测距装置及测距方法与流程

本公开涉及测距装置及测距方法。

背景技术：

1、已知有一种dtof(direct time of flight：直接测定飞行时间)方式的测距装置，该dtof方式的测距装置向物体照射发光脉冲信号(tx脉冲信号)，并接收来自物体的反射光脉冲信号(rx脉冲信号)，以根据从投射tx脉冲信号到接收rx脉冲信号为止的时间来测定距物体的距离。

2、测距装置具备：时间数字转换器(tdc：time digital converter)，生成与rx脉冲信号的接收时间相应的数字信号；以及直方图生成部，生成表示rx脉冲信号的接收时间的频度分布的直方图(参照专利文献1)。

3、通过tdc的时间分辨率，控制直方图的组距宽度，越提高tdc的时间分辨率，则越能够使直方图的组距宽度变窄而提高距离精度。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本特开2021-25778号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、然而，即便提高了tdc的时间分辨率，由于tx脉冲信号的脉冲宽度与直方图的组距宽度的关系，也会存在测距误差变大的情况。特别是，在进行远距离的测距的情况下，测距误差容易变大。

3、所以，在本公开中，提供一种即使在进行远距离的测距的情况下也能够减小测距误差的测距装置及测距方法。

4、用于解决问题的方案

5、为了解决上述技术问题，根据本公开，提供一种测距装置，具备：光接收部，接收发光脉冲信号被物体反射而得到的反射光脉冲信号，所述发光脉冲信号通过发光部发光而得；

6、时间数字转换器，以预定的时间分辨率生成与所述反射光脉冲信号在所述光接收部中的接收时间相应的数字信号；

7、直方图生成部，基于所述数字信号，生成表示所述反射光脉冲信号的接收时刻的频度分布的直方图；以及

8、控制部，控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度和表示所述直方图的频度单位的组距宽度中的至少一者，以使得所述发光脉冲信号的脉冲宽度为所述组距宽度的整数倍。

9、也可以是，所述控制部在不变更所述发光脉冲信号的脉冲宽度的情况下控制所述组距宽度。

10、也可以是，所述测距装置具备：

11、第一判定部，判定所述直方图的左端的组距的频度数是否大于右邻的组距的频度数；以及

12、第二判定部，判定所述直方图的右端的组距的频度数是否小于左邻的组距的频度数，

13、在通过所述第一判定部判定为所述左端的组距的频度数大于所述右邻的组距的频度数的情况下，所述控制部进行使所述组距宽度变窄的控制，在通过所述第二判定部判定为所述右端的组距的频度数小于所述左邻的组距的频度数的情况下，所述控制部进行使所述组距宽度变宽的控制。

14、也可以是，所述控制部控制所述组距宽度，直到所述左端的组距的频度数与所述右邻的组距的频度数一致、且所述右端的组距的频度数与所述左邻的组距的频度数一致。

15、也可以是，所述控制部控制所述时间数字转换器的所述时间分辨率，并且控制所述组距宽度。

16、也可以是，所述测距装置具备：

17、时钟生成器，生成与所述时间数字转换器和所述直方图生成部的动作同步的时钟信号；以及

18、频率调整部，基于从所述控制部输出的控制信号，调整所述时钟信号的频率。

19、也可以是，所述时间数字转换器以与通过所述频率调整部调整后的所述时钟信号的频率相应的时间分辨率生成所述数字信号，

20、所述直方图生成部以与通过所述频率调整部调整后的所述时钟信号的频率相应的组距宽度生成所述直方图。

21、也可以是，所述测距装置具备发光控制部，所述发光控制部在所述控制部控制所述组距宽度后，控制所述发光部发光以产生所述发光脉冲信号的定时。

22、所述发光控制部在所述控制部开始所述组距宽度的控制之前，控制所述发光部发光以产生所述发光脉冲信号的定时。

23、也可以是，所述控制部在不变更所述组距宽度的情况下控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度。

