发光装置以及距离测定装置

技术领域

本发明涉及射出脉冲光的发光装置、以及使用从该发光装置射出的脉冲光来测定与物体的距离的距离测定装置。

背景技术

以往，已知使用强度呈脉冲状变化的脉冲状的激光来测定到物体的距离的距离测定装置。在这种距离测定装置中，例如，基于激光的射出时刻和该激光的来自物体的反射光的受光时刻的时间差，来测定到物体的距离。在以下的专利文献1中，记载了这种距离测定装置。

在如上述那样射出脉冲状的激光的情况下，控制激光光源，使得每一脉冲的激光的光量满足眼睛安全基准。然而，在激光光源的控制电路发生了异常的情况下，会无法恰当地进行该控制。

在以下的专利文献2中，记载了利用监控用受光元件对激光光源的射出光量进行监视的结构。在该结构中，响应于监控用受光元件的输出超过了给定电平而停止激光光源的驱动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-229967号公报

专利文献2：日本特开2003-124564号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为用于使激光光源进行脉冲发光的结构，能够使用如下结构，即，相对于激光光源串联地连接开关元件，使该开关元件在脉冲发光的期间内导通。然而，在该结构中，在开关元件发生了故障的情况下，会不能恰当地进行激光光源的脉冲发光。

鉴于这样的问题，本发明的目的在于，提供一种能够在抑制开关元件的故障的同时更恰当地进行激光光源的脉冲发光的发光装置以及距离测定装置。

用于解决问题的技术方案

本发明的第1方式涉及一种发光装置。本方式涉及的发光装置具备：激光光源；蓄电元件，用于向所述激光光源供给驱动电流；多个开关元件，与所述激光光源串联地连接；和电气元件，针对至少在下游侧连接了其它所述开关元件的所述开关元件，配置在开关开闭用信号的输入部与接地之间，将超过所述开关开闭用信号的电压电平的高电平的噪声引导至接地。

根据本方式涉及的发光装置，多个开关元件与激光光源串联地连接，因此即使在任一个开关元件发生了短路，也能够通过其它开关元件恰当地使激光光源脉冲发光。

在此，在激光光源串联连接了多个开关元件的情况下，若开关元件断开，则相邻的两个开关元件间的连接部成为浮置状态。因而，变得在激光光源侧的开关元件的输入部容易叠加噪声。因此，在向这些开关元件输入的开关开闭用信号产生了时间偏差的情况下，由于残留于蓄电元件的电荷在蓄电元件与开关元件之间往返而产生的振铃，在这两个开关元件之中的激光光源侧的开关元件的输入部会产生高电平的噪声。若该噪声超过开关元件的额定值，则有时在该开关元件发生故障。

与之相对，在本方式涉及的发光装置中，如上述那样，关于至少在下游侧连接了其它开关元件的开关元件，配置有将在输入开关开闭用信号的输入部产生的高电平的噪声引导至接地的电气元件。因而，上述那样的振铃所引起的噪声被引导至接地，可抑制在输入部产生超过额定值的噪声。由此，能够抑制噪声所引起的开关元件的故障。

像这样，根据本方式涉及的发光装置，能够在抑制开关元件的故障的同时更恰当地进行激光光源的脉冲发光。

本发明的第2方式涉及一种距离测定装置。本方式涉及的距离测定装置具备：第1方式涉及的发光装置；投射光学系统，将从所述发光装置射出的脉冲光投射到目标区域；和受光部，对所述脉冲光的来自物体的反射光进行受光。

根据本方式涉及的距离测定装置，具备第1方式涉及的发光装置，因此能够在抑制开关元件的故障的同时更恰当地进行激光光源的脉冲发光。因而，能够提高距离测定装置的可靠性。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供一种能够在抑制开关元件的故障的同时更恰当地进行激光光源的脉冲发光的发光装置以及距离测定装置。

本发明的效果或意义根据以下所示的实施方式的说明而变得更明确。不过，以下所示的实施方式终究只是将本发明实施化时的一个例示，本发明完全不限制于以下的实施方式记载的内容。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的距离测定装置的结构的框图。

图2是示出参考例涉及的发光装置的结构的电路图。

图3的(a)、(b)分别是示出参考例涉及的在两个开关元件的一者发生了短路时的各开关元件的ON(接通)/OFF(断开)状态的时序图。图3的(c)是示出图3的(a)、(b)的情况下的激光光源的驱动电流的时序图。图3的(d)是示出比较例涉及的在开关元件发生了短路时的开关元件的ON/OFF状态的时序图。图3的(e)是示出图3的(d)的情况下的激光光源的驱动电流的时序图。

图4是示出实施方式1涉及的发光装置的结构的电路图。

图5的(a)是示出参考例涉及的在向两个开关元件分别输入的驱动信号无时间偏差的情况下在各开关元件的输入部产生的电压的仿真结果的图表。图5的(b)是示出参考例涉及的在向两个开关元件分别输入的驱动信号有时间偏差的情况下在各开关元件的输入部产生的电压的仿真结果的图表。图5的(c)是示出实施方式1涉及的在向两个开关元件分别输入的驱动信号无时间偏差的情况下在各开关元件的输入部产生的电压的仿真结果的图表。图5的(d)是示出实施方式1涉及的在向两个开关元件分别输入的驱动信号有时间偏差的情况下在各开关元件的输入部产生的电压的仿真结果的图表。

图6是示出实施方式2涉及的发光装置的结构的电路图。

图7的(a)、(b)分别是示出实施方式2涉及的向两个开关元件分别输入的驱动信号的一例的时序图。图7的(c)是示出图7的(a)、(b)的情况下的激光光源的驱动电流的时序图。

