WO2019235623A1 - 測距装置 - Google Patents

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武廣 秦
尾崎　憲幸
木村　禎祐
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株式会社デンソー
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    • G01S7/4873—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection by deriving and controlling a threshold value

Definitions

  • the present disclosure relates to a distance measuring apparatus that measures a distance from an object for measuring a distance until the emitted light hits an object and is reflected after the light is emitted for distance measurement.
  • This type of distance measuring device is provided with a photodetector for detecting light reflected from an object. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228620, a photodetector is known that is configured to detect light by operating an avalanche photodiode (hereinafter referred to as APD) in a Geiger mode.
  • APD avalanche photodiode
  • SPAD Single Photon Avalanche Diode
  • a photodetector equipped with SPAD is provided with a quench resistor for recharging SPAD after response.
  • the quench resistor is composed of a resistor or a semiconductor element such as a MOSFET, outputs a detection signal by the current that flows when the SPAD breaks down, stops the SPAD response due to a voltage drop caused by the current, and the SPAD To charge.
  • dead time when SPAD is recharged as described above and light detection is possible, carriers trapped in crystal defects or the like may cause a pseudo response that does not depend on the incidence of light. It is necessary to set time (hereinafter referred to as dead time).
  • the dead time may cause a decrease in distance measurement responsiveness and may affect the in-vehicle system.
  • the distance measuring device is provided with a plurality of light detectors configured by SPAD, and at the time of distance measurement, the number of light detectors that detect light is determined every predetermined time. It has been proposed to count and determine that reflected light is incident when the number is equal to or greater than a predetermined threshold.
  • JP 2017-75906 A Japanese Patent No. 5644294
  • the proposed distance measuring device when a plurality of photodetectors respond randomly, the number of photodetectors that respond simultaneously within a predetermined time is small, so the number of photodetectors that responded simultaneously exceeds the threshold. Therefore, it is possible to detect the incidence of reflected light from the object.
  • a plurality of photodetectors when a plurality of photodetectors can respond simultaneously by an enable signal or the like in a state where light is incident, the plurality of photodetectors respond simultaneously.
  • a plurality of photodetectors may respond simultaneously.
  • the number of responding photodetectors periodically varies with the time required for recharging as one cycle. Then, since the photodetectors that can respond and the photodetectors that cannot respond are mixed during this fluctuation period, the number of photodetectors that respond simultaneously decreases, and the fluctuation finally converges.
  • the number of simultaneously responding photodetectors converges below the threshold value, the number of responding photodetectors increases due to the incidence of reflected light from the object.
  • Distance measurement can be carried out by measuring the time until incidence.
  • the detection sensitivity becomes high after emitting light for distance measurement. A problem was found that it took longer to stabilize. Therefore, the proposed distance measuring device may not be able to measure the distance to an object located in the vicinity of the distance measuring device.
  • One aspect of the present disclosure is that, in a distance measuring device including a plurality of photodetectors configured by SPAD, the detection sensitivity of light by the plurality of photodetectors is not good due to disturbance light and clutter after ranging starts. It is desirable to be able to suppress the lengthening of the uniform period.
  • a distance measuring device includes an irradiation unit configured to emit light for distance measurement, a plurality of photodetectors, a time measurement unit, a timing control unit, and a timing instruction unit. Prepare.
  • Each of the plurality of photodetectors includes a SPAD that is an avalanche photodiode that can operate in a Geiger mode, and is configured to detect the reflected light that has been emitted from the irradiation unit and reflected by the object by the SPAD.
  • the time measuring unit measures the time from when the irradiating unit emits distance measuring light to when light is detected by a predetermined number or more of the plurality of photodetectors. It is configured.
  • the timing control unit emits light from the irradiation unit according to a distance measurement command from the outside, and operates each SPAD constituting the plurality of photodetectors in the Geiger mode, and performs time measurement by the time measurement unit. It is configured to let you.
  • the timing control unit from the time measurement unit to the time measurement unit until the irradiating unit emits light for distance measurement, the light hits the object and is reflected and detected by a predetermined number of photodetectors or more. By measuring the time, the distance to the object can be measured.
  • timing control unit emits light from the irradiating unit
  • part of the light is reflected inside the distance measuring device until the light is emitted from the distance measuring device to the surroundings, and the clutter. May enter a plurality of photodetectors and each photodetector may respond simultaneously.
  • each SPAD can detect light, so when the ambient disturbance light intensity is high at the start of the operation, Multiple photodetectors may respond simultaneously due to ambient light.
  • a plurality of photodetectors respond simultaneously by clutter or disturbance light.
  • the detection sensitivity of light by a plurality of photodetectors may become non-uniform.
  • the timing instruction unit is configured to set an emission timing at which the timing control unit emits light from the irradiation unit according to a distance measurement command and an operation start timing at which each SPAD is operated in the Geiger mode. .
  • the timing instruction unit can adjust the emission timing from the irradiation unit and the operation start timings of the plurality of photodetectors. Therefore, after the irradiating unit emits light for distance measurement, the period in which the light detection sensitivity of the plurality of photodetectors is non-uniform can be shortened to prevent the distance measurement accuracy from being lowered at a short distance. .
  • FIG. 2A is a circuit diagram illustrating an example of a photodetector
  • FIG. 2B is a circuit diagram illustrating another configuration example of the photodetector.
  • It is a time chart showing the example of a setting of the output timing of the light emission trigger when a disturbance light is strong, and a SPAD enable signal.
  • It is a time chart showing the example of a setting of the output timing of the light emission trigger when a disturbance light is weak, and a SPAD enable signal.
  • It is a time chart showing the modification at the time of setting an output timing when disturbance light is weak.
  • the distance measuring device of the present embodiment is mounted on a vehicle, for example, for measuring the distance to an obstacle around the vehicle.
  • the irradiation unit 10 and a plurality of light detection devices are used.
  • the detector 12 including the detector 2, the time measuring unit 14, and the timing control unit 16 are provided.
  • the irradiating unit 10 is for emitting light for distance measurement toward the outside of the vehicle, and is composed of an electric circuit including, for example, a light emitting diode that generates laser light as a light emitting element.
  • the irradiation unit 10 causes the light emitting diode to emit light by a light emission trigger input from the timing control unit 16, and emits a laser beam that is light for distance measurement in a predetermined direction through a predetermined optical system such as a lens. To do.
  • the detection unit 12 is for detecting the light emitted from the irradiation unit 10 and reflected by being reflected by an object, and a so-called light receiving array is provided by arranging a plurality of photodetectors 2 in a grid pattern in the vertical and horizontal directions. It is configured as.
