CN114341671A - 光测距装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供光测距装置(200)，具备：壳体(80)；发光部(40)，射出激光(DL)；反射镜(51)，配置于壳体的内部，使从发光部射出的激光反射；旋转部(52)，使反射镜旋转；受光部(60)，具有用于接收入射光的受光元件(68)；窗部(82)，布置于上述壳体，用于将由上述反射镜反射的激光射出至上述壳体的外部；以及基准角度标识(70)，布置于壳体或者上述窗部中的至少任意一方，当反射镜的旋转角度为预先规定的基准旋转角度时被受光部检测出。

Description

光测距装置

相关申请的交叉引用

本申请基于2019年9月3日申请的日本申请号2019－159995号以及2020年8月21日申请的日本申请号2020－139971号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及光测距装置。

背景技术

已知有一种光测距装置，具备检测反射测距用的激光的反射镜的旋转角度的旋转角度传感器、以及产生用于检测反射镜的基准旋转角度的时钟信号的电路(例如，日本特开2011－85577号公报)。

在光测距装置中，存在希望抑制部件数量的增加，并且通过简易的方法来检测反射镜的基准旋转角度的要求。

发明内容

本公开是为了解决上述的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：壳体；发光部，射出激光；反射镜，配置于上述壳体的内部，使从上述发光部射出的上述激光反射；旋转部，使上述反射镜旋转；受光部，具有用于接收入射光的受光元件；窗部，布置于上述壳体，用于将由上述反射镜反射的激光射出至上述壳体的外部；以及基准角度标识，布置于上述壳体或者上述窗部中的至少任意一方，当上述反射镜的旋转角度为预先规定的基准旋转角度时被上述受光部检测出。

根据该方式的光测距装置，当反射镜的旋转角度为预先规定的基准旋转角度时，布置于壳体的基准角度标识被受光部检测出。因此，不用在光测距装置另外设置用于检测基准旋转角度的传感器等，抑制部件数量的增加，而能够通过利用反射镜与受光部的简易的方法来检测基准旋转角度。

附图说明

通过参照附图进行下述的详细描述，关于本公开的上述目的以及其他的目的、特征、优点变得更加明确。

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是表示受光部的结构的说明图。

图3是表示基准角度标识的结构的说明图。

图4是表示由位置偏差检测装置进行的旋转角度偏差检测控制的流程图。

图5是表示基准角度标识的检测方法的说明图。

图6是表示使用信号强度分布来检测基准角度标识的方法的说明图。

图7是表示第二实施方式的光测距装置的结构的说明图。

图8是表示第二实施方式中的基准角度标识的检测方法的说明图。

图9是表示第三实施方式的光测距装置的结构的说明图。

图10是表示使用信号强度分布来检测第一基准角度标识的方法的说明图。

图11是表示使用信号强度分布来检测第二基准角度标识的方法的说明图。

图12是表示第四实施方式的光测距装置的结构的说明图。

图13是表示被反射镜遮挡的基准角度标识的说明图。

图14是表示第五实施方式的光测距装置的结构的说明图。

图15是表示使用干扰光的信号强度来检测基准旋转角度的方法的说明图。

图16是表示测距和旋转角度偏差检测所使用的受光区域的说明图。

图17是表示检测出基准角度标识的图像的说明图。

图18是表示其他实施方式中的基准角度标识的例子的说明图。

图19是表示布置于窗部的基准角度标识的例子的说明图。

具体实施方式

A.第一实施方式：

如图1所示，作为本公开中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以及位置偏差检测装置100。发光部40、扫描部50以及受光部60配置于壳体80的内部。壳体80具备窗部82和基准角度标识70。光测距装置200例如搭载于车辆，用于障碍物的检测、测定距障碍物的距离。图示的XYZ方向在包含图1的各图中共用。

发光部40具备作为光源的射出半导体激光器的激光二极管，射出测距用的激光DL。在本实施方式中，激光DL在铅垂方向上具有预先规定的射出宽度。为了高效地使扫描范围扩大，优选在与旋转部52的扫描方向交叉的方向上设定激光DL的射出宽度。例如能够根据光源的个数、光源的排列、多个光源中每个光源的角度、以及使用配置于发光部40内的调节激光DL的射出角度的透镜等来任意地设定激光DL的射出宽度的大小。发光部40的光源除了激光二极管以外，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。旋转部52接收来自后述的控制部110的控制信号，将中心轴AX作为旋转轴进行正转以及反转，使固定于旋转部52的反射镜51在沿着水平面的一个方向上扫描。旋转角度传感器54是检测A相以及B相的信号并获取相对旋转角度的增量式光学旋转编码器。旋转角度传感器54每隔预先规定的角度检测旋转部52的旋转角度。以下，将由旋转角度传感器54检测的旋转部52的旋转角度也称为检测角度。

窗部82布置于相对于扫描部50成为Y方向侧的壳体80的壁面。窗部82例如由玻璃等透过激光DL的矩形状的部件构成。从发光部40射出的激光DL被反射镜51反射，透过窗部82并射出至壳体80的外部。

