(57)【要約】【課題】解像度が高く、且つ、高精度の測距が可能な測定装置および測距装置を提供する。【解決手段】受光部は、行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する。制御部は、複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した加算領域を単位とした走査の制御を行う。時間計測部は、走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する。生成部は、計測値の数を、計測値に基づき所定の時間範囲毎に加算して、加算領域に係るヒストグラムを生成する。制御部は、加算領域として、第１の加算領域と、一部が第１の加算領域と重複する第２の加算領域と、を指定する。【選択図】図１１Ｂ
2020118570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する受光部と、
前記複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した該加算領域を単位とした走査の制御を行う制御部と、
前記走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、前記加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加算領域として、第１の加算領域と、一部が該第１の加算領域と重複する第２の加算領域と、を指定する
測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記対象領域内の走査領域に対して、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行い、該走査の後、該走査領域に対して、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行う
請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
前記第１の加算領域および前記第２の加算領域は、それぞれ、前記配列の行方向に連続して配置される第１の数の前記受光素子と、前記配列の列方向に連続して配置される第２の数の前記受光素子と、を含む矩形領域であって、
前記制御部は、
前記対象領域の、前記列方向に連続して前記第２の数の前記受光素子を含む前記走査領域を、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行い、
該走査の後、該走査領域を、前記行方向に、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
請求項２に記載の測定装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記走査領域における前記第２の加算領域を単位とした走査の後、該走査領域に対して前記列方向に前記第２の数より少ない第３の数の前記受光素子の分だけ重複する新たな前記走査領域に対して、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記第２の数と、前記第３の数と、をそれぞれ独立して指定する
請求項４に記載の測定装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第２の加算領域を、前記第１の加算領域の前記対象領域における位置に対して行方向のオフセットを与えることで指定する
請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
前記計測値の数を、該計測値に基づき所定の時間範囲毎に加算して、前記加算領域に係るヒストグラムを生成する生成部をさらに備える
請求項１に記載の測定装置。
【請求項８】
行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する受光部と、
前記複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した該加算領域を単位とした走査の制御を行う制御部と、
前記走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、前記加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
前記計測値の数を、該計測値に基づき所定の時間範囲毎に加算して、前記加算領域に係るヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加算領域として、第１の加算領域と、該第１の加算領域の一部と重複する重複部分を含む第２の加算領域と、を指定する
測距装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記対象領域内の走査領域に対して、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行い、該走査の後、該走査領域に対して、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行う
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記第１の加算領域および前記第２の加算領域は、それぞれ、前記配列の行方向に連続して配置される第１の数の前記受光素子と、前記配列の列方向に連続して配置される第２の数の前記受光素子と、を含む矩形領域であって、
前記制御部は、
前記対象領域の、前記列方向に連続して前記第２の数の前記受光素子を含む前記走査領域を、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行い、
該走査の後、該走査領域を、前記行方向に、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
請求項９に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記走査領域における前記第２の加算領域を単位とした走査の後、該走査領域に対して前記列方向に前記第２の数より少ない第３の数の前記受光素子の分だけ重複する新たな前記走査領域に対して、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
請求項１０に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記第２の数と、前記第３の数と、をそれぞれ独立して指定する
請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
前記第２の加算領域を、前記第１の加算領域の前記対象領域における位置に対して行方向のオフセットを与えることで指定する
請求項８に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置および測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を用いて被測定物までの距離を測定する測距方式の一つとして、直接ＴｏＦ(Time  of  Flight)方式と呼ばれる測距手法が知られている。直接ＴｏＦ方式による測距処理では、光源から射出された光が被測定物により反射された反射光を受光素子により受光し、光が射出されてから反射光として受光されるまでの時間を計測する。計測された時間に基づきヒストグラムを作成し、このヒストグラムに基づき対象までの距離を求める。また、直接ＴｏＦ方式において、受光素子を２次元格子状に配列した画素アレイを用いて測距を行う構成が知られている。
【０００３】
画素アレイを用いた測距において、画素アレイに含まれる全ての受光素子について、同時に駆動、あるいは測距結果の出力を行う場合、消費電力、データの通信帯域、回路規模などの点で制限がある。そのため、画素アレイの受光領域を複数の領域に分割し、分割した各分割領域を順次に駆動し測距結果出力を行う分割駆動方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１７３２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した分割駆動においては、画素アレイの受光領域を分割した各分割領域が、解像度の単位となる。すなわち、分割領域の面積が小さいほど、測距の解像度が高くなる。一方で、分割領域の面積を大きくし、当該分割領域に含まれる受光素子の数を増やすことで、ヒストグラムにおける加算数が増え、測距精度が高くなる。このように、直接ＴｏＦ方式を用いた既存の測距方法では、測距の解像度と測距精度とがトレード・オフの関係となり、解像度が高く、且つ、高精度の測距を行うことが難しかった。
【０００６】
本開示は、解像度が高く、且つ、高精度の測距が可能な測定装置および測距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】
【０００７】
本開示に係る測定装置は、行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する受光部と、複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した加算領域を単位とした走査の制御を行う制御部と、走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、を備え、制御部は、加算領域として、第１の加算領域と、一部が第１の加算領域と重複する第２の加算領域と、を指定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。
【図２】実施形態に適用可能な、受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。
