WO2020149080A1 - 光学的測距装置および光学的測距装置における異常の発生を検出する方法 - Google Patents

光学的測距装置および光学的測距装置における異常の発生を検出する方法 Download PDF

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distance measuring
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善英 立野
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株式会社デンソー
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    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical distance measuring device.
  • An optical system that measures the distance to the object based on the time-of-flight (TOF; Time Of Flight) of the irradiation light emitted to the measurement area until it is reflected by the object in the measurement area and returns.
  • TOF Time Of Flight
  • Distance measuring devices are known.
  • an optical distance measurement using a single photon avalanche diode (SPAD; Single Photon Avalanche Diode) that detects incidence of a single photon is used as an optical element that receives reflected light from a measurement region.
  • a device is disclosed.
  • an abnormality may occur in the light receiving unit due to, for example, deterioration over time due to a defect inside the semiconductor of the SPAD.
  • Such temporal deterioration of SPAD causes an increase in dark current flowing regardless of light reception, which may cause deterioration of measurement performance of the measurement rejection device or a failure.
  • the abnormality of the light receiving portion can be easily detected under the environment where the ambient light is constant, as in the test performed at the initial shipping stage.
  • the optical distance measuring device is generally used in an environment where the ambient light is not always constant, such as a vehicle, and it is not easy to detect such an abnormality of the light receiving section in the use environment. There wasn't.
  • the optical distance measuring device there is still room for improvement in accurately detecting the abnormality of the light receiving unit without being affected by the ambient light.
  • the optical distance measuring device of this form has a light source unit that emits irradiation light for irradiating a measurement region and a light receiving surface on which a plurality of SPADs (Single Photon Avalanche Diodes) are arranged, and the irradiation light is reflected.
  • SPADs Single Photon Avalanche Diodes
  • a control unit that executes a distance measurement process for measuring a distance to the object by using a signal output from the SPAD when the measurement light reflected by the irradiation light is received by the light receiving surface;
  • a determination unit that determines whether or not an abnormality has occurred in the light receiving unit using a signal output from the SPAD due to clutter reflection light that is reflected in the housing.
  • the optical distance measuring device of this aspect since the clutter reflection light reflected in the housing is used to detect the abnormality of the light receiving unit, the abnormality of the light receiving unit is detected even in the environment where the ambient light is not constant. Can be accurately detected.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an optical distance measuring device
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a flow of the abnormality detection processing of the first embodiment
  • FIG. 3A is an explanatory diagram showing an example of a temporal change of a signal value in a clutter reflected light period
  • FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating a state in which the signal value has not risen to the target rise value
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of abnormality detection processing of the second embodiment
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the signal value acquired during the dead time
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flow of abnormality detection processing of the third embodiment.
  • the flight time of light until the irradiation light IL emitted to the measurement region MR returns after being reflected by the object OB in the measurement region MR (hereinafter referred to as “TOF”). (Also referred to as ), is used to measure the distance to the object OB.
  • the optical distance measuring device 10 is also simply referred to as the “distance measuring device 10 ”.
  • a process in which the distance measuring device 10 emits the irradiation light IL to the measurement region MR and measures the distance to the object OB in the measurement region MR is referred to as “distance measurement process”.
  • the distance measuring device 10 is mounted on a vehicle, and measures the distance between the vehicle and an object OB around the vehicle by distance measuring processing.
  • the distance measuring device 10 processes the signal output from the light source unit 20 that emits the irradiation light IL, the light receiving unit 30 that receives the reflected light RL obtained by reflecting the irradiation light IL, and the signal output from the light receiving unit 30 to measure the distance. And a control unit 50 that controls the entire distance measuring device 10.
  • the distance measuring device 10 further includes a housing 60, and the light source unit 20 and the light receiving unit 30 described above are fixed in an internal space surrounded by an inner wall surface of the housing 60. Note that, in FIG. 1, for convenience, the end portion of the housing 60 on the right side of the drawing is omitted.
  • the light source unit 20 includes a laser light source 21 and a scanning unit 22.
  • the laser light source 21 is composed of a semiconductor laser diode and emits pulsed laser light as irradiation light IL.
  • the scanning unit 22 includes a mirror 24 that rotates about a rotation shaft 23 under the control of the control unit 50.
  • the mirror 24 is, for example, a MEMS mirror.
  • the irradiation light IL emitted from the laser light source 21 is reflected by the mirror 24 of the scanning unit 22.
  • the irradiation light IL is scanned according to the rotation angle of the mirror 24.
  • the irradiation light IL reflected by the mirror 24 is measured through the emission opening 61 provided in the housing 60, as shown by the solid arrow in FIG. Is ejected. It should be noted that the irradiation light IL that is not emitted from the emission opening 61 as indicated by the broken line arrow in FIG. 1 is reflected and scattered inside the housing 60.
  • the light receiving unit 30 has a light receiving surface 32 on which a plurality of SPADs (Single Photo Avalanche Diodes) 31 that operate in Geiger mode are arranged.
  • the SPADs 31 are two-dimensionally arranged on the light receiving surface 32.
  • each SPAD 31 outputs a pulsed signal indicating the incidence of the photon with a certain probability.
  • a signal is output from the SPADs 31 in a number corresponding to the intensity of the incident light. That is, the greater the intensity of the light incident on the light receiving surface 32, the greater the number of responses of the SPAD 31.
  • the light receiving unit 30 receives the reflected light RL of the irradiation light IL emitted from the light source unit 20.
  • the reflected light RL the irradiation light IL reflected by the object OB in the measurement region MR is referred to as “measurement reflected light RLm”, and the internal scattering of the irradiation light IL reflected in the housing 60 is performed.
  • the light is also called “clutter reflected light RLc”.
