CN110325874B - 电磁波检测装置、程序以及电磁波检测*** - Google Patents

电磁波检测装置、程序以及电磁波检测*** Download PDF

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Abstract

电磁波检测装置(10)具有：照射部(11)、第一检测部(17)、存储部(19)、以及控制部(20)。照射部(11)照射电磁波。第一检测部(17)具有多个检测元件。多个检测元件根据照射位置来检测照射于对象(ob)的电磁波的反射波。存储部(19)存储包括发射的电磁波的发射方向的第一关联信息。控制部(20)基于多个检测元件中的检测出电磁波的反射波的检测元件的位置来更新第一关联信息。

Description

电磁波检测装置、程序以及电磁波检测***
相关申请的相互参照
本申请要求2017年2月23在日本申请的日本特愿2017-032029的优先权，并将在先申请的全部内容引入于此以用于参照。
技术领域
本发明涉及一种电磁波检测装置、程序以及电磁波检测***。
背景技术
近年来，开发了一种从发射的电磁波的反射波的检测结果来获得与周围相关的信息的装置。例如，已知一种使用激光雷达来测量物体的位置的装置(参考专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-220732号公报。
发明内容
第一观点的电磁波检测装置包括：
发射电磁波的照射部；
第一检测部，具有根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波的多个检测元件；
存储部，存储包括发射的所述电磁波的发射方向的第一关联信息；以及
控制部，基于在所述多个检测元件中的检测到所述电磁波的反射波的检测元件的位置，来更新所述第一关联信息。
另外，第二观点的电磁波检测***包括：
发射电磁波的照射部；
第一检测部，具有根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波的多个检测元件；
存储部，存储包括发射的所述电磁波的发射方向的第一关联信息；以及
控制部，基于在所述多个检测元件中的检测出所述电磁波的反射波的检测元件的位置，来更新所述第一关联信息。
另外，本公开的第三观点的程序使装置执行如下步骤：
发射电磁波；
由多个检测元件根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波；
基于在所述多个检测元件中的检测出所述电磁波的反射波的检测元件的位置，来更新包括发射的所述电磁波的发射方向的第一关联信息。
附图说明
图1是示出第一实施方式的电磁波检测装置的概略结构的结构图。
图2是用于说明图1的电磁波检测装置的行进部中的像素在第一状态和第二状态下的电磁波的行进方向的电磁波检测装置的结构图。
图3是示出第一实施方式的第一关联信息的一个例子的图。
图4是示出第一实施方式的第二关联信息的一个例子的图。
图5是示出用于说明图1的照射部、第二检测部、以及控制部所构成的测距传感器的测距原理的电磁波的发射时刻和检测时刻的时序图。
图6是用于说明第一实施方式中控制部控制用于重复获取图像信息以及距离信息的各部位的时序图。
图7是用于说明在第一实施方式中行进部的任意的像素处于第一状态时的电磁波的行进状态的电磁波检测装置的结构图。
图8是用于说明仅图5的任意的像素处于第二状态时的电磁波的行进状态的电磁波检测装置的结构图。
图9是用于说明在第一实施方式中的控制部执行的第一关联信息的更新处理的流程图。
图10是示出第二实施方式的第三关联信息的一个例子的图。
图11是示出第二实施方式的第四关联信息的一个例子的图。
图12是用于说明在第二实施方式中的控制部执行的第一关联信息的更新处理的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对应用了本发明的电磁波检测装置的实施方式进行说明。在根据已经获得的信息来推定发射的电磁波的发射方向的情况下，有时实际的发射方向与推定的发射方向不同。因此，应用了本发明的电磁波检测装置构成为能够减小实际的电磁波的发射方向与推定的电磁波的发射方向之间的差异。
如图1所示，本公开的一实施方式的电磁波检测装置10构成为包括：照射部11、行进方向改变部12、存储部19、控制部20、以及电磁波检测部21。电磁波检测部21具有：前段光学***13、行进部14、第一后段光学***15、第二后段光学***16、第一检测部17、以及第二检测部18。
在之后的图中，连结各功能块的虚线表示控制信号或者通信信息的流动。虚线所示的通信可以是有线通信，也可以是无线通信。另外，从各功能块突出的实线表示波束状的电磁波。
照射部11发射例如红外线、可视光线、紫外线、以及电波中的至少一种电磁波。在第一实施方式中，照射部11发射红外线。照射部11经由行进方向改变部12将发射的电磁波间接地照射到对象ob上。
在第一实施方式中，照射部11发射宽度较窄的例如0.5°的波束状的电磁波。另外，在第一实施方式中，照射部11能够呈脉冲状发射电磁波。例如，照射部11包括LED(LightEmittingDiode)以及LD(LaserDiode)等。照射部11基于后述的控制部20的控制，来切换电磁波的发射以及停止。
行进方向改变部12具有能够改变方向的反射面。行进方向改变部12基于从后述的控制部20输出的驱动信号，改变反射面的方向。反射面通过根据驱动信号来改变从照射部11发射的电磁波的行进方向，来改变照射位置并照射对象ob。即，行进方向改变部12通过从照射部11发射的电磁波来扫描对象ob。需要说明的是，行进方向改变部12沿一维方向或者二维方向扫描对象ob。在第一实施方式中，行进方向改变部12沿二维方向扫描对象ob。
行进方向改变部12构成为使从照射部11发射并反射的电磁波的照射区域中的至少一部分包括在电磁波检测装置10的电磁波的检测范围中。因此，能够在电磁波检测装置10中检测经由行进方向改变部12照射于对象ob的电磁波的至少一部分。
