CN112368597A - 光测距装置 - Google Patents

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Abstract

光测距装置(10)具备：光源部(30)；受光部(12)，其具有多个受光元件，上述受光元件能够输出脉冲信号；加和部(52)，其将脉冲信号的数量加和并求出加和值；直方图生成部(54)，其生成按每个光的飞行时间记录有加和值的直方图；峰值检测部(56)，其将直方图的峰值的加和值获取为信号强度，并根据与峰值对应的飞行时间求出距离值；以及第1低信号强度检测部(621)，其从信号强度中检测出不足预先决定的第1阈值的信号强度亦即低信号强度。直方图生成部针对检测出低信号强度的直方图，重复加和值的获取和累加至信号强度成为第1阈值以上为止，由此，更新直方图，峰值检测部根据更新过的直方图求出新的距离值。

Description

光测距装置
技术领域
本申请基于2018年7月2日申请的日本申请编号2018-125939号，并在此引用其记载内容。
本公开涉及光测距装置。
背景技术
关于光测距装置，例如，专利文献1公开一种技术，使横轴为光的通过时间计测计测出的飞行时间，使纵轴为受光元件的在该飞行时间下的反应数，生成直方图，并基于该直方图计算从本装置至车辆四周物体的距离。而且，专利文献1记载有，通过重复激光的发光并将反应数加和，确保输入动态范围，从而辨别干扰光和反射光。
专利文献1：日本特开2016-161438号公报
但是，虽若累加受光元件的反应数则动态范围变大，但由于在测定对象的物体移动的情况下光的飞行时间变动，所以累加有反应数的横轴的位置错动。因此，若对测定范围整体进行累加，则可成为测距精度、位置分辨率降低的要因。另外，若对测定范围整体进行这样的累加处理，则运算量变多，光测距装置的耗电量增大。因此，在光测距装置中，谋求能够减少用于直方图生成的累加次数的技术。
发明内容
本公开能够作为以下的形式来实现。
根据本公开的第1形式，提供光测距装置。该光测距装置具备：光源部，其在预先决定的范围照射光；受光部，其具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射有上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加和部，其将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；直方图生成部，其按与上述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示上述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有上述加和值的直方图；峰值检测部，其从各上述直方图检测出峰值，并将上述峰值的加和值获取为信号强度，并且根据与上述峰值对应的上述飞行时间求出距离值；以及第1低信号强度检测部，其从上述信号强度中检测出不足预先决定的第1阈值的信号强度亦即低信号强度。而且，上述直方图生成部针对检测出上述低信号强度的直方图，重复上述加和值的获取和累加，至上述信号强度成为上述第1阈值以上为止，来更新上述直方图，上述峰值检测部根据更新过的上述直方图求出新的距离值。
根据该形式的光测距装置，仅在直方图的峰值的值的信号强度为低信号强度的情况下，进行直方图的加和值的累加，因此，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。
根据本公开的第2形式，提供光测距装置。该光测距装置具备：光源部，其在预先决定的范围照射光；受光部，其具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射有上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加和部，其将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；直方图生成部，其按与上述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示上述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有上述加和值的直方图；峰值检测部，其从各上述直方图检测出峰值，并将上述峰值的加和值获取为信号强度，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，其将上述信号强度与各上述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将上述距离值与各上述要素建立起对应而生成距离图像数据；以及第2低信号强度检测部，其从上述信号强度图像数据中检测出具有不足预先决定的第2阈值的信号强度的低信号强度要素。而且，上述直方图生成部针对与各上述低信号强度要素对应的直方图，从上述加和部按每个上述飞行时间获取新的加和值，并累加于已经记录的加和值而更新上述直方图，上述峰值检测部根据更新过的上述直方图求出新的距离值，上述图像生成部使用上述新的距离值生成上述距离图像数据。