扫描范围RA是为了光测距装置200进行测距而使激光DL扫描的范围。通过由旋转角度传感器54检测旋转部52的旋转角度，并且由后述的控制部110使旋转部52旋转，来实现扫描范围RA内的扫描。若受光部60接收到来自扫描范围RA内的对象物，例如物体OB的反射光RL，则将与入射光的受光状态相应的信号输出至位置偏差检测装置100。

位置偏差检测装置100具备公知的微处理器、存储器，通过微处理器执行预先准备的程序，来控制控制部110、加法部120、信号强度分布生成部130、峰值检测部140、测距部150、位置偏差计算部160以及校正部170各部。在本实施方式中，位置偏差检测装置100使用受光部60输出的信号，来执行距存在于扫描范围RA内的物体OB的距离的测定即测距以及反射镜51的旋转角度的偏差量的检测。位置偏差检测装置100也可以每次执行测距就执行多次偏差量的检测，也可以在停止车辆时、起动车辆时、起动光测距装置200时等特定的定时进行。所谓“反射镜51的旋转角度的偏差量”表示反射镜51的旋转角度与由旋转角度传感器54检测到的旋转部52的检测角度的偏差量。例如，旋转角度与检测角度的偏差因在光测距装置200起动时旋转部52的旋转角度的绝对位置变动而产生。

控制部110进行包含发光部40、扫描部50以及受光部60的各部的控制。更具体而言，控制部110除了对发光部40输出使激光二极管发光的指令信号、输出使受光部60的受光元件68激活的地址信号以外，还输出使信号强度分布生成部130生成直方图的指示信号、针对扫描部50的旋转部52的控制信号。

加法部120是将后述的受光部60的像素66中包含的受光元件68的输出相加的电路。若入射光入射至一个像素66，则像素66所包含的各受光元件68输出信号。加法部120通过计数从各像素66所包含的多个SPAD大致同时输出的信号的个数，按每个像素66求出加法值。

信号强度分布生成部130将加法部120的相加结果多次相加来生成直方图，并将该直方图输出至峰值检测部140。峰值检测部140对从信号强度分布生成部130输入的信号强度进行解析，来检测与反射光RL对应的信号的峰值的位置。峰值检测部140在距离的检测中检测相对于时间的峰值的位置，在后述的旋转角度偏差检测中检测相对于旋转部52的旋转角度的峰值的位置。

测距部150利用所谓的TOF(time of flight：飞行时间)来进行距存在于扫描范围RA内的物体OB的距离的测定。更具体而言，测距部150根据从发光部40射出激光DL的时刻到受光元件68接收反射光RL的时间来运算距物体OB的距离。若通过峰值检测部140检测出与反射光RL对应的信号的峰值，则测距部150通过检测从发出照射光脉冲到反射光脉冲的峰值的时间，来检测距物体OB的距离。

位置偏差计算部160执行后述的旋转角度偏差检测控制，来执行反射镜51的旋转角度的偏差量的检测。校正部170对旋转角度传感器54的检测角度校正与位置偏差计算部160检测出的反射镜51的旋转角度的偏差量相应的量。

使用图2，对受光部60的结构进行说明。受光部60在受光面具有二维排列的多个像素66。在本实施方式中，像素66沿着铅垂方向排列成长形的大致矩形状，以便与上述的激光DL的射出宽度对应。像素66由输出与来自物体OB的反射光的入射强度相应的信号的多个受光元件68构成。在本实施方式中，像素66由在水平方向以及铅垂方向上分别各排列有5个的多个受光元件68构成，但也可以为一个受光元件68，也可以由任意个数构成。在本实施方式中，受光元件68使用单光子雪崩二极管(SPAD)。受光元件68也可以使用PIN光电二极管。若输入光(光子)，则各SPAD输出表示光的入射的脉冲状的输出信号。受光元件68输出的脉冲信号被输入至位置偏差检测装置100。

使用图3，对布置于壳体80的基准角度标识70的结构进行说明。基准角度标识70是用于检测旋转部52的基准旋转角度的被检测体，可以由受光部60检测。所谓的基准旋转角度是成为用于检测旋转角度偏差的基准的反射镜51的旋转角度。在本实施方式中，如图3所示，基准角度标识70具有长边方向平行于Z方向的大致长方形。在本实施方式中，基准角度标识70由具有比壳体80的壁面高的反射率的材料形成，通过粘贴、组装等固定于壳体80的内部侧的壁面。

使用图4，并且适当地使用图5、图6，对使用基准角度标识70的旋转角度偏差检测控制进行说明。图4所示的旋转角度偏差检测控制例如通过开启光测距装置200而开始，并在开始光测距装置200的测距前执行。在本实施方式中，旋转角度偏差检测控制在使发光部40停止的状态下进行。控制部110使旋转部52旋转，并使反射镜51移动至用于旋转偏差检测的初始位置(步骤S20)。

