[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6236758B2 - Optical distance measuring device - Google Patents

Optical distance measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP6236758B2
JP6236758B2 JP2012224264A JP2012224264A JP6236758B2 JP 6236758 B2 JP6236758 B2 JP 6236758B2 JP 2012224264 A JP2012224264 A JP 2012224264A JP 2012224264 A JP2012224264 A JP 2012224264A JP 6236758 B2 JP6236758 B2 JP 6236758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
distance measuring
reflected
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012224264A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014077658A (en
Inventor
峰樹 曽我
峰樹 曽我
ニクラスクリスチアーノ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2012224264A priority Critical patent/JP6236758B2/en
Publication of JP2014077658A publication Critical patent/JP2014077658A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6236758B2 publication Critical patent/JP6236758B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

本発明は、光学的測距装置に関する。   The present invention relates to an optical distance measuring device.

交通事故等の低減を目指して衝突防止システム等を搭載した移動体(車両等)が開発されている。このようなシステムでは外部環境を観測するためにカメラやミリ波レーダ等を備えた環境用センサが用いられている。   Mobile bodies (vehicles, etc.) equipped with a collision prevention system and the like have been developed with the aim of reducing traffic accidents. In such a system, an environmental sensor equipped with a camera, a millimeter wave radar, or the like is used to observe the external environment.

ステレオカメラは、比較的広角で空間解像度も高いが、その反面、遠方での距離精度が著しく低下する。一方、ミリ波レーダは、200m程度の遠方の対象物を検知することができるが、視野が狭く、角度分解能も低い。   Stereo cameras have a relatively wide angle and a high spatial resolution, but on the other hand, the distance accuracy at a distant location is significantly reduced. On the other hand, the millimeter wave radar can detect a distant object of about 200 m, but has a narrow field of view and low angular resolution.

これに対して、飛行時間法(TOF:Time Of Flight)に基づく光学的測距センサは、高空間解像度(角度分解能)を有すると共に、広角及び遠距離の測距が可能である。このため、走路や障害物の検出精度とロバスト性を高められ、安全システムの機能の拡張が期待できる。例えば、より遠方の障害物を高い位置精度で検知できれば、早期の警報が可能となる。また、駐車車両の形状等の周囲環境を高精度に検知できれば衝突やすり抜けを高い信頼度で判定できる。   On the other hand, the optical distance measuring sensor based on the time-of-flight method (TOF: Time Of Flight) has a high spatial resolution (angular resolution) and can measure a wide angle and a long distance. For this reason, the detection accuracy and robustness of the runway and the obstacle can be improved, and the expansion of the function of the safety system can be expected. For example, if a distant obstacle can be detected with high position accuracy, an early warning can be made. Further, if the surrounding environment such as the shape of the parked vehicle can be detected with high accuracy, it is possible to determine the collision slipping with high reliability.

このようなTOFによる光学式測距装置において、受光素子としてアバランシェフォトダイオード(APD)やPINフォトダイオードが用いられることが多い。APDにフォトンが入射すると、電子・正孔対が生成され、電子と正孔が各々高電界で加速され、次々と雪崩のように衝突電離を引き起こして新たな電子・正孔対が生成される。この内部増幅作用により感度が高められるため、特に長距離検出が求められる場合にAPDが用いられることが多い。APDの動作モードには、逆バイアス電圧を降伏電圧(ブレークダウン電圧)未満で動作させるリニアモードと、降伏電圧以上で動作させるガイガーモードとがある。リニアモードでは、生成される電子・正孔対の割合よりも消滅する(高電解領域から出る)電子・正孔対の割合が大きく、アバランシェは自然に止まる。出力電流は、入射光量にほぼ比例し、入射光量の測定に用いられる。ガイガーモードでは、単一フォトンの入射でもアバランシェ現象を起こすことができるので、シングルフォトンアバランシェダイオード(SPAD:Single Photon Avalanche Diode)とも呼ばれる。   In such an optical distance measuring device using TOF, an avalanche photodiode (APD) or PIN photodiode is often used as a light receiving element. When photons are incident on the APD, electron-hole pairs are generated, and the electrons and holes are each accelerated by a high electric field, and in succession a collision ionization is generated like an avalanche to generate new electron-hole pairs. . Since sensitivity is enhanced by this internal amplification action, APD is often used particularly when long distance detection is required. The operation mode of the APD includes a linear mode in which the reverse bias voltage is operated below a breakdown voltage (breakdown voltage) and a Geiger mode in which the reverse bias voltage is operated at a breakdown voltage or higher. In the linear mode, the proportion of electron / hole pairs that disappear (exit from the high electrolysis region) is larger than the proportion of electron / hole pairs that are generated, and the avalanche stops naturally. The output current is substantially proportional to the amount of incident light, and is used for measuring the amount of incident light. In the Geiger mode, an avalanche phenomenon can be caused even by the incidence of a single photon, so it is also called a single photon avalanche diode (SPAD).

TOF測定を行う光学的測距装置において高い性能を得るには、自ら照射した光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくすることが望ましい。このため、照射するレーザ光の照射領域と受光視野を一致させることが好適である。そこで、穴あきミラーやハーフミラーを用いて投光と受光との光軸を完全に一致させる完全同軸光学系や、発光素子と受光素子とを近接させて配置してそれらの光軸をほぼ一致させる疑似同軸光学系が用いられる。このような光学系では、発光素子と受光素子との位置関係を調整するアライメントが必要となる。   In order to obtain high performance in an optical distance measuring device that performs TOF measurement, it is desirable to detect all reflected light of the light irradiated by itself and reduce the amount of disturbance light received as much as possible. For this reason, it is preferable to match the irradiation region of the laser beam to be irradiated with the light receiving field. Therefore, using a perforated mirror or half mirror, the perfect coaxial optical system that perfectly matches the optical axes of the light projecting and receiving light, or the light emitting element and the light receiving element are arranged close to each other so that their optical axes are almost the same. A pseudo coaxial optical system is used. Such an optical system requires alignment for adjusting the positional relationship between the light emitting element and the light receiving element.

受信視野を決める視野絞りを照明することにより、受信光学系から出る光の一部を反射鏡により曲げて受光素子に結像させ、送信レーザ光の一部を半透鏡で取り出してこれも受光素子に結像させ、これらの2つのビームスポットが一致するか否かによって相対的な光軸のずれを検出し、光軸のずれがある場合は方向調節装置によりレーザ装置の方向を調整する技術が開示されている(特許文献1)。   By illuminating the field stop that determines the reception field of view, a part of the light emitted from the reception optical system is bent by the reflecting mirror to form an image on the light receiving element, and a part of the transmission laser light is taken out by the semi-transparent mirror, which is also the light receiving element. A technique for detecting a relative optical axis shift based on whether these two beam spots coincide with each other, and adjusting the direction of the laser device with a direction adjusting device when there is a shift in the optical axis. (Patent Document 1).

