CN110799854A - 光测距装置 - Google Patents

Abstract

本公开的一侧面的光测距装置(1A、1B、1C、1D)具备照射部(3)、多个SPAD(4)、多个信号输出部(6、8)、响应数检测部(20、40)、定时识别部(45)以及定时修正部(56、57)。响应数检测部构成为基于脉冲信号，检测表示进行响应的SPAD的个数的响应数。定时识别部构成为基于响应数沿着时间序列的变化状态识别暂时定时，并根据暂时定时识别表示该光测距装置检测出光的定时的检测定时。定时修正部构成为获取表示暂时定时与和到对象物为止的距离对应的真实定时的时间差的修正时间，并将对暂时定时修正了修正时间后的定时设定为检测定时。

Description

光测距装置

相关申请的交叉引用

本国际申请主张于2017年6月22日在日本国专利厅申请的日本国专利申请第2017－122287号、以及于2018年6月11日在日本国专利厅申请的日本国专利申请第2018－111123号的优先权，并在此引用日本国专利申请第2017－122287号和日本国专利厅申请的日本国专利申请第2018－111123号的全部内容。

技术领域

本公开是根据光到对象物的往复时间测量距离的光测距装置，涉及使用SPAD检测光的技术。

背景技术

在下述的专利文献1提出了通过与时钟同步地检测多个SPAD的响应的有无来检测入射至SPAD的光的技术。在下述的专利文献1的技术中，考虑与时钟同步地检测进行响应的SPAD的数量(以下，称为SPAD的响应数)，随着光的强度增强而SPAD的响应数增加。

专利文献1：日本特开2014－081253号公报

在专利文献1的技术中，有多个SPAD中处于响应状态的个数越少，以及SPAD进行响应的时间亦即SPAD输出脉冲的时间越长，相对于与和到对象物为止的距离对应的真实定时越延迟的趋势。

发明者的详细的研究的结果是发现了在专利文献1的技术中，难以根据SPAD的响应数精度良好地推定检测出光的定时这样的课题。

发明内容

本公开的一侧面在于提供在使用SPAD检测光的光测距装置中，能够精度良好地推定SPAD检测出光的定时的技术。

本公开的一侧面的光测距装置具备照射部、多个SPAD、多个信号输出部、响应数检测部、定时识别部以及定时修正部。

照射部构成为向要检测对象物的区域照射光波。多个SPAD构成为对包含光波的反射波的光子的入射进行响应。多个信号输出部按多个SPAD的每一个，构成为当SPAD进行响应时输出脉冲信号。响应数检测部构成为基于脉冲信号来检测表示正在进行响应的SPAD的个数的响应数。

定时识别部构成为基于响应数沿着时间序列的变化状态来识别暂时定时，并根据暂时定时识别表示该光测距装置检测出光的定时的检测定时。定时修正部构成为获取表示暂时定时与和到对象物为止的距离对应的真实定时的时间差的修正时间，并将对暂时定时修正了修正时间后的定时设定为检测定时。

根据这样的光测距装置，将通过利用修正时间修正暂时定时得到的定时识别为检测定时，所以能够修正和到对象物为止的距离对应的真实定时与暂时定时的时间差。由此，能够精度良好地推定SPAD检测出光的定时。

此外，权利要求书所记载的括号内的附图标记示出与作为一个方式后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系，并不对本公开的技术范围进行限定。

附图说明

图1是表示第一实施方式的光测距装置的构成的框图。

图2是表示光测距装置的构成的说明图。

图3是第一实施方式中光测距装置模型的工作例。

图4是表示受光量、电平值的时间变化的一个例子的图表。

图5是表示光较强的情况下的SPAD的响应例的说明图。

图6是表示光较弱的情况下的SPAD的响应例的说明图。

图7是表示基于光量的修正所使用的映射图的一个例子的图表。

图8是表示距离修正结果的效果的一个例子的图表。

图9是表示干扰光较少时的偏差值的一个例子的图表。

图10是表示干扰光较多时的偏差值的一个例子的图表。

图11是表示基于偏差值以及光量的修正所使用的映射图的一个例子的图表。

图12是表示第三实施方式的光测距装置的构成的框图。

图13是表示基于响应连续时间的修正所使用的映射图的一个例子的图表。

图14是表示第四实施方式的光测距装置的构成的框图。

图15是表示基于饱和度的修正所使用的映射图的一个例子的图表。

图16是表示对基于多次的光波照射的SPAD的响应数进行累计的处理的一个例子的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式进行说明。

