(57)【要約】【課題】測距結果の誤差をさらに低減させた測距装置を提供すること。【解決手段】光源から発せられた光の経路に沿って所定距離の位置に配置される反射物体を備えるようにした。そして、まず、第１の時間計測部で、光源から第１の光が発せられてから反射物体からの反射光が受光素子で受光されるまでの第１の時間を計測するようにした。その後、第２の時間計測部で、光源から第２の光が発せられてから対象物１からの反射光が受光素子で受光されるまでの第２の時間を計測するようにした。続いて、距離演算部で、所定距離、第１の時間及び第２の時間に基づき、第２の光の経路に沿った、光源から対象物までの距離を算出するようにした。これにより、測距結果のキャリブレーションを行うようにした。【選択図】図１
2020106396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、
前記光源から発せられた光の経路に沿って所定距離の位置に配置される反射物体と、
前記反射物体及び前記経路上の対象物からの反射光のそれぞれを受光する受光素子と、
前記光源から第１の光が発せられてから前記反射物体からの前記反射光が前記受光素子で受光されるまでの第１の時間を計測する第１の時間計測部と、
前記光源から第２の光が発せられてから前記対象物からの前記反射光が前記受光素子で受光されるまでの第２の時間を計測する第２の時間計測部と、
前記所定距離、前記第１の時間及び前記第２の時間に基づき、前記第２の光の経路に沿った、前記光源から前記対象物までの距離を算出する距離演算部とを備える
測距装置。
【請求項２】
前記距離演算部は、
前記第１の時間に基づき、前記第１の光の経路に沿った、前記光源から前記反射物体までの第１の距離を算出する第１の距離演算部と、
前記所定距離、前記第１の距離及び前記第２の時間に基づき、前記第２の光の経路に沿った、前記光源から前記対象物までの距離を算出する第２の距離演算部とを備える
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記反射物体は、前記光源が発する光の経路上に配置され、シャッタ幕を開閉させるシャッタ機構を有する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記シャッタ幕は、前記光源側の全領域が前記第１の光を反射する反射領域となっている幕、前記第２の光を通過させる細長い複数の通過領域と細長い複数の反射領域とが縞状に配置された幕、前記第２の光を通過させる複数の通過領域と複数の反射領域とが市松模様状に配置された幕、又は前記第２の光を通過させる複数の通過領域と複数の反射領域とがランダムに配置された幕である
請求項３に記載の測距装置。
【請求項５】
前記反射物体は、前記光源が発する光の経路上に配置された透過型液晶パネルである
請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
前記反射物体は、少なくとも一部の周縁部に沿って前記第１の光を反射する反射領域を有し、その他の部分に前記第２の光を通過させる通過領域を有する固定部材である
請求項１に記載の測距装置。
【請求項７】
前記第１の距離演算部が算出する前記第１の距離は、前記光源から前記反射物体の複数箇所までの距離の平均値、前記光源から前記反射物体の複数箇所までの距離のうちの最短距離、又は前記光源から前記反射物体の代表位置までの距離である
請求項２に記載の測距装置。
【請求項８】
前記反射物体は、反射率が所定値以上の高反射率領域、及び反射率が前記所定値未満の低反射率領域を有し、
前記受光素子は、複数備えられ、
前記光源が光を発してから前記受光素子で前記光を受光するまでの時間に基づくヒストグラムを作成するヒストグラム作成部を備え、
前記高反射率領域で反射される前記光によって複数の前記受光素子の少なくとも１つ以上が反応せず、前記低反射率領域で反射される前記光に基づき複数の前記受光素子のそれぞれに対して作成される複数の前記ヒストグラムのそれぞれにピーク値が現れるように、前記受光素子の検出効率を調整する調整部を備える
請求項１に記載の測距装置。
【請求項９】
前記反射領域は、反射率が異なる複数の部分を有し、
前記光源が光を発してから前記受光素子で前記光を受光するまでの時間に基づくヒストグラムを作成するヒストグラム作成部を備え、
前記反射領域で反射される前記光に基づいて作成される前記ヒストグラムのピーク値が、前記反射領域の反射率毎に予め定められた正常範囲内にあるか否かを判定し、前記正常範囲外にあると判定した場合には、前記光源が故障していると判定する判定部を備える
請求項４に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記光源から発せられた前記光を反射させるマイクロミラーを備え、
前記マイクロミラーと前記反射物体とが一体に形成されている
請求項１に記載の測距装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、測距装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、対象物までの距離を直接ＴｏＦ（Time of Flight）を用いて計測する測距装置が提案されている（例えば特許文献１参照。）。このような測距装置では、一般に、測距結果の誤差を低減させるために、出荷時に測距結果のキャリブレーションを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３２３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような測距装置では、測距結果の誤差のさらなる低減が求められている。
本開示は、測距結果の誤差をさらに低減させた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】
【０００５】
本開示の測距装置は、（ａ）光を発する光源と、（ｂ）光源から発せられた光の経路に沿って所定距離の位置に配置される反射物体と、（ｃ）反射物体及び経路上の対象物からの反射光のそれぞれを受光する受光素子と、（ｄ）光源から第１の光が発せられてから反射物体からの反射光が受光素子で受光されるまでの第１の時間を計測する第１の時間計測部と、（ｅ）光源から第２の光が発せられてから対象物からの反射光が受光素子で受光されるまでの第２の時間を計測する第２の時間計測部と、（ｆ）所定距離、第１の時間及び第２の時間に基づき、第２の光の経路に沿った、光源から対象物までの距離を算出する距離演算部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の第１の実施形態に係る測距装置の全体構成を示す図である。