また、受光検知器位置調整器により受光検知器を光軸に垂直な面上で検知面を少なくとも一次元で直線変位させて受光レベル値の変化を捉え、中心軸となる光軸に対して受光レベル値が左右対称に分布するように調整して目標物の方向が設定方向と一致させる方法が開示されている。さらに、受光検知器位置調整器により受光検知器を光軸方向にも変位させて受光レベル値の変化を捉え、受光レベル値を所定値となるようにし、受光スポット位置又は焦点位置との相互関係を調整することにより受光レベルを適正に調整する技術が開示されている(特許文献2)。   In addition, the light detector position adjuster moves the detector surface linearly at least in one dimension on the surface perpendicular to the optical axis to capture the change in the received light level value. A method is disclosed in which the level value is adjusted to be distributed symmetrically so that the direction of the target matches the set direction. Furthermore, the light receiving detector position adjuster displaces the light receiving detector also in the optical axis direction to capture the change in the light receiving level value so that the light receiving level value becomes a predetermined value, and the correlation with the light receiving spot position or the focal position. A technique for appropriately adjusting the light reception level by adjusting the light intensity is disclosed (Patent Document 2).

特開2000−121724号公報JP 2000-121724 A 特開2006−47272号公報JP 2006-47272 A

ところで、光軸ずれを調整する方向調節装置、視野絞りを照明する光源、受光素子、ビームを分割する鏡等を必要とする構成では、装置が複雑となると共に製造コストが増大する問題がある。   By the way, in a configuration that requires a direction adjusting device that adjusts the optical axis deviation, a light source that illuminates a field stop, a light receiving element, a mirror that divides a beam, and the like, there are problems that the device becomes complicated and the manufacturing cost increases.

また、受光検知器位置調整器を必要とする構成では、装置が複雑となることに加えて、受光検知器の位置を調整する作業を繰り返す必要があり、測定時間が長くなる問題がある。   In addition, in the configuration that requires the light receiving detector position adjuster, in addition to the complexity of the apparatus, it is necessary to repeat the operation of adjusting the position of the light receiving detector, and there is a problem that the measurement time becomes long.

また、光学的測距装置において高い性能を得るには、照射光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくすることが望ましく、受光素子の受光面での照射光の結像スポットと受光エリアとを完全に一致させるのが理想である。そこで、照射光のスポットと受光エリアとの相対的な配置を完全に一致させるように光学系を設計することは可能であるが、測定時の条件等によって配置の微妙なずれが生じた場合には照射光自体の受光量が低下するおそれがある。   In order to obtain high performance in the optical distance measuring device, it is desirable to detect the reflected light of the irradiated light as much as possible, and to reduce the amount of disturbance light received as much as possible. Imaging of the irradiated light on the light receiving surface of the light receiving element Ideally, the spot and the light receiving area are perfectly matched. Therefore, it is possible to design the optical system so that the relative arrangement of the spot of the irradiated light and the light receiving area completely coincides, but if there is a slight deviation of the arrangement due to the measurement conditions, etc. May reduce the amount of received light itself.

本発明は、照射光の投光時刻と反射光の受光時刻との差に基づいて距離を測定する光学的測距装置であって、照射光を投光する光源と、物体からの反射光を受光し、各々を独立にオフにできる受光素子を複数備えた受光手段と、前記複数の受光素子の出力を加算する加算手段と、を備え、前記加算手段の出力に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることが可能であることを特徴とする光学的測距装置である。   The present invention is an optical distance measuring device that measures a distance based on a difference between a projection time of irradiation light and a reception time of reflected light, and includes a light source that projects irradiation light, and reflected light from an object. A light receiving unit including a plurality of light receiving elements that can receive light and can be turned off independently; and an adding unit that adds outputs of the plurality of light receiving elements, and any one of the light receiving elements according to an output of the adding unit. It is an optical distance measuring device characterized in that it is possible to turn off.

ここで、前記受光素子は、アレイ状に配置されたガイガーモードのアバランシェフォトダイオードであり、前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を低下させること、及び、前記アバランシェフォトダイオードの電圧パルス出力をオフすること、の少なくとも一方によって前記受光素子のいずれかをオフにすることが好適である。   Here, the light receiving elements are Geiger mode avalanche photodiodes arranged in an array, lowering the bias voltage of the avalanche photodiodes, and turning off the voltage pulse output of the avalanche photodiodes, It is preferable to turn off one of the light receiving elements by at least one of the above.

また、前記光源から繰り返し照射光を照射して、前記受光手段において受光量を所定時間に亘って累算する累算手段と、前記累算手段の累算値に応じて前記受光素子のいずれかをオフにすることが好適である。   Further, any one of an accumulation unit that repeatedly irradiates irradiation light from the light source and accumulates the received light amount over a predetermined time in the light receiving unit, and the light receiving element according to an accumulated value of the accumulation unit Is preferably turned off.

また、前記累算手段は、所定の距離範囲からの反射光が検出されたときのみ受光量を累算することが好適である。   Further, it is preferable that the accumulation means accumulates the received light amount only when reflected light from a predetermined distance range is detected.

本発明によれば、照射光の受光量を減らすことなく、外乱光の受光量のみを減らすことができる光学的測距装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical distance measuring device that can reduce only the amount of disturbance light received without reducing the amount of irradiation light received.

本発明の実施の形態における光検出器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the photodetector in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における受光手段の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the light-receiving means in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるヒストグラムの生成例を示す図である。It is a figure which shows the example of the production | generation of the histogram in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における光学的測距装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the optical distance measuring device in embodiment of this invention.

本実施の形態における光検出器100は、図1に示すように、受光手段102、パルス整形回路104、加算手段106、比較手段108、TDC(Time to Digital Converter)110及びヒストグラム生成手段112を含んで構成される。   As shown in FIG. 1, the photodetector 100 in the present embodiment includes a light receiving means 102, a pulse shaping circuit 104, an adding means 106, a comparing means 108, a TDC (Time to Digital Converter) 110, and a histogram generating means 112. Consists of.

受光手段102は、フォトダイオード10、クエンチング抵抗12、バッファー14、フリップフロップ16、18、セレクタ17、スイッチング素子20及びアンド素子22を含んで構成される。   The light receiving means 102 includes a photodiode 10, a quenching resistor 12, a buffer 14, flip-flops 16 and 18, a selector 17, a switching element 20, and an AND element 22.

一組のフォトダイオード10、クエンチング抵抗12、バッファー14、フリップフロップ16、18、セレクタ17、スイッチング素子20及びアンド素子22が1つの受光部102aを構成する。   One set of the photodiode 10, the quenching resistor 12, the buffer 14, the flip-flops 16 and 18, the selector 17, the switching element 20, and the AND element 22 constitute one light receiving unit 102a.

フォトダイオード10は、ガイガーモードのシングルフォトンアバランシェフォトダイオード(SPAD)である。すなわち、フォトダイオード10は、降伏電圧以上のバイアス電圧の印加によって単一フォトンの入射に対してアバランシェ現象を引き起こし、フォトン入射に対して電圧パルスを出力する。   The photodiode 10 is a Geiger mode single photon avalanche photodiode (SPAD). That is, the photodiode 10 causes an avalanche phenomenon with respect to the incidence of a single photon by applying a bias voltage higher than the breakdown voltage, and outputs a voltage pulse with respect to the incidence of the photon.

