CN114341664A - 光测距装置 - Google Patents
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Abstract
光测距装置(200)具备:发光部(40),其射出激光(DL);扫描部(50),其对从发光部射出的激光进行扫描;受光部(60),其接受入射光;旋转角度传感器(54),其检测扫描部的旋转角度;以及控制装置,其是获取旋转角度并向发光部输出驱动信号的控制装置(100),使用至少利用从上述旋转角度的获取时刻到激光的射出时刻为止的射出延迟期间而决定的校正值,执行上述激光的射出定时的校正、和使用从接受到上述激光的上述受光部输出的受光信号而生成的距离数据的检测角度的校正中的任意一方的校正控制。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于在2019年9月4日申请的日本申请号2019-161004号和在2020年8月21日申请的日本申请号2020-139972号,这里引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及光测距装置。
背景技术
已知有如下的技术:在利用反射镜使从发光部射出的激光反射的光测距装置中,利用旋转角度传感器获取反射镜的旋转角度,按照预先决定的每个旋转角度向发光部输出驱动信号(例如,日本特开2011-85577号公报)。
在现有的技术中,未考虑从获取反射镜的旋转角度的时刻到射出激光的时刻为止的延迟期间。
发明内容
本公开是为了解决上述课题的至少一部分而完成的,能够作为以下的方式或者应用例来实现。
根据本公开的一个方式,提供光测距装置。该光测距装置具备:发光部,其射出激光;扫描部,其对从上述发光部射出的上述激光进行扫描;受光部,其接受入射光;旋转角度传感器,其检测上述扫描部的旋转角度;以及控制装置,其是获取上述旋转角度并向上述发光部输出驱动信号的控制装置,上述控制装置使用校正值执行上述激光的射出定时的校正以及距离数据的检测角度的校正中的任意一方的校正控制,其中,通过至少使用从上述旋转角度的获取时刻到上述激光的射出时刻为止的射出延迟期间来决定上述校正值,通过使用从接受到上述激光的上述受光部输出的受光信号来生成上述距离数据。
根据该方式的光测距装置,控制装置使用至少利用射出延迟期间而决定的校正值,执行激光的射出定时的校正、或者对象物的检测角度的校正。因此,在产生射出延迟期间的光测距装置中,能够得到减少从发光部射出激光的定时处的扫描部的旋转角度与预先设定的射出激光的定时处的扫描部的设定旋转角度之间的偏差后的距离数据。
附图说明
通过一边参照附图一边进行的下述详细记述,本公开的上述目的和其他的目的、特征、优点变得更明确。该附图为,
图1是表示第一实施方式的光测距装置的结构的说明图。
图2是表示控制装置对激光的射出定时调整控制的概况的说明图。
图3是使用旋转部的旋转角度俯视表示驱动信号的输出定时和激光的射出定时的说明图。
图4是表示第二实施方式的光测距装置的结构的说明图。
图5是表示第二实施方式中的激光的射出定时调整控制的概况的说明图。
图6是利用旋转角度概念性地表示第二实施方式中的驱动信号的生成开始定时的说明图。
图7是表示第三实施方式的光测距装置的结构的说明图。
图8是表示第四实施方式的光测距装置的结构的说明图。
图9是表示旋转角度与驱动信号的生成开始定时的对应映射图的说明图。
图10是表示第五实施方式的光测距装置的结构的说明图。
图11是概念性地表示由校正值运算部运算的校正值的说明图。
图12是表示检测角度相对于由旋转角度传感器检测的旋转角度的误差的说明图。
具体实施方式
A.第一实施方式:
如图1所示,作为本公开的第一实施方式的光测距装置200具备壳体80、发光部40、扫描部50、受光部60以及控制装置100。发光部40、扫描部50和受光部60配置在具备窗部82的壳体80的内部。窗部82由透过激光的例如玻璃等构成。光测距装置200例如搭载于车辆,用于障碍物的检测或测定到障碍物为止的距离。
