JP5811853B2 - Sensor signal processing circuit and vehicle safe driving apparatus using the same - Google Patents

Sensor signal processing circuit and vehicle safe driving apparatus using the same Download PDF

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Description

本発明は、センサ用信号処理回路、およびこれを用いた車両用安全運転装置に関するものである。   The present invention relates to a sensor signal processing circuit and a vehicle safe driving apparatus using the same.

従来、複数の遅延素子をリング状に連結してなるリング遅延パルス発生回路を備え、このリング遅延パルス発生回路にパルスPAの周回を開始させた後に、パルスPBをリング遅延パルス発生回路に入力して、パルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAとパルスPBとの間の位相差を符号化するパルス位相差符号化回路がある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a ring delay pulse generation circuit comprising a plurality of delay elements connected in a ring shape is provided, and after the ring delay pulse generation circuit starts to circulate the pulse PA, the pulse PB is input to the ring delay pulse generation circuit. Thus, there is a pulse phase difference encoding circuit that encodes the phase difference between the pulse PA and the pulse PB at the input timing of the pulse PB (see, for example, Patent Document 1).

このものによれば、リング遅延パルス発生回路において、パルスPAが周回を開始してからその後パルスPBが入力されるまでの時間を上記位相差として測定することができる。   According to this, in the ring delay pulse generation circuit, the time from when the pulse PA starts to circulate until the pulse PB is input thereafter can be measured as the phase difference.

特開平6−28384号公報JP-A-6-28384

本発明者は、上記位相差に含まれる測定誤差を小さくすることに着目し、上記特許文献1のパルス位相差符号化回路を用いて、レーザダイオードからレーザ光を発射させてからフォトダイオードで反射レーザ光が受光される迄の時間を測定し、この測定された時間(以下、測定時間という)を基準値で正規化した正規化データを求めることを検討した。   The present inventor pays attention to reducing the measurement error included in the phase difference, and uses the pulse phase difference encoding circuit of Patent Document 1 to emit laser light from the laser diode and then reflect it by the photodiode. The time until the laser beam was received was measured, and it was studied to obtain normalized data obtained by normalizing the measured time (hereinafter referred to as measurement time) with a reference value.

例えば、制御回路がレーザダイオードからレーザ光を発射させるとともに、リング遅延パルス発生回路においてパルスPAの周回を開始させて、その後、反射レーザ光がフォトダイオードで受光されてフォトダイオードから出力される受光パルスをパルスPBとしてパルス位相差符号化回路に出力させれば、パルスPAとパルスPBとの間の位相差を測定時間として求めることができる。   For example, the control circuit emits laser light from the laser diode, and the ring delay pulse generation circuit starts the circulation of the pulse PA. Thereafter, the reflected laser light is received by the photodiode and output from the photodiode. Is output to the pulse phase difference encoding circuit as a pulse PB, the phase difference between the pulse PA and the pulse PB can be obtained as the measurement time.

ここで、フォトダイオードから出力される受光パルスには、外来ノイズが重畳される場合がある。このため、受光パルスの波形を整形するための波形整形回路をパルス位相差符号化回路とフォトダイオードとの間に設ける必要がある。しかし、受光パルスが波形整形回路を受信されてから波形整形回路から受光パルスが出力されるまでに遅延時間が生じる。このため、測定時間は、遅延時間に起因する測定誤差を含むことになる。したがって、単純に測定時間を基準値で正規化しただけでは、正規化データが測定誤差を含むことになる。これに加えて、波形整形回路で生じる遅延時間は、波形整形回路の温度変化により変化する。このため、正規化データに含まれる測定誤差は、波形整形回路の温度変化により変化することになる。   Here, external noise may be superimposed on the light reception pulse output from the photodiode. For this reason, it is necessary to provide a waveform shaping circuit for shaping the waveform of the received light pulse between the pulse phase difference encoding circuit and the photodiode. However, there is a delay time from when the received light pulse is received by the waveform shaping circuit to when the received light pulse is output from the waveform shaping circuit. For this reason, the measurement time includes a measurement error due to the delay time. Therefore, simply by normalizing the measurement time with the reference value, the normalized data includes a measurement error. In addition to this, the delay time generated in the waveform shaping circuit changes due to a temperature change of the waveform shaping circuit. For this reason, the measurement error included in the normalized data changes due to the temperature change of the waveform shaping circuit.

本発明は上記点に鑑みて、光を出射してから反射光を受光するまでに要する時間を正規化した正規化データを求めるセンサ用信号処理回路において、正規化データに含まれる測定誤差を減らすことを第1の目的とし、正規化データを用いて、車両の安全な走行を図るようにする車両用安全運転装置を提供することを第2の目的とする。   In view of the above, the present invention reduces a measurement error included in normalized data in a sensor signal processing circuit that obtains normalized data obtained by normalizing the time required to receive reflected light after emitting light. The first object is to provide a vehicle safe driving device that uses the normalized data to allow the vehicle to travel safely.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、制御回路(36)は、発光素子にトリガ信号を出力するとともに、第1タイミングに制御パルスを第1の選択ゲート(42)を通して位相差検出回路に出力し、第2の選択ゲート(41)により受光パルスに基づく第2パルスを位相差検出回路に出力させて受光パルスに対応する位相差を検出させ、
制御回路が前記第1のタイミングと異なる第2タイミングに制御パルスを第1の選択ゲート(42)を通して位相差検出回路に出力するとともに、第1の代用パルスを出力切替手段(35)および第1の波形整形器を通して第2の選択ゲートに与えて第2の選択ゲート(41)から第2パルスを位相差検出回路に出力させて第1の代用パルスに対応する位相差を検出させて、かつ制御パルスの出力後一定期間(Ts)経過後にて第2の代用パルスを第2の選択ゲート(41)に与えて第2の選択ゲート(41)から第2パルスを位相差検出回路に出力させて第2の代用パルスに対応する位相差を検出させるものであり、
受光パルスに対応する位相差をDaとし、第1の代用パルスに対応する位相差をDbとし、第2の代用パルスに対応する位相差をDeとし、正規化データとして(Da−Db)/Deを求めるデータ演算回路(34)を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the control circuit (36) outputs a trigger signal to the light emitting element and transmits a control pulse through the first selection gate (42) at the first timing. Output to the phase difference detection circuit, the second selection gate (41) causes the second pulse based on the received light pulse to be output to the phase difference detection circuit to detect the phase difference corresponding to the received light pulse,
The control circuit outputs a control pulse to the phase difference detection circuit through the first selection gate (42) at a second timing different from the first timing, and outputs the first substitute pulse to the output switching means (35) and the first switching pulse. The second selection gate (41) outputs the second pulse to the phase difference detection circuit to detect the phase difference corresponding to the first substitute pulse; and After a certain period (Ts) after the output of the control pulse, a second substitute pulse is applied to the second selection gate (41), and the second pulse is output from the second selection gate (41) to the phase difference detection circuit. The phase difference corresponding to the second substitute pulse is detected,
The phase difference corresponding to the received light pulse is Da, the phase difference corresponding to the first substitute pulse is Db, the phase difference corresponding to the second substitute pulse is De, and normalized data (Da−Db) / De The data operation circuit (34) which calculates | requires is provided.

請求項1に記載の発明によれば、位相差Deは、上記一定期間の間にて第1パルスと第2パルスとの間に生じる位相差を示している。そして、制御回路は、第2の代用パルスを第1の波形整形器を迂回して第1の選択ゲート(42)に与えている。このため、位相差Deは、第1の波形整形器の測定誤差を含んでいない。   According to the first aspect of the present invention, the phase difference De indicates a phase difference generated between the first pulse and the second pulse during the certain period. Then, the control circuit gives the second substitute pulse to the first selection gate (42) bypassing the first waveform shaper. For this reason, the phase difference De does not include the measurement error of the first waveform shaper.

位相差Dbは、受光パルスが第1の波形整形器に受信されてから第1の波形整形器から受光パルスが出力されるまでの遅延時間(すなわち、測定誤差)を示している。このため、位相差Daから位相差Dbを引くことにより、位相差Daから第1の波形整形器の遅延時間に起因する測定誤差を除去することができる。   The phase difference Db indicates a delay time (that is, measurement error) from when the received light pulse is received by the first waveform shaper to when the received light pulse is output from the first waveform shaper. Therefore, by subtracting the phase difference Db from the phase difference Da, the measurement error due to the delay time of the first waveform shaper can be removed from the phase difference Da.

ここで、位相差検出回路により求められる位相差Da、Db、Deは、温度変化等の外乱に起因した測定誤差を含む。   Here, the phase differences Da, Db, and De obtained by the phase difference detection circuit include measurement errors caused by disturbances such as temperature changes.

そこで、(Da−Db)をDeで除算することにより、正規化データにおいて、位相差検出回路の測定誤差を相殺することができる。したがって、正規化データから、第1の波形整形器の測定誤差および位相差検出回路の測定誤差を除くことができる。このため、正規化データに含まれる測定誤差を減らすことができる。   Therefore, by dividing (Da−Db) by De, the measurement error of the phase difference detection circuit can be canceled in the normalized data. Therefore, the measurement error of the first waveform shaper and the measurement error of the phase difference detection circuit can be removed from the normalized data. For this reason, the measurement error contained in the normalized data can be reduced.

さらに、請求項1に記載の発明では、制御回路は、第2の代用パルスを第1の波形整形器を迂回して位相差検出回路に出力するために、第2の選択ゲート(41)を用いている。このため、第2の選択ゲート(41)が受光パルスおよび第1の代用パルスのうち一方のパルスを受信した後に第2パルスが第2の選択ゲート(41)から出力されるまでに遅延時間が生じるものの、制御回路と位相差検出回路との間にも第1の選択ゲート(42)が配置されている。このため、第1の選択ゲートが制御パルスを受信してから制御パルスが第1の選択ゲート(42)から出力されるまでに遅延時間が生じる。ここで、第1、第2の選択ゲートは、互いに同一の回路構成を有している。このため、第1の選択ゲートで生じる遅延時間と第2の選択ゲートで生じる遅延時間とは同一時間になる。したがって、位相差検出回路に求められる位相差において、第2の選択ゲートで生じる遅延時間が、第1の選択ゲートで生じる遅延時間によって相殺される。よって、第2の選択ゲートで生じる遅延時間が原因で、位相差検出回路により求められる位相差に誤差が生じない。これにより、第1、第2の選択ゲートで生じる遅延時間に起因した測定誤差が正規化データに含まれることを避けることができる。   Furthermore, in the invention according to claim 1, the control circuit bypasses the first waveform shaper and outputs the second substitute pulse to the phase difference detection circuit to output the second selection gate (41). Used. For this reason, the delay time until the second pulse is output from the second selection gate (41) after the second selection gate (41) receives one of the received light pulse and the first substitute pulse. Although it occurs, the first selection gate (42) is also arranged between the control circuit and the phase difference detection circuit. For this reason, there is a delay time from when the first selection gate receives the control pulse until the control pulse is output from the first selection gate (42). Here, the first and second selection gates have the same circuit configuration. For this reason, the delay time generated in the first selection gate and the delay time generated in the second selection gate are the same time. Therefore, in the phase difference required for the phase difference detection circuit, the delay time generated in the second selection gate is offset by the delay time generated in the first selection gate. Therefore, no error occurs in the phase difference obtained by the phase difference detection circuit due to the delay time generated in the second selection gate. As a result, it is possible to avoid the measurement error caused by the delay time generated in the first and second selection gates from being included in the normalized data.

請求項4に記載の発明では、受光パルスのピーク電圧をサンプリングして、出力電圧をサンプリングした電圧にホールドするピークホールド回路(50)と、
受光パルスのボトム電圧をサンプリングして、出力電圧をサンプリングした電圧にホールドするボトムホールド回路(51)と、
制御回路(36)から出力される第1の代用パルスを受けると、ピーク電圧がピークホールド回路の出力電圧と同一で、かつボトム電圧がボトムホールド回路の出力電圧と同一である第1の代用パルスを出力切替手段(35)に出力する第2の波形整形回路(52〜55)と、を備えることを特徴とする。
In the invention according to claim 4, the peak hold circuit (50) for sampling the peak voltage of the received light pulse and holding the output voltage at the sampled voltage;
A bottom hold circuit (51) for sampling the bottom voltage of the received light pulse and holding the output voltage at the sampled voltage;
When the first substitute pulse output from the control circuit (36) is received, the first substitute pulse whose peak voltage is the same as the output voltage of the peak hold circuit and whose bottom voltage is the same as the output voltage of the bottom hold circuit. And a second waveform shaping circuit (52 to 55) for outputting to the output switching means (35).

請求項4に記載の発明によれば、出力切替手段から第1の波形整形器に出力される第1の代用パルスのピーク電圧が受光パルスのピーク電圧と同一なり、第1の代用パルスのボトム電圧が受光パルスのボトム電圧と同一になる。このため、
第1の波形整形器に第1の代用パルスが入力されてから第1の波形整形器から第1の代用パルスが出力されるのに生じる遅延時間を、第1の波形整形器に受光パルスが入力されてから第1の波形整形器から受光パルスが出力されるのに生じる遅延時間に近づけることができる。このため、第1の代用パルスに対応する位相差(Db)の精度を高めることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the peak voltage of the first substitute pulse output from the output switching means to the first waveform shaper is the same as the peak voltage of the received light pulse, and the bottom of the first substitute pulse. The voltage is the same as the bottom voltage of the received light pulse. For this reason,
The delay time that occurs after the first substitute pulse is output from the first waveform shaper after the first substitute pulse is input to the first waveform shaper, and the received light pulse is supplied to the first waveform shaper. It is possible to approach the delay time that occurs when the received light pulse is output from the first waveform shaper after being input. For this reason, the accuracy of the phase difference (Db) corresponding to the first substitute pulse can be increased.

請求項5に記載の発明では、ピークホールド回路からサンプリング毎に出力される出力電圧の平均値を示す平均電圧値を出力する第1の平均化処理回路(56)と、
ボトムホールド回路からサンプリング毎に出力される出力電圧の平均値を示す平均電圧値を出力する第2の平均化処理回路(57)と、
制御回路(36)から出力される第1の代用パルスを受けると、ピーク電圧が第1の平均化処理回路(56)の出力電圧と同一で、かつボトム電圧が第2の平均化処理回路(57)の出力電圧と同一である第1の代用パルスを出力切替手段(35)に出力する第3の波形整形回路(52〜55)と、を備えることを特徴とする。
In the invention according to claim 5, a first averaging processing circuit (56) for outputting an average voltage value indicating an average value of the output voltage output for each sampling from the peak hold circuit;
A second averaging processing circuit (57) for outputting an average voltage value indicating an average value of output voltages output for each sampling from the bottom hold circuit;
Upon receiving the first substitute pulse output from the control circuit (36), the peak voltage is the same as the output voltage of the first averaging processing circuit (56), and the bottom voltage is the second averaging processing circuit ( And a third waveform shaping circuit (52 to 55) for outputting a first substitute pulse having the same output voltage as the output voltage to the output switching means (35).

請求項5に記載の発明によれば、第1の代用パルスのピーク電圧が第1の平均化処理回路(56)の出力電圧と同一になり、第1の代用パルスのボトム電圧が第2の平均化処理回路(57)の出力電圧と同一になる。このため、第1の波形整形器で生じる第1の代用パルスの遅延時間を、第1の波形整形器で生じる受光パルス遅延時間に対してより一層に近づけることができる。これにより、第1の代用パルスに対応する位相差(Db)の精度を、より一層高めることができる。   According to the fifth aspect of the invention, the peak voltage of the first substitute pulse is the same as the output voltage of the first averaging processing circuit (56), and the bottom voltage of the first substitute pulse is the second voltage. It becomes the same as the output voltage of the averaging processing circuit (57). For this reason, the delay time of the first substitute pulse generated in the first waveform shaper can be made closer to the light reception pulse delay time generated in the first waveform shaper. Thereby, the accuracy of the phase difference (Db) corresponding to the first substitute pulse can be further increased.

請求項6に記載の発明では、一定期間の間にて光が伝搬する距離(理論値)をLとしたとき、L×{(Da−Db)/De}/2をセンサと障害物との間の距離として算出する距離算出手段(34)を備えることを特徴とする。   In the invention according to claim 6, when the distance (theoretical value) through which light propagates during a certain period is L, L × {(Da−Db) / De} / 2 is set between the sensor and the obstacle. It is characterized by comprising distance calculation means (34) for calculating as a distance between them.

請求項6に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明で求められる{(Da−Db)/De}を用いてセンサと障害物との間の距離を求めているので、精度良く距離を求めることができる。   According to the invention described in claim 6, since the distance between the sensor and the obstacle is obtained using {(Da-Db) / De} obtained in the invention described in claim 1, the accuracy is high. The distance can be determined.

請求項7に記載の発明では、第1のタイミングに制御パルスを位相差検出回路に出力し、リング回路にて第1パルスの周回を開始させるとともに、発光素子にトリガ信号を出力して、第1の波形整形器により受光パルスに基づく第2パルスを位相差検出回路に出力させて位相差検出回路により受光パルスに対応する位相差を検出させて、また制御回路が第1のタイミングと異なる第2タイミングで制御パルスを位相差検出回路に出力するとともに、受光パルスに代わる第1の代用パルス(PC1)を出力切替手段(35)および第1の波形整形器(31)を通して位相差検出回路に出力して第1の代用パルスに対応する位相差を検出させて、かつ第1パルスの周回開始後一定期間(Ts)経過後にて第2の代用パルス(PC2)を出力切替手段および第1の波形整形器を通して位相差検出回路に出力して第2の代用パルスに対応する位相差を検出させて、
波形整形後の受光パルスに対応する位相差をDaとし、第1の代用パルスに対応する位相差をDbとし、第2の代用パルスに対応する位相差をDcとし、正規化データとして、(Da−Db)/(Dc−Db)を求めるデータ演算回路(34)を備えることを特徴とする。
In the seventh aspect of the invention, the control pulse is output to the phase difference detection circuit at the first timing , the first circuit is started to circulate in the ring circuit, and the trigger signal is output to the light emitting element. The first pulse shaper outputs a second pulse based on the received light pulse to the phase difference detection circuit, the phase difference detection circuit detects the phase difference corresponding to the received light pulse, and the control circuit is different from the first timing. The control pulse is output to the phase difference detection circuit at two timings, and the first substitute pulse (PC1) replacing the received light pulse is output to the phase difference detection circuit through the output switching means (35) and the first waveform shaper (31). The output is detected by detecting the phase difference corresponding to the first substitute pulse, and the second substitute pulse (PC2) is output after a certain period (Ts) has elapsed after the start of the circulation of the first pulse. And by detecting the phase difference corresponding to the second substitute pulse is output to the phase difference detection circuit through a first waveform shaper,
The phase difference corresponding to the received light pulse after waveform shaping is Da, the phase difference corresponding to the first substitute pulse is Db, the phase difference corresponding to the second substitute pulse is Dc, and normalized data is (Da A data operation circuit (34) for obtaining -Db) / (Dc-Db) is provided.

請求項7に記載の発明によれば、位相差Dbは、受光パルスが第1の波形整形器に受信されてから第1の波形整形器から受光パルスが出力されるまでの遅延時間を示している。このため、位相差Daから位相差Dbを引くことにより、位相差Daから遅延時間に起因する測定誤差を除去することができる。位相差Dcから位相差Dbを引くことにより、位相差Dcから遅延時間に起因する測定誤差を除去することができる。   According to the seventh aspect of the invention, the phase difference Db indicates a delay time from when the received light pulse is received by the first waveform shaper to when the received light pulse is output from the first waveform shaper. Yes. Therefore, by subtracting the phase difference Db from the phase difference Da, the measurement error due to the delay time can be removed from the phase difference Da. By subtracting the phase difference Db from the phase difference Dc, the measurement error due to the delay time can be removed from the phase difference Dc.

ここで、位相差Daは、発光素子が光を出射してから受光素子が受光するのに要する光伝搬時間を示している。位相差Dcは、上記一定期間の間にて第1パルスと第2パルスとの間に生じる位相差を示している。   Here, the phase difference Da indicates a light propagation time required for the light receiving element to receive light after the light emitting element emits light. The phase difference Dc indicates a phase difference generated between the first pulse and the second pulse during the certain period.

そして、位相差検出回路により求められる位相差は、温度変化等の外乱に起因した測定誤差を含むことがある。   The phase difference obtained by the phase difference detection circuit may include a measurement error due to a disturbance such as a temperature change.

そこで、(Da−Db)を(Dc-Db)で除算することにより、正規化データにおいて、位相差検出回路の測定誤差を相殺することができる。したがって、光伝搬時間を正規化した正規化データから、第1の波形整形器の測定誤差および位相差検出回路の測定誤差を除くことができる。このため、正規化データに含まれる測定誤差を減らすことができる。   Therefore, by dividing (Da−Db) by (Dc−Db), the measurement error of the phase difference detection circuit can be canceled in the normalized data. Therefore, the measurement error of the first waveform shaper and the measurement error of the phase difference detection circuit can be removed from the normalized data obtained by normalizing the light propagation time. For this reason, the measurement error contained in the normalized data can be reduced.

請求項8に記載の発明では、一定期間の間にて光が伝搬する距離をLとしたとき、L×{(Da−Db)/(Dc−Db)}/2をセンサと障害物との間の距離として算出する距離算出手段(34)を備えることを特徴とする。   In the invention according to claim 8, when the distance that light propagates during a certain period is L, L × {(Da−Db) / (Dc−Db)} / 2 is set between the sensor and the obstacle. It is characterized by comprising distance calculation means (34) for calculating as a distance between them.

請求項8に記載の発明によれば、請求項7に記載の発明で求められる{(Da−Db)/(Dc-Db)}を用いてセンサと障害物との間の距離を求めているので、精度良く距離を求めることができる。   According to the invention described in claim 8, the distance between the sensor and the obstacle is obtained using {(Da-Db) / (Dc-Db)} obtained in the invention described in claim 7. Therefore, the distance can be obtained with high accuracy.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態におけるセンサ用信号処理回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the signal processing circuit for sensors in 1st Embodiment of this invention. 図1中のパルス位相差符号化回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the pulse phase difference encoding circuit in FIG. 図1のセンサ用信号処理回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the signal processing circuit for sensors of FIG. 本発明の第2実施形態におけるセンサ用信号処理回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the signal processing circuit for sensors in 2nd Embodiment of this invention. 図4中のピークホールド回路の回路構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a circuit configuration of a peak hold circuit in FIG. 4. 図4中のボトムホールド回路の回路構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a circuit configuration of a bottom hold circuit in FIG. 4. 図4のセンサ用信号処理回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。5 is a timing chart for explaining the operation of the sensor signal processing circuit of FIG. 4. 上記ボトムホールド回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the said bottom hold circuit. 上記ピークホールド回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the said peak hold circuit. 本発明の第3実施形態におけるセンサ用信号処理回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the signal processing circuit for sensors in 3rd Embodiment of this invention. 図10の平均化処理回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the averaging process circuit of FIG. 図10の平均化処理回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the averaging process circuit of FIG. 図10の平均化処理回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the averaging process circuit of FIG. 本発明の第4実施形態におけるセンサ用信号処理回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the signal processing circuit for sensors in 4th Embodiment of this invention. 図14のセンサ用信号処理回路の作動を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating the action | operation of the signal processing circuit for sensors of FIG. 本発明の第5実施形態における車載システムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole vehicle-mounted system structure in 5th Embodiment of this invention. 図16のVSC_ECUにおける制御処理を示す図である。It is a figure which shows the control processing in VSC_ECU of FIG.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings in order to simplify the description.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係るセンサ用信号処理回路が適用される自動車用の測距システム_ECU100の回路構成を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an automotive ranging system_ECU 100 to which a sensor signal processing circuit according to a first embodiment of the present invention is applied.