需要说明的是，在第一实施方式中，行进方向改变部12构成为使从照射部11发射并由行进方向改变部12反射的电磁波的照射区域中的至少一部分包括在第一检测部17以及第二检测部18中的检测范围中。因此，在第一实施方式中，能够由第一检测部17以及第二检测部18检测经由行进方向改变部12照射于对象ob的电磁波的至少一部分。
行进方向改变部12包括例如MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)镜、棱镜、以及电流镜等。在第一实施方式中，行进方向改变部12包括MEMS镜。
前段光学***13包括例如透镜以及镜中的至少一种，并使作为存在于电磁波的照射区域中的被摄体的对象ob的图像成像。
行进部14可以设置在一次成像位置或者该一次成像位置的附近，该一次成像位置是通过前段光学***13对从前段光学***13远离规定的位置的对象ob的图像进行成像的位置。在第一实施方式中，行进部14设置在该一次成像位置。行进部14具有通过了前段光学***13的电磁波入射的作用面as。作用面as由沿着二维状排列的多个像素(行进元件)px构成。作用面as是在后述的第一状态以及第二状态中的至少一个的状态下，使电磁波产生例如反射以及透过等作用的面。
行进部14能够使每个像素px在第一状态与第二状态之间切换，该第一状态使入射到作用面as上的电磁波沿第一方向d1行进，该第二状态使入射到作用面as上的电磁波沿第二方向d2行进。在第一实施方式中，第一状态是将入射到作用面as上的电磁波沿第一方向d1反射的第一反射状态。另外，第二状态是将入射到作用面as上的电磁波沿第二方向d2反射的第二反射状态。
在第一实施方式中，进一步具体来说，行进部14在每个像素px上包括反射电磁波的反射面。行进部14通过改变每个像素px的反射面的方向，从而使每个像素px切换第一反射状态以及第二反射状态。在第一实施方式中，行进部14包括例如DMD(Digital Micromirror Device：数字微镜器件)。DMD通过驱动构成作用面as的微小的反射面，从而能够将每个像素px切换到该反射面相对于作用面as倾斜+12°以及－12°中的任一倾斜状态。需要说明的是，作用面as与DMD中载置微小的反射面的基板的板面平行。
行进部14基于后述的控制部20的控制，使每个像素px切换第一状态以及第二状态。例如，如图2所示，行进部14能够同时地将一部分像素px1切换为第一状态从而能够使入射到该像素px1上的电磁波沿第一方向d1行进，以及将另一部分像素px2切换为第二状态从而能够使入射到该像素px2上的电磁波沿第二方向d2行进。另外，行进部14通过将同一像素px从第一状态切换到第二状态，从而能够使入射到该像素px上的电磁波在第一方向d1之后向第二方向d2行进。
行进部14的各像素px在第一状态下使照射于对象ob的电磁波的反射波根据照射位置行进到后述的第一检测部17的彼此不同的多个检测元件中。
如图1所示，第一后段光学***15设置在从行进部14开始的第一方向d1上。第一后段光学***15包括例如透镜以及镜中的至少一个。第一后段光学***15使作为在行进部14中切换了行进方向的电磁波的对象ob的图像成像。
第二后段光学***16设置在从行进部14开始的第二方向d2上。第二后段光学***16包括例如透镜以及镜中的至少一个。第二后段光学***16使作为在行进部14中切换了行进方向的电磁波的对象ob的图像成像。
第一检测部17设置在通过行进部14沿第一方向d1行进之后经由第一后段光学***15行进的电磁波的路径上。第一检测部17检测经由第一后段光学***15的电磁波，即检测沿第一方向d1行进的电磁波。
第一检测部17是具有多个检测元件的无源传感器。多个检测元件配置在与第一后段光学***15的光轴垂直的平面上。在第一实施方式中，进一步具体来说，第一检测部17包括元件阵列。例如，第一检测部17包括图像传感器或者成像阵列等拍摄元件，拍摄在检测面成像的电磁波的图像，生成与拍摄的对象ob相当的图像信息。需要说明的是，在第一实施方式中，进一步具体来说，第一检测部17拍摄可视光的图像。在第一实施方式中，第一检测部17将生成的图像信息作为信号发送至控制部20。
另外，第一检测部17检测从照射部11经由行进方向改变部12照射到对象ob上的电磁波的反射波，拍摄基于检测出的电磁波的图像，并生成与拍摄的对象ob相当的图像信息。多个检测元件检测对象ob上的各照射位置的该电磁波。
需要说明的是，第一检测部17可以拍摄可视光以外的图像。另外，第一检测部17可以包括温度传感器。在该结构中，电磁波检测装置10能够通过第一检测部17来获取温度信息。
这样，在第一实施方式中，第一检测部17包括元件阵列，因此，在第一实施方式中，如果入射的电磁波在检测面成像，则由于成像的电磁波入射到各检测元件中，因此第一检测部17能够使分辨率提高。因此，第一检测部17可以设置在通过第一后段光学***15进行成像的位置的二次成像位置。
第二检测部18设置在通过行进部14沿第二方向d2行进后经由第二后段光学***16行进的电磁波的路径上。第二检测部18检测经由第二后段光学***16后的电磁波，即检测沿第二方向d2行进的电磁波。
在第一实施方式中，第二检测部18是有源传感器，其检测从照射部11向对象ob照射的电磁波从该对象ob的反射波。需要说明的是，在第一实施方式中，第二检测部18检测从照射部11照射并且由行进方向改变部12反射而朝向对象ob照射的电磁波从该对象ob的反射波。
在第一实施方式中，进一步具体来说，第二检测部18包括构成测距传感器的元件。例如，第二检测部18包括APD(Avalanche PhotoDiode)、PD(PhotoDiode)以及测距图像传感器等单一的元件。另外，第二检测部18可以包括APD阵列、PD阵列、测距成像阵列、以及测距图像传感器等元件阵列。在第一实施方式中，第二检测部18将表示检测出来自被摄体的反射波的检测信息作为信号发送至控制部20。进一步具体来说，第二检测部18检测红外频带的电磁波。因此，在第一实施方式中，第二检测部18与行进方向改变部12协同，构成扫描型测距传感器。
需要说明的是，第二检测部18是构成上述的测距传感器的单一的元件的结构中，只要能够检测电磁波即可，不需要在检测面成像。因此，第二检测部18可以不设置在通过第二后段光学***16进行成像的位置的二次成像位置。即，在该结构中，只要是来自所有视角的电磁波能够入射到检测面上的位置，则第二检测部18可以配置在通过行进部14沿第二方向d2行进后经由第二后段光学***16行进的电磁波的路径上的任何位置。
