测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及测距装置。测距装置具备：照射部(10)，使光射出；多个光检测器(2)，通过SPAD检测从照射部射出并碰到物体而反射回来的光；时间计测部(14)，计测从照射部射出光起到规定个数以上的光检测器检测到光为止的时间；定时控制部(16)，使光从照射部射出，并且使各SPAD在盖革模式下进行动作，来使由时间计测部进行的时间测定实施；以及定时指示部(20)，分别设定定时控制部对光的射出定时以及各SPAD的动作开始定时。作开始定时。作开始定时。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测距装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请主张基于2018年6月8日向日本专利厅申请的日本专利申请第2018-110325号的优先权，并通过参照在本国际申请中引用日本专利申请第2018-110325号的全部内容。


[0003]本专利技术涉及一种通过计测从射出测距用的光到射出的光碰到物体而反射回来为止的时间来测定到物体的距离的测距装置。

技术介绍

[0004]在这种测距装置中具备光检测器，以检测从物体反射回来的光。另外，作为光检测器，如专利文献1所记载的那样，公知有构成为使雪崩光电二极管(以下，APD)在盖革模式下进行动作来进行光检测的光检测器。
[0005]在盖革模式下进行动作的APD被称为SPAD，通过施加比击穿电压高的电压作为反向偏压来进行动作。此外，SPAD是“Single Photon Avalanche Diode”的省略。
[0006]由于若光子入射并产生响应，则SPAD击穿，因此在具备SPAD的光检测器中设置有用于在响应后对SPAD进行再充电的猝熄电阻。
[0007]猝熄电阻由电阻体或者MOSFET等半导体元件构成，通过因SPAD击穿而流过的电流输出检测信号，由于因该电流而产生的电压下降，使SPAD的响应停止，使电荷再充电到SPAD。
[0008]另外，SPAD存在若如上述那样被再充电而能够进行光检测，则由于陷入结晶缺陷等的载流子，而产生不依赖光的入射的伪响应的情况，因此需要在响应后，设定一定的不敏感时间(以下，称为空载时间)。
[0009]然而，在将这种光检测器利用于测距装置的情况下，存在空载时间成为距离测定的响应性降低的原因，有时对车载系统带来影响。
[0010]因此，如专利文献2所记载的那样提出：在测距装置中设置由SPAD构成的多个光检测器，在测距时，在每个规定时间，对检测到光的光检测器的个数计数，并在该个数为规定的阈值以上时，判断为反射光入射。
[0011]专利文献1：日本特开2017-75906号公报
[0012]专利文献2：日本专利第5644294号公报
[0013]在上述提出的测距装置中，在多个光检测器随机地响应的情况下，由于在规定时间内同时响应的光检测器的个数较少，因此能够通过判断同时响应的光检测器的个数是否是阈值以上来检测来自物体的反射光的入射。
[0014]然而，例如，如果在光入射的状态下，通过使能信号等而多个光检测器能够同时响应，则多个光检测器同时响应。另外，在为了距离测定而射出的光作为杂波入射到光检测器的情况下，多个光检测器也有时会同时响应。
[0015]而且，若像这样多个光检测器同时响应，则在空载时间期间中不能够响应，所以在
空载时间后多个光检测器再次能够同时响应，导致响应的光检测器的个数增加。
[0016]因此，该情况下，响应的光检测器的个数将再充电所需要的时间作为1周期而周期性地变动。而且，由于在该变动期间中，能够响应的光检测器和不能够响应的光检测器混在一起，所以接下来同时响应的光检测器的个数减少，最终变动收敛。
[0017]因此，即使由于光检测器起动时的干扰光、杂波，同时响应的光检测器的个数发生变动，多个光检测器的光的检测灵敏度变得不均匀，最终同时响应的光检测器的个数也收敛到阈值以下，检测灵敏度稳定。
[0018]而且，若同时响应的光检测器的个数收敛到阈值以下，则由于来自物体的反射光入射，所以响应的光检测器的个数增加，因此能够通过计测从射出光到反射光入射为止的时间，来实施距离测定。
[0019]然而，专利技术人的详细研究的结果是发现了如下的课题：在同时产生由杂波引起的检测灵敏度的不均匀、和由干扰光引起的检测灵敏度的不均匀的条件下，从射出测距用的光到检测灵敏度稳定为止的时间变长。因此，在上述提出的测距装置中，有时不能够测定到位于测距装置的附近的物体的距离。