測距システム_ECU100は、自車両の前方の障害物(例えば、前方車両)と距離センサ(自車両)との間の距離を測定するためのものである。自車両とは、測距システム_ECU100が搭載される自動車である。前方車両とは、自車両に対してその進行方向前側に位置する自動車である。   The distance measuring system_ECU 100 is for measuring a distance between an obstacle (for example, a forward vehicle) in front of the host vehicle and a distance sensor (host vehicle). The own vehicle is an automobile on which the ranging system_ECU 100 is mounted. A forward vehicle is an automobile located in front of the traveling direction with respect to the host vehicle.

具体的には、測距システム_ECU100は、ダイオード10、フォトダイオード11、オペアンプ13、nMOSトランジスタ14、抵抗素子R1、およびセンサ用信号処理回路20を備える。   Specifically, the ranging system_ECU 100 includes a diode 10, a photodiode 11, an operational amplifier 13, an nMOS transistor 14, a resistance element R1, and a sensor signal processing circuit 20.

ダイオード10は、発光素子を構成するもので、電源Vddとグランドとの間において接続されて、例えば光出射部を車両前方に向けて配置されている。ダイオード10は、レーザ光を出射するレーザダイオードである。nMOSトランジスタ14は、ダイオード10とグランドとの間に配置されて、ダイオード10とグランドとの間を接続、或いは開放する。   The diode 10 constitutes a light emitting element, and is connected between the power supply Vdd and the ground, and is disposed, for example, with the light emitting part facing the front of the vehicle. The diode 10 is a laser diode that emits laser light. The nMOS transistor 14 is disposed between the diode 10 and the ground, and connects or opens the diode 10 and the ground.

フォトダイオード11は、受光素子を構成するもので、ダイオード10から出射されて障害物により反射される反射レーザ光を検出するためのもので、電源Vddとグランドとの間に配置されている。抵抗素子R1は、受光ダイオード11とグランドとの間に配置されている。   The photodiode 11 constitutes a light receiving element and detects reflected laser light emitted from the diode 10 and reflected by an obstacle, and is arranged between the power supply Vdd and the ground. The resistance element R1 is disposed between the light receiving diode 11 and the ground.

本実施形態のダイオード10およびフォトダイオード11は、距離センサを構成している。   The diode 10 and the photodiode 11 of this embodiment constitute a distance sensor.

オペアンプ13は、その反転入力端子(−)が出力端子に接続されてインピーダンス変換する回路を構成するもので、抵抗素子R1の両端子間の電圧をセンサ用信号処理回路20の受光端子60に出力する。オペアンプ13の非反転入力端子(+)には、フォトダイオード11および抵抗素子R1の間の共通接続端子15が接続されている。   The operational amplifier 13 constitutes a circuit for impedance conversion by connecting its inverting input terminal (−) to the output terminal, and outputs the voltage between both terminals of the resistance element R1 to the light receiving terminal 60 of the sensor signal processing circuit 20. To do. A non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 13 is connected to a common connection terminal 15 between the photodiode 11 and the resistance element R1.

センサ用信号処理回路20は、D/Aコンバータ30、コンパレータ31、パルス位相差符号化回路32、演算処理回路34、スイッチ35、制御回路36、ORゲート41、42から構成されている。   The sensor signal processing circuit 20 includes a D / A converter 30, a comparator 31, a pulse phase difference encoding circuit 32, an arithmetic processing circuit 34, a switch 35, a control circuit 36, and OR gates 41 and 42.

D/Aコンバータ30は、予め定められたデジタルデータをアナログ信号に変換してコンパレータ31の反転入力端子(−)に与える。D/Aコンバータ30の出力電圧は、後述するように、コンパレータ31においてその非反転入力端子(+)に与える入力電圧の大小を比較するための閾値として用いられる。コンパレータ31は、後述するように、スイッチ35から出力される信号を波形整形する波形整形器を構成する。   The D / A converter 30 converts predetermined digital data into an analog signal and supplies the analog signal to the inverting input terminal (−) of the comparator 31. As will be described later, the output voltage of the D / A converter 30 is used as a threshold value for comparing the magnitude of the input voltage applied to the non-inverting input terminal (+) in the comparator 31. As will be described later, the comparator 31 constitutes a waveform shaper that shapes the signal output from the switch 35.

パルス位相差符号化回路32は、その入力端子PAに対してORゲート42から与えられる制御信号の立ち上がりタイミングから、入力端子PBに対してORゲート41から与えられる信号の立ち上がりタイミングまでの位相差(時間)を2進数のデジタル信号に符号化する位相差検出回路である。すなわち、パルス位相差符号化回路32は、その入力端子PAに対してORゲート42から制御パルスが与えられてから、入力端子PBに対してORゲート41からパルスPBが与えられるまでの位相差を検出することになる。   The pulse phase difference encoding circuit 32 has a phase difference from the rising timing of the control signal supplied from the OR gate 42 to the input terminal PA to the rising timing of the signal supplied from the OR gate 41 to the input terminal PB ( This is a phase difference detection circuit that encodes (time) into a binary digital signal. That is, the pulse phase difference encoding circuit 32 calculates the phase difference from when the control pulse is supplied from the OR gate 42 to the input terminal PA until the pulse PB is supplied from the OR gate 41 to the input terminal PB. Will be detected.

具体的には、パルス位相差符号化回路32は、上述の特許文献1を構成するリング遅延パルス発生回路1、カウンタ2、データラッチ回路3、4、遅延回路5、パルスセレクタ6、エンコーダ7、およびマルチプレクサ8を有するパルス位相差符号化回路(図2参照)に対して、リセット信号RSTによりカウンタ2およびデータラッチ回路3、4を初期化する回路構成を追加したものである。   Specifically, the pulse phase difference encoding circuit 32 includes the ring delay pulse generation circuit 1, the counter 2, the data latch circuits 3 and 4, the delay circuit 5, the pulse selector 6, the encoder 7, and the like that constitute the above-mentioned Patent Document 1. In addition, a circuit configuration for initializing the counter 2 and the data latch circuits 3 and 4 by a reset signal RST is added to the pulse phase difference encoding circuit (see FIG. 2) having the multiplexer 8.

ここで、カウンタ2およびデータラッチ回路3、4にリセット信号RSTを与えてカウンタ2およびデータラッチ回路3、4をリセットすることは周知の技術である。このため、本実施形態のパルス位相差符号化回路32と上述の特許文献1のパルス位相差符号化回路とは実質的に同様であると考えられる。そこで、本実施形態のパルス位相差符号化回路32の具体的な説明を省略する。   Here, it is a well-known technique to reset the counter 2 and the data latch circuits 3 and 4 by supplying a reset signal RST to the counter 2 and the data latch circuits 3 and 4. For this reason, it is considered that the pulse phase difference encoding circuit 32 of the present embodiment and the pulse phase difference encoding circuit of Patent Document 1 described above are substantially the same. Therefore, a specific description of the pulse phase difference encoding circuit 32 of the present embodiment is omitted.

ここで、リング遅延パルス発生回路1は、リング状に連結してなる複数の信号遅延素子を有して、後述するように入力されるパルスPAを周回させるリング回路を構成する。カウンタ2は、パルスPAをリング遅延パルス発生回路1に入力後にリング遅延パルス発生回路1にてパルスPAが周回した回数をカウントする。データラッチ回路3、4は、リング遅延パルス発生回路1においてパルスPAの入力後に入力されるパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回回数を特定する。マルチプレクサ8は、データラッチ回路3、4の出力信号D1、D2のうち一方の出力信号をHBとして出力する。パルスセレクタ6は、リング遅延パルス発生回路1においてパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置を特定してこの特定される周回位置を示す信号をエンコーダ7に出力する。エンコーダ7は、パルスセレクタ6の出力信号を2進数のデジタル信号に符号化してLBとして出力するものである。LBは、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差データD1のうち下位ビットを構成するものであり、HBは位相差データD1のうち上位ビットを構成するものである。   Here, the ring delay pulse generation circuit 1 includes a plurality of signal delay elements connected in a ring shape, and constitutes a ring circuit that circulates an input pulse PA as described later. The counter 2 counts the number of times the pulse PA has circulated in the ring delay pulse generation circuit 1 after the pulse PA is input to the ring delay pulse generation circuit 1. The data latch circuits 3 and 4 specify the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB input after the input of the pulse PA in the ring delay pulse generation circuit 1. The multiplexer 8 outputs one of the output signals D1 and D2 of the data latch circuits 3 and 4 as HB. The pulse selector 6 specifies the rotation position of the pulse PA at the input timing of the pulse PB in the ring delay pulse generation circuit 1 and outputs a signal indicating the specified rotation position to the encoder 7. The encoder 7 encodes the output signal of the pulse selector 6 into a binary digital signal and outputs it as LB. LB constitutes the lower bits of the phase difference data D1 output from the pulse phase difference encoding circuit 32, and HB constitutes the upper bits of the phase difference data D1.

また、図1の演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32によって求められる位相差を用いて、ダイオード10がレーザ光を出射してからフォトダイオード11が反射レーザを受光するのに要する光伝搬時間の正規化データを演算するとともに、この正規化データに基づいて距離センサと障害物との間の距離を算出する。   Further, the arithmetic processing circuit 34 in FIG. 1 uses the phase difference obtained by the pulse phase difference encoding circuit 32, and the light required for the photodiode 11 to receive the reflected laser after the diode 10 emits the laser light. The propagation time normalized data is calculated, and the distance between the distance sensor and the obstacle is calculated based on the normalized data.

スイッチ35は、出力切替手段を構成するもので、オペアンプ13および制御回路36のうち一方とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放し、オペアンプ13および制御回路36のうち一方以外の他方とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続する。   The switch 35 constitutes an output switching means. The switch 35 opens between one of the operational amplifier 13 and the control circuit 36 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and other than one of the operational amplifier 13 and the control circuit 36. Is connected to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31.

制御回路34は、パルス位相差符号化回路32、演算処理回路34、およびスイッチ35を制御する。   The control circuit 34 controls the pulse phase difference encoding circuit 32, the arithmetic processing circuit 34, and the switch 35.

ORゲート41は、第1、第2の入力端子を備える。ORゲート41の第1の入力端子には、コンパレータ31の出力端子が接続されている。ORゲート41の第2の入力端子には、制御回路36の出力端子PC2が接続されている。ORゲート42は、第1、第2の入力端子を備えている。ORゲート42の第1の入力端子には、制御回路36の出力端子が接続されている。ORゲート42の第2の入力端子にはグランドが接続されることにより、ORゲート42の第2の入力端子に入力される信号レベルがローレベルに設定される。   The OR gate 41 includes first and second input terminals. The output terminal of the comparator 31 is connected to the first input terminal of the OR gate 41. The output terminal PC2 of the control circuit 36 is connected to the second input terminal of the OR gate 41. The OR gate 42 includes first and second input terminals. The output terminal of the control circuit 36 is connected to the first input terminal of the OR gate 42. By connecting the ground to the second input terminal of the OR gate 42, the signal level input to the second input terminal of the OR gate 42 is set to a low level.

次に、本実施形態の測距システム_ECU100の作動について図3を参照して説明する。図3(a)〜(L)はタイミングチャートを示し、(a)は発光トリガ、(b)はパルス位相差符号化回路の入力端子PAの電圧変化、(c)は受光信号、(d)はスイッチ35の入力端子PCの電圧変化、(e)は制御回路36の出力端子PC2の電圧変化、(f)はパルス位相差符号化回路の入力端子PBの電圧変化、(g)は選択信号SEL、(h)はパルス位相差符号化回路から出力される位相差データ(図中Dと記す)、(i)はリセット信号(RST)、(j)はリセット信号(RST1)、(k)はデータロード信号(LOAD)、(L)は演算許可信号(ENA)を示している。   Next, the operation of the distance measuring system_ECU 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3A to 3L show timing charts, where FIG. 3A is a light emission trigger, FIG. 3B is a voltage change at the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit, FIG. 3C is a received light signal, and FIG. Is a voltage change of the input terminal PC of the switch 35, (e) is a voltage change of the output terminal PC2 of the control circuit 36, (f) is a voltage change of the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit, and (g) is a selection signal. SEL, (h) is phase difference data output from the pulse phase difference encoding circuit (denoted as D in the figure), (i) is a reset signal (RST), (j) is a reset signal (RST1), (k) Indicates a data load signal (LOAD), and (L) indicates an operation permission signal (ENA).

まず、制御回路36は、パルス位相差符号化回路32にリセット信号RSTとしてパルス信号(図3(i)参照)を出力する。このため、パルス位相差符号化回路32が初期化される。これに加えて、制御回路36は、演算処理回路34にリセット信号RST1としてパルス信号(図3(j)参照)を出力する。これにより、演算処理回路34が初期化される。   First, the control circuit 36 outputs a pulse signal (see FIG. 3 (i)) as the reset signal RST to the pulse phase difference encoding circuit 32. For this reason, the pulse phase difference encoding circuit 32 is initialized. In addition to this, the control circuit 36 outputs a pulse signal (see FIG. 3J) as the reset signal RST1 to the arithmetic processing circuit 34. Thereby, the arithmetic processing circuit 34 is initialized.

次に、制御回路36は、ローレベルの選択信号SEL(図3(g)参照)をスイッチ35に出力する。したがって、スイッチ35は、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続し、かつ制御回路36の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放する。   Next, the control circuit 36 outputs a low level selection signal SEL (see FIG. 3G) to the switch 35. Therefore, the switch 35 connects between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and between the output terminal of the control circuit 36 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31. Is released.

次に、制御回路36は、タイミングt1において、発光トリガとしてのパルス(図3(a)参照)を発光トリガ端子61を介してnMOSトランジスタ14のゲート端子に出力する。このため、nMOSトランジスタ14は、発光トリガに基づいて所定期間の間オンする。このため、電源Vddからダイオード10およびnMOSトランジスタ14を通してグランドに電流が流れる。よって、ダイオード10がレーザ光を出射する。   Next, the control circuit 36 outputs a pulse as a light emission trigger (see FIG. 3A) to the gate terminal of the nMOS transistor 14 through the light emission trigger terminal 61 at timing t1. For this reason, the nMOS transistor 14 is turned on for a predetermined period based on the light emission trigger. Therefore, a current flows from the power supply Vdd to the ground through the diode 10 and the nMOS transistor 14. Therefore, the diode 10 emits laser light.

これに加えて、制御回路36は、タイミングt1において、ORゲート42の第1の入力端子に出力する制御信号レベルをローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化させる。すなわち、制御回路36は、タイミングt1において、ORゲート42の第1の入力端子に制御パルスを出力することになる。このとき、ORゲート42の第2の入力端子がグランドに接続されて、第2の入力端子に入力される信号レベルがローレベルに設定されている。このため、ORゲート42は、制御回路36から制御パルスを受けると、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに出力する制御信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる(図3(b)参照)。すなわち、ORゲート42がパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに制御パルスを出力することになる。このため、パルス位相差符号化回路32のリング遅延パルス発生回路1において、パルスPAが周回を開始することになる。   In addition, the control circuit 36 changes the control signal level output to the first input terminal of the OR gate 42 from the low level (Lo) to the high level (Hi) at the timing t1. That is, the control circuit 36 outputs a control pulse to the first input terminal of the OR gate 42 at the timing t1. At this time, the second input terminal of the OR gate 42 is connected to the ground, and the signal level input to the second input terminal is set to the low level. Therefore, when receiving a control pulse from the control circuit 36, the OR gate 42 changes the control signal level output to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level (FIG. 3B). reference). That is, the OR gate 42 outputs a control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32. For this reason, in the ring delay pulse generation circuit 1 of the pulse phase difference encoding circuit 32, the pulse PA starts to circulate.

一方、ダイオード10から出射されるレーザ光が障害物に反射されて、この反射されたレーザ光がフォトダイオード11において受光されると、電源Vddからフォトダイオード11および抵抗素子R1を通してグランドにパルス電流が流れる。このため、フォトダイオード11と抵抗素子R1との間の共通接続端子15とグランドとの間の電圧が上昇する。すなわち、フォトダイオード11から受光パルスが抵抗素子R1に出力されることになる。   On the other hand, when the laser beam emitted from the diode 10 is reflected by an obstacle and the reflected laser beam is received by the photodiode 11, a pulse current is supplied from the power source Vdd to the ground through the photodiode 11 and the resistor element R1. Flowing. For this reason, the voltage between the common connection terminal 15 between the photodiode 11 and the resistance element R1 and the ground increases. That is, a light reception pulse is output from the photodiode 11 to the resistance element R1.

これに伴い、オペアンプ13から受光端子60およびスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に与えられる受光信号の信号レベルがハイレベルになる(図3(c)参照)。すなわち、オペアンプ13が、受光パルスを受光端子60およびスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力することになる。   Along with this, the signal level of the light receiving signal applied from the operational amplifier 13 to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the light receiving terminal 60 and the switch 35 becomes a high level (see FIG. 3C). That is, the operational amplifier 13 outputs the received light pulse to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the light receiving terminal 60 and the switch 35.

このように出力される受光パルスによって、コンパレータ31の非反転入力端子(+)の入力電圧が反転入力端子(−)の入力電圧より所定期間の間だけ、高くなる。   Due to the light receiving pulse output in this way, the input voltage of the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 becomes higher than the input voltage of the inverting input terminal (−) only for a predetermined period.

このため、コンパレータ31からORゲート41の第1の入力端子に与えられる信号レベルが所定期間の間だけ、ハイレベルになる。すなわち、コンパレータ31は、オペアンプ13から出力される受光パルスを波形整形してこの波形整形したパルスをORゲート41の第1の入力端子に出力することになる。このとき、制御回路36の出力端子PC2からORゲート41の第2の入力端子に与えられる信号レベルはローレベルになっている。   For this reason, the signal level given from the comparator 31 to the first input terminal of the OR gate 41 becomes a high level only for a predetermined period. That is, the comparator 31 shapes the light reception pulse output from the operational amplifier 13 and outputs the waveform-shaped pulse to the first input terminal of the OR gate 41. At this time, the signal level applied from the output terminal PC2 of the control circuit 36 to the second input terminal of the OR gate 41 is low.

これにより、ORゲート41は、コンパレータ31から出力されるハイレベルの信号に応じて、パルス位相差符号化回路32の入力端子PBに対する出力信号のレベルをローレベルからハイレベルに変化させる(図3(f)参照)。すなわち、ORゲート41がパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに対してパルスPBを出力することになる。これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とをそれぞれ特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Daを検出し、この検出される位相差Daを演算処理回路34に出力する。   Accordingly, the OR gate 41 changes the level of the output signal for the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level in accordance with the high level signal output from the comparator 31 (FIG. 3). (Refer to (f)). That is, the OR gate 41 outputs the pulse PB to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32. Along with this, the pulse phase difference encoding circuit 32 specifies the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1, respectively, and the identified circulation position. The phase difference Da between the pulse PA and the pulse PB is detected based on the rotation number and the number of laps, and the detected phase difference Da is output to the arithmetic processing circuit 34.

次に、制御回路36は、データロード信号LOADを演算処理回路34に出力する。このため、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Daを読み込む。   Next, the control circuit 36 outputs the data load signal LOAD to the arithmetic processing circuit 34. Therefore, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference Da output from the pulse phase difference encoding circuit 32.

ここで、位相差Daには、ダイオード10がレーザ光を出射してから、障害物により反射されたレーザ光をフォトダイオード11で受光するまでに要する光伝搬時間を示すものである。しかし、位相差Daには、コンパレータ31により受光パルスを波形整形する際に生じる遅延時間(すなわち、コンパレータ31に受光パルスが入力されてからコンパレータ31から受光パルスが出力されるまでの遅延時間)が含まれる。そこで、次のように、位相差Daを含まれる遅延時間を求める。   Here, the phase difference Da indicates the light propagation time required from when the diode 10 emits the laser light to when the photodiode 11 receives the laser light reflected by the obstacle. However, the phase difference Da includes a delay time that occurs when the comparator 31 shapes the received light pulse (that is, a delay time from when the received light pulse is input to the comparator 31 to when the received light pulse is output from the comparator 31). included. Therefore, the delay time including the phase difference Da is obtained as follows.

まず、制御回路36は、パルス位相差符号化回路32にリセット信号RSTとしてハイレベル信号(図3(i)参照)を出力する。このため、パルス位相差符号化回路32が再び初期化される。これに加えて、制御回路36は、選択信号SELの信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる(図3(g)参照)。したがって、スイッチ35は、選択信号SELの信号レベルの変化に応じて、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放し、かつ制御回路36の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続する。   First, the control circuit 36 outputs a high level signal (see FIG. 3I) to the pulse phase difference encoding circuit 32 as the reset signal RST. For this reason, the pulse phase difference encoding circuit 32 is initialized again. In addition to this, the control circuit 36 changes the signal level of the selection signal SEL from the low level to the high level (see FIG. 3G). Therefore, the switch 35 opens between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 according to the change in the signal level of the selection signal SEL, and the output terminal of the control circuit 36 and the comparator. The non-inverting input terminal (+) 31 is connected.

次に、制御回路36は、タイミングt2において、再び、ORゲート42の第1の入力端子に出力する制御信号レベルをローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化させる。すなわち、制御回路36は、タイミングt2において、ORゲート42の第1の入力端子に制御パルスを出力することになる。このため、ORゲート42は、制御回路36から制御パルスを受けると、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに出力する制御信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる(図3(b)参照)。すなわち、ORゲート42がパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに制御パルスを出力することになる。このため、パルス位相差符号化回路32のリング遅延パルス発生回路1において、パルスPAが周回を開始することになる。   Next, the control circuit 36 again changes the control signal level output to the first input terminal of the OR gate 42 from the low level (Lo) to the high level (Hi) at the timing t2. That is, the control circuit 36 outputs a control pulse to the first input terminal of the OR gate 42 at the timing t2. Therefore, when receiving a control pulse from the control circuit 36, the OR gate 42 changes the control signal level output to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level (FIG. 3B). reference). That is, the OR gate 42 outputs a control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32. For this reason, in the ring delay pulse generation circuit 1 of the pulse phase difference encoding circuit 32, the pulse PA starts to circulate.

これに加えて、制御回路36は、タイミングt2において、受光パルスに代わる代用パルスPC1(図3(d)参照)をスイッチ35を介してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力する。   In addition, the control circuit 36 outputs a substitute pulse PC1 (see FIG. 3D) instead of the received light pulse to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 via the switch 35 at the timing t2.