根据该形式的光测距装置，仅相对于基于直方图的峰值的值生成的信号强度图像数据中的低信号强度要素，进行对应的直方图的加和值的累加，因此，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。
根据本公开的第3形式，提供光测距装置。该光测距装置具备：光源部，其在预先决定的范围照射光；受光部，其具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射有上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加和部，其将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数加和并求出加和值；直方图生成部，其按与上述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示上述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有上述加和值的直方图；峰值检测部，其从各上述直方图检测出峰值，并根据与上述峰值对应的上述飞行时间求出距离值；以及第1累加次数决定部，其按每个上述直方图求出干扰光量，并根据上述干扰光量，决定上述加和值的累加次数。而且，上述直方图生成部通过以由上述第1累加次数决定部决定出的次数重复上述加和值的获取和累加，从而生成上述直方图。
根据该形式的光测距装置，按每个直方图，根据干扰光量决定加和值的累加次数，因此，与针对所有直方图一律以相同次数累加加和值相比，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。
根据本公开的第4形式，提供光测距装置。该光测距装置具备：光源部，其在预先决定的范围照射光；受光部，其具有多个受光元件，上述受光元件能够根据来自被照射有上述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；加和部，其将从各上述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；直方图生成部，其按与上述范围对应的图像区域的每个要素生成按每个表示上述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有上述加和值的直方图；峰值检测部，其从各上述直方图检测出峰值，并将上述峰值的加和值获取为信号强度，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，其将上述信号强度与各上述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将上述距离值与各上述要素建立起对应而生成距离图像数据，而且按每个上述直方图求出干扰光量，生成将上述干扰光量与各上述要素建立起对应而记录的亮度图像数据；以及第2累加次数决定部(74)，其根据记录于上述亮度图像数据的干扰光量，按每个上述要素，决定上述加和值的累加次数。而且，上述直方图生成部通过以由上述第2累加次数决定部决定出的次数重复上述加和值的获取和累加，从而更新上述直方图，上述峰值检测部根据更新过的上述直方图求出新的距离值，上述图像生成部使用上述新的距离值生成上述距离图像数据。
根据该形式的光测距装置，基于按每个直方图求出的干扰光量生成亮度图像数据，并根据该亮度图像数据中的干扰光量，决定各直方图的加和值的累加次数，因此与针对所有直方图一律以相同次数累加加和值相比，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。
本公开还能够通过除光测距装置以外的各种形式实现。例如，能够通过光测距方法、搭载光测距装置的车辆、控制光测距装置的控制方法等形式来实现。
附图说明
参照附图并且通过下述的详细的描述使针对本公开的上述目的和其他目的、特征、优点更明确。在该附图中：
图1是表示光测距装置的概略结构的说明图；
图2是表示受光部的概略结构的说明图；
图3是表示与测定对象范围对应的图像区域的说明图；
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是表示信号强度图像数据和距离图像数据的生成方法的图；
图7是表示累加信号强度的状况的图；
图8是第2实施方式的受光IC的框图；
图9是第3实施方式的受光IC的框图；
图10是第4实施方式的受光IC的框图；
图11是表示干扰光量和累加次数之间的关系的图；
图12是表示干扰光量的图；
图13是第5实施方式的受光IC的框图；
图14是第6实施方式的受光IC的框图。
具体实施方式
A.第1实施方式：
