[发明专利]光飞行型测距装置及其方法

权利要求书

1.一种光飞行型测距装置，具备：

发光元件(4)，向空间发出以具有重复周期的图案进行了调制的调制光；

驱动部(3)，对所述发光元件进行驱动；

受光元件(6)，具有两个蓄积电容(14a、14b)以及与所述两个蓄积电容分别对应的两个调制开关(13a、13b)，将与包含调制光在对象物处反射得到的反射光的入射光相应的电荷分配到所述两个蓄积电容来蓄积；

控制部(5)，对所述受光元件的曝光进行控制；以及

信号处理部(11)，使用由所述受光元件采样得到的值计算从本装置到对象物的距离，

所述驱动部以使发光波形的占空比小于50％的方式对所述发光元件进行驱动，

所述控制部将对所述两个调制开关中的一个调制开关进行驱动的控制信号为H且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为L的状态定义为1，并且将对一个调制开关进行驱动的控制信号为L且对另一个调制开关进行驱动的控制信号为H的状态定义为-1，而且将不输出根据入射光产生的电荷而是将其废弃或将电荷全都蓄积的状态定义为0，通过在1与-1之间至少以规定的高次谐波的分量不会被抵消的频度及长度插入0，来对所述受光元件的曝光进行控制，以使得规定的高次谐波与不插入0时相比具有灵敏度，

所述信号处理部使用基波的相位角计算从本装置到对象物的距离，使用高次谐波的相位角计算从本装置到对象物的距离，对使用基波的相位角计算出的距离及使用高次谐波的相位角计算出的距离乘以系数来进行加权，从而将基波的分量和高次谐波的分量进行线性结合，计算从本装置到所述对象物的距离，

所述H是高电平，所述L是低电平。

2.根据权利要求1所述的光飞行型测距装置，其中，

所述控制部通过设置对所述两个调制开关分别进行驱动的控制信号均为H的状态，来定义0。

3.根据权利要求1所述的光飞行型测距装置，其中，

所述受光元件具有与两个调制开关不同的其他调制开关(13c)，

所述控制部通过设置对所述两个调制开关分别进行驱动的控制信号均为L且对所述其他调制开关进行驱动的控制信号为H的状态，来定义0。

4.根据权利要求1所述的光飞行型测距装置，其中，

所述控制部对分别驱动所述两个调制开关的控制信号进行翻转控制，将废弃所述两个蓄积电容中的一个蓄积电容中所蓄积的电荷的周期与废弃所述两个蓄积电容中的另一个蓄电电容中所蓄积的电荷的周期进行统合，由此定义0。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光飞行型测距装置，其中，

与使发光波形的占空比相比于50％所减小的量相应地，所述驱动部提高该发光波形的峰值。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的光飞行型测距装置，其中，

所述信号处理部在将基波的分量与高次谐波的分量进行线性结合之前，针对n次谐波的分量，赋予1/n的固定增益，其中，n为自然数。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的光飞行型测距装置，其中，

所述信号处理部根据由所述受光元件采样得到的值，估计发光波形的占空比。

8.根据权利要求4所述的光飞行型测距装置，其中，

所述信号处理部以使相位角标准偏差σθ最小的方式，决定将基波的分量与高次谐波的分量进行线性结合时的系数。

9.根据权利要求4所述的光飞行型测距装置，其中，

所述信号处理部将基波的分量与二次谐波的分量以3比7的比来进行线性结合。

10.根据权利要求9所述的光飞行型测距装置，其中，

在相位数量为6或8时，所述信号处理部将基波的分量与二次谐波的分量以3比7的比来进行线性结合。