このように出力される代用パルスPC1によって、コンパレータ31の非反転入力端子(+)の入力電圧が反転入力端子(−)の入力電圧より所定期間の間だけ、高くなる。このことにより、代用パルスPC1がコンパレータ31によって波形整形されてこの波形整形された代用パルスPC1がORゲート41の第1の入力端子に出力されることになる。このとき、制御回路36の出力端子PC2からORゲート41の第2の入力端子に与えられる信号レベルはローレベルになっている。   By the substitute pulse PC1 output in this way, the input voltage of the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 becomes higher than the input voltage of the inverting input terminal (−) only for a predetermined period. As a result, the substitute pulse PC1 is waveform-shaped by the comparator 31, and the waveform-shaped substitute pulse PC1 is output to the first input terminal of the OR gate 41. At this time, the signal level applied from the output terminal PC2 of the control circuit 36 to the second input terminal of the OR gate 41 is low.

これにより、ORゲート41は、コンパレータ31から出力される代用パルスPC1に応じて、パルス位相差符号化回路32の入力端子PBに対する出力信号のレベルをローレベルからハイレベルに変化させる(図3(f)参照)。すなわち、ORゲート41がパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに対してパルスPBを出力することになる。   Thereby, the OR gate 41 changes the level of the output signal for the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level in accordance with the substitute pulse PC1 output from the comparator 31 (FIG. 3 ( f)). That is, the OR gate 41 outputs the pulse PB to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32.

これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とをそれぞれ特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Dbを検出し、この検出される位相差Dbを演算処理回路34に出力する。   Along with this, the pulse phase difference encoding circuit 32 specifies the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1, respectively, and the identified circulation position. The phase difference Db between the pulse PA and the pulse PB is detected based on the number of laps and the number of laps, and the detected phase difference Db is output to the arithmetic processing circuit 34.

次に、制御回路36は、データロード信号LOADを演算処理回路34に出力する。このため、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Dbを読み込む。位相差Dbは、上述したように、コンパレータ31により受光パルスを波形整形する際に生じる遅延時間(すなわち、オフセット時間)を示している。   Next, the control circuit 36 outputs the data load signal LOAD to the arithmetic processing circuit 34. Therefore, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference Db output from the pulse phase difference encoding circuit 32. As described above, the phase difference Db indicates a delay time (that is, an offset time) that occurs when the comparator 31 shapes the received light pulse.

その後、制御回路36は、上述のタイミングt2から一定期間Ts(例えば、2μsec)経過したタイミングt3において、受光パルスに代わる代用パルスPC2(図3(e)参照)をORゲート41の第2の入力端子に出力する。このとき、コンパレータ31からORゲート41の第1の入力端子に出力される信号レベルはローレベルになっている。このため、ORゲート41は、制御回路36から代用パルスPC2を受けると、パルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力する信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。すなわち、ORゲート41は、制御回路36から代用パルスPC2を受けると、パルスPBをパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力することになる。   Thereafter, the control circuit 36 receives the substitute pulse PC2 (see FIG. 3E) instead of the received light pulse at the second input of the OR gate 41 at the timing t3 when a certain period Ts (for example, 2 μsec) has elapsed from the timing t2 described above. Output to the terminal. At this time, the signal level output from the comparator 31 to the first input terminal of the OR gate 41 is low. Therefore, when receiving the substitute pulse PC2 from the control circuit 36, the OR gate 41 changes the signal level output to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level. That is, when the OR gate 41 receives the substitute pulse PC 2 from the control circuit 36, the OR gate 41 outputs the pulse PB to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32.

これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とをそれぞれ特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Deを検出し、この検出される位相差Deを演算処理回路34に出力する。   Along with this, the pulse phase difference encoding circuit 32 specifies the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1, respectively, and the identified circulation position. The phase difference De between the pulse PA and the pulse PB is detected based on the number of rotations and the number of laps, and the detected phase difference De is output to the arithmetic processing circuit 34.

その後、制御回路36は、演算処理回路34にハイレベルの演算許可信号ENAを出力する。これに伴い、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Deを読み込む。これに伴い、演算処理回路34は、位相差Da、Db、Deを次の数式1に代入して正規化データDsを算出する。   Thereafter, the control circuit 36 outputs a high level calculation enable signal ENA to the calculation processing circuit 34. Accordingly, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference De output from the pulse phase difference encoding circuit 32. Accordingly, the arithmetic processing circuit 34 calculates the normalized data Ds by substituting the phase differences Da, Db, and De into the following Equation 1.

Ds=(Da−Db)/De・・・・(数式1)
次に、演算処理回路34は、距離算出手段として、一定期間Ts(=タイミングt2からタイミングt3までの間の期間)の間に光が伝搬する距離をLとしたとき、LおよびDsを次の数式2に代入して距離センサと障害物との間の距離Zを算出する。
Ds = (Da−Db) / De (Equation 1)
Next, the arithmetic processing circuit 34 uses L and Ds as the distance calculation means, where L is the distance that the light propagates during a certain period Ts (= the period from timing t2 to timing t3). Substituting into Equation 2, the distance Z between the distance sensor and the obstacle is calculated.

Z=L×Ds÷2・・・・(数式2)
本実施形態では、例えば、一定期間Tsを2μsecとすると、距離Lは600メートルとなる。
Z = L × Ds ÷ 2 (Equation 2)
In the present embodiment, for example, if the fixed period Ts is 2 μsec, the distance L is 600 meters.

以上説明した本実施形態では、パルス位相差符号化回路32は、受光パルスに対応する位相差Da、代用パルスPC1に対応する位相差Db、および代用パルスPC2に対応する位相差Deをそれぞれ求める。   In the present embodiment described above, the pulse phase difference encoding circuit 32 obtains the phase difference Da corresponding to the received light pulse, the phase difference Db corresponding to the substitute pulse PC1, and the phase difference De corresponding to the substitute pulse PC2.

位相差Daは、ダイオード10からレーザ光が出射されてから反射レーザ光がフォトダイオード11で受光される迄に要する時間を示している。位相差Dbは、受光パルスがコンパレータ31に入力されてからコンパレータ31から受光パルスが出力されるまでに要する遅延時間を示している。位相差Deは、一定期間Ts(例えば、2μsec)においてパルスPAとパルスPBとの間で生じた位相差を示すものである。   The phase difference Da indicates the time required from when the laser beam is emitted from the diode 10 to when the reflected laser beam is received by the photodiode 11. The phase difference Db indicates a delay time required from when the received light pulse is input to the comparator 31 to when the received light pulse is output from the comparator 31. The phase difference De indicates a phase difference generated between the pulse PA and the pulse PB in a certain period Ts (for example, 2 μsec).

位相差Daには、受光パルスがコンパレータ31を通過する際に生じる遅延時間が含まれている。このため、位相差Daから位相差Dbを引くことにより、コンパレータ31による遅延時間を位相差Daから除くことができる。   The phase difference Da includes a delay time that occurs when the received light pulse passes through the comparator 31. Therefore, by subtracting the phase difference Db from the phase difference Da, the delay time due to the comparator 31 can be removed from the phase difference Da.

ここで、パルス位相差符号化回路32の温度変化等の外乱により、パルス位相差符号化回路32において測定誤差が生じる場合がある。このため、パルス位相差符号化回路32の温度変化等により、パルス位相差符号化回路32により求められる位相差Da、Db、Deが変化する場合がある、
そこで、(Da−Db)をDeで除算することにより、正規化データDsにおいてパルス位相差符号化回路32の測定誤差を相殺することができる。これにより、正規化データにおいて、コンパレータ31の測定誤差およびパルス位相差符号化回路32の測定誤差を除去したものを求めることができる。したがって、正規化データに含まれる測定誤差を減らすことができる。
Here, a measurement error may occur in the pulse phase difference encoding circuit 32 due to a disturbance such as a temperature change of the pulse phase difference encoding circuit 32. For this reason, the phase differences Da, Db, and De obtained by the pulse phase difference encoding circuit 32 may change due to a temperature change or the like of the pulse phase difference encoding circuit 32.
Therefore, by dividing (Da−Db) by De, the measurement error of the pulse phase difference encoding circuit 32 can be canceled in the normalized data Ds. Thereby, the normalized data obtained by removing the measurement error of the comparator 31 and the measurement error of the pulse phase difference encoding circuit 32 can be obtained. Therefore, measurement errors included in the normalized data can be reduced.

本実施形態では、センサと障害物との間の距離Lを算出する際に、正規化データ{(Da−Db)/De}を用いているので、距離Lを精度よく求めることができる。   In the present embodiment, since the normalized data {(Da−Db) / De} is used when calculating the distance L between the sensor and the obstacle, the distance L can be obtained with high accuracy.

本実施形態では、制御回路36からの代用パルスPC2をコンパレータ31を迂回してパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力するために、制御回路36の出力端子PC2とパルス位相差符号化回路32の入力端子PBとの間にORゲート41を配置している。このため、制御回路36の出力端子PC2、およびコンパレータ31の出力端子のうちいずれか一方から出力されるパルスがORゲート41に入力されてORゲート41からパルスPBが出力させるのに遅延時間が生じるものの、制御回路36とパルス位相差符号化回路32の入力端子PAとの間にORゲート42を設けている。このため、制御回路36からの制御パルスがORゲート42に入力されてからORゲート42から制御パルスが出力されるまでに遅延時間が生じる。   In this embodiment, in order to output the substitute pulse PC2 from the control circuit 36 to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32, bypassing the comparator 31, the output terminal PC2 of the control circuit 36 and the pulse phase difference encoding are output. An OR gate 41 is arranged between the input terminal PB of the circuit 32. Therefore, a delay time occurs when a pulse output from one of the output terminal PC2 of the control circuit 36 and the output terminal of the comparator 31 is input to the OR gate 41 and the pulse PB is output from the OR gate 41. However, an OR gate 42 is provided between the control circuit 36 and the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32. Therefore, there is a delay time from when the control pulse from the control circuit 36 is input to the OR gate 42 until when the control pulse is output from the OR gate 42.

ここで、ORゲート41、42は、互いに同一の回路構成を有している。このため、ORゲート41で生じる遅延時間とORゲート42で生じる遅延時間とを同一時間にすることができる。よって、位相差Da、Db、Deにおいて、ORゲート42に生じる遅延時間をキャンセルすることができる。したがって、ORゲート41、42の遅延時間によって、正規化データにおいて測定誤差を増加させることはない。   Here, the OR gates 41 and 42 have the same circuit configuration. For this reason, the delay time generated in the OR gate 41 and the delay time generated in the OR gate 42 can be set to the same time. Therefore, the delay time generated in the OR gate 42 can be canceled in the phase differences Da, Db, and De. Therefore, the measurement error in the normalized data is not increased by the delay time of the OR gates 41 and 42.

(第2実施形態)
本第2実施形態では、上述の第1実施形態において、オペアンプ13から出力される受光パルスのボトム電圧およびピーク電圧を用いて代用パルスPC1のボトム電圧およびピーク電圧を設定する例について説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an example in which the bottom voltage and the peak voltage of the substitute pulse PC1 are set using the bottom voltage and the peak voltage of the received light pulse output from the operational amplifier 13 in the first embodiment described above will be described.

図4は、本発明の本実施形態に係る自動車用の測距システム_ECU100の回路構成を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of the automotive ranging system_ECU 100 according to the present embodiment of the present invention.

本実施形態の測距システム_ECU100は、図1の測距システム_ECU100に対してオペアンプ13の出力信号に基づいて代用パルスPC1のボトム電圧、およびピーク電圧を設定する構成を追加したものである。   The distance measuring system_ECU 100 of this embodiment is configured by adding a configuration for setting the bottom voltage and the peak voltage of the substitute pulse PC1 based on the output signal of the operational amplifier 13 to the distance measuring system_ECU 100 of FIG. .

そこで、以下、本実施形態と上述の第1実施形態との共通の構成の説明を省略し、互いに相違する構成について説明する。   Therefore, hereinafter, the description of the common configuration between the present embodiment and the above-described first embodiment will be omitted, and different configurations will be described.

本実施形態の測距システム_ECU100は、図1の測距システム_ECU100に対して、ピークホールド回路50、ボトムホールド回路51、スイッチ52、53、NOTゲート54、55が追加されている。   In the distance measuring system_ECU 100 of the present embodiment, a peak hold circuit 50, a bottom hold circuit 51, switches 52 and 53, and NOT gates 54 and 55 are added to the distance measuring system_ECU 100 of FIG.

ピークホールド回路50は、オペアンプ13から出力される受光パルスのピーク電圧をサンプリングするための回路である。ボトムホールド回路51は、オペアンプ13から出力される受光パルスのボトム電圧をサンプリングするための回路である。なお、ピークホールド回路50およびボトムホールド回路51の回路構成の詳細は後述する。以下、ピークホールド回路50およびボトムホールド回路51を便宜上、簡素化して、ホールド回路50、51と記す。   The peak hold circuit 50 is a circuit for sampling the peak voltage of the received light pulse output from the operational amplifier 13. The bottom hold circuit 51 is a circuit for sampling the bottom voltage of the light reception pulse output from the operational amplifier 13. Details of the circuit configuration of the peak hold circuit 50 and the bottom hold circuit 51 will be described later. Hereinafter, for convenience, the peak hold circuit 50 and the bottom hold circuit 51 are simplified and referred to as hold circuits 50 and 51.

スイッチ52、53は、ピークホールド回路50の出力端子POUTとボトムホールド回路51の出力端子BOUTとの間で直列接続されている。スイッチ52、53の間の共通接続端子58がスイッチ35の入力端子PC_Aに接続されている。   The switches 52 and 53 are connected in series between the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51. A common connection terminal 58 between the switches 52 and 53 is connected to the input terminal PC_A of the switch 35.

NOTゲート54、55は、受光端子60とスイッチ52の制御入力端子との間で直列接続されている。NOTゲート54の出力端子がスイッチ53の制御入力端子に接続されている。   The NOT gates 54 and 55 are connected in series between the light receiving terminal 60 and the control input terminal of the switch 52. The output terminal of the NOT gate 54 is connected to the control input terminal of the switch 53.

NOTゲート54は、制御回路36の出力端子PCから出力される代用パルスPC1に応じた出力信号をスイッチ53の制御入力端子に出力する。NOTゲート55は、NOTゲート54の出力信号に応じた出力信号をスイッチ52の制御入力端子に出力する。   The NOT gate 54 outputs an output signal corresponding to the substitute pulse PC 1 output from the output terminal PC of the control circuit 36 to the control input terminal of the switch 53. The NOT gate 55 outputs an output signal corresponding to the output signal of the NOT gate 54 to the control input terminal of the switch 52.

なお、本実施形態のスイッチ52、53、NOTゲート54、55が特許請求の範囲に記載の第2波形整形器を構成している。   Note that the switches 52 and 53 and the NOT gates 54 and 55 of the present embodiment constitute the second waveform shaper described in the claims.

次に、ピークホールド回路50の回路構成について説明する。図5は、ピークホールド回路50の回路構成の詳細を示す図である。   Next, the circuit configuration of the peak hold circuit 50 will be described. FIG. 5 is a diagram showing details of the circuit configuration of the peak hold circuit 50.

ピークホールド回路50は、アナログスイッチ70、基準電圧発生回路72、nMOSトランジスタ73、コンデンサ74、定電流発生回路75、差動増幅器回路76、および出力回路77から構成されている。   The peak hold circuit 50 includes an analog switch 70, a reference voltage generation circuit 72, an nMOS transistor 73, a capacitor 74, a constant current generation circuit 75, a differential amplifier circuit 76, and an output circuit 77.

アナログスイッチ70は、nMOSトランジスタ70a、pMOSトランジスタ70b、およびNOTゲート71から構成されるもので、入力端子INとコンデンサ74の正極端子との間を開閉するスイッチ回路である。nMOSトランジスタ70aは、制御回路36の出力端子HOLD_Hから出力されるホールド信号に応じてオン、オフする。NOTゲート71は、制御回路36の出力端子HOLD_Hから出力されるホールド信号に応じてpMOSトランジスタ70bをオン、オフする。   The analog switch 70 includes an nMOS transistor 70a, a pMOS transistor 70b, and a NOT gate 71, and is a switch circuit that opens and closes between the input terminal IN and the positive terminal of the capacitor 74. The nMOS transistor 70a is turned on / off according to a hold signal output from the output terminal HOLD_H of the control circuit 36. The NOT gate 71 turns on and off the pMOS transistor 70b according to the hold signal output from the output terminal HOLD_H of the control circuit 36.

基準電圧発生回路72は、一定の基準電圧Ref1を出力する。nMOSトランジスタ73は、制御回路36から入力端子INITを通して与えられる初期化信号に応じて、基準電圧発生回路72の出力端子とコンデンサ74の正極電極との間を接続或いは開放する。コンデンサ74は、アナログスイッチ70とグランドとの間に配置されている。   The reference voltage generation circuit 72 outputs a constant reference voltage Ref1. The nMOS transistor 73 connects or opens the output terminal of the reference voltage generation circuit 72 and the positive electrode of the capacitor 74 in accordance with an initialization signal given from the control circuit 36 through the input terminal INIT. The capacitor 74 is disposed between the analog switch 70 and the ground.

定電流発生回路75は、電源Vddとグランドとの間で直列接続されている抵抗素子75aおよびnMOSトランジスタ75bから構成されている。nMOSトランジスタ75bのゲート端子とドレイン端子とが接続されている。nMOSトランジスタ75bのゲート端子とドレイン端子との間の共通接続端子78が一定電圧をnMOSトランジスタ76e、77eのそれぞれのゲート端子に出力する。   The constant current generation circuit 75 includes a resistance element 75a and an nMOS transistor 75b connected in series between the power supply Vdd and the ground. The gate terminal and drain terminal of the nMOS transistor 75b are connected. The common connection terminal 78 between the gate terminal and the drain terminal of the nMOS transistor 75b outputs a constant voltage to the gate terminals of the nMOS transistors 76e and 77e.

差動増幅器回路76は、pMOSトランジスタ76a、76bおよびnMOSトランジスタ76c、76d、76eから構成されている。pMOSトランジスタ76a、76bは、互いのゲート端子がpMOSトランジスタ76aのドレイン端子に接続されてカレントミラー回路を構成している。nMOSトランジスタ76cは、pMOSトランジスタ76aとグランドとの間に配置されている。nMOSトランジスタ76dは、pMOSトランジスタ76bとグランドとの間に配置されている。nMOSトランジスタ76eは、nMOSトランジスタ76c、76dのそれぞれのソース端子とグランドとの間に配置されている。   The differential amplifier circuit 76 includes pMOS transistors 76a and 76b and nMOS transistors 76c, 76d and 76e. The gate terminals of the pMOS transistors 76a and 76b are connected to the drain terminal of the pMOS transistor 76a to form a current mirror circuit. The nMOS transistor 76c is disposed between the pMOS transistor 76a and the ground. The nMOS transistor 76d is disposed between the pMOS transistor 76b and the ground. The nMOS transistor 76e is disposed between the source terminals of the nMOS transistors 76c and 76d and the ground.

出力回路77は、コンデンサ77a、およびnMOSトランジスタ77b、77c、77d、77eから構成されている。コンデンサ77aは、pMOSトランジスタ76bおよびnMOSトランジスタ76dの間の共通接続端子76gとグランドとの間に配置されている。nMOSトランジスタ77b、77cは、コンデンサ77aの正極端子と共通接続端子76gとの間に並列に配置されている。nMOSトランジスタ77bは、そのゲート端子およびドレイン端子が共通接続端子76g側に接続されて、コンデンサ77aの正極電極側から共通接続端子76g側に電流が流れることを防止する。nMOSトランジスタ77cは、制御回路36から与えられる初期化信号に応じて、コンデンサ77aと共通接続端子76gとの間を接続、或いは開放する。nMOSトランジスタ77d、77eは、電源Vddとグランドとの間に直列に接続されている。nMOSトランジスタ77eは、共通接続端子78から出力される一定電圧に応じて、電源VddからnMOSトランジスタ77eを通してグランドに電流を流す。   The output circuit 77 includes a capacitor 77a and nMOS transistors 77b, 77c, 77d, and 77e. The capacitor 77a is disposed between the common connection terminal 76g between the pMOS transistor 76b and the nMOS transistor 76d and the ground. The nMOS transistors 77b and 77c are arranged in parallel between the positive terminal of the capacitor 77a and the common connection terminal 76g. The nMOS transistor 77b has its gate terminal and drain terminal connected to the common connection terminal 76g side, and prevents current from flowing from the positive electrode side of the capacitor 77a to the common connection terminal 76g side. The nMOS transistor 77c connects or opens the capacitor 77a and the common connection terminal 76g according to the initialization signal supplied from the control circuit 36. The nMOS transistors 77d and 77e are connected in series between the power supply Vdd and the ground. The nMOS transistor 77e causes a current to flow from the power supply Vdd to the ground through the nMOS transistor 77e in accordance with a constant voltage output from the common connection terminal 78.

図6は、ボトムホールド回路51の回路構成の詳細を示す図である。ボトムホールド回路51は、アナログスイッチ70、基準電圧発生回路72a、pMOSトランジスタ73a、NOTゲート73b、コンデンサ74、定電流発生回路75、差動増幅器回路76、および出力回路77Aから構成されている。図6のボトムホールド回路51において、図5のピークホールド回路50と同一符号は、同一のものを示す。以下、ボトムホールド回路51においてピークホールド回路50と共通の構成については説明を簡素化し、主に相違する構成について説明する。   FIG. 6 is a diagram showing details of the circuit configuration of the bottom hold circuit 51. The bottom hold circuit 51 includes an analog switch 70, a reference voltage generation circuit 72a, a pMOS transistor 73a, a NOT gate 73b, a capacitor 74, a constant current generation circuit 75, a differential amplifier circuit 76, and an output circuit 77A. In the bottom hold circuit 51 of FIG. 6, the same reference numerals as those of the peak hold circuit 50 of FIG. Hereinafter, the description of the configuration common to the peak hold circuit 50 in the bottom hold circuit 51 will be simplified, and the configuration that is mainly different will be described.

アナログスイッチ70のnMOSトランジスタ70aのゲート端子は、制御回路36の出力端子HOLD_Hではなく、出力端子HOLD_Lから出力されるホールド信号に応じてオン、オフする。NOTゲート71は、出力端子HOLD_Lから出力されるホールド信号に応じてpMOSトランジスタ70bをオン、オフする。基準電圧発生回路72aは、基準電圧発生回路72に対応するもので、一定の基準電圧Ref2を出力する。基準電圧Ref2は、基準電圧Ref1に比べて高くなっている。pMOSトランジスタ73aは、コンデンサ74の正極電極と基準電圧発生回路72aとの間に配置されている。NOTゲート73bは、制御回路36から与えられる初期化信号に応じて、pMOSトランジスタ73aをオン、オフする。出力回路77Aのコンデンサ77aは、共通接続端子76gとグランドとの間ではなく、電源Vddと共通接続端子76gとの間に配置されている。nMOSトランジスタ77b、77cは、コンデンサ77aの負極電極と共通接続端子76gとの間に並列に配置されている。   The gate terminal of the nMOS transistor 70a of the analog switch 70 is turned on and off according to the hold signal output from the output terminal HOLD_L, not the output terminal HOLD_H of the control circuit 36. The NOT gate 71 turns on and off the pMOS transistor 70b according to the hold signal output from the output terminal HOLD_L. The reference voltage generation circuit 72a corresponds to the reference voltage generation circuit 72 and outputs a constant reference voltage Ref2. The reference voltage Ref2 is higher than the reference voltage Ref1. The pMOS transistor 73a is disposed between the positive electrode of the capacitor 74 and the reference voltage generation circuit 72a. The NOT gate 73b turns on and off the pMOS transistor 73a according to the initialization signal supplied from the control circuit 36. The capacitor 77a of the output circuit 77A is disposed not between the common connection terminal 76g and the ground but between the power supply Vdd and the common connection terminal 76g. The nMOS transistors 77b and 77c are arranged in parallel between the negative electrode of the capacitor 77a and the common connection terminal 76g.