图8是示出实施方式2涉及的驱动器的异常检测处理的流程图。

图9是示出实施方式3涉及的发光装置的结构的电路图。

图10的(a)～(d)分别是示出实施方式3涉及的两个开关元件正常地动作的情况下的驱动信号、各开关元件的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源的驱动电流的仿真结果的时序图。

图11的(a)～(d)分别是示出实施方式3涉及的仅在上游侧的开关元件发生了短路的情况下的下游侧的开关元件的驱动信号、下游侧的开关元件的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源的驱动电流的仿真结果的时序图。

图12的(a)～(d)分别是示出实施方式3涉及的仅在下游侧的开关元件发生了短路的情况下的上游侧的开关元件的驱动信号、上游侧的开关元件的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源的驱动电流的仿真结果的时序图。

图13是示出实施方式3涉及的开关元件的异常检测处理的流程图。

图14是示出实施方式3涉及的发光装置的结构的框图。

图15是示出实施方式3的变更例涉及的发光装置的结构的框图。

图16是示出变更例1涉及的发光装置的结构的电路图。

图17是示出变更例2涉及的发光装置的结构的电路图。

不过，附图主要用于说明，并不限定本发明的范围。

具体实施方式

以下，参照图对本发明的实施方式进行说明。

<实施方式1>

图1是示出距离测定装置1的结构的框图。在图1中，示出了所谓的闪光方式的距离测定装置1。

距离测定装置1作为光学系统的结构，具备激光光源11、投射光学系统12、受光光学系统13和摄像元件14。

激光光源11例如由激光二极管构成，射出给定波长的激光(投射光)。在距离测定装置1搭载于车辆的情况下，激光光源11的射出波长例如被设定为红外波段(例如905nm)。根据距离测定装置1的使用方式，能够适当变更激光光源11的射出波长。激光光源11也可以由多个激光二极管构成。此外，激光光源11也可以由激光二极管以外的其它激光发光器构成。

投射光学系统12将从激光光源11射出的投射光以给定的扩展角引导至测距区域A10。投射光学系统12以均匀的强度分布将投射光投射到测距区域A10。投射光学系统12可以包含单个透镜，或者，也可以包含多个透镜。此外，投射光学系统12也可以包含凹面镜等。

受光光学系统13对被存在于测距区域A10的物体反射的激光的反射光进行聚光，并聚光到摄像元件14的受光面14a。受光光学系统13可以包含单个透镜，或者，也可以包含多个透镜。此外，受光光学系统13也可以包含凹面镜等。

摄像元件14通过配置在受光面14a的多个像素对反射光进行受光，并输出与所受光的反射光的强度相应的检测信号。在受光面14a，许多像素呈矩阵状排列。在各像素，例如配置雪崩光电二极管。也可以在各像素配置其它光检测元件。

另外，也可以在受光光学系统13与摄像元件14之间配置使投射光的波段透射且阻断其它波段的光的滤光器。由此，能够抑制波长与投射光不同的不需要的光入射到摄像元件14的受光面14a。此外，在激光光源11射出红外光的情况下，摄像元件14也可以仅对红外波段具有检测灵敏度。由此，能够抑制作为不需要的光的可见光被摄像元件14检测。

距离测定装置1作为电路部的结构，具备控制部21、光源驱动部22、信号处理部23和距离计算部24。

控制部21具备运算处理电路和存储器，例如，由FPGA、MPU、ROM、RAM等构成。控制部21向光源驱动部22输出控制信号，经由光源驱动部22对激光光源11进行控制。光源驱动部22根据控制信号，使激光光源11以给定的强度以及脉冲宽度进行脉冲发光。此外，控制部21将向光源驱动部22输出的控制信号在与向光源驱动部22输出相同的时刻，还向距离计算部24输出。

信号处理部23对从摄像元件14输出的各像素的检测信号进行放大以及噪声除去的处理，并将处理后的检测信号输出到距离计算部24。

距离计算部24具备运算处理电路和存储器，是进行距离的运算的电路。距离计算部24基于从控制部21接收到脉冲发光的控制信号的时刻、和从信号处理部23接收到摄像元件14的各像素的检测信号的时刻，按每个像素来计算到测距区域A10内的对象物的距离。然后，距离计算部24生成将按每个像素而计算出的距离映射到各像素的位置的一个画面份(1帧份)的距离图像数据，并将所生成的距离图像数据输出到距离测定装置1的显示部、距离测定装置1所连接的外部装置等。

在图1的结构中，由激光光源11、光源驱动部22以及控制部21构成发光装置2。在此，控制部21不仅进行发光装置2的控制，还进行距离测定装置1的控制。此外，由受光光学系统13以及摄像元件14构成受光部3。

图2是示出参考例涉及的发光装置2的结构的电路图。在图2中，省略了控制部21的图示。

参考例涉及的发光装置2除了图1所示的激光光源11之外，还具备直流电源31、电阻32、蓄电元件33、开关元件34a、34b、驱动器35a、35b和脉冲产生电路36，作为光源驱动部22的结构。脉冲产生电路36也可以内置于控制部21。

蓄电元件33包含电容器，经由电阻32而与直流电源31连接。蓄电元件33可以包含一个电容器，或者，也可以是并联连接了多个电容器的结构。根据包含电阻32和蓄电元件33的电路的时间常数，在蓄电元件33蓄积电荷。蓄电元件33响应于开关元件34a、34b两者导通而向激光光源11供给驱动电流。

