[发明专利]测距装置以及测距方法

说明书

测距装置以及测距方法。具体地，所述测距装置包括：光发射部，其被配置成发射光；光接收部，其被配置成接收由所述光发射部发射并被测量对象反射的测量光，所述光接收部包括多个像素，各个像素具有至少一个光接收部并且被配置成输出取决于入射在所述像素上的所述测量光的光接收信号；区分部，其被配置成区分所述像素是否接收到测量光；像素输出控制部，其被配置成根据所述区分部的确定结果单独地选择性地输出各个像素的光接收信号；以及评估部，其被配置成接收由所述像素输出控制部输出的光接收信号并基于这些光接收信号来输出表示所述测量装置与所述测量对象之间的距离的距离信号。

技术领域

本发明涉及测距装置，更具体地，涉及包括具有多个像素的光接收部的测距装置，以及使用该测距装置的测量方法。

背景技术

已知各种测距装置，在这些测距装置中，测量光入射在由光接收元件或像素的阵列构成的光接收区域上。这种测距装置例如用作如下距离传感器：该距离传感器对从测距装置发射、由测量对象反射并利用测距装置的光接收区域来接收的光束的飞行时间进行评估。

如果像素不仅接收到测量光而且接收到环境光或杂散光，则这可能影响(falsify)或破坏测距装置对距测量对象的距离进行确定。

JP2014-77658A公开了一种光学测距装置，该光学测距装置包括对照射光进行投射的光源、接收来自对象的反射光并且设置有多个光电二极管(其中各个光电二极管可以独立地关闭)的光接收装置以及将多个光电二极管的输出相加起来的加合装置(additionmeans)。

本发明的一个目的是减轻环境光对测量结果的影响并提高测距装置的准确度。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种测距装置包括：

光发射部，其被配置成发射光；

光接收部，其被配置成接收由光发射部发射并被测量对象反射的测量光，所述光接收部包括多个像素，各个像素具有至少一个光接收部并且被配置成输出取决于入射在该像素上的测量光的光接收信号；

区分部，其被配置成区分像素是否接收到测量光；

像素输出控制部，其被配置成根据区分部的确定结果单独地选择性地输出(转发)各个像素的光接收信号；以及

评估部，其被配置成接收由像素输出控制部输出(转发)的光接收信号，并基于这些光接收信号输出表示测量装置与测量对象之间的距离的距离信号。

光发射部可以发射光作为脉冲。在这种情况下，测量光也可以采用脉冲的形式。具体地，所接收的测量光的脉冲相对于发射光的脉冲在时间上延迟。测量光的飞行时间(其与光从测距装置行进到测量对象并返回所花费的时间相对应)可以根据脉冲的时延来确定。可以基于飞行时间来计算距测量对象的距离作为测量对象的特征。除了距测量对象的距离之外，测量对象的其它属性或特征(例如，其形状、颜色、反射率和/或发光)也可以由测距装置来确定。

由光接收部接收的光不仅可以包括被测量对象反射一次的光，还可以包括被反射多次的光、漫射光、散射光、来自环境的背景光、透过测量对象然后被反射或以其它方式返回到光接收部的光。

这里，“表示距离的距离信号”可以意指包含使得能够指定距离的信息的任何信号。这种信号的示例是表示返回的光束的测量距离或飞行时间(“飞行时间”)的数字信号以及幅度与测量距离或飞行时间成比例的模拟信号。

光接收信号可以表示入射在像素上的光量和/或入射在像素上的光的光强度。像素输出控制部可以被配置成转发区分部确定接收到测量光的那些像素的光接收信号。具体地，像素输出控制部可以被配置成不转发光接收部的所有其它像素(例如，仅接收到环境光或背景噪声、或仅接收到较低信号强度的那些像素)的光接收信号。这增加了信噪比，从而提高了测量准确度。具体地，测量结果未考虑未被转发的光接收信号。