(57)【要約】【課題】光学的測距装置の受光部における異常を精度よく検出できる技術を提供する。【解決手段】光学的測距装置１０は、測定領域ＭＲを照射する照射光ＩＬを射出する光源部２０と、複数のＳＰＡＤ３１が配列された受光面３２を有し、前記照射光ＩＬが反射された反射光ＲＬの光子を前記ＳＰＡＤ３１によって検出する受光部３０と、前記光源部２０と、前記受光部３０と、を収容する筐体６０と、前記照射光ＩＬが前記筐体６０内で反射されたクラッタ反射光ＲＬｃによって前記ＳＰＡＤ３１が出力する信号を用いて、前記受光部３０における異常の発生の有無を判定する判定部５１と、を備える。【選択図】図１
2020112501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的測距装置（１０）であって、
測定領域（ＭＲ）を照射する照射光（ＩＬ）を射出する光源部（２０）と、
複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）（３１）が配列された受光面（３２）を有し、前記照射光が反射された反射光（ＲＬ）の光子を前記ＳＰＡＤによって検出する受光部（３０）と、
前記光源部と、前記受光部と、を収容する筐体（６０）と、
前記光源部と前記受光部とを制御し、前記測定領域内の物体（ＯＢ）によって前記照射光が反射された測定用反射光（ＲＬｍ）を前記受光面が受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する制御部（５０）と、
前記照射光が前記筐体内で反射されたクラッタ反射光（ＲＬｃ）によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する判定部（５１）と、
を備える、光学的測距装置。
【請求項２】
請求項１記載の光学的測距装置であって、
前記判定部は、前記ＳＰＡＤへの前記クラッタ反射光の光子の入射を示す信号を用いて前記受光部における異常の発生の有無を判定する、光学的測距装置。
【請求項３】
請求項２記載の光学的測距装置であって、
前記判定部は、前記ＳＰＡＤへの前記クラッタ反射光の光子の入射を示す信号を加算した信号値が予め定められた目標上昇値（ＴＲ）まで上昇しない場合に、前記受光部に異常が発生していると判定する、光学的測距装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学的測距装置であって、
前記判定部は、前記ＳＰＡＤに前記クラッタ反射光の光子が入射した後のデッドタイムに出力される信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する、光学的測距装置。
【請求項５】
請求項４記載の光学的測距装置であって、
前記判定部は、前記デッドタイムに出力される信号を加算した信号値が予め定められた目標低下値（ＴＤ）まで低下しないときに、前記受光部に異常が発生していると判定する、光学的測距装置。
【請求項６】
請求項３または請求項５記載の光学的測距装置であって、
前記判定部は、前記クラッタ反射光を用いた判定において前記受光部に異常が発生していると判定したときに、異常が発生している前記ＳＰＡＤの個数を、前記信号値を用いて求めて出力する、光学的測距装置。
【請求項７】
光源部が射出した照射光が、測定領域内の物体によって反射された反射光を、複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）が配列された受光面を有する受光部によって受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する光学的測距装置において、前記受光部における異常の発生を検出する方法であって、
前記光源部と前記受光部とを収容する筐体内で前記照射光が反射されたクラッタ反射光を前記受光部に受光させる工程と、
前記クラッタ反射光によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する工程と、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学的測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定領域に射出した照射光が、測定領域内の物体によって反射されて戻ってくるまでの間の光の飛行時間（ＴＯＦ；Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）に基づいて、当該物体までの距離を測定する光学的測距装置が知られている。