【図３】実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態に適用可能な測距装置の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図５】実施形態に適用可能な画素回路の基本的な構成例を示す図である。
【図６】実施形態に係る測距装置に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。
【図７】実施形態に係る画素アレイ部の構成例をより具体的に示す図である。
【図８Ａ】実施形態に係る画素アレイ部の細部の構成の例を示す図である。
【図８Ｂ】実施形態に係る画素アレイ部の細部の構成の例を示す図である。
【図９】実施形態に係る、各画素回路から信号Ｖｐｌｓを読み出すための構成の例を示す図である。
【図１０Ａ】既存技術による測距方法を説明するための図である。
【図１０Ｂ】既存技術による測距方法を説明するための図である。
【図１１Ａ】第１の実施形態に係る測距方法を概略的に示す図である。
【図１１Ｂ】第１の実施形態に係る測距方法を概略的に示す図である。
【図１１Ｃ】第１の実施形態に係る測距方法を概略的に示す図である。
【図１１Ｄ】第１の実施形態に係る測距方法を概略的に示す図である。
【図１２】第１の実施形態に係るオフセットの例を示す図である。
【図１３】第１の実施形態に係る、オフセットの指定方法を示す一例のシーケンス図である。
【図１４】第１の実施形態の変形例に係る、走査領域の高さおよび移動幅を可変とする例を模式的に示す図である。
【図１５】第１の実施形態の第２の変形例に係る画素アレイ部の様子を模式的に示す図である。
【図１６】第２の実施形態による、第１の実施形態に係る測距装置を使用する使用例を示す図である。
【図１７】本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【図１８】撮像部の設置位置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の各実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより、重複する説明を省略する。
【００１０】
（各実施形態に適用可能な技術）
本開示は、光を用いて測距を行う技術に関するものである。本開示の各実施形態の説明に先んじて、理解を容易とするために、各実施形態に適用可能な技術について説明する。各実施形態では、測距方式として、直接ＴｏＦ(Time  Of  Flight)方式を適用する。直接ＴｏＦ方式は、光源から射出された光が被測定物により反射した反射光を受光素子により受光し、光の射出タイミングと受光タイミングとの差分の時間に基づき測距を行う方式である。
【００１１】
図１および図２を用いて、直接ＴｏＦ方式による測距について、概略的に説明する。図１は、各実施形態に適用可能な直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。測距装置３００は、光源部３０１と受光部３０２とを含む。光源部３０１は、例えばレーザダイオードであって、レーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部３０１から射出された光は、被測定物３０３により反射され、反射光として受光部３０２に受光される。受光部３０２は、光電変換により光を電気信号に変換する受光素子を含み、受光した光に応じた信号を出力する。
【００１２】
ここで、光源部３０１が発光した時刻（発光タイミング）を時間ｔ0、光源部３０１から射出された光が被測定物３０３により反射された反射光を受光部３０２が受光した時刻（受光タイミング）を時間ｔ1とする。定数ｃを光速度（２．９９７９×１０8［ｍ／ｓｅｃ］）とすると、測距装置３００と被測定物３０３との間の距離Ｄは、次式（１）により計算される。
Ｄ＝(ｃ／２)×(ｔ1−ｔ0)    …（１）
【００１３】
測距装置３００は、上述の処理を、複数回繰り返して実行する。受光部３０２が複数の受光素子を含み、各受光素子に反射光が受光された各受光タイミングに基づき距離Ｄをそれぞれ算出してもよい。測距装置３００は、発光タイミングの時間ｔ0から受光部３０２に光が受光された受光タイミングまでの時間ｔm（受光時間ｔmと呼ぶ）を階級（ビン(bins)）に基づき分類し、ヒストグラムを生成する。
【００１４】
なお、受光部３０２が受光時間ｔmに受光した光は、光源部３０１が発光した光が被測定物により反射された反射光に限られない。例えば、測距装置３００（受光部３０２）の周囲の環境光も、受光部３０２に受光される。
【００１５】
図２は、各実施形態に適用可能な、受光部３０２が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。図２において、横軸はビン、縦軸は、ビン毎の頻度を示す。ビンは、受光時間ｔmを所定の単位時間ｄ毎に分類したものである。具体的には、ビン＃０が０≦ｔm＜ｄ、ビン＃１がｄ≦ｔm＜２×ｄ、ビン＃２が２×ｄ≦ｔm＜３×ｄ、…、ビン＃（Ｎ−２）が(Ｎ−２)×ｄ≦ｔm＜(Ｎ−１)×ｄとなる。受光部３０２の露光時間を時間ｔepとした場合、ｔep＝Ｎ×ｄである。
【００１６】
測距装置３００は、受光時間ｔmを取得した回数をビンに基づき計数してビン毎の頻度３１０を求め、ヒストグラムを生成する。ここで、受光部３０２は、光源部３０１から射出された光が反射された反射光以外の光も受光する。このような、対象となる反射光以外の光の例として、上述した環境光がある。ヒストグラムにおいて範囲３１１で示される部分は、環境光による環境光成分を含む。環境光は、受光部３０２にランダムに入射される光であって、対象となる反射光に対するノイズとなる。
【００１７】
一方、対象となる反射光は、特定の距離に応じて受光される光であって、ヒストグラムにおいてアクティブ光成分３１２として現れる。このアクティブ光成分３１２内のピークの頻度に対応するビンが、被測定物３０３の距離Ｄに対応するビンとなる。測距装置３００は、そのビンの代表時間（例えばビンの中央の時間）を上述した時間ｔ1として取得することで、上述した式（１）に従い、被測定物３０３までの距離Ｄを算出することができる。このように、複数の受光結果を用いることで、ランダムなノイズに対して適切な測距を実行可能となる。
【００１８】
図３は、各実施形態に係る測距装置を用いた電子機器の一例の構成を示すブロック図である。図３において、電子機器６は、測距装置１と、光源部２と、記憶部３と、制御部４と、光学系５と、を含む。
【００１９】
光源部２は、上述した光源部３０１に対応し、レーザダイオードであって、例えばレーザ光をパルス状に発光するように駆動される。光源部２は、面光源としてレーザ光を射出するＶＣＳＥＬ(Vertical  Cavity  Surface  Emitting  LASER)を適用することができる。これに限らず、光源部２として、レーザダイオードをライン上に配列したアレイを用い、レーザダイオードアレイから射出されるレーザ光をラインに垂直の方向にスキャンする構成を適用してもよい。さらにまた、単光源としてのレーザダイオードを用い、レーザダイオードから射出されるレーザ光を水平および垂直方向にスキャンする構成を適用することもできる。
【００２０】
測距装置１は、上述した受光部３０２に対応して、複数の受光素子を含む。複数の受光素子は、例えば２次元格子状に配列されて受光面を形成する。光学系５は、外部から入射する光を、測距装置１が含む受光面に導く。
【００２１】
制御部４は、電子機器６の全体の動作を制御する。例えば、制御部４は、測距装置１に対して、光源部２を発光させるためのトリガである発光トリガを供給する。測距装置１は、この発光トリガに基づくタイミングで光源部２を発光させると共に、発光タイミングを示す時間ｔ0を記憶する。また、制御部４は、例えば外部からの指示に応じて、測距装置１に対して、測距の際のパターンの設定を行う。
【００２２】
測距装置１は、受光面に光が受光されたタイミングを示す時間情報（受光時間ｔm）を取得した回数を所定の時間範囲内で計数し、ビン毎の頻度を求めて上述したヒストグラムを生成する。測距装置１は、さらに、生成したヒストグラムに基づき、被測定物までの距離Ｄを算出する。算出された距離Ｄを示す情報は、記憶部３に記憶される。
【００２３】
図４は、各実施形態に適用可能な測距装置１の一例の構成をより詳細に示すブロック図である。図４において、測距装置１は、画素アレイ部１００と、測距処理部１０１と、画素制御部１０２と、全体制御部１０３と、クロック生成部１０４と、発光タイミング制御部１０５と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６と、を含む。これら画素アレイ部１００、測距処理部１０１、画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびインタフェース（Ｉ／Ｆ）１０６は、例えば１つの半導体チップ上に配置される。
【００２４】
図４において、全体制御部１０３は、例えば予め組み込まれるプログラムに従い、この測距装置１の全体の動作を制御する。また、全体制御部１０３は、外部から供給される外部制御信号に応じた制御を実行することもできる。クロック生成部１０４は、外部から供給される基準クロック信号に基づき、測距装置１内で用いられる１以上のクロック信号を生成する。発光タイミング制御部１０５は、外部から供給される発光トリガ信号に従い発光タイミングを示す発光制御信号を生成する。発光制御信号は、光源部２に供給されると共に、測距処理部１０１に供給される。
【００２５】
