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公開番号2024153926
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-29
出願番号2024133338,2021199403
出願日2024-08-08,2021-12-08
発明の名称光測距装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人
主分類G01S 7/497 20060101AFI20241022BHJP(測定;試験)
要約【課題】トータルの測距時間を短縮しつつ、干渉が発生しているかどうかを判断できる光測距装置を提供する。
【解決手段】レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置10であって、レーザ光を走査しつつ投光する投光部20と、レーザ光を受光する受光部30と、投光部20が投光したレーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための受光期間に、受光部30が受光したレーザ光である受光波が複数ある場合、複数の受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部43を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
前記レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
前記レーザ光を受光する受光部（３０）と、
前記投光部が投光した前記レーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に前記受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の前記受光期間に前記受光部が受光した前記受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、前記受光部が受光した前記レーザ光である受光波が複数ある場合、複数の前記受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
前記波形特徴が前記受光波の周期であり、
前記干渉判断部は、前記受光波に周期性がある場合、干渉が発生していると判断し、
前記干渉判断部は、１つ前の波形の検出時刻から前記受光波の検出時刻までの時間差（Ｔ）を、複数の前記受光波についてそれぞれ算出し、互いに隣り合う前記受光波の前記時間差が近似していると判断できる場合、前記受光波に周期性があると判断し、
前記干渉判断部は、互いに隣り合う前記受光波の前記時間差が近似していると判断できる場合、前記時間差を干渉周期に決定し、
前記判断対象受光信号に複数の前記受光波がある場合、複数の前記受光波のうち、周期性がない前記受光波に基づいて距離を算出する距離算出部（４２）を備え、
前記干渉判断部は、２番目の前記受光波の前記時間差と３番目の前記受光波の前記時間差の和が前記干渉周期の自然数倍と近似しない場合、１番目の前記受光波を周期性がない前記受光波であるとする、光測距装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
前記レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
前記レーザ光を受光する受光部（３０）と、
前記投光部が投光した前記レーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に前記受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の前記受光期間に前記受光部が受光した前記受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、前記受光部が受光した前記レーザ光である受光波が複数ある場合、複数の前記受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
前記波形特徴が、それぞれの前記受光波の形状を特定する１種類以上の形状特徴値であり、
前記干渉判断部は、前記判断対象受光信号に複数の前記受光波がある場合、複数の前記受光波の前記形状特徴値を大きさの順に並べ、隣り合う前記形状特徴値が近似している場合に、干渉が発生していると判断する、光測距装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光測距装置であって、
前記形状特徴値に前記受光波のピーク強度が含まれる、光測距装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の光測距装置であって、
前記形状特徴値に前記受光波の幅が含まれる、光測距装置。
【請求項５】
請求項２～４のいずれか１項に記載の光測距装置であって、
前記形状特徴値に前記受光波のエネルギーが含まれる、光測距装置。
【請求項６】
請求項２～５のいずれか１項に記載の光測距装置であって、
隣り合う前記形状特徴値と近似している前記形状特徴値を干渉基準値とし、
前記判断対象受光信号に複数の前記受光波がある場合、複数の前記受光波のうち、前記形状特徴値が前記干渉基準値と近似していない前記受光波に基づいて距離を算出する距離算出部（４２）を備える、光測距装置。
【請求項７】
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
前記レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
前記レーザ光を受光する受光部（３０）と、
前記投光部が投光した前記レーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に前記受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の前記受光期間に前記受光部が受光した前記受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、前記受光部が受光した前記レーザ光である受光波が複数ある場合、複数の前記受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
前記波形特徴が前記受光波の幅であり、
前記干渉判断部は、前記投光部が投光する前記レーザ光の幅よりは大きく、かつ、ｉＴＯＦ型の測距装置が送信するレーザ光のパルス幅よりも小さい値に設定された幅閾値よりも、前記受光波の幅が大きい前記受光波が前記判断対象受光信号にある場合、干渉が発生していると判断する、光測距装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