发光部40具备作为光源的激光二极管,射出测距用的激光DL。激光二极管具备半导体层,该半导体层在内部具有产生激光的活性层。从后述的驱动脉冲生成部140输出驱动信号,若到达发光部40,则通过流过半导体层的电流而在活性层引起发光,所产生的光通过受激发射而作为激光DL射出。也将从向发光部40输出驱动信号的时刻到从发光部40射出激光DL的时刻为止的期间称为第二延迟期间。发光部40的光源除了使用激光二极管之外,也可以使用固体激光器这样的其他光源。
扫描部50由所谓的一维扫描仪构成。扫描部50具备反射镜51、旋转部52以及旋转角度传感器54。从发光部40射出的激光DL由反射镜51反射,透过窗部82而射出到壳体80的外部。旋转部52接受来自后述的旋转角控制部130的控制信号,进行将中心轴AX设为旋转轴的正转和反转。通过固定于旋转部52的反射镜51的摆动,使激光DL在扫描范围RA内进行扫描。
旋转角度传感器54在本实施方式中采用光学式的旋转式编码器。旋转角度传感器54产生A相和B相以及用于检测旋转部52的基准位置的Z相的各脉冲信号。
受光部60具有二维排列的多个像素。各像素由多个受光元件构成。像素也可以由一个受光元件构成。各受光元件输出与激光DL被扫描范围RA内的对象物、例如物体OB反射后的反射光RL的入射强度对应的信号。在本实施方式中,受光元件使用单光子雪崩二极管(SPAD)。受光元件也可以使用PIN光电二极管。各SPAD若输入光(光子),则输出表示光的入射的脉冲状的输出信号。受光部60的受光元件若接受反射光RL,则向控制装置100输出与入射光的受光状态对应的脉冲信号。
控制装置100具备公知的微处理器、存储器。通过由微处理器执行预先准备的程序,来执行旋转角获取部110、射出定时调整部120、旋转角控制部130、驱动脉冲生成部140以及测距部150的各部的控制。
测距部150利用所谓的TOF(time of flight:飞行时间),测定到存在于扫描范围RA内的对象物为止的距离。更具体而言,测距部150将由受光部60的各SPAD输出的受光信号相加而生成直方图,根据所生成的直方图检测与反射光RL对应的信号的峰值的位置(时间)。也可以使发光部40多次发出激光DL,测距部150多次获取各SPAD的输出的加法结果,将加法结果相加而生成直方图。测距部150使用从发光部40射出激光DL的时刻到受光部60的受光元件接受反射光RL为止的时间,对到作为对象物的物体OB为止的距离进行运算。按照扫描范围RA内的每个检测角度,针对受光部60所具有的受光元件中的各个受光元件或者由多个受光元件构成的像素中的各个像素,获取由测距部150生成的距离数据,生成为扫描范围RA的每一次扫描的点群数据。
旋转角控制部130向旋转部52输出控制信号而使旋转部52旋转。在本实施方式中,旋转角控制部130使旋转部52以预先决定的恒定的速度正转和反转。
旋转角获取部110检测从旋转角度传感器54输出的A相和B相的脉冲信号的脉冲沿。旋转角获取部110通过A相和B相的脉冲信号的计数来获取旋转部52的旋转角度。向射出定时调整部120输出旋转部52的旋转角度的获取结果。驱动脉冲生成部140接受来自射出定时调整部120的指令信号而生成用于使激光二极管发光的驱动信号并向发光部40输出。也将从旋转角获取部110检测脉冲沿的时刻到驱动脉冲生成部140输出驱动信号为止的期间称为第一延迟期间。
射出定时调整部120执行射出定时调整控制。射出定时调整控制表示如下控制:为了以预先设定的旋转部52的旋转角度射出激光DL,而使用利用旋转部52的旋转速度和射出延迟期间而决定的校正值,通过驱动脉冲生成部140开始驱动信号的生成,由此调整激光DL的射出定时。在本实施方式中,射出延迟期间表示第一延迟期间与第二延迟期间的总和。射出延迟期间也可以由第一延迟期间与第二延迟期间中的任意一方的期间设定,也可以由任意的固定值设定。在本实施方式中,作为驱动信号的生成开始定时,射出定时调整部120使用作为预先存储于存储器的校正值的校正角度DT。