测距装置、测距方法以及测距程序与流程

本发明涉及使用光进行测距的技术。

背景技术：

1、在测距技术中，有使用光测定到测距对象物的距离的技术。使用光的测距有直接测距和间接测距这2种。直接测距利用tof(time of flight：飞行时间)原理进行测距。另一方面，间接测距利用传感器光的相位差进行测距。

2、tof原理是指根据光往返于测距对象物和传感器的时间计算距离的方法。另一方面，间接测距的原理之一有间接tof原理。在间接tof原理中，对用于测距的光施加振幅调制。而且，在间接tof原理中，根据向测距对象物照射的照射光与由测距对象物反射后的反射光之间的相位差间接地计算距离。本发明涉及利用间接tof原理的测距技术。

3、另外，用于测距的光的波长根据测距对象物而不同。在气体、粒子等较小的物体为测距对象物的情况下，使用紫外线那样的波长较小的光。另一方面，在人、车等具有某种程度大小的物体为测距对象物的情况下，使用红外线那样的波长较大的光。

4、特别地，将使用近红外线进行测距的测距装置称作lidar(light detection andranging：光探测和测距)。lidar搭载于车辆、无人机等移动体，预计将来会在广泛的场所使用。

5、作为光测距装置的传感器的受光元件，一般使用光电二极管。使用光电二极管的光测距装置设想在室内、野外、白天、夜间等多种环境下使用。

6、因此，在使用光电二极管的光测距装置中，为了保持灵敏度而采用去除噪声的方法。具体地说，在这样的光测距装置中，通过调节受光元件的灵敏度而使s/n比最大化来去除噪声。

7、例如，在专利文献1中公开有使用apd(avalanche photo diode：雪崩光电二极管)作为受光元件的光测距装置。另外，在专利文献1中，公开有控制对apd施加的偏置电压而使s/n比最大化的方法。apd是能够利用雪崩放大原理提高光电二极管的灵敏度的受光元件。通过控制对apd施加的电压，能够保持灵敏度最好的状态。

8、现有技术文献

9、专利文献

10、专利文献1：日本特开2008-286669号公报

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、由于光测距装置使用光，因此，难以反射光的物质(盲点)和干扰攻击成为威胁。

3、干扰攻击是指干扰反射光而使测距困难的攻击。作为干扰攻击，有故意使反射光的光量减少而使准确的测距困难的盲攻击。针对包含盲攻击的干扰攻击的对策困难，对于只有一个传感器的光测距装置，干扰攻击是致命的问题。

4、例如在由于盲攻击而使反射光的光量极端地减少的情况下，作为对策，可考虑提高测距装置的受光元件的受光灵敏度。但是，在提高受光元件的受光灵敏度时，受光元件接受的光中包含很多反射光以外的光。其结果是，在受光元件输出的电信号内噪声成分增加。因此，当在反射光的光量减少的情况下提高受光元件的受光灵敏度时，存在由于噪声成分的存在而无法准确地测距这样的问题。

5、本发明以解决这样的课题为主要目的。更具体地说，其主要目的在于，即使在反射光的光量减少的情况下，也能够进行准确的测距。

6、用于解决问题的手段

7、本发明的测距装置具有：

8、灵敏度调节部，其调节受光元件的受光灵敏度以使所述受光灵敏度变高；以及

9、噪声去除部，其在由所述灵敏度调节部调节了所述受光灵敏度之后，对从与所述受光元件成对的发光元件照射的照射光、与包含所述照射光由作为测距的对象物的测距对象物反射后的反射光在内的由所述受光元件接受的光之间的相位差的时间推移进行分析，去除由所述受光元件接受的光中包含的噪声成分。

10、发明效果

11、根据本发明，即使在反射光的光量减少的情况下，也能够进行准确的测距。

技术特征：

1.一种测距装置，其中，该测距装置具有：

2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

3.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

4.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

5.根据权利要求4所述的测距装置，其中，

6.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

7.一种测距方法，其中，

8.一种测距程序，其中，该测距程序使计算机执行如下处理：

技术总结
灵敏度调节部(102)调节受光元件(400)的受光灵敏度以使受光灵敏度变高。噪声去除部(103)在由灵敏度调节部(102)调节了受光灵敏度后，对从与受光元件(400)成对的发光元件(300)照射的照射光、与包含照射光由作为测距的对象物的测距对象物(200)反射后的反射光在内的由受光元件(400)接受的光之间的相位差的时间推移进行分析，去除由受光元件(400)接受的光中包含的噪声成分。

技术研发人员：福永真士
受保护的技术使用者：三菱电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15