  • each of the plurality of photodetectors 2 includes a SPAD 4, a quench resistor 6, and a pulse output unit 8.
  • SPAD4 is an APD that can operate in Geiger mode, and the quench resistor 6 is connected in series to the energization path to SPAD4.
  • the quench resistor 6 is for stopping a Geiger discharge of the SPAD 4 by generating a voltage drop due to a current flowing through the SPAD 4 when a photon enters the SPAD 4 and the SPAD 4 breaks down. It is composed of a MOSFET.
  • the MOSFET is turned on by applying a predetermined gate voltage to the MOSFET constituting the quench resistor 6, and the reverse bias voltage V SPAD is applied to the SPAD 4 by the ON resistance.
  • the energization path to the SPAD 4 can be cut off and the operation of the SPAD 4 can be stopped.
  • the enable signal Ven input from the timing control unit 16 to the detection unit 12 is applied to the gate of the MOSFET, and when the enable signal Ven becomes high level, the MOSFET is turned on and the SPAD 4 responds to the incidence of photons. It becomes possible.
  • connection point between the quench resistor 6 and the SPAD 4 is connected to the pulse output unit 8.
  • the pulse output unit 8 is for detecting that the SPAD 4 has broken down due to the incidence of photons from the potential at the connection point.
  • the detection signal Vo is A digital pulse with a fixed pulse width is output.
  • the SPAD 4 is connected to the ground line via a quench resistor 6 having a cathode connected to a positive power supply line and an anode formed of an n-channel MOSFET. It may be grounded.
  • the cathode of SPAD4 is connected to quench resistor 6 composed of a p-channel MOSFET, and among both ends of these series circuits, quench resistor 6 side has a positive potential and SPAD4 side has a negative potential. As shown, a DC voltage may be applied.
  • the time measuring unit 14 measures the time from when the irradiating unit 10 emits light for distance measurement until the light is detected by the detecting unit 12, and the measurement result is obtained from the own vehicle. As information representing the distance to surrounding objects, the information is output to an in-vehicle device that supports driving of the vehicle. That is, the time measuring unit 14 is configured by an electric circuit including a time measuring circuit or the like so as to operate in this way.
  • the time measuring unit 14 detects the object to the detecting unit 12 when the predetermined number or more of the photodetectors 2 among the plurality of photodetectors 2 constituting the detecting unit 12 are detected. It is determined that the reflected light from is incident.
  • the number of the detection signal Vo output substantially simultaneously from the photodetector 2 which comprises the detection part 12 is added, and the addition result is preset.
  • An output determination unit 18 is provided for determining whether or not the threshold value is exceeded.
  • the output determination part 18 is comprised by the electric circuit provided with the addition circuit, the comparison circuit, etc., for example.
  • the time measurement unit 14 determines that the reflected light from the object has entered the detection unit 12 based on the output from the output determination unit 18, and after the irradiation unit 10 emits the light for distance measurement.
  • the elapsed time is output as information representing the distance to an object around the vehicle.
  • the timing control unit 16 emits light from the irradiation unit 10 and outputs an enable signal Ven to the detection unit 12, whereby the time measurement unit 14 is configured by a control circuit for starting the distance measurement by 14.
  • the timing control unit 16 applies a light emission trigger to the irradiation unit 10 when a preset light emission standby time Td_trg has elapsed. It outputs and makes the irradiation part 10 light-emit.
  • the timing control unit 16 outputs an enable signal Ven to the detection unit 12 when a preset detection waiting time Td_en has elapsed thereafter, whereby a plurality of light beams are output.
  • the light detection operation of the detector 2 is started.
  • the emission timing of the irradiation unit 10 and the operation start timing of the plurality of photodetectors 2 are constant, light is emitted from the irradiation unit 10 depending on the installation state of the distance measuring device with respect to the vehicle and the environmental conditions around the vehicle. It may take a long time until the distance can be measured.
  • the timing control unit 16 is configured to be able to change the settings of the waiting times Td_trg and Td_en from when the light emission pretrigger is input until the light emission trigger and the enable signal Ven are output. Has been.
  • the distance measuring apparatus of the present embodiment is provided with a timing instruction unit 20 for instructing the standby times Td_trg and Td_en in the timing control unit 16 from the outside by using a manual operation or setting device.
  • the light emission trigger is applied to the irradiation unit 10. Can be set so that the waiting times Td_trgen and Td_en are output.
  • the enable signal Ven is sent to the detection unit 12.
  • the waiting times Td_trg and Td_en can be set to output.
  • each SPAD 4 is recharged via the quench resistor 6, so the number of photodetectors 2 that respond simultaneously after recharging also increases.
  • the number of SPADs 4 that respond simultaneously varies periodically with the time required to recharge each SPAD 4 as one cycle, and the light detection sensitivity in the detection unit 12 becomes non-uniform.
  • the number of SPADs 4 that respond simultaneously decreases gradually, but the detection accuracy of the reflected light from the object decreases until the fluctuation converges and the light detection sensitivity in the detection unit 12 is stabilized.
  • the emission waiting time Td_trg is made longer than the detection waiting time Td_en, and after the operation of the detection unit 12 starts, the number of SPADs 4 that respond to the disturbance light decreases.
  • the light is emitted from 10.
  • the light when light is emitted from the irradiation unit 10, the light enters the detection unit 12 as clutter, and the number of responding photodetectors 2 increases, and the sensitivity of the detection unit 12 becomes nonuniform. is there.
  • the light emission is performed so that the period in which the sensitivity of the detection unit 12 is nonuniform due to clutter overlaps with the period in which the sensitivity of the detection unit 12 is nonuniform due to disturbance light.
  • a waiting time Td_trg is set.
  • the number of the photodetectors 2 responding by the clutter is canceled by the number of the photodetectors 2 that vary in response to the disturbance light, and the light is emitted from the irradiation unit 10, and then the detection of the detection unit 12 is performed.
  • the time until the sensitivity becomes stable and accurate distance measurement can be performed can be shortened.
  • the light emission standby time Td_trg may be set so as to be output.
  • the photodetector 2 responds by the disturbance light.
  • the number Pen is less than when the disturbance light is strong.
  • the sensitivity of the detection unit 12 becomes non-uniform due to the clutter.
  • the enable signal Ven is output to the detection unit 12 to detect a plurality of light. By operating the device 2, it is overlapped with the non-uniform sensitivity period due to disturbance light.
  • the detection unit 12 can shorten the period during which the sensitivity becomes nonuniform due to ambient light.