如图1所示，作为本公开的第1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、壳体26、控制部50。光测距装置10例如搭载于车辆，并为了障碍物的检测、测定至障碍物为止的距离而使用。
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来作为光源。激光二极管元件18照射以规定的脉冲宽度和周期重复闪烁的脉冲激光来作为照射光Lt。照射光Lt从设置于双曲面反射镜20的开口K向多面镜22被引导。从光源部30射出的脉冲激光的波束形状是在铅垂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他光源。
多面镜22是具有6个面的反射镜面的旋转多边形反射镜。多面镜22使照射光Lt在各反射镜面反射并朝向测定对象范围照射。当在测定对象范围存在物体的情况下，通过该物体反射照射光Lt，并引导至多面镜22。多面镜22使从测定对象范围接受到的反射光由各反射镜面反射并向双曲面反射镜20引导。
双曲面反射镜20使由多面镜22引导的反射光聚光，并作为接受光Lr向受光IC14的受光部12引导。双曲面反射镜20起到与透镜相同的作用，并使接受光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线A倾斜地设置。多面镜22以旋转轴线A为中心以规定的旋转速度旋转。多面镜22的各反射镜面配置为与旋转轴线A所成的角度各不相同。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。作为其结果，通过使多面镜22旋转，从而来自光源部30的照射光Lt不仅在水平方向上扫描(Scan)，还以不同俯角在垂直方向上扫描。作为其结果，来自多面镜22的照射光Lt以面状扫描并朝向测定对象范围照射。
壳体26包括支承上述的各结构的支承构造以及控制基板27。在控制基板27上设置有控制部50。控制部50以具备CPU、存储器的计算机的形式构成。控制部50具备输入接口和输出接口。在输入接口上连接有受光IC14，在输出接口上连接有例如车辆的ECU(Electronic Control Unit)。控制部50将由受光IC14生成的距离图像数据、信号强度图像数据向ECU输出。车辆的ECU基于从控制部50获取到的距离图像数据或信号强度图像数据，测定障碍物的检测、至障碍物为止的距离。
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，上述受光元件能够响应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(single photon avalanche diode)13来作为受光元件。受光部12作为将多个SPAD13以阵列状配置的硅光电倍增管(SiPM：Silicon Photo Multipliers)而构成。受光部12通过由横6个×纵4个合计24个SPAD13构成的像素GT在铅垂方向上排列有16个(GT0～GT15)而构成。一个像素GT的尺寸，与后述的信号强度图像数据和距离图像数据的一个要素的尺寸对应。各SPAD13若输入光(光子)，则以一定的概率输出脉冲信号。因此，各像素GT根据接受到的光的强度，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铅垂方向上纵长的波束形状，受光部12的像素GT也在铅垂方向上排列。反射光也保持纵长的波束形状原样返回光测距装置10，因此，具有纵长的波束形状的接受光Lr沿着像素GT的排列方向向受光部12入射。换句话说，受光部12一并接受与16个量的像素GT相当的纵长的反射光脉冲。照射光Lt和接受光Lr通过多面镜22的旋转在水平方向和垂直方向上扫描，因此，通过多面镜22的旋转而进行了扫描的光逐个向受光部12入光。在本实施方式中，如图3所示，通过多面镜22旋转1/6圈，从而通过一个反射镜面，在Y方向上扫描16要素的量的带状的区域，通过多面镜22旋转1圈，从而通过6个反射镜面，在Y方向上扫描96要素(＝16像素×6面)的量的面状的区域。X方向的要素数量在本实施方式中为256个。图3所示的面状的图像区域与通过光源部30照射光的测定对象范围对应。
使用图4对受光IC14的结构进行说明。受光IC14具备受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、第1低信号强度检测部621、记录定时发生部64、输出部66。它们当中，除去受光部12之外的各部分也可以作为通过控制部50具备的CPU执行程序以软件实现的功能部来实现。
加和部52是将从受光部12输出的脉冲信号的数量加和并求解加和值的电路。更具体而言，加和部52通过按每个像素GT，对从各像素GT所含的多个SPAD13大致同时输出的脉冲信号的数量进行计数，从而按每个像素GT求解加和值。例如，若从一个像素GT所含的多个SPAD13中的12个SPAD13输出脉冲信号，则加和部52将“12”作为加和值向直方图生成部54输出。此外，图4集中示出一个加和部52，但加和部52按受光部12的每一个像素GT设置有一个。
