[发明专利]光飞行型测距装置

说明书

本发明涉及光飞行型测距装置，数字信号处理电路(11)根据包括第一调制频率(f1)以及低于第一调制频率(f1)的第二调制频率(f2)的多个调制频率来测量距离。数字信号处理电路(11)构成为，在根据第一调制频率(f1)来测量距离时，根据由发光控制电路(3)每当子序列时控制相位的极性的定时，受光元件(6)的存储电容对电荷进行存储/放电，并根据存储到该存储电容中的电荷来测量距离。而且，数字信号处理电路(11)根据基于第一调制频率(f1)的测量结果和基于第二调制频率(f2)的测量结果来修正距离测量结果。

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年8月1日提交的日本专利申请号2016－151204号，并在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及向空间发出以具有重复周期的图案进行调制后的调制光，并接受包括调制光被对象物反射后的反射光的入射光并将电荷分配到多个存储电容中来存储，使用采样得到的值来计算从本装置到对象物的距离的光飞行型测距装置。

背景技术

作为以非接触的方式计算从本装置到对象物的距离的装置，提供光飞行(TOF：Time of Flight)型测距装置(例如参照专利文献1)。光飞行型测距装置向空间发出以具有重复周期的图案进行调制后的调制光(测距光)，并接受包括调制光被对象物反射后的反射光的入射光。而且光飞行型测距装置将与接受的入射光对应的电荷分配到多个存储电容来存储，使用采样得到的值来计算从本装置到对象物的距离。

在光飞行型测距装置中，期待减少距离误差。作为减少距离误差的方法，有抑制相位角误差，即提高信噪比(SNR：Signal-to-Noise Ratio)的方法、提高调制频率的方法。在提高SNR的方法中，考虑为了增加信号成分而提高发光功率，或为了减少噪声成分而使用光学滤波器，或增加积分次数来提高SNR的方案。

专利文献1:美国公开2012/0098964号说明书

专利文献2:美国专利7791715号说明书

专利文献3:国际公开2010/098454号公报

然而，在提高调制频率的方法中，越提高该调制频率则产生混淆的距离越短，难以区别近距离的物标和远距离的物标。

另外，若接收到多个传感器发出的信号，则该接收信号间产生干扰。与此相对，专利文献1提出按照时间单位对曝光的序列进行细分化，以该时间为单位插入随机或者伪随机的相位延迟来变更相位，由此提高相机间的干扰耐性的手法。该手法在不存在较强的背景光，即不存在共模成分时是有效的，但在存在共模成分时，由于在插入的相位延迟的期间仅在差动的单侧的电容产生电荷的存储，所以产生不良状况。

另外，在使用PN调制的频谱扩展技术按每个脉冲设定延迟时间的情况下，为了获得与通过不加入随机图案的调制实施曝光的情况同样的SNR而所需的曝光时间变长。即，期望能够以足够的精度、速度同时解决混淆的问题和该干扰的问题。

发明内容

本公开是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供能够避免混淆的影响，并且即使存在多个传感器也能够防止该传感器间的干扰的光飞行型测距装置。

根据本公开的一个方式，发光控制部向空间发出以包括第一调制频率以及第二调制频率的至少两个以上的相互不同的多个调制频率进行调制后的调制光。而且受光控制部对受光元件的存储电荷进行采样，所述受光元件入射包括调制光被物标反射的反射光的光并将与该入射光对应的电荷分配到多个存储电容来存储电荷，测距部对从本装置到物标的距离进行测量。

在将重复N次基于多个调制频率中最高的第一调制频率的脉冲图案的调制光的图案设为子序列时，发光控制部每当该子序列时以概率1/2随机地使相位极性正转/反转来进行控制，使发光元件发光，其中，N为2以上的自然数。测距部根据包括第一调制频率以及低于第一调制频率的第二调制频率的多个调制频率来测量距离。