  • the enable signal Ven may be output to the detection unit 12.
  • the light emission trigger is output to the irradiation unit 10 after the sensitivity of the detection unit 12 is stabilized by disturbance light.
  • the detection standby time Td_en and the light emission standby time Td_trg ⁇ may be set.
  • the light emission standby time Td_trg until the light emission trigger is output to the irradiation unit 10 and the enable signal Ven are output to the detection unit 12.
  • the detection waiting time Td_en can be changed.
  • the emission timing of the irradiation unit 10 and the operation start timing by the detection unit 12 can be set according to the intensity of disturbance light, the presence or absence of clutter, and the like.
  • the timing controller 16 determines the light emission standby time Td_trg until the light emission trigger is output after the light emission pretrigger is input and the detection standby time Td_en until the enable signal Ven is output. It was explained that it can be set via
  • the timing instruction unit 20 is configured by an arithmetic processing circuit such as a microcomputer, so that the timing instruction unit 20 can detect the light emission standby time Td_trg and the detection standby.
  • the time Td_en is configured to be automatically set.
  • the output determination unit 18 adds the number of detection signals Vo that are output substantially simultaneously from the photodetector 2 that constitutes the detection unit 12, and the addition result by the addition unit 18A. And a comparison unit 18B that determines whether or not the threshold value is greater than or equal to the threshold value.
  • the comparison unit 18B determines that the addition result is equal to or greater than the threshold value, a detection signal is output to the time measurement unit 14.
  • the addition result by the adding unit 18A is output not only to the comparison unit 18B but also to the peak detection unit 22 as the number of responses of the SPAD 4 responding substantially simultaneously.
  • the peak detection unit 22 receives the number of SPADs 4 that have been responded substantially simultaneously by the clutter after the irradiation unit 10 has emitted distance measuring light, and the detection unit 12 is activated by the enable signal Ven, and then substantially simultaneously by disturbance light. The maximum value of the number of responding SPAD4 Pen is detected.
  • the SPAD4 response number Ptrg by the clutter detected by the peak detection unit 22 and the SPAD4 response number Pen by disturbance light are input to the timing instruction unit 20, and the timing instruction unit 20 is based on the response numbers Ptrg and Pen.
  • the standby times Td_trg and Td_en are set.
  • timing setting process executed by the timing instruction unit 20 in order to set the standby times Td_trg and Td_en in this way will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
  • an initial value [1] is set in the set number counter i, and in subsequent S120, the standby times Td_trg (i) and Td_en (i) are set.
  • a preset initial value is set.
  • the waiting time Td_trg (i), Td_en (i) currently set as the waiting times Td_trg and Td_en until the timing controller 16 outputs the light emission trigger and the enable signal Ven after inputting the light emission pretrigger. ) Set.
  • the response numbers Ptrg (i) and Pen (i) measured in S130 are compared in magnitude. If the response number Ptrg (i) due to clutter is larger than the response number Pen (i) due to ambient light, , Go to S150, otherwise go to S160.
  • the response number Ptrg (i) by the clutter is larger than the response number Pen (i) by the disturbance light, and the disturbance light is weaker than the clutter, so that the light emission standby time Td_trg is shorter than the detection standby time Td_en.
  • standby times Td_trg (i + 1) and Td_en (i + 1) are set.
  • next light emission standby time Td_trg2 is shorter than the detection standby time Td_en2.
  • Next standby times Td_trg2 and Td_en2 are set.
  • the response number Pen (i) due to disturbance light is larger than the response number Ptrg (i) due to clutter, and the disturbance light is stronger than clutter, so the detection standby time Td_en is shorter than the light emission standby time Td_trg.
  • next standby times Td_trg (i + 1) and Td_en (i + 1) are set.
  • the timing instruction unit 20 is based on the SPAD4 response number Ptrg by the clutter and the SPAD4 response number Pen detected by the disturbance light detected through the peak detection unit 22 during the distance measurement operation. Next standby times Td_trg and Td_en are set.
  • the emission timing of the irradiation unit 10 and the operation start timing by the detection unit 12 can be automatically set in accordance with the intensity of disturbance light, the presence or absence of occurrence of clutter, and the like. become.
  • the emission timing of the irradiation unit 10 and the operation start timing by the detection unit 12 can be appropriately set according to the change.
  • the usability of the distance measuring device of the present disclosure can be improved.
  • the time required for convergence of sensitivity nonuniformity due to clutter or disturbance light can be estimated from the response number PtrgAD of SPAD4 due to clutter measured in S130 and the response number Pen of SPAD4 due to disturbance light.
  • the convergence time is estimated from the response number Ptrg or Pen detected in S130 in S150 and S160. It may be. In this way, the time interval between the waiting times Td_trg and Td_en can be set easily and appropriately.
  • the peak detection unit 22 is provided in order to automatically set the emission timing of the irradiation unit 10 and the operation start timing by the detection unit 12 according to the environmental change around the vehicle.
  • the peak detection unit 22 detects the maximum values of the response numbers Ptrg and Pen of the SPAD 4 that have responded substantially simultaneously by clutter and disturbance light, and the timing instruction unit 20 determines the waiting times Td_trg and Td_en based on the detection results. Set.
  • the vehicle information such as the current position of the vehicle, the time, and the weather condition is input to the timing instruction unit 20 from the in-vehicle device 30. .
  • indication part 20 is comprised by arithmetic processing circuits, such as a microcomputer, similarly to 2nd Embodiment, Based on the own vehicle information input from the vehicle-mounted apparatus 30, the light emission waiting
  • the timing instruction unit 20 executes the timing control process shown in FIG. 12 every predetermined time.
  • the amount of disturbance light incident on the detection unit 12 is estimated based on the own vehicle information input from the in-vehicle device 30.
  • the timing control unit 16 outputs the light emission trigger to the irradiation unit 10, and then outputs the enable signal Ven to the detection unit 12, so that the waiting time Td_trg and Td_en is set, and the timing control process is temporarily terminated.
  • the emission timing of the irradiating unit 10 and the operation start timing by the detecting unit 12 are automatically set according to the intensity of disturbance light even if the surrounding environment during vehicle travel changes. Can be set appropriately.
  • the timing instruction unit 20 is based on the amount of disturbance light estimated from the own vehicle information obtained from the in-vehicle device 30, and the light emission standby time Td_trg and the detection standby time Td_en. It was explained as setting.
  • the timing instruction unit 20 estimates the amount of light by the clutter from the number of SPADs 4 that responded after the irradiation unit 10 emits light, and based on the magnitude relationship with the amount of disturbance light, The standby times Td_trgd and Td_en may be set.
