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CN112601979B - 距离测定装置 - Google Patents

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CN112601979B
CN112601979B CN201980055434.2A CN201980055434A CN112601979B CN 112601979 B CN112601979 B CN 112601979B CN 201980055434 A CN201980055434 A CN 201980055434A CN 112601979 B CN112601979 B CN 112601979B
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

本发明的目的是提供一种能够在提高照明用的照射光量的同时顺畅地检测到物体的距离的距离测定装置。本发明的距离测定装置(100)具备：光源(110)，射出包含可视光的照明光(L1)；摄像元件(121)，接受照明光(L1)从物体反射的反射光(R1)；以及信号处理电路(133)，在规定期间中使照明光(L1)的射出减少，检测通过照明光(L1)的减少而在摄像元件(121)中反射光(R1)的受光下降的定时，基于检测到的定时测定到物体的距离。本发明例如适合于车辆的头灯。

Description

距离测定装置
技术领域
本发明涉及使用光测定到物体的距离的距离测定装置，例如适合用于车辆的头灯。
背景技术
以往，进行了将从头灯等照射的光兼用作距离测定用的光的研究。例如，在以下的专利文献1中，记载了如下测距系统：投射照明光而将车辆前方照明，并且将其反射光由摄像部接受，从而测定到存在于车辆前方的物体的距离。在该系统中，分时地反复执行用来将前方照明的照明模式和用来测定距离的测距模式。在测距模式中，以较短的时间宽度进行脉冲发光，基于其反射光的受光定时，通过TOF(Time Of Flight：飞行时间)方式测定到物体的距离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2015/025497号
发明内容
发明要解决的课题
根据上述结构，在测距模式下进行脉冲发光后，在到开始照明模式之前的期间中，为了测距而停止光的投射。因此，照射照明光的期间的占空比下降，可能发生照明光的照射光量不足的情况。
鉴于这样的课题，本发明的目的是提供一种能够在提高照明用的照射光量的同时顺畅地检测到物体的距离的距离测定装置。
用来解决课题的手段
有关本发明的主要的技术方案的距离测定装置具备：光源，射出包含可视光的照明光；光检测器，接受上述照明光从物体反射的反射光；以及信号处理电路，在规定期间中使上述照明光的射出减少，基于通过上述照明光的减少而在上述光检测器中上述反射光的受光下降的定时，测定到上述物体的距离。
根据有关本技术方案的距离测定装置，由于检测通过照明光的减少而反射光的受光下降的定时来测定到物体的距离，所以能够将为了测距而使照明光减少的期间抑制为很小的期间。因此，能够在照射充分的光量的照明光的同时顺畅地进行测距。
发明效果
如以上这样，根据本发明，能够提供能够在提高照明用的照射光量的同时顺畅地检测到物体的距离的距离测定装置。
本发明的效果或意义根据以下所示的实施方式的说明会变得更加清楚。但是，以下所示的实施方式只不过是实施本发明时的一个例示，本发明完全不限制于以下的实施方式所记载的结构。
附图说明
图1(a)是示意地表示有关实施方式1的距离测定装置的光源及相机对于车辆的设置状态的图。图1(b)是表示有关实施方式1的距离测定装置的结构的图。
图2(a)是示意地表示有关实施方式1的摄像元件的受光面的图。图2(b)是示意地表示有关实施方式1的被投影在摄像元件的受光面上的像的图。
图3是说明有关实施方式1的光源的发光控制及摄像元件的曝光控制的时间图。
图4(a)是表示有关实施方式1的距离测定的处理的流程图。图4(b)是表示有关实施方式1的在距离测定中参照的表的结构的图。
图5是说明有关实施方式2的光源的发光控制及摄像元件的曝光控制的时间图。
图6(a)、图6(b)是分别更详细地表示有关实施方式2的光源的发光控制及摄像元件的曝光控制的时间图。
图7(a)是表示有关实施方式2的距离测定的处理的流程图。图7(b)是表示有关实施方式2的在距离测定中参照的表的结构的图。
图8是说明有关实施方式3的光源的发光控制及摄像元件的曝光控制的时间图。
图9是表示有关实施方式3的距离测定处理的流程图。
图10(a)是示意地表示有关实施方式3的在设定了夜间模式的状况下周围变亮的情况下的检测信号的变化的图。图10(b)是示意地表示有关实施方式3的在设定了白天模式的状况下周围变暗的情况下的检测信号的变化的图。
图11是表示有关实施方式3的切换白天模式和夜间模式的控制的流程图。
图12(a)是示意地表示有关变更例的光检测器的结构的图。图12(b)是表示有关其他变更例的测距处理的时间图。
但是，附图是专门用来说明的，不是限定本发明的范围的。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，表示了距离测定装置被搭载于车辆的情况下的结构例。
<实施方式1>
图1(a)是示意地表示有关实施方式1的距离测定装置100的光源110及相机120对于车辆10的设置状态的图。
如图1(a)所示，在本实施方式中，作为车辆10的头灯11的光源而设置光源110。光源110将白色光等的可视光作为照明光L1向车辆10的前方射出。由此，车辆10的前方被照明。相机120接受由存在于车辆10的前方的物体反射的照明光L1的反射光R1，拍摄车辆前方。相机120例如被设置在车内的后视镜附近。相机120的设置位置并不限于此，只要能够接受反射光R1而拍摄车辆前方，则也可以是其他的位置。
图1(b)是表示距离测定装置100的结构的图。在图1(b)中，为了方便而仅图示了两个光源110中的一方，将另一方省略图示。另一方的光源110也具备与图1(b)中图示的光源110同样的结构。
距离测定装置100除了上述光源110及相机120以外，作为电路部的结构，具备发光控制电路131、摄像控制电路132、信号处理电路133和通信接口134。
光源110具备多个LED(light emitting diode)111。LED111分别射出白色光。LED111也可以不射出相同颜色的光，也可以射出相互不同颜色的光。在此情况下，通过各颜色的光混合，生成规定的颜色的可视光。在图1(b)中图示了3个LED111，但在1个光源110中配置的LED111的数量并不限定于此。
