JP2810597B2 - 測距センサ - Google Patents
測距センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＳＤ等を使用した測
距センサに関する。
距センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】受光素子としてのＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ＝半導体位置検出素子）は、ホトダイオード（ＰＤ）
を応用した光スポツト位置検出用センサである。
ｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏ
ｒ＝半導体位置検出素子）は、ホトダイオード（ＰＤ）
を応用した光スポツト位置検出用センサである。
【０００３】このＰＳＤは、入射する光スポツトの位置
により、取出される信号電流Ｉ１とＩ２のバランスが変
化する。図２に、ＰＳＤを用いた測距センサの検出原理
図を示す。
により、取出される信号電流Ｉ１とＩ２のバランスが変
化する。図２に、ＰＳＤを用いた測距センサの検出原理
図を示す。
【０００４】図２に示すように、赤外発光ダイオード１
（ＬＥＤ）にて発光された光は、レンズ２を介して検出
物体（一例として人物）３にて反射し、レンズ４を介し
てＰＳＤ５に入射する。この反射光ＭがＰＳＤ５に入射
する位置（光のスポツト位置）は、人物３とセンサとの
距離Ｄによつて変化し、検出物体３が遠くなると（Ｄが
長くなると）、反射光Ｍ１は図２中の破線のようにな
り、ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置も変化する。
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が変化すると、こ
れに応じてＰＳＤ５の両端から取出される信号電流Ｉ１
とＩ２のバランスが変化する。
（ＬＥＤ）にて発光された光は、レンズ２を介して検出
物体（一例として人物）３にて反射し、レンズ４を介し
てＰＳＤ５に入射する。この反射光ＭがＰＳＤ５に入射
する位置（光のスポツト位置）は、人物３とセンサとの
距離Ｄによつて変化し、検出物体３が遠くなると（Ｄが
長くなると）、反射光Ｍ１は図２中の破線のようにな
り、ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置も変化する。
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が変化すると、こ
れに応じてＰＳＤ５の両端から取出される信号電流Ｉ１
とＩ２のバランスが変化する。
【０００５】この信号電流Ｉ１とＩ２のバランスを信号
処理回路にて検出することにより、検出物体３とセンサ
の距離を検出することができ、ＰＳＤ５を用いた測距セ
ンサとして使用することができる。
処理回路にて検出することにより、検出物体３とセンサ
の距離を検出することができ、ＰＳＤ５を用いた測距セ
ンサとして使用することができる。
【０００６】また、図３にＰＳＤを用いた従来の測距セ
ンサの制御回路図を示す。図３において、８は信号処理
回路部、９はＬＥＤ駆動回路部、１１は制御回路部であ
り、これらは一チップのバイポーラＩＣ１２で構成され
ていた。
ンサの制御回路図を示す。図３において、８は信号処理
回路部、９はＬＥＤ駆動回路部、１１は制御回路部であ
り、これらは一チップのバイポーラＩＣ１２で構成され
ていた。
【０００７】ここで、制御回路部１１は、発振器１３を
含みＬＥＤ駆動用のパルスを発生させたり必要な各種制
御信号を発生する。
含みＬＥＤ駆動用のパルスを発生させたり必要な各種制
御信号を発生する。
【０００８】また、バイポーラＩＣ１２は、消費電流を
低減するため、制御入力Ｖｉｎにより電源ＯＮ／ＯＦＦ
がコントロールされていた。
低減するため、制御入力Ｖｉｎにより電源ＯＮ／ＯＦＦ
がコントロールされていた。
【０００９】 さらに、図３中、１４は電源供給用のレ
ギュレータであって、高密度化しやすくかつ消費電力の
少ないＣＭＯＳ回路が用いられていた。
ギュレータであって、高密度化しやすくかつ消費電力の
少ないＣＭＯＳ回路が用いられていた。
【００１０】ここで、ＰＳＤの動作原理を図４に基づい