【図２】投光部の構成を示す図である。
【図３Ａ】変形例に係る測距装置において、ポリゴンミラー型の投光部を用いて、対象物までの距離の測定方法を示す図である。
【図３Ｂ】変形例に係る測距装置において、ポリゴンミラー型の投光部を用いて、反射物体までの距離の測定方法を示す図である。
【図４Ａ】変形例に係る測距装置において、ＭＥＭＳミラー型の投光部を用いて、対象物までの距離の測定方法を示す図である。
【図４Ｂ】変形例に係る測距装置において、ＭＥＭＳミラー型の投光部を用いて、反射物体までの距離の測定方法を示す図である。
【図５Ａ】変形例に係る測距装置において、ＯＰＴ型の投光部を用いて、対象物までの距離の測定方法を示す図である。
【図５Ｂ】変形例に係る測距装置において、ＯＰＴ型の投光部を用いて、反射物体までの距離の測定方法を示す図である。
【図６Ａ】変形例に係る測距装置において、フラッシュ型の投光部を用いて、対象物までの距離の測定方法を示す図である。
【図６Ｂ】変形例に係る測距装置において、フラッシュ型の投光部を用いて、反射物体までの距離の測定方法を示す図である。
【図７Ａ】シャッタ幕の構成を示す図である。
【図７Ｂ】変形例に係る測距装置のシャッタ幕の構成を示す図である。
【図７Ｃ】変形例に係る測距装置のシャッタ幕の構成を示す図である。
【図７Ｄ】変形例に係る測距装置のシャッタ幕の構成を示す図である。
【図７Ｅ】変形例に係る測距装置のシャッタ幕の構成を示す図である。
【図８】ヒストグラム作成部で作成されるヒストグラムを示す図である。
【図９】本開示の第１の実施形態に係る測距装置の効果を示す図である。
【図１０】変形例に係る測距装置の反射物体の構成を示す図である。
【図１１】本開示の第２の実施形態に係る測距装置の投光部の構成を示す図である。
【図１２Ａ】固定部材の構成を示す図である。
【図１２Ｂ】固定部材の構成を示す図である。
【図１２Ｃ】固定部材の構成を示す図である。
【図１３Ａ】変形例に係る測距装置の固定部材の構成を示す図である。
【図１３Ｂ】変形例に係る測距装置の固定部材の構成を示す図である。
【図１４】変形例に係る測距装置の全体構成を示す図である。
【図１５】調整部の動作を示す図である。
【図１６】調整部の動作を示す図である。
【図１７Ａ】判定部の動作を示す図である。
【図１７Ｂ】判定部の動作を示す図である。
【図１８】応用例に係る移動体制御システムの全体構成を示す図である。
【図１９】撮像部及び車外情報検出部の設置位置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明者らは、従来の測距装置において、以下の課題を発見した。従来の測距装置では、出荷時に測距結果のキャリブレーションを行っても、出荷後の経時劣化や温度変化、回路Long Time Jitter等に起因して、測距結果の誤差が増大する可能性があった。しかしながら、測距結果のキャリブレーションを、リアルタイムに行うことはできなかった。
【０００８】
以下に、本開示の実施形態に係る測距装置の一例を、図１〜図１９を参照しながら説明する。本開示の実施形態は、以下の順序で説明する。なお、本開示は、以下の例に限定されるものではない。また、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。
【０００９】
１．第１の実施形態：測距装置
１−１  測距装置の全体構成
１−２  変形例
２．第２の実施形態：測距装置
２−１  要部の構成
２−２  変形例
３．応用例：移動体制御システム
【００１０】
〈１．第１の実施形態〉
［１−１  測距装置の全体構成］
図１は、本開示の第１の実施形態に係る測距装置の全体を示す概略構成図である。図１の測距装置１は、ＴｏＦ測距センサである。図１に示すように、第１の実施形態の測距装置１は、投光部２と、反射物体３と、受光部４と、測距処理部５と、制御部６といったコンポーネントを備えている。これらのコンポーネントは、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）のようなＳｏＣ（System on a chip）として一体的に構成してもよく、投光部２や受光部４といった幾つかのコンポーネントを別体のＬＳＩとして構成してもよい。測距装置１は、図示しない動作クロックに従って動作する。測距装置１は、さらに、測距処理部５で算出された距離に係る測距データを外部に出力するための通信ＩＦ（Inter Face）部７を含んでいる。図示されていないが、測距装置１は、通信ＩＦ部７を介して外部のホストＩＣと通信可能に構成されている。
【００１１】
投光部２は、図２に示すように、ＴｏＦ測距のための光８を発する光源９を有している。光８としては、例えば、レーザ光を用いることができる。光源９としては、例えば、端面発光型半導体レーザであってもよく、面発光型半導体レーザであってもよい。光源９は、制御部６からのトリガパルスによって駆動される。トリガパルスは、所定の周波数を有するパルス状の信号である。また、投光部２は、光８をラスタスキャンするためのスキャン機構を有している。図２では、スキャン機構として、エミッタレンズ１０、投光ミラー１１、及びマイクロミラー１２を含むミラースキャン型のスキャン機構を構成している。マイクロミラー１２は、制御部６からの制御信号に従って、光８の反射面の向きが変更される。そして、光源９が発した光８を、エミッタレンズ１０、投光ミラー１１及びマイクロミラー１２を介して、マイクロミラー１２の反射面の向きに応じた方向に出射する。
【００１２】
