CN114729999A - 距离测定装置 - Google Patents
距离测定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114729999A CN114729999A CN202080079659.4A CN202080079659A CN114729999A CN 114729999 A CN114729999 A CN 114729999A CN 202080079659 A CN202080079659 A CN 202080079659A CN 114729999 A CN114729999 A CN 114729999A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- intensity
- light
- signal
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
- G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
- G01C3/02—Details
- G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
- G01S7/4876—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection by removing unwanted signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
- G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
距离测定装置(1)具备照射部(2)、受光阵列部(3)、信号强度计算部(S50)、信号时间计算部(S60)、强度修正部(S70、S82、S76、S86)以及距离计算部(S110、S120)。照射部照射脉冲状的信号光。受光阵列部具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器(31)。信号强度计算部计算接收到的信号光的信号强度。信号时间计算部计算检测的信号光的上升时间和下降时间。强度修正部基于信号强度修正上升时间以及下降时间中的至少一方。距离计算部基于修正上升时间以及修正下降时间中的至少一方计算物体距离。
Description
相关申请的交叉引用
本国际申请主张基于在2019年11月12日在日本专利厅申请的日本专利申请第2019-204614号和在2020年9月30日在日本专利厅申请的日本专利申请第2020-166004号的优先权,并且通过参照将日本专利申请第2019-204614号的全部内容和日本专利申请第2020-166004号的全部内容引用至本国际申请。
技术领域
本公开涉及照射光并测定至反射了光的物体为止的距离的距离测定装置。
背景技术
在专利文献1中记载有:在通过照射脉冲状的信号光并接收来自物体的反射光,来测量从照射到受光为止的时间,测定至反射了信号光的物体为止的距离的距离测定装置中,为了检测信号光,而使用多个雪崩光电二极管。
专利文献1:国际公开第2017/042993号
发明者的详细的研究的结果是,发现了在使用以盖格模式进行动作的多个雪崩光电二极管的距离测定装置中,根据信号光的强度或者太阳光等背景光的强度,而距离测定结果变动这样的课题。
发明内容
本公开抑制距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
本公开的一方式是具备照射部、受光阵列部、信号强度计算部、信号时间计算部、强度修正部以及距离计算部的距离测定装置。
照射部被构成为照射脉冲状的信号光。受光阵列部具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器。
信号强度计算部被构成为计算表示由受光阵列部接收到的信号光的光强度的信号强度。
信号时间计算部被构成为计算通过受光阵列部检测的信号光的上升时间和下降时间。
强度修正部被构成为基于通过信号强度计算部计算出的信号强度,修正通过信号时间计算部计算出的上升时间以及下降时间中的至少一方。
距离计算部被构成为在修正了上升时间的情况下,至少基于修正上升时间,在修正了下降时间的情况下,至少基于修正下降时间,来计算到反射了信号光的物体为止的距离亦即物体距离。修正上升时间是修正后的上升时间。修正下降时间是修正后的下降时间。
像这样构成的本公开的距离测定装置基于信号强度,修正上升时间以及下降时间,并且,基于修正后的上升时间以及下降时间,计算物体距离。因此,本公开的距离测定装置能够抑制起因于信号强度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
本公开的其它的方式是具备照射部、受光阵列部、温度检测部、信号时间计算部、温度修正部以及距离计算部的距离测定装置。
温度检测部被构成为检测受光阵列部的温度。温度修正部被构成为基于通过温度检测部检测出的温度,修正通过信号时间计算部计算出的上升时间以及下降时间中的至少一方。
像这样构成的本公开的距离测定装置基于受光阵列部的温度,修正上升时间以及下降时间,并且,基于修正后的上升时间以及下降时间,计算物体距离。因此,本公开的距离测定装置能够抑制起因于受光阵列部的温度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
附图说明
图1是表示第一实施方式的距离测定装置的构成的框图。
图2是表示受光阵列部以及光检知器的构成的图。
图3是表示第一实施方式的距离测定处理的流程图。
图4是表示像素直方图的构成的图。
图5是表示使照射光强度变化的情况下的受光波形的上升部分的图。
图6是说明信号强度上升时间修正映射的构成的图。
图7是表示使太阳光强度变化的情况下的受光波形的图。
图8是表示修正了基于太阳光的响应的影响后的受光波形的图。
图9是说明第一实施方式的噪声强度下降时间修正映射的构成的图。
图10是表示产生了多次反射的情况下的信号波形的图。
图11是表示第二实施方式的距离测定处理的流程图。
图12是表示光子射入后的SPAD的两端电压的变化的图。
图13是表示受光波形的上升时刻以及下降时刻的基于信号强度的差异的图。
图14是说明信号强度下降时间修正映射的构成的图。
图15是表示第三实施方式的距离测定装置的构成的框图。
图16是表示第三实施方式的距离测定处理的流程图。
图17是表示两端电压以及输出电压的时间变化的基于温度的差异的图。
图18是说明温度上升时间修正映射以及温度下降时间修正映射的构成的图。
图19是表示第四实施方式的距离测定处理的流程图。
图20是表示第五实施方式的距离测定处理的流程图。
图21是说明信号强度计算映射的构成的图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,与附图一起说明本公开的第一实施方式。
本实施方式的距离测定装置1搭载于车辆,测定至存在于车辆的周边的各种物体为止的距离。
如图1所示,距离测定装置1具备照射部2、受光阵列部3、计数部4以及信号处理部5。