例えば、特許文献１には、測定領域からの反射光を受光する光学的素子として、単一の光子の入射を検出するシングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ；Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた光学的測距装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１７６７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光学的測距装置においては、例えば、ＳＰＡＤの半導体内部での欠陥に起因する経時劣化などによって受光部に異常が生じる場合がある。こうしたＳＰＡＤの経時劣化は、受光とは無関係に流れる暗電流が増加を生じさせ、測拒装置の測定性能の低下や、故障の要因となり得る。ＳＰＡＤの経時劣化に限らず、受光部の異常は、初期出荷段階におこなわれる試験のように、環境光が一定な環境下であれば容易に検出が可能である。しかしながら、光学的測距装置は、例えば車両など、環境光が必ずしも一定ではない環境で使用されることが一般的であり、その使用環境下において、そうした受光部の異常を検出することは容易ではなかった。このように、光学的測距離装置においては、受光部の異常を、環境光の影響を受けることなく、精度よく検出することについて、依然として改良の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の技術は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
一の形態は、光学的測距装置として提供される。この形態の光学的測距装置（１０）は、測定領域（ＭＲ）を照射する照射光（ＩＬ）を射出する光源部（２０）と、複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）（３１）が配列された受光面（３２）を有し、前記照射光が反射された反射光（ＲＬ）の光子を前記ＳＰＡＤによって検出する受光部（３０）と、前記光源部と、前記受光部と、を収容する筐体（６０）と、前記光源部と前記受光部とを制御し、前記測定領域内の物体（ＯＢ）によって前記照射光が反射された測定用反射光（ＲＬｍ）を前記受光面が受光したときに前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記物体までの距離を測定する測距離処理を実行する制御部（５０）と、前記照射光が前記筐体内で反射されたクラッタ反射光（ＲＬｃ）によって前記ＳＰＡＤが出力する信号を用いて、前記受光部における異常の発生の有無を判定する判定部（５１）と、を備える。
【０００７】
この形態の光学的測距装置によれば、受光部の異常の検出に、筐体内で反射されたクラッタ反射光を用いるため、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部における異常の発生を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】光学的測距装置の構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図。
【図３Ａ】クラッタ反射光期間における信号値の時間変化の一例を示す説明図。
【図３Ｂ】信号値が目標上昇値まで上昇していない状態を例示する説明図。
【図４】第２実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図。
【図５】デッドタイムに取得される信号値を説明するための説明図。
【図６】第３実施形態の異常検出処理のフローを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．第１実施形態：
図１を参照する。第１実施形態における光学的測距装置１０は、測定領域ＭＲに射出した照射光ＩＬが、測定領域ＭＲ内の物体ＯＢに反射されて戻ってくるまでの光の飛行時間（ＴＯＦ）を用いて、物体ＯＢまでの距離を測定する。以下では、光学的測距装置１０を、単に、「測距装置１０」とも呼ぶ。また、測距装置１０が、照射光ＩＬを測定領域ＭＲに射出して測定領域ＭＲ内の物体ＯＢまでの距離を測定する処理を「測距離処理」と呼ぶ。第１実施形態では、測距装置１０は車両に搭載されており、測距離処理によって、車両と車両周辺にある物体ＯＢとの間の距離を測定する。
【００１０】
測距装置１０は、照射光ＩＬを射出する光源部２０と、照射光ＩＬが反射された反射光ＲＬを受光する受光部３０と、受光部３０が出力する信号を処理して距離の測定結果を出力する測定部４０と、測距装置１０全体を制御する制御部５０と、を備える。測距装置１０は、さらに、筐体６０を備えており、上述した光源部２０と受光部３０は、筐体６０の内壁面に囲まれた内部空間に固定されている。なお、図１では便宜上、紙面右側における筐体６０の端部の図示を省略してある。