[1.第一实施方式]

[1－1.构成]

图1所示的光测距装置1A是根据光到对象物的往复时间测量距离的装置，具备使用雪崩光电二极管(以下，称为APD)特别是SPAD检测光的光检测器。光测距装置1A例如具有通过发出激光雷达等的信号光，并使用光检测器识别相对于射出信号光的定时的接受反射光的定时，来识别到对象物为止的距离的功能。

此外，SPAD是Single Photon Avalanche Diode：单光子雪崩二极管的省略。SPAD通过施加比击穿电压高的电压作为反向偏压进行动作。SPAD通过光子的入射而击穿，所以这种光检测器通常构成为检测SPAD击穿时的电压变化，并输出规定脉冲宽度的数字脉冲(以下，称为脉冲信号)。

如图1所示，光测距装置1A具备照射部3、多个受光部2以及多个电平检测电路20。另外，光测距装置1A也可以具备加法器40、峰值检测部45、运算部50A。光测距装置1A中的至少多个受光部2、多个电平检测电路20构成检测光的光检测器。在本实施方式中，加法器40以及峰值检测部45的一部分也构成光检测器。

照射部3例如具备成为光源的激光二极管，从该光源对检测成为测距对象的对象物的区域照射光波。照射部3例如每100ms等，按根据后述的时钟设定的每一周期照射光波，能够通过光检测器接收反射波。

如图2所示，通过在纵向及横向上格子状地配置多个受光部2，来构成受光部阵列10，该受光部阵列构成光检测用的一个像素。各个受光部2构成为当光子入射时，输出脉冲信号作为其响应。如图2所示，各个受光部2具备SPAD4、失超电阻6以及脉冲输出部8。

SPAD4的阴极与反向偏压VB连接，阳极与失超电阻6以及脉冲输出部8连接。失超电阻6与对SPAD4的通电路径串联连接。

失超电阻6在对SPAD4施加反向偏压VB，并且光子入射至SPAD4而SPAD4击穿时，由于在SPAD4中流过的电流而产生电压下降，使SPAD4的盖革放电停止。此外，失超电阻6由具有规定电阻值的电阻元件，或者以栅极电压设定导通电阻的MOSFET等构成。

另外，脉冲输出部8与SPAD4和失超电阻6的连接点连接。脉冲输出部8在SPAD4未击穿时输出值1。另外，脉冲输出部8在SPAD4击穿，而在失超电阻6流过电流，在失超电阻6的两端产生阈值电压以上的电压时，输出值成为0的数字脉冲作为上述的脉冲信号。换句话说，失超电阻6以及脉冲输出部8按多个SPAD4的每一个，构成为当SPAD4进行响应时输出脉冲信号。

按每个受光部2设置各自的电平检测电路20，各个电平检测电路具有检测是否得到基于受光部2的脉冲信号，即SPAD4是否进行响应的功能。

电平检测电路20具备逆变器21以及时钟同步部22。逆变器21作为将输入反转并输出的逻辑电路中的公知的逆变器构成。时钟同步部22构成为被输入周期性的脉冲亦即时钟(CLK)，并按每次被输入时钟，输出时钟输入时的输入信号值的时钟同步电路。

这里的输入信号值在时钟同步部22中为逆变器21的输出。另外，时钟同步部22例如作为D触发器等构成。时钟同步部22按每次被输入时钟则输出由逆变器21输入的值。

加法器40是将从各个电平检测电路20输出的脉冲相加并输出的公知的加法器。来自加法器40的输出记为电平值。电平值示出表示正在输出脉冲信号的受光部2的个数的响应数，也就是正在输出值0的受光部2的个数，所以也可以说是表示入射的光的强度的值。