  • a plurality of functions of one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, and one function of one component may be realized by a plurality of components. Further, a plurality of functions possessed by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element, or one function realized by a plurality of constituent elements may be realized by one constituent element. Moreover, you may abbreviate

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Abstract

本開示の一局面の測距装置は、光を出射する照射部（１０）と、照射部から出射され、物体に当たって反射してきた光をＳＰＡＤにて検出する複数の光検出器（２）と、照射部が光を出射してから、所定数以上の光検出器にて光が検出されるまでの時間を計測する時間計測部（１４）と、照射部から光を出射させると共に、各ＳＰＡＤをガイガーモードで動作させて、時間計測部による時間測定を実施させるタイミング制御部（１６）と、タイミング制御部による光の出射タイミング及び各ＳＰＡＤの動作開始タイミングをそれぞれ設定するタイミング指示部（２０）と、を備える。

Description

測距装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１８年６月８日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１８－１１０３２５号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１８－１１０３２５号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、測距用の光を出射してから、出射した光が物体に当たって反射してくるまでの時間を計測することで、物体までの距離を測定する測距装置に関する。
　この種の測距装置には、物体から反射してきた光を検出するために光検出器が備えられている。また、光検出器としては、特許文献１に記載のように、アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤ）をガイガーモードで動作させて光検出を行うように構成されたものが知られている。
　ガイガーモードで動作するＡＰＤは、ＳＰＡＤと呼ばれ、逆バイアス電圧としてブレイクダウン電圧よりも高い電圧を印加することにより動作する。なお、ＳＰＡＤは、「Single Photon Avalanche Diode 」の略である。
　ＳＰＡＤは、フォトンが入射して応答するとブレイクダウンするため、ＳＰＡＤを備えた光検出器には、応答後にＳＰＡＤをリチャージするためのクエンチ抵抗が設けられている。
　クエンチ抵抗は、抵抗体若しくはＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子にて構成され、ＳＰＡＤがブレイクダウンすることで流れる電流により検出信号を出力し、その電流により生じる電圧降下によって、ＳＰＡＤの応答を停止させて、ＳＰＡＤに電荷をリチャージさせる。
　また、ＳＰＡＤは、上記のようにリチャージされて光検出が可能になると、結晶欠陥等にトラップされたキャリアにより、光の入射に依らない疑似応答を生じることがあるため、応答後、一定の不感時間（以下、デッドタイム）、を設定する必要がある。
　しかし、この種の光検出器を測距装置に利用する場合、デッドタイムは、距離測定の応答性の低下の原因となり、車載システムに影響を与えることがある。
　そこで、特許文献２に記載のように、測距装置には、ＳＰＡＤにて構成される複数の光検出器を設け、測距時には、所定時間毎に、光を検出した光検出器の数を計数して、その数が所定の閾値以上であるときに、反射光が入射したと判断することが提案されている。
特開２０１７－７５９０６号公報 特許第５６４４２９４号公報
　上記提案の測距装置において、複数の光検出器がランダムに応答する場合には、所定時間内に同時に応答する光検出器の数は少ないことから、同時に応答した光検出器の数が閾値以上であるか否かを判断することで、物体からの反射光の入射を検出できる。
　しかし、例えば、光が入射している状態で、イネーブル信号等によって複数の光検出器が同時に応答可能になると、複数の光検出器が同時に応答することになる。また、距離測定のために出射した光がクラッタとして光検出器に入射した場合にも、複数の光検出器が同時に応答することがある。
　そして、このように複数の光検出器が同時に応答すると、デッドタイム期間中は応答できないため、デッドタイム後に再び複数の光検出器が同時に応答可能になり、応答する光検出器の数が増加する。
　従って、この場合、応答する光検出器の数は、リチャージに要する時間を１周期として周期的に変動することになる。そして、この変動期間中、応答できる光検出器と応答できない光検出器とが混在してくるため、次に同時に応答する光検出器の数が減り、最終的には変動が収束する。
　このため、光検出器起動時の外乱光やクラッタによって、同時に応答する光検出器の数が変動して、複数の光検出器による光の検出感度が不均一になっても、最終的には、同時に応答する光検出器の数が閾値以下に収束し、検出感度が安定する。
　そして、同時に応答する光検出器の数が閾値以下に収束すれば、物体からの反射光が入射することにより、応答する光検出器の数が増加するため、光を出射してから反射光が入射するまでの時間を計測することで、距離測定を実施できる。
　しかし、発明者の詳細な検討の結果、クラッタによる検出感度の不均一と、外乱光による検出感度の不均一とが同時に発生する条件下では、測距用の光を出射してから検出感度が安定するまでの時間が長くなる、という課題が見いだされた。従って、上記提案の測距装置では、測距装置の近傍に位置する物体までの距離を測定できなくなることがある。
　本開示の一局面は、ＳＰＡＤにて構成される複数の光検出器を備えた測距装置において、測距開始後、外乱光とクラッタとにより、複数の光検出器による光の検出感度が不均一になる期間が長くなるのを抑制できることが望ましい。
　本開示の一局面の測距装置は、測距用の光を出射するよう構成された照射部と、複数の光検出器と、時間計測部と、タイミング制御部と、タイミング指示部と、を備える。
　複数の光検出器は、それぞれ、ガイガーモードで動作可能なアバランシェフォトダイオードであるＳＰＡＤを備え、照射部から出射され、物体に当たって反射してきた反射光を、ＳＰＡＤにて検出するよう構成されている。
　また、時間計測部は、照射部が測距用の光を出射してから、複数の光検出器のうちの所定数以上の光検出器にて光が検出されるまでの時間を計測するよう構成されている。