て説明する。ＰＳＤ５は、図４の（Ａ）に示すように、
シリコンチップの表面にｐ−層、裏面にｎ＋層、そして
その中間にあるｉ層の３層から構成され、ＰＳＤ５の表
面に光スポットφを照射したとき、生成された電荷（キ
ャリアー）は抵抗層（ｐ−層）で光の入射位置と取り出
し電極Ａ，Ｂまでの距離に逆比例して分割され、各々の
電極Ａ，Ｂから電流Ｉ１，Ｉ２として取り出される。
て説明する。ＰＳＤ５は、図４の（Ａ）に示すように、
シリコンチップの表面にｐ−層、裏面にｎ＋層、そして
その中間にあるｉ層の３層から構成され、ＰＳＤ５の表
面に光スポットφを照射したとき、生成された電荷（キ
ャリアー）は抵抗層（ｐ−層）で光の入射位置と取り出
し電極Ａ，Ｂまでの距離に逆比例して分割され、各々の
電極Ａ，Ｂから電流Ｉ１，Ｉ２として取り出される。
【００１１】今、図４の（Ａ）のように、光電流Ｉ０、
電極Ａ，Ｂの中点から光入射位置Ｐ点までの距離をｘ、
入射位置Ｐ点から電極Ａまでの抵抗値をＲ０１、入射位
置Ｐ点から電極Ｂまでの抵抗値をＲ０２、電極Ａ，Ｂ間
の距離をＬ、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値をＲＴ、電極Ａ，Ｂ
から取り出される電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすると、
電流Ｉ１，Ｉ２は以下の（１）（２）式で表される。
電極Ａ，Ｂの中点から光入射位置Ｐ点までの距離をｘ、
入射位置Ｐ点から電極Ａまでの抵抗値をＲ０１、入射位
置Ｐ点から電極Ｂまでの抵抗値をＲ０２、電極Ａ，Ｂ間
の距離をＬ、電極Ａ，Ｂ間の抵抗値をＲＴ、電極Ａ，Ｂ
から取り出される電流をそれぞれＩ１，Ｉ２とすると、
電流Ｉ１，Ｉ２は以下の（１）（２）式で表される。
【００１２】
【数１】
【００１３】表面抵抗層（ｐ−層）の比抵抗Ｒｉの分布
が図４の（Ｂ）のように一様であるので、抵抗Ｒ０１，
Ｒ０２は入射位置Ｐ点から電極Ａ，Ｂまでの距離に比例
し、次式で表される。
が図４の（Ｂ）のように一様であるので、抵抗Ｒ０１，
Ｒ０２は入射位置Ｐ点から電極Ａ，Ｂまでの距離に比例
し、次式で表される。
【００１４】
【数２】
【００１５】これを（１）（２）式に代入すると、電極
Ａ，Ｂから取り出される電流Ｉ１，Ｉ２は次式となる。
Ａ，Ｂから取り出される電流Ｉ１，Ｉ２は次式となる。
【００１６】
【数３】
【００１７】ここで、電流Ｉ１，Ｉ２の和と差の比をと
ると次式となる。
ると次式となる。
【００１８】
【数４】
【００１９】このように、受光素子としてＰＳＤを用い
ると、直接位置情報を出力として得られる。
ると、直接位置情報を出力として得られる。
【００２０】このＰＳＤ５の信号電流Ｉ１とＩ２を処理
する信号処理回路部８の一例を図５に示す。図５におい
て、Ｒ１〜Ｒ７は抵抗、Ｐ１〜Ｐ５は増幅器を示す。Ｐ
ＳＤ５の信号電流Ｉ１，Ｉ２は、電流電圧変換回路部８
ａにて、電圧Ｖ０１，Ｖ０２に変換する。Ｖ０１はＶ
０１＝Ｒ１×Ｉ１、Ｖ０２はＶ０２＝Ｒ１×Ｉ２とな
る。次に、減算回路部８ｂにてＶ０２とＶ０１の引算を
行い、Ｉ２−Ｉ１に対応した出力電圧ＶＯＡを得る。Ｖ
０Ａは次式で表わされる。
する信号処理回路部８の一例を図５に示す。図５におい
て、Ｒ１〜Ｒ７は抵抗、Ｐ１〜Ｐ５は増幅器を示す。Ｐ
ＳＤ５の信号電流Ｉ１，Ｉ２は、電流電圧変換回路部８
ａにて、電圧Ｖ０１，Ｖ０２に変換する。Ｖ０１はＶ
０１＝Ｒ１×Ｉ１、Ｖ０２はＶ０２＝Ｒ１×Ｉ２とな
る。次に、減算回路部８ｂにてＶ０２とＶ０１の引算を
行い、Ｉ２−Ｉ１に対応した出力電圧ＶＯＡを得る。Ｖ
０Ａは次式で表わされる。
【００２１】
【数５】
【００２２】また、加算回路部８ｃにて、Ｖ０１とＶ
０２の足し算を行う。図５において、Ｖ０３は次式で表
わされる。
０２の足し算を行う。図５において、Ｖ０３は次式で表
わされる。
【００２３】
【数６】
【００２４】そして、Ｉ１＋Ｉ２に対応した出力ＶＯＢ
を得ることができる。Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
を得ることができる。Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
【００２５】
【数７】
【００２６】このＶＯＡとＶＯＢをマイコン等で演算処
理することにより、ＶＯＡ／ＶＯＢを求める。 Ｖ０Ａ
／Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
理することにより、ＶＯＡ／ＶＯＢを求める。 Ｖ０Ａ
／Ｖ０Ｂは次式で表わされる。
【００２７】
【数８】
【００２８】したがつて、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ
２）は、上述の如く、ＰＳＤ５に入射する光の位置に対
応しており、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ２）により、
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわかる。
２）は、上述の如く、ＰＳＤ５に入射する光の位置に対
応しており、（Ｉ２−Ｉ１）／（Ｉ１＋Ｉ２）により、
ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわかる。
【００２９】ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置がわ
かると、前述のように、センサと検出物体３との距離が
わかる。
かると、前述のように、センサと検出物体３との距離が
わかる。
【００３０】このようにして、ＰＳＤ５の信号電流Ｉ１
とＩ２を信号処理回路部８にて処理することにより、セ
ンサと検出物体３の距離を検出することができる。
とＩ２を信号処理回路部８にて処理することにより、セ
ンサと検出物体３の距離を検出することができる。
【００３１】また、ＰＳＤ５の他の信号処理回路部８の
例を図６に示す。図６の回路において、１５は対数変換
回路部、１６は差動増幅回路部、１７，１８はｌｏｇダ
イオードで、その出力Ｖ０１，Ｖ０２は次式で表され
る。なお、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度（°
Ｋ）、ｑは電子の電荷量である。
例を図６に示す。図６の回路において、１５は対数変換
回路部、１６は差動増幅回路部、１７，１８はｌｏｇダ
イオードで、その出力Ｖ０１，Ｖ０２は次式で表され
る。なお、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度（°
Ｋ）、ｑは電子の電荷量である。
【００３２】
【数９】
【００３３】そして、増幅回路部１６内からの出力Ｖ０
は次式で表わされる。
は次式で表わされる。
【００３４】
【数１０】
【００３５】この回路により、ｌｏｇ（Ｉ１／Ｉ２）に
対応した出力を得ることができる。Ｉ１／Ｉ２は、ＰＳ
Ｄに入射する光のスポツト位置に対応しており、ｌｏｇ
（Ｉ１／Ｉ２）により、ＰＳＤに入射する光のスポツト
位置がわかる。ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が
わかると、前述のように、センサと検出物体３との距離
を検出することができる。
対応した出力を得ることができる。Ｉ１／Ｉ２は、ＰＳ
Ｄに入射する光のスポツト位置に対応しており、ｌｏｇ
（Ｉ１／Ｉ２）により、ＰＳＤに入射する光のスポツト
位置がわかる。ＰＳＤ５に入射する光のスポツト位置が
わかると、前述のように、センサと検出物体３との距離
を検出することができる。
【００３６】ここで、図３中の制御入力Ｖｉｎにおい
て、ＨｉｇｈからＬｏｗに立ち下がった時点Ｄａよりバ
イポーラＩＣ１２の電源が入り、測距動作がスタートす
る。
て、ＨｉｇｈからＬｏｗに立ち下がった時点Ｄａよりバ
イポーラＩＣ１２の電源が入り、測距動作がスタートす
る。
【００３７】このとき、制御回路部１１の発振器１３
は、ＬＥＤ駆動用のパルスを発生させたり、必要な各種
制御信号を発生する。
は、ＬＥＤ駆動用のパルスを発生させたり、必要な各種
制御信号を発生する。
【００３８】このような測距結果は、Ａ／Ｄ変換された
後、Ｄｂのように、外部の制御信号に同期したシリアル
データとして出力され、次に電源がＯＦＦになる時点Ｄ
ｃまで動作を続ける。
後、Ｄｂのように、外部の制御信号に同期したシリアル
データとして出力され、次に電源がＯＦＦになる時点Ｄ
ｃまで動作を続ける。
【００３９】
【発明が解決しようとする課題】従来の測距センサで
は、図３の如く、外部において制御入力Ｖｉｎを作るた
め、例えばマイコン等による制御信号発生回路が外部に