从这样构成的受光部2以与周围的光量对应的频率输出脉冲信号。因此，在太阳光等较强的光入射受光部2时，在每个单位时间从受光部2输出的脉冲信号的数量也就是脉冲速率显著地增加。

峰值检测部45通过识别基于电平值的沿着时间序列的变化状态求出的暂时定时，来识别表示该光测距装置1A检测出光的定时的检测定时。但是，这里的检测定时是修正前的暂定的检测定时。

另外，暂时定时表示基于响应数沿着时间序列的变化状态，该变化状态满足预先设定的条件的定时。具体而言暂时定时是成为用于得到检测定时的基准的定时，例如这里采用实际的电平值成为最大值的定时。此外，作为暂时定时，也可以采用计算上的电平值成为最大值的定时、电平值增加成为规定的值的定时等满足规定的条件的任意的定时。

在采用计算上的电平值成为最大值的定时的情况下，对于该定时来说，也可以在电平值的增加时以及减少时电平值分别为特定值时，将电平值的变化率表现为切线的斜率，并将成为多个切线的交点的定时作为该定时。具体而言，在使横轴为时间序列，使纵轴为电平值的图4所示那样的图表中，求出电平值为最大值的一半等规定的值时的多个切线的交点即可。

另外，也可以计算上的电平值成为最大值的定时对于电平值分别成为某个特定值的多个定时，是成为它们的中值的定时。峰值检测部45获取照射部3的工作状态，即光波的照射定时。然后，输出与照射定时和暂时定时之差对应的信号。来自峰值检测部45的输出被输入到运算部50A。

运算部50A以具有CPU51和RAM、ROM、闪存等半导体存储器(以下，称为存储器52)的公知的微型计算机为中心构成。通过由CPU51执行储存于非瞬态有形记录介质的程序实现运算部50A的各种功能。在该例子中，存储器52相当于储存了程序的非瞬态有形记录介质。

另外，通过执行该程序，执行与程序对应的方法。此外，非瞬态有形记录介质是指除了记录介质中的电磁波。另外，构成运算部50A的微型计算机的数量既可以是一个也可以是多个。

[1－2.处理以及工作]

如图1所示，运算部50A具备响应时间修正部56和光量修正部57，作为通过由CPU51执行程序实现的功能的构成。实现构成运算部50A的这些要素的方法并不限定于软件，对于其一部分或者全部的要素，也可以使用一个或者多个硬件实现。例如，在通过作为硬件的电子电路实现上述功能的情况下，也可以通过包含许多的逻辑电路的数字电路，或者模拟电路，或者它们的组合实现该电子电路。

这里，SPAD4为四个的光测距装置模型的工作例如图3所示。电平值在响应的SPAD4的数量最大的定时示出最大值。在图3所示的例子中，在SPAD[3]进行响应时，电平值为4成为最大值。此外，在图3中，将受光部2记为SPAD[N]。另外，N是用于根据编号确定四个受光部2中的一个的数字，是0、1、2、3的任意一个。

这里，在本实施方式的光测距装置1A中基于信号光的受光量，也就是入射至多个SPAD4的光的量与电平值的关系例如如图4所示。

参照图4，若信号光的受光量增加，则电平值增加。但是，在信号光的受光量成为最大的真实定时P与电平值最大的定时L产生时间差ΔT1。因此，优选对使用电平值检测接受光的定时修正时间差ΔT1。

此外，真实定时P是和到对象物为止的距离对应的定时，照射到光测距装置1A的光的量最大的定时是理想的，但利用光测距装置1A不能够检测出该真实定时P，所以在利用真实定时P的情况下，使用预先通过实验求出的定时。

在本实施方式中，为了识别更准确的检测定时，利用响应时间修正部56以及光量修正部57的功能，将电平值最大的定时L修正为基于信号光的受光量最大的定时P。换句话说，在作为响应时间修正部56以及光量修正部57的功能中，对暂时定时这里是响应数成为峰值的定时L，运算与受光量成为峰值的真实定时P的时间差ΔT1作为修正时间，并将该定时识别为检测出光的定时。