なお、本実施形態では、スキャン機構として、ミラースキャン型のスキャン機構を用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ポリゴンミラー１３を用いるポリゴンミラー型のスキャン機構であってもよく、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー１４を用いるＭＥＭＳミラー型のスキャン機構であってもよい。また、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、複数の光源９を用いて光８をラスタスキャンするＯＰＴ（Optical Phased Array）型のスキャン機構を採用してもよい。さらに、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、ＬＥＤを光源９として光８を広範囲に放射するフラッシュ型の機構を採用してもよい。
【００１３】
反射物体３は、図２に示すように、光源９から光８の経路に沿って所定距離Ｌの位置に配置され、シャッタ幕１５を開閉可能なシャッタ機構１６を構成している。シャッタ幕１５の大きさは、ラスタスキャン時に取り得るすべての光８の経路を遮蔽できる大きさとする。図２では、シャッタ幕１５の光源９側の全領域、つまりマイクロミラー１２側の全領域は、図７Ａに示すように、光８を反射する反射領域１７となっている。シャッタ機構１６としては、例えば、デジタルカメラに搭載されるメカニカルシャッターのような機構を用いることができる。シャッタ機構１６は、制御部６からの制御信号に従って、シャッタ幕１５を閉状態と開状態との間で駆動させる。そして、シャッタ幕１５が閉状態とされると、マイクロミラー１２からの光８をシャッタ幕１５の反射領域１７が反射して、反射した光８（以下、「反射光１８」とも呼ぶ）をマイクロミラー１２及び投光ミラー１１を介して、受光部４に入射させる。また、シャッタ幕１５が開状態とされると、光源９からの光８がシャッタ幕１５の反射領域１７で反射されず、シャッタ機構１６よりも遠方に存在する対象物１９で反射して、反射光１８をマイクロミラー１２及び投光ミラー１１を介して、受光部４に入射させる。対象物１９としては、例えば、測距装置１が車両に搭載されている場合、先行車両や後方車両、道路上の構造物（例えば、縁石）等、自車両の周囲に存在する他の車両等が挙げられる。
【００１４】
なお、本実施形態では、シャッタ幕１５の光源９側の全領域を反射領域１７とする例を示したが他の構成を採用することもできる。例えば、図７Ｂ、図７Ｃに示すように、光８を通過させる細長い複数の通過領域２０と細長い複数の反射領域１７とが縞状に配置された幕であってもよい。通過領域２０としては、例えば、透明材料からなる領域であってもよく、開口部が設けられた領域であってもよい。また、図７Ｄに示すように、光８を通過させる複数の通過領域２０と複数の反射領域１７とが市松模様状に配置された幕であってもよく、図７Ｅに示すように、光８を通過させる複数の通過領域２０と複数の反射領域１７とがランダムに配置された幕であってもよい。これにより、シャッタ幕１５が閉状態である場合にも、通過領域２０を介して対象物１９に光８を出射でき、対象物１９からの反射光１８を得ることができ、光源９から対象物１９までの距離を測距することができる。
また、マイクロミラー１２と反射物体３とは、互いの相対的な位置関係が変動しないように、一体に形成されている。図２では、マイクロミラー１２の角部と反射物体３（シャッタ機構１６）の角部とが、棒状の骨組部材を介して、互いに接合されている。
【００１５】
受光部４は、図２に示すように、レシーバレンズ２１と、複数の受光素子２２とを有している。複数の受光素子２２は、二次元のマトリクス状に配置される。受光素子２２としては、受光した光に反応して電気信号を出力するＳＰＡＤ（single photon avalanche diode）を用いる。そして、受光部４は、マイクロミラー１２及び投光ミラー１１を介して入射された反射光１８を、レシーバレンズ２１で集光して、光８のスキャン方向に応じた受光素子２２に受光させる。受光素子２２からの電気信号は、測距処理部５に出力される。
なお、本実施形態では、受光部４が、受光素子２２を複数有する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、受光素子２２の数が単数（１つ）であってもよい。
また、本実施形態では、受光素子２２として、ＳＰＡＤを用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、ＡＰＤ（avalanche photodiode）、ＰＤ（photodiode）を用いるようにしてもよい。
【００１６】
測距処理部５は、光源９が光８を発したタイミング及び受光部４が反射光１８を受光したタイミングに基づき対象物１９までの距離を算出するコンポーネントである。測距処理部５は、信号処理プロセッサにより構成される。測距処理部５は、ＴＤＣ（Time-to-Digital Converter）２３と、ヒストグラム作成部２４と距離演算部２５とを含み構成される。
ＴＤＣ２３は、制御部６からのトリガパルス、つまり、光源９の駆動用のトリガパルス及び受光部４からの電気パルス信号に基づき、光源９から光８が発せられてから受光素子２２で反射光１８が受光されるまでの時間（以下「到来時間」とも呼ぶ）をデジタル値に変換するコンポーネントである。デジタル値としては、例えば、０〜２５５の範囲の数値を用いることができる。得られたデジタル値は、ヒストグラム作成部２４に出力される。
より具体的には、ＴＤＣ２３は、第１の時間計測部２６と、第２の時間計測部２７とを構成している。第１の時間計測部２６は、光源９から光８（以下、「第１の光８」とも呼ぶ）が発せられてからシャッタ幕１５からの反射光１８、つまり反射領域１７からの反射光１８が受光素子２２で受光されるまでの到来時間（以下、「第１の時間」とも呼ぶ）を計測し、計測した第１の時間に応じたデジタル値（例えば、０〜２５５の数値）を出力する。また、第２の時間計測部２７は、光源９から光８（以下「第２の光」とも呼ぶ）が発せられてから対象物１９からの反射光１８が受光素子２２で受光されるまでの到来時間（以下「第２の時間」とも呼ぶ）を計測し、計測した第２の時間に応じたデジタル値を出力する。
【００１７】
ヒストグラム作成部２４は、ＴＤＣ２３で変換された到来時間のデジタル値（ｂｉｎ）ごとに累積して、図８に示すようなヒストグラムを作成するコンポーネントである。ヒストグラムは、測距処理部５の記憶装置３４上に、ある種のデータ構造ないしはテーブルとして保持される。なお、記憶装置６には、出荷時における光源９〜反射物体３間の所定距離Ｌも保持される。ヒストグラムは、受光素子２２ごとに作成される。つまり、ヒストグラムは、受光素子２２の数だけ作成される。ヒストグラム作成部２４は、ＴＤＣ２３から出力されるデジタル値を受けるごとに、対応するｂｉｎの値を増分して、ヒストグラムを更新する。記憶装置３４のヒストグラム及び所定距離Ｌは、距離演算部２５で参照される。