画素アレイ部１００は、２次元格子状に配列される、それぞれ受光素子を含む複数の画素回路１０を含む。各画素回路１０の動作は、全体制御部１０３の指示に従った画素制御部１０２により制御される。例えば、画素制御部１０２は、各画素回路１０からの画素信号の読み出しを、行方向にｐ個、列方向にｑ個の、（ｐ×ｑ）個の画素回路１０を含むブロック毎に制御することができる。また、画素制御部１０２は、当該ブロックを単位として、各画素回路１０を行方向にスキャンし、さらに列方向にスキャンして、各画素回路１０から画素信号を読み出すことができる。これに限らず、画素制御部１０２は、各画素回路１０をそれぞれ単独で制御することもできる。さらに、画素制御部１０２は、画素アレイ部１００の所定領域を対象領域として、対象領域に含まれる画素回路１０を、画素信号を読み出す対象の画素回路１０とすることができる。さらにまた、画素制御部１０２は、複数行（複数ライン）を纏めてスキャンし、それを列方向にさらにスキャンして、各画素回路１０から画素信号を読み出すこともできる。
【００２６】
各画素回路１０から読み出された画素信号は、測距処理部１０１に供給される。測距処理部１０１は、変換部１１０と、生成部１１１と、信号処理部１１２と、を含む。
【００２７】
各画素回路１０から読み出され、画素アレイ部１００から出力された画素信号は、変換部１１０に供給される。ここで、画素信号は、各画素回路１０から非同期で読み出され、変換部１１０に供給される。すなわち、画素信号は、各画素回路１０において光が受光されたタイミングに応じて受光素子から読み出され、出力される。
【００２８】
変換部１１０は、画素アレイ部１００から供給された画素信号を、デジタル情報に変換する。すなわち、画素アレイ部１００から供給される画素信号は、当該画素信号が対応する画素回路１０に含まれる受光素子に光が受光されたタイミングに対応して出力される。変換部１１０は、供給された画素信号を、当該タイミングを示す時間情報に変換する。
【００２９】
生成部１１１は、変換部１１０により画素信号が変換された時間情報に基づきヒストグラムを生成する。ここで、生成部１１１は、時間情報を、設定部１１３により設定された単位時間ｄに基づき計数し、ヒストグラムを生成する。生成部１１１によるヒストグラム生成処理の詳細については、後述する。
【００３０】
信号処理部１１２は、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき所定の演算処理を行い、例えば距離情報を算出する。信号処理部１１２は、例えば、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータに基づき、当該ヒストグラムの曲線近似を作成する。信号処理部１１２は、このヒストグラムが近似された曲線のピークを検出し、検出されたピークに基づき距離Ｄを求めることができる。
【００３１】
信号処理部１１２は、ヒストグラムの曲線近似を行う際に、ヒストグラムが近似された曲線に対してフィルタ処理を施すことができる。例えば、信号処理部１１２は、ヒストグラムが近似された曲線に対してローパスフィルタ処理を施すことで、ノイズ成分を抑制することが可能である。
【００３２】
信号処理部１１２で求められた距離情報は、インタフェース１０６に供給される。インタフェース１０６は、信号処理部１１２から供給された距離情報を、出力データとして外部に出力する。インタフェース１０６としては、例えばＭＩＰＩ(Mobile  Industry  Processor  Interface)を適用することができる。
【００３３】
なお、上述では、信号処理部１１２で求められた距離情報を、インタフェース１０６を介して外部に出力しているが、これはこの例に限定されない。すなわち、生成部１１１により生成されたヒストグラムのデータであるヒストグラムデータを、インタフェース１０６から外部に出力する構成としてもよい。この場合、設定部１１３が設定する測距条件情報は、フィルタ係数を示す情報を省略することができる。インタフェース１０６から出力されたヒストグラムデータは、例えば外部の情報処理装置に供給され、適宜、処理される。
【００３４】
図５は、各実施形態に適用可能な画素回路１０の基本的な構成例を示す図である。図５において、画素回路１０は、受光素子１０００と、トランジスタ１１００、１１０２および１１０３と、インバータ１１０４と、スイッチ部１１０１と、ＡＮＤ回路１１１０と、を含む。
【００３５】
受光素子１０００は、入射された光を光電変換により電気信号に変換して出力する。各実施形態においては、受光素子１０００は、入射された光子（光子）を光電変換により電気信号に変換し、光子の入射に応じたパルスを出力する。各実施形態では、受光素子１０００として、単一光子アバランシェダイオードを用いる。以下、単一光子アバランシェダイオードを、ＳＰＡＤ(Single  Photon  Avalanche  Diode)と呼ぶ。ＳＰＡＤは、カソードにアバランシェ増倍が発生する大きな負電圧を加えておくと、１光子の入射に応じて発生した電子がアバランシェ増倍を生じ、大電流が流れる特性を有する。ＳＰＡＤのこの特性を利用することで、１光子の入射を高感度で検知することができる。
【００３６】
図５において、ＳＰＡＤである受光素子１０００は、カソードが結合部１１２０に接続され、アノードが電圧（−Ｖｂｄ）の電圧源に接続される。電圧（−Ｖｂｄ）は、ＳＰＡＤに対してアバランシェ増倍を発生させるための大きな負電圧である。結合部１１２０は、信号ＥＮ＿ＰＲに応じてオン（閉）、オフ（開）が制御されるスイッチ部１１０１の一端に接続される。スイッチ部１１０１の他端は、ＰチャネルのＭＯＳＦＥＴ(Metal  Oxide  Semiconductor  Field  Effect  Transistor)であるトランジスタ１１００のドレインに接続される。トランジスタ１１００のソースは、電源電圧Ｖｄｄに接続される。また、トランジスタ１１００のゲートに、基準電圧Ｖｒｅｆが供給される結合部１１２１が接続される。
【００３７】
トランジスタ１１００は、電源電圧Ｖｄｄおよび基準電圧Ｖｒｅｆに応じた電流をドレインから出力する電流源である。このような構成により、受光素子１０００には、逆バイアスが印加される。スイッチ部１１０１がオンの状態で受光素子１０００に光子が入射されると、アバランシェ増倍が開始され、受光素子１０００のカソードからアノードに向けて電流が流れる。
【００３８】
トランジスタ１１００のドレイン（スイッチ部１１０１の一端）と受光素子１０００のカソードとの接続点から取り出された信号が、インバータ１１０４に入力される。インバータ１１０４は、入力された信号に対して例えば閾値判定を行い、当該信号が閾値を正方向または負方向に超える毎に当該信号を反転し、パルス状の出力信号である信号Ｖｐｌｓとして出力する。
【００３９】
インバータ１１０４から出力された信号Ｖｐｌｓは、ＡＮＤ回路１１１０の第１の入力端に入力される。ＡＮＤ回路１１１０の第２の入力端には、信号ＥＮ＿Ｆが入力される。ＡＮＤ回路１１１０は、信号Ｖｐｌｓと信号ＥＮ＿Ｆとが共にハイ（Ｈｉｇｈ）状態の場合に、信号Ｖｐｌｓを、端子１１２２を介して画素回路１０から出力する。
【００４０】
図５において、結合部１１２０は、さらに、それぞれＮチャネルのＭＯＳＦＥＴであるトランジスタ１１０２および１１０３のドレインが接続される。トランジスタ１１０２および１１０３のソースは、例えば接地電位に接続される。トランジスタ１１０２のゲートは、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖが入力される。また、トランジスタ１１０３のゲートは、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈが入力される。これらトランジスタ１１０２および１１０３の少なくとも一方がオフ状態の場合、受光素子１０００のカソードが強制的に接地電位とされ、信号Ｖｐｌｓがロー（Ｌｏｗ）状態に固定される。
【００４１】
信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈを、それぞれ、画素アレイ部１００において各画素回路１０が配置される２次元格子状の垂直および水平方向の制御信号として用いる。これにより、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０のオン状態／オフ状態を、画素回路１０毎に制御可能となる。なお、画素回路１０のオン状態は、信号Ｖｐｌｓを出力可能な状態であり、画素回路１０のオフ状態は、信号Ｖｐｌｓを出力不可の状態である。
【００４２】
例えば、画素アレイ部１００において２次元格子の連続するｑ列に対して、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈをトランジスタ１１０３がオンとなる状態とし、連続するｐ行に対して、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖをトランジスタ１１０２がオンとなる状態とする。これにより、ｐ行×ｑ列のブロック状に、各受光素子１０００の出力を有効にできる。また、信号Ｖｐｌｓは、ＡＮＤ回路１１１０により、信号ＥＮ＿Ｆとの論理積により画素回路１０から出力されるため、例えば信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈにより有効とされた各受光素子１０００の出力に対して、より詳細に有効／無効を制御可能である。
【００４３】
さらに、例えば出力が無効とされる受光素子１０００が含まれる画素回路１０に対して、スイッチ部１１０１をオフ状態とする信号ＥＮ＿ＰＲを供給することで、当該受光素子１０００に対する電源電圧Ｖｄｄの供給を停止させ、当該画素回路１０をオフ状態とすることができる。これにより、画素アレイ部１００における消費電力を削減することが可能である。
【００４４】
これら信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＰＲおよびＥＮ＿Ｆは、例えば、全体制御部１０３が有するレジスタなどに記憶されるパラメータに基づき全体制御部１０３により生成される。パラメータは、当該レジスタに予め記憶させておいてもよいし、外部入力に従い当該レジスタに記憶させてもよい。全体制御部１０３により生成された各信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ、ＥＮ＿ＰＲおよびＥＮ＿Ｆは、画素制御部１０２により画素アレイ部１００に供給される。
