(57)【要約】【課題】温度変化などによりモニタ用の受光素子の特性が変動しても、距離を高精度に測定できるようにする。【解決手段】距離測定装置１００は、対象物ＴＧに向けてレーザ光を投光する投光部１と、レーザ光が対象物ＴＧで反射した反射光を受光する受光部２と、投光部１から投光されたレーザ光の一部をモニタ光として検出するモニタ光検出部３と、受光部２の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２１と、モニタ光検出部３の出力信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２２と、各Ａ／Ｄ変換器２１、２２の出力に基づいて、対象物ＴＧまでの距離を算出する距離算出部２３とを備えている。モニタ光検出部３は、モニタ光を受光するフォトダイオード１０と、このフォトダイオード１０の出力信号を所定レベルまで増幅する増幅回路１１と、この増幅回路１１の出力信号のレベルを、前記所定レベルより低いクランプレベルに固定するクランプ回路１２とを有する。【選択図】図１
2018040656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に向けてレーザ光を投光する投光部と、
前記レーザ光が前記対象物で反射した反射光を受光する受光部と、
前記投光部から投光されたレーザ光の一部をモニタ光として検出するモニタ光検出部と、
前記受光部の出力信号をアナログ−デジタル変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、
前記モニタ光検出部の出力信号をアナログ−デジタル変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、
前記第１のＡ／Ｄ変換器および前記第２のＡ／Ｄ変換器の出力に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を備え、
前記モニタ光検出部は、
前記モニタ光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力信号を所定レベルまで増幅する増幅回路と、
前記増幅回路の出力信号のレベルを、前記所定レベルより低いクランプレベルに固定するクランプ回路とを有する、ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記増幅回路は、前記受光素子の出力信号を、前記第２のＡ／Ｄ変換器の最大入力電圧値を超える飽和レベルまで増幅する、ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の距離測定装置において、
前記モニタ光検出部の出力信号に対して、前記クランプレベルより低いレベルの閾値が設定されており、
前記距離算出部は、
前記モニタ光検出部の出力信号のレベルが前記閾値を超える時刻と、前記受光部が前記反射光を受光した時刻と、前記モニタ光検出部の前記受光素子の応答遅れに相当する時間とに基づいて、前記投光部から投光されたレーザ光の飛行時間を算出し、前記飛行時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する、ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の距離測定装置において、
前記クランプレベルは、前記閾値より高く、かつ前記第２のＡ／Ｄ変換器の最大入力電圧値より低いレベルである、ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の距離測定装置において、
前記投光部は、前記対象物に向けてレーザ光を投光する固体レーザを含む、ことを特徴とする距離測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の距離測定装置において、
前記投光部は、前記対象物に向けてレーザ光を投光するレーザダイオードを含む、ことを特徴とする距離測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に向けてレーザ光を投光し、対象物で反射した反射光を受光して対象物までの距離を算出する距離測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザレーダを用いた距離測定装置は、対象物に向けてレーザ光を投光してから、対象物で反射したレーザ光を受光するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を測定する装置である。このような距離測定装置においては、レーザ光の投光を指令する信号が出力されてから、実際にレーザ光が投光されるまでに時間的な遅れがある。このため、投光指令信号の出力時刻をレーザ光の投光時刻とみなして距離の演算を行うと、算出された距離に誤差が発生する。そこで、レーザから出射する光をモニタし、実際の投光時刻を検出することで、上述した時間遅れに起因する距離の誤差を補正することが従来から行われている。