详细而言，响应时间修正部56使用与表示响应的SPAD4连续响应的时间的响应连续时间的长度对应的修正时间来修正暂时定时。在本实施方式中，作为与响应连续时间对应的修正时间，采用预先设定的固定值。

光量修正部57构成为根据光测距装置1A的受光环境对修正时间进行运算。在以下的说明中，对光量修正部57使用映射图对修正时间进行运算的构成进行说明，但并不限定于该构成，也可以使用若输入表示受光环境的参数则返回修正时间的公式对修正时间进行运算。

这里的光量修正部57根据受光环境中的光的强度求出修正时间。光的强度是表示入射光量的大小的值，例如能够根据电平值的峰值的高度、电平值的变化率(例如图4的电平值的图表中的特定的点上的切线的斜率)的大小得到。

在光的强度比较强的情况下，如图5所示，入射光量成为峰值的定时A1与电平值成为最大值Lmax的定时A2的时间差ΔTA比较小。这是因为在光的强度较强的情况下，入射光量较多，所以在比较短的时间多数SPAD4进行响应，而在入射光量成为峰值时大多数的SPAD4进行响应。

另一方面，在光的强度较弱的情况下，如图6所示，入射光量成为峰值的定时B1与电平值成为最大值Lmax的定时B2的时间差ΔTB相对于时间差ΔTA增大。这是因为在光的强度较弱的情况下，入射光量较少，所以随着光量的增加SPAD4逐渐进行响应。

在图5所示的光较强的例子中，在光的检测初始亦即[A]的期间响应数增加8个，在光的强度成为峰值的[B]的期间以及光的强度变弱的[C]的期间，响应数增加比8少的4、3。在图6所示的光较弱的例子中，在[A]的期间响应数增加1个，在[B]以及[C]的期间，响应数增加比1多的3、4。换句话说，在光较强的情况下，在检测初始许多的SPAD4进行响应，在其后的期间响应数的增加放缓。其结果为，在光较强的情况下和光较弱的情况下，电平值成为最大值Lmax的定时A2、B2产生差异。

因此，本实施方式的光量修正部57根据图7所示那样的映射图求出与光的强度对应的修正时间。即，采用随着电平值的最大值Lmax增大，修正量减少的映射图。这是因为若电平值的最大值Lmax增大，则在入射光量成为峰值的定时之前SPAD4接近饱和，而与本来的电平值成为最大值Lmax的定时相比，该定时向近距离侧偏移。

光量修正部57将与光的强度对应的修正时间、和在响应时间修正部56得到的与响应连续时间对应的修正时间相加后的时间作为上述的时间差ΔT1，以使电平值成为最大的定时L接近受光量成为峰值的真实定时P的方式进行修正。具体而言，识别从电平值最大的定时L减去时间差ΔT1后的定时作为检测定时。

通过这样的响应时间修正部56以及光量修正部57的功能，对暂时定时修正ΔT1成为真实定时，所以照射定时与暂时定时之差被修正为照射定时与真实定时之差。

其结果为，如图8所示，仅根据电平值的峰值得到的表示到物体为止的距离的计算距离被修正为修正后距离。修正后距离大体与到物体为止的真实距离一致。

[1－3.效果]

根据以上详述的第一实施方式，起到以下的效果。

(1a)上述的光测距装置1A具备多个SPAD4、多个失超电阻6以及脉冲输出部8、电平检测电路20、加法器40、峰值检测部45、响应时间修正部56以及光量修正部57。

多个SPAD4构成为对光子的入射进行响应。多个失超电阻6以及脉冲输出部8按多个SPAD4的每一个，构成为当SPAD4进行响应时输出脉冲信号。电平检测电路20以及加法器40构成为基于脉冲信号，检测表示进行响应的SPAD4的个数的响应数。

峰值检测部45构成为基于响应数沿着时间序列的变化状态识别暂时定时，并根据暂时定时识别表示该光测距装置1A检测出光的定时的检测定时。响应时间修正部56以及光量修正部57构成为获取表示暂时定时与和到对象物为止的距离对应的真实定时的时间差的修正时间，并将对暂时定时修正了修正时间后的定时设定为检测定时。