此外，也可以代替LED111而使用卤化物灯或半导体激光器等其他发光元件。此外，也可以使用从规定波长的光生成白色光等可视光的波长变换元件。进而，也可以在光源110设置用来将从LED111射出的光作为照明光L1而向车辆10的前方引导的光学系统。该光学系统也可以包括使照明光L1收敛为平行光或从平行光稍稍扩散的光的透镜等。
相机120具备摄像元件121和摄像透镜122。摄像元件121是CMOS(complementarymetal oxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)图像传感器等。摄像透镜122使反射光R1向摄像元件121的受光面聚光。
另外，也可以在摄像元件121的前侧(例如，摄像透镜122与摄像元件121之间)配置使从光源110射出的照明光L1的波段透射而将其他波段截断的滤光器。例如，在多个LED111射出相互不同的波长的光的情况下，也可以在摄像元件121的前侧配置仅使其中的某个波长的光透射的滤光器。由此，能够抑制反射光R1以外的不需要的光入射到摄像元件121。
发光控制电路131基于来自信号处理电路133的指示，对光源110的LED111进行控制。发光控制电路131对两个光源110进行同样的控制。摄像控制电路132基于来自信号处理电路133的指示，对相机120的摄像元件121进行控制。
信号处理电路133为了一边照射照明光L1一边进行测距，经由发光控制电路131及摄像控制电路132对LED111及摄像元件121进行控制。信号处理电路133具备在测距中作为工作区域来使用的内部存储器。信号处理电路133将通过测距取得的距离数据经由通信接口134向车辆10侧的电路部发送。
这里，信号处理电路133基于摄像元件121的各像素的反射光的受光状态，按每个像素测定距离，将各像素的测定结果(距离数据)发送给车辆10侧的电路部。
图2(a)是示意地表示摄像元件121的受光面121a的图。图2(b)是示意地表示被投影在摄像元件121的受光面121a上的像的图。
如图2(a)所示，在摄像元件121的受光面121a，以矩阵状排列有像素121b。各像素121b分别构成用来检测反射光R1的检测区域。在受光面121a，例如由摄像透镜122投影如图2(b)所示的像。这里，对面来车的像C1和步行者的像M1被投影在受光面121a上。在此情况下，反射光R1向与像C1、M1的区域重叠的像素121b入射。
图1(b)所示的信号处理电路133基于反射光R1对于各像素121b的入射状态，按每个像素121b测定到物体的距离。在图2(b)的例子中，信号处理电路133针对与步行者的像M1重叠的像素121b取得到步行者的距离，针对与对面来车的像C1重叠的像素121b取得到对面来车的距离。针对不与像M1、C1重叠的像素121b，不取得距离。对于这些像素121b，作为距离数据而分配表示无限远的NULL。信号处理电路133将针对各像素121b取得的1帧量的距离数据经由通信接口134发送给车辆10侧的电路部。
接着，对由信号处理电路133进行的距离数据的取得处理进行说明。
图3是说明光源110(LED111)的发光控制及摄像元件121的曝光控制的时间图。
为了取得各像素121b的距离数据，在时间轴上设定连续的n个区间。各区间的时间宽度相同。各区间的时间宽度例如是10μsec左右。
图3的最上段表示光源110(LED111)的驱动信号。当驱动信号为高电平时，光源110被驱动，从光源110射出照明光L1。当驱动信号处于低电平时，降低照明光L1的射出。在本实施方式中，当驱动信号处于低电平时，降低照明光L1的射出，以使得不发生照明光L1的射出。即，在本实施方式中，当驱动信号处于低电平时，光源110被停止，从光源110不射出照明光L1。
信号处理电路133在从各区间的开始起经过一定时间的定时，将驱动信号以停止期间ΔT1降低至低电平。停止期间ΔT1例如是10nsec左右。停止期间ΔT1如上述那样在从各区间的开始起一定时间的定时被设定。因而，停止期间ΔT1的周期与区间的周期相同。
在照明光L1的投射区域中存在物体的情况下，来自物体的反射光R1被向摄像元件121聚光。这里，反射光R1以与到物体的距离对应的延迟时间向物体的像被投影到的像素121b入射。此时，反射光R1在与停止期间ΔT1对应的摄像元件121的受光定时欠缺。
图3的上起第2段表示物体的像被投影到的像素121b中的反射光R1的光量。反射光R1的光量在从停止期间ΔT1延迟了与到物体的距离对应的延迟时间Dt的定时，在欠缺期间ΔT2的期间中欠缺。欠缺期间ΔT2的时间宽度与停止期间ΔT1大致一致。通过检测欠缺期间ΔT2的定时，能够取得停止期间ΔT1与欠缺期间ΔT2之间的时间差，即与到物体的距离对应的延迟时间Dt。由此，在各像素121b的位置，能够检测到物体的距离。
信号处理电路133为了检测欠缺期间ΔT2的定时，如以下这样控制各像素121b的曝光。
图3的上起第3段表示摄像元件121的曝光定时。在该波形下降至低电平的期间(曝光期间Et)，进行对各像素121b的曝光。曝光期间Et例如是10nsec左右。曝光期间Et的开始定时按每个区间而不同。即，各区间的曝光期间Et从该区间的前1个区间的曝光期间Et延迟了时间宽度T。例如，区间2的曝光期间Et的开始定时相对于区间1的曝光期间Et延迟了时间宽度T，区间3的曝光期间Et的开始定时相对于区间1的曝光期间Et延迟了时间宽度2T。
这里，时间宽度T例如被设定为与曝光期间Et相同。由此，不会发生曝光期间Et相对于停止期间ΔT1的时间位置在区间之间相互重复的情况。另外，时间宽度T也可以并不一定设定为与曝光期间Et相同，例如时间宽度T也可以设定为比曝光期间Et短。
在要进行测距的距离范围(测距范围)的最小距离处有物体的情况下，区间1的曝光期间Et被设定在发生欠缺期间ΔT2的时间轴上的位置。例如，区间1的曝光期间Et被设定在相对于区间1的停止期间ΔT1延迟了与测距范围的最小距离对应的时间的时间位置。区间n的曝光期间Et被设定在相对于区间n的停止期间ΔT1延迟了与测距范围的最大距离对应的时间的时间位置。
这样，如果设定了各区间的曝光期间Et，则某个区间的曝光期间Et与反射光R1的欠缺期间ΔT2匹配。即，在与各像素121b对应的位置处存在物体的情况下，在与到物体的距离对应的时间轴上的位置设定有曝光期间Et的区间中，曝光期间Et与反射光R1的欠缺期间ΔT2匹配，在其他的区间中，曝光期间Et与反射光R1的欠缺期间ΔT2不匹配。
这里，在曝光期间Et与欠缺期间ΔT2匹配的区间中，由于反射光R1不向像素121b入射，所以不发生基于反射光R1的像素121b的检测信号。相对于此，在曝光期间Et与欠缺期间ΔT2不匹配的区间中，反射光R1向像素121b入射，所以发生基于反射光R1的像素121b的检测信号。
例如，在图3的例子中，区间3的曝光期间Et与反射光R1的欠缺期间ΔT2匹配，其他的区间的曝光期间Et不与反射光R1的欠缺期间ΔT2匹配。在此情况下，如图3的最下段所示，在曝光期间Et与欠缺期间ΔT2匹配的区间3中，不发生像素121b的检测信号，在其他的区间中发生像素121b的检测信号。