　また、タイミング制御部は、外部からの測距指令に従い、照射部から光を出射させると共に、複数の光検出器を構成する各ＳＰＡＤをガイガーモードで動作させて、時間計測部による時間測定を実施させるように構成されている。
　従って、タイミング制御部は、時間計測部に対し、照射部が測距用の光を出射してから、その光が、物体に当たって反射し、所定数以上の光検出器にて検出されるまでの時間を計測させることで、物体までの距離を測定させることができる。
　ところで、タイミング制御部が照射部から光を出射させた際には、その光が測距装置から周囲に放射されるまでの間に、一部の光が測距装置内部で反射して、クラッタとして複数の光検出器に入射し、各光検出器が同時に応答することがある。
　また、タイミング制御部が、複数の光検出器のＳＰＡＤをガイガーモードで動作させると、各ＳＰＡＤは光を検出可能になるので、その動作開始時に、周囲の外乱光の強度が高い場合には、複数の光検出器が外乱光によって同時に応答することがある。
　このため、タイミング制御部が照射部から測距用の光を出射させて、時間計測部による測距動作を開始させた際には、複数の光検出器がクラッタ若しくは外乱光により同時に応答して、複数の光検出器による光の検出感度が不均一になることがある。
　そして、特に、クラッタによる検出感度の不均一と、外乱光による検出感度の不均一とが同時に発生した場合には、複数の光検出器による光の検出感度が安定するのに要する時間が長くなり、近距離での距離測定を正常に実施できなくなることがある。
　これに対し、タイミング指示部は、タイミング制御部が測距指令に従い照射部から光を出射させる出射タイミング、及び、各ＳＰＡＤをガイガーモードで動作させる動作開始タイミング、をそれぞれ設定するよう構成されている。
　従って、本開示の測距装置によれば、タイミング指示部により、照射部からの出射タイミングと、複数の光検出器の動作開始タイミングとを調整できるようになる。よって、照射部が測距用の光を出射してから、複数の光検出器による光の検出感度が不均一となる期間を短くし、近距離での測距精度が低下するのを抑制できる。
第１実施形態の測距装置全体の構成を表すブロック図である。 光検出器の構成を表す回路図であり、図２Ａは光検出器の一例を表す回路図であり、図２Ｂは光検出器の他の構成例を表す回路図である。 外乱光が強い場合の発光トリガ及びＳＰＡＤイネーブル信号の出力タイミングの設定例を表すタイムチャートである。 外乱光が弱い場合の発光トリガ及びＳＰＡＤイネーブル信号の出力タイミングの設定例を表すタイムチャートである。 外乱光が強い場合に出力タイミングを設定する際の変形例を表すタイムチャートである。 外乱光が弱い場合に出力タイミングを設定する際の変形例を表すタイムチャートである。 クラッタが発生しない場合の発光トリガ及びＳＰＡＤイネーブル信号の出力タイミングの設定例を表すタイムチャートである。 第２実施形態の測距装置全体の構成を表すブロック図である。 第２実施形態のタイミング指示部にて実行されるタイミング設定処理を表すフローチャートである。 図９のタイミング設定処理による発光トリガ及びＳＰＡＤイネーブル信号の出力タイミングの設定手順を説明するタイムチャートである。 第３実施形態の測距装置全体の構成を表すブロック図である。 第３実施形態のタイミング指示部にて実行されるタイミング設定処理を表すフローチャートである。
　以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
　本実施形態の測距装置は、例えば、車両に搭載されて、車両周囲の障害物までの距離を測定するためのものであり、図１に示すように、照射部１０と、複数の光検出器２を備えた検出部１２と、時間計測部１４と、タイミング制御部１６とを備える。
　照射部１０は、車両外部に向けて測距用の光を出射するためのものであり、発光素子として、例えば、レーザ光を発生する発光ダイオードを備えた電気回路にて構成されている。そして、照射部１０は、タイミング制御部１６から入力される発光トリガにより発光ダイオードを発光させ、レンズ等の所定の光学系を介して、所定方向に、測距用の光であるレーザービームを出射する。
　検出部１２は、照射部１０から出射され、物体に当たって反射してきた光を検出するためのものであり、複数の光検出器２を縦・横方向に格子状に配置することにより、所謂受光アレイとして構成されている。
　図２Ａ又は図２Ｂに示すように、複数の光検出器２は、それぞれ、ＳＰＡＤ４と、クエンチ抵抗６と、パルス出力部８とを備える。
　ＳＰＡＤ４は、ガイガーモードで動作可能なＡＰＤであり、クエンチ抵抗６は、ＳＰＡＤ４への通電経路に直列接続されている。
　クエンチ抵抗６は、ＳＰＡＤ４にフォトンが入射して、ＳＰＡＤ４がブレイクダウンしたときに、ＳＰＡＤ４に流れる電流により、電圧降下を発生して、ＳＰＡＤ４のガイガー放電を停止させるものであり、本実施形態では、ＭＯＳＦＥＴにて構成されている。
　このため、本実施形態では、クエンチ抵抗６を構成するＭＯＳＦＥＴに所定のゲート電圧を印加することでＭＯＳＦＥＴをオンさせ、そのオン抵抗により、ＳＰＡＤ４に逆バイアス電圧ＶＳＰＡＤを印加する。
　また、ゲート電圧の印加を停止して、ＭＯＳＦＥＴをオフさせることで、ＳＰＡＤ４への通電経路を遮断し、ＳＰＡＤ４の動作を停止させることができる。
　なお、ＭＯＳＦＥＴのゲートには、タイミング制御部１６から検出部１２に入力されるイネーブル信号Ｖenが印加され、イネーブル信号Ｖenがハイレベルになると、ＭＯＳＦＥＴがオン状態なって、ＳＰＡＤ４がフォトンの入射に応答可能な状態となる。
　また、クエンチ抵抗６とのＳＰＡＤ４との間の接続点は、パルス出力部８に接続されている。パルス出力部８は、ＳＰＡＤ４がフォトンの入射によってブレイクダウンしたことを、接続点の電位から検出するためのものであり、ＳＰＡＤ４がブレイクダウンして接続点の電位が変化すると、検出信号Ｖｏとして、一定パルス幅のデジタルパルスを出力する。
　なお、光検出器２において、ＳＰＡＤ４は、図２Ａに示すように、カソードが、正の電源ラインに接続され、アノードが、ｎチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されたクエンチ抵抗６を介して、グラウンドラインに接地されていてもよい。
　また、図２Ｂに示すように、ＳＰＡＤ４のカソードがｐチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されたクエンチ抵抗６に接続され、これらの直列回路の両端のうち、クエンチ抵抗６側が正電位となり、ＳＰＡＤ４側が負電位となるように、直流電圧が印加されていてもよい。
　そして、図２Ａ、図２Ｂに示すいずれの光検出器２においても、クエンチ抵抗６を構成するＭＯＳＦＥＴにイネーブル信号Ｖen(A)又はＶen(B)を入力することで、ＳＰＡＤ４に逆バイアス電圧ＶＳＰＡＤを印加して、光検出器２を応答可能状態とすることができる。
　次に、時間計測部１４は、照射部１０が測距用の光を出射してから、その光が検出部１２にて検出されるまでの時間を計測し、その計測結果を、自車両から周囲の物体までの距離を表す情報として、車両の走行支援を行う車載装置に出力する。つまり、時間計測部１４は、このように動作するよう、例えば計時回路等を含む電気回路にて構成される。