  • the reflected light for measurement RLm enters the inside of the housing 60 from the measurement region MR through the entrance opening 62 and reaches the light receiving surface 32 of the light receiving unit 30, as shown by the solid arrow in FIG.
  • the clutter reflected light RLc is reflected by the wall surface inside the housing 60 and reaches the light receiving surface 32 of the light receiving unit 30, as indicated by a dashed arrow in FIG.
  • the signal output from the SPAD 31 in a predetermined period from the time when the light source unit 20 emits the irradiation light IL for one pulse is used in the distance measurement processing as if it was output by the clutter reflected light RLc. Is not used.
  • a predetermined period from the time when the light source unit 20 emits the irradiation light IL will be referred to as a “clutter reflected light period”.
  • the clutter reflected light period is determined based on, for example, the optical distance between the light source unit 20 and the light receiving unit 30 in the housing 60 and the speed of light.
  • the clutter reflected light period can be defined as a period longer than the time from when the light source unit 20 emits the irradiation light IL until the clutter reflected light RLc reaches the light receiving surface 32 of the light receiving unit 30. Further, the clutter reflected light period can be defined as at least a period shorter than an estimated shortest time from when the light source unit 20 emits the irradiation light IL to when the measurement reflected light RLm reaches the light receiving surface 32. ..
  • the range finder 10 of the present embodiment uses the signal output from the SPAD 31 by the clutter reflection light RLc during the clutter reflection light period in the abnormality detection processing for detecting the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30.
  • the abnormality detection process will be described later.
  • the distance measuring device 10 uses the signal output from the light receiving unit 30 after the clutter reflected light period has elapsed after the light source unit 20 has emitted the irradiation light IL in the distance measuring process, by using the signal output from the light receiving unit 30. Measure the distance to OB.
  • the measurement unit 40 includes an addition unit 41, a histogram generation unit 42, a peak detection unit 43, and a distance calculation unit 44.
  • Each component of the measurement unit 40 is composed of, for example, one or two or more integrated circuits.
  • at least a part of each component of the measurement unit 40 may be realized by software by the CPU executing a program.
  • the signal output from each SPAD 31 of the light receiving unit 30 is input to the adding unit 41.
  • the adder unit 41 obtains an added value obtained by adding the number of pulse signals output from each SPAD 31 by counting the number of pulse signals output from each SPAD 31 at approximately the same time, and outputs the signal of the output signal of the light receiving unit 30.
  • the value is output to the histogram generation unit 42.
  • the signal value output by the adding unit 41 represents the number of responses of the SPAD 31 when the light receiving unit 30 receives the reflected light RL. Note that the addition unit 41 outputs the signal value of the signal output from the light receiving unit 30 during the clutter reflection light period to the determination unit 51 of the control unit 50 when executing the abnormality detection processing described below.
  • the histogram generation unit 42 generates a histogram based on the signal value input from the addition unit 41.
  • the class of this histogram shows the TOF from the emission of the irradiation light IL from the light source unit 20 to the incidence of the reflected light RL on the light receiving surface 32.
  • the frequency of the histogram is the signal value output from the addition unit 41 and represents the intensity of the reflected light RL.
  • the histogram generation unit 42 generates a histogram by recording the signal value output from the addition unit 41 for each TOF according to a predetermined recording timing signal, and outputs the histogram to the peak detection unit 43.
  • the peak detector 43 detects a peak from the histogram input from the histogram generator 42.
  • the peak detection unit 43 determines that the portion with the highest frequency in the histogram is the peak.
  • a peak in the histogram indicates that the object OB exists at a distance corresponding to the TOF corresponding to the peak.
  • the distance value D measured by the measuring unit 40 is output from the distance measuring device 10 to the ECU of the vehicle.
  • the ECU of the vehicle uses the distance value D acquired from the distance measuring device 10 to detect the object OB that becomes an obstacle in the measurement region MR.
  • the ECU of the vehicle also controls the operation of the vehicle to avoid collision with the detected obstacle.
  • the control unit 50 is composed of a microcomputer including a processor and a storage device.
  • the control unit 50 is connected to the light source unit 20, the light receiving unit 30, and the measuring unit 40 via signal lines.
  • the control unit 50 controls the light source unit 20, the light receiving unit 30, and the measuring unit 40 to execute the distance measurement process described above.
  • the control unit 50 also includes, as a functional unit, a determination unit 51 that executes an abnormality detection process described below and determines whether or not there is an abnormality in the light receiving unit 30.
  • the determination unit 51 may be provided separately from the control unit 50.
  • the determination unit 51 detects the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30 by using the signal output from the light receiving unit 30 by the clutter reflected light RLc.
  • the determination unit 51 executes the abnormality detection process at a predetermined timing while the control unit 50 is not executing the distance measurement process.
  • the abnormality detection process is periodically executed, for example, at a predetermined timing while the vehicle is stopped or stopped.
  • the abnormality detection process may be executed at the timing instructed by the user.
  • the user may be able to preset the frequency with which the abnormality detection process is executed by the determination unit 51.
  • step S10 the determination unit 51 causes the light source unit 20 to emit the irradiation light IL.
  • the intensity of the irradiation light IL may be about the same as the intensity during the distance measurement process.
  • step S20 the determination unit 51 acquires the signal value of the signal output by the light receiving unit 30 within the clutter reflection light period described above from the addition unit 41.
  • step S30 the determination unit 51 acquires the signal value in the period in which the signal indicating the incidence of the photon of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31 is output, among the signal values acquired in step S20.
  • the determining unit 51 determines whether or not an abnormality has occurred in the light receiving unit 30 in steps S40 to S50 using the signal value of the signal indicating the incidence of photons of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31. ..
  • time t 0 is the time when the light source unit 20 emits the irradiation light IL
  • the period from time t 0 to t 1 is the clutter reflected light period.