这里，区间3的曝光期间Et相对于区间3的停止期间ΔT1延迟了时间宽度2T。该时间宽度2T与反射光R1的延迟时间Dt匹配。即，时间宽度2T与到物体的距离对应。因而，通过确定没有得到检测信号的区间3，能够掌握时间宽度2T，由此，能够取得到物体的距离。
在本实施方式中，将区间与距离建立了对应的表被预先保持在信号处理电路133中。由此，也可以不用基于各区间的时间宽度T、2T、…、(n－1)T来计算到物体的距离，能够实现处理的简洁化。信号处理电路133在区间1～n中确定没有得到检测信号的区间，从表取得表示与所确定的区间建立了对应的距离。将这样取得的距离设定为处理对象的像素121b的距离数据。
另外，区间1～n的处理在测距动作持续的期间中被反复执行。当向下个区间1～n的处理转移时，也可以设定规定时间长的休止期间。在此情况下，在休止期间中，也可以使照明光L1连续发光。此外，在休止期间中，也可以基于在紧挨着的前面的区间1～n中取得的各像素121b的检测信号进行距离测定的处理。区间1～n的总数基于测距范围的最大距离和距离值的分辨率来设定。
图4(a)是表示距离测定的处理的流程图。图4(b)是表示在距离测定中参照的表的结构的图。另外，图4(a)的流程图按每个像素121b执行。
信号处理电路133在区间1～区间n的控制中，按每个区间取得各像素121b的检测信号值，将所取得的检测信号值保持在内部存储器中。然后，信号处理电路133按每个像素121b从存储器取得各区间的检测信号值(S11)，取得所取得的检测信号值的最小值Sm(S12)。进而，信号处理电路133从最小值Sm以外的检测信号值取得平均值Sa(S13)，判定平均值Sa与最小值Sm的差分是否比阈值Sth大(S14)。
在平均值Sa与最小值Sm的差分比阈值Sth大的情况下(S14：是)，信号处理电路133将取得了最小值Sm的区间的曝光的定时判定为反射光R1的受光欠缺的定时，取得到物体的距离值(S15)。这里，图4(b)所示的将区间1～n与距离值D1～Dn建立了对应的表预先被保持在信号处理电路133中。信号处理电路133在步骤S15的处理中从表中读出与取得了最小值Sm的区间对应的距离值，设定为处理对象的像素121b的距离值。
另一方面，在平均值Sa与最小值Sm的差分是阈值Sth以下的情况下(S14：否)，信号处理电路133对于处理对象的像素121b设定表示无限远的NULL(S16)。这样，1个循环的测距处理结束。如果针对下个区间1～区间n取得检测信号值，则信号处理电路133使处理回到步骤S11，执行同样的处理。
另外，通过图4(a)的处理针对各像素121b取得的1帧量的距离值被按每1个循环经由通信接口134被发送至车辆10侧的控制部。车辆10侧的控制部基于接收到的距离值，进行对车辆10的规定的控制。
<实施方式1的效果>
根据实施方式1，能得到以下的效果。
如参照图3说明那样，由于基于通过照明光L1的停止而反射光R1欠缺的定时来测定到物体的距离，所以能够将为了测距而使照明光L1停止的期间(停止期间ΔT1)抑制在很小的期间，并且能够提高照明光L1的发光期间的占空比。因此，能够在照射充分的光量的照明光L1的同时顺畅地进行测距。另外，也可以将占空比和发光密度替换。
此外，作为用来接受反射光R1的光检测器而使用摄像元件121，信号处理电路133按摄像元件121的每个像素121b，进行基于反射光R1的受光的欠缺的距离的测定。由此，能够以较高的空间分辨率取得到存在于照明光L1的照射区域中的物体的距离。
此外，如参照图3说明那样，信号处理电路133按规定周期的每个区间1～n使照明光L1的射出在一定定时停止，使对各像素121b的曝光的定时按每个区间1～n变化，基于通过曝光而按每个区间1～n从摄像元件121的各像素121b输出的检测信号的值，按每个像素121b测定到物体的距离。
这样，通过在测距中使用对于各像素121b的曝光控制，能够通过简单的处理而更顺畅地取得各像素的距离值。
此外，如图4(a)所示，信号处理电路133将取得了最小且从其他的信号值背离的一个信号值的区间，判定为反射光R1的受光欠缺的区间，测定到物体的距离。具体而言，信号处理电路133将取得了最小且与其他信号值的平均值的差分超过规定阈值的一个信号值的区间判定为反射光R1的受光欠缺的区间，测定到物体的距离。由此，能够抑制将因噪声等的影响而信号值偶发性地成为最小值的区间误检测为与反射光R1的欠缺定时对应的区间。因此，能够精度更好地测定到物体的距离。
另外，在图4(a)的处理中，使用其他的检测信号值的平均值Sa进行检测信号值的最小值Sm是否从其他的检测信号值背离的判定，但背离的判定也可以使用其他的值进行。例如，也可以将其他的检测信号值中的一部分检测信号值的平均值与最小值Sm比较，来判定最小值Sm是否从其他的检测信号值背离。此外，阈值Sth只要设定为能够适当地判定出最小值Sm通过反射光的欠缺而发生的情况的值就可以。
<实施方式2>
在上述实施方式1中，将停止期间ΔT1和相对于停止期间ΔT1延迟了与距离值对应的时间的曝光期间Et的组合在1个循环中各设定1次。相对于此，在实施方式2中，在1个循环中各设定多次该组合。并且，将通过这些多次的曝光期间Et分别取得的检测信号值累计，将累计值比较来取得距离值。
即，在实施方式2中，在相同的曝光定时多次进行对像素121b的曝光，使用在这些多次曝光中分别取得的信号值的累计值，作为表示相同的曝光定时的信号的大小的值。并且，在累计值是最小值且从其他累计值背离的情况下，将取得了该累计值的曝光定时设为反射光R1欠缺的定时，进行距离的测定。
图5是说明有关实施方式2的光源110的发光控制及摄像元件121的曝光控制的时间图。
如图5所示，在实施方式2中，反复执行包括处理区间1～k的循环。在各处理区间中，进行对光源110的发光控制和对摄像元件121的各像素121b的曝光控制。在各处理区间中，多次进行发光与曝光的组合。曝光相对于发光的延迟时间在同一处理区间中相同，在处理区间之间不同。
基于在处理区间1～k中取得的各像素121b的检测信号值，取得相对于各像素121b的距离值。后续于最终的处理区间k而进行照明用发光。在照明用发光中，从光源110连续地发出照明光L1。在照明用发光的期间，进行基于在1个循环前针对各像素121b取得的检测信号值的、距离值的计算处理。在1个循环前取得的处理区间1～k的信号值被保持在信号处理电路133的内部存储器中。
图6(a)、图6(b)是分别表示处理区间1及处理区间k中的光源110的发光控制及摄像元件121的曝光控制的时间图。