　また、時間計測部１４は、検出部１２を構成する複数の光検出器２のうち、所定数以上の光検出器２にて測距用の光が検出されたときに、検出部１２に物体からの反射光が入射したと判断する。
　このため、検出部１２と時間計測部１４との間には、検出部１２を構成する光検出器２から略同時に出力される検出信号Ｖｏの数を加算し、その加算結果が予め設定された閾値以上であるか否かを判断する、出力判定部１８が設けられている。なお、出力判定部１８は、例えば加算回路や比較回路等を備えた電気回路にて構成される。
　そして、時間計測部１４は、出力判定部１８からの出力に基づき、検出部１２に物体からの反射光が入射したと判断して、照射部１０が測距用の光を出射してからの経過時間を、車両周囲の物体までの距離を表す情報として出力する。
　次に、タイミング制御部１６は、測距指令となる発光プレトリガが外部から入力されると、照射部１０から光を出射させると共に、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力することで、時間計測部１４による距離測定を開始させる、制御回路にて構成されている。
　図３～図７に例示するように、タイミング制御部１６は、外部から発光プレトリガが入力されると、その後、予め設定された発光待機時間Ｔd_trg が経過した時点で、照射部１０に発光トリガを出力して、照射部１０を発光させる。
　また、タイミング制御部１６は、外部から発光プレトリガが入力されると、その後、予め設定された検出待機時間Ｔd_enが経過した時点で、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力することで、複数の光検出器２の光検出動作を開始させる。
　ところで、照射部１０の出射タイミング及び複数の光検出器２の動作開始タイミングが一定であると、車両に対する測距装置の設置状態や車両周囲の環境状態によって、照射部１０から光を出射させてから距離測定可能となるまでの時間が長くなることがある。
　そこで、本実施形態の測距装置においては、タイミング制御部１６が、発光プレトリガが入力されてから発光トリガ及びイネーブル信号Ｖenを出力するまでの待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを、それぞれ、設定変更可能に構成されている。
　また、本実施形態の測距装置には、タイミング制御部１６における待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを、手動操作若しくは設定用機器を利用して外部から指示するためのタイミング指示部２０が設けられている。
　このため、検出部１２に入射する外乱光が強い場合には、例えば、図３に示すように、発光プレトリガの入力後、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力した後に、照射部１０に発光トリガを出力するように、待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを設定することができる。
　また、検出部１２に入射する外乱光が弱い場合には、例えば、図４に示すように、発光プレトリガの入力後、照射部１０に発光トリガを出力した後に、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力するように、待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを設定することができる。
　つまり、外乱光が強い場合、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力して、複数の光検出器２を同時に動作させると、図３に示すように、各光検出器２のＳＰＡＤ４が略同時に応答して検出部１２から出力される検出信号Ｖｏの数Ｐenが極めて多くなる。
　このように多数の光検出器２が略同時に応答した場合、各ＳＰＡＤ４はクエンチ抵抗６を介してリチャージされるため、リチャージ後に同時に応答する光検出器２の数も増加する。
　従って、同時に応答するＳＰＡＤ４の数は、各ＳＰＡＤ４のリチャージに要する時間を１周期として周期的に変動し、検出部１２における光の検出感度が不均一になる。
　また、この場合、同時に応答するＳＰＡＤ４の数は徐々に減少するが、その変動が収束して検出部１２における光の検出感度が安定するまでは、物体からの反射光の検出精度が低下する。
　そこで、外乱光が強い場合には、発光待機時間Ｔd_trg を検出待機時間Ｔd_enよりも長くすることで、検出部１２の動作開始後、外乱光により応答するＳＰＡＤ４の数が減少してから、照射部１０から光を出射させるのである。
　また、照射部１０から光を出射させると、その光がクラッタとして検出部１２に入射し、応答する光検出器２の数Ｐtrg が増加して、検出部１２の感度が不均一になることがある。
　そこで、本実施形態では、図３に示すように、クラッタにより検出部１２の感度が不均一になる期間が、外乱光により検出部１２の感度が不均一になる期間と重複するように、発光待機時間Ｔd_trg が設定される。
　このため、クラッタにより応答する光検出器２の数を、外乱光に応答して変動する光検出器２の数により相殺させて、照射部１０から光を出射させてから、検出部１２の検出感度が安定して、正確な距離測定が実施可能となるまでの時間を短くすることができる。
　なお、外乱光が強い場合には、図５に示すように、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力した後、外乱光により検出部１２の感度が安定してから、照射部１０に発光トリガが出力されるように、発光待機時間Ｔd_trg を設定してもよい。
　一方、外乱光が弱い場合には、図４に示すように、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力して、複数の光検出器２を動作させても、外乱光により応答する光検出器２の数Ｐenは、外乱光が強い場合に比べて少なくなる。
　このため、外乱光が弱い場合には、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力する前に、照射部１０に発光トリガを出力して、照射部１０から光を出射させる。
　照射部１０からの光の出射により、クラッタが発生すると、クラッタにより検出部１２の感度が不均一になるが、その期間中に、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力して、複数の光検出器２を動作させることで、外乱光による感度不均一期間と重複させる。
　この結果、検出部１２が、動作開始後、外乱光により感度不均一となる期間を短くすることができるようになる。
　なお、外乱光が弱い場合には、図６に示すように、照射部１０に発光トリガを出力して、照射部１０から光を出射させてから、クラッタにより生じる検出部１２の感度不均一が収束した後に、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力するようにしてもよい。
　また、測距装置の車両への設置状態によっては、クラッタが発生しないことがある。このような場合には、図７に示すように、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力した後、外乱光により検出部１２の感度が安定してから、照射部１０に発光トリガが出力されるように、検出待機時間Ｔd_en及び発光待機時間Ｔd_trg を設定してもよい。