根据这样的光测距装置1A，将通过利用修正时间修正暂时定时得到的定时识别为检测定时，所以能够修正和到对象物为止的距离对应的真实定时与暂时定时的时间差。由此，能够精度良好地推定SPAD4检测出光的定时。

(1b)在上述的光测距装置1A中峰值检测部45构成为将响应数取为最大值的定时识别为暂时定时。

根据这样的光测距装置1A，只要将响应数成为最大值的时作为暂时定时即可，所以能够利用简单的处理识别暂时定时。

(1c)在上述的光测距装置1A中光量修正部57构成为根据光测距装置1A的受光环境对修正时间进行运算。

根据这样的光测距装置1A，由于根据光测距装置1A的受光环境对修正时间进行运算，所以在受光环境变化时，能够使修正时间与该变化对应。由此，能够精度更好地推定检测定时。

(1d)在上述的光测距装置1A中响应时间修正部56构成为进一步考虑暂时定时下的响应数以及表示进行响应的SPAD4连续响应的时间的响应连续时间对修正时间进行运算。

根据这样的光测距装置1A，由于进一步考虑响应数和响应连续时间来对修正时间进行运算，所以能够构成为考虑对光测距装置1A的光量、SPAD4的特性。由此，能够精度更好地推定检测定时。

(1e)在上述的光测距装置1A中光量修正部57构成为根据入射光测距装置1A的光的强度对修正时间进行运算。SPAD4若光的强度较强，则有较早地饱和，暂时定时变化的趋势，所以使用该趋势进行修正。

根据这样的光测距装置1A，由于根据入射光测距装置1A的光的强度对修正时间进行运算，所以能够与暂时定时的变化对应地对修正时间进行运算。由此，能够精度更好地推定检测定时。

(1f)在上述的光测距装置1A中电平检测电路20构成为时钟同步电路，该时钟同步电路具有按每次接受以预先设定的周期输入的时钟来识别脉冲信号的功能。

根据这样的光测距装置1A，利用时钟同步电路等硬件实现识别脉冲信号的功能，所以与使用软件的构成相比较能够以简单的构成识别脉冲信号。

[2.第二实施方式]

[2－1.与第一实施方式的不同点]

第二实施方式以下，基本的构成与第一实施方式相同，所以以下对不同点进行说明。此外，与第一实施方式相同的附图标记表示相同的构成，所以参照先前的说明。

在上述的第一实施方式中，使用电平值的最大值决定修正时间。与此相对，在第二实施方式的光测距装置1B中，在除了电平值的最大值之外还使用电平值的偏差值来求出修正时间这一点，与第一实施方式不同。

[2－2.构成]

在第二实施方式的光测距装置1B中，如图9以及图10所示，光量修正部57除了电平值的最大值Lmax之外，还运算电平值的偏差值Loff。电平值的偏差值Loff表示稳定地进行响应的SPAD4的个数。受光部2除了要进行受光的信号光以外，还接收与周围的亮度对应的光作为干扰光，由于干扰光而一部分的SPAD4进行响应。

光量修正部57将在不发出信号光的期间进行响应的SPAD4的个数的平均值、中值等任意的值识别为稳定地进行响应的SPAD4的个数，并将该值识别为偏差值Loff。

偏差值Loff根据干扰光的多少而增减，在干扰光较少的情况下，如图9所示，电平值的最大值Lmax相对于偏差值Loff较大。另一方面，在干扰光较多的情况下，如图10所示，电平值的最大值Lmax相对于偏差值Loff较小。

如图11所示，也可以光量修正部57使用除了电平值的最大值Lmax之外，也考虑了偏差值Loff的映射图来设定修正时间。这里，若在电平值的最大值Lmax所占的偏差值Loff增大，则从开始基于入射光的响应以前开始SPAD4接近饱和，所以容易在更早的时间成为峰值。因此光量修正部57采用随着偏差值Loff增加，修正量减少的映射图即可。

[2－3.效果]