照射部2以预先设定的间隔反复照射脉冲状的激光(以下,称为信号光),并且将其照射定时通知给计数部4以及信号处理部5。以下,将照射激光的周期称为测量周期。
受光阵列部3具有多个像素单元P1、P2、…、Pk。K是2以上的整数。各像素单元Pi分别具备N个光检知器31。N是2以上的整数。对于光检知器31而言,若射入光子,则输出具有预先设定的脉冲宽度的脉冲信号。
计数部4具备多个加法器A1、A2、…、Ak和多个直方图存储器M1、M2、…、Mk。
加法器A1、A2、…、Ak分别与像素单元P1、P2、…、Pk连接。加法器Ai输出表示从构成像素单元Pi的N个光检知器31输入的脉冲信号的合计值(以下,称为光强度)的加法信号。i是1~k的整数。
直方图存储器M1、M2、…、Mk分别与加法器A1、A2、…、Ak连接。而且,直方图存储器Mi将从照射部2通知的最近的照射定时作为起点并每当经过预先设定的获取周期,则将从加法器Ai输入的加法信号表示的光强度与从最近的照射定时起的经过时间建立对应关系地进行存储。另外,直方图存储器M1、M2、…、Mk与信号处理部5连接。
信号处理部5是以具备CPU51、ROM52以及RAM53等的微型计算机为中心构成的电子控制装置。通过由CPU51执行储存于非迁移实体记录介质的程序来实现微型计算机的各种功能。在该例子中,ROM52相当于储存了程序的非迁移实体记录介质。另外,通过该程序的执行,执行与程序对应的方法。此外,也可以通过一个或者多个IC等以硬件的方式构成CPU51执行的功能的一部分或者全部。另外,构成信号处理部5的微型计算机的数目可以是一个也可以是多个。
如图2所示,受光阵列部3具备通过二维矩阵状地排列多个像素单元P1、P2、…、Pk而形成的受光面3a。
光检知器31具备SPAD61、淬火电阻62以及脉冲输出部63。SPAD是Single PhotonAvalanche Diode(单光子雪崩二级管)的省略。
SPAD61是以盖格模式进行动作,能够检测单个光子的射入的雪崩光电二极管。SPAD61的阴极与反向偏置电压VB连接,阳极经由淬火电阻62接地。淬火电阻62在光子射入SPAD61而SPAD61击穿时,通过由在SPAD61流过的电流产生的电压下降,使SPAD61的盖格放电停止。此外,淬火电阻62能够使用具有规定的电阻值的电阻元件、或者能够通过栅极电压设定导通电阻的MOSFET等。
在SPAD61的阳极连接有脉冲输出部63。脉冲输出部63在SPAD61未击穿时,输出值为1的数字信号。而且,脉冲输出部63在SPAD61击穿而通过在淬火电阻62流过电流而在淬火电阻62的两端产生了阈值电压以上的电压时,输出值为0的数字脉冲作为上述的脉冲信号。
接下来,对信号处理部5的CPU51执行的距离测定处理的顺序进行说明。距离测定处理是在照射部2照射激光时每当经过测量周期而反复执行的处理。
若执行距离测定处理,则如图3所示,CPU51在S10中,对设置于RAM53的像素指示值i储存1。
CPU51在S20中,从直方图存储器Mi获取存储数据。
CPU51在S30中,使用在S20中获取到的存储数据,制作第i个像素单元Pi的像素直方图。
如图4所示,根据存储于直方图存储器Mi的存储数据制作的像素直方图是将以最近的照射定时为起点的时间作为横轴,将光强度作为纵轴,表示光强度的时间变化的直方图。
像素直方图按照每个时间仓(Time Bin)Tbin示出光强度。时间仓Tbin是成为像素直方图的单位刻度的时间范围。时间仓Tbin的长度与上述的获取周期相等。
时间仓Tbin按照距最近的照射定时由近到远的顺序,附加1、2、3、…的识别编号。而且,识别编号为从1到m的时间仓Tbin与噪声计算期间Tn对应。识别编号为(m+1)以后的时间仓Tbin与距离计算期间Tr对应。m是2以上的整数。
图4中的曲线L1是根据基于射入太阳光等背景光的光检知器31的响应而得到的噪声波形。图4中的曲线L2是根据基于射入由物体反射的信号光的光检知器31的响应而得到的信号波形。
像素直方图表示通过将噪声波形的光强度与信号波形的光强度相加而得到的波形(以下,称为受光波形)。
接下来如图3所示,CPU51在S40中,使用在S30中制作的像素直方图,计算噪声强度。具体而言,CPU51计算噪声计算期间Tn中的受光波形的光强度的平均值,并将该平均值作为噪声强度。
CPU51在S50中,使用在S30中制作的像素直方图,计算信号强度。具体而言,CPU51首先计算距离计算期间Tr中的受光波形的光强度的最大值。然后,CPU51计算从受光波形的光强度的最大值减去在S40中计算出的噪声强度后的减法值,并将该减法值作为信号强度。
CPU51在S60中,使用在S30中制作的像素直方图,计算上升时间Tu和下降时间Td。如图4所示,上升时间Tu是在距离计算期间Tr中,从像素直方图的受光波形的光强度小于阈值Th的状态转移至像素直方图的受光波形的光强度为阈值Th以上的状态时的时间。下降时间Td是在距离计算期间Tr中,从像素直方图的受光波形的光强度为阈值Th以上的状态转移至像素直方图的受光波形的光强度小于阈值Th的状态时的时间。
此外,CPU51使用在S40中计算出的噪声强度、和在S50中计算出的信号强度,计算上述的阈值Th。具体而言,CPU51首先计算对信号强度乘以预先设定为比0大并且比1小的阈值计算用系数后的乘法值。在本实施方式中,阈值计算用系数被设定为0.5。然后,CPU51将对该乘法值加上噪声强度后的加法值作为阈值Th。
接下来,如图3所示,CPU51在S70中,修正上升时间Tu。
图5是表示不使到物体为止的距离变化,而使从照射部2照射信号光时的光强度(以下,称为照射光强度)变化的情况下的受光波形的上升部分的图。
如图5所示,受光波形的光强度越大,上升越早。图5按照照射光强度从大到小的顺序,示出受光波形W1、W2、W3、W4、W5、W6。点PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6分别表示受光波形W1、W2、W3、W4、W5、W6中的上升的半值位置。如点PT1、PT2、PT3、PT4、PT5、PT6所示,尽管到物体为止的距离相同,但照射光强度越大,上升时间Tu越早。
作为照射光强度越大受光波形的上升越早的理由,能够列举以下两点。
第一理由是若照射光强度增大,则在照射光的底部部分产生响应。
第二理由是若SPAD一旦响应,则需要到再响应为止的时间(即,充电时间),所以在光照射时间内越经过时间,可响应的SPAD的数目越减少。照射光强度越大,可响应的SPAD的数目的减少越显著。
因此,为了不依赖于SPAD接收到的光的强度而使上升时间Tu恒定,可以基于信号强度,进行上升时间Tu的修正。
在S70中,具体而言,CPU51首先使用在S50中计算出的信号强度,通过参照存储于ROM52的信号强度上升时间修正映射MP1,来计算信号强度上升时间修正量。例如如图6所示,信号强度上升时间修正映射MP1设定信号强度与上升时间修正量的对应关系。图6所示的信号强度上升时间修正映射MP1例如表示将中间的基准强度Ic1作为基准而使上升时间Tu恒定的情况下的信号强度与上升时间修正量的对应关系。即,在信号强度比基准强度Ic1小的情况下,信号强度上升时间修正量的符号为负,并且信号强度与基准强度Ic1之差越大,信号强度上升时间修正量的绝对值越大。另一方面,在信号强度比基准强度Ic1大的情况下,信号强度上升时间修正量的符号为正,并且信号强度与基准强度Ic1之差越大,信号强度上升时间修正量的绝对值越大。由此,在信号强度比基准强度Ic1小的情况下,修正为上升时间Tu变短,在信号强度比基准强度Ic1大的情况下,修正为上升时间Tu变长。