　以上説明したように、本実施形態の測距装置においては、発光プレトリガの入力後、照射部１０に発光トリガを出力するまでの発光待機時間Ｔd_trg と、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力するまでの検出待機時間Ｔd_enと、を設定変更できるようにされている。
　このため、図３～図７に示したように、外乱光の強度やクラッタの発生の有無等に応じて、照射部１０の出射タイミング及び検出部１２による動作開始タイミングを設定することができる。
　よって、本実施形態の測距装置によれば、照射部１０から光を出射してから、検出部１２の感度が安定して、正確な距離測定を実施できるようになるまでの時間を短くすることができ、延いては、測距装置による距離測定可能範囲を広げることができる。
［第２実施形態］
　第１実施形態では、タイミング制御部１６が、発光プレトリガの入力後に、発光トリガを出力するまでの発光待機時間Ｔd_trg と、イネーブル信号Ｖenを出力するまでの検出待機時間Ｔd_enとを、タイミング指示部２０を介して設定できるものとして説明した。
　これに対し、本実施形態の測距装置は、図８に示すように、タイミング指示部２０をマイコン等の演算処理回路で構成することにより、タイミング指示部２０が、発光待機時間Ｔd_trg 及び検出待機時間Ｔd_enを、自動で設定するように構成されている。
　すなわち、本実施形態においては、出力判定部１８が、検出部１２を構成する光検出器２から略同時に出力される検出信号Ｖｏの数を加算する加算部１８Ａと、加算部１８Ａによる加算結果が閾値以上であるか否かを判断する比較部１８Ｂと、を備える。
　そして、比較部１８Ｂにて、加算結果が閾値以上であると判断されると、時間計測部１４に検出信号が出力される。また、加算部１８Ａによる加算結果は、略同時に応答したＳＰＡＤ４の応答数として、比較部１８Ｂに出力されるだけでなく、ピーク検出部２２にも出力される。
　ピーク検出部２２は、照射部１０が測距用の光を出射してからクラッタにより略同時に応答したＳＰＡＤ４の数Ｐtrg 、及び、イネーブル信号Ｖenにより検出部１２が動作してから外乱光により略同時に応答したＳＰＡＤ４の数Ｐen、の最大値をそれぞれ検出する。
　そして、ピーク検出部２２で検出されたクラッタによるＳＰＡＤ４の応答数Ｐtrg 及び外乱光によるＳＰＡＤ４の応答数Ｐenは、タイミング指示部２０に入力され、タイミング指示部２０は、その応答数Ｐtrg ，Ｐenに基づき、待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enを設定する。
　以下、このように待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enを設定するために、タイミング指示部２０にて実行されるタイミング設定処理について、図９及び図１０を用いて説明する。
　図９に示すように、タイミング設定処理においては、まず、Ｓ１１０にて、設定回数カウンタｉに初期値［１］を設定し、続くＳ１２０にて、待機時間Ｔd_trg(i)，Ｔd_en(i) に予め設定された初期値を設定する。
　そして、続くＳ１３０では、タイミング制御部１６が、発光プレトリガの入力後に発光トリガ及びイネーブル信号Ｖenを出力するまでの待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enとして、現在設定されている待機時間Ｔd_trg(i)，Ｔd_en(i) を設定する。
　また、Ｓ１３０では、待機時間の設定後、ピーク検出部２２を介して、クラッタにより略同時に応答したＳＰＡＤ４の最大の応答数Ｐtrg(i)及び外乱光により略同時に応答したＳＰＡＤ４の最大の応答数Ｐen(i) をそれぞれ測定する。
　次に、Ｓ１４０では、Ｓ１３０で測定した応答数Ｐtrg(i)及びＰen(i) を大小比較し、クラッタによる応答数Ｐtrg(i)が外乱光による応答数Ｐen(i) よりも多い場合には、Ｓ１５０に移行し、そうでなければＳ１６０に移行する。
　Ｓ１５０では、クラッタによる応答数Ｐtrg(i)が外乱光による応答数Ｐen(i) よりも多く、クラッタに比べて外乱光が弱いので、発光待機時間Ｔd_trg が検出待機時間Ｔd_enよりも短くなるように、次回の待機時間Ｔd_trg(i+1)及びＴd_en(i+1) を設定する。
　具体的には、図１０に例示するように、クラッタによる応答数Ｐtrg1が外乱光による応答数Ｐen1  よりも多い場合には、次回の発光待機時間Ｔd_trg2が検出待機時間Ｔd_en2よりも短くなるように、次回の待機時間Ｔd_trg2及びＴd_en2 を設定する。
　また、Ｓ１５０では、応答数Ｐtrg(i)、Ｐen(i)の差「Ｐtrg(i)－Ｐen(i) 」に応じて、その差が大きい程、発光待機時間Ｔd_trg と検出待機時間Ｔd_enとの時間差が大きくなるように、次回の待機時間Ｔd_trg(i+1)及びＴd_en(i+1) を設定する。
　一方、Ｓ１６０では、外乱光による応答数Ｐen(i) がクラッタによる応答数Ｐtrg(i)よりも多く、クラッタに比べて外乱光が強いので、検出待機時間Ｔd_enが発光待機時間Ｔd_trg よりも短くなるように、次回の待機時間Ｔd_trg(i+1)及びＴd_en(i+1) を設定する。
　また、Ｓ１６０では、応答数Ｐtrg(i) 、Ｐen(i)の差「Ｐen(i) －Ｐtrg(i)」に応じて、その差が大きい程、発光待機時間Ｔd_trg と検出待機時間Ｔd_enとの時間差が大きくなるように、次回の待機時間Ｔd_trg(i+1)及びＴd_en(i+1) を設定する。
　そして、Ｓ１５０又はＳ１６０にて、次回の発光待機時間Ｔd_trg(i+1)及び検出待機時間Ｔd_en(i+1) が設定されると、Ｓ１７０に移行して、設定回数カウンタｉをインクリメントすることで、設定回数カウンタｉの値を更新し、Ｓ１３０に移行する。
　以上説明したように、本実施形態においては、タイミング指示部２０が、測距動作時にピーク検出部２２を介して検出したクラッタによるＳＰＡＤ４の応答数Ｐtrg 及び外乱光によるＳＰＡＤ４の応答数Ｐenに基づき、次回の待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enを設定する。
　このため、図３～図７に例示したように、外乱光の強度やクラッタの発生の有無等に応じて、照射部１０の出射タイミング及び検出部１２による動作開始タイミングを、自動で設定できるようになる。
　よって、車両の昼間の走行時や夜間走行時等、車両走行時の周囲環境が変化しても、その変化に応じて照射部１０の出射タイミング及び検出部１２による動作開始タイミングを適正に設定できるようになり、本開示の測距装置の使い勝手を向上できる。
　なお、Ｓ１３０にて測定されるクラッタによるＳＰＡＤ４の応答数Ｐtrg 及び外乱光によるＳＰＡＤ４の応答数Ｐenからは、クラッタ若しくは外乱光による感度不均一が収束するのに要する時間を推定できる。