校正角度DT例如能够通过将射出延迟期间乘以旋转部52的旋转速度来计算。在本实施方式中,校正角度DT由基于通过试验等储存的数据等的固定值来设定。射出定时调整部120也可以从旋转角获取部110获取旋转部52的旋转角度,按照每个旋转角度使用不同的校正值,按照每个旋转角度使用不同的校正角度DT。在为了由测距部150将各SPAD的输出的加法结果相加而生成直方图,而使发光部40多次发出激光DL的情况下,校正角度DT也可以用于驱动信号的生成开始定时,该驱动信号用于使一个直方图生成中的多次激光DL的发光中的第一次的激光DL发光。关于一个直方图生成中的第二次及其之后的激光DL的驱动信号的生成开始定时,除了校正角度DT之外,也可以从用于使第一次的激光DL发光的驱动信号的生成开始时刻起,在根据旋转部52的旋转速度、生成直方图的期间等而预先决定的每个期间来执行。
使用图2和图3对射出定时调整控制的详细情况进行说明。如图2所示,旋转角度传感器54生成A相和B相这两个矩形波的脉冲信号。以A相的脉冲信号的相位与B相的脉冲信号的相位相互错开四分之一间距的状态输出A相的脉冲信号和B相的脉冲信号。在图2中,在A相和B相的脉冲信号的下侧,概念性地表示旋转角获取部110对脉冲沿的检测定时和通过驱动信号的输入而从发光部40射出激光DL的定时。在本实施方式中,在为了一个直方图生成而发出多次的激光DL的情况下,射出激光DL的定时表示射出第一次的激光DL的定时。像后述那样,图2所示的脉冲沿的检测定时是指向驱动脉冲生成部140输出开始生成用于以目标的旋转角度射出激光DL的驱动信号的指令信号的定时。将A相和B相的各脉冲中的矩形波的四分之一间距作为最小单位来控制旋转角获取部110对脉冲沿的检测定时。
在图3中,利用虚线概念性地表示在旋转角获取部110检测脉冲沿TM1的定时处的旋转部52的旋转角度。图3所示的实线的箭头表示在通过驱动信号的输入而从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度。在图3中,作为射出所谓的激光DL的目标的旋转角度,表示在本实施方式的光测距装置200中预先设定的设定旋转角度LD1。
若旋转部52旋转,则由于上述的射出延迟期间,在旋转角获取部110检测脉冲沿的定时处的旋转部52的旋转角度与在从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度之间产生误差。如上所述,通过将旋转部52的旋转速度与上述的射出延迟期间相乘来计算旋转角度的误差。
如图2和图3所示,在本实施方式中,设定作为校正角度DT的一例的校正角度DT1。校正角度DT1相当于在旋转角获取部110检测脉冲沿的定时处的旋转角度与在射出激光DL的定时处的旋转角度的旋转角度之差。换言之,在从旋转角获取部110检测脉冲沿的定时起旋转了校正角度DT1的定时射出激光DL。在旋转部52使反射镜51旋转校正角度DT1的期间中,包含从驱动脉冲生成部140生成驱动信号直到输出到发光部40为止的第一延迟期间、以及从向发光部40输出驱动信号直到发光部40射出激光DL为止的第二延迟期间。在本实施方式中,将以由旋转角控制部130预先决定的恒定的速度旋转的旋转部52的旋转速度与作为预先设定的设定值的射出延迟期间相乘来计算校正角度DT1。校正角度DT1例如如图2所示那样为A相的脉冲信号的四分之一间距。
如图3所示,在本实施方式的光测距装置200中,在检测到从发光部40射出的激光DL比预先设定的设定旋转角度LD1提前校正角度DT1的定时的脉冲沿的时刻,开始驱动信号的生成。如上所述,在本实施方式中,由于旋转部52的旋转速度为恒定的速度,因此在扫描范围RA内的各旋转角度中,提前校正角度DT1来开始驱动信号的生成。由此,在本实施方式的光测距装置200中,在从发光部40射出激光DL的时刻处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度LD1相互一致。