【０００３】
たとえば、特許文献１に記載されている距離測定装置では、レーザダイオードから出射したレーザ光の一部を、光ファイバにより導光してフォトダイオードで受光し、レーザ光の発生から受光までの時間と、光ファイバの導光距離とに基づいて距離補正値を算出し、この距離補正値を用いて測定距離を補正している。
【０００４】
また、特許文献２に記載されている距離測定装置では、多角錐ミラーにレーザ光の通過孔を形成し、この通過孔を通過したレーザ光を受光素子に導光する校正用の光ファイバを設け、光ファイバを通過したレーザ光による測距データを基準として、対象物で反射したレーザ光による通常の測距データを補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０４０１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２では、レーザ光の一部をモニタ光として受光し、このモニタ光の投光時刻と受光時刻とに基づいて、測定距離を補正している。しかしながら、モニタ光を受光する受光素子の感度や帯域などの特性は、周囲温度や電源電圧などの環境、あるいは素子の個体差などに応じてばらつく。このため、モニタ光の受光出力（受光素子を流れる電流）の波形にばらつきが生じ、これが原因となって、レーザ光の投光時刻ひいては距離の演算結果に誤差が生じる。したがって、特許文献１、２の方法による測定距離の補正だけでは、上記の問題を解消することができず、満足な測定精度を得ることが困難である。
【０００７】
本発明は、温度変化などによりモニタ用の受光素子の特性が変動しても、距離を高精度に測定することが可能な距離測定装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による距離測定装置は、対象物に向けてレーザ光を投光する投光部と、レーザ光が対象物で反射した反射光を受光する受光部と、投光部から投光されたレーザ光の一部をモニタ光として検出するモニタ光検出部と、受光部の出力信号をアナログ−デジタル変換する第１のＡ／Ｄ変換器と、モニタ光検出部の出力信号をアナログ−デジタル変換する第２のＡ／Ｄ変換器と、第１のＡ／Ｄ変換器および第２のＡ／Ｄ変換器の出力に基づいて、対象物までの距離を算出する距離算出部とを備えている。モニタ光検出部は、モニタ光を受光する受光素子と、この受光素子の出力信号を所定レベルまで増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力信号のレベルを、前記所定レベルより低いクランプレベルに固定するクランプ回路とを有している。
【０００９】
このような構成によると、モニタ光検出部の増幅回路のゲインをきわめて大きな値に設定することで、モニタ光検出部の出力信号の立ち上がりが急峻になるので、モニタ用の受光素子の特性が温度や電圧などに応じて変動しても、モニタ光検出部の出力信号の波形の変動が小さくなる。その結果、この出力信号に基づいて算出される対象物までの距離のばらつきも小さくなって、測定精度が向上する。
【００１０】
本発明において、モニタ光検出部の増幅回路は、受光素子の出力信号を、第２のＡ／Ｄ変換器の最大入力電圧値を超える飽和レベルまで増幅してもよい。
【００１１】
本発明において、モニタ光検出部の出力信号に対して、クランプレベルより低いレベルの閾値を設定してもよい。この場合、距離算出部は、モニタ光検出部の出力信号のレベルが閾値を超える時刻と、受光部が反射光を受光した時刻と、モニタ光検出部の受光素子の応答遅れに相当する時間とに基づいて、投光部から投光されたレーザ光の飛行時間を算出し、この飛行時間に基づいて対象物までの距離を算出する。
【００１２】
本発明において、クランプ回路のクランプレベルは、前記閾値より高く、かつ第２のＡ／Ｄ変換器の最大入力電圧値より低いレベルであってもよい。
【００１３】