【００１８】
距離演算部２５は、ヒストグラム作成部２４で作成された各ヒストグラム及び所定距離Ｌを参照して、ヒストグラム中のピーク値（デジタル値）を検出し、検出したピーク値（デジタル値）に対応する到来時間から、対象物１９までの距離を算出するコンポーネントである。すなわち、出射された光８が対象物１９で反射したときの反射光１８が受光されたとすれば、到来時間は、対象物１９までの往復時間であるから、到来時間にｃ／２（ｃは光速）を乗算することにより、受光素子２２ごとに、対象物１９までの距離を算出することができる。また、距離演算部２５は、算出した距離を、第１の時間及び所定距離Ｌを基に補正する。そして、複数の受光素子２２それぞれに対して補正された距離により、距離画像を得ることができる。距離画像に係るデータは、通信ＩＦ部７に出力される。
【００１９】
より具体的には、ヒストグラム作成部２４及び距離演算部２５は、第１の距離演算部２８と、第２の距離演算部２９とを含む距離演算部３５を構成している。第１の距離演算部２８は、第１の時間計測部２６で計測した第１の時間に基づき、第１の光８の経路に沿った、光源９からシャッタ幕１５までの距離（以下、「第１の距離」とも呼ぶ）を算出する。第１の距離としては、例えば、光源９からシャッタ幕１５の複数箇所までの距離の平均値であってもよく、光源９からシャッタ幕１５の複数箇所までの距離のうちの最短距離であってもよく、光源９からシャッタ幕１５の代表位置（例えば、予め定めた一点）までの距離であってもよい。
【００２０】
また、第２の距離演算部２９は、所定距離Ｌ、第１の距離及び、第２の時間計測部２７で計測した第２の時間に基づき、第２の光８の経路に沿った、光源９から対象物１９までの距離（以下「第２の距離」とも呼ぶ）を算出する。第２の距離の算出方法としては、例えば、所定距離Ｌから第１の距離を減算し、減算結果を、第２の時間×ｃ/２の算出結果に加算して第２の距離を得る方法であってもよく、所定距離Ｌを第１の距離で除算し、除算結果を、第２の時間×ｃ/２の算出結果に乗算して第２の距離を得る方法であってもよい。
【００２１】
制御部６は、測距装置１の動作を統括的に制御するコンポーネントである。制御部６は、マイクロプロセッサにより構成される。制御部６は、所定の発光周期が経過するたびに、光８を出射させるトリガパルスを光源９及びＴＤＣ２３のそれぞれに出力する。また、制御部６は、測距結果のキャリブレーションの実施タイミングになるたびに、シャッタ幕１５を閉状態とするための制御信号をシャッタ機構１６に出力する。キャリブレーションの実施タイミングとしては、測距装置１が高速に移動する物体（例えば、車両）に搭載されている場合、（１）システム起動時、（２）前回スキャンで進行方向に対して、近く（例えば、５０ｍ以内）に障害物がないと判断された場合、（３）ユーザ又はシステム側からキャリブレーションの実施命令が発行された場合、（４）或いはこれらの組み合わせが挙げられる。一方、測距装置１が高速に移動しない物体（例えば、モバイル端末）に搭載されている場合、（１）システム起動時、（２）ユーザ又はシステム側からキャリブレーションの実施命令が発行された場合、（３）或いはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００２２】
通信ＩＦ部７は、距離演算部２５で算出された測距データを外部のホストＩＣに出力するためのインタフェース回路である。通信ＩＦ部７としては、例えば、ＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）に準拠したインタフェース回路であってもよく、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）であってもよく、これらのインタフェース回路のうちの幾つかを実装したものであってもよい。
【００２３】
以上説明したように、第１の実施形態の測距装置１は、光源９から発せられた光の経路に沿って所定距離Ｌの位置に配置される反射物体３を備えるようにした。そして、まず、第１の時間計測部２６で、光源９から第１の光８が発せられてから反射物体３からの反射光１８が受光素子２２で受光されるまでの第１の時間を計測するようにした。その後、第２の時間計測部２７で、光源９から第２の光８が発せられてから対象物１９からの反射光１８が受光素子２２で受光されるまでの第２の時間を計測するようにした。続いて、距離演算部３５で、所定距離Ｌ、第１の時間及び第２の時間に基づき、第２の光８の経路に沿った、光源９から対象物１９までの距離（第２の距離）を算出するようにした。それゆえ、例えば、図９の時刻ｔ1、ｔ2に示すように出荷後の経時劣化や温度変化、回路Long Time Jitter等に起因して、測距結果の誤差が増大したときに、測距結果のキャリブレーションを行うことができ、測距結果の誤差を低減できるため、測距結果の精度を向上できる。
なお、測距装置１の出荷後には、光源９と反射物体３とに物理位置ずれが発生し、所定距離Ｌが変動する可能性もある。しかしながら、経時劣化や温度変化、回路Long Time Jitter等に起因する測距結果の誤差が数ｃｍほどになるのに対し、物理位置ずれに起因する測距結果の誤差の増大量は、数μｍほどであるため、十分に小さく問題とならない。
【００２４】
また、第１の実施形態の測距装置１では、距離演算部３５は、第１の時間に基づき、第１の光８の経路に沿った、光源９から反射物体３までの第１の距離を算出する第１の距離演算部２８と、所定距離Ｌ、第１の距離及び第２の時間に基づき、第２の光８の経路に沿った、光源９から対象物３までの距離を算出する第２の距離演算部２９とを備えるようにした。それゆえ、光源９から対象物３までの距離をより適切に算出することができる。
また、第１の実施形態の測距装置１では、反射物体３は、光源９が発する光８の経路上に配置され、シャッタ幕１５を開閉させるシャッタ機構１６を有するようにした。それゆえ、キャリブレーションが必要なときに、光８の経路にシャッタ幕１５を配置できる。
【００２５】