直方图生成部54是基于从加和部52输出的加和值生成直方图的电路。图5示出直方图的例子。直方图的层级(横轴)表示光的从照射光起至接受反射光(接受光)为止的飞行时间。以下，将该时间称为TOF(TOF：Time Of Flight)。另一方面，直方图的次数(纵轴)是通过加和部52计算出的加和值，且表示从物体反射的光的强度。直方图生成部54根据从记录定时发生部64接收的定时信号，按每个TOF记录从加和部52输出的加和值，由此，生成直方图。当在测定对象范围存在物体的情况下，光从该物体反射，在与至该物体为止的距离对应的TOF的层级记录有加和值。直方图中的峰值是直方图中的最大的次数，表示在同与该峰值对应的TOF相应的位置(距离)存在物体。直方图中的没有出现峰值的部分的次数大体是因干扰光的影响产生的噪声。此外，图4集中示出一个直方图生成部54，但直方图生成部54按每个像素GT设置。因此，直方图针对图3所示的图像区域中的所有要素而生成。直方图生成部54将所生成的直方图记录于未图示的直方图存储器。
峰值检测部56(图4)是从直方图中检测峰值的电路。峰值检测部56将检测出的峰值的次数(加和值)获取为信号强度，并且根据与峰值对应的TOF求解距离值。若将TOF设为“t”，将光速设为“c”，将距离值设为“D”，则峰值检测部56根据以下的式(1)，计算距离值。
D＝(c×t)/2···式(1)
第1低信号强度检测部621是从由峰值检测部56获取到的信号强度中检测不足第1强度判定阈值的低信号强度的电路。若检测出低信号强度，则第1低信号强度检测部621通过记录定时发生部64使直方图生成部54进行直方图的更新。通过这样，直方图生成部54针对检测出低信号强度的直方图，如图7所示，从加和部52处按每个TOF获取新的加和值，并对已经记录于直方图的加和值进行累加。这样，重复加和值的获取和累加直至没有通过第1低信号强度检测部621检测出低信号强度为止，换句话说，直至直方图中的加和值的峰值(信号强度)成为第1强度判定阈值以上为止，从而，直方图生成部54更新直方图。此外，直方图的能够更新的最大的次数根据由光源部30和多面镜22决定的照射光的扫描速度和由受光部12决定的反射光的检测速度来决定。直方图生成部54若在来自测定对象范围的相同位置的反射光由受光部12受光期间，连续地检测光的受光，则能够以与该检测次数的量对应地更新直方图。第1强度判定阈值在至直方图的更新次数达到最大次数为止累加出的加和值能够到达的范围内设定。
图像生成部58是生成信号强度图像数据(IPk)和距离图像数据(ID)的电路。如图6所示，图像生成部58通过使由峰值检测部56检测出的峰值的信号强度与图3所示的图像区域的各要素建立起对应，从而生成信号强度图像数据。另外，如图6所示，图像生成部58通过使由峰值检测部56从TOF计算出的距离值D与图3所示的图像区域的各要素建立起对应，从而生成距离图像数据。在本实施方式中，如图2和图3所示那样，以纵向上与16个像素GT对应的16个要素单位，生成这些图像数据。
若通过图像生成部58生成信号强度图像数据和距离图像数据，则输出部66对控制部50输出这些数据。此外，图像生成部58也可以不生成信号强度图像数据和距离图像数据中某一者。另外，输出部66也可以对控制部50仅输出信号强度图像数据和距离图像数据中某一者。
根据以上说明的本实施方式的光测距装置10，仅在直方图的峰值的信号强度为低信号强度的情况下，进行直方图的加和值的累加。因此，能够针对信号强度低的要素放大动态范围，并且减少用于直方图生成的加和值的累加次数。作为其结果，在针对测定对象范围整体更新直方图的情况下，若测定对象的物体移动，则光的飞行时间变动，因此，累加加和值的层级的位置错动，成为测距精度、位置分辨率降低的要因，但在本实施方式中，仅针对一部分直方图进行更新，因此，能够抑制产生那样的问题。另外，与针对测定对象范围整体更新直方图，能够减少受光IC14的运算量，能够减少耗电量。
B.第2实施方式：
如图8所示，与第1实施方式相同，第2实施方式的光测距装置10的受光IC141具备：受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、记录定时发生部64、输出部66。本实施方式的受光IC141取代第1低信号强度检测部621而具备第2低信号强度检测部622。在本实施方式中，除第2低信号强度检测部622以外的各部分的功能与第1实施方式相同。在第1实施方式和第2实施方式中，是否累加直方图的加和值的判断方法不同。
在本实施方式中，第2低信号强度检测部622是从由图像生成部58生成的信号强度图像数据检测信号强度不足第2强度判定阈值的低信号强度要素的电路。在本实施方式中，低信号强度检测部62从图像生成部58逐个输入由纵向上16个要素构成的部分的信号强度图像数据，从该部分的信号强度图像数据检测低信号强度要素。低信号强度检测部62在检测出低信号强度要素的情况下，使记录定时发生部64输出用于记录加和值的定时信号，使直方图生成部54进行与低信号强度要素对应的直方图的更新。