如图6(a)所示，处理区间1被划分为区间1～m。区间1～m是相同的时间宽度。在处理区间1的发光控制中，在从区间1～m的开始定时起固定的时间位置处设定了停止期间ΔT1。与上述实施方式1同样，在停止期间ΔT1以外的期间中射出照明光L1，在停止期间ΔT1中停止照明光L1的射出。停止期间ΔT1例如是10nsec左右，各区间的时间宽度例如是10μsec左右。
在处理区间1的曝光控制中，在从区间1～m的开始定时起固定的时间位置处设定了曝光期间Et。与上述实施方式1同样，在曝光期间Et中，像素121b接纳反射光R1的入射。曝光期间Et例如是10nsec左右。处理区间1的曝光期间Et被设定在相对于处理区间1的停止期间ΔT1延迟了与测距范围的最小距离对应的时间的时间位置。
如图6(b)所示，处理区间k的发光控制与处理区间1是同样的。即，处理区间k的停止期间ΔT1被设定为与处理区间1相同的定时。相对于此，处理区间k的曝光期间Et相对于处理区间1的曝光期间Et延迟了(m－1)T。这里，T与上述实施方式1同样，是用来使曝光期间Et相对于停止期间ΔT1错移的时间宽度。与上述实施方式1同样，时间宽度T例如被设定为与曝光期间Et相同。区间m的曝光期间Et被设定在相对于区间m的停止期间ΔT1延迟了与测距范围的最大距离对应的时间的时间位置。
这样，各处理区间的曝光期间Et在相同区间内被设定在相对于停止期间ΔT1相同的时间位置，在不同的处理区间之间被设定在相互不同的时间位置。在处理区间2中，在相对于处理区间1的曝光期间Et延迟了时间宽度T的时间位置设定曝光期间Et，在处理区间3中，在相对于处理区间2的曝光期间Et进一步延迟了时间宽度T的时间位置设定曝光期间Et。这样，每当处理区间变化，曝光期间Et就向延迟方向每次移位时间宽度T。停止期间ΔT1在全部的处理区间的区间1～m中一律被设定在相同的时间位置。
在此情况下，如果在照明光L1的照射区域中存在物体，则在从发光起经过了与到物体的距离对应的延迟时间的定时，反射光R1向摄像元件121的像素121b入射。换言之，在各区间中在与到物体的距离对应的延迟定时发生由停止期间ΔT1带来的反射光R1的欠缺期间。
因而，在曝光期间Et的时间位置处于相对于停止期间ΔT1延迟了与到物体的距离对应的延迟时间的位置的处理区间中，在区间1～m中，曝光期间Et都与通过停止期间ΔT1而反射光R1欠缺的期间一致，像素121b不接受反射光R1。因此，在该处理区间中，从像素121b不输出检测信号。相对于此，在曝光期间Et的时间位置不与和反射光R1的延迟时间对应的时间位置一致的其他的处理区间中，在区间1～m中，都由像素121b接受反射光R1，从像素121b输出基于反射光R1的检测信号。
在实施方式2中，检测曝光期间Et与通过停止期间ΔT1而反射光R1欠缺的期间一致的处理区间，基于该处理区间中的曝光期间Et的时间位置，测定到物体的距离。具体而言，在区间1～m中，将从像素121b输出的检测信号的值按每个处理区间累计，检测取得了最小且从其他的累计值背离的累计值的处理区间，作为曝光期间Et与通过停止期间ΔT1而反射光R1欠缺的期间一致的处理区间。并且，基于检测到的处理区间中的曝光期间Et的时间位置、即停止期间ΔT1与曝光期间Et之间的时间差，取得各像素121b的到物体的距离值。
另外，在实施方式2中，也与实施方式1同样，预先在信号处理电路133中保持有将处理区间与距离建立了对应的表。由此，也可以不用基于各处理区间中的停止期间ΔT1与曝光期间Et之间的时间差计算到物体的距离，能够实现处理的简洁化。
图7(a)是表示有关实施方式2的距离测定的处理的流程图。图7(b)是表示有关实施方式2的在距离测定中参照的表的结构的图。与图4(a)同样，图7(a)的流程图按每个像素121b被执行。
信号处理电路133按每个像素121b从存储器取得保持在内部存储器中的1个循环前的各处理区间的检测信号值(S21)，将所取得的检测信号值按每个处理区间累计(S22)。接着，信号处理电路133求出按每个处理区间取得的累计值的最小值TSm(S23)，进而根据最小值TSm以外的累计值取得平均值TSa(S24)。接着，信号处理电路133判定所取得的平均值TSa与最小值TSm的差分是否比阈值TSth大(S25)。
在平均值TSa与最小值TSm的差分比阈值TSth大的情况下(S25：是)，信号处理电路133将取得了最小值TSm的处理区间的曝光的定时判定为反射光R1的受光欠缺的定时，取得到物体的距离值(S26)。这里，图7(b)所示的将处理区间1～k与距离值D1～Dk建立了对应的表被预先保持在信号处理电路133中。信号处理电路133在步骤S26的处理中，从表中读出与取得了最小值TSm的处理区间对应的距离值，设定为处理对象的像素121b的距离值。
另一方面，在平均值TSa与最小值TSm的差分是阈值TSth以下的情况下(S25：否)，信号处理电路133对处理对象的像素121b设定表示无限远的NULL(S27)。这样，1个循环的测距处理结束。如果针对接下来的处理区间1～处理区间k取得了检测信号值，则信号处理电路133将处理向步骤S21返回，执行同样的处理。
在此情况下，也将通过图7(a)的处理针对各像素121b取得的1帧量的距离值按每1个循环经由通信接口134向车辆10侧的控制部发送。在车辆10侧，基于接收到的距离值，进行对车辆10的规定的控制。
<实施方式2的效果>
在有关实施方式2的距离测定装置100中，也能够起到与实施方式1同样的效果。即，由于能够将为了测距而使照明光L1停止的期间(停止期间ΔT1)抑制为很小的期间，所以能够在照射充分的光量的照明光L1的同时顺畅地进行测距。
进而，在实施方式2的结构中，与实施方式1相比，如以下这样，能够起到能够提高对于各像素121b的距离值的测定精度的效果。
即，在实施方式2的结构中，按规定周期的每个区间1～m使照明光L1的射出在一定的定时停止，将对于各像素121b的曝光的定时在由多个区间1～m构成的处理区间中固定并使其在处理区间之间变化，基于通过曝光而按每个处理区间从摄像元件121的各像素121b输出的信号的值，按每个像素121b测定到物体的距离。
具体而言，信号处理电路133按每个处理区间1～k将各像素121b的信号值累计而求出累计值，基于各处理区间1～k的累计值，按每个像素121b测定到物体的距离。
更详细地讲，信号处理电路133将取得了最小且从其他的累计值背离的一个累计值(最小值TSm)的处理区间，判定为反射光R1的受光欠缺的处理区间。在图7(a)所示的结构中，将取得了最小且与其他累计值的平均值TSa的差分超过规定阈值TSth的一个累计值(最小值TSm)的处理区间，判定为反射光R1的受光欠缺的处理区间。
这样，通过将累计了多个检测信号值的累计值比较，能够更可靠地防止误检测出与反射光R1的欠缺定时对应的处理区间，能够提高距离值的测定精度。
例如，在到物体的距离较长的情况下，向像素121b入射的反射光R1的光量显著地变小。即，向像素121b入射的反射光R1的光量与到物体的距离的平方成反比例。因而，在到物体的距离较长的情况下，通过时间位置与反射光R1欠缺的定时一致的曝光期间Et检测的检测信号值与通过其以外的曝光期间Et检测的检测信号值之间的差异变得相当小。