【００１１】
光源部２０は、レーザ光源２１と、走査部２２と、を備えている。レーザ光源２１は、半導体レーザダイオードにより構成されており、パルスレーザ光を照射光ＩＬとして射出する。走査部２２は、制御部５０の制御下において回転軸２３を中心に回動するミラー２４を備えている。ミラー２４は、例えば、ＭＥＭＳミラーによって構成される。レーザ光源２１から射出された照射光ＩＬは、走査部２２のミラー２４によって反射される。照射光ＩＬは、ミラー２４の回転角に応じて走査される。ミラー２４が所定の回転角度にあるときには、ミラー２４によって反射された照射光ＩＬは、図１において実線矢印で示されているように、筐体６０に設けられている射出開口６１を通じて測定領域ＭＲへと射出される。なお、図１において破線矢印で示されているような、射出開口６１から射出されない照射光ＩＬは、筐体６０の内部で反射されて散乱する。
【００１２】
受光部３０は、ガイガーモードで作動する複数のＳＰＡＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｐｈｏｔｏｎ  Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｄｉｏｄｅ）３１が配列された受光面３２を有する。ＳＰＡＤ３１は、受光面３２において二次元的に配列されている。各ＳＰＡＤ３１は、単一の光子が入射すると、一定の確率で、光子の入射を示すパルス状の信号を出力する。受光面３２に光が入射すると、その入射した光の強度に応じた個数のＳＰＡＤ３１から信号が出力される。つまり、受光面３２に入射した光の強度が大きいほど、ＳＰＡＤ３１の応答数が増大する。
【００１３】
上述したように、受光部３０は、光源部２０が射出した照射光ＩＬの反射光ＲＬを受光する。以下、反射光ＲＬのうちで、照射光ＩＬが測定領域ＭＲ内の物体ＯＢによって反射されたものを「測定用反射光ＲＬｍ」と呼び、照射光ＩＬが筐体６０内で反射された内部散乱光を「クラッタ反射光ＲＬｃ」とも呼ぶ。測定用反射光ＲＬｍは、図１において実線矢印で示されているように、入射開口６２を通じて測定領域ＭＲから筐体６０内に入射して、受光部３０の受光面３２に到達する。一方、クラッタ反射光ＲＬｃは、図１において破線矢印で示されているように、筐体６０内の壁面に反射されて、受光部３０の受光面３２に到達する。
【００１４】
測距装置１０では、光源部２０が１パルス分の照射光ＩＬを射出したときから予め定められた期間にＳＰＡＤ３１から出力される信号は、クラッタ反射光ＲＬｃによって出力されたものとして測距離処理には用いられない。以下、この光源部２０が照射光ＩＬを射出したときから予め定められた期間を「クラッタ反射光期間」と呼ぶ。クラッタ反射光期間は、例えば、筐体６０内における光源部２０と受光部３０との間の光学的距離と光速とに基づいて定められる。クラッタ反射光期間は、光源部２０が照射光ＩＬを射出したときからクラッタ反射光ＲＬｃが受光部３０の受光面３２に到達するまでの時間より長い期間として定めることができる。また、クラッタ反射光期間は、少なくとも、光源部２０が照射光ＩＬを射出したときから、測定用反射光ＲＬｍが受光面３２に到達するまでの想定される最短時間より短い期間として定めることができる。
【００１５】
本実施形態の測距装置１０は、受光部３０における異常の発生を検出する異常検出処理において、クラッタ反射光期間にクラッタ反射光ＲＬｃによってＳＰＡＤ３１から出力される信号を用いる。異常検出処理については後述する。なお、測距装置１０は、測距離処理において、光源部２０が照射光ＩＬを射出した後、クラッタ反射光期間が経過した後に受光部３０から出力される信号を用いて、測定領域ＭＲの物体ＯＢまでの距離を測定する。
【００１６】
測定部４０は、加算部４１と、ヒストグラム生成部４２と、ピーク検出部４３と、距離演算部４４と、を備えている。測定部４０の各構成部は、例えば、１または２以上の集積回路によって構成される。なお、他の実施形態では、測定部４０の各構成部の少なくとも一部は、ＣＰＵがプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現されてもよい。
【００１７】
加算部４１には、受光部３０の各ＳＰＡＤ３１が出力する信号が入力される。加算部４１は、各ＳＰＡＤ３１が出力するパルス信号の数を加算した加算値を、ほぼ同時刻に各ＳＰＡＤ３１から出力されるパルス信号の数を計数することにより求め、受光部３０の出力信号の信号値としてヒストグラム生成部４２に出力する。加算部４１が出力する信号値は、受光部３０が反射光ＲＬを受光したときのＳＰＡＤ３１の応答数を表している。なお、加算部４１は、後述する異常検出処理の実行時には、クラッタ反射光期間に受光部３０から出力された信号の信号値を制御部５０の判定部５１に出力する。