【００４５】
なお、上述した、スイッチ部１１０１、ならびに、トランジスタ１１０２および１１０３を用いた、信号ＥＮ＿ＰＲ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈによる制御は、アナログ電圧による制御となる。一方、ＡＮＤ回路１１１０を用いた信号ＥＮ＿Ｆによる制御は、ロジック電圧による制御となる。そのため、信号ＥＮ＿Ｆによる制御は、信号ＥＮ＿ＰＲ、ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＶおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈによる制御と比較して低電圧にて可能であり、取り扱いが容易である。
【００４６】
図６は、各実施形態に係る測距装置１に適用可能なデバイスの構成の例を示す模式図である。図６において、測距装置１は、それぞれ半導体チップからなる受光チップ２０と、ロジックチップ２１とが積層されて構成される。なお、図５では、説明のため、受光チップ２０とロジックチップ２１とを分離した状態で示している。
【００４７】
受光チップ２０は、画素アレイ部１００の領域において、複数の画素回路１０それぞれに含まれる受光素子１０００が２次元格子状に配列される。また、画素回路１０において、トランジスタ１１００、１１０２および１１０３、スイッチ部１１０１、インバータ１１０４、ならびに、ＡＮＤ回路１１１０は、ロジックチップ２１上に形成される。受光素子１０００のカソードは、例えばＣＣＣ(Copper-Copper  Connection)などによる結合部１１２０を介して、受光チップ２０とロジックチップ２１との間で接続される。
【００４８】
ロジックチップ２１は、受光素子１０００によって取得された信号を処理する信号処理部を含むロジックアレイ部２００が設けられる。ロジックチップ２１に対して、さらに、当該ロジックアレイ部２００と近接して、受光素子１０００によって取得された信号の処理を行う信号処理回路部２０１と、測距装置１としての動作を制御する素子制御部２０３と、を設けることができる。
【００４９】
例えば、信号処理回路部２０１は、上述した測距処理部１０１を含むことができる。また、素子制御部２０３は、上述した画素制御部１０２、全体制御部１０３、クロック生成部１０４、発光タイミング制御部１０５およびインタフェース１０６を含むことができる。
【００５０】
なお、受光チップ２０およびロジックチップ２１上の構成は、この例に限定されない。また、素子制御部２０３は、ロジックアレイ部２００の制御以外にも、例えば受光素子１０００の近傍に、他の駆動や制御の目的で配置することができる。素子制御部２０３は、図６に示した配置以外にも、受光チップ２０およびロジックチップ２１の任意の領域に、任意の機能を有するように設けることができる。
【００５１】
図７は、各実施形態に係る画素アレイ部１００の構成例をより具体的に示す図である。図４を用いて説明した画素制御部１０２は、図７においては、水平制御部１０２ａと垂直制御部１０２ｂとに分離して示されている。
【００５２】
図７において、画素アレイ部１００は、水平方向にｘ列、垂直方向ｙ行の、計（ｘ×ｙ）個の画素回路１０を含む。なお、図７および以降の同様な図において、画素回路１０は、画素回路１０に含まれる、受光面が矩形とされる受光素子１０００により示されている。すなわち、画素アレイ部１００は、画素回路１０としての受光素子１０００の受光面が行列上に配置された構成を含む。
【００５３】
また、各実施形態では、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０は、水平方向に３個、垂直方向に３個の計９個の画素回路１０を含むエレメント１１毎に制御される。例えば、行方向（水平方向）、すなわち列単位で各画素回路１０を制御するための、上述の信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈに対応する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈは、エレメント１１を単位とする３ビット信号（［２：０］として示す）により全体制御部１０３から出力され、水平制御部１０２ａに供給される。すなわち、この１つの３ビット信号により、水平方向に連続して配置される３つの画素回路１０に対する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［１］およびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ［２］がマージされて伝送される。
【００５４】
図７の例では、画素アレイ部１００の左端のエレメント１１から順に、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃（ｘ／３）［２：０］が、全体制御部１０３により生成され、水平制御部１０２ａに供給される。水平制御部１０２ａは、各信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈ＃（ｘ／３）［２：０］の３ビットの値（［０］、［１］、［２］として示す）に従い、それぞれ対応するエレメント１１の各列を制御する。
【００５５】
同様に、例えば、列方向（垂直方向）、すなわち行単位で各画素回路１０を制御するための、上述の信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに対応する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖは、エレメント１１を単位とする３ビット信号で全体制御部１０３から出力され、垂直制御部１０２ｂに供給される。すなわち、この１つの３ビット信号により、垂直方向に連続して配置される３つの画素回路１０に対する信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［１］およびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ［２］がマージされて伝送される。
【００５６】
図７の例では、画素アレイ部１００の下端のエレメント１１から順に、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃（ｙ／３）［２：０］が、全体制御部１０３により生成され、垂直制御部１０２ｂに供給される。垂直制御部１０２ｂは、各信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃０［２：０］、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃１［２：０］、…、ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖ＃（ｙ／３）［２：０］の３ビットの値に従い、それぞれ対応するエレメント１１の各行を制御する。
【００５７】
なお、図示は省略するが、信号ＥＮ＿ＰＲは、例えば、上述の信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖと同様に、エレメント１１を単位とする３ビットの信号として全体制御部１０３から出力され、垂直制御部１０２ｂに供給される。垂直制御部１０２ｂは、各信号ＥＮ＿ＰＲの３ビットの値に従い、それぞれ対応するエレメントの各行を制御する。
【００５８】
図８Ａおよび図８Ｂは、各実施形態に係る画素アレイ部１００の細部の構成の例を示す図である。より具体的には、図８Ａおよび図８Ｂでは、信号ＥＮ＿Ｆによる制御について示されている。
【００５９】
図８Ａに示されるように、信号ＥＮ＿Ｆは、画素アレイ部１００の隣接する複数列を含む制御対象１３０毎に供給される信号である。ここでは、エレメント１１のサイズに合わせて、制御対象１３０が３列を含むものとして示されている。また、信号ＥＮ＿Ｆは、当該制御対象１３０に含まれる各行に対し、所定周期の行毎に同一の信号が供給される。すなわち、制御対象１３０が３列を含むこの例では、同一行の３個の画素回路１０に対して、同一の信号ＥＮ＿Ｆが供給される。図８Ａでは、一例として、信号ＥＮ＿Ｆが４２ビット（［４１：０］として示す）の信号とされ、４２行（７行×６）毎に同一の信号が供給されるものとして示されている。図８Ａの例では、画素アレイ部１００の左端から、３列毎に、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［４１：０］、ＥＮ＿Ｆ＃１［４１：０］、…、ＥＮ＿Ｆ＃（ｘ／３）［４１：０］、が全体制御部１０３から出力され、水平制御部１０２ａに供給される。
【００６０】
水平制御部１０２ａは、各信号ＥＮ＿Ｆ＃０［４１：０］、ＥＮ＿Ｆ＃１［４１：０］、…、ＥＮ＿Ｆ＃（ｘ／３）［４１：０］の各ビットを、それぞれ対応する制御対象１３０の各行に供給する。図８Ｂに示されるように、水平制御部１０２ａは、例えば画素アレイ部１００の左端の制御対象１３０に対し、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［０］を、第１行目、第４２（ｍ＋１）行目（ｍは１以上の整数）、…、第４２（ｎ＋１）行目、…と、４２行毎に供給する。水平制御部１０２ａは、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［２］についても同様に、第２行目、第４２（ｍ＋２）行目、…と、４２行毎に供給する。なお、図８Ｂにおいて、制御対象１３０の上端の行は、４２行単位の前半となっていて、信号ＥＮ＿Ｆ＃０［２０］が供給される。
【００６１】
すなわち、この４２ビットの信号ＥＮ＿Ｆ［４１：０］により、水平方向に連続して配置される３つの画素回路１０による組が、垂直方向に連続して配置される４２組に対する信号ＥＮ＿Ｆ［０］、ＥＮ＿Ｆ［１］、…、ＥＮ＿Ｆ［４１］がマージされて伝送される。