次に、ボトムホールド回路51の作動について説明する。   Next, the operation of the bottom hold circuit 51 will be described.

図7は図3に対応する各出力信号のタイミングチャートである。   FIG. 7 is a timing chart of each output signal corresponding to FIG.

図8(a)は制御回路36からボトムホールド回路51の入力端子INITに与えられる初期化信号のタイミングチャート、図8(b)は制御回路36の出力端子HOLD_Lからボトムホールド回路51に与えられるホールド信号のタイミングチャート、図8(c)はボトムホールド回路51の入力端子INの電圧変化を示すタイミングチャート、図8(d)はボトムホールド回路51の出力端子BOUTの電圧変化を示すタイミングチャートである。   8A is a timing chart of an initialization signal given from the control circuit 36 to the input terminal INIT of the bottom hold circuit 51. FIG. 8B is a hold chart given from the output terminal HOLD_L of the control circuit 36 to the bottom hold circuit 51. FIG. 8C is a timing chart showing the voltage change at the input terminal IN of the bottom hold circuit 51, and FIG. 8D is a timing chart showing the voltage change at the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51. .

まず、nMOSトランジスタ77cのゲート端子、およびNOTゲート73bに対して、制御回路36から入力端子INITを通して与える初期化信号レベルを一定期間(図7、図8(a)中タイミングt0−t1)の間、ハイレベルにすると、NOTゲート73bの出力信号が一定期間の間ローレベルになる。これに伴い、pMOSトランジスタ73aが一定期間の間、オンする。よって、基準電圧発生回路72aからpMOSトランジスタ73aを通してコンデンサ74に電流が流れる。これにより、コンデンサ74の正極電極と負極電極との間の電圧(以下、両極間電圧という)が時間の経過に伴って徐々に上昇して電圧Ref2に近づくことになる。このように上昇する両極間電圧によってnMOSトランジスタ76cのオン抵抗値が小さくなる。これに伴って、共通接続端子76fの電位Vaが低下することになる。これに伴い、pMOSトランジスタ76bが電源VddからnMOSトランジスタ76d、76eを通してグランドに流す電流を増大させる。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbが上昇する。   First, the initialization signal level applied from the control circuit 36 to the gate terminal of the nMOS transistor 77c and the NOT gate 73b through the input terminal INIT is for a certain period (timing t0-t1 in FIGS. 7 and 8A). When set to the high level, the output signal of the NOT gate 73b becomes the low level for a certain period. Accordingly, the pMOS transistor 73a is turned on for a certain period. Therefore, a current flows from the reference voltage generation circuit 72a to the capacitor 74 through the pMOS transistor 73a. As a result, the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the capacitor 74 (hereinafter referred to as the voltage between both electrodes) gradually increases with time and approaches the voltage Ref2. The on-resistance value of the nMOS transistor 76c is reduced by the voltage between both electrodes that rises in this way. Along with this, the potential Va of the common connection terminal 76f decreases. Accordingly, the current that the pMOS transistor 76b flows from the power source Vdd to the ground through the nMOS transistors 76d and 76e is increased. Along with this, the potential Vb of the common connection terminal 76g increases.

ここで、nMOSトランジスタ77cは、上記一定期間の間、制御回路36から与えられるハイレベルの初期化信号によってオンする。このため、共通接続端子76gからnMOSトランジスタ77cを通してコンデンサ77aの負極電極側に電流が流れる。このため、コンデンサ77aの負極電極からnMOSトランジスタ77dのゲート端子に対して出力される電圧が上昇する。よって、nMOSトランジスタ77dは、電源VddからnMOSトランジスタ77eを通してグランドに流れる電流を増大させる。このため、nMOSトランジスタ77d、77eの間の出力端子POUTから出力される出力電圧が上昇して電圧Ref2に近づくことになる。そして、このように上昇する出力電圧によってnMOSトランジスタ76dのオン抵抗が減少する。これに伴って、電源VddからpMOSトランジスタ76b、nMOSトランジスタ76d、76eを通してグランドに流れる電流の増加を抑制する。そして、共通接続端子76gの電位Vbの上昇が抑制される。このような作動により出力端子BOUTの出力電圧がコンデンサ74の両電極間電圧である電圧Ref2を維持することになる。   Here, the nMOS transistor 77c is turned on by a high level initialization signal supplied from the control circuit 36 for the predetermined period. Therefore, a current flows from the common connection terminal 76g to the negative electrode side of the capacitor 77a through the nMOS transistor 77c. For this reason, the voltage output from the negative electrode of the capacitor 77a to the gate terminal of the nMOS transistor 77d increases. Therefore, the nMOS transistor 77d increases the current flowing from the power source Vdd to the ground through the nMOS transistor 77e. For this reason, the output voltage output from the output terminal POUT between the nMOS transistors 77d and 77e rises and approaches the voltage Ref2. The on-resistance of the nMOS transistor 76d is reduced by the output voltage thus rising. Along with this, an increase in current flowing from the power source Vdd to the ground through the pMOS transistor 76b and the nMOS transistors 76d and 76e is suppressed. And the rise in the potential Vb of the common connection terminal 76g is suppressed. By such an operation, the output voltage of the output terminal BOUT maintains the voltage Ref2 that is the voltage between both electrodes of the capacitor 74.

次に、制御回路36がNOTゲート73bの入力端子およびnMOSトランジスタ77cのゲート端子に与える初期化信号のレベルをハイレベルからローレベルに変化させる。よって、nMOSトランジスタ77cがオフし、かつNOTゲート73bがpMOSトランジスタ73aをオフする。   Next, the control circuit 36 changes the level of the initialization signal supplied to the input terminal of the NOT gate 73b and the gate terminal of the nMOS transistor 77c from the high level to the low level. Therefore, the nMOS transistor 77c is turned off, and the NOT gate 73b turns off the pMOS transistor 73a.

次に、制御回路36がその出力端子HOLD_Bからアナログスイッチ70に対して与えるホールド信号のレベルを一定期間(図7、図8(b)中タイミングt2−t3)の間、ハイレベルにする。このため、アナログスイッチ70が入力端子INとコンデンサ74の正極電極との間を一定期間の間、接続する。一定期間は、オペアンプ13からの受光パルスが受信される前の期間である。このため、コンデンサ74の正極電極からアナログスイッチ70を通してオペアンプ13の出力端子側に電流が流れる。これにより、入力端子INとグランドとの間の電圧が低下する(図8(c)参照)。すなわち、コンデンサ74からnMOSトランジスタ76cのゲート端子に与えられる電圧が低下する。すると、共通接続端子77fの電位Vaが上昇して、pMOSトランジスタ76bが電源VddからnMOSトランジスタ76d、76eを通してグランドに流す電流を減少させる。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbが低下する。   Next, the level of the hold signal that the control circuit 36 gives from the output terminal HOLD_B to the analog switch 70 is set to the high level for a certain period (timing t2-t3 in FIGS. 7 and 8B). Therefore, the analog switch 70 connects the input terminal IN and the positive electrode of the capacitor 74 for a certain period. The certain period is a period before the light reception pulse from the operational amplifier 13 is received. Therefore, a current flows from the positive electrode of the capacitor 74 to the output terminal side of the operational amplifier 13 through the analog switch 70. As a result, the voltage between the input terminal IN and the ground decreases (see FIG. 8C). That is, the voltage applied from the capacitor 74 to the gate terminal of the nMOS transistor 76c decreases. Then, the potential Va of the common connection terminal 77f increases, and the current that the pMOS transistor 76b flows from the power supply Vdd to the ground through the nMOS transistors 76d and 76e is reduced. Along with this, the potential Vb of the common connection terminal 76g decreases.

このため、コンデンサ77aの負極電極から共通接続端子76g側にnMOSトランジスタ77bを通して電流が流れる。よって、コンデンサ77aからnMOSトランジスタ77dのゲート端子に出力される電圧が低下する。このため、電源VddからnMOSトランジスタ77d、77eを通してグランドに流れる電流が減少する。よって、nMOSトランジスタ77d、77eの間の出力端子POUTから出力される出力電圧が低下する。そして、このように低下する出力電圧によってnMOSトランジスタ76dのオン抵抗が増大する。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbの低下が抑制される。   Therefore, a current flows from the negative electrode of the capacitor 77a to the common connection terminal 76g side through the nMOS transistor 77b. Therefore, the voltage output from the capacitor 77a to the gate terminal of the nMOS transistor 77d decreases. For this reason, the current flowing from the power supply Vdd to the ground through the nMOS transistors 77d and 77e decreases. Therefore, the output voltage output from the output terminal POUT between the nMOS transistors 77d and 77e decreases. The on-resistance of the nMOS transistor 76d increases due to the output voltage that decreases in this way. Along with this, a decrease in the potential Vb of the common connection terminal 76g is suppressed.

このような作動により出力端子BOUTの出力電圧が低下してコンデンサ74の両電極間電圧に近づくことになる。その後、コンデンサ77aの負極電極の電位が共通接続端子76gの電位Vbよりも低くなっても、nMOSトランジスタ77bが共通接続端子76g側からコンデンサ77aの負極電極側に電流を流すことを妨げる。これにより、出力端子BOUTの出力電圧がボトム電圧(すなわち、オペアンプ13の出力電圧の最低電圧)に到達すると、ボトム電圧を維持する(図8(d)参照)。このことにより、受光パルスのボトム電圧をサンプリングして、このサンプリングした電圧に出力端子BOUTの出力電圧をホールドすることになる。   By such an operation, the output voltage of the output terminal BOUT decreases and approaches the voltage between both electrodes of the capacitor 74. Thereafter, even if the potential of the negative electrode of the capacitor 77a becomes lower than the potential Vb of the common connection terminal 76g, the nMOS transistor 77b is prevented from flowing current from the common connection terminal 76g side to the negative electrode side of the capacitor 77a. Thereby, when the output voltage of the output terminal BOUT reaches the bottom voltage (that is, the lowest voltage of the output voltage of the operational amplifier 13), the bottom voltage is maintained (see FIG. 8D). As a result, the bottom voltage of the received light pulse is sampled, and the output voltage of the output terminal BOUT is held at the sampled voltage.

次に、ピークホールド回路50について説明する。図9(a)は初期化信号のタイミングチャート、図9(b)は制御回路36の出力端子HOLD_Hから出力されるホールド信号のタイミングチャート、図9(c)はピークホールド回路50の入力端子INの電圧変化を示すタイミングチャート、図9(d)はピークホールド回路50出力端子POUTの電圧変化を示すタイミングチャートである。   Next, the peak hold circuit 50 will be described. 9A is a timing chart of the initialization signal, FIG. 9B is a timing chart of the hold signal output from the output terminal HOLD_H of the control circuit 36, and FIG. 9C is an input terminal IN of the peak hold circuit 50. FIG. 9D is a timing chart showing the voltage change of the peak hold circuit 50 output terminal POUT.

まず、ピークホールド回路50のnMOSトランジスタ73、77cのゲート端子に対して、制御回路36から入力端子INITを通して与える初期化信号レベルを一定期間(図7、図9(a)中タイミングt0−t1間)ハイレベルにすると、nMOSトランジスタ73、77cが一定期間、オンなる。このため、コンデンサ74の両極間電圧が時間の経過に伴って徐々に低下して電圧Ref1に近づくことになる。   First, the initialization signal level given from the control circuit 36 through the input terminal INIT to the gate terminals of the nMOS transistors 73 and 77c of the peak hold circuit 50 is set for a certain period (between timing t0 and t1 in FIGS. 7 and 9A). ) When the level is high, the nMOS transistors 73 and 77c are turned on for a certain period. For this reason, the voltage between both electrodes of the capacitor 74 gradually decreases with time and approaches the voltage Ref1.

このように低下する両極間電圧がnMOSトランジスタ76cのゲート端子に与えられと、nMOSトランジスタ76cのオン抵抗値が大きくなる。このため、電源VddからpMOSトランジスタ76a、nMOSトランジスタ76c、76eを通してグランドに流れる電流が減少する。これに伴って、共通接続端子76fの電位Vaが上昇する。そして、pMOSトランジスタ76bが電源VddからnMOSトランジスタ76d、76eを通してグランドに流す電流が少なくなる。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbが低下する。   When the voltage between both electrodes that decreases in this way is applied to the gate terminal of the nMOS transistor 76c, the on-resistance value of the nMOS transistor 76c increases. For this reason, the current flowing from the power source Vdd to the ground through the pMOS transistor 76a and the nMOS transistors 76c and 76e is reduced. Along with this, the potential Va of the common connection terminal 76f increases. Then, the current that the pMOS transistor 76b passes from the power source Vdd to the ground through the nMOS transistors 76d and 76e is reduced. Along with this, the potential Vb of the common connection terminal 76g decreases.

ここで、nMOSトランジスタ77cのオンに伴ってコンデンサ77aから共通接続端子76g側にnMOSトランジスタ77cを通して電流が流れる。よって、コンデンサ77aからnMOSトランジスタ77dのゲート端子に出力される電圧が低下する。このため、電源VddからnMOSトランジスタ77d、77eを通してグランドに流れる電流が減少する。このため、nMOSトランジスタ77d、77eの間の出力端子POUTから出力される出力電圧が低下して電圧Ref1に近づくことになる。そして、このように低下する出力電圧によってnMOSトランジスタ76dのオン抵抗が増大する。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbの低下が抑制される。このような作動により出力端子POUTの出力電圧がコンデンサ74の両電極間電圧である電圧Ref1を維持することになる。   Here, when the nMOS transistor 77c is turned on, a current flows from the capacitor 77a to the common connection terminal 76g through the nMOS transistor 77c. Therefore, the voltage output from the capacitor 77a to the gate terminal of the nMOS transistor 77d decreases. For this reason, the current flowing from the power supply Vdd to the ground through the nMOS transistors 77d and 77e decreases. For this reason, the output voltage output from the output terminal POUT between the nMOS transistors 77d and 77e decreases and approaches the voltage Ref1. The on-resistance of the nMOS transistor 76d increases due to the output voltage that decreases in this way. Along with this, a decrease in the potential Vb of the common connection terminal 76g is suppressed. By such an operation, the output voltage of the output terminal POUT maintains the voltage Ref1 that is the voltage between both electrodes of the capacitor 74.

次に、制御回路36が入力端子INITを通してnMOSトランジスタ73、77cのゲート端子に与える出力信号レベルをローレベルにする。よって、nMOSトランジスタ73、77cがオフする。   Next, the control circuit 36 sets the output signal level applied to the gate terminals of the nMOS transistors 73 and 77c through the input terminal INIT to a low level. Therefore, the nMOS transistors 73 and 77c are turned off.

次に、制御回路36がその出力端子HOLD_Hからアナログスイッチ70に対して与えるホールド信号レベルを一定期間(図7、図9(b)中タイミングt4−t5)の間、ハイレベルにする。このため、アナログスイッチ70が入力端子INとコンデンサ74の正極電極との間を一定期間の間、接続する。一定期間は、オペアンプ13からの受光パルスが受信される期間である。このため、受光パルスに応じた電流がオペアンプ13の出力端子からコンデンサ74の正極電極側にアナログスイッチ70を通して流れる。これにより、入力端子INとグランドとの間の電圧が上昇する(図9(c)参照)。すなわち、コンデンサ74からnMOSトランジスタ76cのゲート端子に与えられる電圧が上昇する。すると、nMOSトランジスタ76cのオン抵抗が低下する。これにより、電源VddからpMOSトランジスタ76a、nMOSトランジスタ76c、76eを通してグランドに流れる電流が増大する。このため、共通接続端子76fの電位Vaが低下する。これに伴い、pMOSトランジスタ76bが電源VddからnMOSトランジスタ76d、76eを通してグランドに流す電流を増大させる。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbが上昇する。   Next, the hold signal level that is supplied from the output terminal HOLD_H to the analog switch 70 by the control circuit 36 is set to the high level for a certain period (timing t4-t5 in FIGS. 7 and 9B). Therefore, the analog switch 70 connects the input terminal IN and the positive electrode of the capacitor 74 for a certain period. The certain period is a period during which a light reception pulse from the operational amplifier 13 is received. Therefore, a current corresponding to the received light pulse flows from the output terminal of the operational amplifier 13 to the positive electrode side of the capacitor 74 through the analog switch 70. As a result, the voltage between the input terminal IN and the ground increases (see FIG. 9C). That is, the voltage applied from the capacitor 74 to the gate terminal of the nMOS transistor 76c increases. As a result, the on-resistance of the nMOS transistor 76c decreases. As a result, the current flowing from the power source Vdd to the ground through the pMOS transistor 76a and the nMOS transistors 76c and 76e increases. For this reason, the potential Va of the common connection terminal 76f decreases. Accordingly, the current that the pMOS transistor 76b flows from the power source Vdd to the ground through the nMOS transistors 76d and 76e is increased. Along with this, the potential Vb of the common connection terminal 76g increases.

このため、共通接続端子76g側からnMOSトランジスタ77bを通してコンデンサ77aに電流が流れる。よって、コンデンサ77aからnMOSトランジスタ77dのゲート端子に出力される電圧が上昇する。このため、電源VddからnMOSトランジスタ77d、77eを通してグランドに流れる電流が増大する。このため、nMOSトランジスタ77d、77eの間の出力端子POUTから出力される出力電圧が上昇する。そして、このように上昇する出力電圧によってnMOSトランジスタ76dのオン抵抗が低下する。これに伴って、共通接続端子76gの電位Vbの上昇が抑制される。このような作動によって出力端子POUTの出力電圧が上昇してコンデンサ74の両電極間電圧に近づくことになる。   Therefore, a current flows from the common connection terminal 76g side to the capacitor 77a through the nMOS transistor 77b. Therefore, the voltage output from the capacitor 77a to the gate terminal of the nMOS transistor 77d increases. For this reason, the current flowing from the power supply Vdd to the ground through the nMOS transistors 77d and 77e increases. For this reason, the output voltage output from the output terminal POUT between the nMOS transistors 77d and 77e increases. The on-resistance of the nMOS transistor 76d is lowered by the output voltage that rises in this way. Along with this, an increase in the potential Vb of the common connection terminal 76g is suppressed. By such an operation, the output voltage of the output terminal POUT rises and approaches the voltage between both electrodes of the capacitor 74.

その後、コンデンサ77aの正極電極の電位が共通接続端子76gの電位Vbよりも高くなっても、nMOSトランジスタ77bがコンデンサ77aの正極電極側から共通接続端子76g側に電流を流すことを妨げる。これにより、出力端子POUTの出力電圧が上昇してピーク電圧(すなわち、オペアンプ13の出力電圧の最大電圧)に到達すると、ピーク電圧を保持することになる(図9(d)参照)。このことにより、受光パルスのピーク電圧をサンプリングしてこのサンプリングした電圧に出力端子POUTの出力電圧をホールドすることになる。   Thereafter, even if the potential of the positive electrode of the capacitor 77a becomes higher than the potential Vb of the common connection terminal 76g, the nMOS transistor 77b is prevented from flowing current from the positive electrode side of the capacitor 77a to the common connection terminal 76g. Thus, when the output voltage of the output terminal POUT rises and reaches the peak voltage (that is, the maximum voltage of the output voltage of the operational amplifier 13), the peak voltage is held (see FIG. 9D). As a result, the peak voltage of the received light pulse is sampled, and the output voltage of the output terminal POUT is held at the sampled voltage.

次に、本実施形態に係る測距システム_ECU100の全体の作動について説明する。   Next, the overall operation of the distance measuring system_ECU 100 according to the present embodiment will be described.

まず、制御回路36は、上記第1実施形態と同様に、リセット信号(RST、RST1:図7参照)によってパルス位相差符号化回路32および演算処理回路34を初期化するとともに、ローレベルの選択信号SELによってスイッチ35を制御して、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続し、かつスイッチ52、53の間の共通接続端子58とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放する。   First, as in the first embodiment, the control circuit 36 initializes the pulse phase difference encoding circuit 32 and the arithmetic processing circuit 34 with a reset signal (RST, RST1: see FIG. 7) and selects a low level. The switch 35 is controlled by the signal SEL to connect the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and the common connection terminal 58 between the switches 52 and 53 and the non-inverting terminal of the comparator 31. Open to the inverting input terminal (+).

その後、制御回路36は、ホールド回路50、51の入力端子INITに付与する出力信号レベルを一定期間(図7中タイミングt0−t1)の間ハイレベルにする。このことにより、ホールド回路50、51がそれぞれ初期化することになる。   Thereafter, the control circuit 36 sets the output signal level applied to the input terminals INIT of the hold circuits 50 and 51 to a high level for a certain period (timing t0-t1 in FIG. 7). As a result, the hold circuits 50 and 51 are initialized respectively.

これに加えて、制御回路36は、その出力端子PCからローレベル信号をNOTゲート54に出力する。このため、NOTゲート54はハイレベル信号をスイッチ53に出力する。これに伴い、スイッチ53がボトムホールド回路51の出力端子BOUTとスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を接続する。そして、NOTゲート54から出力されるハイレベル信号は、NOTゲート55にも与えられる。このため、NOTゲート55はローレベル信号をスイッチ52に出力する。これに伴い、スイッチ52がピークホールド回路50の出力端子POUTとスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を開放する。   In addition, the control circuit 36 outputs a low level signal from its output terminal PC to the NOT gate 54. Therefore, the NOT gate 54 outputs a high level signal to the switch 53. Accordingly, the switch 53 connects between the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51 and the input terminal PC_A of the switch 35. The high level signal output from the NOT gate 54 is also applied to the NOT gate 55. Therefore, the NOT gate 55 outputs a low level signal to the switch 52. Along with this, the switch 52 opens between the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and the input terminal PC_A of the switch 35.

次に、制御回路36は、その出力端子HOLD_Bからボトムホールド回路51に付与するホールド信号を一定期間(図7中タイミングt2−t3)の間、ハイレベルにする。この一定期間の間において、ボトムホールド回路51は、その入力端子INに対してオペアンプ13から与えられる受光信号の信号レベルのうちボトム電圧VOL(最低電圧)をサンプリングして、このサンプリングした電圧に出力電圧をホールドする。その後、ボトムホールド回路51の出力端子BOUTから出力電圧としてボトム電圧VOLが継続して出力されることになる(図7(i)参照)。   Next, the control circuit 36 sets the hold signal applied from the output terminal HOLD_B to the bottom hold circuit 51 to a high level for a certain period (timing t2-t3 in FIG. 7). During this fixed period, the bottom hold circuit 51 samples the bottom voltage VOL (minimum voltage) out of the signal level of the received light signal supplied from the operational amplifier 13 to the input terminal IN, and outputs the sampled voltage to the sampled voltage. Hold the voltage. Thereafter, the bottom voltage VOL is continuously output as the output voltage from the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51 (see FIG. 7 (i)).