像以上说明的那样,根据本实施方式的光测距装置200,控制装置100控制驱动脉冲生成部140,使得在提前了作为使用射出延迟期间而决定的校正值的校正角度DT1的定时,开始驱动信号的生成。因此,在产生射出延迟期间的光测距装置200中,能够减少在从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度与在预先设定的射出激光DL的定时处的旋转部52的设定旋转角度LD1的偏差。
B.第二实施方式:
第二实施方式的光测距装置200b针对在扫描范围RA内使用旋转角度而划分的多个区域中的每个区域,设定旋转部52的旋转速度,在与每个区域的旋转速度对应的定时输出驱动信号。如图4所示,第二实施方式的光测距装置200b在取代控制装置100而具备控制装置100b的方面与第一实施方式的光测距装置200不同,其他的方面与第一实施方式的光测距装置200同样。控制装置100b在还具备定时决定部160的方面与控制装置100不同。
在本实施方式中,旋转角控制部130通过所谓的单振动而使旋转部52正转和反转。即,旋转部52的旋转速度在扫描范围RA内可变,在扫描范围RA的中央,旋转部52的旋转速度最快,随着朝向扫描范围RA的端部而旋转部52的旋转速度阶段性地变慢。
使用图5和图6,对由控制装置100b执行的射出定时调整控制进行说明。在本实施方式中,控制装置100b通过旋转角获取部110而依次获取旋转部52的旋转角度,以作为与旋转部52的每个旋转角度对应的校正值的校正角度DT输出驱动信号。
如图5所示,在本实施方式中,作为校正角度DT,在存储器内预先存储校正角度DT21、校正角度DT22、以及校正角度DT23。在本实施方式中,针对在扫描范围RA内划分的每个区域来设定校正角度DT21至校正角度DT23。扫描范围RA被划分为与旋转部52的旋转速度对应的3个区域RA1至区域RA3。区域RA1至区域RA3的设定优选按照旋转部52的旋转速度的每个变化点来划分。为了方便说明,在图5和图6中概念性地表示区域RA1至区域RA3。旋转部52的旋转速度在区域RA1内最慢,在区域RA3内最快。扫描范围RA不限于3个区域,可以划分为5个、10个等与旋转部52的旋转速度的变化对应的任意数量的区域。
使用区域RA1至区域RA3中的各个区域内的旋转部52的旋转速度的平均值和射出延迟期间来设定校正角度DT21至校正角度DT23。校正角度DT21例如为A相的脉冲信号的四分之一间距。校正角度DT22例如为A相的脉冲信号的二分之一间距。校正角度DT23例如为A相的脉冲信号的四分之三间距。也可以使用区域RA1至区域RA3的各个区域内的旋转部52的旋转速度的最大值和射出延迟期间来设定校正角度DT21至校正角度DT23。
在图6中,利用虚线概念性地表示在旋转角获取部110检测脉冲沿TM2的定时处的旋转部52的旋转角度。图6所示的实线的箭头表示在通过驱动信号的输入而从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度。在图6中,作为射出激光DL的目标的旋转角度,表示在本实施方式的光测距装置200b中预先设定的设定旋转角度LD2。
射出定时调整部120从旋转角获取部110获取旋转角度,根据所获取的旋转角度判定是区域RA1至区域RA3中的哪一个。射出定时调整部120读出与判定出的各区域对应的校正角度DT21至校正角度DT23中的任意一个。射出定时调整部120在检测到提前所读出的校正角度DT21至校正角度DT23中的任意一个校正角度的定时的脉冲沿的时刻,开始驱动信号的生成。根据本实施方式的光测距装置200b,通过使用作为与旋转速度不同的区域RA1至区域RA3对应的校正值的校正角度DT21至校正角度DT23,从而减少在从发光部40射出激光DL的时刻处的旋转部52的旋转角度与区域RA1至区域RA3中的每个区域的设定旋转角度LD2的偏差。
像以上说明的那样,根据本实施方式的光测距装置200b,控制装置100b获取旋转部52的旋转角度,在与每个旋转角度的旋转速度对应的定时,开始驱动信号的生成。因此,即使是旋转部52的旋转速度发生变化的光测距装置200b,也能够减少在从发光部40射出激光DL的时刻处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度LD2的偏差。