24、也可以是，所述测距装置具备：

25、第一判定部，判定所述直方图的左端的组距的频度数是否大于右邻的组距的频度数；以及

26、第二判定部，判定所述直方图的右端的组距的频度数是否小于左邻的组距的频度数，

27、在通过所述第一判定部判定为所述左端的组距的频度数大于所述右邻的组距的频度数的情况下，所述控制部进行使所述发光脉冲信号的脉冲宽度变宽的控制，在通过所述第二判定部判定为所述右端的组距的频度数小于所述左端的组距的频度数的情况下，所述控制部进行使所述发光脉冲信号的脉冲宽度变窄的控制。

28、也可以是，所述控制部控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度，直到所述左端的组距的频度数与所述右邻的组距的频度数一致、且所述右端的组距的频度数与所述左邻的组距的频度数一致。

29、也可以是，所述测距装置具备：

30、发光控制部，按照来自所述控制部的指示，对所述发光部发送控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度的控制信号，

31、所述发光部基于所述控制信号，调整所述发光脉冲信号的脉冲宽度。

32、也可以是，所述发光控制部在所述控制部控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度后，控制所述发光部发光以产生所述发光脉冲信号的定时。

33、也可以是，所述发光控制部在所述控制部开始所述发光脉冲信号的脉冲宽度的控制之前，控制所述发光部发光以产生所述发光脉冲信号的定时。

34、也可以是，所述测距装置具备模式选择部，所述模式选择部选择在第一距离范围中进行测距的第一模式和在距离比所述第一距离范围长的第二距离范围中进行测距的第二模式中的任一模式，

35、在选择了所述第一模式的情况下，所述控制部在不进行将所述发光脉冲信号的脉冲宽度设为所述组距宽度的整数倍的控制的情况下，使所述直方图生成部生成所述直方图，在选择了所述第二模式的情况下，所述控制部在进行了将所述发光脉冲信号的脉冲宽度设为所述组距宽度的整数倍的控制之后，使所述直方图生成部生成所述直方图。

36、也可以是，所述测距装置具备距离测量部，所述距离测量部基于所述直方图，测量距所述物体的距离。

37、根据本公开，提供一种测距方法，通过光接收部接收发光脉冲信号被物体反射而得到的反射光脉冲信号，所述发光脉冲信号通过发光部发光而得，

38、以预定的时间分辨率生成与所述反射光脉冲信号在所述光接收部中的接收时间相应的数字信号，

39、基于所述数字信号，生成表示所述反射光脉冲信号的接收时刻的频度分布的直方图，

40、控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度和表示所述直方图的频度单位的组距宽度中的至少一者，以使得所述发光脉冲信号的脉冲宽度为所述组距宽度的整数倍。

技术特征：

1.一种测距装置，具备：

2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，

4.根据权利要求3所述的测距装置，其中，

5.根据权利要求2所述的测距装置，其中，

6.根据权利要求5所述的测距装置，其中，

7.根据权利要求6所述的测距装置，其中，

8.根据权利要求2所述的测距装置，其中，

9.根据权利要求8所述的测距装置，其中，

10.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

11.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

12.根据权利要求11所述的测距装置，其中，

13.根据权利要求10所述的测距装置，其中，

14.根据权利要求13所述的测距装置，其中，

15.根据权利要求14所述的测距装置，其中，

16.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

17.根据权利要求1所述的测距装置，其中，

18.一种测距方法，

技术总结提供一种即使在进行远距离的测距的情况下也能够减小测距误差的测距装置。测距装置具备：光接收部，接收发光脉冲信号被物体反射而得到的反射光脉冲信号，所述发光脉冲信号通过发光部发光而得；时间数字转换器，以预定的时间分辨率生成与所述反射光脉冲信号在所述光接收部中的接收时间相应的数字信号；直方图生成部，基于所述数字信号，生成表示所述反射光脉冲信号的接收时刻的频度分布的直方图；以及控制部，控制所述发光脉冲信号的脉冲宽度和表示所述直方图的频度单位的组距宽度中的至少一者，以使得所述发光脉冲信号的脉冲宽度为所述组距宽度的整数倍。技术研发人员：关谷彰人受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4