如上述那样，激光光源11为激光二极管。激光光源11通过从蓄电元件33供给驱动电流，从而射出激光。多个激光光源11也可以串联连接或并联连接在蓄电元件33与开关元件34a之间而构成光源。

开关元件34a根据来自驱动器35a的信号而切换为导通状态和非导通状态。开关元件34b根据来自驱动器35b的信号而切换为导通状态和非导通状态。开关元件34a、34b例如为FET(Field Effect Transistor，场效应晶体管)。开关元件34a、34b也可以由根据来自驱动器35a、35b的信号而切换为导通状态和非导通状态的其它开关元件构成。

开关元件34a、34b根据来自驱动器35a、35b的信号将激光光源11切换为发光状态和非发光状态。即，若开关元件34a、34b两者成为导通状态，则从蓄电元件33向激光光源11供给驱动电流，激光光源11发光。此外，若开关元件34a、34b的至少一者成为非导通状态，则对激光光源11的驱动电流的供给被阻断，激光光源11熄灭。

驱动器35a、35b根据从脉冲产生电路36输入的脉冲信号来分别驱动开关元件34a、34b。脉冲产生电路36响应于从控制部21接收到脉冲发光的控制信号而输出给定时间宽度的脉冲信号。驱动器35a、35b在与脉冲信号的时间宽度对应的期间内，将开关元件34a、34b设定为导通状态。

在开关元件34a、34b为FET的情况下，驱动器35a、35b在脉冲信号上升的期间内，向各FET的栅极供给驱动信号。由此，在与脉冲信号对应的期间内，开关元件34a、34b成为导通状态，向激光光源11供给驱动电流。这样，激光光源11进行脉冲发光。

图3的(a)、(b)分别是示出在图2所示的参考例的结构中在两个开关元件34a、34b的一者发生了短路时的各开关元件的ON/OFF状态的时序图。在此，在图2的上游侧的开关元件34a(SW1)中，在刚刚从驱动器35a输入了脉冲状的驱动信号之后发生了短路。下游侧的开关元件34b(SW2)正常地动作。图3的(c)是示出图3的(a)、(b)的情况下的激光光源11的驱动电流的时序图。

如图3的(a)～(c)所示，在参考例的结构中，在激光光源11串联地连接有两个开关元件34a、34b，因此即使在任一个开关元件(在此为开关元件34a)发生了短路，另一个开关元件(在此为开关元件34b)也以与从脉冲产生电路36输入的脉冲信号对应的时间宽度恰当地开闭。由此，激光光源11的驱动电流的时间宽度被维持在正规的时间宽度。

图3的(d)是示出比较例涉及的在开关元件发生了短路时的开关元件的ON/OFF状态的时序图。图3的(e)是示出图3的(d)的情况下的激光光源11的驱动电流的时序图。

在比较例中，在激光光源11与接地之间仅配置一个开关元件。即，在比较例中，从图2的结构之中例如省略了下游侧的开关元件34b以及驱动器35b。

图3的(d)的实线示出了在比较例的结构中在开关元件未发生短路的情况下的该开关元件的开闭状态。图3的(e)的实线示出了该情况下的激光光源11的驱动电流。在该情况下，该开关元件以与从脉冲产生电路输入的脉冲信号对应的时间宽度恰当地开闭。由此，激光光源11的驱动电流的时间宽度被维持在正规的时间宽度。

图3的(d)的虚线示出了在比较例的结构中在开关元件发生了短路的情况下的该开关元件的开闭状态。在此，在刚刚从驱动器输入了脉冲状的驱动信号之后发生了短路。图3的(e)的虚线示出了该情况下的激光光源11的驱动电流。

如图3的(e)所示，在比较例的结构中，仅配置一个开关元件，因此若在该开关元件发生了短路，则开关元件在与从脉冲产生电路36输入的脉冲信号对应的时间宽度以后也导通。因而，即使在正规的时间宽度以后，电流也从蓄电元件33继续流向激光光源11。由此，图3的(e)中影线所示的驱动电流份的光量的激光从激光光源11多余地射出。在比较例的结构中，由于该多余的光量，可能引起变得不能满足眼睛安全基准。

与之相对，在参考例的结构中，如上述那样，配置有两个开关元件34a、34b，因此即使在一个开关元件发生了短路，如图3的(c)所示，激光光源11的驱动电流的时间宽度也被维持在正规的时间宽度。因而，即使在任一个开关元件发生了短路的情况下，也能够使激光光源11以恰当的光量进行脉冲发光。因而，能够将通过一次脉冲发光而射出的激光的光量在能够满足眼睛安全基准的范围内尽量设定得高。此外，通过两个开关元件34a、34b能够防止短路，因此能够提高蓄电元件33的容量，其结果是，能够使直流电源33的电压值下降，从而抑制电路的消耗功率。由此，能够边实现低消耗功率边扩大能够测距的距离范围。

然而，在参考例的结构中，如图2所示，相对于激光光源11串联连接了两个开关元件，因此若开关元件34a、34b断开，则两个开关元件34a、34b间的连接部成为浮置状态。因而，变得在激光光源侧的开关元件的输入部容易叠加噪声。因此，在向这些开关元件34a、34b输入的驱动信号(开关开闭用信号)产生了时间偏差的情况下，由于残留于蓄电元件33的电荷在蓄电元件33与开关元件34b之间往返而产生的振铃，在这两个开关元件34a、34b之中的激光光源11侧的开关元件34a的输入部Pa会产生高电平的噪声。若该噪声超过开关元件34a的额定值，则有时在该开关元件34a发生故障。