在由第2低信号强度检测部622检测出低信号强度的情况下，直方图生成部54更新与该要素对应的直方图。具体而言，直方图生成部54针对与低信号强度要素对应的直方图，如图7所示那样，从加和部52按每个TOF获取新的加和值，并在已经记录的加和值累加获取到的加和值而更新直方图。在本实施方式中，通过重复由直方图生成部54进行的直方图的更新、由图像生成部58进行的信号强度图像数据的生成、由第2低信号强度检测部622进行的低信号强度的检测，从而重复直方图的更新，至直方图中的加和值的峰值成为第2强度判定阈值以上为止。
在本实施方式中，图像生成部58仅在各直方图的峰值的信号强度为第2强度判定阈值以上的情况下，生成距离图像数据。这是由于在峰值的信号强度小的情况下，存在该峰值不是真正的峰值的可能性，存在距离值产生误差的可能性。第2强度判定阈值能够通过预先进行实验等来决定能够辨别峰值是真正的峰值还是由噪声形成的峰值的值。
如以上那样，在本实施方式中，当在信号强度图像数据存在低信号强度要素的情况下，更新与该要素对应的直方图。而且，峰值检测部56从更新过的直方图求解新的距离值，图像生成部58使用该新的距离值生成距离图像数据。若通过图像生成部58生成距离图像数据，则通过输出部66对控制部50输出距离图像数据。此外，也可以是，输出部66将由图像生成部58生成的信号强度图像数据向控制部50输出。
根据以上说明的第2实施方式，仅对基于直方图的峰值的值生成的信号强度图像数据中的低信号强度要素，进行对应的直方图的加和值的累加。因此，与第1实施方式相同，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数，因此，能够起到与第1实施方式相同的效果。
C.第3实施方式：
如图9所示，与第1实施方式和第2实施方式相同，第3实施方式的光测距装置10的受光IC142具备受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、记录定时发生部64、输出部66。而且，本实施方式的受光IC142具备第1实施方式中说明的第1低信号强度检测部621和第2实施方式中说明的第2低信号强度检测部622双方。在这样的结构中，由第2低信号强度检测部622检测出的信号强度始终成为超过第1强度判定阈值的信号强度。因此，在本实施方式中，将第2强度判定阈值设定为比第1强度判定阈值大的值。另外，在通过第2低信号强度检测部622更新直方图的情况下，由于该直方图的峰值已经超过第1强度判定阈值，所以没有通过第1低信号强度检测部621重新更新直方图。
根据这样的结构的第3实施方式，通过使用第1低信号强度检测部621进行直方图的更新，能够在整体上提高直方图的SN比，通过使用第2低信号强度检测部622，从信号强度图像数据中特别是针对信号强度小的要素，能够使其信号强度的值变大。因此，能够生成SN比优异的信号强度图像数据和记录有精度高的距离值的距离图像数据。
D.第1～第3实施方式的其他方式：
(D-1)在上述实施方式中，各强度判定阈值例如能够通过在受光部12接受到假定的最大强度的反射光的情况下从加和部52输出的加和值乘以规定的比例来决定。另外，例如也可以是，光测距装置10将没有从光源部30照射光期间生成的直方图的各信号强度的平均值计算为噪声等级，并将从测定出的峰值减去该噪声等级得到的值与减去噪声等级得到的强度判定阈值进行比较。另外，也可以是，光测距装置10根据峰值和噪声等级求出SN比，将该SN比与换算为SN比的强度判定阈值进行比较。
(D-2)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10根据干扰光量变更各强度判定阈值。具体而言，光测距装置10在不从光源部30照射光期间生成直方图，将该直方图的各信号强度的平均值求解为干扰光量。而且，对于光测距装置10而言，该干扰光量越小，则强度判定阈值的值越小。通过这样，例如能够使夜间的灵敏度变高，能够提高测定精度。
(D-3)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10对直方图的更新次数设置限制，在即便以预先决定的次数进行累加加和值也没有到达强度判定阈值的情况下，基于该时刻的加和值的峰值计算距离值。另外，也可以是，在即便进行累加加和值也没有到达强度判定阈值的情况下，针对该要素不进行距离值的计算。也可以是，在不进行距离值的计算的情况下，针对距离值的计算对象之外的要素，按每个要素对距离值的计算对象之外的次数进行计数，在该计数值成为预先决定的次数以上的情况下，针对该要素，不进行进一步的距离值的计算。通过这样做，例如，针对与空区域对应的区域等无法计算距离值的区域，不需要计算距离值，能够减少运算量。
(D-4)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10基于距离图像数据的要素间的距离值的连续性(空间连续性)求解水平线、消失点，针对比水平线、消失点靠上侧的图像区域，判断为天空的区域，针对该区域不生成直方图、信号强度图像数据、距离图像数据。通过这样，能够减少运算量。