次に、制御回路36が、その出力端子HOLD_Hからピークホールド回路50に出力されるホールド信号を一定期間(図7(h)中タイミングt4−t5)の間、ハイレベルにする。これに加えて、制御回路36が、上記第1実施形態と同様に、ORゲート42の第1の入力端子に出力する制御信号レベルをローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化させる。これに伴い、ORゲート42からパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに出力される信号レベルがローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化する(図7(b)参照)。すなわち、制御回路36が制御パルスをORゲート42を通してパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに対して出力することになる。さらに、制御回路36が、発光トリガによってnMOSトランジスタ14をオンさせることにより、ダイオード10からレーザ光を出射させる。その後、障害物に反射された反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されると、オペアンプ13から受光パルスがスイッチ35およびコンパレータ31を通してORゲート41に付与される。これに伴い、ORゲート41がパルスPBをパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに付与する。すると、パルス位相差符号化回路32は、パルスPAとパルスPBとの間の位相差Daを演算処理回路34に出力する。   Next, the control circuit 36 sets the hold signal output from the output terminal HOLD_H to the peak hold circuit 50 to a high level for a certain period (timing t4-t5 in FIG. 7 (h)). In addition, the control circuit 36 changes the control signal level output to the first input terminal of the OR gate 42 from the low level (Lo) to the high level (Hi), as in the first embodiment. Accordingly, the signal level output from the OR gate 42 to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 changes from the low level (Lo) to the high level (Hi) (see FIG. 7B). That is, the control circuit 36 outputs the control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 through the OR gate 42. Further, the control circuit 36 turns on the nMOS transistor 14 by a light emission trigger, thereby emitting laser light from the diode 10. Thereafter, when the reflected laser beam reflected by the obstacle is received by the photodiode 11, a light reception pulse is applied from the operational amplifier 13 to the OR gate 41 through the switch 35 and the comparator 31. Accordingly, the OR gate 41 applies the pulse PB to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32. Then, the pulse phase difference encoding circuit 32 outputs the phase difference Da between the pulse PA and the pulse PB to the arithmetic processing circuit 34.

また、上述の如く、障害物に反射された反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されると、オペアンプ13からの受光パルスがピークホールド50の入力端子INにも付与される。すなわち、反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されると、オペアンプ13からピークホールド50の入力端子INに付与される受光信号のレベルが一定期間(図7中タイミングt6−t7)の間、ハイレベルになる。このとき、ピークホールド50は、受光信号のレベルのうちピーク電圧VOH(最大電圧)をサンプリングして、このサンプリングしたピーク電圧VOHに出力電圧をホールドする。その後、ピークホールド50の出力端子POUTから出力電圧としてピーク電圧VOHが継続して出力されることになる(図7(j)参照)。   Further, as described above, when the reflected laser beam reflected by the obstacle is received by the photodiode 11, the light reception pulse from the operational amplifier 13 is also applied to the input terminal IN of the peak hold 50. That is, when the reflected laser light is received by the photodiode 11, the level of the received light signal applied from the operational amplifier 13 to the input terminal IN of the peak hold 50 is high for a certain period (timing t6-t7 in FIG. 7). become. At this time, the peak hold 50 samples the peak voltage VOH (maximum voltage) in the level of the received light signal, and holds the output voltage at the sampled peak voltage VOH. Thereafter, the peak voltage VOH is continuously output as the output voltage from the output terminal POUT of the peak hold 50 (see FIG. 7J).

次に、制御回路36が、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに付与する信号レベルをハイレベルからローレベルに変化させる(図7中タイミングt8参照)。   Next, the control circuit 36 changes the signal level applied to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the high level to the low level (see timing t8 in FIG. 7).

次に、制御回路36が、スイッチ35に与える選択信号SELのレベルをローレベルからハイレベルに変化させる。これにより、スイッチ35がオペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放し、スイッチ52、53の間の共通接続端子58とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続する。   Next, the control circuit 36 changes the level of the selection signal SEL supplied to the switch 35 from the low level to the high level. As a result, the switch 35 opens between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and the common connection terminal 58 between the switches 52 and 53 and the non-inverting input terminal (+ of the comparator 31). ).

ここで、スイッチ53は、上述の如く、ボトムホールド回路51の出力端子BOUTとスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を接続している。そして、ボトムホールド回路51はその出力電圧がボトム電圧VOLになっている状態である。このため、ボトムホールド回路51は、ボトム電圧VOLをスイッチ53、35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力することになる。   Here, as described above, the switch 53 connects the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51 and the input terminal PC_A of the switch 35. The bottom hold circuit 51 is in a state where the output voltage is the bottom voltage VOL. Therefore, the bottom hold circuit 51 outputs the bottom voltage VOL to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switches 53 and 35.

ここで、ボトム電圧VOLは、D/Aコンバータ30の出力電圧に比べて低くなっている。このため、コンパレータ31からORゲート41の第1の入力端子に与えられる出力信号レベルはローレベルになる。このとき、制御回路36の出力端子PCからORゲート41の第2の入力端子に与えられる出力信号レベルはローレベルになっている。よって、ORゲート41からパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに与えられる信号レベルがローレベルになる。   Here, the bottom voltage VOL is lower than the output voltage of the D / A converter 30. For this reason, the output signal level given from the comparator 31 to the first input terminal of the OR gate 41 becomes a low level. At this time, the output signal level applied from the output terminal PC of the control circuit 36 to the second input terminal of the OR gate 41 is low. Therefore, the signal level applied from the OR gate 41 to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 becomes a low level.

次に、制御回路36は、タイミングt9にて、ORゲート42の第1の入力端子に対する制御出力信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。これに伴い、ORゲート42からパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに付与される制御信号レベルがローレベルからハイレベルに変化する。すなわち、制御回路36が制御パルスをORゲート42を通してパルス位相差符号化回路32の入力端子PAに対して出力することになる。これにより、パルス位相差符号化回路32のリング遅延パルス発生回路1において、パルスPAが周回を開始することになる。   Next, the control circuit 36 changes the control output signal level for the first input terminal of the OR gate 42 from the low level to the high level at timing t9. Accordingly, the control signal level applied from the OR gate 42 to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 changes from the low level to the high level. That is, the control circuit 36 outputs the control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 through the OR gate 42. Thereby, in the ring delay pulse generation circuit 1 of the pulse phase difference encoding circuit 32, the pulse PA starts to circulate.

さらに、タイミングt9に、制御回路36は、その出力端子PCから代用パルスPC1をNOTゲート54に出力する。このため、NOTゲート54は、その出力信号のレベルを一定期間の間、ローレベルにする。これに伴い、スイッチ53がボトムホールド回路51の出力端子BOUTとスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を一定期間の間、開放する。そして、NOTゲート54から出力されるローレベルの出力信号は、NOTゲート55にも与えられる。このため、NOTゲート55は、スイッチ52に与える出力信号レベルを一定期間の間、ハイレベルにする。   Further, at timing t9, the control circuit 36 outputs the substitute pulse PC1 from the output terminal PC to the NOT gate 54. Therefore, the NOT gate 54 keeps the level of the output signal at a low level for a certain period. Accordingly, the switch 53 opens between the output terminal BOUT of the bottom hold circuit 51 and the input terminal PC_A of the switch 35 for a certain period. The low level output signal output from the NOT gate 54 is also applied to the NOT gate 55. Therefore, the NOT gate 55 sets the output signal level applied to the switch 52 to a high level for a certain period.

これに伴い、スイッチ52がピークホールド回路50の出力端子POUTとスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を一定期間の間、接続する。このとき、ピークホールド50は、上述の如く、その出力電圧がピーク電圧VOHと同一になっている。このため、ピークホールド50から出力されるピーク電圧VOHは、スイッチ52、35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に与えられる。このことにより、ボトム電圧がボトム電圧VOLと同一で、かつピーク電圧がピーク電圧VOHと同一である代用パルスPC1がスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に与えられることになる。   Accordingly, the switch 52 connects the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and the input terminal PC_A of the switch 35 for a certain period. At this time, as described above, the output voltage of the peak hold 50 is the same as the peak voltage VOH. For this reason, the peak voltage VOH output from the peak hold 50 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switches 52 and 35. As a result, the substitute pulse PC1 having the same bottom voltage as the bottom voltage VOL and the same peak voltage as the peak voltage VOH is applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switch 35.

ここで、ピーク電圧VOHは、D/Aコンバータ30の出力電圧に比べて高くなっている。このため、コンパレータ31からORゲート41の第1の入力端子に与えられる出力信号レベルはハイレベルになる。よって、ORゲート41からパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに与えられる信号レベルがハイレベルになる。すなわち、ORゲート41からパルスPBがパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに与えられることになる。   Here, the peak voltage VOH is higher than the output voltage of the D / A converter 30. For this reason, the output signal level applied from the comparator 31 to the first input terminal of the OR gate 41 becomes a high level. Therefore, the signal level applied from the OR gate 41 to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 becomes a high level. That is, the pulse PB is supplied from the OR gate 41 to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32.

これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Dbを検出し、この位相差Dbを演算処理回路34に出力する。その後、制御回路36は、データロード信号LOADを演算処理回路34に出力する。このため、演算処理回路34がパルス位相差符号化回路32から出力される位相差Dbを読み込む。   Accordingly, the pulse phase difference encoding circuit 32 determines the interval between the pulse PA and the pulse PB based on the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1. The phase difference Db is detected, and this phase difference Db is output to the arithmetic processing circuit 34. Thereafter, the control circuit 36 outputs a data load signal LOAD to the arithmetic processing circuit 34. Therefore, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference Db output from the pulse phase difference encoding circuit 32.

以降、制御回路36、ORゲート41、パルス位相差符号化回路32、および演算処理回路34は、上記第2実施形態と同様に作動して、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Da、Db、Deに基づいて正規化データDs(=(Da−Db)/De)を算出する。   Thereafter, the control circuit 36, the OR gate 41, the pulse phase difference encoding circuit 32, and the arithmetic processing circuit 34 operate in the same manner as in the second embodiment, and the arithmetic processing circuit 34 is operated by the pulse phase difference encoding circuit 32. Normalized data Ds (= (Da−Db) / De) is calculated on the basis of the phase differences Da, Db, and De output from.

以上説明した本実施形態では、演算処理回路34は、上記第2実施形態と同様に、位相差Da、Db、Deを用いて、正規化データ{(Da−Db)/De}を演算する。これにより、上述の第1、第2実施形態と同様、正規化データにおいて、コンパレータ31の測定誤差およびパルス位相差符号化回路32の測定誤差を除去したものを求めることができる。   In the present embodiment described above, the arithmetic processing circuit 34 calculates the normalized data {(Da−Db) / De} using the phase differences Da, Db, and De, as in the second embodiment. As a result, as in the first and second embodiments described above, normalized data obtained by removing the measurement error of the comparator 31 and the measurement error of the pulse phase difference encoding circuit 32 can be obtained.

本実施形態の位相差Dbは、コンパレータ31に受光パルスが入力されてから受光パルスがコンパレータ31から出力されるまでに生じる遅延時間(つまり、測定誤差)を示すものである。   The phase difference Db in the present embodiment indicates a delay time (that is, measurement error) that occurs between the time when the light reception pulse is input to the comparator 31 and the time when the light reception pulse is output from the comparator 31.

そこで、制御回路36は、ボトム電圧が受光パルスのボトム電圧VOLと同一で、かつピーク電圧が受光パルスのピーク電圧VOHと同一である代用パルスPC1をスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力させる。これにより、コンパレータ31の非反転入力端子(+)に与えられる代用パルスPC1のピーク電圧(或いはボトム電圧)を受光パルスのピーク電圧(或いはボトム電圧)に近づけることができる。よって、コンパレータ31において代用パルスPC1で生じる遅延時間が受光パルスで生じる遅延時間に近づけることができる。このため、パルス位相差符号化回路32が代用パルスPC1に対応して高精度な位相差Dbを求めることができる。これに伴い、正規化データDsを精度良く算出することができる。   Therefore, the control circuit 36 passes the substitute pulse PC1 whose bottom voltage is the same as the bottom voltage VOL of the received light pulse and whose peak voltage is the same as the peak voltage VOH of the received light pulse through the switch 35 to the non-inverting input terminal (+ ). As a result, the peak voltage (or bottom voltage) of the substitute pulse PC1 applied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 can be brought close to the peak voltage (or bottom voltage) of the received light pulse. Therefore, the delay time caused by the substitute pulse PC1 in the comparator 31 can be brought close to the delay time caused by the received light pulse. For this reason, the pulse phase difference encoding circuit 32 can obtain the phase difference Db with high accuracy corresponding to the substitute pulse PC1. Accordingly, the normalized data Ds can be calculated with high accuracy.

(第3実施形態)
本第3実施形態では、複数の受光パルスのピ−ク電圧の平均値を代用パルスPC1のピーク電圧とし、複数の受光パルスのボトム電圧の平均値を代用パルスPC1のボトム電圧とする例について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an example in which the average value of the peak voltages of a plurality of received light pulses is used as the peak voltage of the substitute pulse PC1, and the average value of the bottom voltages of the received light pulses is used as the bottom voltage of the substitute pulse PC1. To do.

図10に本実施形態の測距システム_ECU100の回路構成を示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a circuit configuration of the ranging system_ECU 100 of the present embodiment.

図10の測距システム_ECU100は、図4の測距システム_ECU100に対して平均化処理回路56、57が追加されたものである。平均化処理回路56は、ピークホールド回路50の出力電圧に基づいて、複数の受光パルス(例えば、4つの受光パルス)のピ−ク電圧を平均した平均電圧を出力する。平均化処理回路57は、ボトムホールド回路51の出力電圧に基づいて、複数の受光パルス(例えば、4つの受光パルス)のボトム電圧を平均した平均電圧を出力する。なお、平均化処理回路56、57の出力電圧は、後述するように、スイッチ35を通してコンパレータ31に与える代用パルスPC1のボトム電圧、ピーク電圧を設定するのに用いられる。   The ranging system_ECU 100 of FIG. 10 is obtained by adding averaging processing circuits 56 and 57 to the ranging system_ECU 100 of FIG. The averaging processing circuit 56 outputs an average voltage obtained by averaging the peak voltages of a plurality of received light pulses (for example, four received light pulses) based on the output voltage of the peak hold circuit 50. The averaging processing circuit 57 outputs an average voltage obtained by averaging the bottom voltages of a plurality of light reception pulses (for example, four light reception pulses) based on the output voltage of the bottom hold circuit 51. Note that the output voltages of the averaging processing circuits 56 and 57 are used to set the bottom voltage and the peak voltage of the substitute pulse PC1 applied to the comparator 31 through the switch 35, as will be described later.

平均化処理回路56、57は、平均電圧を求める対象回路の出力電圧が互いに異なるだけで、回路構成は同一である。そこで、平均化処理回路56、57のうちの代表例として平均化処理回路56の回路構成について図11を用いて説明する。図11は、平均化処理回路56の回路構成を示す図である。   The averaging processing circuits 56 and 57 have the same circuit configuration except that the output voltages of the target circuits for obtaining the average voltage are different from each other. Therefore, a circuit configuration of the averaging processing circuit 56 as a representative example of the averaging processing circuits 56 and 57 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration of the averaging processing circuit 56.

平均化処理回路56は、サンプルホールド回路80a、80b、80c、80d、加算回路80e、および反転回路80fを備える。   The averaging processing circuit 56 includes sample and hold circuits 80a, 80b, 80c, and 80d, an adding circuit 80e, and an inverting circuit 80f.

サンプルホールド回路80aは、コンデンサC1、スイッチSW1、およびオペアンプ80を備える。コンデンサC1は、ピークホールド回路50の出力端子POUTとグランドとの間に配置されて、出力端子POUTの出力電圧を安定化させる。スイッチSW1は、ピークホールド回路50の出力端子POUTとオペアンプ80の非反転入力端子(+)との間を接続、或いは開放する。オペアンプ80は、コンデンサC1の正極電極が非反転入力端子(+)に接続され、かつ反転入力端子(−)が出力端子に接続されてボルテージフォロワ回路を構成している。このことにより、ピークホールド回路50の出力端子POUTの出力電圧をサンプリングしてこのサンプリングした電圧をオペアンプ80出力電圧V1として出力することになる。   The sample hold circuit 80a includes a capacitor C1, a switch SW1, and an operational amplifier 80. The capacitor C1 is disposed between the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and the ground, and stabilizes the output voltage of the output terminal POUT. The switch SW1 connects or opens between the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 80. The operational amplifier 80 has a voltage follower circuit in which the positive electrode of the capacitor C1 is connected to the non-inverting input terminal (+) and the inverting input terminal (−) is connected to the output terminal. As a result, the output voltage of the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 is sampled and the sampled voltage is output as the operational amplifier 80 output voltage V1.

サンプルホールド回路80bは、サンプルホールド回路80aと同様に、コンデンサC2、スイッチSW2、およびオペアンプ81を備える。コンデンサC2はコンデンサC1に対応し、スイッチSW2はスイッチSW1に対応し、オペアンプ81はオペアンプ80に対応している。このことにより、サンプルホールド回路80bは、ピークホールド回路50の出力端子POUTの出力電圧をサンプリングしてこのサンプリングした電圧をオペアンプ81出力電圧V2として出力することになる。   Similar to the sample hold circuit 80a, the sample hold circuit 80b includes a capacitor C2, a switch SW2, and an operational amplifier 81. The capacitor C2 corresponds to the capacitor C1, the switch SW2 corresponds to the switch SW1, and the operational amplifier 81 corresponds to the operational amplifier 80. As a result, the sample hold circuit 80b samples the output voltage of the output terminal POUT of the peak hold circuit 50 and outputs the sampled voltage as the operational amplifier 81 output voltage V2.

サンプルホールド回路80cは、サンプルホールド回路80aと同様に、コンデンサC3、スイッチSW3、およびオペアンプ82を備え、ピークホールド回路50の出力端子POUTの出力電圧をサンプリングして、このサンプリングした電圧をオペアンプ82の出力電圧V3として出力する。   Similar to the sample and hold circuit 80a, the sample and hold circuit 80c includes a capacitor C3, a switch SW3, and an operational amplifier 82. The sample and hold circuit 80c samples the output voltage of the output terminal POUT of the peak hold circuit 50, and uses the sampled voltage of the operational amplifier 82. Output as output voltage V3.

サンプルホールド回路80dは、サンプルホールド回路80aと同様に、コンデンサC4、スイッチSW4、およびオペアンプ83を備え、ピークホールド回路50の出力端子POUTの出力電圧をサンプリングして、このサンプリングした電圧をオペアンプ83の出力電圧V4として出力する。   Similar to the sample hold circuit 80a, the sample hold circuit 80d includes a capacitor C4, a switch SW4, and an operational amplifier 83. The sample hold circuit 80d samples the output voltage of the output terminal POUT of the peak hold circuit 50, and uses the sampled voltage of the operational amplifier 83. Output as output voltage V4.

加算回路80eは、サンプルホールド回路80a、80b、80c、80dの出力電圧V1、V2、V3、V4を加算するもので、抵抗素子90、91、92、93、100、オペアンプ101、および基準電圧発生回路102から構成される。   The adder circuit 80e adds the output voltages V1, V2, V3, and V4 of the sample and hold circuits 80a, 80b, 80c, and 80d. The resistor elements 90, 91, 92, 93, and 100, the operational amplifier 101, and the reference voltage generator The circuit 102 is configured.

抵抗素子90は、オペアンプ80の出力端子とオペアンプ101の反転入力端子(−)との間に配置されている。抵抗素子91は、オペアンプ81の出力端子とオペアンプ101の反転入力端子(−)との間に配置されている。抵抗素子92は、オペアンプ82の出力端子とオペアンプ101の反転入力端子(−)との間に配置されている。抵抗素子93は、オペアンプ83の出力端子とオペアンプ101の反転入力端子(−)との間に配置されている。抵抗素子100は、オペアンプ101の出力端子と反転入力端子(−)との間に配置されている。基準電圧発生回路102は、一定の基準電圧をオペアンプ101の非反転入力端子(+)に出力する。   The resistance element 90 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 80 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 101. The resistance element 91 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 81 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 101. The resistance element 92 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 82 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 101. The resistance element 93 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 83 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 101. The resistance element 100 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 101 and the inverting input terminal (−). The reference voltage generation circuit 102 outputs a constant reference voltage to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 101.

反転回路80fは、オペアンプ113、および抵抗素子111、112を備える。抵抗素子111は、オペアンプ113の出力端子と反転入力端子(−)との間に配置されている。抵抗素子112は、オペアンプ101の出力端子とオペアンプ113の反転入力端子(−)との間に配置されている。オペアンプ113の非反転入力端子(+)には、基準電圧発生回路102の出力電圧が与えられる。   The inverting circuit 80f includes an operational amplifier 113 and resistance elements 111 and 112. The resistance element 111 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 113 and the inverting input terminal (−). The resistance element 112 is disposed between the output terminal of the operational amplifier 101 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 113. The output voltage of the reference voltage generation circuit 102 is applied to the non-inverting input terminal (+) of the operational amplifier 113.

次に、本実施形態の測距システム_ECU100の作動として、(1)平均化処理回路56の作動、(2)平均化処理回路57の作動、(3)スイッチ52、53の間の共通接続端子58から代用パルスPC1をスイッチ35に出力させるための作動についてそれぞれ別々に説明する。   Next, as the operation of the distance measuring system_ECU 100 of the present embodiment, (1) operation of the averaging processing circuit 56, (2) operation of the averaging processing circuit 57, and (3) common connection between the switches 52 and 53 The operation for outputting the substitute pulse PC1 from the terminal 58 to the switch 35 will be described separately.

(1)平均化処理回路56の作動について説明する。図12(a)は制御回路36が出力する発光トリガのタイミングチャート、図12(b)は制御回路36がピークホールド回路50の入力端子INITに与える初期化信号のタイミングチャート、図12(c)、(d)、(e)、(f)はスイッチSW1、SW2、SW3、SW4のオン(ON)のタイミングを示すタイミングチャートである。   (1) The operation of the averaging processing circuit 56 will be described. 12A is a timing chart of a light emission trigger output from the control circuit 36, FIG. 12B is a timing chart of an initialization signal that the control circuit 36 gives to the input terminal INIT of the peak hold circuit 50, and FIG. , (D), (e), and (f) are timing charts showing the ON timing of the switches SW1, SW2, SW3, and SW4.