根据本实施方式的光测距装置200b,按照使用旋转角度而划分的多个区域即区域RA1至区域RA3中的每个区域设定旋转部52的旋转速度,在与每个区域的旋转速度对应的定时,开始驱动信号的生成。通过将旋转部52的旋转速度的运算简化的简单的方法,能够减少在从发光部40射出激光DL的时刻处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度LD2的偏差。
C.第三实施方式:
在第三实施方式的光测距装置200c中,按照预先决定的旋转部52的每个旋转角度计算旋转速度,使用计算出的旋转速度和射出延迟期间,按照每个旋转角度计算开始驱动信号的生成的定时。如图7所示,第三实施方式的光测距装置200c在取代控制装置100而具备控制装置100c的方面与第一实施方式的光测距装置200不同,其他的方面与第一实施方式的光测距装置200同样。控制装置100c在还具备定时决定部160和旋转速度计算部170的方面与控制装置100不同。
在本实施方式中,与第二实施方式同样,旋转角控制部130通过所谓的单振动而使旋转部52正转和反转。旋转速度计算部170按照预先决定的每个单位时间从旋转角获取部110获取旋转部52的旋转角度,根据每个单位时间的旋转角度的变化来计算旋转部52的旋转速度。将旋转速度计算部170对旋转部52的旋转速度的计算结果向定时决定部160输出。
定时决定部160使用旋转部52的旋转速度的计算结果和射出延迟期间来计算作为每个旋转角度的校正值的校正角度。更具体而言,按照每个旋转角度向射出定时调整部120输出将旋转部52的旋转速度和射出延迟期间相乘而计算出的校正角度。射出定时调整部120在检测到提前了按照旋转部52的每个旋转角度所计算的校正角度的定时的脉冲沿的时刻,开始驱动信号的生成。
根据本实施方式的光测距装置200c,按照预先决定的旋转部52的每个旋转角度计算旋转部52的旋转速度。使用计算出的旋转部52的旋转速度和射出延迟期间来计算旋转部52的每个旋转角度的校正角度,在提前计算出的校正角度的定时,开始驱动信号的生成。通过使用追随旋转部52的旋转速度的校正角度,能够进一步减少在从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度的偏差。
D.第四实施方式:
第四实施方式的光测距装置200d使用定时映射图TM进行射出定时调整控制。如图8所示,第四实施方式的光测距装置200d在取代控制装置100而具备控制装置100d的方面与第一实施方式的光测距装置200不同,其他的方面与第一实施方式的光测距装置200同样。控制装置100d在取代校正角度DT而将定时映射图TM预先存储于存储器内的方面与控制装置100不同。
定时映射图TM是表示旋转部52的旋转角度与作为校正值的校正角度之间的对应关系的对应映射图。如图9所示,在定时映射图TM中,按照扫描范围RA的每个旋转角度设定校正角度DD。例如使用预先通过试验等获取的旋转部52的每个旋转角度的旋转速度的实测值、预先通过试验等获取的射出延迟期间的实测值等,来预先设定校正角度DD。也可以使用通过光测距装置200d的使用等而储存的旋转速度、射出延迟期间的实际值等来设定。
若从旋转角获取部110输入旋转部52的旋转角度,则射出定时调整部120使用定时映射图TM来决定与所输入的旋转角度对应的校正角度DD。射出定时调整部120控制驱动脉冲生成部140,以使得在检测到提前所决定的校正角度DD的定时的脉冲沿的时刻,开始驱动信号的生成。
根据本实施方式的光测距装置200d,控制装置100d具备表示旋转部52的旋转角度与作为校正值的校正角度DD之间的对应关系的定时映射图TM。射出定时调整部120使用定时映射图TM,根据从旋转角获取部110依次获取的旋转部52的旋转速度来决定校正角度DD。因此,不用使控制装置100d进行复杂的运算,能够通过简单的方法,减少在从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度的偏差。
