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公開番号2024059296
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-01
出願番号2022166893
出願日2022-10-18
発明の名称測距装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01S 7/4865 20200101AFI20240423BHJP(測定;試験)
要約【課題】環境光情報の算出精度が向上された測距装置を提供する。
【解決手段】入射光に基づくパルスを含む信号を生成するパルス生成部と、時間カウント値とパルス数とに基づいて、第1階級幅を有する第1度数分布を生成する第1デコーダ部と、前記時間カウント値とパルス数とに基づいて、前記第1階級幅よりも狭い第2階級幅を有する第2度数分布を生成する第2デコーダ部と、前記第1度数分布に基づいて第1環境光情報を生成する第1環境光情報生成部と、前記第2度数分布に基づいて、距離情報を算出する距離算出部と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
時間カウント値を生成する時間カウント部と、
入射光に基づくパルスを含む信号を生成するパルス生成部と、
前記時間カウント値とパルス数とに基づいて、第１階級幅を有する第１度数分布を生成する第１デコーダ部と、
前記第１度数分布に基づいて、前記パルス数の第１ピークに対応する時間を示す第１時間情報を決定する第１ピーク検出部と、
前記時間カウント値とパルス数とに基づいて、前記第１階級幅よりも狭い第２階級幅を有する第２度数分布を生成する第２デコーダ部と、
前記第１時間情報に基づいて、前記第２度数分布が取得される前記時間カウント値の範囲を決定する範囲決定部と、
前記第１度数分布に基づいて第１環境光情報を生成する第１環境光情報生成部と、
前記第２度数分布に基づいて、距離情報を算出する距離算出部と、
を有することを特徴とする測距装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記距離算出部は、前記第２度数分布及び前記第１環境光情報に基づいて、測距の信頼度を示す信頼度情報を更に算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
対象物に光を発する発光部と、
前記発光部が光を発するタイミングと前記時間カウント部が時間カウントを開始するタイミングとを同期制御する制御部と、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記第１環境光情報生成部は、前記第１度数分布のうちの少なくとも前記第１ピークに対応する階級を除いた一部の階級のパルス数に基づいて前記第１環境光情報を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記距離情報は、前記第２度数分布の前記パルス数の第２ピークに基づいて算出される
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
前記距離算出部は、前記第２ピークのパルス数が前記第１環境光情報に基づいて設定される閾値を超えているか否かを示す信頼度情報を更に算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記距離算出部は、前記第２ピークのパルス数及び前記第１環境光情報から算出される信頼度値を含む信頼度情報を更に算出する
ことを特徴とする請求項５に記載の測距装置。
【請求項８】
前記第２度数分布に基づいて第２環境光情報を生成する第２環境光情報生成部と、
前記第１環境光情報及び前記第２環境光情報に基づいて、第３環境光情報を生成する第３環境光情報生成部と、
を更に有することを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項９】
前記距離算出部は、前記第２度数分布及び前記第３環境光情報に基づいて、前記距離情報及び測距の信頼度を示す信頼度情報を算出する
ことを特徴とする請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記第１環境光情報生成部は、前記第１度数分布における前記第１ピークに対応する階級に隣接する階級の前記パルス数に基づいて前記第１環境光情報を生成する
ことを特徴とする請求項８に記載の測距装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距距離に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光が照射された時刻と反射光を受けた時刻の時間差に基づいて対象物までの距離を計測する測距装置が開示されている。特許文献１の測距装置は、発光からの時間に対する入射光のカウント値の度数分布から距離を算出する。特許文献１では、第１時間分解能でカウントされたカウント値に基づいて第１度数分布（ヒストグラム）が生成される。そして、第１度数分布から決定されたビンの範囲において、第２時間分解能でカウントされたカウント値に基づいて第２度数分布が生成され、第２度数分布から距離が算出される。このとき、第２時間分解能を第１時間分解能よりも高く設定することにより、度数分布を記憶するための回路面積を低減することができる。
【０００３】
特許文献２には、測距用の度数分布の極大値を示すビンを除いた残りのビンの平均値を外乱光成分として算出する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１７６３号公報
特開２０１０－９１３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のような異なる時間分解能による複数の度数分布を用いる手法において、特許文献２のような環境光情報の算出手法を適用すると、環境光情報の精度が十分に得られない場合がある。
【０００６】
本発明は、環境光情報の算出精度が向上された測距装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書の一開示によれば、時間カウント値を生成する時間カウント部と、入射光に基づくパルスを含む信号を生成するパルス生成部と、前記時間カウント値とパルス数とに基づいて、第１階級幅を有する第１度数分布を生成する第１デコーダ部と、前記第１度数分布に基づいて、前記パルス数の第１ピークに対応する時間を示す第１時間情報を決定する第１ピーク検出部と、前記時間カウント値とパルス数とに基づいて、前記第１階級幅よりも狭い第２階級幅を有する第２度数分布を生成する第２デコーダ部と、前記第１時間情報に基づいて、前記第２度数分布が取得される前記時間カウント値の範囲を決定する範囲決定部と、前記第１度数分布に基づいて第１環境光情報を生成する第１環境光情報生成部と、前記第２度数分布に基づいて、距離情報を算出する距離算出部と、を有することを特徴とする測距装置が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、環境光情報の算出精度が向上された測距装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る測距装置の概略構成例を示すハードウェアブロック図である。
第１実施形態に係る測距装置の概略構成例を示す機能ブロック図である。
第１実施形態に係る測距装置の１測距期間における動作の概略を示す図である。
第１実施形態に係るパルスカウント値の度数分布を視覚的に示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る複数の分解能による度数分布の取得例を説明するヒストグラムである。
第１実施形態に係る複数の分解能による度数分布の取得例を説明する模式図である。
第１実施形態に係る測距装置の動作を説明するフローチャートである。
第１実施形態に係る第１デコーダ部の動作を示すタイミングチャートである。
第１実施形態に係る低分解能度数分布と環境光値の例を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る低分解能度数分布と環境光値の例を示すヒストグラムである。
第１実施形態に係る第２デコーダ部の動作を示すタイミングチャートである。
第１実施形態に係る高分解能度数分布と環境光値の例を示すヒストグラムである。
第２実施形態に係る低分解能度数分布の例を示すヒストグラムである。
第２実施形態に係る測距装置の概略構成例を示す機能ブロック図である。
第２実施形態に係る低分解能度数分布と環境光値の例を示すヒストグラムである。
第２実施形態に係る高分解能度数分布と環境光値の例を示すヒストグラムである。
第４実施形態に係る光電変換装置の全体構成を示す概略図である。
第４実施形態に係るセンサ基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第４実施形態に係る回路基板の構成例を示す概略ブロック図である。
第４実施形態に係る光電変換部及び画素信号処理部の１画素分の構成例を示す概略ブロック図である。
第４実施形態に係るアバランシェフォトダイオードの動作を説明する図である。
第５実施形態に係る機器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。複数の図面にわたって同一の要素又は対応する要素には共通の符号が付されており、その説明は省略又は簡略化されることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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