光測距装置に関し、特に、干渉を検知する技術に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置が知られている。光測距装置の周囲にレーザ光を投光する別の装置があり、その別の装置が投光するレーザ光を自装置が受光してしまうことがある。精度よく物体までの距離を測定するためには、別の装置が投光するレーザ光（以下、干渉光）を除去して距離を算出する必要がある。特許文献１では、レーザ光を投光する前の直前期間に干渉監視時間を設ける。干渉監視時間に受光があった場合、干渉が発生していると判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－７２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示された技術は干渉監視時間を設ける必要がある。そのため、測距のためにレーザ光の投光と受光をする期間を含むトータルの測距時間が長くなってしまう。
【０００５】
本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、トータルの測距時間を短縮しつつ、干渉が発生しているかどうかを判断できる光測距装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的態様との対応関係を示すものであって、開示した技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
上記目的を達成するための１つの開示は、
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
レーザ光を受光する受光部（３０）と、
投光部が投光したレーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の受光期間に受光部が受光した受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、受光部が受光したレーザ光である受光波が複数ある場合、複数の受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
波形特徴が受光波の周期であり、
干渉判断部は、受光波に周期性がある場合、干渉が発生していると判断し、
干渉判断部は、１つ前の波形の検出時刻から受光波の検出時刻までの時間差（Ｔ）を、複数の受光波についてそれぞれ算出し、互いに隣り合う受光波の時間差が近似していると判断できる場合、受光波に周期性があると判断し、
干渉判断部は、互いに隣り合う受光波の時間差が近似していると判断できる場合、時間差を干渉周期に決定し、
判断対象受光信号に複数の受光波がある場合、複数の受光波のうち、周期性がない受光波に基づいて距離を算出する距離算出部（４２）を備え、
干渉判断部は、２番目の受光波の時間差と３番目の受光波の時間差の和が干渉周期の自然数倍と近似しない場合、１番目の受光波を周期性がない受光波であるとする、光測距装置である。
上記目的を達成するための１つの開示は、
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
レーザ光を受光する受光部（３０）と、
投光部が投光したレーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の受光期間に受光部が受光した受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、受光部が受光したレーザ光である受光波が複数ある場合、複数の受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
波形特徴が、それぞれの受光波の形状を特定する１種類以上の形状特徴値であり、
干渉判断部は、判断対象受光信号に複数の受光波がある場合、複数の受光波の形状特徴値を大きさの順に並べ、隣り合う形状特徴値が近似している場合に、干渉が発生していると判断する、光測距装置である。
上記目的を達成するための１つの開示は、
レーザ光の投光と受光により物体までの距離を測定する光測距装置であって、
レーザ光を走査しつつ投光する投光部（２０）と、
レーザ光を受光する受光部（３０）と、
投光部が投光したレーザ光が反射して生じた反射レーザ光を受光するための１回の受光期間に受光部が受光した受光信号、または、複数回の投光に対応した複数回の受光期間に受光部が受光した受光信号を積算した信号のいずれかである判断対象受光信号に、受光部が受光したレーザ光である受光波が複数ある場合、複数の受光波から得られる波形特徴に基づいて、干渉が発生しているか否かを判断する干渉判断部（４３）を備え、
波形特徴が受光波の幅であり、
干渉判断部は、投光部が投光するレーザ光の幅よりは大きく、かつ、ｉＴＯＦ型の測距装置が送信するレーザ光のパルス幅よりも小さい値に設定された幅閾値よりも、受光波の幅が大きい受光波が判断対象受光信号にある場合、干渉が発生していると判断する、光測距装置である。
【０００８】
この光測距装置は、干渉が発生しているか否かを、反射レーザ光を受光するための受光期間に受光部が受光した受光信号から決定される判断対象受光信号に含まれる受光波の波形特徴に基づいて判断する。したがって、干渉が発生しているかどうかを判断するために直前期間を設ける必要がないので、トータルの測距時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態の光測距装置の構成を示す図。
干渉が生じる状況例を示す図。
光測距装置が投受光するレーザ光の時刻と強度の関係を示す図。
光測距装置が投受光するレーザ光の時刻と強度の関係を示す図。
干渉が生じている状態で光測距装置が投受光する光の強度を示す図。
干渉が生じている状態で光測距装置が投受光する光の強度を示す図。
第１実施形態で干渉判断部が実行する処理を示す図。
図７に続く処理を示す図。
Ｓ３１からＳ３３の処理を行う理由を説明する図。
第２実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図１０に続いて実行する処理を示す図。
第３実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図１２に続いて実行する処理を示す図。
受光波Ｅのパルス幅Ｗ、エネルギーＪを説明する図。
受光波Ｅのパルス幅Ｗ、エネルギーＪを説明する図。
第４実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図１６に続いて実行する処理を示す図。
第５実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図１８に続いて実行する処理を示す図。
第６実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図２０に続いて実行する処理を示す図。
第７実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図２２に続いて実行する処理を示す図。
第８実施形態において図７に代えて実行する処理を示す図。
図２４に続いて実行する処理を示す図。
変形例３の判断対象受光信号を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態の光測距装置１０の構成を示す図である。光測距装置１０は、投光部２０と、受光部３０と、制御部４０とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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