然后,CPU51计算所计算出的信号强度上升时间修正量与上升时间Tu的加法值,并将该加法值作为修正上升时间。由此,S70中的上升时间Tu的修正完成。
接下来,如图3所示,CPU51在S80中,修正下降时间Td。
图7是表示不使到物体为止的距离和照射光强度变化,而使太阳光的光强度(以下,称为太阳光强度)变化的情况下的受光波形的图。图7按照太阳光强度从大到小的顺序,示出受光波形W11、W12、W13。
图8是表示在图7中修正了基于太阳光的响应的影响后的受光波形的图。图8按照太阳光强度从大到小的顺序,示出受光波形W21、W22、W23。点PT21、PT22、PT23分别表示受光波形W21、W22、W23中的下降的半值位置。如点PT21、PT22、PT23所示,尽管到物体为止的距离和照射光强度相同,但太阳光强度越大,下降时间Td越早。
根据太阳光强度而下降时间Td变化的理由如以下那样。
在SPAD中在响应后存在死区时间。即,在经过死区时间之前,即使SPAD响应,也不能从外部观测到该响应。
在太阳光强度恒定的环境下,从死区时间恢复的SPAD和进行响应的SPAD成为平衡状态。但是,若来自照射部2的信号光由物体反射并由SPAD接收,则破坏该平衡状态,在没有反射光之前,阻碍SPAD的从死区时间的恢复(即,产生从外部不能观测的再响应)。若没有反射光,且经过死区时间,则在与由于反射光而进行响应的SPAD相同的定时恢复。因此,在外观上,由于反射光而进行响应的以上的SPAD恢复,而下降变早。因此,太阳光强度越大,下降时间Td越早。
因此,为了不依赖于太阳光强度而使下降时间Td恒定,可以基于噪声强度,进行下降时间Td的修正。
在S80中,具体而言,CPU51首先使用在S40中计算出的噪声强度,通过参照存储于ROM52的噪声强度下降时间修正映射MP2,计算噪声强度下降时间修正量。例如如图9所示,噪声强度下降时间修正映射MP2设定噪声强度与噪声强度下降时间修正量的对应关系。图9所示的噪声强度下降时间修正映射MP2例如表示将中间的基准强度Ic2作为基准而使下降时间Td恒定的情况下的噪声强度与噪声强度下降时间修正量的对应关系。即,在噪声强度比基准强度Ic2小的情况下,噪声强度下降时间修正量的符号为负,并且噪声强度与基准强度Ic2之差越大,噪声强度下降时间修正量的绝对值越大。另一方面,在噪声强度比基准强度Ic2大的情况下,噪声强度下降时间修正量的符号为正,并且噪声强度与基准强度Ic2之差越大,噪声强度下降时间修正量的绝对值越大。由此,在噪声强度比基准强度Ic2小的情况下,修正为下降时间Td变短,在噪声强度比基准强度Ic2大的情况下,修正为下降时间Td变长。
然后,CPU51计算所计算出的噪声强度下降时间修正量与下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间。由此,S80中的下降时间Td的修正完成。
接下来,如图3所示,CPU51在S90中,计算脉冲宽度。具体而言,CPU51计算从计算出的修正下降时间减去计算出的修正上升时间后的减法值,并将该减法值作为脉冲宽度。
CPU51在S100中,判断在S90中计算出的脉冲宽度是否小于预先设定的计算判定值。这里,在脉冲宽度小于计算判定值的情况下,CPU51在S110中,使用上升时间和下降时间,计算到反射了信号光的物体为止的距离(以下,称为物体距离),并转移至S130。具体而言,CPU51将在S70中计算出的修正上升时间、和在S80中计算出的修正下降时间的中间的时间作为信号检测时间,并基于该信号检测时间,计算物体距离。
另一方面,在脉冲宽度为计算判定值以上的情况下,CPU51在S120中,使用上升时间,计算物体距离,并转移至S130。具体而言,CPU51将在S70中计算出的修正上升时间作为信号检测时间,并基于该信号检测时间,计算物体距离。
在反射了信号光的物体为反射器或者镜等高反射物体的情况下,有在距离测定装置1的表面或者反射镜与高反射物体之间产生信号光的多次反射,而如图10所示,受光波形变得异常的情况。
图10所示的波形W31是在未产生多次反射的情况下通过接收信号光而得到的信号波形。图10所示的波形W32、W33、W34是在产生多次反射的情况下,通过接收多个反射各自的信号光而得到的信号波形。图10所示的波形W35是在产生多次反射的情况下而得到的信号波形。通过使根据多次反射而产生的波形(即,包含波形W31、W32、W33、W34的多个波形)重叠而得到波形W35。
产生多次反射的情况下的信号波形的脉冲宽度WD2比未产生多次反射的情况下的信号波形的脉冲宽度WD1宽。因此,能够使用脉冲宽度,检测起因于多次反射的波形异常。
而且,若转移至S130,则如图3所示,CPU51判断储存于像素指示值i的值是否为全部像素数k以上。这里,在储存于像素指示值i的值小于全部像素数k的情况下,CPU51在S140中,将对像素指示值i所储存的值加上1后的加法值储存于像素指示值i,并转移至S20。
另一方面,在像素指示值i所储存的值为全部像素数k以上的情况下,CPU51结束距离测定处理。
像这样构成的距离测定装置1具备照射部2、受光阵列部3、计数部4以及信号处理部5。
照射部2照射脉冲状的信号光。受光阵列部3具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器31。
计数部4以及信号处理部5根据从受光阵列部3输出的多个脉冲信号,将基于照射部2的信号光的照射定时作为起点,制作表示通过受光阵列部3检测的光的光强度的时间变化的像素直方图。
信号处理部5基于所制作的像素直方图,计算表示在信号光未被受光阵列部3接收时通过受光阵列部3检测的光的光强度的噪声强度。
信号处理部5基于所制作的像素直方图,计算表示由受光阵列部3接收到的信号光的光强度的信号强度。
信号处理部5基于所制作的像素直方图,计算通过受光阵列部3检测的信号光的上升时间Tu和下降时间Td。
信号处理部5基于计算出的噪声强度和计算出的信号强度,修正计算出的上升时间Tu以及下降时间Td。具体而言,信号处理部5基于信号强度修正上升时间Tu,基于噪声强度修正下降时间Td。
信号处理部5基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。
像这样,距离测定装置1基于噪声强度和信号强度,修正上升时间Tu以及下降时间Td,并且,基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。因此,距离测定装置1能够抑制起因于噪声强度以及信号强度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
另外,信号处理部5基于修正上升时间以及修正下降时间,计算信号光的脉冲宽度。另外,信号处理部5判断计算出的脉冲宽度是否为预先设定的计算判定值以上。然后,信号处理部5根据脉冲宽度的判断结果,切换物体距离的计算方法。具体而言,信号处理部5在判断为脉冲宽度小于计算判定值的情况下,使用修正上升时间以及修正下降时间双方计算物体距离。另外,信号处理部5在判断为脉冲宽度为计算判定值以上的情况下,仅使用修正上升时间以及修正下降时间中的修正上升时间计算物体距离。