本発明において、投光部は、対象物に向けてレーザ光を投光する固体レーザを含んでいてもよい。あるいは、投光部は、対象物に向けてレーザ光を投光するレーザダイオードを含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、温度変化などによりモニタ用の受光素子の特性が変動しても、距離を高精度に測定することが可能な距離測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る距離測定装置を示したブロック図である。
【図２】モニタ光の検出を説明するための概略断面図である。
【図３】モニタ光検出部の具体的な構成を示した回路図である。
【図４】モニタ光検出部の動作を説明するための波形図である。
【図５】モニタ光検出部の動作を説明するための波形図である。
【図６】モニタ光検出部の出力に対する閾値の設定を説明する図である。
【図７】距離測定装置の動作を示したタイミングチャートである。
【図８】比較例の動作を示したタイミングチャートである。
【図９】モニタ光検出部の出力のばらつきを示した波形図である。
【図１０】他の実施形態に係る距離測定装置を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。
【００１７】
まず、距離測定装置の構成を、図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００１８】
図１において、距離測定装置１００は車両に搭載されていて、車両の前方にある対象物ＴＧまでの距離を計測する。対象物ＴＧには、先行車３０のほか、道路上の障害物なども含まれる。
【００１９】
距離測定装置１００は、対象物ＴＧに向けてレーザ光を投光する投光部１と、投光されたレーザ光が対象物ＴＧで反射した反射光を受光する受光部２と、投光部１から投光されたレーザ光（出射光）の一部をモニタ光として検出するモニタ光検出部３と、投光部１に対してレーザ光の投光を指令するとともに、受光部２の出力とモニタ光検出部３の出力とに基づいて、対象物ＴＧまでの距離を算出する制御部４とを備えている。
【００２０】
投光部１は、固体レーザ５、レーザダイオード６、および投光回路７を有している。固体レーザ５は、公知のＹＡＧレーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザなどからなり、レーザダイオード６から投光された励起光の入射によって、レーザ媒質が励起されてレーザ光を出射する。投光回路７は、制御部４からの投光指令信号（後述）に基づいて、レーザダイオード６を駆動するための駆動信号を出力する。
【００２１】
受光部２は、フォトダイオード８、および受光回路９を有している。フォトダイオード８は、投光部１から投光されたレーザ光が対象物ＴＧで反射した反射光を受光する。フォトダイオード８には、反射光の強度に応じた電流（光電流）が流れ、これがフォトダイオード８の出力信号となる。受光回路９は、フォトダイオード８の出力信号に対し電流−電圧変換を行って当該信号を増幅する増幅回路などから構成されている。受光回路９の出力は、制御部４へ与えられる。
【００２２】
モニタ光検出部３は、フォトダイオード１０、増幅回路１１、およびクランプ回路１２を有している。フォトダイオード１０は、前述したモニタ光を受光するモニタ用の受光素子である。フォトダイオード１０には、モニタ光の強度に応じた電流（光電流）が流れ、これがフォトダイオード１０の出力信号となる。増幅回路１１は、フォトダイオード１０の出力信号に対し電流−電圧変換を行って、当該信号を所定レベルまで増幅する。クランプ回路１２は、増幅回路１１の出力信号のレベルを、上記の所定レベルより低い所定のクランプレベルに固定する。増幅回路１１およびクランプ回路１２の動作については、後で詳細に説明する。クランプ回路１２の出力は、制御部４へ与えられる。
【００２３】
図２は、モニタ光の検出方法の一例を説明する図であって、距離測定装置１００の概略断面図を示している。図２において、ケース１０１はポリカーボネイト樹脂のような透明樹脂からなり、このケース１０１の内部に、固体レーザ５、レーザダイオード６、フォトダイオード８，１０、および回路基板１０２，１０３などが収納されている。その他の部品については、図示を省略してある。固体レーザ５から出射するレーザ光（出射光）は、ケース１０１を透過して対象物へ投光されるが、当該レーザ光の一部は、破線で示すように、ケース１０１の内面で反射してモニタ光となり、フォトダイオード１０で受光される。モニタ光の光強度を増大させるために、ケース１０１の内面の一部に、金属蒸着などによって鏡面を形成してもよい。