まず、制御回路36がピークホールド回路50に与える初期化信号の信号レベルを一定期間の間ハイレベルにする。このため、ピークホールド回路50が初期化する。次に、制御回路36がスイッチSW1を一定期間の間オンするとともに、1回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14のゲート端子に出力する。このため、ダイオード10がレーザ光を出射する。その後、反射レーザ光がフォトダイオード11で受光され、オペアンプ13から出力される1回目の受光パルスのピーク電圧をピークホールド回路50がサンプリングしてこのサンプリングした電圧をスイッチSW1を通してオペアンプ80の非反転入力端子(+)に出力する。このため、オペアンプ80が1回目の受光パルスのピ−ク電圧を出力電圧V1として出力する。   First, the signal level of the initialization signal given to the peak hold circuit 50 by the control circuit 36 is set to a high level for a certain period. For this reason, the peak hold circuit 50 is initialized. Next, the control circuit 36 turns on the switch SW <b> 1 for a certain period and outputs the first light emission trigger to the gate terminal of the nMOS transistor 14. For this reason, the diode 10 emits laser light. Thereafter, the reflected laser beam is received by the photodiode 11, the peak voltage of the first received light pulse output from the operational amplifier 13 is sampled by the peak hold circuit 50, and this sampled voltage is input to the non-inverting input of the operational amplifier 80 through the switch SW1. Output to terminal (+). Therefore, the operational amplifier 80 outputs the peak voltage of the first received light pulse as the output voltage V1.

次に、制御回路36がピークホールド回路50に与える初期化信号の信号レベルを一定期間の間ハイレベルにする。このため、ピークホールド回路50が初期化する。その後、制御回路36がスイッチSW2を一定期間の間オンするとともに、2回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力してダイオード10からレーザ光を出射させる。次に、反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されて、オペアンプ13から出力される2回目の受光パルスのピーク電圧をピークホールド回路50がサンプリングしてこのサンプリングした電圧をスイッチSW2を通してオペアンプ81の非反転入力端子(+)に出力する。これに伴い、オペアンプ81が2回目の受光パルスのピ−ク電圧を出力電圧V2として出力する。   Next, the signal level of the initialization signal given to the peak hold circuit 50 by the control circuit 36 is set to a high level for a certain period. For this reason, the peak hold circuit 50 is initialized. Thereafter, the control circuit 36 turns on the switch SW2 for a certain period and outputs a second light emission trigger to the nMOS transistor 14 to emit laser light from the diode 10. Next, the reflected laser beam is received by the photodiode 11, the peak voltage of the second received light pulse output from the operational amplifier 13 is sampled by the peak hold circuit 50, and the sampled voltage is output from the operational amplifier 81 through the switch SW2. Output to the inverting input terminal (+). Accordingly, the operational amplifier 81 outputs the peak voltage of the second received light pulse as the output voltage V2.

次に、制御回路36がピークホールド回路50に与える初期化信号の信号レベルを一定期間の間ハイレベルにする。このため、ピークホールド回路50が初期化する。その後、制御回路36がスイッチSW3を一定期間の間オンするとともに、3回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力してダイオード10からレーザ光を出射させる。次に、反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されて、オペアンプ13から出力される3回目の受光パルスのピ−ク電圧をピークホールド回路50がサンプリングしてこのサンプリングした電圧をスイッチSW3を通してオペアンプ82の非反転入力端子(+)に出力する。これに伴い、オペアンプ82が3回目の受光パルスのピ−ク電圧を出力電圧V3として出力する。   Next, the signal level of the initialization signal given to the peak hold circuit 50 by the control circuit 36 is set to a high level for a certain period. For this reason, the peak hold circuit 50 is initialized. Thereafter, the control circuit 36 turns on the switch SW3 for a certain period and outputs a third light emission trigger to the nMOS transistor 14 to emit laser light from the diode 10. Next, the reflected laser beam is received by the photodiode 11, the peak voltage of the third received light pulse output from the operational amplifier 13 is sampled by the peak hold circuit 50, and this sampled voltage is supplied to the operational amplifier 82 through the switch SW3. Output to the non-inverting input terminal (+). Accordingly, the operational amplifier 82 outputs the peak voltage of the third received light pulse as the output voltage V3.

次に、制御回路36がピークホールド回路50に与える初期化信号の信号レベルを一定期間の間ハイレベルにする。このため、ピークホールド回路50が初期化する。その後、制御回路36がスイッチSW4を一定期間の間オンするとともに、4回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力してダイオード10からレーザ光を出射させる。その後、反射レーザ光がフォトダイオード11で受光されて、オペアンプ13から出力される4回目の受光パルスのピ−ク電圧をピークホールド回路50がサンプリングして、このサンプリングした電圧をスイッチSW4を通してオペアンプ82の非反転入力端子(+)に出力する。これに伴い、オペアンプ83が4回目の受光パルスのピ−ク電圧を出力電圧V4として出力する。   Next, the signal level of the initialization signal given to the peak hold circuit 50 by the control circuit 36 is set to a high level for a certain period. For this reason, the peak hold circuit 50 is initialized. Thereafter, the control circuit 36 turns on the switch SW4 for a certain period and outputs a fourth light emission trigger to the nMOS transistor 14 to emit laser light from the diode 10. Thereafter, the reflected laser beam is received by the photodiode 11, the peak voltage of the fourth received light pulse output from the operational amplifier 13 is sampled by the peak hold circuit 50, and the sampled voltage is supplied to the operational amplifier 82 through the switch SW4. Output to the non-inverting input terminal (+). Accordingly, the operational amplifier 83 outputs the peak voltage of the fourth received light pulse as the output voltage V4.

ここで、オペアンプ80の出力端子から抵抗素子90を通してオペアンプ101の反転入力端子(−)側に流れる電流をI1とし、オペアンプ81の出力端子から抵抗素子91を通してオペアンプ101の反転入力端子(−)側に流れる電流をI2とし、オペアンプ82の出力端子から抵抗素子92を通してオペアンプ101の反転入力端子(−)側に流れる電流をI3とし、オペアンプ83の出力端子から抵抗素子93を通してオペアンプ101の反転入力端子(−)側に流れる電流をI4とし、基準電圧発生回路102の出力電圧をVrefとし、抵抗素子90、91、93、94のそれぞれの抵抗値をRとすると、次の数式3、4、5、6が成立する。   Here, the current flowing from the output terminal of the operational amplifier 80 to the inverting input terminal (−) side of the operational amplifier 101 through the resistance element 90 is I1, and from the output terminal of the operational amplifier 81 to the inverting input terminal (−) side of the operational amplifier 101 through the resistance element 91. Current flowing from the output terminal of the operational amplifier 82 through the resistance element 92 to the inverting input terminal (−) side of the operational amplifier 101 is I3, and the current flowing from the output terminal of the operational amplifier 83 through the resistance element 93 to the inverting input terminal of the operational amplifier 101. When the current flowing in the (−) side is I4, the output voltage of the reference voltage generation circuit 102 is Vref, and the resistance values of the resistance elements 90, 91, 93, 94 are R, the following formulas 3, 4, 5 , 6 is established.

I1=(V1−Vref)/R・・・・・・・(数式3)
I2=(V2−Vref)/R・・・・・・・(数式4)
I3=(V3−Vref)/R・・・・・・・(数式5)
I4=(V4−Vref)/R・・・・・・・(数式6)
次に、抵抗素子90、91、92、93とオペアンプ101の反転入力端子(−)との間の共通接続端子94側から抵抗素子100を通してオペアンプ101の出力端子側に流れる電流をIrefとし、抵抗素子100の抵抗値をRfとすると、次の数式7、8が成立する。
I1 = (V1−Vref) / R (Equation 3)
I2 = (V2−Vref) / R (Equation 4)
I3 = (V3-Vref) / R (5)
I4 = (V4−Vref) / R (Equation 6)
Next, the current flowing from the common connection terminal 94 side between the resistance elements 90, 91, 92, 93 and the inverting input terminal (−) of the operational amplifier 101 to the output terminal side of the operational amplifier 101 through the resistance element 100 is defined as Iref. When the resistance value of the element 100 is Rf, the following formulas 7 and 8 are established.

Iref=(Verf−Vo1)/Rf・・・(数式7)
Iref=I1+I2+I3+I4・・・・・(数式8)
次に、数式3のI1、数式4のI2、数式5のI3、数式6のI4、および数式7のIrefを数式8に代入すると、次の数式9が得られる。
Iref = (Verf−Vo1) / Rf (Formula 7)
Iref = I1 + I2 + I3 + I4 (Equation 8)
Next, substituting I1 of Formula 3, I2 of Formula 4, I3 of Formula 5, I4 of Formula 6, and Iref of Formula 7 into Formula 8, the following Formula 9 is obtained.

(Verf−Vo1)/Rf=
1/R(V1+V2+V3+V4−4×Vref)・・・・・(数式9)
数式9を変形すると、次の数式10が得られる。
(Verf1−Vo1)=
(Rf/R)×(V1+V2+V3+V4−4×Vref)・・(数式10)
次に、R=4×Rfとすると、次の数式11が得られる。
(Verf−Vo1) / Rf =
1 / R (V1 + V2 + V3 + V4-4 × Vref) (Equation 9)
When Expression 9 is transformed, the following Expression 10 is obtained.
(Verf1-Vo1) =
(Rf / R) × (V1 + V2 + V3 + V4-4 × Vref) (Equation 10)
Next, when R = 4 × Rf, the following formula 11 is obtained.

Vo1=2×Verf−(V1+V2+V3+V4)/4・・・・(数式11)
ここで、オペアンプ113の出力端子側から抵抗素子111を通して共通接続端子114側に流れる電流と、共通接続端子114側から抵抗素子112を通してオペアンプ101の出力端子側に流れる電流とが等しくなる。共通接続端子114は、抵抗素子111、112の間の共通接続端子である。そして、抵抗素子111、112の抵抗値を同一値とし、オペアンプ101の出力電圧をVo2とすると、次の数式12が成立する。
Vo1 = 2 × Verf− (V1 + V2 + V3 + V4) / 4 (Expression 11)
Here, the current flowing from the output terminal side of the operational amplifier 113 to the common connection terminal 114 side through the resistance element 111 is equal to the current flowing from the common connection terminal 114 side to the output terminal side of the operational amplifier 101 through the resistance element 112. The common connection terminal 114 is a common connection terminal between the resistance elements 111 and 112. Then, assuming that the resistance values of the resistance elements 111 and 112 are the same value and the output voltage of the operational amplifier 101 is Vo2, the following formula 12 is established.

Vo2−Verf=Verf−Vo1・・・・(数式12)
数式12を変形すると、次の数式13が得られる。
Vo2-Verf = Verf-Vo1 (Equation 12)
When Expression 12 is transformed, the following Expression 13 is obtained.

Vo2=2×Vref−Vo1・・・・(数式13)
次に、数式13に数式11のVo1を代入すると、次の数式14が成立する。
Vo2 = 2 × Vref−Vo1 (Expression 13)
Next, when Vo1 of Expression 11 is substituted into Expression 13, the following Expression 14 is established.

Vo2=(V1+V2+V3+V4)/4・・・・(数式14)
以上により、平均化処理回路56の出力電圧Vo2は、4つの受光パルスのそれぞれのピ−ク電圧を平均した電圧に等しくなることが分かる。
Vo2 = (V1 + V2 + V3 + V4) / 4 (Equation 14)
From the above, it can be seen that the output voltage Vo2 of the averaging processing circuit 56 is equal to the voltage obtained by averaging the peak voltages of the four received light pulses.

(2)次に、平均化処理回路57の作動について説明する。   (2) Next, the operation of the averaging processing circuit 57 will be described.

図13(a)は制御回路36が出力する発光トリガのタイミングチャート、図13(b)は制御回路36がボトムホールド回路51の入力端子INITに与える初期化信号のタイミングチャート、図13(c)、(d)、(e)、(f)はスイッチSW1、SW2、SW3、SW4のオン(ON)のタイミングを示すタイミングチャートである。   13A is a timing chart of a light emission trigger output from the control circuit 36, FIG. 13B is a timing chart of an initialization signal that the control circuit 36 gives to the input terminal INIT of the bottom hold circuit 51, and FIG. , (D), (e), and (f) are timing charts showing the ON timing of the switches SW1, SW2, SW3, and SW4.

まず、制御回路36は、ボトムホールド回路51に与える初期化信号の信号レベルを一定期間の間ハイレベルした後、スイッチSW1を一定期間の間オンさせる。その後、1回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力する。これにより、サンプルホールド回路80aが1回目の受光パルスを受信する前の受光信号のボトム電圧V1を出力することになる。   First, the control circuit 36 turns on the switch SW1 for a certain period after setting the signal level of the initialization signal supplied to the bottom hold circuit 51 to a high level for a certain period. Thereafter, the first light emission trigger is output to the nMOS transistor 14. As a result, the sample hold circuit 80a outputs the bottom voltage V1 of the received light signal before receiving the first received light pulse.

次に、制御回路36は、一定期間の間、初期化信号の信号レベルをハイレベルした後、スイッチSW2を一定期間の間オンさせる。その後、2回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力する。これにより、サンプルホールド回路80bが2回目の受光パルスを受信する前の受光信号のボトム電圧V2を出力することになる。   Next, the control circuit 36 sets the signal level of the initialization signal to high for a certain period, and then turns on the switch SW2 for a certain period. Thereafter, the second light emission trigger is output to the nMOS transistor 14. As a result, the sample hold circuit 80b outputs the bottom voltage V2 of the received light signal before receiving the second received light pulse.

次に、制御回路36は、一定期間の間、初期化信号の信号レベルをハイレベルした後、スイッチSW3を一定期間の間オンさせる。その後、3回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力する。これにより、サンプルホールド回路80cが3回目の受光パルスを受信する前の受光信号のボトム電圧V3を出力することになる。   Next, the control circuit 36 sets the signal level of the initialization signal to high for a certain period, and then turns on the switch SW3 for a certain period. Thereafter, a third light emission trigger is output to the nMOS transistor 14. As a result, the sample hold circuit 80c outputs the bottom voltage V3 of the received light signal before receiving the third received light pulse.

その後、制御回路36は、一定期間の間、初期化信号の信号レベルをハイレベルした後、スイッチSW4を一定期間の間オンさせる。その後、4回目の発光トリガをnMOSトランジスタ14に出力する。これにより、サンプルホールド回路80dが4回目の受光パルスを受信する前の受光信号のボトム電圧V4を出力することになる。   Thereafter, the control circuit 36 turns on the switch SW4 for a certain period after setting the signal level of the initialization signal to a high level for a certain period. Thereafter, the fourth light emission trigger is output to the nMOS transistor 14. As a result, the sample hold circuit 80d outputs the bottom voltage V4 of the received light signal before receiving the fourth received light pulse.

以上により、サンプルホールド回路80a〜80dが受信パルス毎に受信パルスのボトム電圧V1、V2、V3、V4を出力する。このため、平均化処理回路57は、受信パルス毎のボトム電圧V1、V2、V3、V4の平均値(=(V1+V2+V3+V4)/4)を出力電圧Vo2として出力する。
(3)次に、共通接続端子58から代用パルスPC1をスイッチ35に出力させるための作動について説明する。
As described above, the sample hold circuits 80a to 80d output the bottom voltages V1, V2, V3, and V4 of the reception pulse for each reception pulse. Therefore, the averaging processing circuit 57 outputs the average value (= (V1 + V2 + V3 + V4) / 4) of the bottom voltages V1, V2, V3, V4 for each reception pulse as the output voltage Vo2.
(3) Next, an operation for outputting the substitute pulse PC1 from the common connection terminal 58 to the switch 35 will be described.

まず、制御回路36は、ハイレベルの選択信号SELによってスイッチ35を制御して、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放させて、かつ制御回路36の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続させる。   First, the control circuit 36 controls the switch 35 with the high-level selection signal SEL to open the gap between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and the control circuit 36. The output terminal and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 are connected.

次に、制御回路36は、その出力端子PCからローレベル信号をNOTゲート54に出力する。このため、NOTゲート54はハイレベル信号をスイッチ53に出力する。これに伴い、スイッチ53が平均化処理回路57の出力端子とスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を接続する。そして、NOTゲート54から出力されるハイレベル信号は、NOTゲート55にも与えられる。このため、NOTゲート55はローレベル信号をスイッチ52に出力する。これに伴い、スイッチ52が平均化処理回路56の出力端子とスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を開放する。これにより、平均化処理回路57の出力電圧が共通接続端子58からスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力されることになる。   Next, the control circuit 36 outputs a low level signal from its output terminal PC to the NOT gate 54. Therefore, the NOT gate 54 outputs a high level signal to the switch 53. Accordingly, the switch 53 connects between the output terminal of the averaging processing circuit 57 and the input terminal PC_A of the switch 35. The high level signal output from the NOT gate 54 is also applied to the NOT gate 55. Therefore, the NOT gate 55 outputs a low level signal to the switch 52. Along with this, the switch 52 opens between the output terminal of the averaging processing circuit 56 and the input terminal PC_A of the switch 35. As a result, the output voltage of the averaging processing circuit 57 is output from the common connection terminal 58 to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switch 35.

その後、制御回路36は、その出力端子PCからNOTゲート54に対して出力する信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。すなわち、制御回路36がNOTゲート54に代用パルスPC1を出力すると、NOTゲート54の出力信号のレベルがハイレベルからローレベルに変化する。これに伴い、スイッチ53が平均化処理回路57の出力端子とスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を開放する。そして、NOTゲート55がスイッチ52に出力する信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。これに伴い、スイッチ52が平均化処理回路56の出力端子とスイッチ35の入力端子PC_Aとの間を接続する。これにより、平均化処理回路56の出力電圧が共通接続端子58からスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力される。   Thereafter, the control circuit 36 changes the signal level output from the output terminal PC to the NOT gate 54 from the low level to the high level. That is, when the control circuit 36 outputs the substitute pulse PC1 to the NOT gate 54, the level of the output signal of the NOT gate 54 changes from the high level to the low level. Along with this, the switch 53 opens between the output terminal of the averaging processing circuit 57 and the input terminal PC_A of the switch 35. Then, the signal level output from the NOT gate 55 to the switch 52 is changed from the low level to the high level. Along with this, the switch 52 connects between the output terminal of the averaging processing circuit 56 and the input terminal PC_A of the switch 35. As a result, the output voltage of the averaging processing circuit 56 is output from the common connection terminal 58 to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switch 35.

以上により、制御回路36がその出力端子PCから代用パルスをNOTゲート54に出力すると、ピーク電圧が平均化処理回路56の出力電圧と同一で、かつボトム電圧が平均化処理回路57の出力電圧と同一である代用パルスPC1が共通接続端子58からスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力されることになる。すなわち、スイッチ52、53、NOTゲート54、55が制御回路36から出力される代用パルスのピーク電圧・ボトム電圧を調整して波形を整形する波形整形器の役割を果たすことになる。   As described above, when the control circuit 36 outputs a substitute pulse from the output terminal PC to the NOT gate 54, the peak voltage is the same as the output voltage of the averaging processing circuit 56 and the bottom voltage is equal to the output voltage of the averaging processing circuit 57. The same substitute pulse PC1 is output from the common connection terminal 58 to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 through the switch 35. That is, the switches 52 and 53 and the NOT gates 54 and 55 function as a waveform shaper that shapes the waveform by adjusting the peak voltage / bottom voltage of the substitute pulse output from the control circuit 36.

以上説明した本実施形態によれば、上記第2実施形態の測距システム_ECU100に対して、平均化処理回路56、57を追加して、制御回路36から代用パルスがNOTゲート54に出力されると、ピーク電圧が平均化処理回路56の出力電圧と同一で、かつボトム電圧が平均化処理回路57の出力電圧と同一である代用パルスPC1が共通接続端子58からスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力される。このため、代用パルスPC1のボトム電圧を受光パルスのボトム電圧に近づけて、代用パルスPC1のピーク電圧を受光パルスのピーク電圧に近づけることができる。このため、コンパレータ31で生じる受光パルスの遅延時間を、コンパレータ31で生じる代用パルスPC1の遅延時間により一層近づけることができる。このため、パルス位相差符号化回路32が代用パルスPC1に対応して求める位相差Dbの精度をより一層向上させることができる。   According to the present embodiment described above, averaging processing circuits 56 and 57 are added to the distance measuring system_ECU 100 of the second embodiment, and a substitute pulse is output from the control circuit 36 to the NOT gate 54. Then, a substitute pulse PC1 having a peak voltage that is the same as the output voltage of the averaging processing circuit 56 and a bottom voltage that is the same as the output voltage of the averaging processing circuit 57 passes through the switch 35 from the common connection terminal 58 and the non-output of the comparator 31 Output to the inverting input terminal (+). For this reason, the bottom voltage of the substitute pulse PC1 can be brought close to the bottom voltage of the received light pulse, and the peak voltage of the substitute pulse PC1 can be brought closer to the peak voltage of the received light pulse. For this reason, the delay time of the received light pulse generated in the comparator 31 can be made closer to the delay time of the substitute pulse PC1 generated in the comparator 31. For this reason, the accuracy of the phase difference Db obtained by the pulse phase difference encoding circuit 32 corresponding to the substitute pulse PC1 can be further improved.

(第4実施形態)
上記第1実施形態では、制御回路36からの代用パルスPC2をコンパレータ31を迂回してパルス位相差符号化回路32に出力した例について説明したが、これに代えて、本第4実施形態では、制御回路36からの代用パルスPC2をコンパレータ31を通してパルス位相差符号化回路32に出力する例について説明する。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, the example in which the substitute pulse PC2 from the control circuit 36 is bypassed the comparator 31 and output to the pulse phase difference encoding circuit 32 has been described. Instead, in the fourth embodiment, An example in which the substitute pulse PC2 from the control circuit 36 is output to the pulse phase difference encoding circuit 32 through the comparator 31 will be described.

図15は、本実施形態の測距システム_ECU100における回路構成を示す図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a circuit configuration in the ranging system_ECU 100 of the present embodiment.

本実施形態の測距システム_ECU100では、図1のセンサ用信号処理回路20からORゲート41、42を除いて、制御回路36から出力される代用パルスPC2をスイッチ35を通してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に与えられる構成になっている。   In the ranging system_ECU 100 of this embodiment, the OR gates 41 and 42 are removed from the sensor signal processing circuit 20 of FIG. 1, and the substitute pulse PC2 output from the control circuit 36 is passed through the switch 35 to the non-inverting input of the comparator 31. The configuration is given to the terminal (+).

これに加えて、本実施形態のセンサ用信号処理回路20では、制御回路36からの制御パルスが直接、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに与えられ、コンパレータ31の出力信号が直接、パルス位相差符号化回路32の入力端子PBに与えられる。   In addition, in the sensor signal processing circuit 20 of the present embodiment, the control pulse from the control circuit 36 is directly applied to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32, and the output signal of the comparator 31 is directly This is applied to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32.

次に、本実施形態の測距システム_ECU100の作動について説明する。   Next, the operation of the distance measuring system_ECU 100 of the present embodiment will be described.

図15は、図3に対する各出力信号、端子電圧のタイミングチャートである。   FIG. 15 is a timing chart of each output signal and terminal voltage with respect to FIG.

まず、制御回路36は、リセット信号(RST、RST1:図15(h)、(i)参照)によってパルス位相差符号化回路32および演算処理回路34を初期化するとともに、選択信号SEL(図15(f)参照)によってスイッチ35を制御して、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続し、かつ制御回路36の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放する。   First, the control circuit 36 initializes the pulse phase difference encoding circuit 32 and the arithmetic processing circuit 34 with a reset signal (RST, RST1: see FIG. 15 (h), (i)), and selects the selection signal SEL (FIG. 15). (See (f)), the switch 35 is controlled to connect between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31, and the output terminal of the control circuit 36 and the non-inverting input of the comparator 31. Open the terminal (+).