存储部19能够由半导体存储器或者磁存储器等构成，并存储各种信息、各种数据、以及用于使电磁波检测装置10动作的程序等。另外，存储部19也作为工作存储器发挥功能。
例如，存储部19存储将驱动信号以及反射面的方向相关联的第一关联信息。第一关联信息是例如驱动信号以及反射面的方向的关联性，换言之，反射面的方向相对于驱动信号的函数，或者驱动信号相对于反射面的方向的函数。或者，第一关联信息是例如分别与驱动信号的多个信号值相对应的反射面的方向，或者是分别与多个反射面的方向相对应的驱动信号的信号值。图3示出第一关联信息的一个例子。
另外，存储部19存储第二关联信息，该第二关联信息将反射面的方向以及检测通过该方向的反射面照射电磁波的照射位置中的反射波的检测元件的位置相关联。第二关联信息是例如反射面的方向以及检测元件的位置的关联性，换言之，检测元件的位置相对于反射面的方向的函数，或者反射面的方向相对于检测元件的位置的函数。或者，第二关联信息是例如分别与多个检测元件的位置相对应的反射面的方向，或者是分别与多个反射面的方向相对应的检测元件的位置。图4示出第二关联信息的一个例子。
控制部20包括一个以上的处理器以及存储器。处理器可以包括读取特定的程序并执行特定的功能的通用处理器，以及专门进行特定处理的专用处理器中的至少一个。专用的处理器可以包括面向特定应用IC(ASIC；ApplicationSpecific Integrated Circuit)。处理器可以包括可编程逻辑设备(PLD；Programmable Logic Device)。PLD可以包括FPGA(Field-Programmable GateArray)。控制部20可以包括一个或者多个处理器协同动作的SoC(System-on-a-Chip)，以及SiP(System-in-a-Package)中的至少一个。
控制部20基于第一检测部17以及第二检测部18分别检测的电磁波，来获取与电磁波检测装置10的周围相关的信息。与周围相关的信息是例如图像信息、距离信息、以及温度信息等。
在第一实施方式中，如上所述，控制部20获取第一检测部17作为图像检测出的电磁波作为图像信息。另外，在第一实施方式中，控制部20基于第二检测部18检测出的检测信息，如下所述，通过ToF(Time-of-Flight)方式，来获取照射部11所照射的照射位置的距离信息。
如图5所示，控制部20通过将电磁波发射信号输入到照射部11中，使照射部11发射脉冲状的电磁波(参考“电磁波发射信号”栏)。照射部11基于输入的该电磁波发射信号来照射电磁波(参考“照射部发射量”栏)。由照射部11发射并由行进方向改变部12反射并照射于任意的照射区域的电磁波在该照射区域中反射。
控制部20具有例如时间测量LSI(Large Scale Integrated circuit)，来测量从使照射部11发射电磁波的时刻T1开始到获取检测信息(参考“检测信息获取”栏)的时刻T2为止的时间ΔT。控制部20通过将光速乘以该时间ΔT并除以2，来计算到照射位置为止的距离。
需要说明的是，控制部20将驱动信号输出至行进方向改变部12。另外，控制部20从存储部19读取第一关联信息。控制部20基于输出的驱动信息以及第一关联信息来计算照射位置。控制部20通过使用驱动信号来改变照射位置，并计算到各照射位置为止的距离，从而创建从第一检测部17获取的图像信息中的距离信息。
需要说明的是，在第一实施方式中，电磁波检测装置10是通过照射激光、直接测定到返回为止的时间的Direct ToF方式来创建距离信息的结构。但是，电磁波检测装置10并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置10可以通过以一定的周期照射电磁波，并根据照射的电磁波与返回的电磁波之间的相位差来间接地测量到返回为止的时间的Flash ToF方式来创建距离信息。另外，电磁波检测装置10也可以通过其他的ToF方式例如Phased ToF方式来创建距离信息。
另外，控制部20控制照射部11、行进方向改变部12、行进部14、第一检测部17、以及第二检测部18，来重复获取图像信息以及距离信息。以下使用图6的时序图对用于重复获取图像信息以及距离信息的各部位的控制进行说明。
在时刻t1，控制部20使第一检测部17开始用于生成第一帧的图像信息的电磁波检测。需要说明的是，在时刻t1，行进部14的所有像素px处于第一状态，入射到前段光学***13的电磁波到达第一检测部17(参考图7)。另外，如图6所示，在时刻t1，控制部20使行进部14中的第一像素px开始从第一状态向第二状态切换(参考“行进部第一像素驱动信号”栏)。需要说明的是，在时刻t1，其他的所有像素px保持第一状态(参考“行进部第二像素状态”、“行进部第N像素状态”栏)。
在行进部14的第一像素px从第一状态向第二状态切换完成的时刻t2(参考“行进部第一像素状态”栏)，控制部20使照射部11发射电磁波(参考“电磁波发射时刻”栏)。需要说明的是，在时刻t2，使行进部14的第一像素px从第一状态(参考图7)向第二状态切换，入射到前段光学***13并在行进部14的第一像素px中成像的电磁波在第一方向d1之后向第二方向d2行进(参考图8)。
如图6所示，另外，在时刻t2，控制部20使第二检测部18检测电磁波(参考“第二检测部检测时刻”栏)。需要说明的是，从照射部11照射电磁波开始至到达电磁波检测装置10所花费的时间与用于生成图像信息的检测时间相比极短，例如是纳秒级。因此，第二检测部18对电磁波的检测在被视为时刻t2的微小的时间内结束。控制部20基于在时刻t2发送至行进方向改变部12的驱动信号，通过计算与行进部14的第一像素px对应的照射位置的距离信息来获取该距离信息。
进一步地，在时刻t2，控制部20使行进部14中的第一像素px开始从第二状态向第一状态切换(参考“行进部第一像素驱动信号”栏)。这样，由于将行进部14中的第一像素px从第二状态切换到第一状态，因此控制部20能够再次使与第一像素px对应的第一检测部17中的元件检测电磁波(可视光)。