在本实施方式中，用于进一步消除这种问题的结构设置于发光装置2。以下，对该结构进行说明。

图4是示出实施方式1涉及的发光装置2的结构的电路图。与图2同样地，在图4中，省略了控制部21的图示。

如图4所示，实施方式1涉及的发光装置2具备连接在上游侧的开关元件34a的输入部Pa与接地之间的齐纳二极管37。齐纳二极管37使从驱动器35a输出的驱动信号相对于接地阻断，将超过该驱动信号的电压电平的高电平的噪声引导至接地。齐纳二极管37开始导通的电压(击穿电压或者齐纳电压)被设定得比驱动信号的电压电平高且比开关元件34a的额定电压低。由此，如上述那样，即使产生了振铃，也能够防止开关元件34a由于高电压电平的噪声而故障。

图5的(a)是示出在图2所示的参考例的结构中在向两个开关元件34a、34b分别输入的驱动信号无时间偏差的情况下在各开关元件34a、34b的输入部Pa、Pb产生的电压的仿真结果的图表。图5的(b)是示出在图2所示的参考例的结构中在向两个开关元件34a、34b分别输入的驱动信号有时间偏差的情况下在各开关元件34a、34b的输入部Pa、Pb产生的电压的仿真结果的图表。

在图5的(a)、(b)中，实线示出了向上游侧的开关元件34a的输入部Pa输入的驱动信号，虚线示出了向下游侧的开关元件34b的输入部Pb输入的驱动信号。开关元件34a、34b的额定电压为6V。在图5的(b)中，向输入部Pa输入的驱动信号比向输入部Pb输入的驱动信号延迟2nsec。各驱动信号的时间宽度彼此相同。

如图5的(a)所示，在向输入部Pa、Pb分别输入的驱动信号未产生时间偏差的情况下，在驱动信号的终端附近，在输入部Pa叠加噪声。但是，该噪声的电压电平较之于开关元件34a的额定电压(6V)相当低，因此不会由于该噪声而在开关元件34a发生故障。

与之相对，如图5的(b)所示，在向输入部Pa、Pb分别输入的驱动信号产生了时间偏差的情况下，在驱动信号的终端附近，与图5的(a)的情况相比明显高的噪声叠加于输入部Pa。如上述那样，该噪声是由开关元件34b与蓄电元件33之间的振铃所引起的。该噪声的电压电平超过了开关元件34a的额定电压(6V)。因而，由于该噪声有可能在开关元件34a发生故障。

图5的(c)是示出在图4所示的实施方式1的结构中在向两个开关元件34a、34b分别输入的驱动信号无时间偏差的情况下在各开关元件34a、34b的输入部Pa、Pb产生的电压的仿真结果的图表。图5的(d)是示出在图4所示的实施方式1的结构中在向两个开关元件34a、34b分别输入的驱动信号有时间偏差的情况下在各开关元件34a、34b的输入部Pa、Pb产生的电压的仿真结果的图表。

在图5的(c)、(d)中，实线示出了向上游侧的开关元件34a的输入部Pa输入的驱动信号，虚线示出了向下游侧的开关元件34b的输入部Pb输入的驱动信号。开关元件34a、34b的额定电压为6V。在图5的(d)中，与图5的(b)同样地，向输入部Pa输入的驱动信号比向输入部Pb输入的驱动信号延迟了2nsec。图4所示的齐纳二极管37的击穿电压被设定为驱动信号的最大值与开关元件34a、34b的额定电压(6V)之间的范围内包含的电压值(在此为5.1V)。

如图5的(c)所示，在向输入部Pa、Pb分别输入的驱动信号未产生时间偏差的情况下，与图5的(a)的情况同样在驱动信号的终端附近在输入部Pa叠加噪声。但是，该噪声的电压电平较之于开关元件34a的额定电压(6V)相当低，因此不会由于该噪声而在开关元件34a发生故障。

此外，如图5的(d)所示，在向输入部Pa、Pb分别输入的驱动信号产生了时间偏差的情况下，在驱动信号的终端附近，比图5的(c)的情况高的噪声叠加于输入部Pa。但是，在实施方式1的结构中，由于齐纳二极管37的作用，与图5的(b)所示的参考例的情况相比，噪声的最大电压电平被抑制在5.5V附近。因而，在实施方式1的结构中，不会由于该噪声而在开关元件34a发生故障。

像这样，根据实施方式1的结构，通过在开关元件34a的输入部Pa与接地之间连接齐纳二极管37，从而能够抑制由振铃而产生的噪声。由此，能够防止在开关元件34a发生故障。

<实施方式1的效果>

根据上述实施方式1，能够起到以下的效果。

如图4所示，发光装置2具备与激光光源11串联地连接的两个开关元件34a、34b，因此即使在任一个开关元件发生了短路，也能够通过其它开关元件恰当地使激光光源11进行脉冲发光。

此外，如图4所示，关于在下游侧连接了其它开关元件34b的开关元件34a，配置有将在输入驱动信号(开关开闭用信号)的输入部Pa产生的高电平的噪声引导至接地的齐纳二极管37(电气元件)。因而，如图5的(d)的仿真结果所示，由振铃而产生的高电平的噪声被引导至接地，能够抑制在输入部Pa产生超过额定值的噪声。由此，能够防止由于噪声而在开关元件34a发生故障。