  • the signal value output by the adder 41 takes a value near the reference value S corresponding to the ambient light.
  • the light receiving unit 30 receives the clutter reflection light RLc, and almost all of the SPAD 31 in a state capable of outputting a High signal. Outputs a High signal indicating the incidence of photons.
  • the signal value S CL when clipped indicates the number of SPADs 31 that output a high signal when the clutter reflected light RLc reaches the light receiving surface 32.
  • the signal value S CL is clipped at the maximum value sat as shown in FIG. 3A.
  • step S40 the determination unit 51 determines whether or not the signal value of the signal indicating the incidence of photons of the clutter reflected light RLc has increased to the target increase value TR.
  • the determination unit 51 determines whether or not the signal value S CL clipped by the incident clutter reflected light RLc is equal to or higher than the target increase value TR.
  • the determination unit 51 determines that the abnormality occurs. The abnormality detection process is terminated without setting a flag indicating detection.
  • the determination unit 51 detects the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30 in step S50.
  • the fact that the clipped signal value S CL has not risen to the target rise value TR means that the number of SPADs 31 in an abnormal Low state that does not output a High signal even if a photon is incident and continues to output a Low signal is an allowable number. It indicates that it exceeds.
  • the determination unit 51 determines that the cause of the abnormality of the light receiving unit 30 is an increase in the number of SPADs 31 in the Low abnormal state. The determination unit 51 sets a flag indicating abnormality detection and ends the abnormality detection process.
  • the control unit 50 notifies the user of the occurrence of the abnormality in the light receiving unit 30 through the notifying unit (not shown).
  • the control unit 50 may calculate a reduction amount of the clipped signal value S CL with respect to the maximum value sat of the signal values, obtain the number of the SPADs 31 in the Low abnormal state from the reduction amount, and output the number.
  • the clutter reflected light whose intensity is significantly higher than that of the ambient light reflected by the irradiation light IL in the housing 60 is used for detecting the abnormality of the light receiving unit 30.
  • the signal output by RLc is used. Therefore, even in an environment where the ambient light is not constant, it is possible to accurately detect the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30.
  • the distance measuring apparatus 10 of the first embodiment since the signal indicating the incidence of the photon of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31 is used, the abnormality of the light receiving unit 30 caused by the SPAD 31 in the Low abnormality state. Can be detected.
  • the distance measuring apparatus 10 of the first embodiment when the signal value of the signal indicating the incidence of the photon of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31 does not reach the target increase value TR, the light receiving unit 30 has an abnormality. It is determined that there is. As a result, for example, when the number of SPADs 31 in Low abnormality does not affect the distance measurement, it is possible to prevent the abnormality of the light receiving unit 30 from being excessively detected.
  • Second embodiment Please refer to FIG.
  • the abnormality detection process of the second embodiment is executed by the distance measuring device 10 having the same configuration as that described in the first embodiment.
  • the flow of the abnormality detection process of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2 except that the processes of steps S60 to S80 are executed instead of steps S30 to S50 after steps S10 to S20. It is almost the same as the flow of the abnormality detection processing.
  • step S60 the determination unit 51 acquires, from the addition unit 41, the signal value of the signal output during the dead time caused by the incidence of photons of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31.
  • the “dead time” means a period in which the output signal of the SPAD 31 is once lowered to the Low level due to the saturation of the SPAD 31 after the photon is incident, and the photon cannot be detected.
  • the dead time in the clutter reflected light period is increased by the incidence of photons of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31 and is clipped, and then the signal value drops below the reference value S and then returns to the vicinity of the reference value S again. Is the period until it rises to.
  • the signal value S DT at the time of this clipping is a dead time, the number of SPADs 31 in a high abnormal state in which the Low signal is not normally output and the High signal is continuously output is large. Then, it increases as shown by the broken line graph in FIG.
  • step S70 the determination unit 51 determines whether or not the signal value has decreased to the predetermined target decrease value TD in the dead time.
  • the determination unit 51 determines whether or not the signal value SDT clipped by the dead time is smaller than the target decrease value TD.
  • the determination unit 51 sets a flag indicating abnormality detection. Without doing so, the abnormality detection process ends.
  • the determining unit 51 determines in step S80 the light receiving unit.
  • the occurrence of abnormality in 30 is detected.
  • the signal value S DT When Clipping dead time has not decreased to the target reduction value TD indicates that the number of SPAD31 in the state of the High abnormality exceeds the allowable number.
  • the determination unit 51 determines that the cause of the abnormality of the light receiving unit 30 is an increase in the number of SPADs 31 in the High abnormality state.
  • the determination unit 51 sets a flag indicating abnormality detection and ends the abnormality detection process.
  • the control unit 50 notifies the user of the occurrence of the abnormality in the light receiving unit 30 through the notifying unit (not shown).
  • the control unit 50 calculates the increase amount of the signal value S DT when clipping is performed at the dead time with respect to the signal value when all the SPADs 31 of the light receiving unit 30 output the Low signal during the dead time, and the High abnormality is calculated from the increase amount.
  • the number of SPADs 31 in this state may be obtained and output.
  • the signal output by the clutter reflected light RLc reflected by the irradiation light IL in the housing 60 is used to detect the abnormality of the light receiving unit 30. .. Therefore, similarly to the distance measuring apparatus 10 of the second embodiment, it is possible to accurately detect the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30 even in an environment where the ambient light is not constant. Further, according to the distance measuring apparatus 10 of the second embodiment, since the photon of the clutter reflected light RLc is input to the SPAD 31 at the dead time after the incident, the light receiving unit caused by the SPAD 31 in the High abnormal state is used. Thirty abnormalities can be detected.