在行进部14的第一像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻t3(参考“行进部第一像素状态”栏)，控制部20使行进部14中的第二像素px开始从第一状态向第二状态切换(参考“行进部第二像素驱动信号”栏)。需要说明的是，在时刻t3，其他的所有像素px保持第一状态(参考“行进部第一像素状态”、“行进部第N像素状态”栏)。
在行进部14的第二像素px从第一状态向第二状态切换完成的时刻t4(参考“行进部第二像素状态”栏)，控制部20使照射部11发射电磁波(参考“电磁波发射时刻”栏)。需要说明的是，在时刻t4，使行进部14的第二像素px从第一状态向第二状态切换，入射到前段光学***13并在行进部14的第二像素px中成像的电磁波在第一方向d1之后向第二方向d2行进。另外，在时刻t4，控制部20使第二检测部18检测电磁波(参考“第二检测部检测时刻”栏)。控制部20基于在时刻t4发送至行进方向改变部12的驱动信号，通过计算与行进部14的第二像素px对应的照射位置的距离信息来获取该距离信息。
进一步地，在时刻t4，控制部20使行进部14中的第二像素px开始从第二状态向第一状态切换(参考“行进部第二像素驱动信号”栏)。这样，由于将行进部14中的第二像素px从第二状态向第一状态切换，因此控制部20能够再次使与第二像素px对应的第一检测部17的检测元件检测电磁波(可视光)。
之后，对于从行进部14中的第三像素px到第N像素px，控制部20以与第一像素px同样的方式，依次地进行从第一状态向第二状态的切换，从第二状态向第一状态的切换，来获取第一帧的图像信息，并且获取与各像素px对应的照射位置的距离信息。
需要说明的是，如上所述，在第(M－1)像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻控制部20执行控制以使第M像素px开始从第一状态向第二状态切换的结构中，行进部14在用于生成1帧的图像信息的时间Timg内能够将Timg/Tdis数量的像素px从第一状态切换到第二状态。即，控制部20能够在时间Timg内生成Timg/Tdis数量的像素px的距离信息。需要说明的是，M是满足2≤M≤N的整数。另外，Tdis是将行进部14的像素px从第一状态切换到第二状态所花费的时间与从第二状态返回到第一状态所花费的时间进行合计的时间。即，Tdis是任意的像素px按第一状态、第二状态、以及第一状态的顺序切换所需要的时间。在第一实施方式中，例如，Timg是1/60秒，Tdis是1/3000秒。
在Timg/Tdis的值比行进部14的像素数量少的结构中，控制部20在时间Timg内不能够切换行进部14中的所有像素px。因此，控制部20在生成1帧的图像信息的过程中，不能够生成与该1帧的图像信息相对应的距离信息。即，控制部20在生成1帧的图像信息的过程中，只能生成与小于该1帧的图像信息的帧(例如，0.5帧)相对应的距离信息。
因此，在Timg/Tdis的值比行进部14的像素数量少的结构中，控制部20在行进部14的所有像素px中选择Timg/Tdis的数量以下的像素px作为切换对象。进一步地，控制部20将驱动信号发送至行进方向改变部12，以在将选择为切换对象的各像素px切换到第二状态的时刻，将电磁波照射到与该各像素px对应的照射区域内的区域。
或者，在Timg/Tdis的值比行进部14的像素数量少的结构中，控制部20可以进行控制以在用于生成多个帧(P个帧：P是满足P＞1的正数)的图像信息的时间P×Timg内结束行进部14中的所有像素px的切换。进一步地，控制部20将驱动信号发送至行进方向改变部12，以在行进部14的各像素px的切换时刻将电磁波照射到与该各像素px对应的照射区域内的区域。
或者，在Timg/Tdis的值比行进部14的像素数量少的结构中，控制部20将行进部14中的所有像素px分为Timg/Tdis数量以下的组，针对每组将像素px一起进行切换。进一步地，控制部20可以将驱动信号发送至行进方向改变部12，以在代表各组的位置(例如，各组的中心位置)的像素px的切换时刻将电磁波照射到与该像素px对应的照射区域内的区域。
或者，在Timg/Tdis的值比行进部14的像素数量少的结构中，控制部20将行进部14中的所有像素px分为Timg/Tdis数量以下的组，针对每组仅切换任意的像素px。进一步地，控制部20可以将驱动信号发送至行进方向改变部12，以在切换的该像素px的切换时刻将电磁波照射到与该像素px对应的照射区域内的区域。
需要说明的是，在拍摄1帧的图像的时间中，与切换到第二状态的行进部14的像素px对应的第一检测部17中的检测元件在将该像素px切换到第二状态期间不能受光。因此，第一检测部17的该检测元件的信号强度降低。因此，通过将增益乘以第一检测部17的该检测元件的信号值，控制部20可以补偿降低的信号强度。需要说明的是，拍摄1帧的图像的时间相当于第一检测部17检测电磁波以生成1帧的图像信息的时间。
需要说明的是，通过行进方向改变部12进行的扫描速度比像素px的切换速度更高速，即，在Tscn比Tdis更短的结构中，在第(M－1)像素px从第二状态向第一状态切换完成的时刻之前，控制部20可以使第M像素px开始从第一状态向第二状态切换。需要说明的是，Tscn是从照射部11发射并由行进方向改变部12反射的电磁波的照射位置从某个照射位置改变到下一个照射位置所需的时间，或者是从某个照射位置改变到相邻的照射位置所需的时间。与任意的像素px从第二状态向第一状态切换完成后控制其他的像素向第二状态切换相比，这样的结构能够在短时间内生成更多的像素的距离信息。
在从时刻t1经过用于生成第一帧图像信息的时间Timg后的t5(参考“第一检测部检测时刻”栏)，控制部20开始用于生成第二帧的图像信息的电磁波检测。另外，控制部20在从时刻t1到t5中由第一检测部17结束电磁波的检测之后，获取基于在这期间检测到的电磁波的第一帧的图像信息。之后，控制部20以与在从时刻t1到t5之间进行的控制同样的方式，对用于获取图像信息以及用于获取距离信息的照射部11、行进方向改变部12、行进部14、第一检测部17、以及第二检测部18进行控制。
另外，控制部20控制照射部11、行进方向改变部12、行进部14、以及第一检测部17，来更新第一关联信息。以下对用于更新第一关联信息的各部位的控制进行说明。