E.第五实施方式:
参照图10至图12,对第五实施方式的光测距装置200e的结构进行说明。第五实施方式的光测距装置200e使用利用射出延迟期间等计算出的校正值,来校正由测距部150运算出的距离数据。如图10所示,光测距装置200e与第一实施方式的光测距装置200在取代控制装置100而具备控制装置100e的方面不同,其他的方面同样。控制装置100e在取代射出定时调整部120而具备旋转速度运算部115、激光中心运算部180、校正值运算部190、以及距离数据校正部155的方面与控制装置100不同。
旋转速度运算部115使用从旋转角获取部110获取的旋转角度,对旋转部52的旋转速度进行运算。在针对一个脉冲检测定时射出多个激光DL的情况下,激光中心运算部180对该多个激光DL的中心位置进行运算,作为激光中心校正值Z3向校正值运算部190输出。校正值运算部190对用于校正距离数据的检测角度的校正值进行运算。在本实施方式中,校正值运算部190使用旋转角度传感器校正值Z1、CPU处理校正值Z2、激光中心校正值Z3以及射出延迟期间Z4来计算校正值。距离数据校正部155使用从校正值运算部190输入的校正值,来校正从测距部150获取的点群数据各自的检测角度。
参照图11和图12,对由校正值运算部190运算的校正值进行说明。在图11中,概念性地表示作为由旋转角获取部110检测出的一例的脉冲沿TM11、基于脉冲沿TM11的检测而生成的驱动脉冲的输出定时TM13、通过输出定时TM13的驱动脉冲而射出的多个激光的射出定时LD51~LD55。图11所示的脉冲沿TM12相当于用于脉冲沿TM11的下一个激光的输出的旋转角度。
旋转速度运算部115例如使用从旋转角获取部110获取的从脉冲沿TM11到脉冲沿TM12为止的旋转角度、以及从脉冲沿TM11的检测时刻到脉冲沿TM12的检测时刻为止的期间,对在脉冲沿TM12的检测时刻处的旋转部52的旋转速度进行运算。旋转速度运算部115按每个脉冲沿的旋转部52的旋转速度的运算结果被输出到校正值运算部190。
在图11中,概念性地表示旋转角度传感器校正值Z1、CPU处理校正值Z2、激光中心校正值Z3、以及射出延迟期间Z4。射出延迟期间Z4作为预先设定的固定值保存于控制装置100e的存储器内。
旋转角度传感器校正值Z1是用于对旋转角度传感器54中的脉冲信号的输出定时的机械误差进行校正的校正值。旋转角度传感器54例如受到旋转角度传感器54内的圆盘的狭缝间隔的制造偏差、旋转角度传感器54向壳体80内的安装时的配置位置的偏差等的影响,而有时产生检测角度的误差。在图12中表示由旋转角度传感器54检测的旋转角度与检测角度的误差量之间的对应关系的一例。如图12所示,旋转角度传感器54的检测角度的误差按照每个旋转角度而不同。如图12所示,例如在光测距装置200e设置了旋转角度传感器54的状态下,能够通过进行将旋转角度传感器54的扫描范围RA内的检测结果与旋转部52的旋转角度对比的试验,来获取旋转角度与旋转角度传感器54的检测角度的误差之间的对应关系。旋转角度传感器校正值Z1相当于图12所示的旋转角度传感器54的检测角度的误差量,作为对应映射图保存在控制装置100e的存储器内。
CPU处理校正值Z2是用于校正控制装置100e的微处理器的处理期间的误差的校正值。CPU处理校正值Z2根据微处理器的处理能力而不同。微处理器从检测出成为激光的输出定时的旋转角度之后直到结束驱动脉冲的生成为止,例如,由于执行其他控制等理由,有时产生处理期间的偏差。控制装置100e的微处理器使用内部时钟获取从旋转角度的检测到驱动脉冲生成结束为止的期间,并输出到校正值运算部190。校正值运算部190计算从微处理器获取的处理期间与预先决定的微处理器的基准的处理期间的差分,对校正该差分的CPU处理校正值Z2进行运算。