像这样，根据实施方式1的发光装置2，能够在抑制开关元件34a、34b的故障的同时更恰当地进行激光光源11的脉冲发光。

此外，通过在输入部Pa与接地之间连接齐纳二极管37这样的极其简单的结构，能够抑制在输入部Pa产生高电平的噪声，能够避免开关元件34a的故障。

此外，距离测定装置1具备图4所示的结构的发光装置2，因此能够在抑制开关元件34a、34b的故障的同时更恰当地进行激光光源11的脉冲发光。因而，能够提高距离测定装置1的可靠性。

此外，如上述那样，能够在使直流电源31的电压下降的同时在满足眼睛安全基准的范围内将激光光源11的光量设定得尽量高，因此能够边实现低消耗功率边扩大能够测距的距离范围，能够提高距离测定装置1的品质。

<实施方式2>

在实施方式2中，用于对从驱动器35a、35b输出的驱动信号进行监视的结构设置于发光装置2。

图6是示出实施方式2涉及的发光装置2的结构的电路图。

实施方式2涉及的发光装置2相对于图4的结构还具备监控电路40a、40b。监控电路40a、40b以外的结构与图4的结构相同。

监控电路40a生成用于对从驱动器35a向输入部Pa输入的驱动信号的状态进行监视的监控信号。监控电路40a具备对驱动信号进行分压的两个电阻41a、42a，将这些电阻41a、42a的连接部的电压作为监控信号来输出。所输出的监控信号被供给到控制部21。

监控电路40b生成用于对从驱动器35b向输入部Pb输入的驱动信号的状态进行监视的监控信号。监控电路40b具备对驱动信号进行分压的两个电阻41b、42b，将这些电阻41b、42b的连接部的电压作为监控信号来输出。所输出的监控信号被供给到控制部21。

电阻41a、41b被设定为相同的电阻值。此外，电阻42a、42b被设定为相同的电阻值。构成监控电路40a的电阻41a、42a被设定为监控信号的电压不超过控制部21(CPU)的动作电压(例如，3.3V)。同样地，构成监控电路40b的电阻41b、42b被设定为监控信号的电压不超过控制部21(CPU)的动作电压(例如，3.3V)。此外，电阻41a、42a的电阻值以及电阻41b、42b的电阻值被设定为高的值，使得可恰当地维持向输入部Pa、Pb输入的驱动信号的电压电平。

控制部21基于从监控电路40a、40b分别输入的监控信号，来判定驱动信号的适当与否，检测驱动器35a、35b是否正常地动作。

图7的(a)、(b)分别是示出向两个开关元件34a、34b输入的驱动信号的一例的时序图。图7的(c)是示出图7的(a)、(b)的情况下的激光光源11的驱动电流的时序图。

图7的(a)示出了向上游侧的开关元件34a输入的驱动信号，图7的(b)示出了向下游侧的开关元件34b输入的驱动信号。在此，向下游侧的开关元件34b输入的驱动信号的上升期间因某些异常而变得比正常时宽。向上游侧的开关元件34a输入的驱动信号正常。图7的(a)、(b)的纵轴为各驱动信号的电压值。

在图6的结构中，与上述实施方式1同样地，在激光光源11与接地之间串联地连接了两个开关元件34a、34b，因此如图7的(b)那样，即使在一个驱动信号发生了异常，由于输入另一个驱动信号的开关元件的作用，如图7的(c)所示，恰当的脉冲宽度的驱动电流也被供给到激光光源11。由此，激光光源11恰当地进行脉冲发光。

但是，在图7的(b)的例子中，假定在下游侧的驱动器35b发生了故障，若在这样的状态下继续动作，则在上游侧的驱动器35b或者上游侧的开关元件34a发生了故障的情况下，有可能未恰当地进行脉冲发光而变得不满足眼睛安全基准。因此，在发生了如图7的(b)那样的状态的情况下，需要进行发光的停止、异常的通知等。

图8是示出基于由监控电路40a、40b生成的监控信号对驱动器35a、35b(驱动信号)的异常进行检测的异常检测处理的流程图。

控制部21在脉冲发光的时刻(S11)，按每个监控信号来获取监控信号维持给定电平以上的时间宽度(S12)。在此，给定电平被设定为不受到噪声的影响的电平。接下来，控制部21判定获取到的各监控信号的时间宽度是否为阈值以上(S13)。在此，相对于监控信号为正常的情况下的规定的时间宽度，阈值被设定得仅宽允许为正常的允许宽度。

在任意的时间宽度都不为阈值以上的情况下(S13：否)，控制部21视为任意的驱动器35a、35b都正常，结束处理。另一方面，在至少一个时间宽度为阈值以上的情况下(S13：是)，控制部21判定为在驱动器35a、35b的至少一者发生了故障(S14)，执行异常处理(S15)。

在步骤S15中，控制部21例如中止对脉冲产生电路36的控制信号的输出，使脉冲发光停止。或者，控制部21将在驱动器35a、35b发生了异常的情况输出到外部装置(车辆侧的装置等)，从而使该异常通知到外部。

另外，在步骤S13、S14中，控制部21也可以根据哪个监控信号为阈值以上，来进一步检测在哪个驱动器发生了故障。在该情况下，控制部21也可以将确定探测到故障的驱动器的信息进一步输出到外部装置，从而使该信息通知到外部。

另外，在控制部21(CPU)的动作时钟为500MHz的情况下，时间宽度的分辨率成为2nsec。在该情况下，若相对于正规的时间宽度假定5LSB程度的允许宽度，则步骤S13的阈值设定得相对于正规的时间宽度仅宽10nsec。因此，在该情况下，当驱动信号比正规的时间宽度宽10nsec以上时，能够探测驱动器的故障。