由此,距离测定装置1能够在高反射物体与距离测定装置1之间产生了信号光的多次反射的情况下,抑制起因于该多次反射的距离测定精度的降低。
此外,由于通过未修正的上升时间Tu以及下降时间Td计算出的脉冲宽度根据信号强度以及噪声强度进行变动,所以不能正确地设定计算判定值。另一方面,通过修正后的上升时间Tu以及下降时间Td计算出的脉冲宽度的基于信号强度以及噪声强度的变动较小,所以能够正确地设定计算判定值。
在以上说明的实施方式中,计数部4以及S20、S30相当于作为直方图制作部的处理,像素直方图相当于直方图,S40相当于作为噪声强度计算部的处理,S50相当于作为信号强度计算部的处理。
另外,S60相当于信号时间计算部,S70、S80相当于作为强度修正部的处理,S110、S120相当于作为距离计算部的处理。
另外,S90相当于作为脉冲宽度计算部的处理,S100相当于作为脉冲宽度判断部的处理。
[第二实施方式]
以下,与附图一起说明本公开的第二实施方式。另外在第二实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行说明。对相同的构成附加相同的附图标记。
第二实施方式的距离测定装置1在变更了距离测定处理这一点与第一实施方式不同。
如图11所示,第二实施方式的距离测定处理在代替S80而执行S82的处理这一点与第一实施方式不同。
即,若S70的处理结束,则CPU51在S82中,修正下降时间Td,并转移至S90。
如图12所示,若光子射入SPAD61,则SPAD61击穿而在淬火电阻62流过电流,在淬火电阻62产生电压下降,所以SPAD61的两端电压VSPAD暂时降低。之后,两端电压VSPAD由于经由淬火电阻62对SPAD61进行充电而上升,恢复至SPAD61能够对光子的射入进行响应的初始电压。
若光子射入SPAD61,并产生雪崩倍增,则在SPAD61内载流子随着时间的经过而呈指数函数增加。因此,SPAD61不能对光子的射入进行响应,直至雪崩倍增停止为止(例如,图12的电压降低区域VR1)。换句话说,没有灵敏度。另外,SPAD61的灵敏度依赖于两端电压VSPAD,所以在两端电压VSPAD较低的区域(例如,图12的电压上升区域VR2)灵敏度较低。
而且,在信号光的发光宽度较短的情况下(即,在信号光的射入在SPAD61的灵敏度较低时结束情况下),难以产生对信号光的再响应,所以如图13所示,若受光波形的上升时间较早,则受光波形的下降时间也较早。图13示出信号强度较大的受光波形W41、和信号强度较小的受光波形W42的上升时刻以及下降时刻。受光波形W41的上升时刻tu41比受光波形W42的上升时刻tu42早。另外,受光波形W41的下降时刻td41比受光波形W42的下降时刻td42早。
在S82中,具体而言,CPU51首先使用在S50中计算出的信号强度,通过参照存储于ROM52的信号强度下降时间修正映射MP3,计算信号强度下降时间修正量。例如如图14所示,信号强度下降时间修正映射MP3设定信号强度与信号强度下降时间修正量的对应关系。图14所示的信号强度下降时间修正映射MP3例如表示将中间的基准强度Ic3作为基准而使下降时间Td恒定的情况下的信号强度与信号强度下降时间修正量的对应关系。即,在信号强度比基准强度Ic3小的情况下,信号强度下降时间修正量的符号为负,并且信号强度与基准强度Ic3之差越大,信号强度下降时间修正量的绝对值越大。另一方面,在信号强度比基准强度Ic3大的情况下,信号强度下降时间修正量的符号为正,并且信号强度与基准强度Ic3之差越大,信号强度下降时间修正量的绝对值越大。由此,在信号强度比基准强度Ic3小的情况下,修正为下降时间Td变短,在信号强度比基准强度Ic3大的情况下,修正为下降时间Td变长。
然后,CPU51计算所计算出的信号强度下降时间修正量与下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间。由此,S82中的下降时间Td的修正完成。
像这样构成的距离测定装置1具备照射部2、受光阵列部3以及信号处理部5。
照射部2照射脉冲状的信号光。受光阵列部3具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器31。
信号处理部5计算表示由受光阵列部3接收到的信号光的光强度的信号强度。
信号处理部5计算通过受光阵列部3检测的信号光的上升时间Tu和下降时间Td。
信号处理部5基于计算出的信号强度,修正计算出的上升时间Tu以及下降时间Td。
信号处理部5基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。
像这样,距离测定装置1基于信号强度,修正上升时间Tu以及下降时间Td,并且基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。因此,距离测定装置1能够抑制起因于信号强度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
在以上说明的实施方式中,S70、S82相当于作为强度修正部的处理。
[第三实施方式]
以下,与附图一起说明本公开的第三实施方式。另外在第三实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行说明。对相同的构成附加相同的附图标记。
第三实施方式的距离测定装置1在变更了距离测定装置1的构成这一点、和变更了距离测定处理这一点与第一实施方式不同。
如图15所示,第三实施方式的距离测定装置1在追加了温度传感器7这一点与第一实施方式不同。
温度传感器7检测受光阵列部3的温度,并将表示检测结果的温度检测信号输出给信号处理部5。
如图16所示,第三实施方式的距离测定处理在追加了S54的处理这一点、和代替S70、S80而执行S74、S84的处理这一点与第一实施方式不同。
即,若S50的处理结束,则CPU51在S54中,基于来自温度传感器7的温度检测信号,计算受光阵列部3的温度,并转移至S60。
另外,若S60的处理结束,则CPU51在S74中,修正上升时间Tu。并且CPU51在S84中,修正下降时间Td,并转移至S90。
图17的线VL1表示SPAD61的温度较高时的两端电压VSPAD的时间变化。图17的线VL2表示SPAD61的温度较低时的两端电压VSPAD的时间变化。图17的线VL3表示SPAD61的温度较高时的脉冲输出部63的输出电压VINV的时间变化。图17的线VL4表示SPAD61的温度较低时的脉冲输出部63的输出电压VINV的时间变化。
如图17所示,到雪崩停止为止的时间根据PAD61的温度而变化。因此,从光子射入SPAD61到脉冲输出部63的输出电压成为低电平为止的时间根据SPAD61的温度而变化。
而且,SPAD61的温度较低时的上升时间比SPAD61的温度较高时的上升时间早。另外,SPAD61的温度较低时的下降时间比SPAD61的温度较高时的下降时间早。
在S74中,具体而言,CPU51首先使用在S54中计算出的温度,通过参照存储于ROM52的温度上升时间修正映射MP4,来计算温度上升时间修正量。例如如图18所示,温度上升时间修正映射MP4设定受光阵列部3的温度与温度上升时间修正量的对应关系。