クエンチング抵抗12は、SPADのアバランシェ現象を停止させるための抵抗素子である。本実施の形態では、クエンチング抵抗12は、トランジスタの抵抗成分を利用している。フォトダイオード10では、印加電圧を降伏電圧まで下げることによりアバランシェ現象を止めることができる。印加電圧を下げてアバランシェ現象を停止させることはクエンチングと呼ばれ、最も単純なクエンチング回路はフォトダイオード10と直列にクエンチング抵抗12を接続することで実現される。アバランシェ電流が生じるとクエンチング抵抗12の端子間の電圧の上昇によってフォトダイオード10のバイアス電圧が降下する。バイアス電圧が降伏電圧まで降下するとアバランシェ現象が停止する。アバランシェ電流が流れなくなると、クエンチング抵抗12の端子電圧が降下し、フォトダイオード10には再び降伏電圧以上の電圧が印加される。   The quenching resistor 12 is a resistance element for stopping the SPAD avalanche phenomenon. In the present embodiment, the quenching resistor 12 uses a resistance component of a transistor. In the photodiode 10, the avalanche phenomenon can be stopped by lowering the applied voltage to the breakdown voltage. Lowering the applied voltage to stop the avalanche phenomenon is called quenching, and the simplest quenching circuit is realized by connecting a quenching resistor 12 in series with the photodiode 10. When an avalanche current is generated, the bias voltage of the photodiode 10 decreases due to the increase in voltage between the terminals of the quenching resistor 12. When the bias voltage drops to the breakdown voltage, the avalanche phenomenon stops. When the avalanche current stops flowing, the terminal voltage of the quenching resistor 12 drops, and a voltage higher than the breakdown voltage is applied to the photodiode 10 again.

バッファー14は、フォトダイオード10とクエンチング抵抗12との間の電圧の昇降を取り出すために設けられる。これにより、フォトダイオード10へのフォトンの入射を電圧パルスとして出力することができる。   The buffer 14 is provided to take out the voltage increase and decrease between the photodiode 10 and the quenching resistor 12. Thereby, the incidence of photons on the photodiode 10 can be output as a voltage pulse.

なお、この電圧パルスのパルス幅に相当する時間は、SPADのバイアス電圧が低下しているため、新たなフォトンが入射しても新たにアバランシェ現象を誘発できず、フォトンを検出できないデッドタイムとなる。   Note that the time corresponding to the pulse width of this voltage pulse is a dead time in which the avalanche phenomenon cannot be newly induced even if new photons are incident because the SPAD bias voltage is reduced and photons cannot be detected. .

受光手段102は複数の受光部102aを含んで構成される。すなわち、受光手段102は、シリコンフォトマルチプライヤ(SiPM:Silicon Photo Multipliers)として構成される。図1では、横m個×縦n個の受光部102aをアレイ状に配置した例としているが、図を簡潔に示すために、4つの受光部102aのみの構成を示し、他の受光部102aは省略した。受光手段102は、例えば図2の平面模式図に示すように、フォトダイオード10がアレイ状に並べられた構成とするとよい。このようにアレイ状に配置すれば、合計の受光面積が大きくなり、より多くの光量を受光することができる。   The light receiving means 102 includes a plurality of light receiving portions 102a. That is, the light receiving means 102 is configured as a silicon photomultiplier (SiPM). In FIG. 1, an example in which m horizontal x vertical n light receiving units 102a are arranged in an array is shown. However, for the sake of simplicity, the configuration of only four light receiving units 102a is illustrated, and other light receiving units 102a are illustrated. Omitted. For example, as shown in the schematic plan view of FIG. 2, the light receiving means 102 may have a configuration in which the photodiodes 10 are arranged in an array. When arranged in an array like this, the total light receiving area is increased, and a larger amount of light can be received.

パルス整形回路104は、受光手段102から出力される電圧パルスを整形して出力する。フォトダイオード10の電圧パルスのパルス幅、すなわちデッドタイムは10〜100nm程度であり、レーザ光の発光パルス幅よりも長いことが多い。パルス整形回路104は、各受光手段102から電圧パルスを受けて、電圧パルスのパルス幅を後述する光源からの照射光のパルス幅とほぼ等しくなるように短縮する。   The pulse shaping circuit 104 shapes the voltage pulse output from the light receiving means 102 and outputs it. The pulse width of the voltage pulse of the photodiode 10, that is, the dead time is about 10 to 100 nm, which is often longer than the emission pulse width of the laser light. The pulse shaping circuit 104 receives the voltage pulse from each light receiving means 102 and shortens the pulse width of the voltage pulse so as to be substantially equal to the pulse width of the irradiation light from the light source described later.

加算手段106は、パルス整形回路104からの出力を加算して、加算結果(ビット幅:NADD=[log(NSPAD)])を出力する。加算手段106によって、複数の受光部102aから同じタイミングで出力された電圧パルスが加算されることになる。例えば、受光手段102に含まれる複数の受光部102aのうち2つの電圧パルスがハイレベルとなっていれば加算手段106からの出力はデジタル信号の“2”(10進数)となる。 The adding means 106 adds the outputs from the pulse shaping circuit 104 and outputs the addition result (bit width: N ADD = [log 2 (N SPAD )]). The adding means 106 adds the voltage pulses output from the plurality of light receiving units 102a at the same timing. For example, if two voltage pulses of the plurality of light receiving units 102a included in the light receiving unit 102 are at a high level, the output from the adding unit 106 is “2” (decimal number) of the digital signal.

このように、本実施の形態の光検出器100の受光部102aでは、フォトンの入射に対して2値の情報(電圧パルス)が出力され、温度等の変動に対してロバストである。   As described above, the light receiving unit 102a of the photodetector 100 according to the present embodiment outputs binary information (voltage pulse) with respect to the incidence of photons, and is robust against fluctuations in temperature and the like.

また、受光部102aとしてガイガーモードのアバランシェフォトダイオードを用いているので、光電子増倍管等の他のフォトカウンタ型受光素子に比べて安価にコンパクトに装置に実装することができる。また、アバランシェフォトダイオードは半導体素子であるので、複数の受光部102aを集積化することも容易である。さらに、CMOSプロセスによりアバランシェフォトダイオードを実現する技術も開発されているので、パルス整形回路104、加算手段106、比較手段108、TDC110及びヒストグラム生成手段112等と同一のチップ上に実装が可能となる。これにより、製造工程の簡素化及び低製造コスト化が図れる。また、アバランシェフォトダイオードの寄生容量が小さくなるので、デッドタイムを短縮することができ、ダイナミックレンジをより広くすることができる。   In addition, since a Geiger mode avalanche photodiode is used as the light receiving portion 102a, it can be mounted on the apparatus at a lower cost and more compactly than other photocounter type light receiving elements such as a photomultiplier tube. In addition, since the avalanche photodiode is a semiconductor element, it is easy to integrate a plurality of light receiving portions 102a. Furthermore, since a technology for realizing an avalanche photodiode by a CMOS process has been developed, it can be mounted on the same chip as the pulse shaping circuit 104, the adding means 106, the comparing means 108, the TDC 110, the histogram generating means 112, and the like. . As a result, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the parasitic capacitance of the avalanche photodiode is reduced, the dead time can be shortened and the dynamic range can be further widened.