因此，在如上述实施方式1那样，停止期间ΔT1与相对于停止期间ΔT1延迟了与距离值对应的时间的曝光期间Et的组合对1个循环各设定1次的情况下，由于不需要的光等的影响，可能发生将时间位置与反射光R1欠缺的定时不一致的曝光期间Et误检测为反射光R1欠缺的定时的曝光期间Et的情况。
相对于此，在实施方式2中，由于在距离值的取得中使用对于多次(m次)曝光期间Et取得的检测信号值的累计值，所以时间位置与反射光R1欠缺的定时一致的曝光期间Et的累计值与其他曝光期间Et的累计值的差分变大。由此，在到物体的距离较长的情况下，也能够可靠地防止将反射光R1不欠缺的处理区间误检测为反射光R1欠缺的处理区间。由此，能够提高对于各像素121b的距离值的测定精度。
另外，在图7(a)的处理中，按每个处理区间求出检测信号值的累计值，但也可以代替累计值而通过其他的运算处理取得在测距中参照的值。例如，也可以不是将各处理区间的检测信号值单单累计，而是按每个处理区间取得对各检测信号值乘以规定的值而累计的值。
另外，在图7(a)的处理中，在累计值的最小值TSm是否从其他的累计值背离的判定中，使用其他的累计值的平均值TSa，但背离的判定也可以使用其他的值进行。例如，也可以将其他的累计值中的一部分累计值的平均值与最小值TSm比较，来判定最小值TSm从其他的累计值背离。此外，阈值TSth只要设定为能够适当地判定最小值TSm是通过反射光R1的欠缺而产生的情况的值就可以。
<实施方式3>
在上述实施方式1、2中，表示了夜间行驶时等投射照明光L1的状态下的测距处理，但在实施方式3中，表示白天行驶时等不投射照明光L1的状态下的测距处理。
图8是说明有关实施方式3的光源110(LED111)的发光控制及摄像元件121的曝光控制的时间图。
在实施方式3中，信号处理电路133在从各区间的开始起经过一定时间的定时，将驱动信号在投射期间ΔT11中升高至高电平。在此情况下，仅在投射期间ΔT11中将照明光L1向投射区域投射。在投射区域中存在物体的情况下，由物体被投影到的像素接受反射光R1。反射光R1的受光期间ΔT12是从投射期间ΔT11延迟了与到物体的距离对应的延迟时间Dt的定时。
信号处理电路133对于区间1～n以与图3的情况同样的定时设定曝光期间Et。由此，在受光期间ΔT12与曝光期间Et匹配的区间中，发生高电平的检测信号。在实施方式3中，由于设想了白天的动作，所以在受光期间ΔT12与曝光期间Et不匹配的区间中，也通过环境光的入射而发生低电平的检测信号。在图8的例子中，在区间3中，由于受光期间ΔT12与曝光期间Et匹配，所以发生高电平的检测信号，在其他的区间中，发生基于环境光的低电平的检测信号。
因而，在实施方式3中，通过确定得到高电平的检测信号的区间3，能够掌握时间宽度2T，由此能够取得到物体的距离。在此情况下，信号处理电路133也与上述实施方式1同样，通过参照将区间与距离建立了对应的表，取得到物体的距离。
图9是表示有关实施方式3的距离测定处理的流程图。图9的流程图也按每个像素121b被执行。
信号处理电路133在区间1～区间n的控制中，按每个区间取得各像素121b的检测信号值，将所取得的检测信号值保持在内部存储器中。然后，信号处理电路133按每个像素121b从存储器取得各区间的检测信号值(S31)，取得所取得的检测信号值的最大值Sm1(S32)。进而，信号处理电路133根据最大值Sm1以外的检测信号值取得平均值Sa1(S33)，判定最大值Sm1与平均值Sa1的差分是否比阈值Sth1大(S34)。
在最大值Sm1与平均值Sa1的差分比阈值Sth1大的情况下(S34：是)，信号处理电路133将取得了最大值Sm1的区间的曝光的定时判定为发生了反射光R1的受光的定时，取得到物体的距离值(S35)。这里，从与图4(b)同样的表取得距离值。信号处理电路133将所取得的距离值设定为处理对象的像素121b的距离值。
另一方面，在最大值Sm1与平均值Sa1的差分是阈值Sth1以下的情况下(S34：否)，信号处理电路133对处理对象的像素121b设定表示无限远的NULL(S36)。这样，1个循环的测距处理结束。如果对下个区间1～区间n取得检测信号值，则信号处理电路133使处理回到步骤S31，执行同样的处理。
根据实施方式3，在白天等不投射照明光L1的状况下也能够进行测距。
另外，在实施方式3中，也与上述实施方式2同样，也可以使用分别包含区间1～n的多个处理区间进行测距。在此情况下，图7(a)的流程图中，步骤S23的处理被变更为取得累计值的最大值的处理，步骤S24的处理被替换为将最大值以外的累计值平均化的处理。进而，步骤S25被替换为累计值的最大值与累计值的平均值的差分是否超过阈值的判定处理。由此，与图9的处理相比能够提高测距的精度。
另外，也可以将实施方式3的测距处理(白天模式)和上述实施方式1、2的测距处理(夜间模式)根据周围的亮度而自动切换。在此情况下，也可以基于从区间1～n取得的检测信号，判定周围的亮度变化为了切换这些模式的状况。
图10(a)是示意地表示在设定了夜间模式的状况下、例如因黎明等而周围变亮的情况下的检测信号的变化的图。为了方便，在图10(a)中，在上述区间1～n中仅图示了区间2～4的部分。这里，在区间3中，欠缺期间ΔT2与曝光期间Et匹配。
图10(a)的左侧是周围还较暗的情况下的检测信号的状况。在此情况下，在区间3中，由于欠缺期间ΔT2与曝光期间Et匹配，所以不发生检测信号。
图10(a)的右侧是周围变亮的情况下的检测信号的状况。在此情况下，在全部的区间中，发生基于环境光的检测信号的增加。因而，在检测信号值为最小的区间3中，也发生基于环境光的检测信号。因此，在夜间模式中，通过将各区间的检测信号值中的最小的检测信号值与阈值Th1比较，能够判定周围变亮的情况。阈值Th1可以设定为与周围的亮度达到了能够将头灯熄灭的亮度时的检测信号值的最小值大致相同的值。
图10(b)是示意地表示在设定了白天模式的状况下、例如因黄昏等而周围变暗的情况下的检测信号的变化的图。为了方便，在图10(b)中，在上述区间1～n中仅图示了区间2～4的部分。这里，在区间3中，受光期间ΔT12与曝光期间Et匹配。
图10(b)的左侧是周围还较亮的情况下的检测信号的状况。在此情况下，在区间3中，由于受光期间ΔT12与曝光期间Et匹配，所以检测信号为高电平，在其他的区间中，检测信号为低电平(与环境光对应的电平)。
图10(b)的右侧是周围变暗的情况下的检测信号的状况。在此情况下，由于环境光减少，所以在检测信号值为最大的区间3以外的区间中，检测信号的电平显著地变小。因此，在白天模式中，通过将各区间的检测信号值中的最大的检测信号值以外的其他的检测信号值与阈值Th2比较，能够判定周围变暗的情况。阈值Th2可以设定为周围的亮度达到需要使头灯点亮的程度的暗度时的其他检测信号值的值大致相同的值。