　このため、外乱光若しくはクラッタによる感度不均一が収束してから、発光トリガ若しくはイネーブル信号を出力させる際には、Ｓ１５０，Ｓ１６０において、Ｓ１３０で検出した応答数Ｐtrg 若しくはＰenから収束時間を推定するようにしてもよい。このようにすれば、待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enの時間間隔を簡単且つ適正に設定できるようになる。
［第３実施形態］
　第２実施形態においては、照射部１０の出射タイミング及び検出部１２による動作開始タイミングを車両周囲の環境変化に応じて自動で設定するために、ピーク検出部２２を設けている。
　そして、ピーク検出部２２では、クラッタ及び外乱光により略同時に応答したＳＰＡＤ４の応答数Ｐtrg 及びＰenの最大値をそれぞれ検出し、タイミング指示部２０では、その検出結果に基づき、待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enを設定する。
　これに対し、本実施形態では、図１１に示すように、車載装置３０から、車両の現在位置や時刻、気象状態等の自車両情報を、タイミング指示部２０に入力するように構成されている。
　そして、タイミング指示部２０は、第２実施形態と同様、マイコン等の演算処理回路で構成され、車載装置３０から入力される自車両情報に基づき、タイミング制御部１６においける発光待機時間Ｔd_trg 及び検出待機時間Ｔd_enを設定する。
　つまり、タイミング指示部２０は、所定時間毎に、図１２に示すタイミング制御処理を実行する。
　このタイミング制御処理では、まず、Ｓ２１０にて、車載装置３０から入力される自車両情報に基づき、検出部１２に入射する外乱光の光量を推定する。
　そして、続くＳ２２０では、Ｓ２１０にて推定した外乱光の光量は所定のしきい値以上であるか否か、つまり、外乱光が強いか否か、を判断し、外乱光が強い場合には、Ｓ２３０に移行し、外乱光が弱い場合には、Ｓ２４０に移行する。
　Ｓ２３０では、図３若しくは図５に示したように、タイミング制御部１６が、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力した後に、照射部１０に発光トリガを出力するように、待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを設定し、タイミング制御処理を一旦終了する。
　また、Ｓ２４０では、図４若しくは図６に示したように、タイミング制御部１６が、照射部１０に発光トリガを出力した後に、検出部１２にイネーブル信号Ｖenを出力するように、待機時間Ｔd_trg 及びＴd_enを設定し、タイミング制御処理を一旦終了する。
　従って、本実施形態の測距装置によれば、車両走行時の周囲環境が変化しても、外乱光の強度に応じて、照射部１０の出射タイミング及び検出部１２による動作開始タイミングを、自動で適正に設定できるようになる。
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　例えば、図１１，図１２に示した第３実施形態では、タイミング指示部２０は、車載装置３０から得られる自車両情報から推定した外乱光の光量に基づき、発光待機時間Ｔd_trg 及び検出待機時間Ｔd_enを設定するものとして説明した。
　これに対し、第３実施形態の測距装置において、タイミング指示部２０は、照射部１０の発光後に応答したＳＰＡＤ４の数からクラッタによる光量を推定し、外乱光の光量との大小関係に基づき、待機時間Ｔd_trg ，Ｔd_enを設定するように構成してもよい。
　また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

Claims (6)

  1. 　測距用の光を出射するよう構成された照射部（１０）と、
    　ガイガーモードで動作可能なアバランシェフォトダイオードであるＳＰＡＤ（４）を備え、前記照射部から出射され、物体に当たって反射してきた光を、前記ＳＰＡＤにて検出するよう構成された複数の光検出器（２）と、
    　前記照射部が前記測距用の光を出射してから、前記複数の光検出器のうちの所定数以上の光検出器にて前記光が検出されるまでの時間を計測するよう構成された時間計測部（１４）と、
    　外部からの測距指令に従い、前記照射部から前記光を出射させると共に、前記複数の光検出器を構成する各ＳＰＡＤを前記ガイガーモードで動作させて、前記時間計測部による時間測定を実施させるように構成されたタイミング制御部（１６）と、
    　前記タイミング制御部が前記測距指令に従い前記照射部から前記光を出射させる出射タイミング（Ｔd_trg ）、及び、前記各ＳＰＡＤを前記ガイガーモードで動作させる動作開始タイミング（Ｔd_en ）、をそれぞれ設定するよう構成されたタイミング指示部（２０）と、
    　を備えた測距装置。
  2. 　前記タイミング指示部は、
    　前記照射部が前記測距用の光を出射してから、前記光を検出する前記光検出器の数が周期的に変動して、前記複数の光検出器による前記光の検出感度が不均一となる期間が短くなるように、前記光の出射タイミング及び前記動作開始タイミングを設定するよう構成されている、請求項１に記載の測距装置。
  3. 　前記複数の光検出器のうち、前記光を検出した前記光検出器の数を所定時間毎に計数する加算部（１８Ａ）を備え、
    　前記タイミング指示部は、前記加算部による加算結果に基づき、前回前記出射タイミングで前記照射部から前記光を出射させてからクラッタにより前記光を検出した前記光検出器の数、及び、前回前記動作開始タイミングで前記各ＳＰＡＤの動作を開始させてから外乱光により前記光を検出した前記光検出器の数、をそれぞれ取得し、該取得した数の大小関係に基づき、次回の前記出射タイミング及び前記動作開始タイミングを設定するよう構成されている、請求項２に記載の測距装置。
  4. 　前記タイミング指示部は、
    　前記動作開始タイミング後に前記外乱光によって前記光を検出した光検出器の数が、前記出射タイミング後に前記クラッタによって前記光を検出した光検出器の数よりも多いときには、前記複数の光検出器の前記各ＳＰＡＤの動作を開始してから、所定時間経過後に、前記照射部が前記光を出射するよう、前記動作開始タイミング及び前記出射タイミングを設定する、
    　ように構成されている、請求項３に記載の測距装置。
  5. 　前記タイミング指示部は、
    　前記出射タイミング後に前記クラッタによって前記光を検出した光検出器の数が、前記動作開始タイミング後に前記外乱光によって前記光を検出した光検出器の数よりも多いときには、前記照射部が前記光を出射してから、所定時間経過後に、前記複数の光検出器の前記各ＳＰＡＤの動作を開始するよう、前記出射タイミング及び前記動作開始タイミングを設定する、
    　ように構成されている、請求項３又は請求項４に記載の測距装置。
  6. 　当該測距装置は、車両に搭載され、
    　前記タイミング指示部は、前記車両から得られる情報に基づき、前記外乱光の光量を推定し、該推定結果に基づき、前記出射タイミング及び前記動作開始タイミングを設定するよう構成されている、請求項２に記載の測距装置。
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