比較手段108は、加算手段106から出力された加算値Sを所定の閾値Thと比較し、加算値Sが閾値Th以上の場合にTOFの反射パルスが到来したことを示す判定結果を出力する。例えば、閾値Thを“2”に設定した場合、加算手段106での加算値Sが“2”以上であれば出力PEAKをハイレベルとし、そうでなければローレベルとする。   The comparison unit 108 compares the addition value S output from the addition unit 106 with a predetermined threshold Th, and outputs a determination result indicating that a TOF reflection pulse has arrived when the addition value S is equal to or greater than the threshold Th. For example, when the threshold value Th is set to “2”, the output PEAK is set to the high level if the addition value S in the adding means 106 is “2” or more, and otherwise set to the low level.

すなわち、同時に複数(本実施の形態では2以上)のフォトダイオード10においてフォトンが検出された場合のみ時間を次段のTDC110において測定する。ゲート信号VGATEがハイレベルであると同時に比較手段108からの出力がハイレベルとなると、フリップフロップ30及びアンド素子32によってスタート信号Vstartがハイレベルとなり、TDC110での時間計測が開始される。照射光の反射光を受光した場合には多数のフォトンが同時に到来し、複数のフォトダイオード10で受光されるのに対して、外乱光を受光した場合にはフォトンはランダムな時刻に到来するので同時に到来する確率は低いという性質に基づいた処理である。レーザ光のパルス幅以上に時間的に乖離している電圧パルスは同じ反射光によるものではない確率が高いので、パルス整形回路104において電圧パルスをレーザ光のパルス幅に整形し、同時に複数のパルスが検出された場合には同じ対象物からの反射光によるものであることをより確実に検出することができる。 That is, the time is measured by the TDC 110 in the next stage only when photons are detected in a plurality of (two or more in the present embodiment) photodiodes 10 at the same time. When the output from the comparison means 108 becomes high level at the same time as the gate signal V GATE is high level, the start signal V start becomes high level by the flip-flop 30 and the AND element 32, and time measurement at the TDC 110 is started. When the reflected light of the irradiated light is received, a large number of photons arrive at the same time and are received by a plurality of photodiodes 10, whereas when a disturbance light is received, the photons arrive at random times. This process is based on the low probability of arrival at the same time. Since there is a high probability that voltage pulses that are separated in time by more than the pulse width of the laser beam are not due to the same reflected light, the pulse shaping circuit 104 shapes the voltage pulse into the pulse width of the laser beam, and simultaneously outputs a plurality of pulses. Is detected, it can be more reliably detected that the light is reflected light from the same object.

TDC110は、比較手段108の出力PEAKが反射パルスの到来を示すものである場合、反射パルスの到達時間を測定する。TDC110は、後述する光源から照射されるTOF測定用の光(レーザ光)の出力の時刻から比較手段108で反射パルスが検出された時刻までの時間をTOFの測定結果して出力する。TDC110は、数ピコ秒の時間分解能での測定を可能とする。   When the output PEAK of the comparison unit 108 indicates the arrival of the reflected pulse, the TDC 110 measures the arrival time of the reflected pulse. The TDC 110 outputs the time from the output time of the TOF measurement light (laser light) emitted from the light source, which will be described later, to the time when the reflected pulse is detected by the comparison means 108, and outputs it as a TOF measurement result. The TDC 110 enables measurement with a time resolution of several picoseconds.

ヒストグラム生成手段112は、TDC110で得られたTOFの測定結果をさらに所定の計測時間に亘って蓄積してヒストグラムを生成する。ヒストグラムは、図3に示すように、TOF測定用の照射光を計測時間に亘って繰り返し照射して得られたTOFの測定結果を累積して生成され、光の照射時刻から到達までの時間(ビン)に対して計測時間に亘って比較手段108にてパルスが検出された回数(頻度)を示す。このようにパルス信号の到来時刻を繰り返し測定してヒストグラムを作成し、その極大値を抽出することによって、外乱光が存在しても正しいTOF測定をすることができる。   The histogram generation unit 112 generates a histogram by further accumulating the TOF measurement results obtained by the TDC 110 over a predetermined measurement time. As shown in FIG. 3, the histogram is generated by accumulating the TOF measurement results obtained by repeatedly irradiating the irradiation light for measuring the TOF over the measurement time, and the time from the light irradiation time to the arrival ( Bin) indicates the number of times (frequency) at which the comparison means 108 has detected a pulse over the measurement time. Thus, by correctly measuring the arrival time of the pulse signal to create a histogram and extracting the maximum value, correct TOF measurement can be performed even in the presence of disturbance light.

なお、ヒストグラム生成手段112では、TOF測定用の照射光を計測時間に亘って繰り返し照射して、その際に得られた各測定における加算手段106の加算結果を累積してヒストグラムを生成してもよい。このような処理にすることによって、多数のフォトダイオード10が同時にパルスを出力したときに、より多くの値が加算されてヒストグラムに反映されるので、より有効に情報を活用して精度及び確度の高いTOF測定を行うことが可能となる。   Note that the histogram generation means 112 may repeatedly irradiate the irradiation light for TOF measurement over the measurement time, and accumulate the addition results of the addition means 106 in each measurement obtained at that time to generate a histogram. Good. By performing such processing, when a large number of photodiodes 10 simultaneously output pulses, more values are added and reflected in the histogram, so that information can be used more effectively to improve accuracy and accuracy. High TOF measurement can be performed.

所定時間の計測が終了すると、ヒストグラム生成手段112は生成されたヒストグラムのピーク値の時刻をTOFとして出力する。   When the measurement of the predetermined time is completed, the histogram generation unit 112 outputs the time of the peak value of the generated histogram as the TOF.

次に、上記光検出器を搭載した光学的測距装置200について説明する。光学的測距装置200は、図4に示すように、光検出器100、光源202、双曲面ミラー204及びポリゴンミラー206を含んで構成される。光学的測距装置200は、投光される光と受光される光との光軸を一致させた同軸型の光学系を有する。   Next, an optical distance measuring device 200 equipped with the photodetector will be described. As shown in FIG. 4, the optical distance measuring device 200 includes a photodetector 100, a light source 202, a hyperboloid mirror 204, and a polygon mirror 206. The optical distance measuring device 200 has a coaxial optical system in which the optical axes of the projected light and the received light are matched.

