(57)【要約】【課題】専用のモニタ用フォトダイオードなどを設ける必要なく、受光部のゲインを制御する。【解決手段】レーザ射出装置において、射出部は、射出方向を変えながらレーザ光を射出する。射出されたレーザ光は、所定の射出方向に配置された基準反射体により反射され、受光部は、反射された戻り光を受光する。そして、制御部は、基準反射体からの戻り光に基づいて、受光部のゲインを制御する。【選択図】図１５
2018044853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、
所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、
前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、
前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部と、
を備えるレーザ射出装置。
【請求項２】
前記受光部は、前記戻り光を受光するフォトディテクタを備え、
前記制御部は、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記フォトディテクタへの印加電圧を制御する請求項１に記載のレーザ射出装置。
【請求項３】
前記基準反射体からの戻り光のピーク振幅値と、前記ゲインとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記テーブルを参照し、前記戻り光のレベルが目標ゲインに対応するピーク振幅値となるように前記印加電圧を制御する請求項２に記載のレーザ射出装置。
【請求項４】
前記テーブルは、前記レーザ光の射出パワーが所定値となる条件下における前記基準反射体からの戻り光のピーク振幅値と、前記ゲインとの関係を示す請求項３に記載のレーザ射出装置。
【請求項５】
前記基準反射体以外の物体からの戻り光に基づいて、当該物体の検出及び当該物体までの距離の測定の少なくとも一方を行う検出部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレーザ射出装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記射出部から射出される前記レーザ光の射出パワーを目標射出パワーに制御した状態で、前記受光部のゲインを制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレーザ射出装置。
【請求項７】
射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、を備えるレーザ射出装置により実行される制御方法であって、
前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御工程、
を有する制御方法。
【請求項８】
射出方向を変えながら、レーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、コンピュータと、を備えるレーザ射出装置により実行されるプログラムであって、
前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部として前記コンピュータを機能させるプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライダによるレーザ光の射出パワーの制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を利用して、周囲の物体を検出する装置が知られている。例えば、特許文献１は、目標領域にレーザ光を射出し、物体による反射光に基づいて物体を検出する物体検出装置を記載している。この文献では、レーザ光源のレーザ素子の後面側から射出されたレーザ光をバックモニタ用のフォトダイオードで受光し、その受光量に基づいて射出されるレーザ光のＡＰＣ制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４８１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、レーザ光の射出パワーを制御するためにモニタ用のフォトダイオードを設ける必要があるため、装置構成の複雑化や大型化、高コスト化などが生じる。    
【０００５】
本発明の解決しようとする課題としては、上記のものが一例として挙げられる。本発明は、専用のモニタ用フォトダイオードなどを設ける必要なく、受光部のゲインを制御することが可能なレーザ射出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、レーザ射出装置であって、射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部と、を備える。    
【０００７】
請求項７に記載の発明は、射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、を備えるレーザ射出装置により実行される制御方法であって、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御工程、を有する。
【０００８】
請求項８に記載の発明は、射出方向を変えながら、レーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、コンピュータと、を備えるレーザ射出装置により実行されるプログラムであって、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例に係るライダの全体構成を示す。
【図２】トランスミッタ及びレシーバの構成を示す。
【図３】走査光学部の構成を示す。
【図４】同期制御部が生成する制御信号のレジスタ設定例を示す。
【図５】同期制御部が生成する制御信号の時間的関係を示す。
【図６】ＡＤＣ出力信号とゲートの関係を示すグラフである。
【図７】ＡＤＣ出力信号とゲートの関係を示す他のグラフである。
【図８】ロータリーエンコーダのパルス列の時間的関係を示す。
【図９】定常状態でのエンコーダパルスとセグメントスロットの時間関係を示す。
【図１０】ＤＳＰによる信号処理のブロック図である。
【図１１】フィルタードセグメントの例を示す。
【図１２】ＬＤのＡＰＣ及びＡＰＤのＡＧＣを行うための構成を示す。
【図１３】基準反射体の配置を概略的に示した図である。
【図１４】射出パワー及びアバランシェゲインのテーブルの例を示す。
【図１５】ＡＰＣ処理のフローチャートである。
【図１６】ＡＧＣ処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つの好適な実施形態では、レーザ射出装置は、射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部と、を備える。
【００１１】
上記のレーザ射出装置において、射出部は、射出方向を変えながらレーザ光を射出する。射出されたレーザ光は、所定の射出方向に配置された基準反射体により反射され、受光部は、反射された戻り光を受光する。そして、制御部は、基準反射体からの戻り光に基づいて、受光部のゲインを制御する。これにより、レーザ光のモニタ用のフォトディテクタなどを設けることなく、受光部のゲインを適正に調整することができる。
【００１２】
上記のレーザ射出装置の一態様では、前記受光部は、前記戻り光を受光するフォトディテクタを備え、前記制御部は、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記フォトディテクタへの印加電圧を制御する。この態様では、フォトディテクタへの印加電圧を制御することにより、受光部のゲインが調整される。
【００１３】
上記のレーザ射出装置の他の一態様は、前記基準反射体からの戻り光のピーク振幅値と、前記ゲインとの関係を示すテーブルを記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記テーブルを参照し、前記戻り光のレベルが目標ゲインに対応するピーク振幅値となるように前記印加電圧を制御する。好適には、前記テーブルは、前記レーザ光の射出パワーが所定値となる条件下における前記基準反射体からの戻り光のピーク振幅値と、前記ゲインとの関係を示す。
【００１４】
上記のレーザ射出装置の他の一態様は、前記基準反射体以外の物体からの戻り光に基づいて、当該物体の検出及び当該物体までの距離の測定の少なくとも一方を行う検出部を備える。この態様では、基準反射体からの戻り光に基づいて受光部のゲインが適正に維持された状態で、周囲の物体の検出又はその物体までの距離の測定を行うことができる。
【００１５】
上記のレーザ射出装置の他の一態様では、前記制御部は、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記射出部から射出される前記レーザ光の射出パワーを目標射出パワーに制御した状態で、前記受光部のゲインを制御する。これにより、レーザ光の射出パワーを適正に制御することができる。
【００１６】
本発明の他の好適な実施形態では、射出方向を変えながらレーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、を備えるレーザ射出装置により実行される制御方法は、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御工程、を有する。この方法によっても、レーザ光のモニタ用のフォトディテクタなどを設けることなく、受光部のゲインを適正に調整することができる。
【００１７】
本発明の他の好適な実施形態では、射出方向を変えながら、レーザ光を射出する射出部と、所定の射出方向に配置され、前記レーザ光を反射する基準反射体と、前記レーザ光の戻り光を受光し、受光した光量に対応する信号を生成する受光部と、コンピュータと、を備えるレーザ射出装置により実行されるプログラムは、前記基準反射体からの戻り光に基づいて、前記受光部のゲインを制御する制御部として前記コンピュータを機能させる。このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記のレーザ射出装置を実現することができる。このプログラムは、記憶媒体に記憶して取り扱うことができる。
【実施例】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
［装置構成］
（全体構成）
図１は、実施例に係るライダの全体構成を示す。ライダ１は、繰り返し射出される光パルスの射出方向（以下、「走査方向」という。）を適切に制御することにより周辺空間を走査し、その戻り光を観測することにより、周辺に存在する物体に関する情報（例えば距離やその存在確率あるいは反射率など）を把握する。具体的に、ライダ１は、光パルス（以下、「射出光」と呼ぶ。）Ｌｏを射出し、外部の物体（ターゲット）により反射された光パルス（以下、「戻り光」と呼ぶ。）Ｌｒを受光することにより、物体に関する情報を生成する。
【００１９】
図１に示すように、ライダ１は、大別して、システムＣＰＵ５と、ＡＳＩＣ１０と、トランスミッタ３０と、レシーバ４０と、走査光学部５０とを備える。トランスミッタ３０は、ＡＳＩＣ１０から供給されるパルストリガ信号ＰＴに応じて幅５ｎｓｅｃ程度のレーザ光パルスを繰り返し出力する。トランスミッタ３０から出力された光パルスは走査光学部５０に導かれる。
【００２０】
走査光学部５０は、トランスミッタ３０が出力する光パルスを、適切な方向に射出するとともに、この射出パルスが空間中の物体に出会って反射あるいは散乱されることにより戻ってきた戻り光Ｌｒを集光してレシーバ４０に導く。レシーバ４０は、戻り光Ｌｒの強度に比例した信号をＡＳＩＣ１０に出力する。
【００２１】
ＡＳＩＣ１０は、レシーバ４０の出力信号を解析することにより、走査空間中の物体に関するパラメータ、例えばその距離を推測して出力する。また、ＡＳＩＣ１０は、適切な走査がなされるように、走査光学部５０を制御する。更にＡＳＩＣ１０はトランスミッタ３０とレシーバ４０に対して夫々が必要とする高電圧を供給する。
【００２２】
システムＣＰＵ５は、少なくとも、通信インターフェースを通じてＡＳＩＣ１０の初期設定、監視、制御を行う。その他の機能は、アプリケーションに応じて異なる。最も単純なライダの場合には、システムＣＰＵ５は、ＡＳＩＣ１０が出力するターゲット情報ＴＩを適切なフォーマットに変換して出力するのみである。システムＣＰＵ５は、例えば、ターゲット情報ＴＩを汎用性の高い点群フォーマットに変換した後、ＵＳＢインターフェースを通じて出力する。
【００２３】
（トランスミッタ）
トランスミッタ３０は、ＡＳＩＣ１０から供給されるパルストリガ信号ＰＴに応じて、幅５ｎｓｅｃ程度の光パルスを出力する。トランスミッタ３０の構成を図２（Ａ）に示す。トランスミッタ３０は、充電抵抗３１と、ドライバ回路３２と、キャパシタ３３と、充電ダイオード３４と、レーザダイオード（ＬＤ）３５と、スイッチ３６とを備える。
【００２４】
ＡＳＩＣ１０から入力されるパルストリガ信号ＰＴは、ドライバ回路３２を介してＣＭＯＳなどのスイッチ３６を駆動する。ドライバ回路３２は、スイッチ３６を高速駆動するために挿入されている。パルストリガ信号ＰＴの非アサート期間ではスイッチ３６は開いており、トランスミッタ３０内のキャパシタ３３がＡＳＩＣ１０から供給される高電圧ＶＴＸで充電される。一方、パルストリガ信号ＰＴのアサート期間では、スイッチ３６は閉じ、キャパシタ３３に充電されていた電荷がＬＤ３５を通じて放電される。この結果、ＬＤ３５から光パルスが出力される。
【００２５】
（レシーバ）
レシーバ４０は、物体からの戻り光Ｌｒの強度に比例した電圧信号を出力する。一般的に、ＰＤあるいはＡＰＤなどの光検出素子は電流出力であるため、レシーバ４０はこの電流を電圧に変換（Ｉ／Ｖ変換）して出力する。レシーバ４０の構成を図２（Ｂ）に示す。レシーバ４０は、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）４１と、Ｉ／Ｖ変換部４２と、抵抗４５と、キャパシタ４６と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４７とを備える。Ｉ／Ｖ変換部４２は、帰還抵抗４３と、オペアンプ４４とを備える。
【００２６】
本実施例では、光検出素子としてＡＰＤ４１が使用されている。ＡＰＤ４１には、ＡＳＩＣ１０から供給される高電圧ＶＲＸが逆バイアスとして印加されており、物体からの戻り光Ｌｒに比例した検出電流が流れる。ＡＰＤ４１の降伏電圧に近い逆バイアスを印加することにより、高いアバランチゲインを得ることができ、微弱な戻り光も検出することが可能となる。最終段のＬＰＦ４７は、ＡＳＩＣ１０内のＡＤＣ２０によるサンプリングに先立って、信号の帯域幅を制限する目的で設置されている。本実施例では、ＡＤＣ２０のサンプリング周波数は５１２ＭＨｚであり、ＬＰＦ４７の遮断周波数は２５０ＭＨｚ程度となっている。
【００２７】
（走査光学部）
走査光学部５０は、トランスミッタ３０から入力される光パルスを射出光Ｌｏとして適切な方向に射出するとともに、この射出光Ｌｏが空間中の物体に出会って反射あるいは散乱されることにより戻ってきた戻り光Ｌｒをレシーバ４０に導く。走査光学部５０の構成例を図３に示す。走査光学部５０は、回転ミラー６１と、コリメータレンズ６２と、集光レンズ６４と、光学フィルタ６５と、同軸ミラー６６と、ロータリーエンコーダ６７とを備える。
【００２８】
トランスミッタ３０のＬＤ３５から出力された光パルスは、コリメータレンズ６２に入光する。コリメータレンズ６２は、レーザ光を適切な発散角度に（一般的には０〜１°程度に）コリメートする。コリメータレンズ６２からの射出光は小型の同軸ミラー６６により鉛直下方に反射され、回転ミラー６１の回転軸（中心）に入光する。回転ミラー６１は、鉛直上方より入射するレーザ光を水平方向に反射して、走査空間に射出する。回転ミラー６１はモータ５４の回転部に取り付けられており、回転ミラー６１によって反射されたレーザ光はモータ５４の回転に伴って射出光Ｌｏとして水平平面を走査する。
【００２９】
走査空間に存在する物体により反射あるいは散乱されることでライダ１に戻ってきた戻り光Ｌｒは、回転ミラー６１により鉛直上方向に反射され、光学フィルタ６５に入射する。光学フィルタ６５には、戻り光Ｌｒに加えて、物体が太陽等により照らされていることによって生じる背景光も入射する。光学フィルタ６５は、こうした背景光を選択的に排除するために設置されている。具体的には、光学フィルタ６５は、射出光Ｌｏの波長（本実施例では９０５ｎｍ）の前後±１０ｎｍ程度の成分のみを選択的に通過せしめる。光学フィルタ６５の通過帯域が広い場合には、多くの背景光が後続段のレシーバ４０に入光することになる。この結果、レシーバ４０内のＡＰＤ４１の出力には大きなＤＣ電流成分が現れることとなり、このＤＣ成分に起因するショット雑音（背景光ショット雑音）の影響によりＳＮが劣化することとなり、好ましくない。しかしながら、通過帯域が過度に狭い場合には、射出光自体も抑圧されることになり、好ましくない。集光レンズ６４は、光学フィルタ６５を通過した光を集光して、レシーバ４０のＡＰＤ４１へと導く。
【００３０】
モータ５４には、走査方向を検出するために、ロータリーエンコーダ６７が取り付けられている。ロータリーエンコーダ６７は、モータ回転部に取り付けられた回転盤６８と、モータベースに取り付けられたコード検出器６９とを備える。回転盤６８の外周にはモータ５４の回転角度を表すスリットが刻まれており、コード検出器６９はこれを読み取り出力する。なお、ロータリーエンコーダ６７の具体的仕様、及びその出力に基づくモータ制御については、後述する。
【００３１】
以上の構成では、コリメータレンズ６２が図１に示す送信光学系５１を構成し、回転ミラー６１とモータ５４が図１に示す走査部５５を構成し、光学フィルタ６５と集光レンズ６４が図１に示す受信光学系５２を構成し、ロータリーエンコーダ６７が図１における走査方向検出部５３を構成している。
【００３２】
（ＡＳＩＣ）
ＡＳＩＣ１０は、射出光パルスのタイミング制御、ＡＰＤ出力信号のＡＤ変換などを行う。また、ＡＳＩＣ１０は、ＡＤ変換出力に対して適切な信号処理を施すことにより、物体に関するパラメータ（距離、戻り光強度など）の推定を行い、その推定結果を外部に出力する。図１に示すように、ＡＳＩＣ１０は、レジスタ部１１と、クロック生成部１２と、同期制御部１３と、ゲート抽出部１４と、受信セグメントメモリ１５と、ＤＳＰ１６と、トランスミッタ用高電圧生成部（ＴＸＨＶ）１７と、レシーバ用高電圧生成部（ＲＸＨＶ）１８と、プリアンプ１９と、ＡＤ変換器（ＡＤＣ）２０と、走査制御部２１とを備える。
【００３３】
レジスタ部１１には、外部プロセッサであるシステムＣＰＵ５との通信用のレジスタが配置されている。レジスタ部１１に設けられるレジスタは、外部からの参照のみが可能なＲレジスタと、外部から設定が可能なＷレジスタとに大別される。Ｒレジスタは、主にＡＳＩＣ内部のステイタス値を保持しており、システムＣＰＵ５はこれらの値を通信インターフェースを通じて読み取ることで、ＡＳＩＣ１０の内部ステイタスを監視できる。一方、Ｗレジスタは、ＡＳＩＣ１０の内部で参照される各種パラメータ値を保持する。これらの各種パラメータ値は、通信インターフェースを通じてシステムＣＰＵ５から設定できる。なお、通信用レジスタは、フリップフロップにより実現してもよく、ＲＡＭとして実現してもよい。
【００３４】
クロック生成部１２は、システムクロックＳＣＫを生成し、ＡＳＩＣ１０内の各ブロックに供給する。ＡＳＩＣ１０の多くのブロックは、システムクロックＳＣＫに同期して動作する。本実施例ではシステムクロックＳＣＫの周波数は５１２ＭＨｚとする。システムクロックＳＣＫは、外部より入力されるリファレンスクロックＲＣＫに同期するように、ＰＬＬで生成される。通常、リファレンスクロックＲＣＫの発生源には水晶発振器が用いられる。
【００３５】
ＴＸＨＶ１７は、トランスミッタ３０が必要とするＤＣ高電圧（１００Ｖ程度）を生成する。この高電圧は、ＤＣＤＣコンバータ回路によって、低電圧（５Ｖ〜１５Ｖ程度）を昇圧することによって生成される。
【００３６】
ＲＸＨＶ１８は、レシーバ４０が必要とするＤＣ高電圧（１００Ｖ程度）を生成する。この高電圧は、ＤＣＤＣコンバータ回路によって、低電圧（５Ｖ〜１５Ｖ程度）を昇圧することによって生成される。
【００３７】
同期制御部１３は、各種の制御信号を生成し出力する。本実施例における同期制御部１３は、２つの制御信号、即ち、パルストリガ信号ＰＴとＡＤゲート信号ＧＴを出力する。これらの制御信号の設定例を図４に示し、それらの時間的関係を図５に示す。図５に示すように、これらの制御信号は所定の間隔で分割された時間区間（セグメントスロット）に同期して生成される。セグメントスロットの時間区間幅（セグメント周期）は「ｎＳｅｇ」で設定可能である。本実施例では、特記ない範囲において、「ｎＳｅｇ＝８１９２」に設定されているものとする。
【００３８】
パルストリガ信号ＰＴは、ＡＳＩＣ１０の外部に設けられたトランスミッタ３０に供給される。トランスミッタ３０は、パルストリガ信号ＰＴに応じて光パルスを出力する。パルストリガ信号ＰＴについては、セグメントスロット始点に対する遅延「ｄＴｒｇ」とパルス幅「ｗＴｒｇ」を設定可能である。なお、パルス幅ｗＴｒｇは、狭すぎるとトランスミッタ３０が反応しないため、トランスミッタ３０のトリガ応答仕様に鑑みて決定される。
【００３９】
ＡＤゲート信号ＧＴは、ゲート抽出部１４に供給される。後述するように、ゲート抽出部１４は、ＡＤＣ２０から入力されるＡＤＣ出力信号のうち、ＡＤゲート信号ＧＴのアサート区間のみを抽出して受信セグメントメモリ１５に格納する。ＡＤゲート信号ＧＴについては、セグメントスロット始点に対する遅延時間「ｄＧａｔｅ」とゲート幅「ｗＧａｔｅ」を設定可能である。
【００４０】
プリアンプ１９は、ＡＳＩＣ１０の外部に設置されたレシーバ４０から入力されるアナログ電圧信号を電圧増幅し、後続のＡＤＣ２０に供給する。なお、プリアンプ１９の電圧ゲインはＷレジスタにより設定可能である。
【００４１】
ＡＤＣ２０は、プリアンプ１９の出力信号をＡＤ変換してデジタル系列に変換する。本実施例においては、ＡＤＣ２０のサンプリングクロックとしてシステムクロックＳＣＫが使用されており、ＡＤＣ２０の入力信号は５１２ＭＨｚでサンプリングされる。
【００４２】
ゲート抽出部１４は、ＡＤＣ２０から入力されるＡＤＣ出力信号のうち、ＡＤゲート信号ＧＴのアサート区間のみを抽出して受信セグメントメモリ１５に格納する。ゲート抽出部１４により抽出された区間信号を以下「受信セグメント信号ＲＳ」と呼ぶ。即ち、受信セグメント信号ＲＳは、ベクター長がゲート幅ｗＧａｔｅに等しい実数ベクトルである。
【００４３】
ここで、ＡＤＣ出力信号と受信セグメントとの関係、及びゲート位置の設定について説明する。図６（Ａ）はセグメントスロットを示している。図６（Ｂ）に示すように、パルストリガ信号ＰＴはセグメントスロット始点に対してｄＴｒｇだけ遅れてアサートされる。図６の例ではｄＴｒｇ＝０であるので、パルストリガ信号ＰＴはセグメントスロット始点でアサートされる。図６（Ｃ）は、ライダの走査原点に物体が置かれている場合のＡＤＣ出力信号（受信セグメント信号ＲＳ）を示している。即ち、図６（Ｃ）は、ターゲット距離（動径Ｒ）が０ｍの場合の受信セグメント信号ＲＳを例示している。図示のように、Ｒ＝０ｍの場合であっても、受信パルスの立ち上がりは、パルストリガ信号の立ち上がりよりシステム遅延ＤＳＹＳだけ遅れて観測される。なお、システム遅延ＤＳＹＳの発生要因としては、トランスミッタ３０内のＬＤドライバ回路の電気的遅延、送信光学系５１での光学的遅延、受信光学系５２での光学的遅延、レシーバ４０での電気的遅延、ＡＤＣ２０での変換遅延などが考えられる。
【００４４】
図６（Ｄ）は、物体が動径Ｒに置かれている場合の受信セグメント信号ＲＳを例示している。この場合には、図６（Ｃ）と比べて、走査原点から物体までの光の往復時間だけ、遅延が増加することになる。この増加した遅延が、いわゆる「ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）遅延」である。このＴＯＦ遅延をＤサンプルとするならば、動径Ｒは下記の式で算出できる。
【数１】
2018044853.tif 000003
【００４５】
図６（Ｆ）は、ｄＧａｔｅ＝０の場合のＡＤゲート信号ＧＴを例示するものである。前述したとおり、ゲート抽出部１４は、ＡＤＣ出力信号から、ＡＤゲート信号ＧＴのアサート区間のみを抽出する。後述するＤＳＰ１６は、この抽出区間のみに基づいて、物体に関するパラメータ推定を行う。したがって、ＴＯＦ遅延時間が大きい場合には、物体からの戻りパルス成分がゲートからはみ出してしまい正当なパラメータ推定が行えない。正当なパラメータ推定が行われるためにはＴＯＦ遅延時間Ｄが次式を満たしていることが必要となる
【数２】
2018044853.tif 000004
【００４６】
ここでＬＩＲはシステムの総合インパルス応答の長さであり、ＤＭＡＸは正当なパラメータ推定が可能な最大ＴＯＦ遅延時間として定義される。図６（Ｅ）は、ＴＯＦ遅延時間がこの最大ＴＯＦ遅延時間に等しい場合の受信セグメント信号ＲＳを例示している。
【００４７】
図７は、図６と同様の図であるが、ゲート遅延ｄＧａｔｅがシステム遅延時間に等しく設定された場合の各信号を例示するものである。このように設定することで、より遠い距離の物体まで、正当なパラメータ推定が可能となる。
【００４８】
走査制御部２１は、ＡＳＩＣ１０の外部に設置されたロータリーエンコーダ６７の出力を監視し、これに基づいてモータ５４の回転を制御する。具体的には、走査制御部２１は、走査光学部５０のロータリーエンコーダ６７（走査方向検出部５３）から出力される走査方向情報ＳＤＩに基づいて、トルク制御信号ＴＣをモータ５４に供給する。本実施例におけるロータリーエンコーダ６７は、Ａ相とＺ相の２つのパルス列（以下、「エンコーダパルス」と呼ぶ。）を出力する。両パルス列の時間関係を図８（Ａ）に示す。図示のように、Ａ相については、モータ５４の回転１°毎に１パルスが生成出力される。従って、モータ５４の１回転毎に３６０のＡ相エンコーダパルスが生成出力されることになる。一方、Ｚ相については、モータ５４の１回転につき１パルスが、所定の回転角に対応して、生成出力される。
【００４９】
走査制御部２１は、エンコーダパルスの立ち上がり時刻をシステムクロックＳＣＫのカウンタ値として計測し、これが所望の値となるようにモータ５４のトルクを制御する。即ち、走査制御部２１は、エンコーダパルスとセグメントスロットが所望の時間関係となるようにモータ５４をＰＬＬ制御する。
【００５０】
エンコーダパルスとセグメントスロットの時間関係は、図８（Ｂ）に示されるＷレジスタによって設定可能となっている。「ｎＰｐｒ」には、モータ回転毎のＡ相エンコーダパルス数が設定される。これは、ロータリーエンコーダ６７の仕様で決まる値であり、本実施例では前述の３６０が設定される。「ｎＲｐｆ」はフレーム毎の回転数を与えるものであり、「ｎＳｐｆ」はフレーム毎のセグメント数を与えるものである。また、「ｄＳｍｐＡ」、「ｄＳｍｐＺ」は、エンコーダパルスの立ち上がりとセグメントスロットとの時間関係をサンプルクロック単位で調整するために用意されており、エンコーダパルスのセグメントスロット始点に対する遅延を規定することができる。一方、「ｄＳｅｇＺ」は、Ｚ相パルスの立ち上がりとフレームとの時間関係をセグメント単位で調整するために用意されている。
【００５１】
定常状態でのエンコーダパルスとセグメントスロットの時間関係を図９に示す。図示のように、デフォルト設定においては、１フレームは１８００のセグメントから構成され、１フレームでモータ５４は１回転することになる。
【００５２】
（ＤＳＰ）
ＤＳＰ１６の行う信号処理のブロックダイアグラムを図１０（Ａ）に示す。図示のように、ＤＳＰ１６は、受信フィルタ７１と、ピーク検出器７２と、判定部７３と、フォーマッタ７４とを備える。ＤＳＰ１６は、受信セグメントメモリ１５から受信セグメントｙｆｒｍ，ｓｅｇを順次的に読み出して、これに対して処理を行う。ここで、「ｆｒｍ」はフレームインデックス、「ｓｅｇ」はセグメントインデックスである。以下、誤解の恐れのない範囲でこれらインデックスの表記を省略する。受信セグメントｙはベクター長ｗＧａｔｅの実数ベクトルであり、次式で表される。
【数３】
2018044853.tif 000005
【００５３】
受信フィルタ７１は、受信セグメントｙに対して、所定のインパルス応答を畳み込んで、フィルタードセグメントｚを算出する。ピーク検出部７２は、フィルタードセグメントｚ内で振幅が最大となる点、即ちピーク点を検出し、当該ピーク点の遅延Ｄと振幅Ａを出力する。判定部７３は、振幅Ａが所定の閾値ｔＤｅｔより大きい点のみを選択的にフォーマッタ７４に送る。フォーマッタ７４は、遅延Ｄと振幅Ａ、及び当該セグメントのフレームインデックスｆｒｍ、セグメントインデックスｓｅｇを、適切なフォーマットに変換して外部に出力する。以下、各ブロックについて詳しく説明する。
【００５４】
受信フィルタ部７１は、受信セグメントｙに対して、所定のインパルス応答ｈを畳み込んで（巡回畳みこみ）、フィルタードセグメントｚを算出する。受信フィルタ部７１のインパルス応答はＷレジスタで設定可能であり、フィルタ出力でのＳＮＲが大きくなるように予めシステムＣＰＵ５によって設定される。
【００５５】
例えば、フィルタインパルス応答ｈは、次式を満たすように設定される。このように設定することで、雑音が白色である場合で、かつシステム総合インパルス応答がｗＧａｔｅに対して有意に短い場合には、オプティマルな性能（高ＳＮＲ）を実現できる。
【数４】
2018044853.tif 000006
上式において、リファレンスパルスｇは走査原点（Ｒ＝０ｍ）に物体を置いた場合に観測される受信セグメント波形であり、トランスミッタ３０とレシーバ４０を含むシステム全体の総合インパルス応答を代表している。実際に走査原点に物体を置くことが困難な場合には、例えばＲ＝１ｍでの受信セグメント波形を観測し、これを数学的に時間シフトすることで、等価的にリファレンスパルスを測定すれば良い。
【００５６】
ピーク検出部７２は、フィルタードセグメント内で振幅が最大となる点、即ち、ピーク点をサブサンプル精度で検出し、当該ピーク点の遅延Ｄと振幅Ａを出力する。図１１に、Ｒ＝１０ｍの場合のフィルタードセグメントを例示する。図中の曲線が標本化する前の連続時間波形を表しており、丸点が標本点を示している。ピーク検出部７２は、標本化系列に基づいて連続時間系でのピーク位置を算出する。図１１の例ではフィルタードセグメント｛ｚｋ：ｋ＝０，１，・・・，１０２３｝上でサンプル単位でのピーク位置はｋ＝３４である。一方、連続時間波形での、即ち、サブサンプル精度でのピーク位置は、
Ｄ＝Ｒ・Ｆｓｍｐ／（ｃ／２）＝３４．１５７
である。ピーク検出部７２は、このサブサンプル精度でのピーク点について、その遅延Ｄ と、その振幅Ａを推定算出する。
【００５７】
サブサンプル精度でのピーク点検出処理には、各種のアルゴリズムが適用可能である。以下にその一例を示す。
（手順１）振幅が最大であるサンプル点（図１１ではＰ点）を求める。
（手順２）手順１で求めた点（Ｐ点）、及びその前後の点（Ａ点、Ｂ点）について、これら３点を通る二次曲線を求める。
（手順３）手順２で求めた二次曲線の極大点として遅延Ｄ、振幅Ａを求める。
【００５８】
判定部７３は、ピーク検出部７２から出力されるピーク点情報Ｄ，Ａ（遅延Ｄ，振幅Ａ）に基づいて、当該検出点に物体が存在するか否かの判定を行う。この判定は、ピーク点の振幅Ａと判定閾値ｔＤｅｃとを比較することによって行われる。具体的には、判定部７３は、Ａ＞ｔＤｅｃの場合に「物体が存在する」と判定し、当該ピーク点情報を出力する。一方、判定部７３は、Ａ≦ｔＤｅｃの場合は「物体が存在しない」と判定し、当該ピーク点情報を出力しない。
【００５９】
フォーマッタ７４は、判定部７３から出力されるピーク点情報Ｄ，Ａと当該ピーク点に対応する走査情報（フレームインデックスｆｒｍ、セグメントインデックスｓｅｇ）をユーザー（上位システム）が使いやすい形式に変換する。本実施例におけるフォーマッタ７４は、以下のフォーマット変換を行う。
（１）フレームインデックスｆｒｍは、そのまま出力する。
（２）セグメントインデックスｓｅｇは、水平走査角度θに変換して出力する。
（３）遅延Ｄは、動径（距離）Ｒに変換して出力する（Ｒ＝Ｄ（ｃ／２）／Ｆｓｍｐ)。
（４）振幅Ａは、そのまま出力する。
（５）振幅Ａ、動径Ｒから反射率Ｕを算出して出力する（Ｕ＝Ａ／Ψ（Ｒ））。
ここで、関数Ψ（Ｒ）は反射率変換テーブルであり、外部ＣＰＵから設定可能である。同テーブルを、動径Ｒに設置された反射率１００％のランバート拡散体から得られるピーク振幅の期待値に設定しておくことで、誤差の少ない反射率推定が可能となる。
【００６０】
上記の構成において、トランスミッタ３０は本発明の射出部の一例であり、レシーバ４０は本発明の受光部の一例であり、ＤＳＰ１６は本発明の制御部の一例であり、ＬＤ３５は本発明のレーザ光源の一例である。
【００６１】
［射出光パルスのＡＰＣ］
次に、トランスミッタ３０から射出される光パルスのＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）について説明する。通常、ＬＤ３５への印加電圧が一定に保たれたとしても、ＬＤの個体ばらつき、温度変化、経年変化などが原因でＬＤ３５からの射出パワーは一定とはならない。このため、ＬＤ３５のＡＰＣが必要となる。本実施例では、ライダ１の特定の走査方向に基準反射体を配置し、当該基準反射体で反射された戻り光に基づいてＡＰＣを行う。まず、基準反射体について説明する。
【００６２】
（基準反射体）
図１３（Ａ）は、基準反射体７の配置を概略的に示した図である。図１３（Ａ）では、基準反射体７は、走査部５５等を収容する略円筒状のライダ１の筺体２５付近に配置されている。ここで、基準反射体７は、走査部５５により走査される３６０度の射出光Ｌｏの照射方向のうち、ライダ１が物体を検出する方向以外の方向である検出対象外方向（矢印Ａ１参照）に設けられている。図１３（Ａ）の例では、基準反射体７は、角度「θａ」（例えば６０度）分の射出光Ｌｏが照射されるライダ１の後方の筺体２５の壁面に存在している。この場合、基準反射体７は、例えば、射出光Ｌｏ及び戻り光Ｌｒを透過させる筺体２５の透明カバーの内側に設けられる。以後では、走査部５５による１回分の走査が行われる期間（即ち１つのフレーム期間）内において、基準反射体７に照射された射出光ＬｏをＡＰＤ４１が受光する期間を「基準反射体期間」とも呼ぶ。基準反射体期間は、基準反射体７に射出光Ｌｏが照射される各走査角度に対応する複数のセグメント期間を含む。
【００６３】
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の例において、基準反射体７が配置される方向に射出光Ｌｏが射出された状態を示す。基準反射体７は、射出光Ｌｏが入射した場合、射出光Ｌｏを所定の反射率で反射する。ここで、基準反射体７の反射率は、戻り光Ｌｒのレベルが、雑音に比して小さすぎることなく、かつ、ＡＤＣ２０のダイナミックレンジに対して飽和しないことが望ましい。より具体的には、基準反射体７の反射率は、ライダ１の通常の動作状態で求められるＬＤ３５の目標射出パワー及びＡＰＤ４１の目標アバランシェゲインの条件下において、小さすぎず、かつ、大きすぎないように決定される。
【００６４】
このように、本実施例では、基準反射体７を設け、その戻り光Ｌｒに基づいて射出光パルスのＡＰＣを行うので、射出光パルスの光源であるＬＤ３５についてモニタ用のフォトディテクタなどを設ける必要がない。
【００６５】
（ＡＰＣ）
次に、射出光パルスのＡＰＣについて説明する。ＡＰＣは、予め決められた目標射出パワー（例えば１０Ｗなど）が得られるようにＬＤ３５への印加電圧を調整する制御であり、主として図１２に示すＤＳＰ１６により実行される。具体的には、図１２に示すように、ＤＳＰ１６は制御信号ＣｔをＴＸＨＶ１７に供給することにより、ＴＸＨＶ１７が生成する高電圧ＶＴＸを変化させ、トランスミッタ３０内のＬＤ３５への印加電圧を調整する。
【００６６】
ここで、本実施例では、前処理として、レシーバ４０内のＡＰＤ４１のアバランシェゲイン（以下、「Ｍ値」とも呼ぶ。）を所定の調整用Ｍ値に設定する。具体的には、ＡＰＤ４１のＭ値が調整用Ｍ値となるように、ＡＰＤ４１に対する印加電圧ＶＲＸを調整しておく。ここで、調整用Ｍ値は、ＡＰＤ４１のＭ値の温度感度が低い領域、即ち、温度変化の影響を受けにくい値、例えばＭ＝２程度に設定される。調整用Ｍ値を温度感度が低い領域に設定することにより、ＬＤ３５の射出パワーを検出する精度を確保する。
【００６７】
また、ＡＰＣを行うにあたっては、事前にＬＤ３５の射出パワーと、受信セグメントのピーク振幅値ＰＫとの関係を示すテーブル（以下、「射出パワーテーブル」とも呼ぶ。）を用意しておく。受信セグメントのピーク振幅値ＰＫとは、図７（Ｃ）に示すように、ＡＤＣ２０から出力される受信セグメント信号ＲＳに含まれるパルスのピーク振幅値である。なお、ここで用意する射出パワーテーブルは、レシーバ４０側のＡＰＤ４１のＭ値が上述の調整用Ｍ値である場合のＬＤ３５の射出パワーと受信セグメントのピーク振幅値ＰＫとの関係を示すものである。なお、射出パワーテーブルは、ライダ１の製造段階又は開発段階において実施する測定などに基づいて作成される。また、この測定は、実際のライダ１に搭載する基準反射体７を用いて行われていることが前提となる。
【００６８】
図１４（Ａ）は、射出パワーテーブルの一例を示す。横軸は受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫを示し、縦軸はＬＤ３５からの射出光パルスの射出パワーＰを示す。図示のように、ピーク振幅値ＰＫと射出パワーＰは基本的には線形の関係を有する。いま、予め決められた目標射出パワーＰを「Ｐｔ」とすると、目標射出パワーＰｔに相当する目標ピーク振幅値ＰＫは「ＰＫｐｔ」となる。なお、目標射出パワーＰｔは、ライダ１による通常の動作状態（物体を検出・測距する状態）において要求されるパワーであり、実際的には検出・測距の対象とする物体までの距離に基づいて決定される。射出パワーテーブルにより、ＬＤ３５からの射出パワーＰを目標射出パワーＰｔとするためには、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫが目標ピーク振幅値ＰＫｐｔとなるようにＬＤ３５の印加電圧ＶＴＸを調整すればよいことになる。なお、射出パワーテーブルはＤＳＰ１６内部のメモリなどに記憶される。
【００６９】
図１５は、ＡＰＣ処理のフローチャートを示す。この処理は、主として図１２に示すＤＳＰ１６により実行される。まず、ＤＳＰ１６は、前処理として、レシーバ４０内のＡＰＤ４１のＭ値が調整用Ｍ値となるように、ＡＰＤ４１への印加電圧を調整する（ステップＳ１１）。具体的には、ＤＳＰ１６は、制御信号ＣｒをＲＸＨＶ１８に供給してＲＸＨＶ１８が生成する高電圧ＶＲＸを変化させることによりレシーバ４０内のＡＰＤ４１への印加電圧を調整する。
【００７０】
次に、ＤＳＰ１６は、受信セグメントメモリ１５から入力される受信セグメントｙのうち、基準反射体期間における受信セグメントｙに基づいて、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫを検出する（ステップＳ１２）。さらに、ＤＳＰ１６は、射出パワーテーブルを参照して、目標射出パワーＰｔに対応する目標ピーク振幅値ＰＫｐｔを取得する（ステップＳ１３）。そして、ＤＳＰ１６は、ステップＳ１２で検出したピーク振幅値ＰＫが目標ピーク振幅値ＰＫｐｔとなるように、ＬＤ３５への印加電圧を調整する（ステップＳ１４）。具体的には、ＤＰＳ１６は、制御信号ＣｔをＴＸＨＶ１７に供給してＴＸＨＶ１７が生成する高電圧ＶＴＸを変化させることによりＬＤ３５への印加電圧を調整する。こうして、ピーク振幅値ＰＫを目標ピーク振幅値ＰＫｐｔに一致させることにより、ＬＤ３５からの射出パワーが目標射出パワーＰｔに維持される。
【００７１】
なお、上記の実施例では、ＤＳＰ１６は、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫに基づいて射出パワーを制御しているが、受信セグメント信号ＲＳが図７（Ｃ）に示すような明確なパルス波形でない場合には、受信セグメント信号ＲＳのパルス積分値を用いてもよい。即ち、ピーク振幅値の代わりに、受信セグメント信号ＲＳにおいて有意に戻り光が存在する区間の積分値を算出して用いても良い。その場合には、射出パワーと、受信セグメント信号ＲＳの積分値との関係を示す射出パワーテーブルを用意しておく。そして、ＤＰＳ１６は、射出パワーテーブルを参照して目標射出パワーＰｔに対応する目標積分値を取得し、受信セグメント信号ＲＳから検出された積分値が目標積分値と一致するようにＬＤ３５の印加電圧を調整すればよい。
【００７２】
［ＡＰＤのＡＧＣ］
次に、レシーバ４０内のＡＰＤ４１のＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）について説明する。通常、ＡＰＤ４１への印加電圧が一定に保たれたとしても、ＡＰＤの個体ばらつき、温度変化、経年変化などが原因でＡＰＤ４１のアバランシェゲイン（Ｍ値）は一定とはならない。このため、ＡＰＤ４１のＡＧＣが必要となる。本実施例では、ライダ１の特定の走査方向に基準反射体を配置し、当該基準反射体で反射された戻り光に基づいてＡＧＣを行う。なお、ＡＧＣに用いる基準反射体７は、ＬＤ３５のＡＰＣに用いるものと同一であるため、説明を省略する。
【００７３】
ＡＧＣは、予め決められた目標アバランシェゲイン（例えばＭ＝３０）が得られるようにＡＰＤ４１への印加電圧を調整する制御であり、主として図１２に示すＤＳＰ１６により実行される。具体的には、図１２に示すように、ＤＳＰ１６は制御信号ＣｒをＲＸＨＶ１８に供給することにより、ＲＸＨＶ１８が生成する高電圧ＶＲＸを変化させ、レシーバ４０内のＡＰＤ４１への印加電圧を調整する。
【００７４】
ＡＧＣを行うにあたっては、事前にＡＰＤ４１のアバランシェゲインと、受信セグメントのピーク振幅値ＰＫとの関係を示すテーブル（以下、「ゲインテーブル」とも呼ぶ。）を用意しておく。なお、このゲインテーブルは、ＬＤ３５の射出パワーが前述の目標射出パワーである場合のテーブルである。ゲインテーブルは、ライダ１の製造段階又は開発段階において実施する測定などに基づいて作成される。この測定は、実際のライダ１に搭載する基準反射体７を用いて行われていることが前提となる。
【００７５】
図１４（Ｂ）は、ゲインテーブルの一例を示す。横軸は受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫを示し、縦軸はＡＰＤ４１のアバランシェゲインＭを示す。図示のように、ピーク振幅値ＰＫとアバランシェゲインＭは基本的には線形の関係を有する。いま、予め決められた目標アバランシェゲインＭを「Ｍｔ」とすると、目標アバランシェゲインＭｔに相当する目標ピーク振幅値ＰＫは「ＰＫｇｔ」となる。ゲインテーブルにより、ＡＰＤ４１のアバランシェゲインＭを目標アバランシェゲインＭｔとするためには、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫが目標ピーク振幅値ＰＫｇｔとなるようにＡＰＤ４１への印加電圧ＶＲＸを調整すればよいことになる。なお、ゲインテーブルはＤＳＰ１６内部のメモリなどに記憶される。
【００７６】
図１６は、ＡＧＣ処理のフローチャートを示す。この処理は、主として図１２に示すＤＳＰ１６により実行される。なお、ＡＧＣ処理を行う際の前提条件として、上述のＬＤ３５のＡＰＣ処理により、ＬＤ３５の射出パワーが目標射出パワーとなるように調整されていることが要求される。
【００７７】
まず、ＤＳＰ１６は、受信セグメントメモリ１５から入力される受信セグメントｙのうち、基準反射体期間における受信セグメントｙに基づいて、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫを検出する（ステップＳ２１）。次に、ＤＳＰ１６は、ゲインテーブルを参照して、目標アバランシェゲインＭｔに対応する目標ピーク振幅値ＰＫｇｔを取得する（ステップＳ２２）。そして、ＤＳＰ１６は、ステップＳ２１で検出したピーク振幅値ＰＫが目標ピーク振幅値ＰＫｇｔとなるように、ＡＰＤ４１への印加電圧を調整する（ステップＳ２３）。具体的には、ＤＰＳ１６は、制御信号ＣｒをＲＸＨＶ１８に供給してＲＸＨＶ１７が生成する高電圧ＶＲＸを変化させることにより、ＡＰＤ４１への印加電圧を調整する。こうして、ピーク振幅値ＰＫを目標ピーク振幅値ＰＫｇｔに一致させることにより、ＡＰＤ４１のアバランシェゲインが目標アバランシェゲインＭｔに維持される。
【００７８】
なお、上記の実施例では、ＤＳＰ１６は、受信セグメント信号ＲＳのピーク振幅値ＰＫに基づいてＡＰＤ４１のアバランシェゲインを制御しているが、受信セグメント信号ＲＳが図７（Ｃ）に示すような明確なパルス波形でない場合には、受信セグメント信号ＲＳのパルス積分値を用いてもよい。即ち、ピーク振幅値の代わりに、受信セグメント信号ＲＳにおいて有意に戻り光が存在する区間の積分値を算出して用いても良い。その場合には、アバランシェゲインと、受信セグメント信号ＲＳの積分値との関係を示すゲインテーブルを用意しておく。そして、ＤＰＳ１６は、ゲインテーブルを参照して目標アバランシェゲインＭｔに対応する目標積分値を取得し、受信セグメント信号ＲＳから検出された積分値が目標積分値と一致するようにＡＰＤ４１の印加電圧を調整すればよい。
【００７９】
上記の実施例による効果の一例として、以下のものが挙げられる。ライダ１においては、ＬＤ３５の射出パワーが目標よりも低くなったり、ＡＰＤ４１のアバランシェゲインが目標より低くなったりすると、ライダ１の物体検出性能や測距性能が低下してしまう。また、射出パワーが目標より高くなったり、アバランシェゲインが目標より高くなったりすると、使用者に対するアイセーフ要件を満たせなくなったり、ＡＤＣが飽和して物体検出性能や測距性能が低下してしまう。この点、本実施例では、ＬＤ３５のＡＰＣ処理により射出パワーが一定に保たれ、かつ、ＡＰＤ４１のＡＧＣ処理によりＡＰＤ４１のアバランシェゲインが一定に保たれるので、ライダ１の所望の性能を維持することが可能となる。
【符号の説明】
【００８０】
１  ライダ
７  基準反射体
１０  ＡＳＩＣ
１６  ＤＳＰ
１７  トランスミッタ用高電圧生成部（ＴＸＨＶ）
１８  レシーバ用高電圧生成部（ＲＸＨＶ）
３０  トランスミッタ
３５  ＬＤ
４０  レシーバ
５０  走査光学部
【図１】
2018044853.tif 000007
【図２】
2018044853.tif 000008
【図３】
2018044853.tif 000009
【図４】
2018044853.tif 000010
【図５】
2018044853.tif 000011
【図６】
2018044853.tif 000012
【図７】
2018044853.tif 000013
【図８】
2018044853.tif 000014
【図９】
2018044853.tif 000015
【図１０】
2018044853.tif 000016
【図１１】
2018044853.tif 000017
【図１２】
2018044853.tif 000018
【図１３】
2018044853.tif 000019
【図１４】
2018044853.tif 000020
【図１５】
2018044853.tif 000021
【図１６】
2018044853.tif 000022