  • the distance measuring apparatus 10 of the second embodiment when the signal value does not decrease to the target decrease value TD during the dead time, it is determined that the light receiving unit 30 has an abnormality. As a result, for example, when the number of SPADs 31 in a high abnormality does not affect the measurement of the distance, it is possible to prevent the abnormality of the light receiving unit 30 from being excessively detected.
  • the abnormality detection process of the third embodiment is executed by the distance measuring device 10 having the same configuration as that described in the first embodiment.
  • the flow of the abnormality detection processing of the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2 except that the processing of steps S60 to S80 described in the second embodiment is executed after the processing of steps S10 to S50. This is almost the same as the flow of the abnormality detection processing of.
  • the abnormality detection process of the third embodiment in steps S30 to S50, it is possible to detect the abnormality of the light receiving unit 30 caused by the SPAD 31 having the Low abnormality. Further, in steps S60 to S80, the abnormality of the light receiving unit 30 caused by the SPAD 31 having the high abnormality can be detected. Further, according to the abnormality detection processing of the third embodiment, the cause of the abnormality in the light receiving unit 30 is caused by the Low abnormality of the SPAD 31, the High abnormality, or both of them. It is also possible to determine whether or not The control unit 50 may output the number of SPADs 31 in which the Low abnormality is detected and the number of SPADs 31 in which the High abnormality is detected. In addition, according to the method of detecting an abnormality in the optical distance measuring device 10 and the light receiving unit 30 of the third embodiment, various operational effects similar to those described in the first embodiment and the second embodiment can be obtained. be able to.
  • the determination unit 51 uses the signal value S CL or the target increase value TR when clipping is performed by the photon of the clutter reflected light RLc incident on the SPAD 31 in step S40. Does not have to be performed.
  • the determination unit 51 may detect an abnormality other than that caused by the Low abnormality of the SPAD 31 in the light receiving unit 30 by using the signal indicating the incidence of the photon of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31.
  • the determination unit 51 may detect the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30 when the signal indicating the incidence of the photon of the clutter reflected light RLc on the SPAD 31 is significantly different from the shape of the reference signal prepared in advance.
  • the determination unit 51 does not have to perform the determination using the signal value S DT and the target reduction value TD at the time of clipping in the dead time in step S70.
  • the determination unit 51 may detect an abnormality other than that caused by the SPAD 31 of the High abnormality in the light receiving unit 30 by using the signal output from the light receiving unit 30 during the dead time.
  • the determining unit 51 may detect the occurrence of an abnormality in the light receiving unit 30 when the shape of the signal output during the dead time is significantly different from the shape of the prepared reference signal. ..
  • the distance measuring device 10 may not be mounted on the vehicle.
  • the distance measuring device 10 may be configured, for example, as a device carried by a user to perform surveying.