【００６２】
このように、画素アレイ部１００は、信号ＥＮ＿Ｆにより、複数列毎に異なる制御が可能とされる。さらに、画素アレイ部１００は、当該複数列内において、複数行毎に同一の信号ＥＮ＿Ｆが供給される。したがって、画素アレイ部１００に含まれる各画素回路１０に対して、当該複数列を幅方向の最小単位として、当該複数行を周期とした制御が可能である。
【００６３】
図９は、各実施形態に係る、各画素回路１０から信号Ｖｐｌｓを読み出すための構成の例を示す図である。なお、図９では、図中に矢印で示すように、図の横方向が列方向となっている。
【００６４】
各実施形態では、列方向の所定数の画素回路１０毎に、信号Ｖｐｌｓを読み出す読み出し線を共有化する。図９の例では、ｖ個の画素回路１０毎に、読み出し線を共有化している。例えば、１列に配置される各画素回路１０をｖ個ずつ含むグループ１２u、１２u+1、１２u+2、…にを考える。グループ１２uは、画素回路１０11〜１０1vを、グループ１２u+1は、画素回路１０21〜１０2vを、グループ１２u+2は、１０31〜１０3v、…を、それぞれ含む。
【００６５】
各グループ１２u、１２u+1、１２u+2、…において、グループ内での位置が対応する画素回路１０の読み出し線を共有化する。図９の例では、図の右側を位置の先頭側として、グループ１２uの第１番目の画素回路１０11、グループ１２u+1の第１番目の画素回路１０21、グループ１２u+2の第１番目の画素回路１０31、…の読み出し線を共有化する。図９の例では、各画素回路１０11、１０21、１０31、…の読み出し線を、順次、ＯＲ回路４１11、４１21、４１31、…を介して接続することで、複数の読み出し線の共有化を行っている。
【００６６】
例えば、グループ１２uに対して、グループ１２uに含まれる画素回路１０11〜１０1vそれぞれに対して、ＯＲ回路４１11、４１12、…、４１1vを設け、それぞれの第１の入力端に、画素回路１０11〜１０1vの読み出し線を接続する。また、グループ１２u+1に対しても同様に、グループ１２u+1に含まれる画素回路１０21〜１０2vに対してそれぞれＯＲ回路４１21〜４１2vを設ける。さらに同様に、グループ１２u+2についても、グループ１２u+2に含まれる画素回路１０31〜１０3vに対してそれぞれＯＲ回路４１31〜４１3vを設ける。
【００６７】
なお、各ＯＲ回路４１11〜４１1vの出力は、例えば測距処理部１０１に入力される。
【００６８】
画素回路１０11、１０21および１０31を例に取ると、ＯＲ回路４１11は、第１の入力端に画素回路１０11の読み出し線が接続され、第２の入力端にＯＲ回路４１21の出力が接続される。ＯＲ回路４１21は、第１の入力端に画素回路１０21の読み出し線が接続され、第２の入力端にＯＲ回路４１31の出力が接続される。ＯＲ回路４１31以降についても同様である。
【００６９】
この図９に示す構成に対して、例えば垂直制御部１０２ｂは、信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖにより、各グループ１２u、１２u+1、１２u+2、…において位置が対応する各画素回路１０から、同時に読み出しを行わないように制御する。換言すれば、垂直制御部１０２ｂは、列に、（ｖ−１）個おきに配置される複数の画素回路１０のうち１の画素回路１０のみ、読み出しを行うように制御する。図９の例では、垂直制御部１０２ｂは、例えば、画素回路１０11と、画素回路１０21と、画素回路１０31と、から同時に読み出しを行わないように制御する。これに限らず、この列方向の同時読み出しの制御は、水平制御部１０２ａが信号ＥＮ＿Ｆを用いて行うことも可能である。
【００７０】
一方、この図９に示す構成では、垂直制御部１０２ｂは、列に連続して配置されるｖ個の画素回路１０からの同時読み出しを指定することができる。このとき、垂直制御部１０２ｂは、同時に読み出しを行う画素回路１０を、グループ１２u、１２n+1、１２u+2、…を跨いで指定することができる。すなわち、図９に示す構成では、列方向に連続するｖ個の画素回路１０が同時読み出し可能である。例えば、グループ１２uに含まれる先頭から３番目の画素回路１０13から、グループ１２u+1に含まれる先頭から２番目の画素回路１０22までの、連続して配置されるｖ個の画素回路１０に対して、同時読み出しを指定することが可能である。
【００７１】
また、垂直制御部１０２ｂは、列において連続して配置されるｖ個の画素回路１０からの同時読み出しを指定する場合、当該列の他の画素回路１０からの読み出しを行わないように制御する。そのため、例えばＯＲ回路４１11の出力は、画素回路１０11、１０21、１０31、…の何れか１つの画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓとなる。
【００７２】
このように、各画素回路１０の読み出し線の接続と、各画素回路１０に対する読み出し制御を行うことで、列単位での読み出し線の数を削減することが可能となる。
【００７３】
（既存技術による計測方法の例）
次に、本開示の説明に先立って、既存技術による測距方法について、概略的に説明する。図１０Ａおよび図１０Ｂは、既存技術による測距方法を説明するための図である。図１０Ａは、画素アレイ部１００に対して、列方向にｉ個、行方向にｊ個の、合計（ｉ×ｊ）個の画素回路１０を１つの画素５０ａ1として用いて、測距を行う例を示している。図４を参照し、測距処理部１０１は、変換部１１０によりこの画素５０ａ1に含まれる各画素回路１０から出力された各信号Ｖｐｌｓを受光タイミングの各時間に変換する。生成部１１１は、変換部１１０により信号Ｖｐｌｓが変換された時間情報を所定の時間範囲毎に加算して、ヒストグラムを生成する。すなわち、画素５０ａ1は、ヒストグラムを生成する際の時間情報の加算を行う加算領域である。このヒストグラムに基づき、画素５０ａ1における代表位置５１ａ1での距離情報を取得することができる。
【００７４】
例えば全体制御部１０３は、この画素５０ａ1における処理を、画素アレイ部１００における対象領域の行方向に整列する画素５０ａ1、…、５０ａ4に対してそれぞれ実行する。このように、列方向の高さが画素５０ａ1の列方向の高さと一致し、行方向の幅が当該対象領域の幅と一致する走査領域の走査を実行する。これにより、各画素５０ａ1、…、５０ａ4の各代表位置５１ａ1、…、５１ａ4における距離情報を求めることができる。この走査を、走査領域の位置を対象領域の列方向に、走査領域単位で変更しながら繰り返して実行し、画素アレイ部１００における対象領域内における各代表位置での距離情報をそれぞれ取得する。
【００７５】
なお、以下では、走査は、光源部２（図４参照）を発光させ、画素回路１０からの受光に応じた信号Ｖｐｌｓの読み出しを、１つの走査領域内の各画素が含む各画素回路１０について行う処理をいうものとする。１回の走査において複数回の発光と読み出しとを実行することができる。
【００７６】
図１０Ｂは、上述した図１０Ａに対してより高解像度で距離情報を取得するようにした例を示す。図１０Ｂの例では、各画素５０ｂ11、５０ｂ12、…、５０ｂ17、５０ｂ21、５０ｂ22、…、５０ｂ27は、それぞれ列方向にｉ／２個、行方向にｊ／２個の、合計（ｉ×ｊ）／４個の画素回路１０を含む。すなわち、図１０Ｂの例では、図１０Ａで示した画素５０ａ1〜５０ａ4を含む走査領域と同一の面積の領域に対して４倍の数の画素を含む。したがって、距離情報が取得される代表位置も、図１０Ａの例と比較して同面積に４倍の数が含まれ、より高解像度とされている。
【００７７】
ここで、図１０Ａに示した各代表位置５１ａ1〜５１ａ4、および、図１０Ｂに示した各代表位置５１ｂ11〜５１ｂ27は、それぞれ、ヒストグラムに基づく測距情報の位相を示すものとなる。
【００７８】
なお、図１０Ｂの例では、画素アレイ部１００の右端において画素２つ分が欠けており、１４個の画素５０ｂ11〜５０ｂ27と、それぞれに対応する１４個の代表位置５１ｂ11〜５１ｂ27を含むものとなっている。
【００７９】
この既存技術によれば、図１０Ｂの例では、図１０Ａに例と比較して各画素５０ｂ11〜５０ｂ27に含まれる画素回路１０の数が少ない。したがって、図１０Ｂの例では、測距結果に対して図１０Ａの場合と比較してノイズが現れ易くなり、測距の精度に影響が出てしまう。
【００８０】
また、図１０Ｂの例では、走査領域を各画素５０ｂ11〜５０ｂ27を含む領域とし、１回の走査で各画素５０ｂ11〜５０ｂ27に基づく距離情報を並列的に取得する場合、１回の走査に対するデータの処理量が多くなる。したがって、図１０Ｂの例は、データ処理を行うための回路規模や瞬間的な消費電力、必要な内部メモリが、図１０Ａの例に対して増大してしまう。
【００８１】
［第１の実施形態］
次に、第１の実施形態について説明する。図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃおよび図１１Ｄは、第１の実施形態に係る測距方法を概略的に示す図である。図１１Ａは、上述した図１０Ａと同等の図であって、画素アレイ部１００の行方向を、それぞれ列方向にｉ個、行方向にｊ個の、合計（ｉ×ｊ）個の画素回路１０を含む各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4に分割した例である。なお、実際には、画素アレイ部１００内の有効領域が、処理の対象とされる。
【００８２】
例えば全体制御部１０３は、画素アレイ部１００に対して、各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4を含む走査領域を指定し、指定した当該走査領域に対して走査を実行する。
【００８３】
例えば、全体制御部１０３は、指定したい走査領域（各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4）のサイズおよび位置などに応じて、例えば上述した信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを設定する。全体制御部１０３は、設定した信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを、それぞれ水平制御部１０２ａおよび垂直制御部１０２ｂに渡す。