【００１８】
ヒストグラム生成部４２は、加算部４１から入力された信号値に基づき、ヒストグラムを生成する。このヒストグラムの階級は、光源部２０が照射光ＩＬを射出してから反射光ＲＬが受光面３２に入射するまでのＴＯＦを示している。一方、ヒストグラムの度数は、加算部４１から出力された信号値であり、反射光ＲＬの強度を表している。ヒストグラム生成部４２は、所定の記録タイミング信号に従って、加算部４１から出力された信号値をＴＯＦごとに記録することによってヒストグラムを生成し、ピーク検出部４３に出力する。
【００１９】
ピーク検出部４３は、ヒストグラム生成部４２から入力されたヒストグラムからピークを検出する。ピーク検出部４３は、ヒストグラムの中で最も大きな度数の部分をピークと判断する。ヒストグラム中のピークは、そのピークに対応するＴＯＦに応じた距離に物体ＯＢが存在することを表している。
【００２０】
距離演算部４４は、ピーク検出部４３によって検出されたピークに対応するＴＯＦから距離値Ｄを算出する。ピークに対応するＴＯＦを「Δｔ」、光速を「ｃ」、距離値を「Ｄ」とすると、距離演算部４４は、以下の式（１）により、距離値Ｄを算出する。
Ｄ＝（ｃ×Δｔ）／２  ・・・式（１）
【００２１】
測定部４０によって測定された距離値Ｄは、測距装置１０から車両のＥＣＵに出力される。車両のＥＣＵは、測距装置１０から取得した距離値Ｄを用いて、測定領域ＭＲ内における障害物となる物体ＯＢを検出する。また、車両のＥＣＵは、検出した障害物との衝突を避けるための車両の運転制御を行う。
【００２２】
制御部５０は、プロセッサと記憶装置とを備えるマイクロコンピュータによって構成されている。制御部５０は、信号線を通じて、光源部２０と受光部３０と測定部４０とに接続されている。制御部５０は、光源部２０と受光部３０と測定部４０を制御して上述した測距離処理を実行する。また、制御部５０は、機能部として、以下に説明する異常検処理を実行して受光部３０の異常の有無を判定する判定部５１を有する。なお、他の実施形態では、判定部５１は、制御部５０とは別個に設けられていてもよい。
【００２３】
図２を参照する。判定部５１は、異常検出処理において、クラッタ反射光ＲＬｃによって受光部３０が出力する信号を用いて、受光部３０における異常の発生を検出する。判定部５１は、制御部５０が測距離処理を実行していない間の予め定められたタイミングで異常検出処理を実行する。異常検出処理は、例えば、車両の停車中や停止中の予め定められたタイミングで周期的に実行される。異常検出処理は、ユーザが指令したタイミングで実行されてもよい。ユーザは、判定部５１によって異常検出処理が実行される頻度を予め設定できるものとしてもよい。
【００２４】
ステップＳ１０では、判定部５１は、光源部２０に照射光ＩＬを射出させる。照射光ＩＬの強度は、測距離処理のときの強度と同程度でよい。ステップＳ２０では、判定部５１は、上述したクラッタ反射光期間内に受光部３０が出力する信号の信号値を加算部４１から取得する。ステップＳ３０では、判定部５１は、ステップＳ２０で取得される信号値のうち、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が出力される期間における信号値を取得する。第１実施形態では、判定部５１は、ステップＳ４０〜Ｓ５０において、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値を用いて、受光部３０における異常の発生の有無を判定する。
【００２５】
図３Ａを参照する。図３Ａにおいて、時刻ｔ０は、光源部２０が照射光ＩＬを射出した時刻であり、時刻ｔ０〜ｔ１の期間は、クラッタ反射光期間である。クラッタ反射光期間の前後では、加算部４１が出力する信号値は、環境光に応じた基準値Ｓ付近の値を取る。クラッタ反射光期間のうち、光源部２０が照射光ＩＬを射出した時刻ｔ０の直後には、受光部３０がクラッタ反射光ＲＬｃを受光し、Ｈｉｇｈ信号を出力可能な状態にあるＳＰＡＤ３１のほぼ全てが光子の入射を示すＨｉｇｈ信号を出力する。クラッタ反射光ＲＬｃは、光源部２０から至近距離で反射された光であるため、環境光や測定用反射光ＲＬｍよりも強度が著しく高い。そのため、受光部３０がクラッタ反射光ＲＬｃを受光したときに信号値が急激に上昇してクリップする。このクリップしたときの信号値ＳＣＬは、受光面３２にクラッタ反射光ＲＬｃが到達したときにＨｉｇｈ信号を出力したＳＰＡＤ３１の数を示している。受光面３２を構成する全てのＳＰＡＤ３１がＨｉｇｈ信号を出力した場合には、信号値ＳＣＬは、図３Ａに示すように、最大値ｓａｔでクリップする。