激光中心校正值Z3是指,在针对脉冲沿TM11射出多个激光DL的情况下,用于将多个激光DL的射出期间的中央值设定为激光DL的射出定时的校正值。中央值是指直到全部的激光DL的射出结束为止的期间的中央值。在本实施方式中,中央值相当于从最初的激光DL的射出定时LD51到最后的激光的射出定时LD55为止所经过的期间的一半的期间。在本实施方式中,中央值与第三个激光DL的射出定时LD53一致。在针对一个脉冲沿TM11射出多个激光DL的情况下,一边通过旋转部52扫描一边射出多个激光DL。因此,在基于多个激光DL而生成一个点群数据的情况下,多个激光DL能够作为从中央值朝向两侧具有与激光DL的射出次数对应的宽度的一个激光DL来处理。激光中心运算部180使用从旋转速度运算部115获取的旋转速度和从驱动脉冲生成部140获取的激光DL的射出次数,例如,使用以下的式(1)来计算激光中心校正值Z3。
Z3=V1·T1·(N1-1)/2···式(1)
V1:旋转部52的旋转速度
T1:从最初的激光DL的射出定时LD51到最后的激光的射出定时LD55为止的期间
N1:激光DL的射出次数
从最初的激光DL的射出定时LD51到最后的激光的射出定时LD55为止的期间T1也可以是理论值,也可以是通过从驱动脉冲生成部140将各激光DL的输出定时相加来计算。
校正值运算部190通过将旋转角度传感器校正值Z1、CPU处理校正值Z2、激光中心校正值Z3以及射出延迟期间Z4相加而得的合计的期间乘以从旋转速度运算部115获取的旋转部52的旋转速度而得的期间作为校正值向距离数据校正部155输出。距离数据校正部155使用从校正值运算部190得到的该校正值,来校正与脉冲沿TM11对应的点群数据的检测角度。
根据本实施方式的光测距装置200e,控制装置100e使用利用射出延迟期间Z4等而决定的校正值,执行由测距部150生成的点群数据的检测角度的校正。不用控制发光部40,能够通过简单的结构,得到减少了距离数据中的检测角度的偏差量的距离数据。
根据本实施方式的光测距装置200e,控制装置100e还使用旋转角度传感器54对旋转角度的检测误差来决定校正值。通过除去旋转角度传感器54对旋转角度的检测误差,能够进一步减少距离数据中的检测角度的偏差量。
根据本实施方式的光测距装置200e,控制装置100在针对检测出的脉冲沿TM11射出多个激光DL的情况下,使用从最初的激光DL的射出定时LD51到最后的激光DL的射出定时LD55为止的中央值来决定。因此,能够将基于多个激光DL而生成一个点群数据的情况下的距离数据中的检测角度校正为更适当的值。
F.其他的实施方式:
(F1)在上述第一实施方式中,设定使用以恒定的速度旋转的旋转部52的旋转速度和射出延迟期间而计算的一个校正角度DT。与此相对,也可以像通过单振动而正转和反转的旋转部52那样,相对于旋转速度变化的旋转部52设定一个校正角度DT。即使是该方式的光测距装置,也能够减少在从发光部40射出激光DL的时刻处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度LD1的偏差。另外,也可以使用在旋转部52的扫描范围RA内的旋转部52的旋转速度的最大值与最小值之间的中间值来计算校正角度DT。由此,不用使控制装置100进行复杂的运算,能够通过简单的方法,减少在从发光部40射出激光DL的定时处的旋转部52的旋转角度与设定旋转角度的偏差。也可以使用射出延迟期间和在旋转部52的扫描范围RA内的旋转部52的旋转速度的平均值来计算校正角度DT。
(F2)在上述各实施方式中,旋转角度传感器54也可以取代光学式而采用磁式,也可以取代增量型而采用绝对型。也可以取代旋转角度传感器54而采用产生时钟信号的电路。
(F3)在上述各实施方式中,表示在光测距装置具备控制装置的例子,但也可以在具备光测距装置的车辆具备控制装置。例如,也可以在车辆具备距离数据校正部155和校正值运算部190等、在车辆具备控制装置的功能的一部分。通过像这样构成,能够将光测距装置轻型化。