【００８４】
水平制御部１０２ａは、渡された信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈに従い、各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4のうち読み出しを行う画素に含まれる画素回路１０を列単位で指定する信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｈを生成し、各画素回路１０に供給する。同様に、垂直制御部１０２ｂは、渡された信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに従い、各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4を含む走査領域の高さ方向（列方向）の各画素回路１０を指定する信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを生成し、各画素回路１０に供給する。
【００８５】
この走査により、測距処理部１０１において、生成部１１１は、各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4それぞれについてヒストグラムを生成する。信号処理部１１２は、生成されたヒストグラムに基づき、各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4における各代表位置５３ａ1、５３ａ2、５３ａ3および５３ａ4における各距離情報を取得する。取得された各距離情報は、各代表位置５３ａ1〜５３ａ4の位置を示す位置情報と関連付けられて、例えば信号処理部１１２が有するメモリに記憶される。
【００８６】
全体制御部１０３は、画素５２ａ1〜５２ａ4による走査領域に対する走査が終了すると、画素５２ａ1〜５２ａ4の位置を行方向にずらした位置に、新たな画素を指定する。すなわち、全体制御部１０３は、図１１Ｂに示されるように、各画素５２ａ1〜５２ａ4の位置を、行方向（図中に矢印Ａで示す）に向けて画素回路１０のj／２個分をずらした位置に画素５２ｂ1、５２ｂ2、５２ｂ3および５２ｂ4を指定する。
【００８７】
すなわち、各画素５２ｂ1、５２ｂ2、５２ｂ3および５２ｂ4は、位置をずらす前の、それぞれ対応する画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4に対して、それぞれ一部が重複している。
【００８８】
全体制御部１０３は、これら画素５２ｂ1〜５２ｂ4による新たな走査領域に対して走査を実行する。この走査により、生成部１１１は、各画素５２ｂ1〜５２ｂ4それぞれについてヒストグラムを生成し、信号処理部１１２は、生成されたヒストグラムに基づき各画素５２ｂ1〜５２ｂ4における各代表位置５３ｂ1〜５３ｂ4における各距離情報を取得する。各代表位置５３ｂ1〜５３ｂ4は、上述した各代表位置５３ａ1〜５３ａ4に対して、画素回路１０のj／２個分だけ、行方向に位置（位相）がずれている。各代表位置５３ｂ1〜５３ｂ4について取得された各距離情報は、各代表位置５３ｂ1〜５３ｂ4の位置を示す位置情報と関連付けられて、例えば信号処理部１１２が有するメモリに記憶される。
【００８９】
なお、図１１Ｂの例では、画素５２ｂ4の右半分の領域が画素アレイ部１００からはみ出ているが、この部分については、走査は行われない。
【００９０】
図１１Ａおよび図１１Ｂの走査により、画素アレイ部１００の行方向の１回分の走査が完了する。次に、全体制御部１０３は、元の各画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4の位置を列方向にずらした位置に、新たな画素を指定する。すなわち、全体制御部１０３は、図１１Ｃに示されるように、各画素５２ａ1〜５２ａ4の位置を、列方向（図中に矢印Ｂで示す）に向けて画素回路１０のｉ／２個分をずらした位置に画素５２ｃ1、５２ｃ2、５２ｃ3および５２ｃ4を指定する。
【００９１】
すなわち、各画素５２ｃ1、５２ｃ2、５２ｃ3および５２ｃ4は、位置をずらす前の、それぞれ対応する画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4に対して、それぞれ一部が重複している。
【００９２】
全体制御部１０３は、これら画素５２ｃ1〜５２ｃ4による走査領域に対して走査を実行する。この走査により、生成部１１１は、各画素５２ｃ1〜５２ｃ4それぞれについてヒストグラムを生成し、信号処理部１１２は、生成されたヒストグラムに基づき各画素５２ｃ1〜５２ｃ4における各代表位置５３ｃ1〜５３ｃ4における各距離情報を取得する。各代表位置５３ｃ1〜５３ｃ4は、上述した各代表位置５３ａ1〜５３ａ4に対して、画素回路１０のｉ／２個分だけ、列方向に位置（位相）がずれている。各代表位置５３ｃ1〜５３ｃ4ついて取得された各距離情報は、各代表位置５３ｃ1〜５３ｃ4の位置を示す位置情報と関連付けられて、例えば信号処理部１１２が有するメモリに記憶される。
【００９３】
全体制御部１０３は、これら画素５２ｃ1〜５２ｃ4よる走査領域を、行方向の位置が対応する画素５２ｃ1〜５２ｃ4による走査領域に対する新たな走査領域として、図１１Ｂを用いて説明した、行方向に画素回路１０のj／２個分位置をずらした走査領域に対する走査を実行し、さらに、図１１Ｃを用いて説明した、列方向に画素回路１０のｉ／２個分位置をずらした走査領域に対する走査を実行する（図示は省略する）。
【００９４】
図１１Ｄは、上述した図１１Ａ〜図１１Ｃによる走査、および、図１１Ｃからさらに行方向に画素回路１０のj／２個分位置をずらした走査領域に対する走査を実行した場合の各代表位置５３ａ1、５３ａ2、５３ａ3および５３ａ4と、代表位置５３ｂ1、５３ｂ2、５３ｂ3および５３ｂ4と、代表位置５３ｃ1、５３ｃ2、５３ｃ3および５３ｃ4と、代表位置５３ｄ1、５３ｄ2、５３ｄ3および５３ｄ4と、の例を示す。このように、例えば各代表位置５３ａ1〜５３ｂ4、および、５３ｃ1〜５３ｄ4は、それぞれ、行方向に画素回路１０のｊ／２個分の間隔を有し、また、列方向に画素回路１０のｉ／２個分の間隔を有する。これは、列方向のサイズが画素回路１０のｉ個分、行方向のサイズが画素アレイ部１００の幅に対応する走査領域に相当し、この走査領域内に１６個の代表位置５３ａ1〜５３ｄ4を含むことになる。これにより、図１０Ｂを用いて説明した、既存技術による高解像度での距離情報の取得が実現できる。
【００９５】
さらに、第１の実施形態では、各代表位置５３ａ1〜５３ｄ4における各距離情報は、図１１Ｄに画素５２ａ1で代表して示されるように、それぞれ、（ｉ×ｊ）個の画素回路１０を含む画素５２ａ1と同サイズの画素に含まれる各画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓに基づき生成される。したがって、各代表位置５３ａ1〜５３ｄ4における各距離情報は、上述した図１０Ｂの例に対して４倍の数の画素回路１０から読み出した信号Ｖｐｌｓに基づき生成されることになり、ノイズなどの影響を抑制することが可能である。
【００９６】
また、１回の走査では、例えば画素５２ａ1、５２ａ2、５２ａ3および５２ａ4の４つの画素について、ヒストグラムの生成および距離情報の取得などを行っている。そのため、１度の走査において処理する画素数が少なくて済む。
【００９７】
なお、上述では、走査領域に含まれる全ての画素に対して走査を行っているが、これはこの例に限定されない。例えば、走査領域に含まれる各画素に対して間引きで走査を行い、この間引き走査を複数回実行することも考えられる。この場合、１回の走査当りの処理量や消費電力をさらに抑制することが可能である。また、上述では、画素をずらす量を、列方向および行方向それぞれについて、該画素の列方向のサイズ（高さ）および行方向のサイズ（幅）の１／２としているが、これはこの例に限定されない。すなわち、画素をずらす量は、ずらす前の画素に対して、ずらした後の画素の一部が重複する量であればよい。
【００９８】
（第１の実施形態に係る走査領域の調整）
次に、第１の実施形態に係る走査の制御について説明する。上述したように、全体制御部１０３は、画素５２ａ1〜５２ａ4に対して行方向にずらして、新たな画素５２ｂ1〜５２ｂ4を指定する。このとき、全体制御部１０３は、画素５２ａ1〜５２ａ4の位置に対して、行方向のオフセットを与えることで、新たな画素５２ｂ1〜５２ｂ4を指定する。
【００９９】
図１２は、第１の実施形態に係るオフセットの例を示す図である。なお、図１２では、画素５２ａ1〜５２ａ4を、画素５２ａ1〜５２ａ4を含む領域５２ａとして示し、画素５２ｂ1〜５２ｂ4を、画素５２ｂ1〜５２ｂ4をを含む領域５２ｂとして示している。領域５２ａおよび５２ｂは、画素アレイ部１００において、列方向に高さを合わせて指定されている。なお、以下では、特に記載の無い限り、１つの画素に含まれる複数行を、纏めて「行」と呼ぶ。
【０１００】
図１２の例では、領域５２ａが、左端を画素アレイ部１００の左端と一致させて指定されている。このときの、領域５２ａに対するオフセットを、オフセット（１）とする。図１２の例では、オフセット（１）は、値「０」となっている。一方、領域５２ｂは、左端を画素アレイ部１００の左端から所定の距離だけ離して指定されている。このときの、領域５２ｂに対するオフセットを、オフセット（２）とする。図１２の例では、オフセット（２）は、画素回路１０の３個分の長さ（幅）となっている。
【０１０１】
第１の実施形態では、領域５２ａおよび５２ｂは、同一の行においてそれぞれ走査される。１行における領域５２ａおよび５２ｂの走査が完了すると、領域５２ａおよび５２ｂを列方向に、領域５２ａおよび５２ｂの高さ（列方向の画素回路１０の数）より低い高さ分だけ位置をずらして、新たな２つの領域を指定する。