次に、制御回路36は、上記第1実施形態と同様に、タイミングt1において、発光トリガ(図15(a)参照)によってnMOSトランジスタ14をオンさせることにより、ダイオード10からレーザ光を出射させる。これに加えて、制御回路36は、タイミングt1において、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに出力する制御信号レベルをローレベルからハイレベルに変化させる。すなわち、制御回路36は、タイミングt1において、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに制御パルスを出力する。これにより、パルス位相差符号化回路32において、パルスPAの周回が開始される。   Next, the control circuit 36 emits laser light from the diode 10 by turning on the nMOS transistor 14 by the light emission trigger (see FIG. 15A) at the timing t1, as in the first embodiment. In addition, the control circuit 36 changes the control signal level output to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level to the high level at the timing t1. That is, the control circuit 36 outputs a control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 at timing t1. Thereby, in the pulse phase difference encoding circuit 32, the circulation of the pulse PA is started.

一方、障害物に反射されたレーザ光がフォトダイオード11で受光されると、電源Vddからフォトダイオード11にパルス電流が流れて、上記第1実施形態と同様に、オペアンプ13が、受光パルスをコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力する(図15(c)参照)。これに伴い、コンパレータ31は、受光パルスを波形整形して、この波形整形したパルスをパルスPBとしてパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力される(図15(e)参照)。すると、パルス位相差符号化回路32は、パルスPAとパルスPBとの間の位相差Daを検出し、この検出される位相差Daを演算処理回路34に出力する。その後、制御回路36は、データロード信号LOADを演算処理回路34に出力して、演算処理回路34によって位相差Daを読み込ませる。   On the other hand, when the laser beam reflected by the obstacle is received by the photodiode 11, a pulse current flows from the power source Vdd to the photodiode 11, and the operational amplifier 13 compares the received pulse with the comparator as in the first embodiment. It outputs to the non-inverting input terminal (+) of 31 (refer FIG.15 (c)). Along with this, the comparator 31 shapes the received light pulse, and outputs the shaped pulse as a pulse PB to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 (see FIG. 15E). Then, the pulse phase difference encoding circuit 32 detects the phase difference Da between the pulse PA and the pulse PB, and outputs the detected phase difference Da to the arithmetic processing circuit 34. Thereafter, the control circuit 36 outputs the data load signal LOAD to the arithmetic processing circuit 34 and causes the arithmetic processing circuit 34 to read the phase difference Da.

次に、制御回路36は、ハイレベルのリセット信号RST(図15(h)参照)によってパルス位相差符号化回路32を初期化させる。これに加えて、制御回路36は、選択信号SEL(図15(f)参照)によってスイッチ35を制御して、オペアンプ13の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を開放し、かつ制御回路36の出力端子とコンパレータ31の非反転入力端子(+)との間を接続させる。   Next, the control circuit 36 initializes the pulse phase difference encoding circuit 32 with a high level reset signal RST (see FIG. 15H). In addition to this, the control circuit 36 controls the switch 35 by a selection signal SEL (see FIG. 15 (f)), and opens between the output terminal of the operational amplifier 13 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31. In addition, the output terminal of the control circuit 36 and the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 are connected.

次に、制御回路36は、タイミングt2において、再び、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに出力する制御信号レベルをローレベル(Lo)からハイレベル(Hi)に変化させる(図15(b)参照)。すなわち、制御回路36は、タイミングt2において、再び、パルス位相差符号化回路32の入力端子PAに制御パルスを出力する。このため、パルス位相差符号化回路32のリング遅延パルス発生回路1において、パルスPAが周回を開始することになる。   Next, at the timing t2, the control circuit 36 again changes the control signal level output to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 from the low level (Lo) to the high level (Hi) (FIG. 15 ( b)). That is, the control circuit 36 again outputs a control pulse to the input terminal PA of the pulse phase difference encoding circuit 32 at the timing t2. For this reason, in the ring delay pulse generation circuit 1 of the pulse phase difference encoding circuit 32, the pulse PA starts to circulate.

これに加えて、制御回路36は、タイミングt2において、受光パルスに代わる代用パルスPC1(図15(d)参照)をスイッチ35を介してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力する。   In addition to this, the control circuit 36 outputs a substitute pulse PC1 (see FIG. 15D) instead of the received light pulse to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 via the switch 35 at the timing t2.

このように出力される代用パルスPC1によって、コンパレータ31の非反転入力端子(+)の入力電圧が反転入力端子(−)の入力電圧より所定期間の間だけ、高くなる。   By the substitute pulse PC1 output in this way, the input voltage of the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 becomes higher than the input voltage of the inverting input terminal (−) only for a predetermined period.

このため、コンパレータ31は、パルスPBをパルス位相差符号化回路32に出力する。このとき、コンパレータ31は、代用パルスPC1を波形整形してこの波形整形したパルスをパルスPBとしてパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力することになる。これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とをそれぞれ特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Dbを検出し、この検出される位相差Dbを演算処理回路34に出力する。   Therefore, the comparator 31 outputs the pulse PB to the pulse phase difference encoding circuit 32. At this time, the comparator 31 shapes the substitute pulse PC1 and outputs the shaped pulse to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 as a pulse PB. Along with this, the pulse phase difference encoding circuit 32 specifies the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1, respectively, and the identified circulation position. The phase difference Db between the pulse PA and the pulse PB is detected based on the number of laps and the number of laps, and the detected phase difference Db is output to the arithmetic processing circuit 34.

次に、制御回路36は、データロード信号LOADを演算処理回路34に出力する。このため、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Dbを読み込む。   Next, the control circuit 36 outputs the data load signal LOAD to the arithmetic processing circuit 34. Therefore, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference Db output from the pulse phase difference encoding circuit 32.

その後、制御回路36は、上述のタイミングt2から一定期間Ts経過したタイミングt3において、受光パルスに代わる代用パルスPC2をスイッチ35を介してコンパレータ31の非反転入力端子(+)に出力する。このように出力される代用パルスPC2によって、コンパレータ31の非反転入力端子(+)の入力電圧が反転入力端子(−)の入力電圧より所定期間の間だけ、高くなる。このため、コンパレータ31は、代用パルスPC2を波形整形してこの波形整形したパルスをパルスPBとしてパルス位相差符号化回路32の入力端子PBに出力する。これに伴い、パルス位相差符号化回路32は、リング遅延パルス発生回路1へのパルスPBの入力タイミングにおけるパルスPAの周回位置とパルスPAの周回回数とをそれぞれ特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいてパルスPAとパルスPBとの間の位相差Dcを検出し、この検出される位相差Dcを演算処理回路34に出力する。   Thereafter, the control circuit 36 outputs a substitute pulse PC2 instead of the received light pulse to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 via the switch 35 at a timing t3 when a certain period Ts has elapsed from the timing t2. By the substitute pulse PC2 output in this way, the input voltage of the non-inverting input terminal (+) of the comparator 31 becomes higher than the input voltage of the inverting input terminal (−) only for a predetermined period. For this reason, the comparator 31 shapes the substitute pulse PC2 and outputs the shaped pulse to the input terminal PB of the pulse phase difference encoding circuit 32 as a pulse PB. Along with this, the pulse phase difference encoding circuit 32 specifies the circulation position of the pulse PA and the number of circulations of the pulse PA at the input timing of the pulse PB to the ring delay pulse generation circuit 1, respectively, and the identified circulation position. The phase difference Dc between the pulse PA and the pulse PB is detected based on the number of rotations and the number of laps, and the detected phase difference Dc is output to the arithmetic processing circuit 34.

その後、制御回路36は、演算処理回路34に演算許可信号ENAをハイレベル信号として出力する。これに伴い、演算処理回路34は、パルス位相差符号化回路32から出力される位相差Dcを読み込む。これに伴い、演算処理回路34は、位相差Da、Db、Dcを次の数式15に代入して正規化データDyを算出する。   Thereafter, the control circuit 36 outputs the calculation permission signal ENA to the calculation processing circuit 34 as a high level signal. Accordingly, the arithmetic processing circuit 34 reads the phase difference Dc output from the pulse phase difference encoding circuit 32. Accordingly, the arithmetic processing circuit 34 substitutes the phase differences Da, Db, and Dc into the following formula 15 to calculate normalized data Dy.

Dy=(Da−Db)/(Dc−Db)・・・・(数式15)
次に、演算処理回路34は、距離算出手段として、一定期間Ts(=タイミングt2からタイミングt3までの間の期間)の間に光が伝搬する距離をLとしたとき、LおよびDyを次の数式16に代入して距離センサと障害物との間の距離Zを求める。
Dy = (Da−Db) / (Dc−Db) (Equation 15)
Next, the arithmetic processing circuit 34 uses L and Dy as the distance calculation means, where L is the distance that the light propagates during a certain period Ts (= the period from timing t2 to timing t3). Substituting into Equation 16, the distance Z between the distance sensor and the obstacle is obtained.

Z=(L×Ds)/2・・・・(数式16)
以上説明した本実施形態では、パルス位相差符号化回路32は、受光パルスに対応する位相差Da、代用パルスPC1に対応する位相差Db、および代用パルスPC2に対応する位相差Dcをそれぞれ求める。
Z = (L × Ds) / 2 (Equation 16)
In the present embodiment described above, the pulse phase difference encoding circuit 32 obtains the phase difference Da corresponding to the received light pulse, the phase difference Db corresponding to the substitute pulse PC1, and the phase difference Dc corresponding to the substitute pulse PC2.

位相差Daは、ダイオード10からレーザ光が出射されてから反射レーザ光がフォトダイオード11で受光される迄に要する時間を示している。位相差Dbは、受光パルスがコンパレータ31に入力されてからコンパレータ31から受光パルスが出力されるまでに要する遅延時間を示している。位相差Dcは、一定期間Ts(例えば、2μsec)においてパルスPAとパルスPBとの間で生じた位相差を示すものである。   The phase difference Da indicates the time required from when the laser beam is emitted from the diode 10 to when the reflected laser beam is received by the photodiode 11. The phase difference Db indicates a delay time required from when the received light pulse is input to the comparator 31 to when the received light pulse is output from the comparator 31. The phase difference Dc indicates a phase difference generated between the pulse PA and the pulse PB in a certain period Ts (for example, 2 μsec).

位相差Da、Dcには、受光パルスがコンパレータ31を通過する際に生じる遅延時間が含まれている。このため、位相差Daから位相差Dbを引くことにより、コンパレータ31による遅延時間を位相差Daから除くことができる。位相差Dcから位相差Dbを引くことにより、コンパレータ31による遅延時間を位相差Dcから除くことができる。   The phase differences Da and Dc include a delay time that occurs when the light reception pulse passes through the comparator 31. Therefore, by subtracting the phase difference Db from the phase difference Da, the delay time due to the comparator 31 can be removed from the phase difference Da. By subtracting the phase difference Db from the phase difference Dc, the delay time due to the comparator 31 can be removed from the phase difference Dc.

ここで、パルス位相差符号化回路32の温度変化等の外乱により、パルス位相差符号化回路32において測定誤差が生じる場合がある。このため、パルス位相差符号化回路32の温度変化等により、パルス位相差符号化回路32により求められる位相差Da、Db、Dcが変化する場合がある、
そこで、(Da−Db)を(Dc−Db)で除算することにより、正規化データDyにおいてパルス位相差符号化回路32の測定誤差を相殺することができる。これにより、正規化データにおいて、上記第1、第2、第3実施形態と同様に、コンパレータ31の測定誤差およびパルス位相差符号化回路32の測定誤差を除去したものを求めることができる。したがって、上記第1、第2、第3実施形態と同様に、正規化データに含まれる測定誤差を減らすことができる。
Here, a measurement error may occur in the pulse phase difference encoding circuit 32 due to a disturbance such as a temperature change of the pulse phase difference encoding circuit 32. For this reason, the phase differences Da, Db, and Dc obtained by the pulse phase difference encoding circuit 32 may change due to a temperature change of the pulse phase difference encoding circuit 32 or the like.
Therefore, by dividing (Da−Db) by (Dc−Db), the measurement error of the pulse phase difference encoding circuit 32 can be canceled in the normalized data Dy. As a result, the normalized data obtained by removing the measurement error of the comparator 31 and the measurement error of the pulse phase difference encoding circuit 32 can be obtained as in the first, second, and third embodiments. Therefore, as in the first, second, and third embodiments, measurement errors included in the normalized data can be reduced.

本実施形態では、センサと障害物との間の距離Lを算出する際に、正規化データ{(Da−Db)/(Dc−Db)}を用いているので、センサと障害物との間の距離Lを精度よく求めることができる。   In this embodiment, since the normalized data {(Da−Db) / (Dc−Db)} is used when calculating the distance L between the sensor and the obstacle, the distance between the sensor and the obstacle is determined. Can be obtained with high accuracy.

(第5実施形態)
本実施形態では、上述の第1実施形態の測距システム_ECU100で求められる距離Zを用いて、車両の安全走行を図る車載システムについて説明する。
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, an in-vehicle system that achieves safe traveling of the vehicle using the distance Z obtained by the ranging system_ECU 100 of the first embodiment described above will be described.

図16は本実施形態に係る車載システム200の全体構成を示す図である。車載システム200は、測距システム_ECU100、メータ_ECU101、およびVSC_ECU102を備える。   FIG. 16 is a diagram illustrating an overall configuration of the in-vehicle system 200 according to the present embodiment. The in-vehicle system 200 includes a ranging system_ECU 100, a meter_ECU 101, and a VSC_ECU 102.

測距システム_ECU100は、上述の第1実施形態と同様に距離センサと周囲の障害物との間の距離を測定するための構成(10、11、13、14、R1、20)以外に、上記測定される距離を示す距離信号を出力する構成を備える。   The ranging system_ECU 100 is configured in addition to the configuration (10, 11, 13, 14, R1, 20) for measuring the distance between the distance sensor and surrounding obstacles as in the first embodiment. A configuration for outputting a distance signal indicating the measured distance is provided.

メータ_ECU101は、自車両の速度を検出して車速を示す車速信号を出力する速度センサを備える。VSC_ECU102は、車両用安全運転装置を構成するもので、マイクロコンピュータ、メモリなどから構成される周知の電子制御装置であって、自車両と周囲の障害物との間の距離に応じて警報装置の制御や自車両の制動装置を制御する制御処理を実行する。   The meter_ECU 101 includes a speed sensor that detects the speed of the host vehicle and outputs a vehicle speed signal indicating the vehicle speed. The VSC_ECU 102 constitutes a vehicle safe driving device, and is a well-known electronic control device composed of a microcomputer, a memory, and the like. The VSC_ECU 102 is an alarm device according to the distance between the host vehicle and surrounding obstacles. The control process which controls control and the braking device of the own vehicle is performed.

本実施形態の測距システム_ECU100、メータ_ECU101、およびVSC_ECU102の間は、車内LAN103により接続されている。車内LAN103とは、例えばCAN(Controller Area Network)が用いられている。   The distance measurement system_ECU 100, meter_ECU 101, and VSC_ECU 102 of the present embodiment are connected by an in-vehicle LAN 103. As the in-vehicle LAN 103, for example, CAN (Controller Area Network) is used.

次に、本実施形態のVSC_ECU102の制御処理について図17を用いて説明する。図17はVSC_ECU102の制御処理を示すフローチャートである。   Next, the control processing of the VSC_ECU 102 of the present embodiment will be described using FIG. FIG. 17 is a flowchart showing a control process of the VSC_ECU 102.

まず、ステップS100において、メータ_ECU101の速度センサから車速信号を車内LAN103を介して受信して、この受信される車速信号を基づいて車速が閾値A(km/h)以下であるか否かを判定する(速度判定手段)。   First, in step S100, a vehicle speed signal is received from the speed sensor of the meter_ECU 101 via the in-vehicle LAN 103, and based on the received vehicle speed signal, it is determined whether or not the vehicle speed is equal to or less than a threshold A (km / h). Determine (speed determination means).

このとき、車速が閾値Aよりも大きいときにはNOと判定して、ステップS100の判定を再び実施する。このため、その後、車速が閾値Aよりも大きい状態を維持する限り、ステップS100のNO判定を繰り返すことになる。   At this time, when the vehicle speed is greater than the threshold value A, it is determined as NO, and the determination in step S100 is performed again. For this reason, as long as the vehicle speed is maintained higher than the threshold value A, the NO determination in step S100 is repeated.

その後、車速が閾値A以下になるとステップS100でYESと判定して、ステップS110に移行する。このとき、測距システム_ECU100から車内LAN103を介して距離信号を受信して、この受信される距離信号に基づいて前方車両と距離センサとの間の距離が閾値B(km)以下である否かを判定する(第1の判定手段)。このため、距離が閾値Bよりも大きいときにはステップS110でNOと判定して、ステップS110の判定を再び実施する。このため、その後、距離が閾値Bよりも大きい状態を維持する限り、ステップS110のNO判定を繰り返すことになる。   Thereafter, when the vehicle speed becomes equal to or less than the threshold value A, YES is determined in step S100, and the process proceeds to step S110. At this time, a distance signal is received from the ranging system_ECU 100 via the in-vehicle LAN 103, and based on the received distance signal, the distance between the preceding vehicle and the distance sensor is equal to or less than a threshold value B (km). (First determination means). For this reason, when the distance is larger than the threshold value B, NO is determined in step S110, and the determination in step S110 is performed again. Therefore, thereafter, as long as the distance remains larger than the threshold value B, the NO determination in step S110 is repeated.

その後、距離が閾値B以下になるとステップS110でYESと判定して、ステップS120において、前方車両と距離センサとの間の距離が短すぎる旨を運転者に対して警告するために警告装置を制御して警報を発令する(警告制御手段)。   Thereafter, when the distance becomes equal to or less than the threshold value B, YES is determined in step S110, and in step S120, the warning device is controlled to warn the driver that the distance between the preceding vehicle and the distance sensor is too short. Then, an alarm is issued (warning control means).

なお、警告装置としては、音声により運転者に対して警告するものや、表示パネルの表示により運転者に対して警告するものが用いられる。   As the warning device, a device that warns the driver by voice or a device that warns the driver by display on the display panel is used.

次のステップS130において、測距システム_ECU100から車内LAN103を介して距離信号を受信して、この受信される距離信号に基づいて前方車両と距離センサとの間の距離が閾値C(km)以下である否かを判定する(第2の判定手段)。閾値Cは、閾値Bよりも短い距離が設定されている。   In the next step S130, a distance signal is received from the ranging system_ECU 100 via the in-vehicle LAN 103, and the distance between the preceding vehicle and the distance sensor is equal to or less than a threshold C (km) based on the received distance signal. Is determined (second determination means). The threshold C is set to a distance shorter than the threshold B.

ここで、距離が閾値Cよりも大きいときにはステップS130でNOと判定してステップS130の判定を再び実施する。このため、その後、距離が閾値Cよりも大きい状態を維持する限りステップS130のNO判定を繰り返す。その後、距離が閾値C以下になるとステップS130でYESと判定して、ステップS140に進む。このとき、制動制御手段として、自車両を止めるために自車両のブレーキ装置(制動装置)を制御する。これにより、自車両を止めることができる。   Here, when the distance is larger than the threshold value C, NO is determined in step S130, and the determination in step S130 is performed again. For this reason, thereafter, as long as the distance remains larger than the threshold value C, the NO determination in step S130 is repeated. Thereafter, when the distance becomes equal to or smaller than the threshold value C, YES is determined in step S130, and the process proceeds to step S140. At this time, as a braking control means, a brake device (braking device) of the host vehicle is controlled to stop the host vehicle. Thereby, the own vehicle can be stopped.

以上説明した本実施形態によれば、車速が閾値A以下であると判定し(ステップS100:YES)、かつ前方車両と距離センサとの間の距離が閾値B以下であると判定したとき(ステップS110:NO)、前方車両と距離センサとの間の距離が短すぎる旨を運転者に対して警告するために警告装置を制御して警報を発令する(ステップS120)。これにより、運転者に対して車両を安全に運転させるように促すことができる。   According to the present embodiment described above, when it is determined that the vehicle speed is equal to or less than the threshold A (step S100: YES), and the distance between the preceding vehicle and the distance sensor is determined to be equal to or less than the threshold B (step S110: NO), in order to warn the driver that the distance between the vehicle ahead and the distance sensor is too short, the warning device is controlled to issue an alarm (step S120). Thereby, it is possible to prompt the driver to drive the vehicle safely.

本実施形態では、車速が閾値A以下であると判定し(ステップS100:YES)、かつ前方車両と距離センサとの間の距離が閾値C以下であるときには、ブレーキ装置を制御して自車両を止める。このため、自車両における前方車両に対する衝突を未然に避けることができる。   In this embodiment, when it is determined that the vehicle speed is equal to or less than the threshold A (step S100: YES), and the distance between the preceding vehicle and the distance sensor is equal to or less than the threshold C, the brake device is controlled to control the own vehicle. stop. For this reason, the collision with respect to the front vehicle in the own vehicle can be avoided beforehand.

ここで、ステップS110、S130では、上記第1実施形態で求められる距離Zを用いて距離の比較判定を行っている。このため、距離の比較判定を精度良く行うことができる。したがって、上記第1実施形態で求められる距離Zを用いて車両の安全な走行を図ることができる。
(他の実施形態)
上述の第1〜4実施形態では、距離センサと障害物との間の距離を前記一定期間(Ts)の間にて光が伝搬する距離をLとしたとき、L×{(Da−Db)/(Dc−Db)}/2を前記センサと前記障害物との間の距離として算出する演算処理回路(距離算出手段)34によって算出した例について説明したが、これに代えて、演算処理回路34以外の他の回路装置で距離センサと障害物との間の距離を算出してもよい。
Here, in steps S110 and S130, the distance comparison determination is performed using the distance Z obtained in the first embodiment. For this reason, distance comparison determination can be performed with high accuracy. Therefore, safe traveling of the vehicle can be achieved by using the distance Z obtained in the first embodiment.
(Other embodiments)
In the first to fourth embodiments described above, L × {(Da−Db) where L is the distance between the distance sensor and the obstacle and the light propagation distance during the predetermined period (Ts). Although an example has been described in which the calculation processing circuit (distance calculation means) 34 calculates / (Dc−Db)} / 2 as the distance between the sensor and the obstacle, the calculation processing circuit is used instead. The distance between the distance sensor and the obstacle may be calculated by a circuit device other than 34.

上述の第3実施形態では、平均化処理回路56、57がピーク電圧、ボトム電圧の平均電圧を求めるに際して、4つの受光パルスを用いた例について説明したが、これに限らず、複数の受光パルスを用いるならば、4つ以外の個数の受光パルスを用いて、平均化処理回路56、57がピーク電圧、ボトム電圧の平均電圧を求めてもよい。   In the above-described third embodiment, the example in which the four light receiving pulses are used when the averaging processing circuits 56 and 57 obtain the average voltage of the peak voltage and the bottom voltage has been described. , The averaging processing circuits 56 and 57 may obtain the average voltage of the peak voltage and the bottom voltage using a number of received light pulses other than four.