技术实现思路

[0020]本公开的一个方面期望在具备由SPAD构成的多个光检测器的测距装置中，能够抑制在测距开始后，多个光检测器的光的检测灵敏度因干扰光与杂波而变得不均匀的期间变长。
[0021]本公开的一个方面的测距装置具备：构成为射出测距用的光的照射部、多个光检测器、时间计测部、定时控制部以及定时指示部。
[0022]多个光检测器分别构成为，具备SPAD，并通过SPAD检测从照射部射出并碰到物体而反射回来的反射光，其中，该SPAD是能够在盖革模式下进行动作的雪崩光电二极管。
[0023]另外，时间计测部构成为，计测从照射部射出测距用的光起到多个光检测器中的规定个数以上的光检测器检测到光为止的时间。
[0024]另外，定时控制部构成为，按照来自外部的测距指令，使光从照射部射出，并且使构成多个光检测器的各SPAD在盖革模式下进行动作，来使由时间计测部进行的时间测定实施。
[0025]因此，定时控制部能够通过使时间计测部计测从照射部射出测距用的光到该光碰到物体并反射而被规定个数以上的光检测器检测为止的时间，来测定到物体的距离。
[0026]然而，在定时控制部使光从照射部射出时，在到该光从测距装置向周围放射为止期间，一部分的光在测距装置内部反射，而作为杂波入射到多个光检测器，各光检测器有时会同时响应。
[0027]另外，当定时控制部使多个光检测器的SPAD在盖革模式下进行动作时，各SPAD能够检测光，因此在该动作开始时，周围的干扰光的强度较高的情况下，多个光检测器有时因干扰光而同时响应。
[0028]因此，在定时控制部使测距用的光从照射部射出，并使由时间计测部进行的测距动作开始时，多个光检测器因杂波或者干扰光而同时响应，会导致多个光检测器的光的检测灵敏度变得不均匀。
[0029]而且，特别是，在同时产生由杂波引起的检测灵敏度的不均匀、和由干扰光引起的检测灵敏度的不均匀的情况下，多个光检测器的光的检测灵敏度稳定所需的时间变长，不能够正常地实施近距离下的距离测定。
[0030]与此相对，定时指示部构成为，分别设定定时控制部按照测距指令使光从照射部射出的射出定时、以及使各SPAD在盖革模式下进行动作的动作开始定时。
[0031]因此，根据本公开的测距装置，能够通过定时指示部调整从照射部的射出定时、和多个光检测器的动作开始定时。因而，缩短从照射部射出测距用的光之后，多个光检测器的光的检测灵敏度变得不均匀的期间，由此能够抑制近距离下的测距精度降低。
附图说明
[0032]图1是表示第一实施方式的测距装置整体的结构的框图。
[0033]图2是表示光检测器的结构的电路图，图2A是表示光检测器的一个例子的电路图，图2B是表示光检测器的其它结构例的电路图。
[0034]图3是表示干扰光较强的情况下的发光触发以及SPAD使能信号的输出定时的设定例的时序图。
[0035]图4是表示干扰光较弱的情况下的发光触发以及SPAD使能信号的输出定时的设定例的时序图。
[0036]图5是表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种测距装置，具备：照射部(10)，构成为使测距用的光射出；多个光检测器(2)，构成为具备SPAD(4)，并通过上述SPAD检测从上述照射部射出并碰到物体而反射回来的光，其中上述SPAD是能够在盖革模式下进行动作的雪崩光电二极管；时间计测部(14)，构成为计测从上述照射部射出上述测距用的光起到上述多个光检测器中的规定个数以上的光检测器检测到上述光为止的时间；定时控制部(16)，构成为按照来自外部的测距指令，使上述光从上述照射部射出，并且使构成上述多个光检测器的各SPAD在上述盖革模式下进行动作，来使由上述时间计测部进行的时间测定实施；以及定时指示部(20)，构成为分别设定上述定时控制部按照上述测距指令使上述光从上述照射部射出的射出定时(Td_trg)、以及使上述各SPAD在上述盖革模式下进行动作的动作开始定时(Td_en)。2.根据权利要求1所述的测距装置，其中，上述定时指示部构成为：按照在上述照射部射出上述测距用的光之后，检测到上述光的上述光检测器的个数周期性地变动，上述多个光检测器的上述光的检测灵敏度不均匀的期间变短的方式，设定上述光的射出定时以及上述动作开始定时。3.根据权利要求2所述的测距装置，其中，所述测距装置具备加法部(18A)，在每个规定时间，上述加法部对上述多个光检测器中的检测到上述光的上述光检测器的个数计数，上述定时指示部构成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦武广，尾崎宪幸，木村祯祐，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：