根据以上详述的第二实施方式，起到上述的第一实施方式的效果(1a)，并且，起到以下的效果。

(2a)在上述的光测距装置1B中响应时间修正部56、光量修正部57构成为进一步考虑表示稳定地进行响应的SPAD4的个数的偏差值对修正时间进行运算。

根据这样的光测距装置1B，通过进一步考虑偏差值能够识别除了干扰光之外的入射光的强度。而且，能够根据入射光的强度修正检测定时。

[3.第三实施方式]

[3－1.与第一实施方式的不同点]

在上述的第一实施方式中，采用了固定值作为用于根据响应连续时间的长度修正暂时定时的修正时间。与此相对，在第三实施方式中，在根据响应连续时间的长度使修正时间变动这一点，与第一实施方式不同。

[3－2.构成]

在第三实施方式的光测距装置1C中，如图1所示，运算部50C还具备响应时间运算部58作为通过由CPU51执行程序实现的功能的构成。

在响应时间运算部58的功能中，构成为根据光测距装置1A的受光环境对修正时间进行运算。这里，有SPAD4的响应连续时间越长，上述的时间差ΔT1越大的趋势。因此，在响应时间运算部58的功能中，根据受光环境中的SPAD4的响应连续时间使修正时间变动。

更详细而言，在响应时间运算部58的功能中，输入来自至少一个电平检测电路20的信号，监视是否从该电平检测电路20输出脉冲信号。然后，通过测定从输出脉冲信号到不输出为止的时间识别监视对象的SPAD4的响应连续时间。

另外，在响应时间运算部58的功能中，使用图13所示那样的映射图，设定与测定出的响应连续时间的长度对应的修正时间。在图13所示的映射图中，若响应连续时间变长，则相应地电平值取为最大值的定时向远距离侧偏移，所以采用随着响应连续时间增加而修正量增加的映射图。

[3－3.效果]

根据以上详述的第三实施方式，起到上述的第一实施方式的效果(1a)，并且，起到以下的效果。

(3a)在上述的光测距装置1C中响应时间运算部58构成为通过对至少一个SPAD4监视该SPAD4是否进行响应来测量该SPAD4的响应连续时间。响应时间修正部56以及光量修正部57构成为进一步考虑响应时间运算部58测量出的响应连续时间来对修正时间进行运算。

根据这样的光测距装置1C，实际测量响应连续时间，并使用该响应连续时间求出修正时间，所以能够使修正的精度提高。由此，能够精度更好地推定检测定时。

[4.第四实施方式]

[4－1.与第三实施方式的不同点]

在上述的第三实施方式中，实际测量响应连续时间并决定修正时间。与此相对，在第四实施方式中，在根据温度推定响应连续时间，并使用推定出的响应连续时间决定修正时间这一点，与第三实施方式不同。此外，在本实施方式根据温度推定响应连续时间是因为已知对于SPAD4来说，响应连续时间与温度变化对应地进行变化。

[4－2.构成]

如图14所示，第四实施方式的光测距装置1D还具备SPAD温度检测部48。SPAD温度检测部48作为检测SPAD4的温度，或者SPAD4的周围的温度的公知的温度传感器构成。在运算部50D的作为光量修正部57的功能中，使用用于确定SPAD温度检测部48与响应连续时间的关系的预先准备的关系式、映射图，来确定与SPAD温度检测部48对应的响应连续时间，并使用上述的图13所示的映射图运算修正时间。

[4－3.效果]

根据以上详述的第四实施方式，起到上述的第一实施方式的效果(1a)，并且，起到以下的效果。

(4a)在上述的光测距装置1C中SPAD温度检测部48构成为对至少一个SPAD4，获取该SPAD4的温度或者该SPAD4的周围的温度。响应时间修正部56以及光量修正部57构成为根据温度对响应连续时间进行运算，并进一步考虑响应连续时间来对修正时间进行运算。

根据这样的光测距装置1C，由于获取SPAD4的温度或者其周围的温度，并根据温度运算响应连续时间，所以能够使修正的精度提高。由此，能够精度更好地推定检测定时。

[5.第五实施方式]

[5－1.与第一实施方式的不同点]

在上述的第一实施方式中，根据SPAD2的响应数决定修正时间ΔT1。与此相对，在第五实施方式中，在根据SPAD2的饱和度来决定修正时间ΔT1这一点，与第一实施方式不同。