  • the technique of the present disclosure can be implemented in various forms other than the method for detecting the occurrence of an abnormality in the optical distance measuring device or the light receiving unit of the optical distance measuring device.
  • it can be realized in a vehicle equipped with an optical distance measuring device, a control method of the optical distance measuring device, a computer program for realizing the control method, and a storage medium form in which the computer program is recorded.
  • the technology of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and other embodiments, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof.
  • the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each mode described in the column of the outline of the invention are to solve some or all of the above problems, or In order to achieve some or all of the above-mentioned effects, it is possible to appropriately replace or combine them.
  • the technical features are not limited to those described as not essential in the present specification, and may be appropriately deleted if the technical features are not described as essential in the present specification. Is possible.

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Abstract

光学的測距装置１０は、測定領域ＭＲを照射する照射光ＩＬを射出する光源部２０と、複数のＳＰＡＤ３１が配列された受光面３２を有し、前記照射光ＩＬが反射された反射光ＲＬの光子を前記ＳＰＡＤ３１によって検出する受光部３０と、前記光源部２０と、前記受光部３０と、を収容する筐体６０と、前記照射光ＩＬが前記筐体６０内で反射されたクラッタ反射光ＲＬｃによって前記ＳＰＡＤ３１が出力する信号を用いて、前記受光部３０における異常の発生の有無を判定する判定部５１と、を備える。

Description

光学的測距装置および光学的測距装置における異常の発生を検出する方法 関連出願の相互参照
　本願は、２０１９年１月１６日に出願された特許出願番号２０１９－００４９５３に基づくものであって、その優先権を主張するものであり、その特許出願のすべての内容が、参照により本明細書に組み入れられる。
　本開示は、光学的測距装置に関する。
　測定領域に射出した照射光が、測定領域内の物体によって反射されて戻ってくるまでの間の光の飛行時間（ＴＯＦ；Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）に基づいて、当該物体までの距離を測定する光学的測距装置が知られている。例えば、特許文献１には、測定領域からの反射光を受光する光学的素子として、単一の光子の入射を検出するシングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ；Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｄｉｏｄｅ）を用いた光学的測距装置が開示されている。
特開２０１６－１７６７５０号公報
　光学的測距装置においては、例えば、ＳＰＡＤの半導体内部での欠陥に起因する経時劣化などによって受光部に異常が生じる場合がある。こうしたＳＰＡＤの経時劣化は、受光とは無関係に流れる暗電流が増加を生じさせ、測拒装置の測定性能の低下や、故障の要因となり得る。ＳＰＡＤの経時劣化に限らず、受光部の異常は、初期出荷段階におこなわれる試験のように、環境光が一定な環境下であれば容易に検出が可能である。しかしながら、光学的測距装置は、例えば車両など、環境光が必ずしも一定ではない環境で使用されることが一般的であり、その使用環境下において、そうした受光部の異常を検出することは容易ではなかった。このように、光学的測距離装置においては、受光部の異常を、環境光の影響を受けることなく、精度よく検出することについて、依然として改良の余地があった。
　本開示の技術は、以下の形態として実現することが可能である。
　一の形態は、光学的測距装置として提供される。この形態の光学的測距装置は、測定領域を照射する照射光を射出する光源部と、複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｄｉｏｄｅ）が配列された受光面を有し、前記照射光が反射された反射光の光子を前記ＳＰＡＤによって検出する受光部と、前記光源部と、前記受光部と、を収容する筐体と、前記光源部と前記受光部とを制御し、前記測定領域内の物体によって前記照射光が反射された測定用反射光を前記受光面が受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する制御部と、前記照射光が前記筐体内で反射されたクラッタ反射光によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する判定部と、を備える。
　この形態の光学的測距装置によれば、受光部の異常の検出に、筐体内で反射されたクラッタ反射光を用いるため、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部における異常の発生を精度よく検出することができる。
図１は、光学的測距装置の構成を示す概略図であり、 図２は、第１実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図であり、 図３Ａは、クラッタ反射光期間における信号値の時間変化の一例を示す説明図であり、 図３Ｂは、信号値が目標上昇値まで上昇していない状態を例示する説明図であり、 図４は、第２実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図であり、 図５は、デッドタイムに取得される信号値を説明するための説明図であり、 図６は、第３実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図である。
１．第１実施形態：
　図１を参照する。第１実施形態における光学的測距装置１０は、測定領域ＭＲに射出した照射光ＩＬが、測定領域ＭＲ内の物体ＯＢに反射されて戻ってくるまでの光の飛行時間（以下、「ＴＯＦ」とも呼ぶ。）を用いて、物体ＯＢまでの距離を測定する。以下では、光学的測距装置１０を、単に、「測距装置１０」とも呼ぶ。また、測距装置１０が、照射光ＩＬを測定領域ＭＲに射出して測定領域ＭＲ内の物体ＯＢまでの距離を測定する処理を「測距離処理」と呼ぶ。第１実施形態では、測距装置１０は車両に搭載されており、測距離処理によって、車両と車両周辺にある物体ＯＢとの間の距離を測定する。
　測距装置１０は、照射光ＩＬを射出する光源部２０と、照射光ＩＬが反射された反射光ＲＬを受光する受光部３０と、受光部３０が出力する信号を処理して距離の測定結果を出力する測定部４０と、測距装置１０全体を制御する制御部５０と、を備える。測距装置１０は、さらに、筐体６０を備えており、上述した光源部２０と受光部３０は、筐体６０の内壁面に囲まれた内部空間に固定されている。なお、図１では便宜上、紙面右側における筐体６０の端部の図示を省略してある。