必要となる。そのため、測距センサを用いたシステム全
体が大型化すると共に、消費電流もその分だけ大とな
る。
は、図３の如く、外部において制御入力Ｖｉｎを作るた
め、例えばマイコン等による制御信号発生回路が外部に
必要となる。そのため、測距センサを用いたシステム全
体が大型化すると共に、消費電流もその分だけ大とな
る。
【００４０】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、外部に制御信号発生回路を必要とせず、低消
費電力化を図り得る測距センサの提供を目的とする。
たもので、外部に制御信号発生回路を必要とせず、低消
費電力化を図り得る測距センサの提供を目的とする。
【００４１】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１の如く、発光素子１からの光を検出
物体３に当て、該検出物体３で反射した光を受光素子５
で受け、該受光素子５での入射スポツト位置により変動
する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の出力比から検出物体３まで
の距離を測定する測距センサにおいて、前記発光素子１
を駆動する駆動回路部９と、前記受光素子３からの信号
を受信する信号処理回路部８と、これらを制御する制御
回路部１１とが設けられ、該制御回路部１１に、前記発
光素子駆動用のパルスを発振する発振器１３が設けら
れ、該発振器１３は、測距に必要な各種タイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段３１を有せしめられ
たものである。
題解決手段は、図１の如く、発光素子１からの光を検出
物体３に当て、該検出物体３で反射した光を受光素子５
で受け、該受光素子５での入射スポツト位置により変動
する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の出力比から検出物体３まで
の距離を測定する測距センサにおいて、前記発光素子１
を駆動する駆動回路部９と、前記受光素子３からの信号
を受信する信号処理回路部８と、これらを制御する制御
回路部１１とが設けられ、該制御回路部１１に、前記発
光素子駆動用のパルスを発振する発振器１３が設けら
れ、該発振器１３は、測距に必要な各種タイミング信号
を発生するタイミング信号発生手段３１を有せしめられ
たものである。
【００４２】 また、前記駆動回路部９および信号処理
回路部８は、バイポーラプロセス回路２２に組み込ま
れ、前記制御回路部１１および発振器１３は、ＣＭＯＳ
プロセス回路３３に組み込まれ、前記制御回路部１１
に、測距時であるかどうかを判断する判断手段２７と、
該判断手段２７にて測距時であると判断したときにのみ
前記バイポーラプロセス回路２２の電源をＯＮ切換する
切換手段２８とが設けられている。
回路部８は、バイポーラプロセス回路２２に組み込ま
れ、前記制御回路部１１および発振器１３は、ＣＭＯＳ
プロセス回路３３に組み込まれ、前記制御回路部１１
に、測距時であるかどうかを判断する判断手段２７と、
該判断手段２７にて測距時であると判断したときにのみ
前記バイポーラプロセス回路２２の電源をＯＮ切換する
切換手段２８とが設けられている。
【００４３】 本発明請求項２による課題解決手段は、
請求項１記載のバイポーラプロセス回路２２およびＣＭ
ＯＳプロセス回路３３は、単一のバイＣＭＯＳ集積回路
３５に集積されたものである。
請求項１記載のバイポーラプロセス回路２２およびＣＭ
ＯＳプロセス回路３３は、単一のバイＣＭＯＳ集積回路
３５に集積されたものである。
【００４４】
【作用】上記請求項１による課題解決手段において、制
御回路部１１に設けられた発振器１３は、測距に必要な
各種タイミングを作り出し、これに基づいて駆動回路部
９や信号処理回路部８を制御する。したがって、外部よ
り制御信号を必要とせず、外部回路を含めて考えると、
従来に比べてシステムが簡単になる。
御回路部１１に設けられた発振器１３は、測距に必要な
各種タイミングを作り出し、これに基づいて駆動回路部
９や信号処理回路部８を制御する。したがって、外部よ
り制御信号を必要とせず、外部回路を含めて考えると、
従来に比べてシステムが簡単になる。
【００４５】 また、常に電源が入っているのは、制御