控制部20为了更新第一关联信息，将行进部14的所有像素px切换为第一反射状态。控制部20将任意的信号值的驱动信号发送至行进方向改变部12。控制部20使第一检测部17检测电磁波的反射波。控制部20在多个检测元件中判别检测反射波的检测元件的位置。需要说明的是，当多个检测元件检测到反射波时，控制部20判别检测的反射波的强度为最大的检测元件的位置。
控制部20从存储部19读取第二关联信息。控制部20基于第二关联信息来计算与判别的检测元件的位置相关联的反射面的方向。控制部20将计算出的反射面的方向以及发送的驱动信号的信号值的组合存储在存储部19中。控制部20针对多个信号值的驱动信号，计算反射面的方向，并使各信号值以及反射面的方向进行组合。控制部20基于多个该组合，来更新第一关联信息。
例如，在第一关联信息是反射面的方向相对于驱动信号的函数的结构中，控制部20基于多个组合，来更新该函数。控制部20将更新的函数作为驱动信号以及反射面的方向的最新的关联性，即作为最新的第一关联信息存储在存储部19中。
另外，例如，在第一关联信息是分别与驱动信号的多个信号值相对应的反射面的方向的结构中，控制部20将存储在存储部19中的各组合中的各反射面的方向作为与该各反射面的方向组合的各信号值分别相对应的最新的反射面的方向，即，作为最新的第一关联信息存储在存储部19中。
另外，例如，在第一关联信息是分别与多个反射面的方向相对应的驱动信号的信号值的结构中，控制部20将存储在存储部19中的各组合中的各信号值作为与该各信号值组合的各反射面的方向分别相对应的最新的信号值，即，作为最新的第一关联信息存储在存储部19中。
接下来，使用图9的流程图对在第一实施方式中控制部20执行的第一关联信息的更新处理进行说明。例如，当电磁波检测装置10的输入部检测到执行更新处理的操作时，控制部20开始第一关联信息的更新处理。
在步骤S100中，控制部20将行进部14的所有像素px切换到第一反射状态。如果控制部20将所有像素px切换到第一反射状态，则流程进入步骤S101。
在步骤S101中，控制部20将作为任意的信号值的驱动信号发送至行进方向改变部12，使电磁波照射到与该信号值对应的照射位置。如果控制部20发送了驱动信号，则流程进入步骤S102。
在步骤S102中，控制部20驱动第一检测部17，并使其进行拍摄。控制部20获取通过执行拍摄而生成的图像信息。控制部20在获取的图像信息中，判别检测的反射波的强度为最大的检测元件的位置。如果控制部20判别出检测元件的位置，则流程进入步骤S103。
在步骤S103中，控制部20从存储部19读取第二关联信息。如果控制部20读取第二关联信息，则流程进入步骤S104。
在步骤S104中，控制部20根据在步骤S103中读取的第二关联信息来计算与在步骤S102中判别的检测元件的位置对应的反射面的方向。如果控制部20计算出反射面的方向，则流程进入步骤S105。
在步骤S105中，控制部20将在步骤S101中发送的驱动信号的信号值以及在步骤S104中计算出的反射面的方向的组合存储在存储部19中。如果控制部20使存储了组合，则流程进入步骤S106。
在步骤S106中，控制部20判别在步骤S105中存储的组合的数量是否在规定的数量以上。当组合的数量不在规定的数量以上时，流程进入步骤S107。当组合的数量在规定的数量以上时，流程进入步骤S108。
在步骤S107中，控制部20改变驱动信号的信号值的值。由控制部20改变信号值之后，流程返回到步骤S101。
在步骤S108中，控制部20使用在步骤S105中存储的组合，来更新存储在存储部19中的第一关联信息。控制部20在更新第一关联信息之后，结束更新处理。
像上述这样的结构的第一实施方式的电磁波检测装置10基于在将驱动信号输出至行进方向改变部12时检测到电磁波的反射波的检测元件的位置，来更新第一关联信息。通过这样的结构，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小通过驱动信号的各信号值推定的反射面的方向与实际的反射面的方向之间的差异。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小实际的电磁波的发射方向与通过驱动信号的各信号值推定的电磁波的发射方向之间的差异。需要说明的是，这样的结构以及效果也与后述的第二实施方式的电磁波检测装置10相同。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10能够使配置于行进部14的作用面as的每个像素px在第一状态与第二状态之间切换。通过这样的结构，第一实施方式的电磁波检测装置10能够使前段光学***13的光轴与在第一状态下电磁波行进的第一方向d1上的第一后段光学***15的光轴对准，并与在第二状态下电磁波行进的第二方向d2上的第二后段光学***16的光轴对准。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将行进部14的像素px切换为第一状态以及第二状态中的任一状态，从而能够减小第一检测部17以及第二检测部18的光轴的偏差。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小第一检测部17以及第二检测部18中的检测轴的偏差。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小通过第一检测部17以及第二检测部18检测的检测结果中的坐标系的偏差。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10将行进部14中的一部分像素px切换到第一状态，并且将另一部分像素px切换到第二状态。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10使第一检测部17检测一部分像素px中的电磁波，同时使第二检测部18检测另一部分像素px中的电磁波。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够同时获取与不同区域有关的信息。