图18所示的温度上升时间修正映射MP4例如表示将中间的基准温度Tc1作为基准而使上升时间Tu恒定的情况下的温度与温度上升时间修正量的对应关系。即,在温度比基准温度Tc1低的情况下,温度上升时间修正量的符号为正,并且温度与基准温度Tc1之差越大,温度上升时间修正量的绝对值越大。另一方面,在温度比基准温度Tc1高的情况下,温度上升时间修正量的符号为负,并且温度与基准温度Tc1之差越大,温度上升时间修正量的绝对值越大。
由此,在温度比基准强度Tc1低的情况下,修正为上升时间Tu变长,在温度比基准强度Tc1高的情况下,修正为上升时间Tu变短。
然后,CPU51计算所计算出的温度上升时间修正量与上升时间Tu的加法值,并将该加法值作为修正上升时间。由此,S74中的上升时间Tu的修正完成。
在S84中,具体而言,CPU51首先使用在S54计算出的温度,通过参照存储于ROM52的温度下降时间修正映射MP5,来计算温度下降时间修正量。例如如图18所示,温度下降时间修正映射MP5设定受光阵列部3的温度与温度下降时间修正量的对应关系。
图18所示的温度下降时间修正映射MP5例如表示将中间的基准温度Tc2作为基准而使下降时间Td恒定的情况下的温度与温度下降时间修正量的对应关系。即,在温度比基准温度Tc2低的情况下,温度下降时间修正量的符号为正,并且温度与基准温度Tc2之差越大,温度下降时间修正量的绝对值越大。另一方面,在温度比基准温度Tc2高的情况下,温度下降时间修正量的符号为负,并且温度与基准温度Tc2之差越大,温度下降时间修正量的绝对值越大。
由此,在温度比基准强度Tc2低的情况下,修正为下降时间Td变长,在温度比基准强度Tc2高的情况下,修正为下降时间Td变短。
然后,CPU51计算所计算出的温度下降时间修正量与下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间。由此,S84中的下降时间Td的修正完成。
像这样构成的距离测定装置1具备照射部2、受光阵列部3、温度传感器7以及信号处理部5。
照射部2照射脉冲状的信号光。受光阵列部3具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器31。温度传感器7检测受光阵列部3的温度。
信号处理部5计算通过受光阵列部3检测的信号光的上升时间Tu和下降时间Td。
信号处理部5基于通过温度传感器7检测出的温度,修正计算出的上升时间Tu以及下降时间Td。
信号处理部5基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。
像这样,距离测定装置1基于受光阵列部3的温度,修正上升时间Tu以及下降时间Td,并且,基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。因此,距离测定装置1能够抑制起因于受光阵列部3的温度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
在以上说明的实施方式中,温度传感器7相当于温度检测部,S74、S84相当于作为温度修正部的处理。
[第四实施方式]
以下,与附图一起说明本公开的第四实施方式。另外在第四实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行说明。对相同的构成附加相同的附图标记。
第四实施方式的距离测定装置1在变更了距离测定装置1的构成这一点、和变更了距离测定处理这一点与第一实施方式不同。
第四实施方式的距离测定装置1在如图15所示追加了第三实施方式的温度传感器7这一点与第一实施方式不同。
如图19所示,第四实施方式的距离测定处理在追加了S54的处理这一点、和代替S70、S80而执行S76、S86的处理这一点与第一实施方式不同。
即,若S50的处理结束,则CPU51与第三实施方式相同,在S54中,基于来自温度传感器7的温度检测信号,计算受光阵列部3的温度,并转移至S60。
另外,若S60的处理结束,则CPU51在S76中,修正上升时间Tu。并且CPU51在S86中,修正下降时间Td,并转移至S90。
在S76中,具体而言,CPU51首先与第一实施方式相同,使用在S50中计算出的信号强度,通过参照信号强度上升时间修正映射MP1,来计算信号强度上升时间修正量。
然后,CPU51与第三实施方式相同,使用在S54中计算出的温度,通过参照温度上升时间修正映射MP4,计算温度上升时间修正量。
然后,CPU51计算所计算出的信号强度上升时间修正量、所计算出的温度上升时间修正量、以及上升时间Tu的加法值,并将该加法值作为修正上升时间。由此,S76中的上升时间Tu的修正完成。
在S86中,具体而言,CPU51首先与第一实施方式相同,使用在S40中计算出的噪声强度,通过参照噪声强度下降时间修正映射MP2,来计算噪声强度下降时间修正量。
然后,CPU51与第二实施方式相同,使用在S50中计算出的信号强度,通过参照信号强度下降时间修正映射MP3,来计算信号强度下降时间修正量。
然后,CPU51与第三实施方式相同,使用在S54中计算出的温度,通过参照温度下降时间修正映射MP5,来计算温度下降时间修正量。
然后,CPU51计算所计算出的噪声强度下降时间修正量、所计算出的信号强度下降时间修正量、所计算出的温度下降时间修正量、以及下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间。由此,S86中的下降时间Td的修正完成。
像这样构成的距离测定装置1具备照射部2、受光阵列部3、温度传感器7以及信号处理部5。
信号处理部5基于计算出的信号强度、计算出的噪声强度、以及通过温度传感器7检测出的温度,修正计算出的上升时间Tu以及下降时间Td。具体而言,信号处理部5基于信号强度以及温度修正上升时间Tu,基于信号强度、噪声强度以及温度修正下降时间Td。
像这样,距离测定装置1基于信号强度、噪声强度以及温度,修正上升时间Tu以及下降时间Td,并且,基于修正后的上升时间Tu以及下降时间Td,计算物体距离。因此,距离测定装置1能够抑制起因于信号强度、噪声强度以及温度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
在以上说明的实施方式中,S76、S86相当于作为强度修正部以及温度修正部的处理。
[第五实施方式]
以下,与附图一起说明本公开的第五实施方式。另外在第五实施方式中,对与第一实施方式不同的部分进行说明。对相同的构成附加相同的附图标记。
第五实施方式的距离测定装置1在变更了距离测定处理这一点与第一实施方式不同。
如图20所示,第五实施方式的距离测定处理在追加了S68的处理这一点、和代替S70、S80而执行S78、S88的处理这一点与第一实施方式不同。
即,若S60的处理结束,则CPU51在S68中,根据脉冲宽度计算信号强度。具体而言,CPU51首先计算从在S60中计算出的下降时间Td减去在S60中计算出的上升时间Tu后的减法值,并将该减法值作为脉冲宽度。然后,CPU51使用计算出的脉冲宽度,通过参照存储于ROM52的信号强度计算映射MP6,来计算信号强度。信号强度计算映射MP6例如如图21所示,将脉冲宽度与信号强度的对应关系设定为脉冲宽度越长则信号强度越大。