【０１０２】
図１３は、第１の実施形態に係る、オフセットの指定方法を示す一例のシーケンス図である。図１３において、右方向に時間の経過を示している。また、図１３において、上から、処理切り替え信号と、読み出し行指示信号と、オフセットと、をそれぞれ示している。
【０１０３】
処理切り替え信号は、１つの走査領域における処理を実行する最短の時間である処理単位に対応する信号である。処理切り替え信号は、図１３の例では、信号の立ち上がりから次の立ち上がりまでの期間が、処理単位とされている。各処理単位の時間は、走査領域を行方向にずらして第１および第２の走査を行った場合に、第１の走査による走査結果と、第２の走査による走査結果と差分が無いとみなすことが可能な時間とする。処理単位の長さとして、例えば数１０［μｓｅｃ］を適用することができる。
【０１０４】
図１３において、処理切り替え信号のハイ（Ｈｉｇｈ）状態の期間で１つの走査領域に対する走査が実行される。例えば、処理切り替え信号のハイ状態の期間で、走査領域における各画素に含まれる各画素回路１０からの読み出しと、当該各画素回路１０から読み出された信号Ｖｐｌｓに基づくヒストグラムの生成が実行される。このハイ状態の期間内に、ヒストグラムに基づき距離情報をさらに求めてもよい。
【０１０５】
処理切り替え信号のロー（Ｌｏｗ）状態の期間は、走査領域を次の走査領域に切り替えるための期間である。全体制御部１０３は、このロー状態の期間に、次の走査領域のための信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを生成して、水平制御部１０２ａおよび垂直制御部１０２ｂに渡す。水平制御部１０２ａおよび垂直制御部１０２ｂは、このロー状態の期間に、それぞれ信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに基づき、信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿ＨおよびＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを生成し、画素アレイ部１００に供給する。
【０１０６】
図１３において、読み出し行は、各画素回路１０から読み出しを行う行、すなわち、走査領域が指定される行を示している。図１３の例では、読み出し行が第１行目、第２行目、第３行目、第４行目、…と指定されている様子が示されている。これら各行は、含まれる画素回路１０が列方向に重複する領域を有する。図１３の例では、読み出し行は、２回の走査領域の走査毎に、切り替えられる。
【０１０７】
図１３において、オフセットは、図１２を用いて説明した、各走査領域（領域５２ａおよび５２ｂ）に対するオフセット（１）およびオフセット（２）を示している。このように、第１の実施形態においては、１つの行の読み出しに対して、処理切り替え信号に応じてオフセット（１）とオフセット（２）とが切り替えられる。これにより、１行において異なる走査領域の読み出しが実行される。
【０１０８】
（第１の実施形態の第１の変形例）
次に、第１の実施形態の第１の変形例について説明する。第１の実施形態の第１の変形例は、走査領域の高さ（画素の高さ）と、列方向に走査領域をずらす際の移動幅（移動高さ）と、をそれぞれ可変とする例である。
【０１０９】
図１４は、第１の実施形態の変形例に係る、走査領域の高さおよび移動幅を可変とする例を模式的に示す図である。図１４において、第１の走査領域に対応する領域５２ａと、第１の走査領域を列方向に、該領域５２ａと一部が重複するようにずらした第２の走査領域に対応する領域５２ｂと、を示している。例えば、全体制御部１０３は、所望の移動幅や画素高さに応じて信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを生成して垂直制御部１０２ｂに渡す。垂直制御部１０２ｂは、渡された信号ＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖに従い、各画素回路１０に供給する各信号ＸＥＮ＿ＳＰＡＤ＿Ｖを生成し、画素アレイ部１００に供給する。
【０１１０】
画素の高さを変えることは、画素の幅を固定とした場合、ヒストグラムの生成の際の加算数を変えることを意味する。走査領域の高さと移動幅とをそれぞれ独立して可変とすることで、距離情報の面方向の解像度や、距離情報の精度をそれぞれ設定できる。このように、画素高さと移動幅とをそれぞれ可変とすることで、例えば用途や対象に応じた測距が可能となる。
【０１１１】
（第１の実施形態の第２の変形例）
次に、第１の実施形態の第２の変形例について説明する。上述では、画素アレイ部１００の有効領域の全面において、走査を行う各画素を行方向および列方向にずらして走査を行っていたが、これはこの例に限定されない。第１の実施形態の第２の変形例では、画素アレイ部１００の有効領域の所定領域において、走査を行う各画素を行方向および列方向にずらして走査し、画素アレイ部１００の有効領域の当該所定領域以外の領域では、走査を行う画素を固定とする。
【０１１２】
図１５は、第１の実施形態の第２の変形例に係る画素アレイ部１００の様子を模式的に示す図である。図１５において、領域６０は、上述したような、走査を行う画素を行方向および列方向にずらして走査を実行する。一方、図１５において斜線を付して示す領域６１は、走査を行う画素を固定とする。例えば、領域６１では、動きの少ない被写体からの反射光が受光され、領域６０では動きの大きな被写体からの反射光が受光されることが既知の場合、このような制御が有効となる。
【０１１３】
［第２の実施形態］
次に、本開示の第２の実施形態として、本開示の第１の実施形態および第１の実施形態の各変形例の適用例について説明する。図１６は、第２の実施形態による、上述の第１の実施形態および第１の実施形態の各変形例に係る測距装置１を使用する使用例を示す図である。
【０１１４】
上述した測距装置１は、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、Ｘ線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
【０１１５】
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置。
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置。
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、ＴＶや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置。
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置。
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置。
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置。
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置。
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置。
【０１１６】
［本開示に係る技術のさらなる適用例］
（移動体への適用例）
本開示に係る技術は、さらに、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボットといった各種の移動体に搭載される装置に対して適用されてもよい。
【０１１７】
図１７は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１１８】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１７に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、および統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、および車載ネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）１２０５３が図示されている。
【０１１９】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、および、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【０１２０】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【０１２１】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット１２０３０は、例えば、受信した画像に対して画像処理を施し、画像処理の結果に基づき物体検出処理や距離検出処理を行う。
【０１２２】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【０１２３】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【０１２４】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ(Advanced  Driver  Assistance  System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１２５】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１２６】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【０１２７】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声および画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１７の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２およびインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイおよびヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【０１２８】