さらに、第１の実施形態の測距装置１では、シャッタ幕１５は、光源９側の全領域が第１の光８を反射する反射領域１７となっている幕、第２の光８を通過させる通過領域２０と反射領域１７とが縞状に配置された幕、通過領域２０と反射領域１７とが市松模様状に配置された幕、又は通過領域２０と反射領域１７とがランダムに配置された幕とした。それゆえ、シャッタ幕１５が閉状態である場合にも、通過領域２０を介して、対象物１９に光８を出射でき、対象物１９からの反射光１８を得て、対象物１９までの距離を測距できる。
【００２６】
また、第１の実施形態の測距装置１では、第１の距離演算部２８は、光源９から反射物体３の複数箇所までの距離の平均値、光源９から反射物体３の複数箇所までの距離のうちの最短距離、又は光源９から反射物体３の代表位置までの距離とした。それゆえ、第１の距離を容易に算出でき、その第１の距離を基に第２の距離を容易に算出できる。
【００２７】
さらに、第１の実施形態の測距装置１では、マイクロミラー１２と反射物体３とを一体に形成するようにした。それゆえ、マイクロミラー１２と反射物体３との間の距離の変動を抑制でき、光源９と反射物体３との間の所定距離Ｌの変動を抑制できる。
【００２８】
［１−２  変形例］
なお、第１の実施形態に係る測距装置１では、反射物体３として、シャッタ幕１５を開閉させるシャッタ機構１６を用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図１０に示すように、光源９が発する光８の経路上に配置された透過型液晶パネル３０を用いるようにしてもよい。透過型液晶パネル３０を用いる場合、反射領域１７や通過領域２０は反射領域１７に対応する画素のみ不透明や透明とすることで実現でき、シャッタ幕１５の駆動部品を省略でき、耐久性の向上や製造コストの低減を図ることができる。また、シャッタ機構１６の場合よりも頻繁に測距結果のキャリブレーションを実行できる。
【００２９】
〈２．第２の実施形態：測距装置〉
［２−１  要部の構成］
次に、本開示の第２の実施形態に係る測距装置１について説明する。第２の実施形態の測距装置１の全体構成は、図１と同様であるから図示を省略する。図１１は、本実施形態の測距装置１の要部の概念図である。図１１において、図２に対応する部分には同一符号を付し重複説明を省略する。
【００３０】
第２の実施形態の測距装置１は、反射物体３の構成が、第１の実施形態と異なっている。第２の実施形態では、図１１に示すように、反射物体３として、少なくとも一部の周縁部に沿って第１の光８を反射する反射領域１７を有し、その他の部分に第２の光８を通過させる通過領域２０を有する固定部材３１を備えている。固定部材３１は、図１２Ａに示すように、すべての周縁部に沿って反射領域１７を有するものであってもよく、図１２Ｂに示すように、左右の周縁部に沿って反射領域１７を有するものであってもよく、図１２Ｃに示すように、上下の周縁部に沿って反射領域１７を有するものであってもよい。
【００３１】
また、制御部６は、測距結果のキャリブレーションの実施タイミングになると、第１の光８が反射領域１７に出射されるように、マイクロミラー１２の角度を変更するための制御信号をマイクロミラー１２の駆動機構（不図示）に出力する。キャリブレーションの実施タイミングとしては、（１）システム起動時、（２）毎スキャン時、（３）数スキャンに１回の割合、（４）ユーザ又はシステム側からキャリブレーションの実施命令が発行された場合、（５）或いはこれらの組み合わせが挙げられる。これらのうち、（３）のタイミングによれば、常に視界の端で固定部材３１までの距離を計測できるので、それを計測・評価しないことで、多少の電力消費を抑えることができる。また、（４）のタイミングによれば、（２）のタイミングでの実施よりも、さらに消費電力を抑えることができる。
【００３２】
以上説明したように、第２の実施形態の測距装置１では、反射物体３を、少なくとも一部の周縁部に沿って第１の光８を反射する反射領域１７を有し、その他の部分に第２の光８を通過させる通過領域２０を有する固定部材３１とした。それゆえ、対象物１９までの距離の計測時には、光８を通過領域２０に出射し、キャリブレーションの実行時には、光８を反射領域１７に出射すればよく、シャッタ機構１６を用いる方法と異なり、シャッタ幕１５の駆動部品を省略でき、耐久性の向上や製造コストの低減を図ることができる。また、シャッタ機構１６の場合よりも、頻繁に測距結果のキャリブレーションを実行できる。
【００３３】
［２−２  変形例］
なお、第２の実施形態にかかる測距装置１では、反射領域１７として、反射率が一定の領域を用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、反射率が異なる複数の部分を有する領域、つまり、少なくとも反射率が所定値以上の高反射率領域１７ａ、及び反射率が所定値未満の低反射率領域１７ｂを有する領域を用いるようにしてもよい。高反射率領域１７ａ及び低反射率領域１７ｂを有する領域としては、図１３Ａに示すように、周縁部の長手方向に沿って濃淡のグラデーションを有する領域であってもよく、図１３Ｂに示すように、周縁部の短手方向に沿って濃淡のグラデーションを有する領域であってもよい。また、濃淡に代えて、色彩のグラデーションを用いるようにしてもよい。
【００３４】
また、反射率が異なる複数の部分を有する反射領域１７を用いる場合には、図１４に示すように測距処理部５は、調整部３２と、判定部３３とを更に備えるようにしてもよい。
調整部３２は、受光部４からの電気信号及びヒストグラム作成部２４で作成したヒストグラムに基づき、受光素子２２の検出効率を調整するコンポーネントである。受光素子２２の検出効率の調整では、図１５に示すように、高反射率領域１７ａで反射される光８によって複数の受光素子２２の少なくとも１つ以上が反応しないようにする。受光素子２２が反応しない状態では、受光素子２２から電気信号が出力されない状態となる。また、図１６に示すように、低反射率領域１７ｂで反射される光８に基づき複数の受光素子２２のそれぞれに対してＴＤＣ２３及びヒストグラム作成部２４によって作成される複数のヒストグラムのそれぞれにピーク値が現れるようにする。これにより、真夏等の環境光が強いときに、反射光１８がなくても受光素子２２のすべてが反応してしまうことを防止でき、対象物１９までの距離をより適切に判別できる。また反射率が低い対象物１９の各部を測距したときに、各部に対応する受光素子２２のそれぞれに対してヒストグラムのピークがノイズに埋もれることを防止でき、対象物１９の表面の凹凸等をより適切に判別できる。