　光源部２０は、レーザ光源２１と、走査部２２と、を備えている。レーザ光源２１は、半導体レーザダイオードにより構成されており、パルスレーザ光を照射光ＩＬとして射出する。走査部２２は、制御部５０の制御下において回転軸２３を中心に回動するミラー２４を備えている。ミラー２４は、例えば、ＭＥＭＳミラーによって構成される。レーザ光源２１から射出された照射光ＩＬは、走査部２２のミラー２４によって反射される。照射光ＩＬは、ミラー２４の回転角に応じて走査される。ミラー２４が所定の回転角度にあるときには、ミラー２４によって反射された照射光ＩＬは、図１において実線矢印で示されているように、筐体６０に設けられている射出開口６１を通じて測定領域ＭＲへと射出される。なお、図１において破線矢印で示されているような、射出開口６１から射出されない照射光ＩＬは、筐体６０の内部で反射されて散乱する。
　受光部３０は、ガイガーモードで作動する複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｄｉｏｄｅ）３１が配列された受光面３２を有する。ＳＰＡＤ３１は、受光面３２において二次元的に配列されている。各ＳＰＡＤ３１は、単一の光子が入射すると、一定の確率で、光子の入射を示すパルス状の信号を出力する。受光面３２に光が入射すると、その入射した光の強度に応じた個数のＳＰＡＤ３１から信号が出力される。つまり、受光面３２に入射した光の強度が大きいほど、ＳＰＡＤ３１の応答数が増大する。
　上述したように、受光部３０は、光源部２０が射出した照射光ＩＬの反射光ＲＬを受光する。以下、反射光ＲＬのうちで、照射光ＩＬが測定領域ＭＲ内の物体ＯＢによって反射されたものを「測定用反射光ＲＬｍ」と呼び、照射光ＩＬが筐体６０内で反射された内部散乱光を「クラッタ反射光ＲＬｃ」とも呼ぶ。測定用反射光ＲＬｍは、図１において実線矢印で示されているように、入射開口６２を通じて測定領域ＭＲから筐体６０内に入射して、受光部３０の受光面３２に到達する。一方、クラッタ反射光ＲＬｃは、図１において破線矢印で示されているように、筐体６０内の壁面に反射されて、受光部３０の受光面３２に到達する。
　測距装置１０では、光源部２０が１パルス分の照射光ＩＬを射出したときから予め定められた期間にＳＰＡＤ３１から出力される信号は、クラッタ反射光ＲＬｃによって出力されたものとして測距離処理には用いられない。以下、この光源部２０が照射光ＩＬを射出したときから予め定められた期間を「クラッタ反射光期間」と呼ぶ。クラッタ反射光期間は、例えば、筐体６０内における光源部２０と受光部３０との間の光学的距離と光速とに基づいて定められる。クラッタ反射光期間は、光源部２０が照射光ＩＬを射出したときからクラッタ反射光ＲＬｃが受光部３０の受光面３２に到達するまでの時間より長い期間として定めることができる。また、クラッタ反射光期間は、少なくとも、光源部２０が照射光ＩＬを射出したときから、測定用反射光ＲＬｍが受光面３２に到達するまでの想定される最短時間より短い期間として定めることができる。
　本実施形態の測距装置１０は、受光部３０における異常の発生を検出する異常検出処理において、クラッタ反射光期間にクラッタ反射光ＲＬｃによってＳＰＡＤ３１から出力される信号を用いる。異常検出処理については後述する。なお、測距装置１０は、測距離処理において、光源部２０が照射光ＩＬを射出した後、クラッタ反射光期間が経過した後に受光部３０から出力される信号を用いて、測定領域ＭＲの物体ＯＢまでの距離を測定する。
　測定部４０は、加算部４１と、ヒストグラム生成部４２と、ピーク検出部４３と、距離演算部４４と、を備えている。測定部４０の各構成部は、例えば、１または２以上の集積回路によって構成される。なお、他の実施形態では、測定部４０の各構成部の少なくとも一部は、ＣＰＵがプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現されてもよい。
　加算部４１には、受光部３０の各ＳＰＡＤ３１が出力する信号が入力される。加算部４１は、各ＳＰＡＤ３１が出力するパルス信号の数を加算した加算値を、ほぼ同時刻に各ＳＰＡＤ３１から出力されるパルス信号の数を計数することにより求め、受光部３０の出力信号の信号値としてヒストグラム生成部４２に出力する。加算部４１が出力する信号値は、受光部３０が反射光ＲＬを受光したときのＳＰＡＤ３１の応答数を表している。なお、加算部４１は、後述する異常検出処理の実行時には、クラッタ反射光期間に受光部３０から出力された信号の信号値を制御部５０の判定部５１に出力する。
　ヒストグラム生成部４２は、加算部４１から入力された信号値に基づき、ヒストグラムを生成する。このヒストグラムの階級は、光源部２０が照射光ＩＬを射出してから反射光ＲＬが受光面３２に入射するまでのＴＯＦを示している。一方、ヒストグラムの度数は、加算部４１から出力された信号値であり、反射光ＲＬの強度を表している。ヒストグラム生成部４２は、所定の記録タイミング信号に従って、加算部４１から出力された信号値をＴＯＦごとに記録することによってヒストグラムを生成し、ピーク検出部４３に出力する。
　ピーク検出部４３は、ヒストグラム生成部４２から入力されたヒストグラムからピークを検出する。ピーク検出部４３は、ヒストグラムの中で最も大きな度数の部分をピークと判断する。ヒストグラム中のピークは、そのピークに対応するＴＯＦに応じた距離に物体ＯＢが存在することを表している。
　距離演算部４４は、ピーク検出部４３によって検出されたピークに対応するＴＯＦから距離値Ｄを算出する。ピークに対応するＴＯＦを「Δｔ」、光速を「ｃ」、距離値を「Ｄ」とすると、距離演算部４４は、以下の式（１）により、距離値Ｄを算出する。
　Ｄ＝（ｃ×Δｔ）／２　・・・式（１）
　測定部４０によって測定された距離値Ｄは、測距装置１０から車両のＥＣＵに出力される。車両のＥＣＵは、測距装置１０から取得した距離値Ｄを用いて、測定領域ＭＲ内における障害物となる物体ＯＢを検出する。また、車両のＥＣＵは、検出した障害物との衝突を避けるための車両の運転制御を行う。
　制御部５０は、プロセッサと記憶装置とを備えるマイクロコンピュータによって構成されている。制御部５０は、信号線を通じて、光源部２０と受光部３０と測定部４０とに接続されている。制御部５０は、光源部２０と受光部３０と測定部４０を制御して上述した測距離処理を実行する。また、制御部５０は、機能部として、以下に説明する異常検処理を実行して受光部３０の異常の有無を判定する判定部５１を有する。なお、他の実施形態では、判定部５１は、制御部５０とは別個に設けられていてもよい。
　図２を参照する。判定部５１は、異常検出処理において、クラッタ反射光ＲＬｃによって受光部３０が出力する信号を用いて、受光部３０における異常の発生を検出する。判定部５１は、制御部５０が測距離処理を実行していない間の予め定められたタイミングで異常検出処理を実行する。異常検出処理は、例えば、車両の停車中や停止中の予め定められたタイミングで周期的に実行される。異常検出処理は、ユーザが指令したタイミングで実行されてもよい。ユーザは、判定部５１によって異常検出処理が実行される頻度を予め設定できるものとしてもよい。
　ステップＳ１０では、判定部５１は、光源部２０に照射光ＩＬを射出させる。照射光ＩＬの強度は、測距離処理のときの強度と同程度でよい。ステップＳ２０では、判定部５１は、上述したクラッタ反射光期間内に受光部３０が出力する信号の信号値を加算部４１から取得する。ステップＳ３０では、判定部５１は、ステップＳ２０で取得される信号値のうち、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が出力される期間における信号値を取得する。第１実施形態では、判定部５１は、ステップＳ４０～Ｓ５０において、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値を用いて、受光部３０における異常の発生の有無を判定する。
　図３Ａを参照する。図３Ａにおいて、時刻ｔ０は、光源部２０が照射光ＩＬを射出した時刻であり、時刻ｔ０～ｔ１の期間は、クラッタ反射光期間である。クラッタ反射光期間の前後では、加算部４１が出力する信号値は、環境光に応じた基準値Ｓ付近の値を取る。クラッタ反射光期間のうち、光源部２０が照射光ＩＬを射出した時刻ｔ０の直後には、受光部３０がクラッタ反射光ＲＬｃを受光し、Ｈｉｇｈ信号を出力可能な状態にあるＳＰＡＤ３１のほぼ全てが光子の入射を示すＨｉｇｈ信号を出力する。クラッタ反射光ＲＬｃは、光源部２０から至近距離で反射された光であるため、環境光や測定用反射光ＲＬｍよりも強度が著しく高い。そのため、受光部３０がクラッタ反射光ＲＬｃを受光したときに信号値が急激に上昇してクリップする。このクリップしたときの信号値ＳＣＬは、受光面３２にクラッタ反射光ＲＬｃが到達したときにＨｉｇｈ信号を出力したＳＰＡＤ３１の数を示している。受光面３２を構成する全てのＳＰＡＤ３１がＨｉｇｈ信号を出力した場合には、信号値ＳＣＬは、図３Ａに示すように、最大値ｓａｔでクリップする。