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10能够将行进部14中的同一像素px在第一状态之后切换到第二状态。在这样的结构中，在行进部14中的像素px为第一状态下第一检测部17能够检测电磁波，在这之后，在该像素px为第二状态下第二检测部18能够检测电磁波。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小行进部14中的同一像素px引起的第一检测部17以及第二检测部18的电磁波的检测时刻的偏差。由此，第一实施方式的电磁波检测装置10能够减小与同一区域有关的信息的获取时刻的偏差。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10具有照射部11。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将电磁波照射到对象ob上，从而使第二检测部18作为有源传感器发挥功能。另外，第一实施方式的电磁波检测装置10能够使第一检测部17作为无源传感器发挥功能。在这样的结构中，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将行进部14中的像素px中的至少一个在第一状态之后切换为第二状态，从而能够使有源传感器以及无源传感器两者获取与同一区域相关的信息。另外，在这样的结构中，第一实施方式的电磁波检测装置10通过将行进部14中的一部分像素px切换为第一状态，并且将另一部分像素px切换为第二状态，从而能够划分有源传感器获取信息的区域和无源传感器获取信息的区域。
另外，第一实施方式的电磁波检测装置10具有行进方向改变部12。通过这样的结构，电磁波检测装置10能够使用照射部11发射的电磁波来扫描对象ob。即，第一实施方式的电磁波检测装置10使第二检测部18与行进方向改变部12协同作为扫描型有源传感器发挥功能。因此，第一实施方式的电磁波检测装置10由第二检测部18根据一维方向或者二维方向的位置来获取信息。
接下来，对本公开的第二实施方式的电磁波检测装置进行说明。在第二实施方式中存储部存储的信息的种类以及由控制部进行的第一关联信息的更新方法与第一实施方式不同。以下，以与第一实施方式不同的点作为中心对第二实施方式进行说明。需要说明的是，对于具有与第一实施方式相同的结构的部位赋予相同的符号。
在第二实施方式中(参考图1)，存储部19存储第三关联信息，该第三关联信息是将行进部14中的各像素px的位置，以及各像素px使电磁波的反射波行进的第一检测部17中的检测元件的位置相关联。进一步地详细来说，第三关联信息是将各像素px的位置，以及检测到由各像素px沿第一方向d1反射并且由第一后段光学***15成像的电磁波的检测元件的位置相关联的信息。第三关联信息是例如各像素px的位置以及检测元件的位置的关联性，换言之，是检测元件的位置相对于各像素px的位置的函数，或者是各像素px的位置相对于检测元件的位置的函数。或者，第三关联信息是例如分别与多个检测元件的位置相对应的各像素px的位置，或者是分别与多个像素px的位置相对应的各检测元件的位置。图10示出第三关联信息的一个例子。
另外，存储部19存储第四关联信息，该第四关联信息是将反射面的方向，以及电磁波在被照射的照射位置由该反射面反射的反射波在行进部14中入射的像素px的位置相关联。第四关联信息是例如反射面的方向以及像素px的位置的关联性，换言之，是像素px的位置相对于反射面的方向的函数，或者是反射面的方向相对于像素px的位置的函数。或者，第四关联信息是例如分别与多个像素px的位置相关联的反射面的方向，或者是分别与多个反射面的方向相关联的像素px的位置。图11示出第四关联信息的一个例子。
与第一实施方式同样地，控制部20为了更新第一关联信息，使行进部14的所有像素px切换到第一反射状态。控制部20将任意的信号值的驱动信号发送至行进方向改变部12。控制部20使第一检测部17检测电磁波的反射波。控制部20在多个检测元件中判别检测到反射波的检测元件的位置。需要说明的是，当多个检测元件检测到反射波时，控制部20判别检测的反射波的强度为最大的检测元件的位置。
在第二实施方式中，控制部20从存储部19读取第三关联信息。控制部20基于第三关联信息，来计算与判别的检测元件的位置相关联的行进部14的像素px的位置。接下来，控制部20从存储部19读取第四关联信息。控制部20基于第四关联信息，来计算与计算出的像素px的位置相关联的反射面的方向。之后，与第一实施方式同样地，控制部20将计算出的反射面的方向以及发送的驱动信号的任意的信号值的组合存储在存储部19中。控制部20同样地基于信号值以及计算出的反射面的方向的多个组合，来更新第一关联信息。
接下来，使用图12的流程图对在第二实施方式中控制部20执行的第一关联信息的更新处理进行说明。例如，当电磁波检测装置10的输入部检测到执行更新处理的操作时，控制部20开始进行第一关联信息的更新处理。
在从步骤S200到S202中，控制部20执行与在第一实施方式中控制部20执行的第一关联信息的更新处理的从步骤S100到S102相同的动作。在步骤S202中，如果控制部20判别出检测元件的位置，则流程进入步骤S203。
在步骤S203中，控制部20从存储部19读取第三关联信息。如果控制部20读取了第三关联信息，则流程进入步骤S204。
在步骤S204中，控制部20根据在步骤S203中读取的第三关联信息来计算与在步骤S202中判别的检测元件的位置相对应的像素px的位置。如果控制部20计算出像素px的位置，则流程进入步骤S205。
在步骤S205中，控制部20从存储部19读取第四关联信息。如果控制部20读取了第四关联信息，则流程进入步骤S206。
在步骤S206中，控制部20根据在步骤S205读取的第四关联信息来计算与在步骤S204中计算出的像素px的位置相对应的反射面的方向。如果控制部20计算出反射面的方向，则流程进入步骤S207。
在从步骤S207到S210中，控制部20执行与在第一实施方式中控制部20执行的第一关联信息的更新处理的从步骤S105到S108相同的动作。
虽然根据各附图和实施例对本发明进行了说明，但是应该注意的是本领域技术人员很容易基于本公开进行各种变形以及修改。因此，应该注意，这些变形以及修改包括在本发明的范围内。