若S68的处理结束,则CPU51如图20所示,在S78中,修正上升时间Tu。具体而言,CPU51首先使用在S68中计算出的信号强度,通过参照信号强度上升时间修正映射MP1,来计算信号强度上升时间修正量。然后,CPU51计算所计算出的信号强度上升时间修正量与上升时间Tu的加法值,并将该加法值作为修正上升时间。由此,S78中的上升时间Tu的修正完成。
接下来,CPU51在S88中,修正下降时间Td,并转移至S90。具体而言,CPU51首先使用在S68中计算出的信号强度,通过参照信号强度下降时间修正映射MP3,来计算信号强度下降时间修正量。然后,CPU51计算所计算出的信号强度下降时间修正量与下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间。由此,S88中的下降时间Td的修正完成。
像这样构成的距离测定装置1能够基于脉冲宽度,计算超过了能够由受光阵列部3检测的上限的较高的信号强度。此外,在受光阵列部3中,若信号强度超过规定的上限,则通过光子的射入而进行响应的SPAD61的数目不根据信号强度的增加而变化。
由此,距离测定装置1能够基于超过了能够由受光阵列部3检测的上限的较高的信号强度,修正上升时间Tu以及下降时间Td。因此,距离测定装置1能够抑制起因于信号强度的距离测定结果的变动,提高距离测定精度。
以上,对本公开的一实施方式进行了说明,但本公开并不限定于上述实施方式,能够进行各种变形来实施。
[变形例1]
例如在上述实施方式中,示出了通过参照修正映射来计算上升时间修正量以及下降时间修正量的方式。但是,也可以使用表示信号强度与上升时间修正量的对应关系的式子计算上升时间修正量,也可以使用表示噪声强度与下降时间修正量的对应关系的式子计算下降时间修正量。
[变形例2]
在上述实施方式中,示出了修正上升时间Tu以及下降时间Td双方的方式,但也可以修正上升时间Tu以及下降时间Td中的一方。而且,也可以在仅修正上升时间Tu以及下降时间Td中的上升时间Tu的情况下,基于修正后的上升时间Tu(即,修正上升时间)和未修正的下降时间Td,计算物体距离。另外,也可以在仅修正上升时间Tu以及下降时间Td中的下降时间Td的情况下,基于修正后的下降时间Td(即,修正下降时间)和未修正的上升时间Tu,计算物体距离。
[变形例3]
在上述实施方式中,示出了参照信号强度、噪声强度或者温度与上升时间修正量或者下降时间修正量的对应关系为线性的修正映射来修正上升时间Tu或者下降时间Td的方式。但是,信号强度、噪声强度或者温度与上升时间修正量或者下降时间修正量的对应关系也可以不为线性。
[变形例4]
在上述实施方式中,示出了计算信号强度下降时间修正量、噪声强度下降时间修正量、温度下降时间修正量以及下降时间Td的加法值,并将该加法值作为修正下降时间的方式。但是,也可以将信号强度下降时间修正量、噪声强度下降时间修正量以及下降时间Td的加法值作为修正下降时间。另外,也可以将信号强度下降时间修正量、温度下降时间修正量以及下降时间Td的加法值作为修正下降时间。另外,也可以将噪声强度下降时间修正量、温度下降时间修正量以及下降时间Td的加法值作为修正下降时间。
也可以由通过构成被编程为执行通过计算机程序具体化的一个或者多个功能的处理器以及存储器提供的专用计算机实现本公开所记载的信号处理部5及其方法。或者,也可以由通过由一个以上的专用硬件逻辑电路构成处理器提供的专用计算机实现本公开所记载的信号处理部5及其方法。或者,也可以通过由被编程为执行一个或者多个功能的处理器以及存储器与通过一个以上的硬件逻辑电路构成的处理器的组合构成的一个以上的专用计算机实现本公开所记载的信号处理部5及其方法。另外,计算机程序也可以作为通过计算机执行的指令,存储于计算机能够读取的非迁移有形记录介质。实现信号处理部5所包含的各部的功能的方法并不需要一定包含软件,也可以使用一个或者多个硬件实现其全部的功能。
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,或者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,或者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,也可以对其它的上述实施方式的构成附加或者置换上述实施方式的构成的至少一部分。
除了上述的距离测定装置1之外,还能够以将该距离测定装置1作为构成要素的系统、用于使计算机作为该距离测定装置1发挥作用的程序、记录了该程序的半导体存储器等非迁移实体记录介质、以及距离测定方法等各种方式来实现本公开。
Claims (15)
1.一种距离测定装置(1),其中,具备:
照射部(2),被构成为照射脉冲状的信号光;
受光阵列部(3),具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器(31);
信号强度计算部(S50),被构成为计算信号强度,上述信号强度表示由上述受光阵列部接收到的上述信号光的光强度;
信号时间计算部(S60),被构成为计算通过上述受光阵列部检测的上述信号光的上升时间和下降时间;
强度修正部(S70、S82、S76、S86),被构成为基于通过上述信号强度计算部计算出的上述信号强度,修正通过上述信号时间计算部计算出的上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方;以及
距离计算部(S110、S120),被构成为将修正后的上述上升时间设为修正上升时间,将修正后的上述下降时间设为修正下降时间,并且在修正了上述上升时间的情况下,至少基于上述修正上升时间,在修正了上述下降时间的情况下,至少基于上述修正下降时间,来计算到反射了上述信号光的物体为止的距离亦即物体距离。
2.根据权利要求1所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备温度检测部(7),上述温度检测部被构成为检测上述受光阵列部的温度,
上述强度修正部(S76、S86)被构成为还基于通过上述温度检测部检测出的上述温度,修正上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方。
3.根据权利要求1或2所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备噪声强度计算部(S40),上述噪声强度计算部被构成为计算噪声强度,上述噪声强度表示在上述信号光未被上述受光阵列部接收时通过上述受光阵列部检测的光的光强度,
上述强度修正部(S86)被构成为还基于通过上述噪声强度计算部计算出的上述噪声强度,修正上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方。
4.一种距离测定装置(1),其中,具备:
照射部(2),被构成为照射脉冲状的信号光;
受光阵列部(3),具备通过光子的射入而输出脉冲信号的多个光检知器(31);
温度检测部(7),被构成为检测上述受光阵列部的温度;
信号时间计算部(S60),被构成为计算通过上述受光阵列部检测的上述信号光的上升时间和下降时间;