使用图5，对旋转角度偏差检测控制中的旋转部52的控制进行说明。在图5中，示出移动至初始位置的状态的旋转部52和反射镜51。旋转部52的初始位置能够任意地设定。旋转部52的初始位置优选设定于容易检测来自基准角度标识70的入射光的位置，例如反射镜51的反射面与基准角度标识70对置的位置等。初始位置处的旋转部52的旋转角度为旋转角度AS。初始位置处的反射镜51将来自方向D1的入射光朝向受光部60反射。

来自方向D2的入射光包含来自基准角度标识70的入射光。在本实施方式中，受光部60可以接收来自方向D2的入射光的旋转部52的旋转角度为基准旋转角度AT。扫描结束位置处的旋转部52的旋转角度为旋转角度AE。结束位置处的反射镜51将来自方向D3的入射光朝向受光部60反射。在旋转角度偏差检测控制中，控制部110对包含基准旋转角度AT的从初始位置到结束位置的预先规定的旋转角度即从旋转角度AS到旋转角度AE的范围RB进行扫描，使受光部60接收入射光。

来自方向D1的入射光被初始位置的反射镜51反射，并被受光部60的受光元件68作为受光信号获取，并作为脉冲信号输入至位置偏差检测装置100的加法部120(步骤S30)。加法部120将像素66所包含的受光元件68的输出信号相加。控制部110确认旋转部52的旋转角度是否达到旋转角度AE，即确认是否已完成预先规定的旋转角度亦即从旋转角度AS到旋转角度AE的范围RB的扫描(步骤S40)。

在未完成预先规定的旋转角度的扫描的情况下(S40：否)，控制部110移至步骤S50。控制部110控制旋转部52，使反射镜51旋转预先规定的单位检测角度TD(步骤S50)。所谓的预先规定的单位检测角度TD表示基于控制部110的控制的旋转部52的旋转角度的进给间距。若控制旋转部52，使反射镜51旋转预先规定的单位检测角度TD，则控制部110移至步骤S30。

在完成了范围RB的扫描的情况，即完成了旋转角度AE下的扫描的情况下(S40：是)，控制部110移至步骤S60。信号强度分布生成部130将在从旋转角度AS到旋转角度AE的范围RB内获取的加法部120的相加结果多次相加而生成直方图，并将该直方图输出至峰值检测部140(步骤S60)。

使用图6，对位置偏差计算部160的旋转角度偏差的检测方法进行说明。位置偏差计算部160检测反射镜51的旋转角度与由旋转角度传感器54检测到的反射镜51的旋转角度的检测角度的偏差量。在图6中，示出由信号强度分布生成部130生成的信号强度的分布的一个例子。图6的横轴表示检测角度，纵轴表示信号强度的大小。图6的信号强度分布是预先规定的旋转角度的范围RB内的信号强度的分布，即从旋转角度AS到旋转角度AE的信号强度的分布。

如上所述，基准角度标识70由具有比壳体80的壁面高的反射率的材料形成。因此，来自基准角度标识70的入射光在范围RB内的信号强度分布中作为比从壳体80的壁面获取的信号强度大的信号强度被获取。在图6的例子中，峰值检测部140检测检测角度AU处的信号强度的峰值作为峰值信号PT(步骤S70)。

位置偏差计算部160通过计算由峰值检测部140检测到的峰值信号PT的检测角度AU与基准旋转角度AT的差分来计算检测角度的偏差量(步骤S80)。在图6的例子中，检测角度AU相对于基准旋转角度AT为+TD度。位置偏差计算部160将反射镜51的旋转角度的偏差量检测为+TD度。

校正部170对旋转部52校正与由位置偏差计算部160检测到的偏差量相应的旋转角度(步骤S90)。更具体而言，对旋转角度传感器54的检测角度进行将旋转部52修正作为偏差量的+TD度的量的偏移校正。通过偏移校正，成为旋转角度传感器54的检测角度与反射镜51的旋转角度一致的状态。

如以上说明的那样，根据本实施方式的光测距装置200，当反射镜51的旋转角度是预先规定的基准旋转角度AT时，布置于壳体80的基准角度标识70被受光部60检测出。即，利用基准角度标识70来检测基准旋转角度AT。因此，不用在光测距装置200另外设置用于检测基准旋转角度AT的传感器等，抑制部件数量的增加，而能够通过利用作为光测距装置200的构成部件的反射镜51和受光部60的简易的方法来检测基准旋转角度AT。

根据本实施方式的光测距装置200，位置偏差检测装置100按每个单位检测角度TD创建由受光部60检测的受光信号的信号强度分布，使用信号强度分布中的与基准角度标识70对应的信号强度的峰值信号PT，来获取基准旋转角度AT的检测角度AU。位置偏差检测装置100能够通过获取到的检测角度AU与基准旋转角度AT的比较来检测反射镜51的旋转角度与检测角度的偏差量，并将旋转角度传感器54的检测角度校正为适当值。