[5－2.构成]

如图15所示，第五实施方式的光量修正部57根据SPAD2的饱和度决定修正时间ΔT1。

SPAD2的饱和度表示进行响应的SPAD2的个数相对于SPAD2的总数的比例。例如，在图5的定时[C]的例子中，SPAD2的总数为16个，进行响应的SPAD2的数量为15个，所以饱和度大约为94％。

如图15的图表所示，SPAD2的饱和度与修正时间的关系设定为随着饱和度变高，修正时间变小。该图表的趋势与图7所示的SPAD2的响应数与修正时间的关系大体相同。

[5－3.效果]

根据以上详述的第五实施方式，起到上述的第一实施方式的效果(1a)，并且，起到以下的效果。

(5a)第五实施方式的光量修正部57进一步考虑相对于SPAD2的总数的响应率对修正时间进行运算。

根据这样的构成，不仅考虑入射光量，还进一步考虑相对于SPAD的个数的比例，所以即使是像素内的SPAD个数动态地变化的系统，或者不同的SPAD个数的像素混在一起的系统等，也不根据SPAD的总数变更修正时间，而能够采用相同的修正时间。

[6.第六实施方式]

[6－1.与第一实施方式的不同点]

在上述的第一实施方式中，基于仅一次的光波的照射所得到的SPAD2的响应数决定暂时定时。与此相对，在第六实施方式中，在对多次的光波的照射所以得到的SPAD2的响应数进行累计，并基于该值决定暂时定时这一点，与第一实施方式不同。

[6－2.构成]

第六实施方式的峰值检测部45按每次照射部3照射光波则识别响应数沿着时间序列的变化状态。例如，如图16所示，对包含最近的照射的任意的次数的光波的照射，获取从光波的照射时开始的时间与响应数的关系作为表示变化状态的数据。这里，获取过去三次的表示变化状态的数据。

此外，表示过去的变化状态的数据记录于任意的存储器。例如，表示变化状态的数据储存于运算部50的存储器52，并从该存储器52获取。

峰值检测部45对表示过去的变化状态的数据，按从照射各光波开始的每一时间累计响应数，得到该累计后的数据亦即累计变化状态。如图16的下面第二个图所示，累计变化状态是单纯累计三次的响应数的数据。

接着，峰值检测部45将累计变化状态除以累计次数，这里是三次，并基于该除算后的累计变化状态，根据响应数，或者饱和度求出峰值的位置，并如上述那样识别暂时定时。

[6－3.效果]

根据以上详述的第六实施方式，起到上述的第一实施方式的效果(1a)，并且，起到以下的效果。

(6a)峰值检测部45按每次照射部3照射光波则识别响应数沿着时间序列的变化状态，并基于按从照射各光波开始的每一时间累计响应数的累计变化状态，识别暂时定时。

根据这样的构成，能够使响应数平滑化，所以能够使噪声耐性提高。

[7.其它的实施方式]

以上，对本公开的实施方式进行了说明，但本公开并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形来实施。

(7a)在上述实施方式中，作为软件的处理实现求解修正时间的构成，作为硬件实现峰值检测部45的构成，但并不限定于此。例如，求解修正时间的构成、以及峰值检测部45的构成既可以作为软件的处理实现，也可以作为硬件实现，另外也可以通过它们的组合实现。

(7b)也可以通过多个构成要素实现上述实施方式中的一个构成要素具有的多个功能，也可以通过多个构成要素实现一个构成要素具有的一个功能。另外，也可以通过一个构成要素实现多个构成要素具有的多个功能，也可以通过一个构成要素实现由多个构成要素实现的一个功能。另外，也可以省略上述实施方式的构成的一部分。另外，也可以将上述实施方式的构成的至少一部分附加给或者置换为其它的上述实施方式的构成。此外，根据权利要求书所记载的语句确定的技术思想所包含的所有方式均为本公开的实施方式。