光源202は、光学的測距装置200の測距対象空間にパルス光を照射する。光源202は、例えば、レーザダイオード(LD)とすることができる。パルス光の周期及びパルス幅は、これに限定されるものではないが、それぞれ数100μs及び数ns程度とすることが好適である。光源202からのパルス光の照射時刻がTDC110に入力され、TOFの測定に用いられる。   The light source 202 irradiates pulse light to the distance measurement target space of the optical distance measuring device 200. The light source 202 can be, for example, a laser diode (LD). The period and pulse width of the pulsed light are not limited to this, but are preferably about several hundreds μs and several ns, respectively. The irradiation time of the pulsed light from the light source 202 is input to the TDC 110 and used for measuring the TOF.

光源202は、双曲面ミラー204の中央部に設けられた孔204aからポリゴンミラー206へ向かって光を投光する。光源202から出力された光は、コリメートレンズ等によってコリメートしてもよい。   The light source 202 projects light toward the polygon mirror 206 from a hole 204 a provided at the center of the hyperboloid mirror 204. The light output from the light source 202 may be collimated by a collimating lens or the like.

双曲面ミラー204の孔204aを抜けた光は、ポリゴンミラー206にて反射され、測距対象空間へ投光される。測距対象空間に物体(例えば、車、道路、樹木、人物等)が存在している場合、それらの物体によって光が反射され、反射波として光学的測距装置200へ戻ってくる。戻された光は、再びポリゴンミラー206にて反射され、さらに双曲面ミラー204で反射し、光検出器100へ入射する。双曲面ミラー204は、レンズと同様の働きをし、光を光検出器100へ設けられた受光素子へ結像させる。   The light that has passed through the hole 204a of the hyperboloid mirror 204 is reflected by the polygon mirror 206 and projected onto the distance measurement target space. When an object (for example, a car, a road, a tree, a person, etc.) exists in the distance measurement target space, light is reflected by these objects, and returns to the optical distance measuring device 200 as a reflected wave. The returned light is reflected again by the polygon mirror 206, further reflected by the hyperboloidal mirror 204, and enters the photodetector 100. The hyperboloid mirror 204 works in the same way as a lens, and forms an image of light on a light receiving element provided in the photodetector 100.

ここで、ポリゴンミラー206は、回転多角形ミラーであり、回転軸に平行又は傾けられた複数のミラー面を有する。ポリゴンミラー206は、回転軸206aを中心に所定の回転速度で回転させられ、回転に伴って光源202からの光に対してミラー面の向きを変化させて測距対象空間へ光を走査して投光する。走査方向は、ポリゴンミラー206に設けられたミラー面の回転軸206aに対する角度で決定される。複数のミラー面の俯角を異ならせることによって、水平方向のみならず垂直方向にも光を走査することが可能である。各面の俯角の差を投光される光の広がり角度以下とすれば、垂直方向にも隙間なく走査することができる。   Here, the polygon mirror 206 is a rotating polygon mirror, and has a plurality of mirror surfaces parallel or inclined with respect to the rotation axis. The polygon mirror 206 is rotated about a rotation axis 206a at a predetermined rotation speed, and with the rotation, the direction of the mirror surface is changed with respect to the light from the light source 202 to scan the light into the distance measurement target space. Flood light. The scanning direction is determined by the angle of the mirror surface provided on the polygon mirror 206 with respect to the rotation axis 206a. By making the depression angles of the plurality of mirror surfaces different, it is possible to scan light not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. If the difference between the depression angles of each surface is set to be equal to or smaller than the spread angle of the projected light, scanning can be performed in the vertical direction without any gap.

図2に示したように、受光手段102には、フォトダイオード10がアレイ状に実装されている。図2の例では、受光手段102は、複数のフォトダイオード10からなるシリコンフォトマルチプライヤ(SiPM)10aをさらに縦に複数個並べた構成とされている。図2では、受光手段102に照射光の反射光が入射したときの各フォトダイオード10の受光状態を示す。図2において、照射光の反射光が入射している領域Aをハッチングで示し、照射光の反射光が入射していないフォトダイオード10を白抜きで示している。   As shown in FIG. 2, the photodiodes 10 are mounted in an array on the light receiving means 102. In the example of FIG. 2, the light receiving means 102 has a configuration in which a plurality of silicon photomultipliers (SiPM) 10 a composed of a plurality of photodiodes 10 are further arranged vertically. FIG. 2 shows the light receiving state of each photodiode 10 when the reflected light of the irradiated light is incident on the light receiving means 102. In FIG. 2, the region A where the reflected light of the irradiated light is incident is indicated by hatching, and the photodiode 10 where the reflected light of the irradiated light is not incident is indicated by white.

光学的測距装置200では、受光手段102の受光エリアを反射光のスポットよりも大きく設けておき、反射光が入射している領域Aが掛かっているフォトダイオード10のみをオンにし、反射光が入射していない領域のフォトダイオード10をオフにする。具体的には、図1に示した受光手段102の受光部102a毎にフリップフロップ16、18、セレクタ17、スイッチング素子20及びアンド素子22を設け、これらを用いて受光部102aをオン/オフさせる。   In the optical distance measuring device 200, the light receiving area of the light receiving means 102 is provided larger than the spot of the reflected light, only the photodiode 10 on which the area A where the reflected light is incident is turned on, and the reflected light is transmitted. The photodiode 10 in the non-incident area is turned off. Specifically, flip-flops 16 and 18, a selector 17, a switching element 20 and an AND element 22 are provided for each light receiving unit 102 a of the light receiving unit 102 shown in FIG. 1, and these are used to turn on / off the light receiving unit 102 a. .

複数の受光部102aのフリップフロップ16によって構成されるシフトレジスタに対して、オンとする受光部102aには“1(ハイレベル)”、オフとする受光部102aには“0(ローレベル)”となるデータDinをシリアルに順次入力し、クロック信号SCLKに同期させて転送する。受光部102aの各々に対してフリップフロップ16にオン又はオフのデータが転送された後、ロード信号LOADによってセレクタ17を介して受光部102a毎にフリップフロップ16からフリップフロップ18へデータをセットする。フリップフロップ18に“1(ハイレベル)”がセットされた場合、スイッチング素子20はオンとなってフォトダイオード10にバイアス電圧が印加されると共に、アンド素子22を通じてフォトダイオード10の電圧パルスの出力が有効となる。一方、フリップフロップ18に“0(ローレベル)”がセットされた場合、スイッチング素子20はオフとなってフォトダイオード10にはバイアス電圧が印加されず、フォトンの入射に対して不活性となる。さらに、アンド素子22にも“0(ローレベル)”が入力され、フォトダイオード10からの出力は無効となる。   “1 (high level)” for the light receiving portion 102a to be turned on, and “0 (low level)” for the light receiving portion 102a to be turned off with respect to the shift register constituted by the flip-flops 16 of the plurality of light receiving portions 102a. The data Din is sequentially input serially and transferred in synchronization with the clock signal SCLK. After ON / OFF data is transferred to the flip-flop 16 for each of the light receiving units 102a, data is set from the flip-flop 16 to the flip-flop 18 for each light receiving unit 102a via the selector 17 by the load signal LOAD. When “1 (high level)” is set in the flip-flop 18, the switching element 20 is turned on, a bias voltage is applied to the photodiode 10, and a voltage pulse output of the photodiode 10 is output through the AND element 22. It becomes effective. On the other hand, when “0 (low level)” is set in the flip-flop 18, the switching element 20 is turned off, no bias voltage is applied to the photodiode 10, and it becomes inactive with respect to the incidence of photons. Further, “0 (low level)” is also input to the AND element 22, and the output from the photodiode 10 becomes invalid.