B.第二实施方式：

如图7所示，第二实施方式的光测距装置200b在代替基准角度标识70而具备基准角度标识70b这点与第一实施方式的光测距装置200不同，其他结构与第一实施方式的光测距装置200相同。在本实施方式中，可以反射来自发光部40的激光DL的壳体80与透过激光DL的窗部82的边界82e1、82e2作为基准角度标识70b发挥功能。在壳体80与窗部82的一侧的端部的边界82e1设定基准旋转角度ATb1。在壳体80与窗部82的另一侧的端部的边界82e2设定基准旋转角度ATb2。在区分基准角度标识70b的情况下，将边界82e1设为一侧的基准角度标识70b1，将边界82e2设为基准角度标识70b2。

在本实施方式中，位置偏差检测装置100的旋转角度偏差检测控制在从发光部40使激光DL射出的状态下，即通过测距处理来执行。控制部110一边从发光部40使激光DL射出，一边在从旋转角度AS2到旋转角度AE2的范围RB2内，每次旋转单位检测角度TD地使旋转部52旋转来进行扫描。范围RB2是比测距用的范围RA宽的范围，且是包含边界82e1、82e2的范围。在本实施方式中，通过受光部60检测来自范围RB2的反射光，从而由加法部120、信号强度分布生成部130、峰值检测部140以及测距部150生成范围RB2内的距离图像MP。

在图8中示出由位置偏差检测装置100生成的距离图像MP的一个例子。如图8所示，在距离图像MP中，除了物体OB以外，还示出位于基准旋转角度ATb1的边界82e1和位于基准旋转角度ATb2的边界82e2。如上所述，窗部82为矩形状，各边界82e1、82e2被检测为平行于Z方向的直线。在本实施方式中，位置偏差计算部160通过计算检测到边界82e1的检测角度与基准旋转角度ATb1的差分来计算反射镜51的旋转角度的偏差量。位置偏差计算部160也可以与计算检测角度与基准旋转角度ATb1的差分一起、或者代替计算检测角度与基准旋转角度ATb1的差分，来进行检测到边界82e2的检测角度与基准旋转角度ATb2的差分的计算，而计算检测角度的偏差量。位置偏差计算部160也可以在距离图像MP的被检测为平行于Z方向的直线状的多个像素的边界82e1、82e2中，按Z方向的每个像素计算检测角度的偏差量。通过在偏差量的检测中使用多个像素，能够提高偏差量的检测精度。位置偏差检测装置100也可以不使用距离图像MP，而使用由受光部60获取的来自各边界82e1、82e2的反射光的信号强度、亮度的映射结果来计算检测角度的偏差量。

如以上说明的那样，根据本实施方式的光测距装置200b，利用光测距装置200b的测距用的构成部件亦即壳体80与窗部82的边界82e1、82e2来检测检测角度与基准旋转角度ATb1、ATb2的偏差量。因此，不用在光测距装置200设置用于检测基准旋转角度ATb1、ATb2的传感器等，而能够抑制部件数量的增加，并且通过简易的方法来检测基准旋转角度ATb1、ATb2，校正检测角度的偏差。位置偏差检测装置100由于利用通过测距得到的距离图像MP，因此能够与光测距装置200b的测距一起检测检测角度的偏差量。

C.第三实施方式：

如图9所示，第三实施方式的光测距装置200c在代替基准角度标识70而具备第一基准角度标识70c1和第二基准角度标识70c2这点与第一实施方式的光测距装置200不同，其他结构与第一实施方式的光测距装置200相同。如后述的那样，光测距装置200c根据壳体80内的亮度切换所利用的标识来执行旋转角度偏差检测控制。

第一基准角度标识70c1在具有比壳体80的壁面低的反射率这点与第一实施方式的基准角度标识70不同。第一基准角度标识70c1例如由具有比壳体80的壁面低的反射率的材料形成、通过加工成比壳体80的壁面的表面粗糙度大的表面粗糙度而形成。在第一基准角度标识70c1布置于窗部82的情况下，第一基准角度标识70c1可以构成为具有比窗部82低的反射率。第一基准角度标识70c1也可以构成为具有比壳体80的壁面、窗部82高的反射率。

第二基准角度标识70c2配置在对应于从旋转角度AS到旋转角度AE的范围RB内所包含的基准旋转角度AT3的位置。基准旋转角度AT3是受光部60可以接收包含来自第二基准角度标识70c2的入射光的来自方向D4的入射光的旋转部52的旋转角度。

第二基准角度标识70c2包括设置于壳体80的开口部71和安装于壳体80的外部侧的壁面的光源部72。开口部71是设置于壳体80的壁面的贯通孔，且是长边方向平行于Z方向的大致长方形的贯通孔。光源部72例如是发光二极管等发光元件，通过开口部71朝向壳体80的内部的方向D4射出照射光IL。