【００２６】
ステップＳ４０では、判定部５１は、クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲまで上昇したか否かを判定する。第１実施形態では、判定部５１は、クラッタ反射光ＲＬｃの入射によりクリップした信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲ以上であるか否かを判定する。クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が目標上昇値ＴＲまで上昇した場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲより大きくなった場合には、判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定することなく、異常検出処理を終了する。
【００２７】
図３Ｂに示すように、クラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲまで上昇しなかった場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲより小さい場合には、判定部５１は、ステップＳ５０において受光部３０における異常の発生を検出する。クリップした信号値ＳＣＬが目標上昇値ＴＲまで上昇していないことは、光子が入射してもＨｉｇｈ信号を出力せず、Ｌｏｗ信号を出力し続けるＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が許容数を越えていることを示している。第１実施形態では、判定部５１は、受光部３０の異常の原因がＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数の増加であると判定する。判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定して、異常検出処理を終了する。
【００２８】
異常検出処理において、判定部５１により、受光部３０の異常検出を示すフラグが設定された場合には、制御部５０は、受光部３０における異常の発生を図示しない報知部を通じてユーザに報知する。ここで、Ｌｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が多いほど、信号値の最大値ｓａｔに対するクリップした信号値ＳＣＬの低下量が増大する。制御部５０は、信号値の最大値ｓａｔに対するクリップした信号値ＳＣＬの低下量を算出し、その低下量からＬｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数を求めて出力するものとしてもよい。
【００２９】
以上のように、第１実施形態の測距装置１０によれば、受光部３０の異常の検出に、照射光ＩＬが筐体６０内で反射された環境光よりも強度が著しく高いクラッタ反射光ＲＬｃによって出力される信号を用いる。そのため、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部３０における異常の発生を精度よく検出することができる。また、第１実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号を用いているため、Ｌｏｗ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出することができる。第１実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号の信号値が目標上昇値ＴＲに到達しない場合に、受光部３０に異常が発生していると判定している。これにより、例えば、Ｌｏｗ異常にあるＳＰＡＤ３１の個数が距離の測定に影響しない程度である場合などに、受光部３０の異常が過敏に検出されてしまうことを抑制できる。
【００３０】
２．第２実施形態：
図４を参照する。第２実施形態の異常検出処理は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の測距装置１０において実行される。第２実施形態の異常検出処理のフローは、ステップＳ１０〜Ｓ２０の後、ステップＳ３０〜Ｓ５０の代わりに、ステップＳ６０〜Ｓ８０の処理が実行される点以外は、図２に示す第１実施形態の異常検出処理のフローとほぼ同じである。
【００３１】