(F4)在上述第五实施方式中,表示控制装置100e不具备射出定时调整部120的例子,但控制装置100e也可以具备射出定时调整部120。在这种情况下,射出定时调整部120可以控制驱动脉冲生成部140,以使得在提前从校正值运算部190得到的校正值的定时,开始驱动信号的生成。
本公开所记载的控制部及其方法也可以由专用计算机实现,该专用计算机通过构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个至多个功能的处理器器和存储器而被提供。或者,本公开所记载的控制部及其方法也可以由专用计算机实现,该专用计算机通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器而被提供。或者,本公开所记载的控制部及其方法也可以由一个以上的专用计算机实现,该专用计算机通过被编程为执行一个至多个功能的处理器和存储器与由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合而构成。另外,计算机程序也可以作为由计算机执行的指令,存储于计算机能够读取的非迁移有形记录介质。
本公开不限于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如,为了解决上述的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,能够适当地替换或组合与发明内容的部分中记载的技术特征对应的实施方式中的技术特征。另外,如果该技术特征在本说明书中没有作为必须的内容进行说明,则能够适当地删除。
Claims (8)
1.一种光测距装置(200、200b、200c、200d、200e),具备:
发光部(40),其射出激光(DL);
扫描部(50),其对从所述发光部射出的所述激光进行扫描;
受光部(60),其接受入射光;
旋转角度传感器(54),其检测所述扫描部的旋转角度;以及
控制装置,其是获取所述旋转角度并向所述发光部输出驱动信号的控制装置(100、100b、100c、100d、100e),所述控制装置使用校正值执行所述激光的射出定时的校正以及距离数据的检测角度的校正中的任意一方的校正控制,其中,通过至少使用从所述旋转角度的获取时刻到所述激光的射出时刻为止的射出延迟期间来决定所述校正值,通过使用从接受到所述激光的所述受光部输出的受光信号来生成所述距离数据。
2.根据权利要求1所述的光测距装置,其中,
所述控制装置还使用预先设定的所述旋转角度传感器对所述旋转角度的检测误差来决定所述校正值。
3.根据权利要求1或2所述的光测距装置,其中,
在针对获取到的一个所述旋转角度射出多个激光的情况下,所述控制装置还使用从最初的激光的射出定时到最后的激光的射出定时为止的期间的一半期间来决定所述校正值。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光测距装置,其中,
所述控制装置使用扫描范围内的所述扫描部的旋转速度的最大值与最小值之间的中间值来计算所述校正值。
5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的光测距装置,其中,
所述控制装置计算与每个所述旋转角度的所述扫描部的旋转速度对应的所述校正值。
6.根据权利要求5所述的光测距装置,其中,
所述控制装置按照使用所述旋转角度划分的多个区域(RA1、RA2、RA3)中的每个区域来设定所述扫描部的旋转速度,
所述控制装置使用所设定的所述多个区域中的每个区域的所述扫描部的旋转速度来计算所述校正值。
7.根据权利要求5所述的光测距装置,其中,
所述控制装置按照预先决定的每个所述旋转角度来计算所述扫描部的旋转速度,
所述控制装置使用计算出的所述扫描部的旋转速度并按照每个所述旋转角度来计算所述校正值。
8.根据权利要求5至7中的任意一项所述的光测距装置,其中,
所述控制装置使用表示所述旋转角度与所述校正值之间的对应关系的对应映射图(TM)。
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