使用图10以及图11，对由位置偏差计算部160进行的利用第一基准角度标识70c1的基准旋转角度AT的检测方法和利用第二基准角度标识70c2的基准旋转角度AT3的检测方法进行说明。若开始旋转角度偏差检测控制，则本实施方式的光测距装置200c在使发光部40停止的状态下使受光部60接收入射光，并判定壳体80内为暗状态还是亮状态。更具体而言，在通过受光部60获取的入射光的信号强度的大小小于预先规定的阈值的情况下，位置偏差检测装置100判定为是暗状态，在信号强度的大小为预先规定的阈值以上的情况下，位置偏差检测装置100判定为是亮状态。

在由受光部60检测的受光信号为预先规定的信号强度以上的情况下，即判定为亮状态的情况下，位置偏差检测装置100使用第一基准角度标识70c1来执行旋转角度偏差检测控制。在图10中示出通过范围RB的扫描获取的亮状态下的信号强度分布的一个例子。由于第一基准角度标识70c1具有比壳体80的壁面低的反射率，因此位置偏差检测装置100能够通过检测较低的信号强度的峰值信号PT2来检测基准旋转角度AT。

在判定为由受光部60检测的受光信号小于预先规定的信号强度的情况下，即判定为暗状态的情况下，位置偏差检测装置100使用第二基准角度标识70c2来执行旋转角度偏差检测控制。控制部110在暗状态下的旋转角度偏差检测控制中打开光源部72。如图9所示，从光源部72射出的照射光IL可以沿方向D4射出，被基准旋转角度AT3的反射镜51反射并被受光部60接收。在图11中示出通过范围RB的扫描获取的暗状态下的信号强度分布的一个例子。位置偏差检测装置100通过检测从第二基准角度标识70c2射出的照射光IL的峰值信号PT3能够检测基准旋转角度AT3。

如以上说明的那样，根据本实施方式的光测距装置200c，具备：具有比壳体80的壁面低的反射率的第一基准角度标识70c1、以及从光源部72射出照射光IL的第二基准角度标识70c2。通过利用第一基准角度标识70c1，即使壳体80内为亮状态也能够检测基准旋转角度AT。通过利用第二基准角度标识70c2，即使壳体80内为暗状态也能够检测基准旋转角度AT。

根据本实施方式的光测距装置200c，对由受光部60检测的受光信号与预先规定的信号强度进行比较来判定是亮状态还是暗状态，并根据壳体80内的明暗状态切换所利用的标识来执行旋转角度偏差检测控制。因此，无论配置光测距装置200c的环境的亮度如何，都能够检测基准旋转角度，而检测旋转角度偏差。

D.第四实施方式：

如图12所示，第四实施方式的光测距装置200d在代替基准角度标识70而具备基准角度标识70d这点与第一实施方式的光测距装置200不同，其他结构与第一实施方式的光测距装置200相同。基准角度标识70d由具有比壳体80的壁面高的反射率的材料形成，并固定于与发光部40、受光部60对置的位置的壳体80的壁面。

在图12中示出旋转角度为初始位置的状态的反射镜51。如图12所示，在反射镜51配置成初始位置的旋转角度的状态下，受光部60可以接收以方向D5表示的来自基准角度标识70d的入射光。初始位置的状态的反射镜51不反射来自发光部40的射出光，根据范围RA，即，在本实施方式中，反射镜51为初始位置的旋转角度是基准旋转角度。

若初始位置的旋转部52旋转，则如图13所示，反射镜51成为可以反射从发光部40射出的激光DL的状态。另一方面，若反射镜51被旋转部52旋转，则如图13所示，基准角度标识70d被反射镜51遮挡，受光部60不接收来自基准角度标识70d的入射光。即，在本实施方式的光测距装置200d中，初始位置的状态的旋转部52的旋转角度是基准旋转角度，通过对初始位置的状态的旋转部52的旋转角度与旋转角度传感器54的检测角度进行比较来检测反射镜51的旋转角度的偏差量。

根据本实施方式的光测距装置200d，基准角度标识70d配置于在反射镜51配置成初始位置的旋转角度的状态下能够被受光部60检测出的位置。通过将可以检测基准旋转角度的位置设定于接近通过光测距装置200d进行测距的开始位置的位置，能够减小在测距和基准旋转角度的检测中使旋转部52旋转的范围。若反射镜51被旋转部52旋转，则基准角度标识70d被反射镜51遮挡。因此，能够抑制在通过光测距装置200d进行测距时，来自基准角度标识70d的入射光作为干扰光被接收的不良情况。

E.第五实施方式：

参照图14和图15对第五实施方式的光测距装置200e的结构进行说明。如图14所示，第五实施方式的光测距装置200e在代替旋转角度传感器54而具备旋转角度传感器54e这点与第二实施方式的光测距装置200b不同，其他结构与第二实施方式的光测距装置200b相同。在本实施方式中，与第二实施方式同样地、壳体80与窗部82的边界82e1、82e2作为基准角度标识70b1、70b2发挥功能。在本实施方式中，在由位置偏差检测装置100进行的旋转角度偏差检测控制中，通过由受光部60的受光元件68获取所谓的干扰光作为受光信号来执行该旋转角度偏差检测控制。