【００３５】
判定部３３は、ヒストグラム作成部２４で作成したヒストグラムに基づき、測距装置１の故障判定を行うコンポーネントである。測距装置１の故障判定では、図１７Ａ、図１７Ｂに示すように、反射領域１７で反射される光８に基づきＴＤＣ２３及びヒストグラム作成部２４で作成されるヒストグラムのピーク値が、反射領域１７の反射率毎に予め定められた正常範囲内にあるか否かを判定する。そして、正常範囲内にあると判定した場合には、光源９が正常に動作していると判定し、正常範囲外にあると判定した場合には、光源９が故障していると判定する。これにより、ヒストグラムのピーク値が正常範囲の上限値よりも大きい場合には、光源９から発せられる光８のエネルギーが大き過ぎるため、アイセーフのための故障警告を通信ＩＦ部７に出力した後、測距装置１を直ちに使用停止にすることができる。また、ヒストグラムのピーク値が正常範囲の下限値よりも小さい場合には、光源９から発せられる光８のエネルギーが小さ過ぎるため、故障警告を通信ＩＦ部７に出力できる。
【００３６】
〈３．応用例〉
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、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、建設機械、農業機械（トラクター）などのいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【００３７】
図１８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７０００の概略的な構成例を示すブロック図である。車両制御システム７０００は、通信ネットワーク７０１０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１８に示した例では、車両制御システム７０００は、駆動系制御ユニット７１００、ボディ系制御ユニット７２００、バッテリ制御ユニット７３００、車外情報検出ユニット７４００、車内情報検出ユニット７５００、及び統合制御ユニット７６００を備える。これらの複数の制御ユニットを接続する通信ネットワーク７０１０は、例えば、ＣＡＮ（Controller  Area  Network）、ＬＩＮ（Local  Interconnect  Network）、ＬＡＮ（Local  Area  Network）又はＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）等の任意の規格に準拠した車載通信ネットワークであってよい。
【００３８】
各制御ユニットは、各種プログラムにしたがって演算処理を行うマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータにより実行されるプログラム又は各種演算に用いられるパラメータ等を記憶する記憶部と、各種制御対象の装置を駆動する駆動回路とを備える。各制御ユニットは、通信ネットワーク７０１０を介して他の制御ユニットとの間で通信を行うためのネットワークＩ／Ｆを備えるとともに、車内外の装置又はセンサ等との間で、有線通信又は無線通信により通信を行うための通信Ｉ／Ｆを備える。図１８では、統合制御ユニット７６００の機能構成として、マイクロコンピュータ７６１０、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０、音声画像出力部７６７０、車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０及び記憶部７６９０が図示されている。他の制御ユニットも同様に、マイクロコンピュータ、通信Ｉ／Ｆ及び記憶部等を備える。
【００３９】
駆動系制御ユニット７１００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７１００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、及び、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。駆動系制御ユニット７１００は、ＡＢＳ（Antilock  Brake  System）又はＥＳＣ（Electronic  Stability  Control）等の制御装置としての機能を有してもよい。
【００４０】
駆動系制御ユニット７１００には、車両状態検出部７１１０が接続される。車両状態検出部７１１０には、例えば、車体の軸回転運動の角速度を検出するジャイロセンサ、車両の加速度を検出する加速度センサ、あるいは、アクセルペダルの操作量、ブレーキペダルの操作量、ステアリングホイールの操舵角、エンジン回転数又は車輪の回転速度等を検出するためのセンサのうちの少なくとも一つが含まれる。駆動系制御ユニット７１００は、車両状態検出部７１１０から入力される信号を用いて演算処理を行い、内燃機関、駆動用モータ、電動パワーステアリング装置又はブレーキ装置等を制御する。
【００４１】
ボディ系制御ユニット７２００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７２００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７２００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７２００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。
【００４２】
バッテリ制御ユニット７３００は、各種プログラムにしたがって駆動用モータの電力供給源である二次電池７３１０を制御する。例えば、バッテリ制御ユニット７３００には、二次電池７３１０を備えたバッテリ装置から、バッテリ温度、バッテリ出力電圧又はバッテリの残存容量等の情報が入力される。バッテリ制御ユニット７３００は、これらの信号を用いて演算処理を行い、二次電池７３１０の温度調節制御又はバッテリ装置に備えられた冷却装置等の制御を行う。
【００４３】