图11是表示将白天模式和夜间模式切换的控制的流程图。
如果车辆的发动机启动，则信号处理电路133将照明光L1熄灭(S41)，将测距模式设定为白天模式(S42)。接着，信号处理电路133判定在白天模式的执行时取得的平均值Sa1、即从各区间取得的检测信号值中的最大值以外的检测信号值的平均值是否比阈值Th2小(S43)。在平均值Sa1是阈值Th2以上的情况下(S43：否)，信号处理电路133继续白天模式(S42)。
另一方面，在平均值Sa1比阈值Th2小的情况下(S43：是)，信号处理电路133进行将测距模式切换为夜间模式的处理。在此情况下，信号处理电路133使照明光L1点亮(S44)，将测距模式设定为夜间模式(S45)。然后，信号处理电路133判定在夜间模式的执行时取得的最小值Sm、即从各区间取得的检测信号值中的最小值是否比阈值Th1大(S46)。在最小值Sm是阈值Th1以下的情况下(S46：否)，信号处理电路133继续夜间模式(S45)。另一方面，在最小值Sm比阈值Th1大的情况下(S46：是)，信号处理电路133使处理回到步骤S41，进行将测距模式切换为白天模式的处理。
根据该结构，能够在根据周围的亮度来自动切换照明光L1的开启/关闭的同时，在白天模式与夜间模式之间自动切换测距模式。因此，能够提高驾驶者的方便性。
此外，由于基于在白天模式及夜间模式的执行时取得的检测信号来判定周围的亮度的变化，所以也可以不另行设置用来检测周围的亮度的传感器。因此，能够通过简单的结构及处理，在白天模式与夜间模式之间切换测距模式。
但是，该效果并不一定排除设置用来检测周围的亮度的照度传感器的情况。
另外，在图11的流程图中，作为步骤S45的夜间模式而采用实施方式1的测距处理，但作为步骤S45的夜间模式也可以采用实施方式2的测距处理。同样，作为步骤S42的白天模式，也可以采用与实施方式2对应的白天模式的测距处理。
此外，在图11的步骤S43中，在周围的亮度的判定中使用在照明光L1的反射光的受光期间ΔT12与曝光期间Et匹配的区间(匹配区间)以外的全部的区间(非匹配区间)中取得的检测信号的平均值Sa1，但也可以并不一定在周围的亮度的判定中使用全部的非匹配区间的平均值。例如，也可以在周围的亮度的判定中使用在非匹配区间的1个中取得的检测信号值，或者，也可以在周围的亮度的判定中使用在匹配区间附近的几个非匹配区间取得的检测信号值的平均值。
<变更例>
在上述实施方式1、2中，通过使照明光L1的射出停止而使照明光L1的射出减少，但也可以通过使照明光L1的射出电平比通常的照明动作时下降而使照明光L1的射出减少。例如，也可以在与上述的停止期间ΔT1对应的期间中，使照明光L1的射出电平减小到通常的照明动作时的1/5～1/10左右。在此情况下，例如在图3的欠缺期间ΔT2中也接受反射光，在欠缺期间ΔT2与曝光期间Et匹配的区间3中也发生基于反射光的检测信号。但是，在此情况下，也由于在区间3中发生的检测信号与在其他区间中发生的检测信号相比较大地下降，所以通过确定检测信号下降的区间3，能够掌握时间宽度2T，由此能够取得到物体的距离。
在此情况下，图4的步骤S14中的平均值Sa与最小值Sm的差分比上述实施方式1的情况小。因而，在此情况下，只要将步骤S14中的阈值Sth设定为使得能够根据该差分而适当地确定检测信号下降的区间就可以。此外，在实施方式2中，也在通过使照明光L1的射出电平比通常的照明动作时下降而使照明光L1的射出减少的情况下，在图7(a)的步骤S25中，只要将阈值TSth设定为使得能够根据平均值TSa与最小值TSm的差分而适当地确定检测信号下降的区间就可以。
此外，在上述实施方式1、2中，作为光检测器而使用摄像元件121，但在距离测定中使用的光检测器并不限于此。例如，如图12(a)所示，也可以代替摄像元件121而使用将多个传感器123a(检测区域)配置为矩阵状的光检测器123。在此情况下，例如在上述实施方式1、2的曝光期间Et中，只要取得从各传感器123a输出的检测信号的值，基于所取得的检测信号值进行与上述同样的处理就可以。
但是，摄像元件121与图12(a)的光检测器123相比析像度较高。因此，为了提高距离值的空间分辨率，如上述实施方式1、2那样，优选的是使用摄像元件121进行距离的测定。
此外，在上述实施方式1、2中，通过使曝光期间Et移位，检测反射光R1的欠缺定时，基于该检测结果来测定到物体的距离，但到物体的距离的测定方法并不一定限于此。例如，也可以是，在使用图12(a)的光检测器123的情况下，如图12(b)所示，基于各传感器123a的检测信号的下降定时与停止期间ΔT1的开始定时的时间差ΔT来求出到物体的距离。
此外，在上述实施方式1、2中，从光源110射出可视光作为照明光L1，但从光源射出的照明光L1只要包含可视光就可以，例如，也可以在照明光L1中与可视光一起包含红外光等的非可视光。
此外，在上述实施方式1、2中，距离测定装置100被搭载于车辆10，但距离测定装置100被搭载的设备并不限于此。例如，距离测定装置100也可以用于防犯用的前照灯。
除此以外，本发明的实施方式能够在由权利要求书表示的技术思想的范围内适当进行各种变更。
标号说明
100…距离测定装置
110…光源
121…摄像元件(光检测器)
133…信号处理电路

Claims (14)

1.一种距离测定装置，其特征在于，具备：
光源，射出包含可视光的照明光；
摄像元件，接受上述照明光从物体反射的反射光；以及
信号处理电路，按规定周期的每个区间使上述照明光的射出在一定的定时在规定期间内减少，按每个上述区间使对上述摄像元件的各像素的曝光的定时变化，基于通过上述曝光而按每个上述区间从上述摄像元件的各上述像素输出的信号的值，按每个上述像素测定到上述物体的距离。
2.如权利要求1所述的距离测定装置，其特征在于，
上述摄像元件具备被相互划分的多个检测区域；
上述信号处理电路按每个上述检测区域，基于上述反射光的受光的下降进行距离的测定。
3.如权利要求1所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路将取得了最小且从其他的上述信号的值背离的一个上述信号的值的上述区间，判定为上述反射光的受光下降的区间，测定到上述物体的距离。
4.如权利要求3所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路将取得了最小且与其他的上述信号的值的平均值的差分超过规定阈值的一个上述信号的值的上述区间，判定为上述反射光的受光下降的上述区间，测定到上述物体的距离。
5.一种距离测定装置，其特征在于，具备：
光源，射出包含可视光的照明光；
摄像元件，接受上述照明光从物体反射的反射光；以及