回路部１１と発振器１３よりなるＣＭＯＳプロセス回路
３３だけで、消費電流の大きいバイポーラプロセス回路
２２は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯＳプロセス回
路３３の制御回路部１１にて制御されている。このため
システムの消費電流は低減される。
回路部１１と発振器１３よりなるＣＭＯＳプロセス回路
３３だけで、消費電流の大きいバイポーラプロセス回路
２２は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯＳプロセス回
路３３の制御回路部１１にて制御されている。このため
システムの消費電流は低減される。
【００４６】 請求項２では、各回路部８，９，１１を
ワンチップ化でき、測距センサの小型化を図り得る。
ワンチップ化でき、測距センサの小型化を図り得る。
【００４７】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る測距センサの
制御ブロック図、図２は一般的な測距センサの原理図で
ある。該測距センサは、図１，２の如く、発光素子とし
てのＬＥＤ１からの光を、レンズ２を介して検出物体３
に当て、該検出物体３で反射した光を、レンズ４を介し
て受光素子としてのＰＳＤ５で受け、該ＰＳＤ５での入
射スポツト位置により変動する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の
出力比から検出物体３までの距離を測定するものであ
る。
制御ブロック図、図２は一般的な測距センサの原理図で
ある。該測距センサは、図１，２の如く、発光素子とし
てのＬＥＤ１からの光を、レンズ２を介して検出物体３
に当て、該検出物体３で反射した光を、レンズ４を介し
て受光素子としてのＰＳＤ５で受け、該ＰＳＤ５での入
射スポツト位置により変動する一対の電流Ｉ１，Ｉ２の
出力比から検出物体３までの距離を測定するものであ
る。
【００４８】 前記ＰＳＤ５の内部構造は、図４で示し
た従来例と同様であるので説明を省略する。前記ＬＥＤ
１は、図１の如く、駆動回路部９にてパルス発光駆動さ
れる。該駆動回路部９による発光タイミングは、後述の
制御回路部１１にて制御される。
た従来例と同様であるので説明を省略する。前記ＬＥＤ
１は、図１の如く、駆動回路部９にてパルス発光駆動さ
れる。該駆動回路部９による発光タイミングは、後述の
制御回路部１１にて制御される。
【００４９】 前記ＰＳＤ５からの信号は、図１の如
く、信号処理回路部８に受信されて処理される。該信号
処理回路部８は、ＰＳＤ５の信号を受けて演算処理後、
距離に対応するデジタル出力をするためのＡ／Ｄ変換手
段２１を備えている。
く、信号処理回路部８に受信されて処理される。該信号
処理回路部８は、ＰＳＤ５の信号を受けて演算処理後、
距離に対応するデジタル出力をするためのＡ／Ｄ変換手
段２１を備えている。
【００５０】該駆動回路部９および信号処理回路部８
は、バイポーラプロセス回路２２に組み込まれている。
ここで、該バイポーラプロセス回路２２とは、半導体集
積回路の一方式であり、ｐ型半導体とｎ型半導体の接合
面（ｐｎ接合面）で起きる働きを基本とし、ＭＯＳ−Ｉ
Ｃに比べて高速である。該バイポーラプロセス回路２２
は、後述の制御回路部１１にて、測距時のみ電源がＯＮ
される。
は、バイポーラプロセス回路２２に組み込まれている。
ここで、該バイポーラプロセス回路２２とは、半導体集
積回路の一方式であり、ｐ型半導体とｎ型半導体の接合
面（ｐｎ接合面）で起きる働きを基本とし、ＭＯＳ−Ｉ
Ｃに比べて高速である。該バイポーラプロセス回路２２
は、後述の制御回路部１１にて、測距時のみ電源がＯＮ
される。
【００５１】該駆動回路部９および信号処理回路部８
は、制御回路部１１にて制御される。
は、制御回路部１１にて制御される。
【００５２】該制御回路部１１は、前記信号処理回路部
８でのＡ／Ｄ変換後のデジタルデータを記憶しておく記
憶手段２６と、測距時であるかどうかを判断する判断手
段２７と、該判断手段２７にて測距時であると判断した
ときにのみ前記バイポーラプロセス回路２２の電源をＯ
Ｎ切換する切換手段２８と、前記ＬＥＤ駆動用のパルス
を発振する発振器１３とを有せしめられている。該発振
器１３には、測距に必要な各種タイミング信号を発生す