(D-5)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10在即便进行了直方图的更新，峰值也没有超过强度判定阈值的情况下，在信号强度图像数据或距离图像数据的对应要素代入最近的过去的值。通过这样，能够抑制生成在距离图像数据不存在距离值的区域。
(D-6)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10若即便进行直方图的更新，峰值没有超过强度判定阈值的要素的数量也超过一定数量，则通过控制部50对外部设备输出错误。通过这样，能够对外部通知受光IC14产生了故障的可能性。
(D-7)在上述实施方式中，光测距装置10重复直方图的更新，至直方图的峰值的加和值超过强度判定阈值为止。相对于此，也可以是，光测距装置10以一次或预先决定的次数进行直方图的更新，无论强度判定阈值如何，均基于更新过的时刻的峰值计算距离值，生成距离图像数据。
(D-8)在上述实施方式中，也可以是，光测距装置10判断在以预先决定的次数进行了直方图的更新之后峰值是否不足强度判定阈值，在峰值不足强度判定机位置的情况下，以比该次数多的次数更新直方图。
E.第4实施方式：
如图10所示，与第1实施方式相同，第4实施方式的光测距装置10的受光IC143具备受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、记录定时发生部64、输出部66。本实施方式的受光IC143除了这些之外，还在直方图生成部54与峰值检测部56之间具备第1计数器70，还具备与该第1计数器70连接的第1累加次数决定部71。
第1计数器70是对记录于直方图的加和值的累加次数进行计数的电路。第1累加次数决定部71是按每个直方图求出干扰光量，并根据该干扰光量决定加和值的累加次数的电路。第1计数器70以由第1累加次数决定部71决定的次数对记录定时发生部64输出用于记录加和值的定时信号。直方图生成部54通过以由第1累加次数决定部71决定出的次数的量，重复累加值的获取和累加，从而进行直方图的生成。
如图11所示，第1累加次数决定部71以与干扰光量成正比的方式决定累加次数。如图12所示，干扰光量相当于没有累加加和值的情况下的直方图的基线。在本实施方式中，第1累加次数决定部71作为直方图的基线而检测直方图中的各加和值的最小值，并将该值确定为干扰光量。根据图11，第1累加次数决定部71以干扰光量越大则累加次数越多的方式决定累加次数。此外，累加次数的最小值是1，累加次数的最大值根据照射光的扫描速度、由受光部12决定的反射光的检测速度等光测距装置10的控制系统的特性来决定。另外，干扰光量的最小值和最大值根据光测距装置10的多面镜22、双曲面反射镜20等光学系统的特性来决定。
根据以上说明的本实施方式的光测距装置10，能够按每个直方图，根据干扰光量决定加和值的累加次数。因此，与针对所有直方图一律以相同次数累加加和值相比，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。因此，能够减少受光IC14的运算量，能够减少光测距装置10的耗电量。另外，在本实施方式中，干扰光量越大则累加次数越多，因此，能够根据干扰光量适当地调整直方图的SN比。此外，在本实施方式中，将直方图的基线设为直方图中的各加和值的最小值，但直方图的基线也可以是直方图中的各加和值的平均值。
F.第5实施方式：
如图13所示，与第4实施方式相同，第5实施方式的光测距装置10的受光IC144具备受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、记录定时发生部64、输出部66。本实施方式的受光IC144取代第1计数器70而具备第2计数器73，而且取代第1累加次数决定部71而具备第2累加次数决定部74。
在本实施方式中，图像生成部58通过将与累加前的直方图的基线相当的干扰光量和图3所示的图像区域的各要素建立起对应，从而生成亮度图像数据(IB)。换句话说，在亮度图像数据中，相对于构成亮度图像数据的各要素，单独地记录有干扰光量。第2累加次数决定部74参照亮度图像数据，根据亮度图像数据的各要素所记录的干扰光量，按每个该要素，决定加和值的累加次数。在本实施方式中，也与第4实施方式相同，以干扰光量越大则累加次数越多的方式决定累加次数。第2计数器73以由第2累加次数决定部74决定出的次数对记录定时发生部64输出用于记录加和值的定时信号。直方图生成部54通过以由第2累加次数决定部74决定出的次数的量，重复加和值的获取和累加，更新直方图。峰值检测部56根据像这样更新过的直方图求解新的距离值。而且，图像生成部58使用新的距离值生成距离图像数据。
根据以上说明的本实施方式的光测距装置10，基于按每个直方图求出的干扰光量，生成亮度图像数据，能够根据该亮度图像数据中的干扰光量，决定各直方图的加和值的累加次数。因此，与针对所有直方图一律以相同次数累加加和值相比，能够减少用于直方图生成的加和值的累加次数。因此，能够减少受光IC14的运算量，能够减少光测距装置10的耗电量。另外，在本实施方式中，干扰光量越大则累加次数越多，因此，能够根据干扰光量适当地调整直方图的SN比。