車外情報検出ユニット７４００は、車両制御システム７０００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７４００には、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０のうちの少なくとも一方が接続される。撮像部７４１０には、ＴｏＦ（Time  Of  Flight）カメラ、ステレオカメラ、単眼カメラ、赤外線カメラ及びその他のカメラのうちの少なくとも一つが含まれる。車外情報検出部７４２０には、例えば、現在の天候又は気象を検出するための環境センサ、あるいは、車両制御システム７０００を搭載した車両の周囲の他の車両、障害物又は歩行者等を検出するための周囲情報検出センサのうちの少なくとも一つが含まれる。
【００４４】
環境センサは、例えば、雨天を検出する雨滴センサ、霧を検出する霧センサ、日照度合いを検出する日照センサ、及び降雪を検出する雪センサのうちの少なくとも一つであってよい。周囲情報検出センサは、超音波センサ、レーダ装置及びＬＩＤＡＲ（Light  Detection  and  Ranging、Laser  Imaging  Detection  and  Ranging）装置のうちの少なくとも一つであってよい。これらの撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０は、それぞれ独立したセンサないし装置として備えられてもよいし、複数のセンサないし装置が統合された装置として備えられてもよい。
【００４５】
ここで、図１９は、撮像部７４１０及び車外情報検出部７４２０の設置位置の例を示す。撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８は、例えば、車両７９００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部のうちの少なくとも一つ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７９１０及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８は、主として車両７９００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７９１２，７９１４は、主として車両７９００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７９１６は、主として車両７９００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部７９１８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。
【００４６】
なお、図１９には、それぞれの撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲ａは、フロントノーズに設けられた撮像部７９１０の撮像範囲を示し、撮像範囲ｂ，ｃは、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部７９１２，７９１４の撮像範囲を示し、撮像範囲ｄは、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部７９１６の撮像範囲を示す。例えば、撮像部７９１０，７９１２，７９１４，７９１６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７９００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【００４７】
車両７９００のフロント、リア、サイド、コーナ及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２２，７９２４，７９２６，７９２８，７９３０は、例えば超音波センサ又はレーダ装置であってよい。車両７９００のフロントノーズ、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部に設けられる車外情報検出部７９２０，７９２６，７９３０は、例えばＬＩＤＡＲ装置であってよい。これらの車外情報検出部７９２０〜７９３０は、主として先行車両、歩行者又は障害物等の検出に用いられる。
【００４８】
図１８に戻って説明を続ける。車外情報検出ユニット７４００は、撮像部７４１０に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像データを受信する。また、車外情報検出ユニット７４００は、接続されている車外情報検出部７４２０から検出情報を受信する。車外情報検出部７４２０が超音波センサ、レーダ装置又はＬＩＤＡＲ装置である場合には、車外情報検出ユニット７４００は、超音波又は電磁波等を発信させるとともに、受信された反射波の情報を受信する。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、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７４００は、受信した情報に基づいて、降雨、霧又は路面状況等を認識する環境認識処理を行ってもよい。車外情報検出ユニット７４００は、受信した情報に基づいて、車外の物体までの距離を算出してもよい。
【００４９】
また、車外情報検出ユニット７４００は、受信した画像データに基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等を認識する画像認識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７４００は、受信した画像データに対して歪補正又は位置合わせ等の処理を行うとともに、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを合成して、俯瞰画像又はパノラマ画像を生成してもよい。車外情報検出ユニット７４００は、異なる撮像部７４１０により撮像された画像データを用いて、視点変換処理を行ってもよい。
【００５０】
