检测测定对象来测定作为到上述测定对象为止的距离的对象距离，该距离测定装置具备：

透镜，其具有朝向与来自上述测定对象的入射光的行进方向不同的光轴，上述透镜构成为通过使上述入射光成像来获得上述测定对象的像；

成像相对量计算单元，其通过对上述入射光所具有的多个波长分别求出表示上述像相对于上述透镜的位置的成像位置，来计算出作为对这些上述成像位置彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；

存储单元，其存储相关信息，该相关信息是为了表示上述成像相对量与上述对象距离的相关关系而由上述透镜的色差特性和上述光轴的朝向确定的信息；以及

距离计算单元，其通过将上述成像相对量与上述相关信息对照来计算出上述对象距离。

2.根据权利要求1所述的距离测定装置，其中，

上述光具有上述成像位置相互不同的两个波长，

上述相关信息构成分别使上述成像相对量与上述对象距离建立对应关系的映射数据。

3.根据权利要求2所述的距离测定装置，其中，

上述成像相对量是作为上述两个波长的成像位置彼此之差的成像位置差。

4.根据权利要求2所述的距离测定装置，其中，

上述成像相对量是作为上述两个波长的成像位置彼此之比的成像位置比。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

上述透镜的光轴相对于上述入射光的行进方向倾斜。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

上述透镜的表面相对于上述透镜的光轴非旋转对称。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

上述透镜的折射率相对于上述透镜的光轴非旋转对称。

8.根据权利要求1～4中任意一项所述的距离测定装置，其中，

上述透镜是对来自上述测定对象的光进行检测的光谱传感器的一部分。

9.一种距离测定方法，通过以光学方式检测测定对象来测定作为到上述测定对象为止的距离的对象距离，该距离测定方法具备：

成像位置计算步骤，利用具有朝向与来自上述测定对象的入射光的行进方向不同的光轴的透镜来形成上述测定对象的像，对上述入射光所具有的多个波长分别求出表示上述像相对于上述透镜的位置的成像位置；

成像相对量计算步骤，计算出作为对这些上述成像位置彼此的相对关系进行表示的量的成像相对量；以及

距离计算步骤，通过使上述成像相对量与相关信息对照来计算出上述对象距离，其中，该相关信息是为了表示上述成像相对量与上述对象距离的相关关系而由上述成像相对量、上述透镜的色差特性以及上述光轴的朝向确定的信息。

10.根据权利要求9所述的距离测定方法，其中，

上述入射光具有两个波长，

上述成像位置计算步骤对上述两个波长分别求出上述成像位置，

上述距离计算步骤从将上述成像相对量与上述对象距离建立了对应关系的映射数据中取得上述相关信息。