温度修正部(S74、S84、S76、S86),被构成为基于通过上述温度检测部检测出的上述温度,修正通过上述信号时间计算部计算出的上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方;以及
距离计算部(S110、S120),被构成为将修正后的上述上升时间设为修正上升时间,将修正后的上述下降时间设为修正下降时间,并且在修正了上述上升时间的情况下,至少基于上述修正上升时间,在修正了上述下降时间的情况下,至少基于上述修正下降时间,来计算到反射了上述信号光的物体为止的距离亦即物体距离。
5.根据权利要求1~3中的任意一项所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述信号强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述信号强度。
6.根据权利要求3所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述噪声强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述噪声强度。
7.根据权利要求3所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述信号强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述信号强度,
上述噪声强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述噪声强度。
8.根据权利要求4所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备信号强度计算部(S50),上述信号强度计算部被构成为计算信号强度,上述信号强度表示由上述受光阵列部接收到的上述信号光的光强度,
上述温度修正部(S76、S86)被构成为还基于通过上述信号强度计算部计算的上述信号强度,修正上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方。
9.根据权利要求8所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述信号强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述信号强度。
10.根据权利要求4所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备噪声强度计算部(S40),上述噪声强度计算部被构成为计算噪声强度,上述噪声强度表示在上述信号光未被上述受光阵列部接收时通过上述受光阵列部检测的光的光强度,
上述温度修正部(S86)被构成为还基于通过上述噪声强度计算部计算出的上述噪声强度,修正上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方。
11.根据权利要求10所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述噪声强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述噪声强度。
12.根据权利要求4所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备:
信号强度计算部(S50),被构成为计算信号强度,上述信号强度表示由上述受光阵列部接收到的上述信号光的光强度;以及
噪声强度计算部(S40),被构成为计算噪声强度,上述噪声强度表示在上述信号光未被上述受光阵列部接收时通过上述受光阵列部检测的光的光强度,
上述温度修正部(S76、S86)被构成为还基于通过上述信号强度计算部计算出的上述信号强度和通过上述噪声强度计算部计算出的上述噪声强度,修正上述上升时间以及上述下降时间中的至少一方。
13.根据权利要求12所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备直方图制作部(4、S20、S30),上述直方图制作部被构成为根据从上述受光阵列部输出的多个上述脉冲信号,将基于上述照射部的上述信号光的照射定时作为起点,制作表示通过上述受光阵列部检测的光的光强度的时间变化的直方图,
上述信号强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述信号强度,
上述噪声强度计算部被构成为基于通过上述直方图制作部制作的上述直方图,计算上述噪声强度。
14.根据权利要求1~13中的任意一项所述的距离测定装置,其中,
上述距离测定装置具备:
脉冲宽度计算部(S90),被构成为基于上述修正上升时间以及上述修正下降时间,计算上述信号光的脉冲宽度;以及
脉冲宽度判断部(S100),被构成为判断通过上述脉冲宽度计算部计算出的上述脉冲宽度是否在预先设定的计算判定值以上,
上述距离计算部被构成为根据上述脉冲宽度判断部的判断结果,切换上述物体距离的计算方法。
15.根据权利要求14所述的距离测定装置,其中,
上述距离计算部被构成为:在上述脉冲宽度判断部判断为上述脉冲宽度小于上述计算判定值的情况下,使用上述修正上升时间以及上述修正下降时间双方计算上述物体距离,在上述脉冲宽度判断部判断为上述脉冲宽度为上述计算判定值以上的情况下,仅使用上述修正上升时间以及上述修正下降时间中的上述修正上升时间计算上述物体距离。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019204614 | 2019-11-12 | ||
JP2019-204614 | 2019-11-12 | ||
JP2020166004A JP2021076589A (ja) | 2019-11-12 | 2020-09-30 | 距離測定装置 |
JP2020-166004 | 2020-09-30 | ||
PCT/JP2020/041544 WO2021095657A1 (ja) | 2019-11-12 | 2020-11-06 | 距離測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114729999A true CN114729999A (zh) | 2022-07-08 |
Family
ID=75899238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202080079659.4A Pending CN114729999A (zh) | 2019-11-12 | 2020-11-06 | 距离测定装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220268901A1 (zh) |
JP (1) | JP2021076589A (zh) |
CN (1) | CN114729999A (zh) |