旋转角度传感器54e是通过A相、B相以及Z相的信号的检测来获取绝对旋转角度以及相对于绝对旋转角度的相对旋转角度的增量式光学旋转编码器。旋转角度传感器54e也可以使用能够获取绝对旋转角度的绝对式的编码器。

在图15中示意性地示出在完成范围RB2的扫描时，由信号强度分布生成部130生成的信号强度分布的例子。图15所示的结果相当于Z方向的一个像素66的量的结果。在图15中示出从窗部82入射的干扰光的信号强度BL1以及从旋转角度AS2到边界82e1的检测角度和从旋转角度AE2到边界82e2的检测角度的干扰光，即壳体80的内部的干扰光的信号强度BL2。一般而言，信号强度BL1大于信号强度BL2，从信号强度BL2向信号强度BL1的变化点K1处的检测角度、从信号强度BL1向信号强度BL2的变化点K2处的检测角度能够认为是边界82e1、82e2的检测角度。

控制部110在停止发光部40并使受光部60驱动的状态下使旋转部52旋转，对包含使用图8上述的基准旋转角度ATb1、ATb2的从旋转角度AS2到旋转角度AE2的范围RB2进行扫描。峰值检测部140对从信号强度分布生成部130输入的图15所示的直方图进行解析，例如通过微分等计算信号强度相对于检测角度的变化量，并提取与变化点K1对应的变化量的峰值。峰值检测部140从与变化点K1对应的峰值检测检测角度AU1，并将检测角度AU1输出至位置偏差计算部160。位置偏差计算部160通过计算边界82e1的检测角度AU1与设定在边界82e1的基准旋转角度ATb1的差分来计算反射镜51的旋转角度的偏差量。位置偏差计算部160也可以与计算检测角度AU1与基准旋转角度ATb1的差分一起、或者代替计算检测角度AU1与基准旋转角度ATb1的差分，进行从变化点K2导出的边界82e2的检测角度AU2与基准旋转角度ATb2的差分的计算，来计算检测角度的偏差量。

根据本实施方式的光测距装置200e，利用干扰光来检测窗部82的边界82e1的检测角度AU1。因此，能够不使发光部40驱动而以简易的结构检测旋转角度的偏差量。另外，能够利用发光部40停止期间，即测距处理停止期间检测旋转角度的偏差量。

根据本实施方式的光测距装置200e，旋转角度传感器54e使用获取反射镜51的绝对旋转角度以及相对旋转角度的增量式的编码器。例如，在光测距装置200e起动时等，能够通过检测反射镜51的相对旋转角度，来使反射镜51原点归复至基于绝对旋转角度的相对旋转角度。因此，能够抑制或者防止光测距装置200停止期间中的反射镜51的旋转角度的偏差。

F.其他实施方式：

(F1)在上述各实施方式中，示出了在扫描范围RA内的测距与旋转角度偏差检测中使用的受光元件68的范围相同的例子。与此相对，如图16所示，也可以切换在扫描范围RA内的测距与旋转角度偏差检测中使用的受光元件68的范围。在图16的例子中，控制部110在测距中输出使例如由3×9个受光元件68构成的受光区域AR1激活的地址信号，在旋转角度偏差检测中输出使例如由1×7个受光元件68构成的受光区域AR2激活的地址信号。根据该方式的光测距装置，通过使在旋转角度偏差检测中激活的受光区域AR2比测距用的受光区域AR1小，能够减小测定误差并以较高的分辨率检测旋转角度偏差。

(F2)在上述各实施方式中，示出了通过基准角度标识检测基准旋转角度的例子。与此相对，位置偏差检测装置100也可以使用由受光部60检测到的几何图案的图形的形状的变化来检测光测距装置200有无异常。在图17中示出在二维平面上表示由各受光元件68分别获取的信号强度分布的图像MP2。将沿着适当地检测的状态的基准角度标识70的长边方向的方向设为方向DP。在将由受光部60检测到的基准角度标识70的检测图像设为检测标识70Q，将沿着检测标识70Q的长边方向的方向设为方向DQ时，也可以利用方向DP与方向DQ之间的角度θ1，来检测光测距装置200的发光部40、透镜等光学系统的各部分的安装异常这样的基准旋转角度以外的异常。也可以根据检测标识70Q的形状的形变来检测光测距装置200的光学系统的异常，也可以通过检测检测标识70Q的模糊来检测光学系统的焦点偏差等异常。