例如，在第一实施方式以及第二实施方式中，行进部14虽然能够将入射到作用面as的电磁波的行进方向切换为第一方向d1以及第二方向d2的两个方向，但也可以不向两个方向中的任一方向切换，可以向三个以上的方向切换。
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，行进部14的第一状态以及第二状态可以分别是沿第一方向d1反射入射到作用面as的电磁波的第一反射状态，以及沿第二方向d2反射入射到作用面as的电磁波的第二反射状态，也可以是其他的方式。
例如，第二状态可以是使入射到作用面as的电磁波透过并沿第二方向d2行进的透过状态。进一步具体来说，行进部14在每个像素px中可以包括具有反射电磁波的反射面的开闭器。在这样的结构的行进部14中，通过开闭每个像素px的开闭器，能够使每个像素px切换第一反射状态以及作为第二状态的透过状态。作为这种结构的行进部14能列举出例如包括可开闭的多个开闭器呈阵列状排列的MEMS开闭器的行进部。另外，行进部14能列举出包括能够根据液晶定向在反射电磁波的反射状态与透过电磁波的透过状态之间切换的液晶开闭器的行进部。在这样的结构的行进部14中，通过切换每个像素px的液晶定向，能够使每个像素px切换作为第一状态的反射状态以及作为第二状态的透过状态。
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，电磁波检测装置10具有第一检测部17是无源传感器，第二检测部18作为有源传感器的一部分发挥功能的结构。但是，电磁波检测装置10并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置10即使是第一检测部17以及第二检测部18都是无源传感器的结构，即使都是作为有源传感器的一部分发挥功能的结构，也能获得与第一实施方式以及第二本实施方式相似的效果。
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，电磁波检测装置10虽然构成为包括照射部11、行进方向改变部12、存储部19、控制部20、以及电磁波检测部21，但也可以构成为包括这些中的至少一个。另外，通过电磁波检测装置10至少包括电磁波检测部21，其他的装置包括其他，可以构成电磁波检测***。
另外，在第一实施方式以及第二实施方式中，电磁波检测装置10是通过由行进方向改变部12扫描从照射部11发射的波束状的电磁波，从而使第二检测部18与行进方向改变部12协同作为扫描型有源传感器发挥功能的结构。但是，电磁波检测装置10并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置10即使是不具有行进方向改变部12，从照射部11发射放射状的电磁波，并不扫描地获取信息的结构，也能获得与第一实施方式以及第二实施方式相似的效果。
另外，在第一实施方式中，电磁波检测装置10是具有行进部14，并用第一检测部17检测由行进部14反射的电磁波的结构。但是，电磁波检测装置10并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置10即使是不具有行进部14，并且不经由行进部14而由第一检测部17来检测入射的电磁波的结构，也能获得与第一实施方式相似的效果。
另外，在第一实施方式中，电磁波检测装置10是具有行进方向改变部12，并由行进方向改变部12扫描从照射部11照射的电磁波的结构。但是，电磁波检测装置10并不限定于这样的结构。例如，电磁波检测装置10即使是不具有行进方向改变部12，并且照射部11通过从配置成平面状的阵列的各发光源(例如，相控阵雷达)一点一点地移动相位来发光并改变电磁波的行进方向来进行扫描的结构，也能获得与第一实施方式相似的效果。在该情况下，照射部11具有行进方向改变部12的功能。另外，在该结构中，第一关联信息将改变了行进方向的电磁波的发射方向来代替反射面的方向与驱动信号相关联。
另外，在第一实施方式中，电磁波检测装置10是具有行进方向改变部12，并由行进方向改变部12扫描从照射部11照射的电磁波的结构。但是，电磁波检测装置10并不限于这样的结构。例如，电磁波检测装置10即使是不具有行进方向改变部12，并且也不进行扫描的结构，例如，是采用了Flash方式的结构，也能获得与第一实施方式相似的效果。在该情况下，电磁波检测装置10由于不通过扫描改变电磁波的发射方向，因此总是沿相同的发射方向发射电磁波。因此，在该结构中，存储部19存储电磁波的发射方向代替存储驱动信号的信号值以及反射面的方向的关联来作为第一关联信息。
需要说明的是，这里，应当注意的是，公开了一种具有执行特定的功能的各种模块和/或单元的***，示意性地示出了这些模块以及单元以用于简略地说明其功能性，并不一定示出特定的硬件和/或软件。在该意义上，这些模块、单元、其他的组元只要是以实质地执行这里所描述的特定的功能的方式安装的硬件和/或软件即可。不同的组元的各种功能可以是硬件和/或软件任何的组合或分离，并且能够单独使用或者通过任意的组合来使用。另外，包括但不限于这些键盘、显示器、触屏、定点设备等的输入/输出或者I/O设备或者用户接口能够直接或者经由中间的I/O控制器与***连接。这样，本公开内容的各个方面能够以多个不同的方式实施，这些方式包括在本公开的内容的范围内。
非暂时性机器可读存储介质还能够被配置为包括固态存储器，磁盘以及光盘类别的计算机可读有形载体(介质)。这种介质中存储有用于使处理器执行本发明所公开的技术的程序模块等计算机指令的适当的集合、数据结构。在计算机可读存储介质中包括：具有一个以上布线的电连接、磁盘存储介质、磁带盒、磁带、其他磁性以及光学存储装置(例如，CD(CompactDisk)、镭射盘(注册商标)、DVD(DigitalVersatileDisc)、软盘以及蓝光盘)、便携式计算机磁盘、RAM(RandomAccessMemory)、ROM(ReadOnlyMemory)、EPROM、EEPROM或者快闪存储器等可擦除可编程ROM或者能够存储信息的其他的有形存储介质或者这些的任意组合。存储器能够设置在处理器/处理单元的内部和/或外部。如这里所用，术语“存储器”意指任何类型的长期存储用、短期存储用、易失性、非易失性的其他的存储器，并不限于存储特定种类、存储器数量或存储的介质的类型。