るタイミング信号発生手段３１を有せしめられている。
すなわち、例えば５０ｍｓピッチで一回の測距を行なう
とすれば、タイミング信号発生手段３１は、５０ｍｓピ
ッチのサイクルごとに測距タイミングを発信する。
８でのＡ／Ｄ変換後のデジタルデータを記憶しておく記
憶手段２６と、測距時であるかどうかを判断する判断手
段２７と、該判断手段２７にて測距時であると判断した
ときにのみ前記バイポーラプロセス回路２２の電源をＯ
Ｎ切換する切換手段２８と、前記ＬＥＤ駆動用のパルス
を発振する発振器１３とを有せしめられている。該発振
器１３には、測距に必要な各種タイミング信号を発生す
るタイミング信号発生手段３１を有せしめられている。
すなわち、例えば５０ｍｓピッチで一回の測距を行なう
とすれば、タイミング信号発生手段３１は、５０ｍｓピ
ッチのサイクルごとに測距タイミングを発信する。
【００５３】該発振器１３を含む制御回路部１１（以
下、制御回路部１１等という）は、ＣＭＯＳプロセス回
路３３に組み込まれている。ここで、該ＣＭＯＳプロセ
ス回路３３とは、半導体集積回路の一方式であり、金
属、酸化物、半導体の三要素を用いて電界効果トランジ
スタ（ＦＥＴ）の働きを基本とし、バイポーラＩＣに比
べて低速であるが、高密度化しやすくかつ消費電力の非
常に少ない特性を有している。
下、制御回路部１１等という）は、ＣＭＯＳプロセス回
路３３に組み込まれている。ここで、該ＣＭＯＳプロセ
ス回路３３とは、半導体集積回路の一方式であり、金
属、酸化物、半導体の三要素を用いて電界効果トランジ
スタ（ＦＥＴ）の働きを基本とし、バイポーラＩＣに比
べて低速であるが、高密度化しやすくかつ消費電力の非
常に少ない特性を有している。
【００５４】そして、該バイポーラプロセス回路２２お
よびＣＭＯＳプロセス回路３３は、単一のバイＣＭＯＳ
集積回路３５（ＩＣ）に集積されている。
よびＣＭＯＳプロセス回路３３は、単一のバイＣＭＯＳ
集積回路３５（ＩＣ）に集積されている。
【００５５】 なお、図１中、１４はレギュレータ回路
であり、電源Ｖｃｃに接続され、前記信号処理回路部
８、駆動回路部９およびＰＳＤ５へ電源を供給する。該
レギュレータ回路１４は、前記信号処理回路部８や駆動
回路部９と同様にバイポーラプロセス回路２２内に集積
されている。
であり、電源Ｖｃｃに接続され、前記信号処理回路部
８、駆動回路部９およびＰＳＤ５へ電源を供給する。該
レギュレータ回路１４は、前記信号処理回路部８や駆動
回路部９と同様にバイポーラプロセス回路２２内に集積
されている。
【００５６】上記構成の測距センサにおいて、常に電源
が入っているのは、制御回路部１１等からなるＣＭＯＳ
プロセス回路３３だけで、消費電流の大きいバイポーラ
プロセス回路２２は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯ
Ｓプロセス回路３３の制御回路部１１にて制御されてい
る。すなわち、例えば５０ｍｓごとに一回の測距を行な
う場合、発振器１３のタイミング信号発生手段３１から
のタイミング信号にて、５０ｍｓのうち数ミリ秒だけし
か、バイポーラプロセス回路２２に電源を供給しない。
このためシステムの消費電流は低減される。
が入っているのは、制御回路部１１等からなるＣＭＯＳ
プロセス回路３３だけで、消費電流の大きいバイポーラ
プロセス回路２２は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯ
Ｓプロセス回路３３の制御回路部１１にて制御されてい
る。すなわち、例えば５０ｍｓごとに一回の測距を行な
う場合、発振器１３のタイミング信号発生手段３１から
のタイミング信号にて、５０ｍｓのうち数ミリ秒だけし
か、バイポーラプロセス回路２２に電源を供給しない。
このためシステムの消費電流は低減される。
【００５７】また、ＣＭＯＳプロセス回路３３の発振器
１３のタイミング信号発生手段３１は、測距に必要な各
種タイミングを作り出しており、外部より制御信号を必
要としない。このため、外部回路を含めて考えると、従
来に比べてシステムが簡単になる。
１３のタイミング信号発生手段３１は、測距に必要な各
種タイミングを作り出しており、外部より制御信号を必
要としない。このため、外部回路を含めて考えると、従
来に比べてシステムが簡単になる。