<实施方式2的效果>

如图6所示，发光装置2具备两个开关元件34a、34b和齐纳二极管37。因而，与上述实施方式1同样地，能够在抑制开关元件34a、34b的故障的同时更恰当地进行激光光源11的脉冲发光。

此外，根据从监控电路40a、40b分别输出的监控信号来检测驱动器35a、35b的故障(驱动信号的异常)，进行异常处理。由此，能够防止由于驱动器35a、35b的故障而在激光光源11的脉冲发光发生异常。因而，能够在更可靠地满足眼睛安全基准的同时恰当地进行脉冲发光。

<实施方式3>

在上述实施方式2中，用于对驱动器35a、35b的故障(驱动信号的异常)进行检测的监控电路40a、40b配置于发光装置2。与之相对，在实施方式3中，用于对开关元件34a、34b的故障进行检测的监控电路配置于发光装置2。

图9是示出实施方式3涉及的发光装置2的结构的电路图。

实施方式3涉及的发光装置2相对于图4的结构还具备监控电路50。监控电路50以外的结构与图4的结构相同。

监控电路50基于相邻的开关元件34a、34b的连接部P1的电位来监视开关元件34a、34b的故障。监控电路50具备对连接部P1的电位进行分压的两个电阻51、52，将这些电阻51、52的连接部的电位作为监控信号来输出。所输出的监控信号被供给到控制部21。

连接部P1的电位经由电阻53被上拉到电位V1。电位V1例如被设定为5V程度。此外，电阻51、52的连接部经由二极管54而与电位V2的电压线连接。电位V2被设定为控制部21(CPU)的动作电压(例如，3.3V)。二极管54构成如下的保护电路，即，保护控制部21(CPU)，使得在控制部21(CPU)不输入超过动作电压的电压(跳跃噪声等的电压)。

电阻51、52被设定为使监控信号的电压不超过控制部21(CPU)的动作电压。此外，电阻51、52的电阻值被设定为高的值，使得在开关元件34a、34b处于导通状态时，激光光源11的驱动电流尽量不流入电阻51、52。例如，电阻51、52分别被设定为200Ω、20kΩ。

控制部21基于从监控电路50分别输入的监控信号，来检测开关元件34a、34b是否正常地动作。

图10的(a)～(d)分别是示出开关元件34a、34b正常地动作的情况下的驱动信号、开关元件34a、34b的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源11的驱动电流的仿真结果的时序图。

在图10的(a)中，用实线示出了向上游侧的开关元件34a输入的驱动信号，用虚线示出了向下游侧的开关元件34b输入的驱动信号。此外，在图10的(b)中，用实线示出了上游侧的开关元件34a的施加电压(漏极电压)，用虚线示出了下游侧的开关元件34b的施加电压(漏极电压)。

在图10的(a)～(d)所示的仿真中，图9所示的监控电路50中的电阻51、52、53分别被设定为100kΩ、200Ω、20kΩ，电压V1、V2分别被设定为5V、3.3V。此外，齐纳二极管37的击穿电压被设定为5.1V，直流电源31的电压被设定为40V。

如图10的(a)～(d)所示，在上述条件下，即使在连接部P1连接了监控电路50，在激光光源11的驱动电流的波形也没有发生异常，得到了恰当的时间宽度的驱动电流。

另外，如图10的(c)所示，即使在开关元件34a、34b未发生故障的情况下，监控信号也在与脉冲发光对应的期间内变动。因而，为了通过简易的处理无误判定地检测开关元件34a、34b的故障，优选在包含脉冲发光期间的期间设定屏蔽期间ΔT，在屏蔽期间ΔT以外的期间内进行开关元件34a、34b的故障检测。

图11的(a)～(d)分别是示出仅在上游侧的开关元件34a发生了短路的情况下的下游侧的开关元件34b的驱动信号、下游侧的开关元件34b的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源11的驱动电流的仿真结果的时序图。

仿真的条件与图10的(a)～(d)的情况相同。在此，在图11的(c)中的箭头所示的时刻T1，在上游侧的开关元件34a发生了短路。

如图11的(a)～(d)所示，即使在上游侧的开关元件34a发生了短路，由于下游侧的开关元件34b的作用，也得到了与驱动信号对应的时间宽度的激光光源11的驱动电流。此外，在上述条件下，即使在连接部P1连接了监控电路50，在激光光源11的驱动电流的波形也没有发生异常，得到了恰当的时间宽度的驱动电流。

此外，如图11的(c)所示，响应于上游侧的开关元件34a的短路，监控信号从图10的(c)所示的通常时的电压电平(300mV附近)向3.3V急剧地增加。因而，在通常时的电压电平(300mV附近)与增加后的电压(3.3V)之间设定第1阈值，将该第1阈值和监控信号进行比较，由此能够检测上游侧的开关元件34a的故障(短路)。

图12的(a)～(d)分别是示出仅在下游侧的开关元件34b发生了短路的情况下的上游侧的开关元件34a的驱动信号、上游侧的开关元件34a的施加电压(漏极电压)、监控信号以及激光光源11的驱动电流的仿真结果的时序图。

仿真的条件与图10的(a)～(d)的情况相同。在此，在图12的(c)中的箭头所示的时刻T2，在下游侧的开关元件34b发生了短路。

如图11的(a)～(d)所示，即使在下游侧的开关元件34b发生了短路，由于上游侧的开关元件34a的作用，也得到了与驱动信号对应的时间宽度的激光光源11的驱动电流。此外，在上述条件下，即使在连接部P1连接了监控电路50，在激光光源11的驱动电流的波形也没有发生异常，得到了恰当的时间宽度的驱动电流。