ステップＳ６０では、判定部５１は、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によって生じるデッドタイムに出力される信号の信号値を加算部４１から取得する。「デッドタイム」とは、光子が入射した後に、ＳＰＡＤ３１が飽和することによって、ＳＰＡＤ３１の出力信号がいったんＬｏｗレベルにまで低下し、光子を検出できなくなる期間を意味する。
【００３２】
図５を参照する。クラッタ反射光期間におけるデッドタイムは、ＳＰＡＤ３１へのクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によって信号値が上昇してクリップした後、信号値が、基準値Ｓを越えて低下し、再び基準値Ｓ付近にまで上昇するまでの期間である。このデッドタイムの間には、ＳＰＡＤ３１が飽和して応答しないため、環境光にかかわらず、信号値は急激に低下してクリップする。このクリップしたときの信号値ＳＤＴは、デッドタイムであるのにもかかわらず、正常にＬｏｗ信号を出力する状態にならず、Ｈｉｇｈ信号を出力し続けるＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が多くなると、図５の破線グラフが示すように増加する。
【００３３】
ステップＳ７０では、判定部５１は、デッドタイムにおいて信号値が予め定められた目標低下値ＴＤまで低下したか否かを判定する。第２実施形態では、判定部５１は、デッドタイムでクリップした信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤより小さいか否かを判定する。デッドタイムにおいて信号値が目標低下値ＴＤを越えて低下した場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤより小さい場合には、判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定することなく、異常検出処理を終了する。
【００３４】
デッドタイムにおいて信号値が目標低下値ＴＤより低下しなかった場合、つまり、クリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤ以上である場合には、判定部５１は、ステップＳ８０において、受光部３０における異常の発生を検出する。デッドタイムでクリップしたときの信号値ＳＤＴが目標低下値ＴＤまで低下していないことは、Ｈｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数が許容数を越えていることを示している。第２実施形態では、判定部５１は、受光部３０の異常の原因がＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数の増加であると判定する。判定部５１は、異常検出を示すフラグを設定して、異常検出処理を終了する。
【００３５】
異常検出処理において、受光部３０の異常検出を示すフラグが設定された場合には、制御部５０は、受光部３０における異常の発生を図示しない報知部を通じてユーザに報知する。制御部５０は、デッドタイムに受光部３０の全てのＳＰＡＤ３１がＬｏｗ信号を出力したときの信号値に対するデッドタイムでクリップしたときの信号値ＳＤＴの増加量を算出し、その増加量からＨｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１の数を求めて出力してもよい。
【００３６】
以上のように、第２実施形態の測距装置１０によれば、受光部３０の異常の検出に、照射光ＩＬが筐体６０内で反射されたクラッタ反射光ＲＬｃによって出力される信号を用いる。そのため、第２実施形態の測距装置１０と同様に、環境光が一定ではない環境下であっても、受光部３０における異常の発生を精度よく検出することができる。また、第２実施形態の測距装置１０によれば、ＳＰＡＤ３１にクラッタ反射光ＲＬｃの光子は入射した後のデッドタイムにおける信号を用いているため、Ｈｉｇｈ異常の状態にあるＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出することができる。また、第２実施形態の測距装置１０によれば、デッドタイムの間に信号値が目標低下値ＴＤまで低下しない場合に、受光部３０に異常が発生していると判定している。これにより、例えば、Ｈｉｇｈ異常にあるＳＰＡＤ３１の個数が距離の測定に影響しない程度である場合などに、受光部３０の異常が過敏に検出されてしまうことを抑制できる。
【００３７】
３．第３実施形態：