【００２４】
図１に戻って、制御部４は、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）からなり、投光指令生成部２０、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換器２１，２２、および距離算出部２３を有している。投光指令生成部２０は、定期的にまたは不定期に、投光部１に対して投光指令信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器２１は、受光部２の出力信号に対してサンプリングを行い、当該出力信号をＡ／Ｄ変換する。Ａ／Ｄ変換器２２は、モニタ光検出部３の出力信号に対してサンプリングを行い、当該出力信号をＡ／Ｄ変換する。距離算出部２３は、Ａ／Ｄ変換器２１でＡ／Ｄ変換された受光部２の出力信号と、Ａ／Ｄ変換器２２でＡ／Ｄ変換されたモニタ光検出部３の出力信号とに基づいて、対象物ＴＧまでの距離を算出する。Ａ／Ｄ変換器２１は、本発明における「第１のＡ／Ｄ変換器」に相当し、Ａ／Ｄ変換器２２は、本発明における「第２のＡ／Ｄ変換器」に相当する。
【００２５】
図３は、モニタ光検出部３の具体的な回路構成を示している。フォトダイオード１０のカソードは直流電源Ｖ１に接続されており、アノードは増幅回路１１の入力端に接続されている。増幅回路１１は、演算増幅器１１ａおよび抵抗１１ｂから構成されている。演算増幅器１１ａの入力端はフォトダイオード１０のアノードに接続されており、出力端はクランプ回路１２の入力端に接続されている。抵抗１１ｂは、演算増幅器１１ａの入力端と出力端にまたがって設けられている。クランプ回路１２は、ダイオード１２ａおよびダイオード１２ｂを備えている。ダイオード１２ａのカソードは直流電源Ｖ２に接続されており、アノードは増幅回路１１の出力端に接続されている。ダイオード１２ｂのカソードは増幅回路１１の出力端に接続されており、アノードは接地されている。直流電源Ｖ１の電圧は、たとえば２０ボルトである。直流電源Ｖ２の電圧は、たとえば５ボルトである。
【００２６】
図４（ａ）は、増幅回路１１で増幅される前の、フォトダイオード１０に流れる電流（光電流）の波形を示している。図４（ｂ）は、この電流を増幅回路１１で電圧に変換して増幅した後の電圧の波形を示している。破線は、増幅回路１１を通過した後の、飽和レベルまで増幅された電圧波形である。飽和レベルとは、後述するように、Ａ／Ｄ変換器２２の最大入力電圧値を超えるレベルをいう。実線は、クランプ回路１２を通過した後の電圧波形、すなわち一定のレベルにクランプされた電圧波形である。たとえば、図３において、直流電源Ｖ２の電圧を５ボルト、ダイオード１２ａの順方向電圧降下を０．６ボルトとした場合、増幅回路１１で電圧が飽和レベルまで増幅されておれば、ダイオード１２ａは順バイアスとなって、増幅回路１１の出力電圧は、５．６ボルトにクランプされる。
【００２７】
本実施形態では、増幅回路１１の演算増幅器１１ａのゲインが、きわめて大きな値（たとえば、３０００〜１００００倍）に設定されている。このため、増幅回路１１の入力信号は、確実に飽和レベルまで増幅され、増幅回路１１を通過した信号は、図４（ｂ）のような急峻な立ち上がりを持った信号となる。また、クランプ回路１２を通過した信号も、クランプによってレベルは下がるものの、急峻な立ち上がりはそのまま維持される。
【００２８】
図５（ａ）に示すように、増幅回路１１の入力信号、すなわちフォトダイオード１０の電流の波形が、周囲温度や電源電圧などに応じてＰ、Ｑのように変動すると、信号レベルが閾値を超えるタイミングのばらつきδ１が大きくなる。しかるに、これらの信号を増幅回路１１で飽和レベルまで増幅して、立ち上がりを急峻にすることにより、図５（ｂ）に示すように、波形の変動が小さくなり、信号レベルが閾値を超えるタイミングのばらつきδ２が小さくなる。なお、この閾値は、後述するように、固体レーザ５から投光されたレーザ光の飛行時間を算出する際に必要となるものである。
【００２９】
図６は、モニタ光検出部３の出力信号（飽和増幅後にクランプされた電圧）に対して設定される閾値Ｖｔｈと、各種の電圧レベルとの関係を示している。閾値Ｖｔｈは、前記のようにレーザ光の飛行時間の算出に必要な閾値であり、制御部４に備わる内部メモリ（図示省略）に記憶されている。
【００３０】