此外，如图12的(c)所示，响应于下游侧的开关元件34b的短路，监控信号从图10的(c)所示的通常时的电压电平(300mV附近)向0V急剧地下降。因而，通过在通常时的电压电平(300mV附近)与下降后的电压(0V)之间设定第2阈值，将该第2阈值和监控信号进行比较，由此能够检测下游侧的开关元件34b的故障(短路)。

图13是示出基于由监控电路50生成的监控信号对开关元件34a、34b的异常进行检测的异常检测处理的流程图。

控制部21在屏蔽期间ΔT以外的期间内，对监控信号的电压值Vm进行监视(S21)。若电压值Vm超过第1阈值Vth1(S22：是)，则控制部21判定为在上游侧的开关元件34a发生了故障(S23)，执行异常处理(S26)。如上述那样，第1阈值Vth1在通常动作时，被设定为在屏蔽期间ΔT以外的期间产生的监控信号的电压值与在开关元件34a发生了故障时产生的监控信号的电压值之间的电压值。在图11的(c)的例子中，第1阈值Vth1例如能够设定在2V附近。

在电压值Vm不超过第1阈值Vth1的情况下(S22：否)，控制部21进一步判定电压值Vm是否不足第2阈值Vth2(S24)。如上述那样，第2阈值Vth2在通常动作时，被设定为在屏蔽期间ΔT以外的期间产生的监控信号的电压值与在开关元件34b发生了故障时产生的监控信号的电压值之间的电压值。在图12的(c)的例子中，第2阈值Vth2例如能够设定在0.15V附近。

在电压值Vm不足第2阈值Vth2的情况下(S24：否)，控制部21视为在当前时间点任意的开关元件都未发生故障，结束处理。在该情况下，控制部21再次执行步骤S21以后的处理，对开关元件34a、34b有无故障进行监视。在电压值Vm不足第2阈值Vth2的情况下(S24：是)，控制部21判定为在下游侧的开关元件34b发生了故障(S25)，执行异常处理(S26)。

在步骤S26中，控制部21例如中止对脉冲产生电路36的控制信号的输出，使脉冲发光停止。或者，控制部21将在开关元件34a、34b发生了异常的情况输出到外部装置(车辆侧的装置等)，从而使该异常通知到外部。

图14是示出实施方式3涉及的发光装置2的结构的框图。方便起见，在图14中，省略了比开关元件34a靠上游侧的电路部的结构。比开关元件34a靠上游侧的电路部的结构与图9相同。

发光装置2作为电路部的结构，除了控制部21和监控电路50之外，还具备ADC(A/D转换器)25和通信部26。

ADC25以给定的取样频率对从监控电路50输入的监控信号(模拟信号)进行取样并变换为数字信号，将变换后的数字信号(监控信号)输出到控制部21。控制部21使用从ADC25输入的监控信号(数字信号)来执行图13的处理。然后，控制部21在开关元件34a、34b的任一者检测到故障的情况下，使脉冲产生电路36的动作停止，并且经由通信部26将通知该异常的信息输出到外部装置。由此，在外部装置中，进行异常的通知。

另外，即使在上述实施方式2中，与图14同样的结构也可以应用于发光装置2。在该情况下，图14的监控电路50置换为监控电路40a、40b，从监控电路40a、40b输出的监控信号分别经由ADC供给到控制部21。

<实施方式3的效果>

如图9所示，发光装置2具备两个开关元件34a、34b和齐纳二极管37。因而，与上述实施方式1同样地，能够在抑制开关元件34a、34b的故障的同时更恰当地进行激光光源11的脉冲发光。

此外，根据从监控电路50分别输出的监控信号来检测开关元件34a、34b的故障，进行异常处理。由此，能够防止由于开关元件34a、34b的故障而在激光光源11的脉冲发光发生异常。因而，能够在更可靠地满足眼睛安全基准的同时恰当地进行脉冲发光。

此外，监控电路50基于相邻的开关元件34a、34b的连接部P1的电位来监视开关元件34a、34b的故障。具体地，监控电路50具备配置在连接部P1与接地之间的分压电阻51、52，在向连接部P1供给给定电平V1的电压的同时，将被分压电阻51、52分压后的电压作为监控信号来输出。由此，如图11的(a)～图12的(d)所示，能够将开关元件34a、34b的故障更恰当地检测为监控信号。

如图13所示，控制部21在脉冲发光期间(屏蔽期间ΔT)以外的期间内，进行基于监控电路50的监视结果的控制。像这样，将在开关元件34a、34b为正常的情况下监控信号变动的屏蔽期间ΔT从监视对象排除在外，由此能够通过简单的判定处理准确地检测开关元件34a、34b的故障。

<实施方式3的变更例>

图14所示的电路部的结构也可以如图15那样变更。

在图15的结构中，在图14的结构上追加了比较器27和开关28。比较器27由比较电路和逻辑电路构成，对从监控电路50输入的监控信号(模拟信号)执行与图13的步骤S22、S24同样的处理。比较器27在监控信号比第1阈值Vth1大的情况下，或者，在监控信号比第2阈值Vth2小的情况下，将检测信号输出到开关28。由此，开关28断开，脉冲产生电路36的动作停止。此时，控制部21在上述的屏蔽期间ΔT内，将比较器27设定为非动作状态。因此，在屏蔽期间ΔT，不从比较器27向开关28输入检测信号。

根据该结构，开关28通过模拟处理而断开，因此在开关元件34a、34b的至少一者发生了故障的情况下，能够比图14的结构迅速地使脉冲产生电路36停止。因而，能够更可靠地防止激光光源11以不恰当的发光状态进行脉冲发光。