【００５８】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００５９】例えば、上記実施例では、測距タイミング
を、内部のタイミング信号発生手段３１にて、例えば５
０ｍｓピッチで一回の測距を行なうよう制御していた
が、外部からの信号入力により、所定時間のみ測距を行
ってもよい。この場合でも、常に電源が入っているのは
ＣＭＯＳプロセス回路３３だけで、バイポーラプロセス
回路２２は、測距時のみ電源が入るよう制御回路部１１
にて制御される。
を、内部のタイミング信号発生手段３１にて、例えば５
０ｍｓピッチで一回の測距を行なうよう制御していた
が、外部からの信号入力により、所定時間のみ測距を行
ってもよい。この場合でも、常に電源が入っているのは
ＣＭＯＳプロセス回路３３だけで、バイポーラプロセス
回路２２は、測距時のみ電源が入るよう制御回路部１１
にて制御される。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１によると、駆動回路部や信号処理回路部を制御す
る制御回路部に、発光素子駆動用のパルスを発振する発
振器を設け、発振器にタイミング信号発生手段を有せし
めているので、測距に必要な各種タイミングを測距セン
サの内部で作り出すことができ、外部より制御信号を必
要としない。このため、外部回路を含めて考えると、従
来に比べてシステムが簡単になる。
求項１によると、駆動回路部や信号処理回路部を制御す
る制御回路部に、発光素子駆動用のパルスを発振する発
振器を設け、発振器にタイミング信号発生手段を有せし
めているので、測距に必要な各種タイミングを測距セン
サの内部で作り出すことができ、外部より制御信号を必
要としない。このため、外部回路を含めて考えると、従
来に比べてシステムが簡単になる。
【００６１】 また、駆動回路部および信号処理回路部
をバイポーラプロセス回路に組み込み、制御回路部およ
び発振器をＣＭＯＳプロセス回路に組み込み、制御回路
部に、測距時であるかどうかを判断する判断手段と、測
距時であると判断したときにのみバイポーラプロセス回
路の電源をＯＮ切換する切換手段とを設けているので、
常に電源が入っているのは、制御回路部等からなるＣＭ
ＯＳプロセス回路だけで、消費電流の大きいバイポーラ
プロセス回路は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯＳプ
ロセス回路の制御回路部にて制御されている。このため
システムの消費電流は低減される。
をバイポーラプロセス回路に組み込み、制御回路部およ
び発振器をＣＭＯＳプロセス回路に組み込み、制御回路
部に、測距時であるかどうかを判断する判断手段と、測
距時であると判断したときにのみバイポーラプロセス回
路の電源をＯＮ切換する切換手段とを設けているので、
常に電源が入っているのは、制御回路部等からなるＣＭ
ＯＳプロセス回路だけで、消費電流の大きいバイポーラ
プロセス回路は、測距時のみ電源が入るようＣＭＯＳプ
ロセス回路の制御回路部にて制御されている。このため
システムの消費電流は低減される。
【００６２】 請求項２によると、バイポーラプロセス
回路およびＣＭＯＳプロセス回路を単一のバイＣＭＯＳ
集積回路に集積しているので、ワンチップ化による省ス
ペース化を実現でき、高密度実装を可能にするといった
優れた効果がある。
回路およびＣＭＯＳプロセス回路を単一のバイＣＭＯＳ
集積回路に集積しているので、ワンチップ化による省ス
ペース化を実現でき、高密度実装を可能にするといった
優れた効果がある。
【図１】本発明の一実施例に係る測距センサの制御ブロ
ック図
ック図
【図２】一般的な測距センサの検出原理図
【図３】従来の測距センサの制御ブロック図
【図４】（Ａ）は受光素子の動作原理図、（Ｂ）は表面
抵抗層の比抵抗の分布図
抵抗層の比抵抗の分布図
【図５】従来の受光素子の信号電流の信号処理回路の一
例を示す図
例を示す図
【図６】従来の受光素子の信号電流の信号処理回路の他
の例を示す図
の例を示す図
１ 発光素子 ３ 検出物体 ５ 受光素子 ８ 信号処理回路部 ９ 駆動回路部 １１ 制御回路部 １３ 発振器 ２２ バイポーラプロセス回路 ２７ 判断手段 ２８ 切換手段 ３１ タイミング信号発生手段 ３３ ＣＭＯＳプロセス回路 ３５ ＣＭＯＳ集積回路 Ｉ１，Ｉ２ 信号電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01C 3/00 - 3/32 G01B 11/00 - 11/30 G01S 7/48 - 7/51 G01S 17/00 - 17/95