飽和レベルＬｓは、増幅回路１１により飽和増幅された電圧のレベルであり、具体的には、Ａ／Ｄ変換器２２の最大入力電圧値を超えるレベルである。ＭＣＵポート定格レベルＬｍは、制御部４の入力ポートのうち、Ａ／Ｄ変換器２２に対応する入力ポートにおける入力許容電圧のレベル、つまり上述したＡ／Ｄ変換器２２の最大入力電圧値である。クランプレベルＬｃは、飽和増幅された電圧がクランプ回路１２でクランプされたときのクランプ電圧のレベルである。ノイズレベルＬｚは、増幅回路１１のゲインが大きいことに起因して現れるノイズ信号の電圧レベルである。
【００３１】
図６からわかるように、閾値Ｖｔｈは、クランプレベルＬｃより低いレベルで、かつノイズレベルＬｚより高いレベルに設定されている（Ｌｚ＜Ｖｔｈ＜Ｌｃ）。これにより、ノイズに起因するモニタ光の誤検出を回避することができる。また、クランプレベルＬｃは、閾値Ｖｔｈより高いレベルで、かつＭＣＵポート定格レベルＬｍ（Ａ／Ｄ変換器２２の最大入力電圧値）より低いレベルに設定されている（Ｖｔｈ＜Ｌｃ＜Ｌｍ）。これにより、ＭＣＵの入力ポートに過電圧が印加されて素子が破壊されるのを回避することができる。
【００３２】
図７は、距離測定装置１００の動作を示したタイミングチャートである。（ａ）はレーザダイオード６の出力（励起光）、（ｂ）は固体レーザ５の出力（出射光）、（ｃ）はモニタ光検出部３の出力、（ｄ）は受光部２の出力を表している。以下、図７に基づいて、対象物ＴＧまでの距離を測定する方法を説明する。
【００３３】
図７において、（ａ）に示すように、時刻ｘ１でレーザダイオード６が固体レーザ５に対して励起光を投光する。なお、レーザダイオードは固体レーザと異なり、光の出射までに時間遅れがほとんどないので、時刻ｘ１は投光指令生成部２０から投光指令信号が出力された時刻とみなして差し支えない。この時点から一定時間が経過した時刻ｘ２において、（ｂ）に示すように、固体レーザ５がレーザ光を出射する。このレーザ光の一部はモニタ光として、モニタ光検出部３のフォトダイオード１０で受光される（図２）。その結果、（ｃ）に示すように、時刻ｘ２から少し遅れて、モニタ光検出部３から検出信号が出力される。この検出信号のレベルは、時刻ｘ３で閾値Ｖｔｈを超える。このときの時刻ｘ３は、時刻ｘ２から時間ｔ１が経過した時点であり、また時刻ｘ１から時間ｔ２が経過した時点である。固体レーザ５から投光されたレーザ光は、対象物ＴＧで反射し、反射光となって受光部２のフォトダイオード８で受光される。その結果、（ｄ）に示すように、時刻ｘ１から時間ｔ３が経過した時刻ｘ４において、受光部２から受光信号が出力される。
【００３４】
対象物ＴＧまでの距離は、上記の時間ｔ１、ｔ２、ｔ３を用いて、距離算出部２３により次のようにして算出される。図７において、レーザ光の投光時刻ｘ２から、反射光の受光時刻ｘ４までの時間Ｔは、レーザ光が距離測定装置１００と対象物ＴＧとの間を往復する時間、すなわちレーザ光の飛行時間（ＴＯＦ：Time of Flight）である。したがって、対象物ＴＧまでの距離をＤ、光速をｃ（ｃ＝３×１０８ｍ／ｓ）としたとき、
Ｄ＝（Ｔ／２）・ｃ
の関係が成立する。そして、図７からわかるように、
Ｔ＝ｔ３−ｔ２＋ｔ１
であるから、距離Ｄは次式により算出される。
Ｄ＝［（ｔ３−ｔ２＋ｔ１）／２］・ｃ    ・・・  （１）
【００３５】
ここで、励起光の投光時刻ｘ１、モニタ光の検出信号が閾値Ｖｔｈを超える時刻ｘ３、および反射光の受光時刻ｘ４は、制御部４が直接把握することのできる時刻である。したがって、時間ｔ２および時間ｔ３は、次式から求めることができる。
ｔ２＝ｘ３−ｘ１
ｔ３＝ｘ４−ｘ１
【００３６】
一方、レーザ光の投光時刻ｘ２は、制御部４が直接把握することができないため、時間ｔ１をｔ１＝ｘ３−ｘ２の演算によって求めることはできない。しかしながら、この時間ｔ１は、フォトダイオード１０の応答遅れに相当する時間であり、素子固有の値であるから、ほぼ一定値とみてよい。したがって、時間ｔ１の値を制御部４の内部メモリにパラメータ（定数）として記憶しておき、前記の式（１）の演算時にこのパラメータを参照することで、対象物ＴＧまでの距離Ｄを算出することができる。なお、時間ｔ１の温度依存性を考慮して、温度と時間値とを対応付けたテーブルを内部メモリに設けてもよい。
【００３７】
ところで、固体レーザには、高エネルギーのパルス光を出射させるために、共振器のＱ値（性能指数）を切り替えるＱスイッチが付設される。Ｑスイッチには、電気的または機械的にＱ値を切り替える能動Ｑスイッチと、過飽和吸収体を用いて自動的にＱ値を切り替える受動Ｑスイッチとがある。このうち、特に、受動Ｑスイッチを用いた固体レーザでは、励起光の入射からレーザ光の出射までの時間、つまりレーザ光の投光時刻（図７の時刻ｘ２）が、周囲温度や電源電圧などに応じて大きくばらつく。したがって、これに伴って、モニタ光検出部３の出力信号が閾値Ｖｔｈを超える時刻（図７の時刻ｘ３）も大きくばらつくが、前述のように、時刻ｘ２から時刻ｘ３までの時間ｔ１は、ほぼ一定であるため、固体レーザ５が受動Ｑスイッチ方式のものであっても、投光時刻のばらつきの影響は小さい。
【００３８】
また、本実施形態では、図５でも説明したように、フォトダイオード１０の電流を増幅回路１１で飽和レベルまで増幅することにより、モニタ光検出部３の出力信号の立ち上がりを急峻にしている。このため、フォトダイオード１０の特性が温度や電圧などに応じて変動しても、出力信号が閾値Ｖｔｈを超えるタイミング（図７の時刻ｘ３）のばらつき（図５（ｂ）のδ２）を小さく抑えることができる。その結果、図７の時間ｔ１およびｔ２のばらつきが小さくなるので、前記の式（１）により算出される距離Ｄの値のばらつきも小さくなって、測定精度が向上する。
【００３９】
図８は、増幅回路１１で飽和増幅を行わない場合の比較例を示している。この場合、モニタ光検出部３の出力信号は、（ｃ）に示すような緩やかな立ち上がりを持った信号となる。このため、フォトダイオード１０の特性が温度や電圧などに応じて変動すると、出力信号の波形は、たとえば図９に示すように変化し、出力信号が閾値Ｖｔｈ’を超えるタイミングがτ１〜τ３のように大きくばらつく。このため、図８の時間ｔ１’およびｔ２’のばらつきが大きくなるので、前記の式（１）により算出される距離Ｄの値のばらつきも大きくなって、測定精度が低下する。
【００４０】
図１０は、本発明の他の実施形態を示している。図１の実施形態では、対象物ＴＧに向けてレーザ光を投光する光源として固体レーザ５を用いたが、図１０の実施形態では、対象物ＴＧに向けてレーザ光を投光する光源として、半導体レーザであるレーザダイオード１５を用いている。投光回路１６は、制御部４からの投光指令信号に基づいて、レーザダイオード１５を駆動するための駆動信号を出力する。その他の構成については、図１と同じであるので、重複部分の説明は省略する。図１０の距離測定装置１００においても、図１の場合と同様の原理に従って、対象物ＴＧまでの距離を高精度に測定することができる。
【００４１】
本発明は、以上述べた実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。
【００４２】
前記の実施形態では、フォトダイオード１０の出力信号（電流）を増幅回路１１において飽和レベルまで増幅したが、必ずしも飽和レベルまで増幅しなくてもよい。たとえば、飽和レベル付近にあって飽和レベルよりも低いレベルまで増幅してもよい。
【００４３】
前記の実施形態では、受光素子としてフォトダイオード８、１０を用いたが、フォトダイオードの替わりにフォトトランジスタなどを用いてもよい。
【００４４】
前記の実施形態では、制御部４を構成するＭＣＵの内部に、Ａ／Ｄ変換器２１，２２が設けられている例を挙げたが、Ａ／Ｄ変換器２１，２２はＭＣＵの外部に設けられていてもよい。
【００４５】
前記の実施形態では、車両に搭載される距離測定装置１００を例に挙げたが、本発明は、車両以外の分野で用いられる距離測定装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    投光部
２    受光部
３    モニタ光検出部
５    固体レーザ
１０  フォトダイオード（受光素子）
１１  増幅回路
１２  クランプ回路
１５  レーザダイオード
２１  Ａ／Ｄ変換器（第１のＡ／Ｄ変換器）
２２  Ａ／Ｄ変換器（第２のＡ／Ｄ変換器）
２３  距離算出部
１００  距離測定装置
ＴＧ  対象物
Ｌｓ  飽和レベル
Ｌｍ  ＭＣＵポート定格レベル（Ａ／Ｄ変換器２２の最大入力電圧値）
Ｌｃ  クランプレベル
Ｖｔｈ  閾値
Ｔ    飛行時間
【図１】
2018040656.tif 000003
【図２】
2018040656.tif 000004
【図３】
2018040656.tif 000005
【図４】
2018040656.tif 000006
【図５】
2018040656.tif 000007
【図６】
2018040656.tif 000008
【図７】
2018040656.tif 000009
【図８】
2018040656.tif 000010
【図９】
2018040656.tif 000011
【図１０】
2018040656.tif 000012