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公開番号2024095162
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022212242
出願日2022-12-28
発明の名称測距装置
出願人ミツミ電機株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 7/497 20060101AFI20240703BHJP(測定;試験)
要約【課題】測距精度に優れた測距装置を提供すること。
【解決手段】本測距装置(100)は、光を照射する照射部(120)と、照射部(120)からの光が物体により反射または散乱された光である戻り光を受光し、戻り光の光強度に応じた第1信号(S)を出力する受光部(8)と、受光部(8)からの第1信号(S)に所定の処理を実行した後の第2信号(U)を出力する処理回路(411)と、第1信号(S)および第2信号(U)の少なくとも一方から得られる第1時間差(Δt)と第2時間差(τps)とに基づいて、物体までの距離に関する情報を出力する制御部(140)と、を有し、第1時間差(Δt)は、第1信号(S)の立上りにおいて第1信号(S)の強度が閾値(th)に到達する第1の時刻(t1)と、照射部(120)による光の照射時刻(t0)と、の時間差であり、第2時間差(τps)は、第1の時刻(t1)と、第1信号(S)の立下りにおいて第1信号(S)の強度が閾値(th)に到達する第2の時刻(t2)と、の時間差である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光を照射する照射部と、
前記照射部からの光が物体により反射または散乱された光である戻り光を受光し、前記戻り光の光強度に応じた第１信号を出力する受光部と、
前記受光部からの前記第１信号に所定の処理を実行した後の第２信号を出力する処理回路と、
前記第１信号および前記第２信号の少なくとも一方から得られる第１時間差と第２時間差とに基づいて、前記物体までの距離に関する情報を出力する制御部と、を有し、
前記第１時間差は、前記第１信号の立上りにおいて前記第１信号の強度が閾値に到達する第１の時刻と、前記照射部による前記光の照射時刻と、の時間差であり、
前記第２時間差は、前記第１の時刻と、前記第１信号の立下りにおいて前記第１信号の強度が前記閾値に到達する第２の時刻と、の時間差である、測距装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記戻り光の光強度の差に応じた前記第１時間差に基づく測距値の差を、前記第２時間差を用いて補正することにより得られた前記物体までの距離に関する情報を出力する、請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記処理回路は、過負荷回復機能を有し、
前記第２の時刻は、前記第１の時刻から前記処理回路の過負荷回復時間が経過した後の時刻であり、
前記制御部は、前記処理回路の過負荷回復時間に基づき、前記第２時間差に関する情報を取得する、請求項１または請求項２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１時間差に基づいて得られる前記物体までの距離の測定誤差と、前記第２時間差と、の関係に関する予め定められた対応情報に基づいて、前記物体までの距離の測定誤差を補正する、請求項１または請求項２に記載の測距装置。
【請求項５】
前記対応情報は、前記物体までの距離の測定誤差と、前記第２時間差と、の関係を表す数式を含む、請求項４に記載の測距装置。
【請求項６】
前記数式は、前記第２時間差の予め定められた複数の範囲ごとで異なる、請求項５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記数式は、対数関数を含む、請求項６に記載の測距装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、パルス状の光の照射時刻と、該光に由来する物体からの戻り光の受光信号である第１信号の強度が閾値に到達する時刻と、の時間差に基づき、物体までの距離を測定するＴＯＦ（Time Of Flight）方式の測距装置が知られている。この測距装置は、ロボットや、自動車、飛行体等の移動体に搭載され、移動体の周囲に存在する物体を認識する用途等において使用される。
【０００３】
また、レーザ光の反射光の計測信号における立ち上がり時間と立ち下がり時間とを取得する時間取得部と、立ち上がり時間に第１重み係数で重み付けした第１時間、及び立ち下がり時間に第２重み係数で重み付けした第２時間に基づくタイミングと、レーザ光の照射タイミングと、の時間差に基づいて、物体までの距離を計測する距離計測部と、を備える測距装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－０４６２４７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に記載の測距装置では、計測信号等の第１信号における立ち上がりの傾斜角度が戻り光の光強度によって異なり、この傾斜角度に応じて第１信号の強度が閾値に到達する時刻が変動することで、測距精度が低下する場合がある。
【０００６】
本発明は、測距精度に優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】
本測距装置（１００）は、光を照射する照射部（１２０）と、照射部（１２０）からの光が物体により反射または散乱された光である戻り光を受光し、戻り光の光強度に応じた第１信号（Ｓ）を出力する受光部（８）と、受光部（８）からの第１信号（Ｓ）に所定の処理を実行した後の第２信号（Ｕ）を出力する処理回路（４１１）と、第１信号（Ｓ）および第２信号（Ｕ）の少なくとも一方から得られる第１時間差（Δｔ）と第２時間差（τｐｓ）とに基づいて、物体までの距離に関する情報を出力する制御部（１４０）と、を有し、第１時間差（Δｔ）は、第１信号（Ｓ）の立上りにおいて第１信号（Ｓ）の強度が閾値（ｔｈ）に到達する第１の時刻（ｔ１）と、照射部（１２０）による光の照射時刻（ｔ０）と、の時間差であり、第２時間差（τｐｓ）は、第１の時刻（ｔ１）と、第１信号（Ｓ）の立下りにおいて第１信号（Ｓ）の強度が閾値（ｔｈ）に到達する第２の時刻（ｔ２）と、の時間差である。
【０００８】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、測距精度に優れた測距装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
参考例に係る測距装置の照射信号と第１信号の一例を示す図である。
実施形態に係る測距装置の照射信号と第１信号の一例を示す図である。
実施形態に係る測距装置の一例を示す斜視図である。
図３の測距装置における発光部および受光部周辺の一例の斜視図である。
光分割部材による光分割の一例を示す図であり、図５（ａ）は光分割部材の側面図、図５（ｂ）は光の入射方向側から視た光分割部材の斜視図、図５（ｃ）は光分割部材の正面図である。
図３の測距装置における照射部の一例を示す斜視図である。
図３の測距装置の構成例を示すブロック図である。
図３の測距装置における同期検出部の一例を示す図である。
図３の測距装置における制御部の構成例を示すブロック図である。
図３の測距装置における受光部基板の構成例を示すブロック図である。
図３の測距装置における制御部の機能構成例を示すブロック図である。
図３の測距装置の制御部による処理例を示すフロー図である。
第２時間差と測定誤差との関係の一例を示す図である。
戻り光の光強度に応じた測定誤差の一例を示す図である。
図３の測距装置による測定誤差の補正結果例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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