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公開番号2024168587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2023085401
出願日2023-05-24
発明の名称測距装置
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類G01S 7/4911 20200101AFI20241128BHJP(測定;試験)
要約【課題】測距装置における光源の消費電力の増加を抑えつつ、測距対象物の距離情報の精度を高める。
【解決手段】本開示に係る測距装置は、光を発する光源部と、前記光源部の発光設定を行う設定部と、前記光源部から発せられた前記光が物体で反射した反射光を受光する受光部と、前記受光部によって受光された前記反射光を用いて距離画像を生成する生成部と、を有し、前記距離画像は複数のサブフレームの距離画像からなり、前記複数のサブフレームの距離画像を生成する過程において、前記設定部は、第1の距離範囲の測距の際に第1の発光設定を行い、第2の距離範囲の測距の際に第2の発光設定を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光を発する光源部と、
前記光源部の発光設定を行う設定部と、
前記光源部から発せられた前記光が物体で反射した反射光を受光する受光部と、
前記受光部によって受光された前記反射光を用いて距離画像を生成する生成部と、
を有し、
前記距離画像は複数のサブフレームの距離画像からなり、
前記複数のサブフレームの距離画像を生成する過程において、前記設定部は、第１の距離範囲の測距の際に第１の発光設定を行い、第２の距離範囲の測距の際に第２の発光設定を行う
ことを特徴とする測距装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の発光設定および前記第２の発光設定は、前記光源部が発する前記光の光量密度に関する設定を含むことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記第１の発光設定および前記第２の発光設定は、前記光源部が発する前記光の照射領域の設定を含む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の発光設定および前記第２の発光設定は、前記光源部が発する前記光の波長に関する設定を含むことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記設定部は、
前記生成部が、前記第１の発光設定によって前記光源部から発せられた前記光による前記反射光を用いて、前記複数のサブフレームの第１のサブフレームの距離画像を生成し、
前記生成部が、前記第２の発光設定によって前記光源部から発せられた前記光による前記反射光を用いて、前記複数のサブフレームの第２のサブフレームの距離画像を生成する
ように前記第１の発光設定と前記第２の発光設定とを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
前記受光部は、受光量が所定の光量を超えていることを検出する受光素子を有し、
前記生成部は、前記受光素子の検出結果を用いて前記距離画像を生成する
ことを特徴する請求項１に記載の測距装置。
【請求項７】
前記受光素子は、前記第１の距離範囲と前記第２の距離範囲の少なくとも一方の測距の際に、一定の時間間隔で前記反射光の受光を繰り返し行うことを特徴とする請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記測距装置の外部環境に関する環境情報を取得する環境情報取得部をさらに有し、
前記設定部は、前記環境情報取得部が取得した前記環境情報に基づいて、前記第１の発光設定と前記第２の発光設定とを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項９】
前記測距装置の移動に関する移動情報を取得する移動情報取得部をさらに有し、
前記設定部は、前記移動情報取得部が取得した前記移動情報に基づいて、前記第１の発光設定と前記第２の発光設定とを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記光源部は、偏光および変調の少なくとも一方を用いて前記光を照射する距離範囲を切り替えることを特徴する請求項１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】
本開示の技術は、測距装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、測距対象領域に変調光を照射して測距対象物からの反射光を受光し、測距対象領域の奥行き方向における距離区分ごとに露光を繰り返し、奥行き方向の複数の距離情報を取得する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表第２０２１－５１３０８７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では、測距対象領域の奥行き方向における距離区分に応じて、照射する光のサイクル数を変えることが提案されている。これによって、測距対象領域が遠方になるほど、測距対象物からの反射光が弱くなることに対して、得られる距離画像の質を向上する効果がきたいできる。しかし、照射する光のサイクル数を増加させることは、光源の消費電力の増加につながるという課題がある。
【０００５】
本開示の技術は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、測距装置における光源の消費電力の増加を抑えつつ、測距対象物の距離情報の精度を高めることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本開示に係る測距装置は、光を発する光源部と、前記光源部の発光設定を行う設定部と、前記光源部から発せられた前記光が物体で反射した反射光を受光する受光部と、前記受光部によって受光された前記反射光を用いて距離画像を生成する生成部と、を有し、前記距離画像は複数のサブフレームの距離画像からなり、前記複数のサブフレームの距離画像を生成する過程において、前記設定部は、第１の距離範囲の測距の際に第１の発光設定を行い、第２の距離範囲の測距の際に第２の発光設定を行うことを特徴とする測距装置を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、測距装置における光源の消費電力の増加を抑えつつ、測距対象物の距離情報の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施形態に係る測距装置による測距を説明するための模式図
一実施形態に係る測距装置の概略構成を示す図
測距装置の発光および受光のタイミング制御を模式的に示すグラフ
測距装置により測距対象物の距離情報を取得する方法を模式的に示す図
図３Ａ～図３Ｃに示すそれぞれの信号の変化の一部を拡大したグラフ
測距装置において距離情報を取得する処理の一例を示す模式図
図６に示すサブフレームを対象に取得される距離情報を模式的に示す図
測距装置における変調信号とゲート信号と設定信号の関係を示すグラフ
測距装置を車載用の測距装置として適用した場合の一例を示す模式図
測距装置による撮像領域を模式的に示す図
一変形例における各種信号の関係を示すグラフ
第３実施形態に係る測距装置の概略構成を示す図
第４実施形態に係る測距装置の概略構成を示す図
第５実施形態に係る測距装置の概略構成を示す図
第６実施形態に係る測距装置の構成の一部と発光と受光を示す模式図
第７実施形態における変調信号とゲート信号の関係を示すグラフ
第８実施形態に係る測距装置の発光と受光を模式的に示す図
第９実施形態に係る測距装置の受光部の構成の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する説明各実施形態の構成要素は、別の実施形態に付加したり、別の実施形態の構成要素と置換したりすることができる。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。
【００１０】
（第１実施形態）
以下、図１から図１０を参照しながら、第１実施形態に係る測距装置について説明する。以下の実施形態は、以下の説明において、同じ機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略、または簡潔にすることがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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