JP2020134313A - 光検出器 - Google Patents
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Abstract
Description
反面、スキャナを用いないフラッシュ型の発光をする技術では、一括で広くビームを投光するため、高精度な軸調整が不要となり、小型・低コスト化が容易となるが、フラッシュ型のため発光エネルギ密度が低下するため、物体の検知距離が約10m程度に極端に低下してしまう問題がある。
本開示は、これらの問題を鑑み、フラッシュ型の軸調不要・シンプルという良さを残しながら、検知距離を車両周辺の用途として実用化が望める50m〜100m程度の中距離の検知性能は維持するという、両方式のメリットを併せ持った構造の光検出装置を狙ったものである。
図1に示すように、本実施形態の光検出器10は、車両100に搭載され、物体200の検出や物体200までの距離を測定するために使用される。光検出器10は、発光ビームILを走査方向SDにスキャンしながらパルス発光する。発光ビームILは、物体200に当たると、その一部が反射光RLとして、返ってくる。光検出器10は、発光ビームILを発光してから反射光RLを検知するまでの時間を用いて、車両100から物体200までの距離を求める。
図9に示すように、物体200は、様々な反射特性を有する。物体200が鏡面反射物である場合には、光が物体200に当たったときの光の反射角度の幅は狭い。一方、物体200が拡散反射板である場合には、光が物体200に当たったとき、光は様々な方向に乱反射し、光の反射角度の幅は広い。
図14を用いて、受光データの校正について説明する。ステップS100では、測定部40は、特定の受光素子32を設定する。この特定の受光素子32は、物体200がどこに存在しているか、予め分かっている場合に、その物体の位置に対応する受光素子32である。
Claims (8)
- 物体(200)の検出を行う光検出器(10)であって、
光を発光する発光部(21)と、
前記光を第1の方向に長い発光領域を有する1次元の発光ビーム(IL)として、前記第1の方向と交差する第2の方向に走査するスキャン装置(26)と、
前記発光ビームが前記物体に当たって返ってきた反射光(RL)を受光する2次元のアレイ状に配置された受光素子を有する受光部(30)と、
前記スキャン装置を制御すると共に、前記受光部から受光データを受信して前記物体を検出する測定部(40)と、
を備え、
前記受光部は、前記第2の方向に1次元のライン状に同時読出しを行い、
前記発光部は、前記発光ビームの第1の方向の長さを、前記受光素子の読出しラインの幅より長くなるよう発光させ、
前記読み出しラインが前記反射光と交わるように、前記受光部が配置されていることを特徴とする、
光検出器。 - 請求項1に記載の光検出器であって、
前記発光ビームが前記物体に当たって返ってくる前記反射光の前記第1の方向の大きさ(LX)と、前記読み出しライン方向のスキャンの大きさ(LY)が、前記2次元のアレイ状に配置された受光素子の検知範囲(X、Y)よりも大きくなるように、前記受光部が配置されている、光検出器。 - 請求項1または2に記載の光検出器であって、
前記受光部は、SPADアレイを有する、光検出器。 - 請求項1から請求項3のうちのいずれか一項に記載の光検出器であって、
前記測定部は、前記読み出しライン上の2箇所以上の前記受光素子の受光データを用いて前記物体を検出する、光検出器。 - 請求項4に記載の光検出器であって、
前記発光部を複数備え、前記受光部は、複数の前記発光部から発光される複数の前記発光ビームに対応する複数の前記反射光を前記読み出しライン上の複数の前記受光素子で受光して、前記測定部は、複数の前記受光素子の受光データを用いて前記物体を検出する、光検出器。 - 請求項4または5に記載の光検出器であって、
前記測定部は、複数の前記受光素子の受光データにおいて、前記反射光の強度分布の時間変化を比較する、光検出器。 - 請求項6に記載の光検出器であって、
前記測定部は、前記反射光の強度分布の時間変化を用いて、ある方位に対応する特定の受光素子のアドレス情報、及び前記特定の受光素子の周辺の受光素子の校正データを書き換える、光検出器。 - 請求項1から請求項7のうちのいずれか一項に記載の光検出器であって、
前記光検出器は、車両に搭載されるものであり、
前記スキャン装置は、複数の走査パターンを有し、
前記測定部は、前記光検出器の前記車両上の位置、前記車両の種類、前記車両の状態に応じて前記複数の走査パターンから1つの走査パターンを選択し、
前記車両の状態は、前記車両の速度、シフトポジション、ステアリング角度、ヨーレイト、経度、緯度、時間のうちの少なくとも1つを含む、
光検出器。
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PERENZONI, M. 外2名: ""A 64 × 64-Pixels Digital Silicon Photomultiplier Direct TOF Sensor With 100-MPhotons/s/pixel Back", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, vol. Volume 52, Number 1, JPN6022043088, January 2017 (2017-01-01), pages 151 - 160, ISSN: 0004982231 * |
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