信号处理电路，按规定周期的每个区间使上述照明光的射出在一定的定时在规定期间内减少，使对上述摄像元件的各像素的曝光的定时在由多个上述区间构成的处理区间中固定并使其在上述处理区间之间变化，基于通过上述曝光而按每个上述处理区间从上述摄像元件的各上述像素输出的信号的值，按每个上述像素测定到上述物体的距离。
6.如权利要求5所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路按每个上述处理区间将各上述像素的信号的值累计而求出累计值，基于各上述处理区间的上述累计值，测定到上述物体的距离。
7.如权利要求6所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路将取得了最小且从其他的上述累计值背离的一个上述累计值的上述处理区间，判定为上述反射光的受光下降的上述处理区间，测定到上述物体的距离。
8.如权利要求7所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路将取得了最小且与其他的上述累计值的平均值的差分超过规定阈值的一个上述累计值的上述处理区间，判定为上述反射光的受光下降的上述处理区间，测定到上述物体的距离。
9.如权利要求1～7中任一项所述的距离测定装置，其特征在于，
上述照明光被用作用来将移动体的前方照明的光。
10.如权利要求9所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路具备：
夜间模式，一边使用上述照明光作为用来将上述移动体的前方照明的光，一边在上述规定期间中使上述照明光的射出减少，基于通过该照明光的射出的减少而上述反射光的受光下降的定时，测定到上述物体的距离；以及
白天模式，从使上述照明光的照射停止的状态，在规定期间中使上述照明光射出，基于通过该照明光的射出而发生了上述反射光的受光的定时，测定到上述物体的距离。
11.如权利要求10所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路基于上述移动体的周围的亮度，切换上述夜间模式和上述白天模式。
12.如权利要求10或11所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路在上述夜间模式的执行中，基于在通过该照明光的射出的减少而上述反射光的受光下降的定时从上述摄像元件输出的检测信号，将距离测定的模式从上述夜间模式切换为上述白天模式。
13.如权利要求10或11所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路在上述白天模式的执行中，基于在通过该照明光的射出而发生了上述反射光的受光的定时以外的定时从上述摄像元件输出的检测信号，将距离测定的模式从上述白天模式切换为上述夜间模式。
14.如权利要求10或11所述的距离测定装置，其特征在于，
上述信号处理电路在将距离测定的模式从上述夜间模式切换为上述白天模式的情况下，将上述光源从点亮状态切换为熄灭状态；
上述信号处理电路在将距离测定的模式从上述白天模式切换为上述夜间模式的情况下，将上述光源从熄灭状态切换为点亮状态。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7175872B2 (ja) * 2019-11-14 2022-11-21 株式会社日立エルジーデータストレージ 測距装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5031101A (en) * 1988-10-18 1991-07-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Position-detecting and steering control system for moving vehicle
CN102753932A (zh) * 2010-02-17 2012-10-24 三洋电机株式会社 物体检测装置及信息取得装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2996856B2 (ja) * 1993-02-26 2000-01-11 株式会社ケンウッド 光学式ピックアップ装置
JPH07110432A (ja) * 1993-10-12 1995-04-25 Olympus Optical Co Ltd 測距装置
JP3281696B2 (ja) * 1993-11-24 2002-05-13 株式会社日立ビルシステム 電磁ブレーキ動作判定装置
JP4623843B2 (ja) * 2001-03-02 2011-02-02 Ｈｏｙａ株式会社 ３次元画像入力装置
EP1423731B1 (de) * 2001-08-06 2006-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur aufnahme eines dreidimensionalen abstandsbildes
US7202842B2 (en) * 2003-09-17 2007-04-10 Hitachi Displays, Ltd. Display apparatus
JP4761751B2 (ja) * 2004-10-06 2011-08-31 株式会社トプコン 距離測定装置
JP4796834B2 (ja) * 2005-12-20 2011-10-19 株式会社トプコン 距離測定方法及び距離測定装置
JP4403172B2 (ja) * 2006-12-22 2010-01-20 富士フイルム株式会社 ファイル生成方法および装置並びに立体画像の表示制御方法および装置
JP4403173B2 (ja) * 2006-12-22 2010-01-20 富士フイルム株式会社 立体表示用ファイルの生成方法および装置並びに表示制御方法および装置
JP5308088B2 (ja) * 2008-07-24 2013-10-09 パナソニック株式会社 距離画像センサ
JP2010266270A (ja) * 2009-05-13 2010-11-25 Toyota Motor Corp 周辺物体検出装置、周辺物体検出方法
CN201703340U (zh) * 2010-04-01 2011-01-12 浙江吉利控股集团有限公司 汽车防追尾装置
TWI540312B (zh) * 2010-06-15 2016-07-01 原相科技股份有限公司 可提高測量精確度、省電及／或能提高移動偵測效率的時差測距系統及其方法
JP2012093131A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Panasonic Corp 距離画像センサ