例えば、加算手段106からの電圧パルスの加算値に応じて各受光部102aのフリップフロップ16及びフリップフロップ18へのデータの設定を行う。加算手段106での電圧パルスの加算値が最も大きくなると共に、オンとなっている受光部102aの数ができるだけ少なくなるようにデータの設定を繰り返し、各受光部102aのフリップフロップ18に対して“1(ハイレベル)”又は“0(ローレベル)”をセットする。これにより、反射光が入射している領域Aが掛かっている受光部102aのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部102aをオフにすることができる。   For example, data is set in the flip-flop 16 and the flip-flop 18 of each light receiving unit 102a according to the added value of the voltage pulse from the adding means 106. The data setting is repeated so that the addition value of the voltage pulse in the adding means 106 becomes the largest and the number of the light receiving parts 102a turned on is minimized, and the “flip-flop 18 of each light receiving part 102a” “1 (high level)” or “0 (low level)” is set. Thereby, it is possible to turn on only the light receiving unit 102a in which the region A where the reflected light is incident is applied, and to turn off the light receiving unit 102a in the region where the reflected light is not incident.

また、加算手段106からの出力を累算した結果に応じて各受光部102aのフリップフロップ16及びフリップフロップ18へのデータの設定を行ってもよい。例えば、ヒストグラム生成手段112において所定の期間に亘って生成されたヒストグラムのピークを形成するビンの値が累算値である。この累算値が最も大きくなると共に、オンとなっている受光部102aの数ができるだけ少なくなるようにデータの設定を繰り返し、各受光部102aのフリップフロップ18に対して“1(ハイレベル)”又は“0(ローレベル)”をセットする。これにより、反射光が入射している領域Aが掛かっている受光部102aのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部102aをオフにすることができる。   Further, data may be set in the flip-flop 16 and the flip-flop 18 of each light receiving unit 102a according to the result of accumulating the output from the adding means 106. For example, the bin value forming the peak of the histogram generated over a predetermined period in the histogram generation means 112 is the accumulated value. Data setting is repeated so that the accumulated value becomes the largest and the number of light receiving units 102a turned on is minimized, and “1 (high level)” is set for the flip-flop 18 of each light receiving unit 102a. Alternatively, “0 (low level)” is set. Thereby, it is possible to turn on only the light receiving unit 102a in which the region A where the reflected light is incident is applied, and to turn off the light receiving unit 102a in the region where the reflected light is not incident.

さらに、受光部102aの各々の出力に応じてフリップフロップ16及びフリップフロップ18のデータをセットしてもよい。まず、ある1つの受光部102aのみのフリップフロップ16を介してフリップフロップ18に“1(ハイレベル)”をセットして加算手段106の出力を調べる。そして、所定の期間内において出力が1となった場合は“1(ハイレベル)”とし、出力が0であった場合は“0(ローレベル)”に設定する。これをすべての受光部102aについて調べることにより、反射光が入射している領域Aが掛かっている受光部102aのみをオンにし、反射光が入射していない領域の受光部102aをオフにすることができる。なお、加算手段106の出力を調べるかわりに、比較手段108の閾値を1として、その出力を調べてもよい。さらに、比較手段108の閾値を1として、所定期間に亘って生成されたヒストグラムのピーク値から受光部102aの各々についての累算値を得ることができる。   Further, the data of the flip-flop 16 and the flip-flop 18 may be set according to the output of each light receiving unit 102a. First, “1 (high level)” is set in the flip-flop 18 through the flip-flop 16 of only one light receiving unit 102a, and the output of the adding means 106 is examined. When the output becomes 1 within a predetermined period, it is set to “1 (high level)”, and when the output is 0, it is set to “0 (low level)”. By examining this for all the light receiving parts 102a, only the light receiving part 102a on which the area A where the reflected light is incident is turned on, and the light receiving part 102a in the area where the reflected light is not incident is turned off. Can do. Instead of checking the output of the adding means 106, the threshold value of the comparing means 108 may be set to 1, and the output may be checked. Furthermore, the threshold value of the comparison means 108 is set to 1, and the accumulated value for each of the light receiving units 102a can be obtained from the peak value of the histogram generated over a predetermined period.

このように、本実施の形態における光学的測距装置200では、自ら照射した光の反射光をもれなく検出し、外乱光の受光量をなるべく小さくするように各受光部102aを選択してオン又はオフにすることができる。これによって、受光手段102の受光面での自ら照射した光の反射光の結像スポットと受光エリアとを適応的に一致させることができる。また、測定時の条件等によって配置の微妙なずれが生じた場合においても自ら照射した光の反射光自体の受光量を低下させることなく、受光領域と自ら照射した光の反射光の照射スポットとを一致させることができる。   As described above, in the optical distance measuring device 200 according to the present embodiment, the reflected light of the light irradiated by itself is completely detected, and each light receiving unit 102a is selected to be turned on or off so as to reduce the amount of disturbance light received as much as possible. Can be turned off. As a result, the imaging spot of the reflected light of the light irradiated on the light receiving surface of the light receiving means 102 and the light receiving area can be adaptively matched. In addition, even when there is a slight shift in arrangement due to the measurement conditions, etc., the light receiving area and the reflected spot of the reflected light of the irradiated light without reducing the amount of reflected light of the irradiated light itself Can be matched.

なお、シフトレジスタを構成するフリップフロップ16のクロック周波数は数100MHz程度とすることができるので、受光部102aの個数が数1000個程度であったとしても数10ms程度の時間で受光部102aをオン/オフ状態にセットすることができる。   Since the clock frequency of the flip-flop 16 constituting the shift register can be about several hundreds MHz, even if the number of the light receiving units 102a is about several thousand, the light receiving unit 102a is turned on in about several tens of ms. / Can be set to off state.

また、本実施の形態では、シフトレジスタを構成するフリップフロップ16とは別にフリップフロップ18を設けている。フリップフロップ18にセットされたデータに応じて受光部102aをオン/オフ状態にして測定を行いつつ、シフトレジスタを構成するフリップフロップ16によって次のデータを転送する処理を行うことができる。これによって、測定状態を維持しつつ、次のデータを同時に設定することが可能となり、測定効率が向上する。ただし、フリップフロップ18を設けず、シフトレジスタを構成するフリップフロップ16の出力によってスイッチング素子20及びアンド素子22を制御してもよい。   In the present embodiment, a flip-flop 18 is provided separately from the flip-flop 16 constituting the shift register. While the measurement is performed with the light receiving unit 102a turned on / off according to the data set in the flip-flop 18, the next data can be transferred by the flip-flop 16 constituting the shift register. This makes it possible to set the next data at the same time while maintaining the measurement state, thereby improving the measurement efficiency. However, the flip-flop 18 may not be provided, and the switching element 20 and the AND element 22 may be controlled by the output of the flip-flop 16 constituting the shift register.

