JP6761000B2 - 距離を計測するための光電センサ及び方法 - Google Patents
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Description
Claims (13)
- 飛行時間原理により物体(18)の距離を計測するための光電センサ(10)であって、
光信号(14)を送信するための送光器(12)と、
前記物体(18)による反射又は返送後に前記光信号(20)を受信するための受光器(22)であって、受光するとブレークスルー電圧より大きいバイアス電圧でもってバイアスされ、従ってガイガーモードにおいて作動してアバランシェイベントをトリガするアバランシェフォトダイオード要素として各々が構成される第1複数の画素要素(24、24a)を有する受光器(22)と、
光信号の送信と受信との間の飛行時間を測定するための、画素要素(24a)に接続された第2複数の飛行時間計測ユニット(34a)を有する距離計測ユニット(34)であって、前記第2複数が前記第1複数よりも少ない距離計測ユニット(34)と、
を含むセンサ(10)において、
飛行時間計測用に、前記画素要素(24a)のうちの幾つかのみが使用されるよう、前記画素要素(24a)の選択された部分のみを飛行時間計測ユニット(34a)に1対1のやり方で接続するための切替手段(32、32a)と、
強度計測を基に前記切替手段(32、32a)により接続されるべき画素要素(24a)を決定するための、従って実際に環境光又はダークカウントイベントにしか貢献しない画素要素を距離計測から除外するための画素選択ユニット(28、30)と、
を更に含み、
前記画素選択ユニット(28)が、複数のカウンタ(28a)を含み、各カウンタ(28a)が、前記接続された画素要素(24)のアバランシェイベントをカウントするために少なくとも1つの画素要素(24)に接続されること
を特徴とするセンサ(10)。 - 請求項1に記載のセンサ(10)であって、前記飛行時間計測ユニット(34a)が各々、TDCを含む、センサ。
- 請求項1又は2に記載のセンサ(10)であって、前記切替手段(32)が、マトリクス状のプログラム可能な相互接続手段(32a)を含む、センサ。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記切替手段(32、32a)が、アバランシェイベントのカウントに応じて、画素要素(24a)を飛行時間計測ユニット(34a)に接続する、センサ。
- 請求項4に記載のセンサ(10)であって、前記切替手段(32、32a)が、アバランシェイベントのカウントに応じて、最大カウントを有する及び/又は閾値を超えるカウントを有する画素要素(24a)を飛行時間計測ユニット(34a)に接続する、センサ。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記カウンタ(28)が、画素要素(24)の列又は行に接続された列カウンタ又は行カウンタである、センサ。
- 請求項6に記載のセンサ(10)であって、
列カウンタ(28a)が、全ての行の部分集合であるアクティブ行からのイベントのみをカウントする、又は
行カウンタが、全ての列の部分集合であるアクティブ列からのイベントのみをカウントする、
センサ。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記画素選択ユニット(28、30)が、製造中又はティーチイン中に前記切替手段(32、32a)により接続されるべき画素要素(24a)を決定するように構成される、センサ。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記画素要素(24)が各々、飛行時間計測出力(48)及びカウンタ出力(46)を生成するように構成される、センサ。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記画素要素(24)が各々、非活性化手段(40)を含む、センサ。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記距離計測ユニット(34)の前記飛行時間計測ユニット(34a)により生成される複数の飛行時間を統計的に評価するためのヒストグラム評価手段(36)を更に含む、センサ。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載のセンサ(10)であって、前記センサ(10)が、指定された距離レンジの範囲内で物体(18)が検出されたかどうかに依存してその出力状態を切替える切替センサである、センサ。
- 飛行時間原理により物体(18)の距離を計測するための方法であって、
光信号(14)を送信するステップと、
前記物体(18)による反射又は返送後受光すると、ブレークスルー電圧より大きいバイアス電圧でもってバイアスされ、従ってガイガーモードにおいて作動してアバランシェイベントをトリガするアバランシェフォトダイオード要素として各々が構成される第1複数の画素要素(24、24a)を有する受光器(22)内で、前記光信号(22)を受信するステップと、
光信号(14、22)の送信と受信との間の飛行時間を、画素要素(24a)に接続された第2複数の飛行時間計測ユニット(34a)によって測定するステップであって、前記第2複数が前記第1複数よりも少ないステップと、
を含む方法において、
飛行時間計測用に、前記画素要素(24a)のうちの幾つかのみが使用されるよう、前記画素要素(24a)の選択された部分のみを飛行時間計測ユニット(34a)に1対1のやり方で接続するステップと、
強度計測を基に接続されるべき画素要素(24a)を選択する、従って実際に環境光又はダークカウントイベントにしか貢献しない画素要素を距離計測から除外するステップであって、複数のカウンタ(28a)が各々、前記接続された画素要素(24)のアバランシェイベントをカウントするために少なくとも1つの画素要素(24)に接続されるステップと、
を更に含むことを特徴とする方法。
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