WO (1) | WO2021095657A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115616525A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-17 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 反射回波信号分辨方法、装置、设备及存储介质 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4102249A1 (de) * | 2021-06-11 | 2022-12-14 | Pepperl+Fuchs SE | Verfahren und optischer sensor zum messen eines abstands eines objekts |
JP2023063915A (ja) * | 2021-10-25 | 2023-05-10 | 株式会社デンソー | 光測距装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4771796B2 (ja) * | 2005-11-24 | 2011-09-14 | 日本信号株式会社 | パルス信号の波高値検出回路 |
FI20085665A0 (fi) * | 2008-06-27 | 2008-06-27 | Oulun Yliopisto | Menetelmä ja laite etäisyyden mittaamiseen |
JP2017053833A (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | ソニー株式会社 | 補正装置、補正方法および測距装置 |
JP2017129426A (ja) * | 2016-01-19 | 2017-07-27 | 株式会社デンソー | レーザレーダ装置 |
WO2019075473A1 (en) * | 2017-10-15 | 2019-04-18 | Analog Devices, Inc. | METHODS AND SYSTEMS FOR PROCESSING FLIGHT TIME DEPTH IMAGE |
-
2020
- 2020-09-30 JP JP2020166004A patent/JP2021076589A/ja active Pending
- 2020-11-06 WO PCT/JP2020/041544 patent/WO2021095657A1/ja active Application Filing
- 2020-11-06 CN CN202080079659.4A patent/CN114729999A/zh active Pending
-
2022
- 2022-05-10 US US17/662,828 patent/US20220268901A1/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115616525A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-01-17 | 深圳煜炜光学科技有限公司 | 反射回波信号分辨方法、装置、设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021076589A (ja) | 2021-05-20 |
WO2021095657A1 (ja) | 2021-05-20 |
US20220268901A1 (en) | 2022-08-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114729999A (zh) | 距离测定装置 | |
US8390793B2 (en) | Optical ranging sensor and electronic equipment | |
US10612973B2 (en) | Light detection device | |
JP6665873B2 (ja) | 光検出器 | |
US20160284743A1 (en) | Circuit and method for controlling a spad array | |
US11221410B2 (en) | Light sensor, electronic device, computation apparatus, and method for measuring distance between light sensor and sensing object | |
US11585908B2 (en) | Optical measuring device comprising a measuring unit to generate time information representing an elapsed time in accordance with pulse signal output from a light receiving group | |
JP2020003446A (ja) | 光測距装置 | |
CN111936885A (zh) | 光测距装置 | |
JP7180398B2 (ja) | 光測距装置およびその制御方法 | |
CN116338711A (zh) | 光学测量装置 | |
WO2018235944A1 (ja) | 光測距装置 | |
EP4215870A1 (en) | Measurement device and measurement method | |
JP7388141B2 (ja) | 距離測定装置 | |
US20220317250A1 (en) | Lidar sensor and method for removing noise of the same | |
CN110799854B (zh) | 光测距装置 | |
US20210088658A1 (en) | Distance measuring apparatus | |
KR100335597B1 (ko) | 광학식거리측정장치및방법 | |
US10340957B2 (en) | Methods and devices for monitoring optical signals | |
CN113614566A (zh) | 测距方法、测距装置以及程序 | |
JP3165255B2 (ja) | 測距センサ | |
US20240125933A1 (en) | Ranging device | |
US20240192328A1 (en) | Photodetection device and distance measurement device | |
US20240027624A1 (en) | Ranging device | |
JP2023505364A (ja) | 光飛行時間測定において距離決定をテストするためのテストデータを生成する装置及び方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |