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公開番号2025067924
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2025014661,2024035824
出願日2025-01-31,2018-09-21
発明の名称制御装置、アバランシェダイオードを制御する方法、プログラム及び記憶媒体
出願人パイオニア株式会社
代理人個人,個人
主分類G01S 7/481 20060101AFI20250417BHJP(測定;試験)
要約【課題】高SNR及び高増倍率でADを安定的に動作させる。
【解決手段】制御装置10は、制御部100を備えている。制御部100は、アバランシェダイオード(AD)222に印加する逆バイアス電圧を制御する。制御部100は、AD222が電磁波を受信していないときにAD222から発生する信号のレベルに基づいて、逆バイアス電圧を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
電磁波を送信する送信器と、
前記送信器から送信されて対象物によって反射された電磁波を受信するアバランシェダイオードと、
前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルを算出する算出部と、
前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する第１制御部と、
前記アバランシェダイオードから発生する信号の前記算出部への伝達のオン又はオフを切り替えるスイッチと、
前記送信器による電磁波の送信のタイミングを制御する第２制御部とを備え、
前記第２制御部は、前記送信器による電磁波の送信のタイミングに基づいて、前記スイッチの前記伝達のオン又はオフをさらに制御し、
前記第１制御部は、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する制御装置。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記第１制御部は、前記アバランシェダイオードが前記電磁波を受信していないときに、前記算出部の算出結果が所定値になるように、前記逆バイアス電圧を制御する制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の制御装置において、
前記所定値は、前記逆バイアス電圧の上昇に対する前記アバランシェダイオードの増幅度の変化率が第１所定値以下である領域と、前記変化率が第２所定値以上である領域と、の間の値の前記逆バイアス電圧が印加された際の前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルである、制御装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルは、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していない所定期間における最大値とする制御装置。
【請求項５】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の制御装置において、
前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルは、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していない所定期間における二乗平均平方根とする制御装置。
【請求項６】
送信器から送信されて対象物から反射した電磁波を受信するアバランシェダイオードを制御する方法であって、
前記送信器による電磁波の送信のタイミングを制御し、
前記送信器による電磁波の送信のタイミングに基づいて、前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルを算出するかしないかを切り替え、
前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する
方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
請求項７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、制御装置、検出装置、アバランシェダイオードを制御する方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
対象物までの距離を検出するため、ＴＯＦ（ＴｉｍｅＯｆＦｌｉｇｈｔ）を用いた検出装置を用いることがある。特許文献１には、このような検出装置の一例について記載されている。この検出装置は、送信器及び受信器を備えている。送信器は、光を送信する。送信器から送信された光は、対象物で反射する。対象物から反射した光は、受信器によって受信される。検出装置は、送信器から送信された光を受信器が受信するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を算出することができる。
【０００３】
ＴＯＦに用いられる受信器には、アバランシェダイオード（ＡＤ）を用いることができる。ＡＤは、逆バイアス電圧によって光電流を増倍することができる。光電流の増倍率が高くなるほど、ＡＤから発生する光電流の信号のレベルが高くなるが、その一方で増倍率が高くなるほど、ＡＤから発生するノイズのレベルも高くなる。特に特許文献２には、増倍率が高くなるにつれてショットノイズが高くなることが記載されている。さらに、特許文献２には、ＡＤを、最適な増倍率、すなわち、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ－ｔｏ－ＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）が最大となる増倍率で動作させることについて記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１１－０９５２０８号公報
特開２００６－２０３０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤを動作させるためには、ＡＤを最適な増倍率で動作させる必要がある。一方で、ＡＤの最適な増倍率は、外部環境、例えば、温度に依存して変動する。したがって、常に一定の逆バイアス電圧でＡＤを動作させると、外部環境の変動によってノイズのレベルが一定レベル（許容値）を超えることがある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、高ＳＮＲ及び高増倍率でＡＤを安定的に動作させることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、
電磁波を送信する送信器と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信するアバランシェダイオードと、
前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記アバランシェダイオードが前記電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する制御装置である。
【０００８】
第２の発明は、
電磁波を送信する送信器と、
前記送信器から送信されて対象物から反射した電磁波を受信するアバランシェダイオードを有する受信器と、
前記アバランシェダイオードに印加する逆バイアス電圧を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御する検出装置である。
【０００９】
第３の発明は、
電磁波を照射する照射部と、
対象物によって反射された前記電磁波を受信可能な受信器と、
前記受信器を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記受信器が前記電磁波を受信していないときの前記受信器の受信信号に基づいて、前記受信器を制御する、制御装置である。
【００１０】
第４の発明は、
アバランシェダイオードを制御する方法であって、
アバランシェダイオードに逆バイアス電圧を印加し、前記アバランシェダイオードが電磁波を受信していないときに前記アバランシェダイオードから発生する信号のレベルに基づいて、前記逆バイアス電圧を制御することを含む方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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