G.第6实施方式：
如图14所示，与第4实施方式和第5实施方式相同，第6实施方式的光测距装置10的受光IC145具备受光部12、加和部52、直方图生成部54、峰值检测部56、图像生成部58、记录定时发生部64、输出部66。而且，本实施方式的受光IC145具备：第4实施方式中说明的第1计数器70和第1累加次数决定部71；和第5实施方式中说明的第2计数器73和第2累加次数决定部74。在这样的结构中，通过使用第1计数器70和第1累加次数决定部71，从而按每个直方图，以与干扰光量对应的累加次数累加加和值而生成直方图，而且，通过使用第2计数器73和第2累加次数决定部74，从而根据记录于亮度图像数据的干扰光量，进一步决定进行累加的次数。在亮度图像数据，记录有与通过第1计数器70和第1累加次数决定部71累加了加和值后的直方图的基线相当的干扰光量。因此，在本实施方式中由第2累加次数决定部74决定出的累加次数基于累加后的干扰光量的值被决定为，该干扰光量越大则次数越多。
根据这样的结构的第6实施方式，能够根据干扰光量决定直方图为单位加和值的累加次数，而且能够基于亮度图像数据，进一步按每个图像的要素决定累加次数。因此，能够按每个直方图，提高SN比，并且对图像整体，提高SN比低的部分的直方图的SN比。因此，能够记录有生成精度高的距离值的距离图像数据。
H.其他实施方式：
(H-1)上述实施方式的光测距装置10采用投光的光轴和受光的光轴一致的同轴型的光学系统。相对于此，光测距装置10也可以采用投光的光轴与受光的光轴不同的异轴型的光学系统。另外，在上述实施方式中，受光部12的像素GT在铅垂方向上以1列排列，但像素GT也可以在铅垂方向和水平方向上平面排列。另外，光测距装置10的扫描方式也可以是在一个方向上扫描长方形的光的1D扫描方式，也可以是在二维方向上扫描点状的光的2D扫描方式。另外，光测距装置10也可以是不扫描光而大范围地照射光的闪光方式的装置。
(H-2)分别例示上述实施方式的多面镜22的反射镜面的数量、构成受光部12的像素GT的数量、构成像素GT的SPAD13的数量、信号强度图像数据的要素数量、距离图像数据的要素数量。因此，这些数量不局限于上述实施方式所示的数量，也能够根据光测距装置10的规格而适当地设定。
本公开不局限于上述实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，为了上述课题的一部分或者全部或者为了实现上述效果的一部分或者全部，能够适当地将各实施方式中的技术特征进行替换、组合。另外，若该技术特征本说明书中没有被说明为必需的特征，则能够适当地删除。

Claims (6)

1.一种光测距装置(10)，其特征在于，具备：
光源部(30)，其在预先决定的范围照射光；
受光部(12)，其具有多个受光元件，所述受光元件能够根据来自被照射有所述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；
加和部(52)，其将从各所述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；
直方图生成部(54)，其按与所述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示所述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有所述加和值的直方图；
峰值检测部(56)，其从各所述直方图检测出峰值，并将所述峰值的加和值获取为信号强度，并且根据与所述峰值对应的所述飞行时间求出距离值；以及
第1低信号强度检测部(621)，其从所述信号强度中检测出不足预先决定的第1阈值的信号强度亦即低信号强度，
所述直方图生成部针对检测出所述低信号强度的直方图，重复所述加和值的获取和累加，至所述信号强度成为所述第1阈值以上为止，来更新所述直方图，
所述峰值检测部根据更新过的所述直方图求出新的距离值。
2.一种光测距装置(10)，其特征在于，具备：
光源部(30)，其在预先决定的范围照射光；
受光部(12)，其具有多个受光元件，所述受光元件能够根据来自被照射有所述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；
加和部(52)，其将从各所述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；
直方图生成部(54)，其按与所述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示所述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有所述加和值的直方图；