10 フォトダイオード、12 クエンチング抵抗、14 バッファー、16 フリップフロップ、17 セレクタ、18 フリップフロップ、20 スイッチング素子、22 アンド素子、30 フリップフロップ、32 アンド素子、100 光検出器、102 受光手段、102a 受光部、104 パルス整形回路、106 加算手段、108 比較手段、112 ヒストグラム生成手段、200 光学的測距装置、202 光源、204 双曲面ミラー、204a 孔、206 ポリゴンミラー、206a 回転軸。
10 photodiode, 12 quenching resistor, 14 buffer, 16 flip flop, 17 selector, 18 flip flop, 20 switching element, 22 AND element, 30 flip flop, 32 AND element, 100 photodetector, 102 light receiving means, 102a light receiving Part, 104 pulse shaping circuit, 106 addition means, 108 comparison means, 112 histogram generation means, 200 optical distance measuring device, 202 light source, 204 hyperboloid mirror, 204a hole, 206 polygon mirror, 206a rotation axis.

Claims (4)

照射光の投光時刻と反射光の受光時刻との差に基づいて距離を測定する光学的測距装置であって、
照射光を投光する光源と、
物体から前記照射光と同軸に反射されてくる反射光を受光し、各々を独立にオフにできる受光素子を複数備えた受光手段と、
前記複数の受光素子の出力を加算する加算手段と、
を備え、
前記加算手段の出力が最も大きくなると共に、オンとなっている前記受光素子の数が最少となるように前記受光素子のいずれかをオフにすることを特徴とする光学的測距装置。
An optical distance measuring device that measures a distance based on a difference between a projection time of irradiation light and a reception time of reflected light,
A light source for projecting irradiation light;
A light receiving means including a plurality of light receiving elements that receive reflected light that is reflected coaxially with the irradiation light from an object and that can be turned off independently;
Adding means for adding outputs of the plurality of light receiving elements;
With
Co the output of said adding means is maximized, optical distance measuring the number of the light receiving element that is turned on is characterized and to Turkey off one of the light receiving element so as to minimize apparatus.
照射光の投光時刻と反射光の受光時刻との差に基づいて距離を測定する光学的測距装置であって、
照射光を投光する光源と、
物体から前記照射光と同軸に反射されてくる反射光を受光し、各々を独立にオフにできる受光素子を複数備えた受光手段と、
前記光源から繰り返し照射光を照射して、前記受光手段における受光量を所定時間に亘って累算する累算手段と、
を備え、
前記累算手段の出力が最も大きくなると共に、オンとなっている前記受光素子の数が最少となるように前記受光素子のいずれかをオフにすることを特徴とする光学的測距装置。
An optical distance measuring device that measures a distance based on a difference between a projection time of irradiation light and a reception time of reflected light,
A light source for projecting irradiation light;
A light receiving means including a plurality of light receiving elements that receive reflected light that is reflected coaxially with the irradiation light from an object and that can be turned off independently;
Accumulating means for repeatedly irradiating irradiation light from the light source and accumulating the amount of light received by the light receiving means over a predetermined time;
With
Co the output of the accumulator means is maximized, photometric number of light receiving elements which are turned on is characterized and to Turkey off one of the light receiving element so as to minimize Distance device.
請求項2に記載の光学的測距装置であって、
前記累算手段は、所定の距離範囲からの反射光が検出されたときのみ受光量を累算することを特徴とする光学的測距装置。
The optical distance measuring device according to claim 2,
The accumulating means accumulates the amount of received light only when reflected light from a predetermined distance range is detected.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学的測距装置であって、
前記受光素子は、アレイ状に配置されたガイガーモードのアバランシェフォトダイオードであり、
前記アバランシェフォトダイオードのバイアス電圧を低下させること、及び、前記アバランシェフォトダイオードの電圧パルス出力をオフすること、の少なくとも一方によって前記受光素子のいずれかをオフにすることを特徴とする光学的測距装置。
The optical distance measuring device according to any one of claims 1 to 3,
The light receiving element is a Geiger mode avalanche photodiode arranged in an array,
Wherein lowering the bias voltage of the avalanche photodiode, and optical characterized and to Turkey off one of said turning off the voltage pulse output of the avalanche photodiode, via at least one of said light receiving element Distance measuring device.
JP2012224264A 2012-10-09 2012-10-09 Optical distance measuring device Active JP6236758B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012224264A JP6236758B2 (en) 2012-10-09 2012-10-09 Optical distance measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012224264A JP6236758B2 (en) 2012-10-09 2012-10-09 Optical distance measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014077658A JP2014077658A (en) 2014-05-01
JP6236758B2 true JP6236758B2 (en) 2017-11-29