上述の第1、第2、第3実施形態では、互いに同一の回路構成を有する第1、第2の選択ゲートとして、ORゲート41、42(図1、図4、図10参照)を用いた例について説明したが、第1、第2の入力端子を備え、第1、第2の入力端子のうちいずれか一方の入力端子を出力端子に接続し、他方の入力端子と出力端子との間を開放するスイッチ回路を用いてもよい。スイッチ回路において第1、第2の入力端子のうちいずれかの入力端子を出力端子に接続するかは制御回路36から出力される切替信号に応じて切替設定される。   In the first, second, and third embodiments described above, OR gates 41 and 42 (see FIGS. 1, 4, and 10) are used as the first and second selection gates having the same circuit configuration. Although the example has been described, the first and second input terminals are provided, one of the first and second input terminals is connected to the output terminal, and the other input terminal is connected to the output terminal. A switch circuit that opens the switch may be used. In the switch circuit, whether one of the first and second input terminals is connected to the output terminal is switched according to a switching signal output from the control circuit 36.

例えば、ORゲート41に代えてスイッチ回路を用いる場合には、スイッチ回路において第1の入力端子にコンパレータ31の出力端子を接続し、かつ第2の入力端子に制御回路36の出力端子を接続する。ORゲート42に代えてスイッチ回路を用いる場合には、スイッチ回路において第1の入力端子に制御回路36の出力端子を接続し、かつ第2の入力端子をグランドに接続する。   For example, when a switch circuit is used instead of the OR gate 41, the output terminal of the comparator 31 is connected to the first input terminal and the output terminal of the control circuit 36 is connected to the second input terminal in the switch circuit. . When a switch circuit is used instead of the OR gate 42, the output terminal of the control circuit 36 is connected to the first input terminal and the second input terminal is connected to the ground in the switch circuit.

上述の第5実施形態では、上述の第1実施形態の測距システム_ECU100で求められる距離を用いて図17の制御処理を実施した例について説明したが、これに代えて、上述の第2、第3、第4実施形態のうちいずれか1つの測距システム_ECU100で求められる距離を用いて図17の制御処理を実施してもよい。   In the above-described fifth embodiment, the example in which the control process of FIG. 17 is performed using the distance obtained by the distance measuring system_ECU 100 of the above-described first embodiment has been described. The control process of FIG. 17 may be performed using the distance obtained by any one of the distance measurement system_ECU 100 in the third and fourth embodiments.

上述の第5実施形態では、測距システム_ECU100で求められる距離を用いて警報の発令や車両の制動を実施する例について説明したが、これに限らず、前方車両と距離センサとの間の距離を維持して走行するオートクルージングの制御に測距システム_ECU100で求められる距離を用いてもよい。また、これに代えて、自車両と自車両の周囲の障害物との間の距離を測定してこの測定した距離を自車両の駐車支援のための制御に用いてもよい。   In the above-described fifth embodiment, the example in which the warning is issued and the vehicle is braked using the distance obtained by the distance measuring system_ECU 100 has been described. The distance obtained by the distance measuring system_ECU 100 may be used for control of auto-cruising that travels while maintaining the distance. Alternatively, the distance between the host vehicle and an obstacle around the host vehicle may be measured, and the measured distance may be used for control for parking assistance of the host vehicle.

上述の第1〜5実施形態では、本発明のセンサ用信号処理回路20を自動車に適用した例について説明したが、これに代えて、本発明のセンサ用信号処理回路20を自動車以外の列車等の各種車両に適用してもよい。センサ用信号処理回路20を列車に適用した場合には、センサ用信号処理回路20を搭載した列車とその前方に位置する前方列車との間の距離を測定することができる。   In the first to fifth embodiments described above, the example in which the sensor signal processing circuit 20 of the present invention is applied to an automobile has been described. Instead, the sensor signal processing circuit 20 of the present invention is replaced with a train other than an automobile, etc. The present invention may be applied to various vehicles. When the sensor signal processing circuit 20 is applied to a train, the distance between the train on which the sensor signal processing circuit 20 is mounted and the forward train located in front of the train can be measured.

10 ダイオード
11 フォトダイオード
13 オペアンプ
14 nMOSトランジスタ
20 センサ用信号処理回路
31 コンパレータ(第1の波形整形器)
32 パルス位相差符号化回路(位相差検出回路)
34 演算処理回路(データ演算回路、距離算出手段)
35 スイッチ(出力切替手段)
36 制御回路
41 ORゲート(第2の選択ゲート)
42 ORゲート(第1の選択ゲート)
50 ピークホールド回路
51 ボトムホールド回路
52 スイッチ
53 スイッチ
54 NOTゲート
55 NOTゲート
56 平均化処理回路
57 平均化処理回路
80a サンプルホールド回路
80b サンプルホールド回路
80c サンプルホールド回路
80d サンプルホールド回路
80e 加算回路
80f 反転回路
100 測距システム_ECU
101 メータ_ECU
102 VSC_ECU
200 車載システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Diode 11 Photodiode 13 Operational amplifier 14 nMOS transistor 20 Signal processing circuit 31 for sensors 31 Comparator (1st waveform shaper)
32 Pulse phase difference encoding circuit (phase difference detection circuit)
34 Arithmetic processing circuit (data arithmetic circuit, distance calculation means)
35 switch (output switching means)
36 control circuit 41 OR gate (second selection gate)
42 OR gate (first selection gate)
50 Peak hold circuit 51 Bottom hold circuit 52 Switch 53 Switch 54 NOT gate 55 NOT gate 56 Averaging circuit 57 Averaging circuit 80a Sample hold circuit 80b Sample hold circuit 80c Sample hold circuit 80d Sample hold circuit 80e Adder circuit 80f Inverting circuit 100 Ranging system_ECU
101 Meter_ECU
102 VSC_ECU
200 In-vehicle system

Claims (9)

光を出射する発光素子(10)と、障害物に反射される反射光を受光して受光パルスを出力する受光素子(11)とを備えるセンサの出力信号に基づいて、前記発光素子が光を出射してから前記受光素子が受光するのに要する時間を正規化した正規化データを演算するセンサ用信号処理回路であって、
リング状に連結してなる複数の遅延素子を有するリング回路において、第1パルス(PA)の周回を開始させた後に入力される第2パルス(PB)の入力タイミングにおける前記第1パルスの周回位置と前記第1パルスの周回回数とを特定し、この特定される周回位置と周回回数とに基づいて前記第1パルスと前記第2パルスとの間の位相差を検出する位相差検出回路(32)と、
前記発光素子に対して光を出射させるためのトリガ信号、前記リング回路で前記第1パルスの周回を開始させるための制御パルス、および前記受光パルスに代わる第1、第2の代用パルスをそれぞれ出力する制御回路(36)と、
前記制御パルスが入力される第1入力端子と、入力される信号レベルがローレベルに設定されている第2の入力端子とを備え、前記制御パルスを前記位相差検出回路に出力して前記第1パルスの周回を開始させる第1の選択ゲート(42)と、
前記受光素子からの受光パルスと前記制御回路からの前記第1の代用パルス(PC1)とのうちいずれか一方を出力する出力切替手段(35)と、
前記出力切替手段から出力されるパルスを波形整形する第1の波形整形器(31)と、
前記第1の選択ゲートと同一の回路構成を有して、前記第1の波形整形器から出力されるパルスが与えられる第1の入力端子と前記制御回路からの前記第2の代用パルス(PC2)が与えられる第2の入力端子とを備え、前記第1、第2の入力端子のうち一方にパルスが与えられると、前記第2パルスを前記位相差検出回路に出力する第2の選択ゲート(41)とを備え、
前記制御回路(36)は、前記発光素子に前記トリガ信号を出力するとともに、第1タイミングに前記制御パルスを前記第1の選択ゲート(42)を通して前記位相差検出回路に出力し、前記第2の選択ゲート(41)により前記受光パルスに基づく前記第2パルスを前記位相差検出回路に出力させて前記受光パルスに対応する前記位相差を検出させ、
前記制御回路が前記第1のタイミングと異なる第2タイミングに前記制御パルスを前記第1の選択ゲート(42)を通して前記位相差検出回路に出力するとともに、前記第1の代用パルスを前記出力切替手段(35)および前記第1の波形整形器を通して前記第2の選択ゲートに与えて前記第2の選択ゲート(41)から前記第2パルスを前記位相差検出回路に出力させて前記第1の代用パルスに対応する前記位相差を検出させて、かつ前記制御パルスの出力後一定期間(Ts)経過後にて前記第2の代用パルスを前記第2の選択ゲート(41)に与えて前記第2の選択ゲート(41)から前記第2パルスを前記位相差検出回路に出力させて前記第2の代用パルスに対応する前記位相差を検出させるものであり、
前記受光パルスに対応する前記位相差をDaとし、前記第1の代用パルスに対応する位相差をDbとし、前記第2の代用パルスに対応する位相差をDeとし、前記正規化データとして(Da−Db)/Deを求めるデータ演算回路(34)を備えることを特徴とするセンサ用信号処理回路。
Based on an output signal of a sensor including a light emitting element (10) that emits light and a light receiving element (11) that receives reflected light reflected by an obstacle and outputs a light reception pulse, the light emitting element emits light. A sensor signal processing circuit that calculates normalized data obtained by normalizing a time required for the light receiving element to receive light after being emitted,
In a ring circuit having a plurality of delay elements connected in a ring shape, the circulating position of the first pulse at the input timing of the second pulse (PB) input after starting the circulation of the first pulse (PA) And the number of laps of the first pulse, and a phase difference detection circuit (32) for detecting a phase difference between the first pulse and the second pulse based on the specified lap position and number of laps. )When,
A trigger signal for emitting light to the light emitting element, a control pulse for starting the circulation of the first pulse in the ring circuit, and first and second substitute pulses in place of the light receiving pulse are output, respectively. A control circuit (36) for
A first input terminal to which the control pulse is input; and a second input terminal in which an input signal level is set to a low level, and the control pulse is output to the phase difference detection circuit to output the first A first selection gate (42) for starting the circulation of one pulse;
An output switching means (35) for outputting any one of the received light pulse from the light receiving element and the first substitute pulse (PC1) from the control circuit;
A first waveform shaper (31) that shapes the pulse output from the output switching means;
A first input terminal having a circuit configuration identical to that of the first selection gate, to which a pulse output from the first waveform shaper is applied, and the second substitute pulse (PC2) from the control circuit And a second input terminal that outputs the second pulse to the phase difference detection circuit when a pulse is applied to one of the first and second input terminals. (41)
The control circuit (36) outputs the trigger signal to the light emitting element, and outputs the control pulse to the phase difference detection circuit through the first selection gate (42) at a first timing, The selection gate (41) outputs the second pulse based on the received light pulse to the phase difference detection circuit to detect the phase difference corresponding to the received light pulse,
The control circuit outputs the control pulse to the phase difference detection circuit through the first selection gate (42) at a second timing different from the first timing, and outputs the first substitute pulse to the output switching means. (35) and the first waveform shaper to the second selection gate to output the second pulse from the second selection gate (41) to the phase difference detection circuit. The second substitute pulse is supplied to the second selection gate (41) after the phase difference corresponding to the pulse is detected and after a lapse of a certain period (Ts) after the output of the control pulse. The second pulse is output from the selection gate (41) to the phase difference detection circuit to detect the phase difference corresponding to the second substitute pulse,
The phase difference corresponding to the received light pulse is Da, the phase difference corresponding to the first substitute pulse is Db, the phase difference corresponding to the second substitute pulse is De, and the normalized data is (Da A signal processing circuit for sensors, comprising a data operation circuit (34) for obtaining -Db) / De.
前記第1、第2の選択ゲート(41、42)は、ORゲートであることを特徴とする請求項1に記載のセンサ用信号処理回路。   The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the first and second selection gates (41, 42) are OR gates. 前記出力切替手段(35)は、前記受光素子(11)および前記制御回路(36)のうちいずれか一方と前記第1の波形整形器(31)との間を接続し、他方と前記第1の波形整形器(31)との間を開放するスイッチであり、
前記制御回路が前記スイッチを制御して前記受光素子(11)と前記第1の波形整形器(31)との間を接続し、前記制御回路と前記第1の波形整形器(31)との間を開放したときに、前記受光素子から出力される受光パルスが前記スイッチを通して前記第1の波形整形器に出力され、
前記制御回路が前記スイッチを制御して前記受光素子(11)と前記第1の波形整形器(31)との間を開放し、前記制御回路と前記第1の波形整形器(31)との間を接続したときに、前記制御回路から出力される第1の代用パルス(PC1)が前記スイッチを通して前記第1の波形整形器に出力されるようになっていることを特徴とする請求項1または2に記載のセンサ用信号処理回路。
The output switching means (35) connects between one of the light receiving element (11) and the control circuit (36) and the first waveform shaper (31), and the other and the first It is a switch that opens between the waveform shaper (31) of
The control circuit controls the switch to connect between the light receiving element (11) and the first waveform shaper (31), and between the control circuit and the first waveform shaper (31). When the gap is opened, the light receiving pulse output from the light receiving element is output to the first waveform shaper through the switch,
The control circuit controls the switch to open the space between the light receiving element (11) and the first waveform shaper (31), and between the control circuit and the first waveform shaper (31). The first substitute pulse (PC1) output from the control circuit is connected to the first waveform shaper through the switch when connected to each other. Alternatively, the sensor signal processing circuit according to 2.
前記受光パルスのピーク電圧をサンプリングして、出力電圧を前記サンプリングした電圧にホールドするピークホールド回路(50)と、
前記受光パルスのボトム電圧をサンプリングして、出力電圧を前記サンプリングした電圧にホールドするボトムホールド回路(51)と、
前記制御回路(36)から出力される前記第1の代用パルスを受けると、ピーク電圧が前記ピークホールド回路の出力電圧と同一で、かつボトム電圧が前記ボトムホールド回路の出力電圧と同一である前記第1の代用パルスを前記出力切替手段(35)に出力する第2の波形整形回路(52〜55)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のセンサ用信号処理回路。
A peak hold circuit (50) for sampling a peak voltage of the received light pulse and holding an output voltage at the sampled voltage;
A bottom hold circuit (51) for sampling a bottom voltage of the received light pulse and holding an output voltage at the sampled voltage;
Upon receiving the first substitute pulse output from the control circuit (36), the peak voltage is the same as the output voltage of the peak hold circuit, and the bottom voltage is the same as the output voltage of the bottom hold circuit. The sensor according to any one of claims 1 to 3, further comprising a second waveform shaping circuit (52 to 55) for outputting a first substitute pulse to the output switching means (35). Signal processing circuit.
前記制御回路(36)が複数回、前記トリガ信号を前記発光素子に出力することにより前記発光素子から複数回、光を出射させて、前記受光素子が複数回、前記反射光を受光してこの受光毎に前記受光パルスを前記ピークホールド回路および前記ボトムホールド回路に出力するようになっており、
前記ピークホールド回路は、前記受光パルス毎に前記受光パルスのピーク電圧をサンプリングするようになっており、
前記ボトムホールド回路は、前記受光パルス毎に前記受光パルスのボトム電圧をサンプリングするようになっており、
前記ピークホールド回路から前記サンプリング毎に出力される出力電圧の平均値を示す平均電圧値を出力する第1の平均化処理回路(56)と、
前記ボトムホールド回路から前記サンプリング毎に出力される出力電圧の平均値を示す平均電圧値を出力する第2の平均化処理回路(57)と、
前記制御回路(36)から出力される前記第1の代用パルスを受けると、ピーク電圧が前記第1の平均化処理回路(56)の出力電圧と同一で、かつボトム電圧が前記第2の平均化処理回路(57)の出力電圧と同一である前記第1の代用パルスを前記出力切替手段(35)に出力する第3の波形整形回路(52〜55)と、を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のセンサ用信号処理回路。
The control circuit (36) outputs the trigger signal to the light emitting element a plurality of times so that light is emitted from the light emitting element a plurality of times, and the light receiving element receives the reflected light a plurality of times. The light reception pulse is output to the peak hold circuit and the bottom hold circuit for each light reception,
The peak hold circuit is configured to sample the peak voltage of the received light pulse for each received light pulse,
The bottom hold circuit is configured to sample the bottom voltage of the light reception pulse for each light reception pulse,
A first averaging processing circuit (56) for outputting an average voltage value indicating an average value of output voltages output from the peak hold circuit for each sampling;
A second averaging processing circuit (57) for outputting an average voltage value indicating an average value of the output voltages output for each sampling from the bottom hold circuit;
Upon receiving the first substitute pulse output from the control circuit (36), the peak voltage is the same as the output voltage of the first averaging processing circuit (56), and the bottom voltage is the second average. And a third waveform shaping circuit (52 to 55) for outputting the first substitute pulse, which is the same as the output voltage of the conversion processing circuit (57), to the output switching means (35). The sensor signal processing circuit according to claim 1.
前記一定期間の間にて光が伝搬する距離をLとしたとき、L×{(Da−Db)/De}/2を前記センサと前記障害物との間の距離として算出する距離算出手段(34)を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載のセンサ用信号処理回路。   A distance calculation means for calculating L × {(Da−Db) / De} / 2 as a distance between the sensor and the obstacle, where L is a distance through which light propagates during the predetermined period. 34) The signal processing circuit for a sensor according to any one of claims 1 to 5, further comprising: 34). 光を出射する発光素子(10)と、障害物に反射される反射光を受光して受光パルスを出力する受光素子(11)とを備えるセンサの出力信号に基づいて、前記発光素子が光を出射してから前記受光素子が受光するのに要する時間を正規化した正規化データを演算するセンサ用信号処理回路であって、
リング状に連結してなる複数の遅延素子を有するリング回路において、第1パルス(PA)の周回を開始させた後に入力される第2パルス(PB)の入力タイミングにおける前記第1パルスの周回位置と前記第1パルスの周回回数とを特定し、この特定される周回位置と前記周回回数とに基づいて前記第1パルスと前記第2パルスとの間の位相差を検出する位相差検出回路(32)と、
前記発光素子に対して光を出射させるためのトリガ信号、前記リング回路で前記第1パルスの周回を開始させるための制御パルス、および前記受光パルスに代わる第1、第2の代用パルスをそれぞれ出力する制御回路(36)と、
前記受光素子からの受光パルス、および前記制御回路からの前記第1、第2の代用パルス(PC1、PC2)とのうちいずれか1つのパルスを出力する出力切替手段(35)と、
前記出力切替手段から出力されるパルスを波形整形してこの波形整形されたパルスを前記第2パルスとして前記位相差検出回路に出力する第1の波形整形器(31)とを備え、
前記制御回路は、第1のタイミングに前記制御パルスを前記位相差検出回路に出力し、前記リング回路にて前記第1パルスの周回を開始させるとともに、前記発光素子に前記トリガ信号を出力して、前記第1の波形整形器により前記受光パルスに基づく前記第2パルスを前記位相差検出回路に出力させて前記位相差検出回路により前記受光パルスに対応する前記位相差を検出させて、また前記制御回路が前記第1のタイミングと異なる第2タイミングで前記制御パルスを前記位相差検出回路に出力するとともに、前記受光パルスに代わる前記第1の代用パルス(PC1)を前記出力切替手段(35)および前記第1の波形整形器(31)を通して前記位相差検出回路に出力して前記第1の代用パルスに対応する前記位相差を検出させて、かつ前記第1パルスの周回開始後一定期間(Ts)経過後にて前記第2の代用パルス(PC2)を前記出力切替手段および前記第1の波形整形器を通して前記位相差検出回路に出力して前記第2の代用パルスに対応する前記位相差を検出させて、
前記波形整形後の受光パルスに対応する前記位相差をDaとし、前記第1の代用パルスに対応する前記位相差をDbとし、前記第2の代用パルスに対応する前記位相差をDcとし、前記正規化データとして、(Da−Db)/(Dc−Db)を求めるデータ演算回路(34)を備えることを特徴とするセンサ用信号処理回路。
Based on an output signal of a sensor including a light emitting element (10) that emits light and a light receiving element (11) that receives reflected light reflected by an obstacle and outputs a light reception pulse, the light emitting element emits light. A sensor signal processing circuit that calculates normalized data obtained by normalizing a time required for the light receiving element to receive light after being emitted,
In a ring circuit having a plurality of delay elements connected in a ring shape, the circulating position of the first pulse at the input timing of the second pulse (PB) input after starting the circulation of the first pulse (PA) A phase difference detection circuit that detects a phase difference between the first pulse and the second pulse based on the specified circulation position and the number of circulations. 32)
A trigger signal for emitting light to the light emitting element, a control pulse for starting the circulation of the first pulse in the ring circuit, and first and second substitute pulses in place of the light receiving pulse are output, respectively. A control circuit (36) for
An output switching means (35) for outputting any one of the received light pulse from the light receiving element and the first and second substitute pulses (PC1, PC2) from the control circuit;
A first waveform shaper (31) that shapes the pulse output from the output switching means and outputs the waveform-shaped pulse as the second pulse to the phase difference detection circuit;
The control circuit outputs the control pulse to the phase difference detection circuit at a first timing, causes the ring circuit to start circulating the first pulse, and outputs the trigger signal to the light emitting element. The first waveform shaper outputs the second pulse based on the received light pulse to the phase difference detection circuit, the phase difference detection circuit detects the phase difference corresponding to the received light pulse, and The control circuit outputs the control pulse to the phase difference detection circuit at a second timing different from the first timing, and outputs the first substitute pulse (PC1) instead of the received light pulse to the output switching means (35). And outputting to the phase difference detection circuit through the first waveform shaper (31) to detect the phase difference corresponding to the first substitute pulse, and The second substitute pulse (PC2) is output to the phase difference detection circuit through the output switching means and the first waveform shaper after a lapse of a certain period (Ts) after the start of the first pulse. Detecting the phase difference corresponding to two substitute pulses,
The phase difference corresponding to the received light pulse after the waveform shaping is Da, the phase difference corresponding to the first substitute pulse is Db, the phase difference corresponding to the second substitute pulse is Dc, A sensor signal processing circuit comprising a data operation circuit (34) for obtaining (Da-Db) / (Dc-Db) as normalized data.
前記一定期間の間にて光が伝搬する距離をLとしたとき、L×{(Da−Db)/(Dc−Db)}/2を前記センサと前記障害物との間の距離として算出する距離算出手段(34)を備えることを特徴とする請求項7に記載のセンサ用信号処理回路。   L × {(Da−Db) / (Dc−Db)} / 2 is calculated as the distance between the sensor and the obstacle, where L is the distance that the light propagates during the certain period. 8. The sensor signal processing circuit according to claim 7, further comprising a distance calculating means (34). 前記第1の波形整形器(31)は、前記受光素子から出力される信号が所定値以上であるときに出力信号がハイレベルになり、前記受光素子から出力される信号が所定値未満であるときには前記出力信号がローレベルになるものであることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載のセンサ用信号処理回路。   The first waveform shaper (31) has an output signal at a high level when a signal output from the light receiving element is equal to or greater than a predetermined value, and a signal output from the light receiving element is less than a predetermined value. 9. The sensor signal processing circuit according to claim 1, wherein the output signal is sometimes at a low level.
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