　ステップＳ４０では、判定部５１は、クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲまで上昇したか否かを判定する。第１実施形態では、判定部５１は、クラッタ反射光ＲＬｃの入射によりクリップした信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲ以上であるか否かを判定する。クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が目標上昇値ＴＲまで上昇した場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲより大きくなった場合には、判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定することなく、異常検出処理を終了する。
　図３Ｂに示すように、クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲまで上昇しなかった場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲより小さい場合には、判定部５１は、ステップＳ５０において受光部３０における異常の発生を検出する。クリップした信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲまで上昇していないことは、光子が入射してもＨｉｇｈ信号を出力せず、Ｌｏｗ信号を出力し続けるＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が許容数を越えていることを示している。第１実施形態では、判定部５１は、受光部３０の異常の原因がＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数の増加であると判定する。判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定して、異常検出処理を終了する。
　異常検出処理において、判定部５１により、受光部３０の異常検出を示すフラグが設定された場合には、制御部５０は、受光部３０における異常の発生を図示しない報知部を通じてユーザに報知する。ここで、Ｌｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が多いほど、信号値の最大値ｓａｔに対するクリップした信号値ＳＣＬの低下量が増大する。制御部５０は、信号値の最大値ｓａｔに対するクリップした信号値ＳＣＬの低下量を算出し、その低下量からＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数を求めて出力するものとしてもよい。
　以上のように、第１実施形態の測距装置１０によれば、受光部３０の異常の検出に、照射光ＩＬが筐体６０内で反射された環境光よりも強度が著しく高いクラッタ反射光ＲＬｃによって出力される信号を用いる。そのため、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部３０における異常の発生を精度よく検出することができる。また、第１実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号を用いているため、Ｌｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出することができる。第１実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲに到達しない場合に、受光部３０に異常が発生していると判定している。これにより、例えば、Ｌｏｗ異常にあるＳＰＡＤ３１の個数が距離の測定に影響しない程度である場合などに、受光部３０の異常が過敏に検出されてしまうことを抑制できる。
２．第２実施形態：
　図４を参照する。第２実施形態の異常検出処理は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の測距装置１０において実行される。第２実施形態の異常検出処理のフローは、ステップＳ１０～Ｓ２０の後、ステップＳ３０～Ｓ５０の代わりに、ステップＳ６０～Ｓ８０の処理が実行される点以外は、図２に示す第１実施形態の異常検出処理のフローとほぼ同じである。
　ステップＳ６０では、判定部５１は、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によって生じるデッドタイムに出力される信号の信号値を加算部４１から取得する。「デッドタイム」とは、光子が入射した後に、ＳＰＡＤ３１が飽和することによって、ＳＰＡＤ３１の出力信号がいったんＬｏｗレベルにまで低下し、光子を検出できなくなる期間を意味する。
　図５を参照する。クラッタ反射光期間におけるデッドタイムは、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によって信号値が上昇してクリップした後、信号値が、基準値Ｓを越えて低下し、再び基準値Ｓ付近にまで上昇するまでの期間である。このデッドタイムの間には、ＳＰＡＤ３１が飽和して応答しないため、環境光にかかわらず、信号値は急激に低下してクリップする。このクリップしたときの信号値ＳＤＴは、デッドタイムであるのにもかかわらず、正常にＬｏｗ信号を出力する状態にならず、Ｈｉｇｈ信号を出力し続けるＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が多くなると、図５の破線グラフが示すように増加する。
　ステップＳ７０では、判定部５１は、デッドタイムにおいて信号値が予め定められた目標低下値ＴＤまで低下したか否かを判定する。第２実施形態では、判定部５１は、デッドタイムでクリップした信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤより小さいか否かを判定する。デッドタイムにおいて信号値が目標低下値ＴＤを越えて低下した場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤより小さい場合には、判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定することなく、異常検出処理を終了する。
　デッドタイムにおいて信号値が目標低下値ＴＤより低下しなかった場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤ以上である場合には、判定部５１は、ステップＳ８０において、受光部３０における異常の発生を検出する。デッドタイムでクリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤまで低下していないことは、Ｈｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が許容数を越えていることを示している。第２実施形態では、判定部５１は、受光部３０の異常の原因がＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数の増加であると判定する。判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定して、異常検出処理を終了する。
　異常検出処理において、受光部３０の異常検出を示すフラグが設定された場合には、制御部５０は、受光部３０における異常の発生を図示しない報知部を通じてユーザに報知する。制御部５０は、デッドタイムに受光部３０の全てのＳＰＡＤ３１がＬｏｗ信号を出力したときの信号値に対するデッドタイムでクリップしたときの信号値ＳＤＴの増加量を算出し、その増加量からＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数を求めて出力してもよい。