峰值检测部(56)，其从各所述直方图检测出峰值，并将所述峰值的加和值获取为信号强度，并且根据与所述峰值对应的所述飞行时间求出距离值；
图像生成部(58)，其将所述信号强度与各所述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将所述距离值与各所述要素建立起对应而生成距离图像数据；以及
第2低信号强度检测部(622)，其从所述信号强度图像数据中检测出具有不足预先决定的第2阈值的信号强度的低信号强度要素，
所述直方图生成部针对与各所述低信号强度要素对应的直方图，从所述加和部，按每个所述飞行时间获取新的加和值，并累加于已经记录的加和值而更新所述直方图，
所述峰值检测部根据更新过的所述直方图求出新的距离值，
所述图像生成部使用所述新的距离值生成所述距离图像数据。
3.根据权利要求1所述的光测距装置，其特征在于，具备：
图像生成部(58)，其将所述信号强度与各所述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将所述距离值与各所述要素建立起对应而生成距离图像数据；和
第2低信号强度检测部(622)，其从所述信号强度图像数据中检测出具有不足预先决定的第2阈值的信号强度的低信号强度要素，
所述直方图生成部针对与各所述低信号强度要素对应的直方图，从所述加和部，按每个所述飞行时间获取新的加和值，并累加于已经记录的加和值而更新所述直方图，
所述峰值检测部根据更新过的所述直方图求出新的距离值，
所述图像生成部使用所述新的距离值生成所述距离图像数据。
4.一种光测距装置(10)，其特征在于，具备：
光源部(30)，其在预先决定的范围照射光；
受光部(12)，其具有多个受光元件，所述受光元件能够根据来自被照射有所述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；
加和部(52)，其将从各所述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；
直方图生成部(54)，其按与所述范围对应的图像区域的每个要素，生成按每个表示所述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有所述加和值的直方图；
峰值检测部(56)，其从各所述直方图检测出峰值，并根据与所述峰值对应的所述飞行时间求出距离值；以及
第1累加次数决定部(71)，其按每个所述直方图求出干扰光量，并根据所述干扰光量，决定所述加和值的累加次数，
所述直方图生成部通过以由所述第1累加次数决定部决定的次数重复所述加和值的获取和累加，从而生成所述直方图。
5.一种光测距装置(10)，其特征在于，具备：
光源部(30)，其在预先决定的范围照射光；
受光部(12)，其具有多个受光元件，所述受光元件能够根据来自被照射有所述光的物体的反射光的入射而输出脉冲信号；
加和部(52)，其将从各所述受光元件输出的脉冲信号的数量加和并求出加和值；
直方图生成部(54)，其按与所述范围对应的图像区域的每个要素生成按每个表示所述光的从照射至受光为止的时间的飞行时间记录有所述加和值的直方图；
峰值检测部(56)，其从各所述直方图检测出峰值，并将所述峰值的加和值获取为信号强度，并且根据与所述峰值对应的所述飞行时间求出距离值；
图像生成部(58)，其将所述信号强度与各所述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将所述距离值与各所述要素建立起对应而生成距离图像数据，而且按每个所述直方图求出干扰光量，生成将所述干扰光量与各所述要素建立起对应而记录的亮度图像数据；以及
第2累加次数决定部(74)，其根据记录于所述亮度图像数据的干扰光量，按每个所述要素，决定所述加和值的累加次数，
所述直方图生成部通过以由所述第2累加次数决定部决定出的次数重复所述加和值的获取和累加，从而更新所述直方图，
所述峰值检测部根据更新过的所述直方图求出新的距离值，
所述图像生成部使用所述新的距离值生成所述距离图像数据。
6.根据权利要求4所述的光测距装置(10)，其特征在于，
所述峰值检测部从各所述直方图检测出峰值，并将所述峰值的加和值获取为信号强度，并且根据与所述峰值对应的所述飞行时间求出距离值，
所述光测距装置具备：
图像生成部(58)，其将所述信号强度与各所述要素建立起对应而生成信号强度图像数据，并且将所述距离值与各所述要素建立起对应而生成距离图像数据，并且按每个所述直方图求出干扰光量，生成将所述干扰光量与各所述要素建立起对应而记录的亮度图像数据；和
第2累加次数决定部(74)，根据记录于所述亮度图像数据的干扰光量，按每个所述要素，决定所述加和值的累加次数，
所述直方图生成部通过以由所述第2累加次数决定部决定出的次数重复所述加和值的获取和累加，从而更新所述直方图，
所述峰值检测部根据更新过的所述直方图求出新的距离值，
所述图像生成部使用所述新的距离值生成所述距离图像数据。
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