Family

ID=50783077

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012224264A Active JP6236758B2 (en) 2012-10-09 2012-10-09 Optical distance measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6236758B2 (en)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6481405B2 (en) * 2015-02-17 2019-03-13 株式会社デンソー Arithmetic unit
JP6443132B2 (en) * 2015-03-03 2018-12-26 株式会社デンソー Arithmetic unit
EP3185038B1 (en) * 2015-12-23 2018-02-14 Sick Ag Optoelectronic sensor and method for measuring a distance
US10641872B2 (en) * 2016-02-18 2020-05-05 Aeye, Inc. Ladar receiver with advanced optics
US9933513B2 (en) 2016-02-18 2018-04-03 Aeye, Inc. Method and apparatus for an adaptive ladar receiver
US10761195B2 (en) 2016-04-22 2020-09-01 OPSYS Tech Ltd. Multi-wavelength LIDAR system
DE102016114432A1 (en) * 2016-08-04 2018-02-08 Sick Ag Optoelectronic sensor and method for detecting an object
JP6730150B2 (en) * 2016-09-16 2020-07-29 株式会社東芝 Photodetector and distance measuring device
DE102016220492A1 (en) * 2016-10-19 2018-04-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Charge avalanche photodetector system
CA3053775A1 (en) 2017-02-17 2018-08-23 Aeye, Inc. Method and system for ladar pulse deconfliction
KR20240007686A (en) 2017-03-13 2024-01-16 옵시스 테크 엘티디 Eye-Safe Scanning LIDAR System
JP6690660B2 (en) * 2017-04-10 2020-04-28 株式会社デンソー Optical measuring device
WO2018190276A1 (en) * 2017-04-10 2018-10-18 株式会社デンソー Optical measuring device
DE102017113675B4 (en) * 2017-06-21 2021-11-18 Sick Ag Photoelectric sensor and method for measuring the distance to an object
WO2019022941A1 (en) 2017-07-28 2019-01-31 OPSYS Tech Ltd. Vcsel array lidar transmitter with small angular divergence
JP2019028013A (en) 2017-08-03 2019-02-21 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 Object detection device
JP6845774B2 (en) 2017-09-15 2021-03-24 株式会社東芝 Distance measuring device
CN112687713A (en) 2017-09-29 2021-04-20 索尼半导体解决方案公司 Photodetector device
EP3710855A4 (en) * 2017-11-15 2021-08-04 Opsys Tech Ltd. Noise adaptive solid-state lidar system
JP7120756B2 (en) 2017-12-05 2022-08-17 シャープ株式会社 Photodetector, time-of-flight measuring device and optical radar device
JP6969425B2 (en) 2018-02-20 2021-11-24 株式会社デンソー Optical range measuring device
JP7013926B2 (en) 2018-02-23 2022-02-01 株式会社デンソー Optical ranging device and its method
JP7013925B2 (en) * 2018-02-23 2022-02-01 株式会社デンソー Optical ranging device and its method
EP3775979B1 (en) 2018-04-01 2024-01-17 Opsys Tech Ltd. Noise adaptive solid-state lidar system
JP2019204887A (en) * 2018-05-24 2019-11-28 株式会社豊田中央研究所 Optical detector and optical distance measuring device using same
JP7131099B2 (en) * 2018-06-06 2022-09-06 株式会社デンソー Optical ranging device and method
JP6969504B2 (en) * 2018-06-08 2021-11-24 株式会社デンソー Distance measuring device
JP7178819B2 (en) * 2018-07-18 2022-11-28 浜松ホトニクス株式会社 Semiconductor photodetector
EP3614174B1 (en) 2018-08-21 2021-06-23 Omron Corporation Distance measuring device and distance measuring method
JP7089989B2 (en) * 2018-08-27 2022-06-23 株式会社東芝 Electronic device and measurement method
JP6641442B1 (en) 2018-10-16 2020-02-05 浜松ホトニクス株式会社 Photodetector and photodetector
JP7438730B2 (en) * 2018-12-18 2024-02-27 キヤノン株式会社 Photoelectric conversion devices, imaging systems, and moving objects
JP7115329B2 (en) * 2019-01-16 2022-08-09 株式会社デンソー Optical ranging device and method for detecting occurrence of abnormality in optical ranging device
JP2020153886A (en) * 2019-03-22 2020-09-24 株式会社デンソー Optical device, optical distance measuring device, and method for these
CN113692540A (en) 2019-04-09 2021-11-23 欧普赛斯技术有限公司 Solid-state LIDAR transmitter with laser control
EP3977159A4 (en) 2019-05-30 2023-03-01 Opsys Tech Ltd. Eye-safe long-range lidar system using actuator
KR102580722B1 (en) 2019-06-10 2023-09-22 옵시스 테크 엘티디 Eye-safe long-range solid-state LIDAR system
JP2022539706A (en) 2019-06-25 2022-09-13 オプシス テック リミテッド Adaptive multi-pulse LIDAR system
JP7443006B2 (en) * 2019-09-19 2024-03-05 株式会社東芝 Photodetector and distance measuring device
JP2021092437A (en) * 2019-12-10 2021-06-17 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Photoreceiving device and photoreceiving circuit
CN114063043A (en) * 2020-07-30 2022-02-18 北京一径科技有限公司 Control method and device of photoelectric detection array, photoelectric power supply switching circuit and photoelectric detection array
US11486977B2 (en) 2021-03-26 2022-11-01 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with pulse burst scheduling
US11635495B1 (en) 2021-03-26 2023-04-25 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with controllable tilt amplitude for a variable amplitude scan mirror
US11493610B2 (en) 2021-03-26 2022-11-08 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with detection-based adaptive shot scheduling
US11630188B1 (en) 2021-03-26 2023-04-18 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar with dynamic laser control using safety models
US11500093B2 (en) 2021-03-26 2022-11-15 Aeye, Inc. Hyper temporal lidar using multiple matched filters to determine target obliquity
US20220308220A1 (en) 2021-03-26 2022-09-29 Aeye, Inc. Hyper Temporal Lidar with Controllable Detection Intervals Based on Location Information
US20230044929A1 (en) 2021-03-26 2023-02-09 Aeye, Inc. Multi-Lens Lidar Receiver with Multiple Readout Channels

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0562883U (en) * 1992-01-30 1993-08-20 株式会社ニコン Distance measuring device
JPH0798381A (en) * 1993-08-06 1995-04-11 Omron Corp Scanning type distance measuring device, vehicle mounted with it, and light detecting device
JPH07191148A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Mitsubishi Electric Corp Wide angle laser radar device
JP2004157044A (en) * 2002-11-07 2004-06-03 Nippon Signal Co Ltd:The Scanning type laser radar
JP2004264097A (en) * 2003-02-28 2004-09-24 Mitsubishi Electric Corp Photon detector unit
JP5206297B2 (en) * 2008-10-07 2013-06-12 トヨタ自動車株式会社 Optical distance measuring apparatus and method
DE102009029372A1 (en) * 2009-09-11 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Measuring device for measuring a distance between the measuring device and a target object by means of optical measuring radiation
JP5644294B2 (en) * 2010-09-10 2014-12-24 株式会社豊田中央研究所 Photodetector

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014077658A (en) 2014-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6236758B2 (en) Optical distance measuring device
JP6225411B2 (en) Optical distance measuring device
US10775507B2 (en) Adaptive transmission power control for a LIDAR
JP6314418B2 (en) Radar equipment
US11204420B2 (en) Distance measurement apparatus
JP6477083B2 (en) Optical distance measuring device
JP5206297B2 (en) Optical distance measuring apparatus and method
US20180210084A1 (en) Optoelectronic sensor and method of determining the distance of an object in a monitored zone
US10048376B2 (en) Distance measuring device and photodetector
JP2019002760A (en) Distance measuring device
CN211014629U (en) Laser radar device
JP2017219502A (en) Object detector, sensing device, and mobile body device
US11614519B2 (en) Arrangements of light-receiving elements with different sensitivities and methods for receiving light signals
JP2019158693A (en) Light reception device, object detection device, distance measurement device, moving body device, noise measurement method, object detection method, and distance measurement method
CN111656219B (en) Apparatus and method for determining a distance of at least one object using an optical signal
Ruokamo et al. An $80\times25 $ Pixel CMOS Single-Photon Sensor With Flexible On-Chip Time Gating of 40 Subarrays for Solid-State 3-D Range Imaging
CN113424077B (en) Optical distance measuring device
JP2019028039A (en) Distance measurement device and distance measurement method
US12032095B2 (en) Dynamic range improvements in LIDAR applications
CN113447943B (en) Distance imaging apparatus and method of performing distance imaging
US20210088661A1 (en) Photodetector and optical ranging apparatus using the same
CN113518894A (en) Optical distance measuring device
US20230221439A1 (en) Addressing redundant memory for lidar pixels
WO2024039590A2 (en) Lidar system with fly's eye lens arrays

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160719

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160720

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170228

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171016

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6236758

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150