(F3)在上述第一实施方式中，对基准角度标识70为大致长方形的例子进行了说明。与此相对，基准角度标识70的形状除了长方形以外，也可以为正方形、圆形、直线这样的各种几何图案的图形。在图18中示出作为基准角度标识70的一个例子的基准角度标识70e。基准角度标识70e包含长边方向平行于Z方向并将短边方向设为距离Dt2的大致长方形的标识701e、以及长边方向平行于Z方向并将短边方向设为距离Dt3的标识702e。标识701e与标识702e相互分离距离Dt1地配置于壳体80的壁面。根据该方式的光测距装置，能够通过包含标识701e和标识702e的多个基准角度标识70e增加检测数量。能够根据由受光部60获取的标识701e与标识702e的检测像和各距离Dt1、Dt2、Dt3的偏差、标识701e与标识702e的平行度、形状的变化、焦点偏差等，检测受光部60的安装异常、受光透镜的异常、反射镜51的安装异常等光测距装置的各部分的异常。

(F4)在上述各实施方式中，以扫描部50具备旋转部52和反射镜51的一维扫描仪为例进行了说明，但扫描部50也可以由二维扫描仪构成，该二维扫描仪由反射镜和在相互正交的轴向上旋转的旋转部构成。另外，在上述各实施方式中，示出了旋转部52使反射镜51在沿着水平面的一个方向即水平方向上扫描的例子，但反射镜51也可以例如沿着垂直方向扫描，也可以沿着任意的一个方向扫描。在这种情况下，对于受光部60中的像素66的排列而言，也可以排列成沿着水平方向长条的大致矩形状，以对应于激光DL的射出宽度。

(F5)在上述各实施方式中，示出了控制部110控制旋转部52，使反射镜51每次旋转预先规定的单位检测角度TD来扫描范围RB的例子。与此相对，也可以在范围RB的初次的扫描中，以检测角度为2×TD、3×TD这样的比单位检测角度TD大的检测角度扫描范围RB，在确定了基准角度标识70的大致位置后，以单位检测角度TD在提高了分辨率的状态下扫描确定出的基准角度标识70附近的范围。若为这样的方式，则能够缩短基准角度标识70的总检测期间。

(F6)在上述第二实施方式中，示出了利用壳体80与窗部82的边界82e1、82e2作为基准角度标识70b1、70b2，根据基准角度标识70b1、70b2来检测基准旋转角度ATb1、ATb2的例子。与此相对，也可以将边界82e1、82e2形成为例如沿着Z方向的直线状，根据受光部60对边界82e1、82e2的检测像来检测受光部60的安装异常、受光透镜的异常、反射镜51的安装异常等光测距装置的各部分的异常。

(F7)在上述第三实施方式中，示出了在暗状态与亮状态间切换地利用第一基准角度标识70c1和第二基准角度标识70c2的例子。与此相对，光测距装置也可以在旋转角度偏差检测中受光部60不接收入射光，即不获取明暗状态，而根据第一基准角度标识70c1与第二基准角度标识70c2中的能够被受光部60检测出的任意一个标识来获取基准旋转角度。

(F8)在上述第三实施方式中，以具备第一基准角度标识70c1与第二基准角度标识70c2双方的例子进行了说明，但也可以是仅具备任意一个标识的方式。优选具备第一基准角度标识70c1与第二基准角度标识70c2中的适合壳体80内的明暗状态的基准角度标识。

(F9)在上述各实施方式中，示出了布置于壳体80的内部的基准角度标识的例子、以及使用壳体80与窗部82的边界82e1、82e2作为基准角度标识的例子。与此相对，基准角度标识也可以布置于窗部82，另外，也可以使用布置于窗部82的部件来作为基准角度标识。在图19中，示出布置于窗部82的基准角度标识70f1、70f2的例子。在本实施方式中，在窗部82布置有加热器83。加热器83例如用于防止窗部82的结露等。加热器83具备具有导电性的透明的膜、以及布置于窗部82的两端附近的电极84、85。加热器83通过对电极84、85施加电压从而通电而发热。电极84、85具有沿着Z方向的长形形状，配置于成为基准旋转角度ATf1、ATf2的位置。在本实施方式中，电极84、85作为基准角度标识70f1、70f2发挥作用。位置偏差检测装置100例如使用从接收到测距处理的激光DL的来自电极84、85的反射光的受光部60输出的受光信号来获取电极84、85的检测角度，根据基准旋转角度ATf1、ATf2的差分来检测旋转角度的偏差量。也可以根据使用受光信号生成的电极84、85的距离图像、距离数据来检测旋转角度的偏差量。也可以将电极84、85以相互平行的状态配置，并根据基准角度标识70f1、70f2的配置关系来检测受光部60的安装异常、受光透镜的异常、反射镜51的安装异常等光测距装置的各部分的异常。基准角度标识70f1、70f2也可以代替电极84、85而是用于向电极84、85通电的布线。对于基准角度标识70f1、70f2而言，也可以代替电极84、85，而在窗部82描绘能够被受光部60检测出的几何图案，也可以根据该几何图案中设定的基准旋转角度与检测角度的差分来检测旋转角度的偏差量。根据该方式的光测距装置200，能够将旋转角度偏差检测控制中的扫描范围抑制在窗部82内，与将壳体80的内部包含于扫描范围的情况相比，能够提高旋转角度的偏差量的检测速度。