図１８は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。図１８では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５を有する。
【０１２９】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４および１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドアおよび車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１および車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１および１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【０１３０】
なお、図１８には、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２および１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２および１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【０１３１】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【０１３２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１〜１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【０１３３】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【０１３４】
撮像部１２１０１〜１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１〜１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【０１３５】
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、上述した本開示の第１の実施形態に係る測距装置１を撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、走行する車両からの測距装置１による測距を、より高解像度且つ高精度に実行することが可能である。
【０１３６】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０１３７】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する受光部と、
前記複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した該加算領域を単位とした走査の制御を行う制御部と、
前記走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、前記加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加算領域として、第１の加算領域と、一部が該第１の加算領域と重複する第２の加算領域と、を指定する
測定装置。
（２）
前記制御部は、
前記対象領域内の走査領域に対して、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行い、該走査の後、該走査領域に対して、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行う
前記（１）に記載の測定装置。
（３）
前記第１の加算領域および前記第２の加算領域は、それぞれ、前記配列の行方向に連続して配置される第１の数の前記受光素子と、前記配列の列方向に連続して配置される第２の数の前記受光素子と、を含む矩形領域であって、
前記制御部は、
前記対象領域の、前記列方向に連続して前記第２の数の前記受光素子を含む前記走査領域を、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行い、
該走査の後、該走査領域を、前記行方向に、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
前記（２）に記載の測定装置。
（４）
前記制御部は、
前記走査領域における前記第２の加算領域を単位とした走査の後、該走査領域に対して前記列方向に前記第２の数より少ない第３の数の前記受光素子の分だけ重複する新たな前記走査領域に対して、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
前記（３）に記載の測定装置。
（５）
前記制御部は、
前記第２の数と、前記第３の数と、をそれぞれ独立して指定する
前記（４）に記載の測定装置。
（６）
前記制御部は、
前記第２の加算領域を、前記第１の加算領域の前記対象領域における位置に対して行方向のオフセットを与えることで指定する
前記（１）乃至（５）の何れかに記載の測定装置。
（７）
前記計測値の数を、該計測値に基づき所定の時間範囲毎に加算して、前記加算領域に係るヒストグラムを生成する生成部をさらに備える
前記（１）乃至（６）の何れかに記載の測定装置。
（８）
行列状の配列で配置され、対象領域に含まれる複数の受光素子を有する受光部と、
前記複数の受光素子のうち２以上の受光素子を含む加算領域を指定し、指定した該加算領域を単位とした走査の制御を行う制御部と、
前記走査に応じて、光源が発光した発光タイミングから、前記加算領域に含まれる受光素子それぞれが受光した受光タイミングまで、の時間を計測して計測値を取得する時間計測部と、
前記計測値の数を、該計測値に基づき所定の時間範囲毎に加算して、前記加算領域に係るヒストグラムを生成する生成部と、
前記ヒストグラムに基づき被測定物までの距離を演算する演算部と、
を備え、
前記制御部は、
前記加算領域として、第１の加算領域と、該第１の加算領域の一部と重複する重複部分を含む第２の加算領域と、を指定する
測距装置。
（９）
前記制御部は、
前記対象領域内の走査領域に対して、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行い、該走査の後、該走査領域に対して、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記対象領域の走査を行う
前記（８）に記載の測距装置。
（１０）
前記第１の加算領域および前記第２の加算領域は、それぞれ、前記配列の行方向に連続して配置される第１の数の前記受光素子と、前記配列の列方向に連続して配置される第２の数の前記受光素子と、を含む矩形領域であって、
前記制御部は、
前記対象領域の、前記列方向に連続して前記第２の数の前記受光素子を含む前記走査領域を、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行い、
該走査の後、該走査領域を、前記行方向に、前記第２の加算領域の位置を該第２の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
前記（９）に記載の測距装置。
（１１）
前記制御部は、
前記走査領域における前記第２の加算領域を単位とした走査の後、該走査領域に対して前記列方向に前記第２の数より少ない第３の数の前記受光素子の分だけ重複する新たな前記走査領域に対して、前記行方向に、前記第１の加算領域の位置を該第１の加算領域の単位でずらしながら前記走査を行う
前記（１０）に記載の測距装置。
（１２）
前記制御部は、
前記第２の数と、前記第３の数と、をそれぞれ独立して指定する
前記（１１）に記載の測距装置。
（１３）
前記制御部は、
前記第２の加算領域を、前記第１の加算領域の前記対象領域における位置に対して行方向のオフセットを与えることで指定する
前記（８）乃至（１２）の何れかに記載の測距装置。
【符号の説明】
【０１３８】
１  測距装置
２  光源部
３  記憶部
４  制御部
６  電子機器
１０，１０11，１０13，１０1v，１０21，１０22，１０2v，１０31，１０3v  画素回路
１１  エレメント
４１11，４１1v，４１21，４１2v，４１31，４１3v  ＯＲ回路
５０ａ1，５０ａ4，５０ｂ11，５０ｂ12，５０ｂ17，５０ｂ21，５０ｂ22，５０ｂ27，５２ａ1，５２ａ2，５２ａ3，５２ａ4，５２ｂ1，５２ｂ2，５２ｂ3，５２ｂ4，５２ｃ1，５２ｃ2，５２ｃ3，５２ｃ4  画素
５１ａ1，５１ａ4，５１ｂ11，５１ｂ12，５１ｂ17，５１ｂ21，５１ｂ22，５１ｂ27，５３ａ1，５３ａ2，５３ａ3，５３ａ4，５３ｂ1，５３ｂ2，５３ｂ3，５３ｂ4，５３ｃ1，５３ｃ2，５３ｃ3，５３ｃ4，５３ｄ1，５３ｄ2，５３ｄ3，５３ｄ4  代表位置
１００  画素アレイ部
１０２  画素制御部
１０２ａ  水平制御部
１０２ｂ  垂直制御部
１０３  全体制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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