[發(fā)明專利]測(cè)距裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980038309.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN112384821A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦武廣;尾崎憲幸;木村禎祐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社電裝
• 主分類號(hào): G01S7/483
• 分類號(hào): G01S7/483;G01S7/486;G01S17/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;王海奇

本發(fā)明涉及測(cè)距裝置。測(cè)距裝置具備：照射部(10)，使光射出；多個(gè)光檢測(cè)器(2)，通過(guò)SPAD檢測(cè)從照射部射出并碰到物體而反射回來(lái)的光；時(shí)間計(jì)測(cè)部(14)，計(jì)測(cè)從照射部射出光起到規(guī)定個(gè)數(shù)以上的光檢測(cè)器檢測(cè)到光為止的時(shí)間；定時(shí)控制部(16)，使光從照射部射出，并且使各SPAD在蓋革模式下進(jìn)行動(dòng)作，來(lái)使由時(shí)間計(jì)測(cè)部進(jìn)行的時(shí)間測(cè)定實(shí)施；以及定時(shí)指示部(20)，分別設(shè)定定時(shí)控制部對(duì)光的射出定時(shí)以及各SPAD的動(dòng)作開始定時(shí)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)主張基于2018年6月8日向日本專利廳申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2018-110325號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并通過(guò)參照在本國(guó)際申請(qǐng)中引用日本專利申請(qǐng)第2018-110325號(hào)的全部?jī)?nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)計(jì)測(cè)從射出測(cè)距用的光到射出的光碰到物體而反射回來(lái)為止的時(shí)間來(lái)測(cè)定到物體的距離的測(cè)距裝置。

背景技術(shù)

在這種測(cè)距裝置中具備光檢測(cè)器，以檢測(cè)從物體反射回來(lái)的光。另外，作為光檢測(cè)器，如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，公知有構(gòu)成為使雪崩光電二極管(以下，APD)在蓋革模式下進(jìn)行動(dòng)作來(lái)進(jìn)行光檢測(cè)的光檢測(cè)器。

在蓋革模式下進(jìn)行動(dòng)作的APD被稱為SPAD，通過(guò)施加比擊穿電壓高的電壓作為反向偏壓來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。此外，SPAD是“Single Photon Avalanche Diode”的省略。

由于若光子入射并產(chǎn)生響應(yīng)，則SPAD擊穿，因此在具備SPAD的光檢測(cè)器中設(shè)置有用于在響應(yīng)后對(duì)SPAD進(jìn)行再充電的猝熄電阻。

猝熄電阻由電阻體或者M(jìn)OSFET等半導(dǎo)體元件構(gòu)成，通過(guò)因SPAD擊穿而流過(guò)的電流輸出檢測(cè)信號(hào)，由于因該電流而產(chǎn)生的電壓下降，使SPAD的響應(yīng)停止，使電荷再充電到SPAD。

另外，SPAD存在若如上述那樣被再充電而能夠進(jìn)行光檢測(cè)，則由于陷入結(jié)晶缺陷等的載流子，而產(chǎn)生不依賴光的入射的偽響應(yīng)的情況，因此需要在響應(yīng)后，設(shè)定一定的不敏感時(shí)間(以下，稱為空載時(shí)間)。

然而，在將這種光檢測(cè)器利用于測(cè)距裝置的情況下，存在空載時(shí)間成為距離測(cè)定的響應(yīng)性降低的原因，有時(shí)對(duì)車載系統(tǒng)帶來(lái)影響。

因此，如專利文獻(xiàn)2所記載的那樣提出：在測(cè)距裝置中設(shè)置由SPAD構(gòu)成的多個(gè)光檢測(cè)器，在測(cè)距時(shí)，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間，對(duì)檢測(cè)到光的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)計(jì)數(shù)，并在該個(gè)數(shù)為規(guī)定的閾值以上時(shí)，判斷為反射光入射。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2017-75906號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第5644294號(hào)公報(bào)

在上述提出的測(cè)距裝置中，在多個(gè)光檢測(cè)器隨機(jī)地響應(yīng)的情況下，由于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)同時(shí)響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)較少，因此能夠通過(guò)判斷同時(shí)響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)是否是閾值以上來(lái)檢測(cè)來(lái)自物體的反射光的入射。

然而，例如，如果在光入射的狀態(tài)下，通過(guò)使能信號(hào)等而多個(gè)光檢測(cè)器能夠同時(shí)響應(yīng)，則多個(gè)光檢測(cè)器同時(shí)響應(yīng)。另外，在為了距離測(cè)定而射出的光作為雜波入射到光檢測(cè)器的情況下，多個(gè)光檢測(cè)器也有時(shí)會(huì)同時(shí)響應(yīng)。

而且，若像這樣多個(gè)光檢測(cè)器同時(shí)響應(yīng)，則在空載時(shí)間期間中不能夠響應(yīng)，所以在空載時(shí)間后多個(gè)光檢測(cè)器再次能夠同時(shí)響應(yīng)，導(dǎo)致響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)增加。

因此，該情況下，響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)將再充電所需要的時(shí)間作為1周期而周期性地變動(dòng)。而且，由于在該變動(dòng)期間中，能夠響應(yīng)的光檢測(cè)器和不能夠響應(yīng)的光檢測(cè)器混在一起，所以接下來(lái)同時(shí)響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)減少，最終變動(dòng)收斂。

因此，即使由于光檢測(cè)器起動(dòng)時(shí)的干擾光、雜波，同時(shí)響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)發(fā)生變動(dòng)，多個(gè)光檢測(cè)器的光的檢測(cè)靈敏度變得不均勻，最終同時(shí)響應(yīng)的光檢測(cè)器的個(gè)數(shù)也收斂到閾值以下，檢測(cè)靈敏度穩(wěn)定。