另外，开关28的配置位置并不限于图15的位置，只要在开关元件34a、34b发生了故障时能够使激光光源11的脉冲发光停止，就也可以是其它位置。例如，开关28也可以配置在脉冲产生电路36与驱动器35a、35b之间。

此外，在图13的处理中，在屏蔽期间ΔT以外的全部期间内，进行步骤S22、S24的判定，但也可以未必一定要在屏蔽期间ΔT以外的全部期间进行该判定，也可以在屏蔽期间ΔT以外的期间之中与给定的时刻对应的期间内进行步骤S22、S24的判定。

<其它变更例>

发光装置2以及距离测定装置1的结构除了上述实施方式1～3所示的结构以外，能够进行各种变更。

例如，在上述实施方式1～3中，相对于激光光源11串联连接了两个开关元件34a、34b，但也可以相对于激光光源11串联连接3个以上的开关元件。在该情况下，伴随着开关元件的数量的增加而电路规模增大，但能够更可靠地防止开关元件的短路所引起的激光光源11的误动作。

在该情况下，上述实施方式3所示的监控电路50只要分别配置在相邻的开关元件的连接部即可。例如，像图16那样，4个开关元件34a～34d配置在激光光源11与接地之间的情况下，只要在3个连接部P1～P3分别配置监控电路50a～50c以及ADC25a～25c即可。监控电路50a～50c的结构与上述实施方式3所示的监控电路50相同。此外，在此，对4个开关元件34a～34d单独地配置驱动器35a～35d。

此外，在该情况下，在接地侧连接了其它开关元件的开关元件34a～34c的输入部Pa～Pc与接地之间，分别连接齐纳二极管37a～37c。由此，与上述实施方式1～3同样地，在驱动信号产生了时间偏差的情况下，能够抑制由于在输入部Pa～Pc产生的高电平的噪声而在开关元件34a～34c产生故障。

另外，监控电路也可以未必一定要像图16那样配置于全部的连接部P1～P3。例如，也可以仅在连接部P1配置监控电路50a，而省略其它连接部P2、P3的监控电路50b、50c。在该情况下，从监控电路50a输出的监控信号在开关元件34a发生了短路的情况下成为图11的(c)的状态，在开关元件34b～34d全部短路的情况下成为图12的(c)的状态。换言之，在开关元件34b～34d的任意一个为正常而剩余两个发生了故障的情况下，监控信号不会成为图12的(c)的状态。

然而，即使在该情况下，也至少能够基于监控信号来检测处于4个开关元件34a～34d之中仅一个为正常而其它三个故障的状态的情况。因而，在全部的开关元件34a～34d变为故障之前，能够使激光光源11的脉冲发光停止，能够防止在不满足眼睛安全基准的状态下进行脉冲发光。

另外，在图16的结构中，根据来自监控电路50a～50c的监控信号的状态，能够检测在开关元件34a～34d的哪一个发生了故障。为了更可靠地保证脉冲发光的可靠性，优选尽量增多监控电路50所应用的连接部P1～P3的数量。

此外，在上述实施方式1～3中，作为将超过驱动信号(开关开闭用信号)的电压电平的高电平的噪声引导至接地的电气元件，使用了齐纳二极管37，但作为该电气元件也可以使用其它元件。例如，如图17所示，作为该电气元件，也可以使用压敏电阻器38。在该情况，也是压敏电阻器38开始导通的电压(压敏电压)被设定得比驱动信号的电压电平高且比开关元件34a的额定电压低。由此，如上述那样，即使由于两个驱动信号的时间偏差而产生振铃，也能够防止开关元件34a由于高电压电平的噪声而故障。

此外，在上述实施方式1～3中，从一个脉冲产生电路36输出的脉冲信号输入到两个驱动器35a、35b，但也可以按每个驱动器35a、35b配置脉冲产生电路，从各脉冲产生电路向各驱动器单独地输入脉冲信号。在该情况下，两个脉冲产生电路由控制部21控制为同时输出脉冲信号。

此外，在上述实施方式1～3中，按每个开关元件34a、34b配置了驱动器35a、35b，但也可以是从一个驱动器输出的驱动信号输入到开关元件34a、34b的结构。

此外，实施方式2所示的监控电路40a、40b和实施方式3所示的监控电路50两者也可以应用于发光装置2。

此外，在上述实施方式1～3中，沿着驱动电流流动的方向依次配置了蓄电元件33、激光光源11以及开关元件34a、34b，但配置顺序并不限于此。例如，也可以沿着驱动电流流动的方向依次配置蓄电元件33、开关元件34a、34b以及激光光源11。

此外，在上述实施方式1～3中，发光装置2搭载于对测距区域A10整体同时照射光的所谓的闪光方式的距离测定装置1。然而，并不限于此，发光装置2也可以搭载于在短边方向上扫描线射束的方式的距离测定装置、在二维方向上扫描点射束的方式的距离测定装置。

除此之外，本发明的实施方式能够在专利请求的范围所示的技术思想的范围内适当地进行各种变更。

符号说明

1：距离测定装置；

2：发光装置；

3：受光部；

11：激光光源；

12：投射光学系统；

21：控制部；

33：蓄电元件；

34a、34b、34c、34d：开关元件；

37、37a、37b、37c：齐纳二极管(电气元件)；

38：压敏电阻器(电气元件)；

40a、40b：监控电路；

50、50a、50b、50c、50d：监控电路；

51、52：电阻(分压电阻)；

Pa、Pb、Pc：输入部；

P1、P2、P3：连接部。