Claims (2)
- 【請求項１】 発光素子からの光を検出物体に当て、該
検出物体で反射した光を受光素子で受け、該受光素子で
の入射スポツト位置により変動する一対の電流の出力比
から検出物体までの距離を測定する測距センサにおい
て、前記発光素子を駆動する駆動回路部と、前記受光素
子からの信号を受信する信号処理回路部と、これらを制
御する制御回路部とが設けられ、該制御回路部に、前記
発光素子駆動用のパルスを発振する発振器が設けられ、
該発振器は、測距に必要な各種タイミング信号を発生す
るタイミング信号発生手段を有せしめられ、前記駆動回
路部および信号処理回路部は、バイポーラプロセス回路
に組み込まれ、前記制御回路部および発振器は、ＣＭＯ
Ｓプロセス回路に組み込まれ、前記制御回路部に、測距
時であるかどうかを判断する判断手段と、該判断手段に
て測距時であると判断したときにのみ前記バイポーラプ
ロセス回路の電源をＯＮ切換する切換手段とが設けられ
たことを特徴とする光学的測距センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載のバイポーラプロセス回路
およびＣＭＯＳプロセス回路は、単一のバイＣＭＯＳ集
積回路に集積されたことを特徴とする光学的測距セン
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24065392A JP2810597B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 測距センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24065392A JP2810597B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 測距センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694449A JPH0694449A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2810597B2 true JP2810597B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17062697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24065392A Expired - Fee Related JP2810597B2 (ja) | 1992-09-09 | 1992-09-09 | 測距センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810597B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5638163A (en) * | 1995-06-07 | 1997-06-10 | Hughes Electronics | Low cost laser range finder system architecture |
| WO2021187232A1 (ja) * | 2020-03-19 | 2021-09-23 | 株式会社デンソー | 物体検出装置 |
| JP7338645B2 (ja) * | 2020-03-19 | 2023-09-05 | 株式会社デンソー | 物体検出装置 |
-
1992
- 1992-09-09 JP JP24065392A patent/JP2810597B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694449A (ja) | 1994-04-05 |
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Legal Events
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