　以上のように、第２実施形態の測距装置１０によれば、受光部３０の異常の検出に、照射光ＩＬが筐体６０内で反射されたクラッタ反射光ＲＬｃによって出力される信号を用いる。そのため、第２実施形態の測距装置１０と同様に、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部３０における異常の発生を精度よく検出することができる。また、第２実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１にクラッタ反射光ＲＬｃの光子は入射した後のデッドタイムにおける信号を用いているため、Ｈｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出することができる。また、第２実施形態の測距装置１０によれば、デッドタイムの間に信号値が目標低下値ＴＤまで低下しない場合に、受光部３０に異常が発生していると判定している。これにより、例えば、Ｈｉｇｈ異常にあるＳＰＡＤ３１の個数が距離の測定に影響しない程度である場合などに、受光部３０の異常が過敏に検出されてしまうことを抑制できる。
３．第３実施形態：
　図６を参照する。第３実施形態の異常検出処理は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の測距装置１０において実行される。第３実施形態の異常検出処理のフローは、ステップＳ１０～Ｓ５０の処理の後に、第２実施形態で説明したステップＳ６０～Ｓ８０の処理が実行される点以外は、図２に示す第１実施形態の異常検出処理のフローとほぼ同じである。
　第３実施形態の異常検出処理によれば、ステップＳ３０～Ｓ５０において、Ｌｏｗ異常のＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出できる。また、ステップＳ６０～Ｓ８０において、Ｈｉｇｈ異常のＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出できる。また、第３実施形態の異常検出処理によれば、受光部３０における異常の発生原因が、ＳＰＡＤ３１のＬｏｗ異常によるものであるのか、Ｈｉｇｈ異常によるものであるのか、あるいは、その両方に起因するものであるのかを判別することも可能である。制御部５０は、Ｌｏｗ異常が検出されたＳＰＡＤ３１の数と、Ｈｉｇｈ異常が検出されたＳＰＡＤ３１の数をそれぞれ出力するものとしてもよい。その他に、第３実施形態の光学的測距装置１０および受光部３０の異常を検出する方法によれば、第１実施形態や第２実施形態で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。
４．他の実施形態：
　上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することも可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
・他の実施形態１：
　上記の第１実施形態および第３実施形態において、判定部５１は、ステップＳ４０において、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によりクリップしたときの信号値ＳＣＬや目標上昇値ＴＲを用いた判定をおこなわなくてもよい。判定部５１は、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号を用いて、受光部３０におけるＳＰＡＤ３１のＬｏｗ異常に起因するもの以外の異常を検出してもよい。判定部５１は、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が予め準備された基準となる信号の形状から著しく異なっているときに、受光部３０における異常の発生を検出してよい。
・他の実施形態２：
　上記の第２実施形態および第３実施形態において、判定部５１は、ステップＳ７０において、デッドタイムにおいてクリップしたときの信号値ＳＤＴや目標低下値ＴＤを用いた判定をおこなわなくてもよい。判定部５１は、デッドタイムに受光部３０から出力される信号を用いて、受光部３０におけるＨｉｇｈ異常のＳＰＡＤ３１に起因するもの以外の異常を検出してもよい。判定部５１は、判定部５１は、デッドタイムに出力される信号の形状が予め準備された基準信号の形状に対して著しく異なっているときに、受光部３０における異常の発生を検出してよい。
・他の実施形態３：
　上記の各実施形態において、測距装置１０は、車両に搭載されていなくてもよい。測距装置１０は、例えば、ユーザが持ち運んで測量をおこなう装置として構成されていてもよい。
５．その他：
　本開示の技術は、光学的測距装置や、光学的測距装置の受光部における異常の発生を検出する方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、光学的測距装置を搭載する車両や、光学的測距装置の制御方法、その制御方法を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムが記録された記憶媒体形態で実現することができる。
　本開示の技術は、上述の実施形態や他の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

Claims (7)

  1. 　光学的測距装置（１０）であって、
    　測定領域（ＭＲ）を照射する照射光（ＩＬ）を射出する光源部（２０）と、
    　複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｄｉｏｄｅ）（３１）が配列された受光面（３２）を有し、前記照射光が反射された反射光（ＲＬ）の光子を前記ＳＰＡＤによって検出する受光部（３０）と、
    　前記光源部と、前記受光部と、を収容する筐体（６０）と、
    　前記光源部と前記受光部とを制御し、前記測定領域内の物体（ＯＢ）によって前記照射光が反射された測定用反射光（ＲＬｍ）を前記受光面が受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する制御部（５０）と、
    　前記照射光が前記筐体内で反射されたクラッタ反射光（ＲＬｃ）によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する判定部（５１）と、
    を備える、光学的測距装置。
  2. 　請求項１記載の光学的測距装置であって、
    　前記判定部は、前記ＳＰＡＤへの前記クラッタ反射光の光子の入射を示す信号を用いて前記受光部における異常の発生の有無を判定する、光学的測距装置。
  3. 　請求項２記載の光学的測距装置であって、
    　前記判定部は、前記ＳＰＡＤへの前記クラッタ反射光の光子の入射を示す信号を加算した信号値が予め定められた目標上昇値（ＴＲ）まで上昇しない場合に、前記受光部に異常が発生していると判定する、光学的測距装置。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学的測距装置であって、
    　前記判定部は、前記ＳＰＡＤに前記クラッタ反射光の光子が入射した後のデッドタイムに出力される信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する、光学的測距装置。
  5. 　請求項４記載の光学的測距装置であって、
    　前記判定部は、前記デッドタイムに出力される信号を加算した信号値が予め定められた目標低下値（ＴＤ）まで低下しないときに、前記受光部に異常が発生していると判定する、光学的測距装置。
  6. 　請求項３または請求項５記載の光学的測距装置であって、
    　前記判定部は、前記クラッタ反射光を用いた判定において前記受光部に異常が発生していると判定したときに、異常が発生している前記ＳＰＡＤの個数を、前記信号値を用いて求めて出力する、光学的測距装置。
  7. 　光源部が射出した照射光が、測定領域内の物体によって反射された反射光を、複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏｎ　Ａｖａｌａｎｃｈｅ　Ｄｉｏｄｅ）が配列された受光面を有する受光部によって受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する光学的測距装置において、前記受光部における異常の発生を検出する方法であって、
    　前記光源部と前記受光部とを収容する筐体内で前記照射光が反射されたクラッタ反射光を前記受光部に受光させる工程と、
    　前記クラッタ反射光によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する工程と、
    を備える、方法。
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