本公开中记载的控制部及其方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过构成被编程为执行利用计算机程序具体化的一个或多个功能的处理器以及存储器来提供。或者，本公开所记载的控制部及其方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过利用一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器来提供。或者，本公开所记载的控制部及其方法也可以通过一个以上的专用计算机来实现，该一个以上的专用计算机由被编程为执行一个或多个功能的处理器和存储器、以及由一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成。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可读取的非过渡有形记录介质。

本公开不限于上述的实施方式，能够执行不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如，为了解决上述的课题的一部分或全部、或者为了实现上述的效果的一部分或全部，与发明内容一栏中记载的技术特征对应的实施方式中的技术特征能够适当地进行替换、组合。另外，若该技术特征在本说明书中不是作为必需的结构来说明的，则能够适当地删除。

Claims (10)

1.一种光测距装置(200、200b、200c、200d、200e)，具备：

壳体(80)；

发光部(40)，射出激光(DL)；

反射镜(51)，配置于上述壳体的内部，使从上述发光部射出的上述激光反射；

旋转部(52)，使上述反射镜旋转；

受光部(60)，具有用于接收入射光的受光元件(68)；

窗部(82)，布置于上述壳体，用于将由上述反射镜反射的激光射出至上述壳体的外部；以及

基准角度标识(70、70b1、70b2、70c1、70c2、70d、70e、70f1、70f2)，布置于上述壳体或者上述窗部中的至少任意一方，当上述反射镜的旋转角度为预先规定的基准旋转角度(AT、ATb1、ATb2、AT3、ATf1、ATf2)时被上述受光部检测出。

2.根据权利要求1所述的光测距装置，其中，

上述旋转部使上述反射镜沿着一个方向扫描，

上述发光部射出在与上述一个方向交叉的方向上具有预先规定的宽度的激光，

上述受光部具备多个上述受光元件，多个上述受光元件被排列成对应于上述预先规定的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的光测距装置，其中，

上述基准角度标识包含上述窗部与上述壳体的边界(82e1、82e2)。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的光测距装置，其中，

上述基准角度标识包含布置于上述窗部的加热器(83)的电极(84、85)或布线。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的光测距装置，其中，还具备：

旋转角度传感器(54、54e)，检测上述反射镜的旋转角度；以及

位置偏差检测装置(100)，检测上述反射镜的旋转角度与由上述旋转角度传感器检测到的上述反射镜的旋转角度的检测角度的偏差量，

上述位置偏差检测装置进行如下处理：

控制上述旋转部，在包含上述基准旋转角度的角度范围内每次旋转预先规定的单位检测角度(TD)地使上述反射镜旋转；

获取由上述受光部检测的每个上述预先规定的单位检测角度的受光信号，并生成上述受光信号的分布或者使用上述受光信号获取的距离的分布(MP)中的至少任意一个分布；

使用所生成的上述至少任意一个分布中的与上述基准角度标识对应的上述受光信号或者上述距离，来获取上述基准旋转角度的检测角度；以及

对获取到的上述基准旋转角度的检测角度与上述预先规定的基准旋转角度进行比较来检测上述偏差量。

6.根据权利要求5所述的光测距装置，其中，

上述旋转角度传感器是获取上述反射镜的绝对旋转角度以及相对于上述绝对旋转角度的相对旋转角度的编码器。

7.根据权利要求5所述的光测距装置，其中，

上述基准角度标识包含第一基准角度标识(70c1)和第二基准角度标识(70c2)中的至少任意一方，其中，

上述第一基准角度标识(70c1)具有与构成上述壳体的材料或者构成上述窗部的材料的反射率不同的反射率，

上述第二基准角度标识(70c2)包含设置于上述壳体的开口部(71)和通过上述开口部向上述壳体的内部射出照射光(IL)的光源部(72)。

8.根据权利要求7所述的光测距装置，其中，

上述基准角度标识包含上述第一基准角度标识和上述第二基准角度标识双方，

在由上述受光部检测的受光信号为预先规定的信号强度以上的情况下，上述位置偏差检测装置使用上述第一基准角度标识来检测上述基准旋转角度的检测角度，

在由上述受光部检测的受光信号小于预先规定的信号强度的情况下，上述位置偏差检测装置使用上述第二基准角度标识来检测上述基准旋转角度的检测角度。

9.根据权利要求5～8中任一项所述的光测距装置，其中，

在俯视时，上述基准角度标识的形状为几何图案状的图形，

上述位置偏差检测装置使用由上述受光部检测到的上述几何图案状的图形的形状的变化来检测上述光测距装置有无异常。

10.根据权利要求5～9中任一项所述的光测距装置，其中，

在由上述位置偏差检测装置进行的上述偏差量的检测中使用的上述受光元件的数量小于在上述壳体的外部的对象物的测距中使用的上述受光元件的数量。

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