符号的说明
10电磁波检测装置
11照射部
12行进方向改变部
13前段光学***
14行进部
15第一后段光学***
16第二后段光学***
17第一检测部
18第二检测部
19存储部
20控制部
21电磁波检测部
as作用面
d1第一方向
d2第二方向
ob对象
px、px1、px2像素。

Claims (12)

1.一种电磁波检测装置，包括：
发射电磁波的照射部；
行进方向改变部，具有反射面，通过根据驱动信号改变所述反射面的方向来改变从所述照射部照射的电磁波的照射位置；
第一检测部，具有根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波的多个检测元件；
存储部，存储包括多个将所述驱动信号与所述反射面的方向相对应的信息的第一关联信息；以及
控制部，基于所述第一检测部中的所述反射波的检测元件的位置以及使所述行进方向改变部将与该反射波对应的所述电磁波的行进方向改变的所述驱动信号，来更新所述第一关联信息，以减小通过所述驱动信号的各信号值推定的所述反射面的方向与实际的反射面的方向之间的差异。
2.如权利要求1所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述行进方向改变部是通过改变反射面的方向来改变所述照射部照射的电磁波的行进方向的MEMS镜、棱镜、以及电流镜中的任意一个，
所述行进方向相关的信息包含表示所述镜子的反射面的方向的信息。
3.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述存储部存储包含将所述行进方向改变部的所述反射面的方向与沿各个行进方向行进的电磁波在所述第一检测部中的所述反射波的检测元件的位置相关联的信息的第二关联信息，
所述控制部基于输出的所述驱动信号、和根据检测出所述电磁波的反射波的检测元件的位置以及所述第二关联信息计算出的所述反射面的方向来更新所述第一关联信息。
4.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
还包括具有使照射于所述对象的所述电磁波的反射波根据所述照射位置行进到不同的所述检测元件的多个行进元件的行进部，
所述存储部存储第三关联信息以及第四关联信息，所述第三关联信息将所述行进元件的多个位置以及各个该行进元件使所述电磁波的反射波行进的检测元件的位置相关联，第四关联信息将多个所述反射面的方向以及与各个所述反射面的方向对应的所述行进元件的位置相关联，
所述控制部基于检测出所述电磁波的反射波的检测元件的位置以及所述第三关联信息来计算所述行进元件的位置，并且，基于输出的驱动信号和所述反射面的方向来更新所述第一关联信息，所述反射面的方向是基于计算出的所述行进元件的位置以及所述第四关联信息计算出的。
5.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述控制部更新所述第一关联信息中的所述驱动信号以及所述反射面的方向的关联性来作为所述第一关联信息的更新。
6.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述控制部更新示出所述第一关联信息中的所述驱动信号以及所述反射面的方向的关联性的函数来作为所述第一关联信息的更新。
7.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述第一关联信息是所述驱动信号的多个信号值以及与该多个信号值分别相对应的所述反射面的方向，
所述控制部更新所述第一关联信息中的所述驱动信号的多个信号值与所述反射面的方向之间的对应来作为所述第一关联信息的更新。
8.如权利要求7所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述控制部更新所述第一关联信息中的所述驱动信号的多个信号值来作为所述第一关联信息的更新。
9.如权利要求1或2所述的电磁波检测装置，其特征在于，
所述控制部更新所述第一关联信息中的所述反射面的方向来作为所述第一关联信息的更新。
10.如权利要求4所述的电磁波检测装置，其特征在于，
还具有第二检测部，相对于所述行进部配置在与所述第一检测部所配置的第一方向不同的第二方向上，检测入射的所述电磁波的反射波，
所述行进部使每个所述行进元件在使所述电磁波的反射波沿所述第一方向行进的第一状态与沿所述第二方向行进的第二状态之间切换。
11.一种非易失性计算机可读存储介质，存储有控制程序，所述控制程序使装置执行如下过程：
从照射部发射电磁波，
通过根据驱动信号改变行进方向改变部的反射面的方向来改变从所述照射部照射的电磁波的照射位置，
第一检测部检测照射于对象的所述电磁波的反射波，所述第一检测部具有根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波的多个检测元件，
基于所述第一检测部中的所述反射波的检测元件的位置以及使所述行进方向改变部将与该反射波对应的所述电磁波的行进方向改变的所述驱动信号，来更新包括多个将所述驱动信号与所述反射面的方向相对应的信息的第一关联信息，减小通过所述驱动信号的各信号值推定的所述反射面的方向与实际的反射面的方向之间的差异。
12.一种电磁波检测***，包括：
发射电磁波的照射部；
行进方向改变部，具有反射面，通过根据驱动信号改变所述反射面的方向来改变从所述照射部照射的电磁波的照射位置；
第一检测部，具有根据照射位置来检测照射于对象的所述电磁波的反射波的多个检测元件；
存储部，存储包括多个将所述驱动信号与所述反射面的方向相对应的信息的第一关联信息；以及
控制部，基于所述第一检测部中的所述反射波的检测元件的位置以及使所述行进方向改变部将与该反射波对应的所述电磁波的行进方向改变的所述驱动信号，来更新所述第一关联信息，减小通过所述驱动信号的各信号值推定的所述反射面的方向与实际的反射面的方向之间的差异。
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