図６を参照する。第３実施形態の異常検出処理は、第１実施形態で説明したのと同じ構成の測距装置１０において実行される。第３実施形態の異常検出処理のフローは、ステップＳ１０〜Ｓ５０の処理の後に、第２実施形態で説明したステップＳ６０〜Ｓ８０の処理が実行される点以外は、図２に示す第１実施形態の異常検出処理のフローとほぼ同じである。
【００３８】
第３実施形態の異常検出処理によれば、ステップＳ３０〜Ｓ５０において、Ｌｏｗ異常のＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出できる。また、ステップＳ６０〜Ｓ８０において、Ｈｉｇｈ異常のＳＰＡＤ３１に起因する受光部３０の異常を検出できる。また、第３実施形態の異常検出処理によれば、受光部３０における異常の発生原因が、ＳＰＡＤ３１のＬｏｗ異常によるものであるのか、Ｈｉｇｈ異常によるものであるのか、あるいは、その両方に起因するものであるのかを判別することも可能である。制御部５０は、Ｌｏｗ異常が検出されたＳＰＡＤ３１の数と、Ｈｉｇｈ異常が検出されたＳＰＡＤ３１の数をそれぞれ出力するものとしてもよい。その他に、第３実施形態の光学的測距装置１０および受光部３０の異常を検出する方法によれば、第１実施形態や第２実施形態で説明したのと同様な種々の作用効果を奏することができる。
【００３９】
４．他の実施形態：
上記の各実施形態で説明した種々の構成は、例えば、以下のように改変することも可能である。以下に説明する他の実施形態はいずれも、上記の各実施形態と同様に、本開示の技術を実施するための形態の一例として位置づけられる。
【００４０】
・他の実施形態１：
上記の第１実施形態および第３実施形態において、判定部５１は、ステップＳ４０において、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射によりクリップしたときの信号値ＳＣＬや目標上昇値ＴＲを用いた判定をおこなわなくてもよい。判定部５１は、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号を用いて、受光部３０におけるＳＰＡＤ３１のＬｏｗ異常に起因するもの以外の異常を検出してもよい。判定部５１は、ＳＰＡＤ３１に対するクラッタ反射光ＲＬｃの光子の入射を示す信号が予め準備された基準となる信号の形状から著しく異なっているときに、受光部３０における異常の発生を検出してよい。
【００４１】
・他の実施形態２：
上記の第２実施形態および第３実施形態において、判定部５１は、ステップＳ７０において、デッドタイムにおいてクリップしたときの信号値ＳＤＴや目標低下値ＴＤを用いた判定をおこなわなくてもよい。判定部５１は、デッドタイムに受光部３０から出力される信号を用いて、受光部３０におけるＨｉｇｈ異常のＳＰＡＤ３１に起因するもの以外の異常を検出してもよい。判定部５１は、判定部５１は、デッドタイムに出力される信号の形状が予め準備された基準信号の形状に対して著しく異なっているときに、受光部３０における異常の発生を検出してよい。
【００４２】
・他の実施形態３：
上記の各実施形態において、測距装置１０は、車両に搭載されていなくてもよい。測距装置１０は、例えば、ユーザが持ち運んで測量をおこなう装置として構成されていてもよい。
【００４３】
５．その他：
本開示の技術は、光学的測距装置や、光学的測距装置の受光部における異常の発生を検出する方法以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、光学的測距装置を搭載する車両や、光学的測距装置の制御方法、その制御方法を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムが記録された記憶媒体形態で実現することができる。
【００４４】
本開示の技術は、上述の実施形態や他の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須ではないと説明されているものに限らず、その技術的特徴が本明細書中に必須であると説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  光学的測距装置、２０  光源部、３０  受光部、３１  ＳＰＡＤ、３２  受光面、５０  制御部、５１  判定部、６０  筐体、ＩＬ  照射光、ＭＲ  測定領域、ＯＢ  物体、ＲＬ  反射光、ＲＬｃ  クラッタ反射光
【図１】
2020112501.tif 000003
【図２】
2020112501.tif 000004
【図３Ａ】
2020112501.tif 000005
【図３Ｂ】
2020112501.tif 000006
【図４】
2020112501.tif 000007
【図５】
2020112501.tif 000008
【図６】
2020112501.tif 000009