(7c)除了上述的光测距装置1A、1B、1C、1D之外，也能够以将该光测距装置1A、1B、1C、1D作为构成要素的系统、用于使计算机作为该光测距装置1A、1B、1C、1D的一部分的构成发挥作用的程序、记录了该程序的半导体存储器等非瞬态有形记录介质、光检测方法等各种方式实现本公开。

[8.实施方式的构成与本公开的构成的对应关系]

在上述实施方式中失超电阻6、脉冲输出部8相当于本公开所说的信号输出部，在上述实施方式中电平检测电路20、加法器40相当于本公开所说的响应数检测部。另外，在上述实施方式中峰值检测部45相当于本公开所说的定时识别部，在上述实施方式中SPAD温度检测部48相当于本公开所说的温度获取部。

另外，在上述实施方式中响应时间修正部56、光量修正部57相当于本公开所说的定时修正部、修正运算部，在上述实施方式中响应时间运算部58相当于本公开所说的响应测量部。另外，在上述实施方式中电平检测电路70相当于本公开所说的时钟同步电路。

Claims (10)

1.一种光测距装置，是根据光到对象物的往复时间测量距离的光测距装置(1A、1B、1C、1D)，具备：

照射部(3)，对要检测对象物的区域照射光波；

多个SPAD(4)，构成为对包含上述光波的反射波的光子的入射进行响应；

多个信号输出部(6、8)，按上述多个SPAD的每一个SPAD，构成为当上述SPAD进行响应时输出脉冲信号；

响应数检测部(20、40)，构成为基于上述脉冲信号来检测表示正在进行响应的SPAD的个数的响应数；

定时识别部(45)，构成为基于上述响应数沿着时间序列的变化状态来识别暂时定时，并根据上述暂时定时来识别检测定时，上述暂时定时是上述变化状态满足预先设定的条件的定时，上述检测定时表示该光测距装置检测出光的定时；以及

定时修正部(56、57)，构成为获取修正时间，并将对上述暂时定时修正了上述修正时间后的定时设定为上述检测定时，上述修正时间表示上述暂时定时与和到上述对象物为止的距离对应的真实定时的时间差。

2.根据权利要求1所述的光测距装置，其中，

上述定时识别部构成为将上述响应数取最大值的定时识别为上述暂时定时。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的光测距装置，其中，还具备修正运算部(56、57)，该修正运算部构成为根据该光测距装置的受光环境来对上述修正时间进行运算。

4.根据权利要求3所述的光测距装置，其中，

上述修正运算部构成为根据入射至该光测距装置的光的强度来对上述修正时间进行运算。

5.根据权利要求3或者权利要求4所述的光测距装置，其中，

上述修正运算部构成为进一步考虑相对于上述SPAD的总数的响应率来对上述修正时间进行运算。

6.根据权利要求3～5中任意一项所述的光测距装置，其中，

上述修正运算部构成为进一步考虑表示稳定地进行响应的SPAD的个数的偏差值来对上述修正时间进行运算。

7.根据权利要求3～6中任意一项所述的光测距装置，其中，

上述修正运算部构成为进一步考虑在上述暂时定时的上述响应数以及响应连续时间来对上述修正时间进行运算，上述响应连续时间表示进行了响应的SPAD连续响应的时间。

8.根据权利要求7所述的光测距装置，其中，

还具备响应测量部(58)，该响应测量部构成为针对至少一个SPAD，通过监视该SPAD是否正在进行响应来测量关于该SPAD的上述响应连续时间，

上述修正运算部构成为进一步考虑在上述响应测量部测量出的响应连续时间来对上述修正时间进行运算。

9.根据权利要求7所述的光测距装置，其中，还具备：

温度获取部(48)，构成为针对至少一个SPAD，获取该SPAD的温度或者该SPAD的周围的温度，

上述修正运算部构成为根据上述温度来对上述响应连续时间进行运算，并进一步考虑该响应连续时间来对上述修正时间进行运算。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的光测距装置，其中，

上述定时识别部构成为每当上述照射部照射光波时识别上述响应数沿着时间序列的变化状态，并基于累计变化状态来识别上述暂时定时，上述累计变化状态是按照从各光波被照射起的每一时间对上述响应数进行累计而得的。

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