JP2013083510A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Toshiba Corp レーザレーダ装置およびレーザレーダ装置による撮像目標選択方法
US8686367B2 (en) * 2012-03-01 2014-04-01 Omnivision Technologies, Inc. Circuit configuration and method for time of flight sensor
JP6435513B2 (ja) * 2013-06-26 2018-12-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測距撮像装置及びその測距方法、固体撮像素子
CN105452807A (zh) 2013-08-23 2016-03-30 松下知识产权经营株式会社 测距系统、以及信号产生装置
JP6489320B2 (ja) * 2013-11-20 2019-03-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測距撮像システム
EP3112901A4 (en) * 2014-02-28 2017-03-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Distance measuring apparatus and distance measuring method
CN106461763B (zh) * 2014-06-09 2019-04-30 松下知识产权经营株式会社 测距装置以及该测距装置中使用的固体摄像元件
JP2016170114A (ja) 2015-03-13 2016-09-23 株式会社東芝 距離測定装置及び光検出器
WO2016189808A1 (ja) * 2015-05-28 2016-12-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 測距撮像装置、その測距方法及び固体撮像装置
WO2017006546A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 距離測定装置および距離画像合成方法
CN107850664B (zh) * 2015-07-22 2021-11-05 新唐科技日本株式会社 测距装置
EP3330739A4 (en) * 2015-07-31 2018-08-15 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Range imaging device and solid-state imaging device
CN108139482B (zh) * 2015-10-09 2023-01-06 新唐科技日本株式会社 摄像装置、以及在其中使用的固体摄像元件
KR102486385B1 (ko) * 2015-10-29 2023-01-09 삼성전자주식회사 깊이 정보 획득 장치 및 방법
JPWO2017085916A1 (ja) * 2015-11-16 2018-09-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 撮像装置、及びそれに用いられる固体撮像素子
EP3388858A4 (en) * 2015-12-08 2018-12-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging device, distance measuring device, and distance measurement method
EP3389008A4 (en) * 2015-12-08 2018-11-21 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Image recognition device and image recognition method
JP2017138110A (ja) 2016-02-01 2017-08-10 株式会社デンソー レーザレーダシステム、レーザレーダ制御装置、レーザレーダ発光装置
WO2017141957A1 (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 距離測定装置
JP2017150893A (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 ソニー株式会社 測距モジュール、測距システム、および、測距モジュールの制御方法
JP6852416B2 (ja) * 2016-03-10 2021-03-31 株式会社リコー 距離測定装置、移動体、ロボット、装置及び３次元計測方法
JP6922187B2 (ja) * 2016-11-08 2021-08-18 株式会社リコー 測距装置、監視カメラ、３次元計測装置、移動体、ロボット及び光源駆動条件設定方法
JP6988071B2 (ja) * 2016-11-16 2022-01-05 株式会社リコー 距離測定装置及び距離測定方法
US20190072648A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging control apparatus, imaging control method, imaging control program, and recording medium having imaging control program recorded thereon
JP7021885B2 (ja) * 2017-09-11 2022-02-17 株式会社日立エルジーデータストレージ 距離測定装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5031101A (en) * 1988-10-18 1991-07-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Position-detecting and steering control system for moving vehicle
CN102753932A (zh) * 2010-02-17 2012-10-24 三洋电机株式会社 物体检测装置及信息取得装置

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