車内情報検出ユニット７５００は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部７５１０が接続される。運転者状態検出部７５１０は、運転者を撮像するカメラ、運転者の生体情報を検出する生体センサ又は車室内の音声を集音するマイク等を含んでもよい。生体センサは、例えば、座面又はステアリングホイール等に設けられ、座席に座った搭乗者又はステアリングホイールを握る運転者の生体情報を検出する。車内情報検出ユニット７５００は、運転者状態検出部７５１０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。車内情報検出ユニット７５００は、集音された音声信号に対してノイズキャンセリング処理等の処理を行ってもよい。
【００５１】
統合制御ユニット７６００は、各種プログラムにしたがって車両制御システム７０００内の動作全般を制御する。統合制御ユニット７６００には、入力部７８００が接続されている。入力部７８００は、例えば、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチ又はレバー等、搭乗者によって入力操作され得る装置によって実現される。統合制御ユニット７６００には、マイクロフォンにより入力される音声を音声認識することにより得たデータが入力されてもよい。入力部７８００は、例えば、赤外線又はその他の電波を利用したリモートコントロール装置であってもよいし、車両制御システム７０００の操作に対応した携帯電話又はＰＤＡ（Personal  Digital  Assistant）等の外部接続機器であってもよい。入力部７８００は、例えばカメラであってもよく、その場合搭乗者はジェスチャにより情報を入力することができる。あるいは、搭乗者が装着したウェアラブル装置の動きを検出することで得られたデータが入力されてもよい。さらに、入力部７８００は、例えば、上記の入力部７８００を用いて搭乗者等により入力された情報に基づいて入力信号を生成し、統合制御ユニット７６００に出力する入力制御回路などを含んでもよい。搭乗者等は、この入力部７８００を操作することにより、車両制御システム７０００に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりする。
【００５２】
記憶部７６９０は、マイクロコンピュータにより実行される各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及び各種パラメータ、演算結果又はセンサ値等を記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）を含んでいてもよい。また、記憶部７６９０は、ＨＤＤ（Hard  Disc  Drive）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス又は光磁気記憶デバイス等によって実現してもよい。
【００５３】
汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、外部環境７７５０に存在する様々な機器との間の通信を仲介する汎用的な通信Ｉ／Ｆである。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、ＧＳＭ（登録商標）（Global  System  of  Mobile  communications）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）（Long  Term  Evolution）若しくはＬＴＥ−Ａ（LTE−Advanced）などのセルラー通信プロトコル、又は無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）ともいう）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのその他の無線通信プロトコルを実装してよい。汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えば、基地局又はアクセスポイントを介して、外部ネットワーク（例えば、インターネット、クラウドネットワーク又は事業者固有のネットワーク）上に存在する機器（例えば、アプリケーションサーバ又は制御サーバ）へ接続してもよい。また、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０は、例えばＰ２Ｐ（Peer  To  Peer）技術を用いて、車両の近傍に存在する端末（例えば、運転者、歩行者若しくは店舗の端末、又はＭＴＣ（Machine  Type  Communication）端末）と接続してもよい。
【００５４】
専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、車両における使用を目的として策定された通信プロトコルをサポートする通信Ｉ／Ｆである。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、例えば、下位レイヤのＩＥＥＥ８０２．１１ｐと上位レイヤのＩＥＥＥ１６０９との組合せであるＷＡＶＥ（Wireless  Access  in  Vehicle  Environment）、ＤＳＲＣ（Dedicated  Short  Range  Communications）、又はセルラー通信プロトコルといった標準プロトコルを実装してよい。専用通信Ｉ／Ｆ７６３０は、典型的には、車車間（Vehicle  to  Vehicle）通信、路車間（Vehicle  to  Infrastructure）通信、車両と家との間（Vehicle  to  Home）の通信及び歩車間（Vehicle  to  Pedestrian）通信のうちの１つ以上を含む概念であるＶ２Ｘ通信を遂行する。
【００５５】
測位部７６４０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global  Navigation  Satellite  System）衛星からのＧＮＳＳ信号（例えば、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）衛星からのＧＰＳ信号）を受信して測位を実行し、車両の緯度、経度及び高度を含む位置情報を生成する。なお、測位部７６４０は、無線アクセスポイントとの信号の交換により現在位置を特定してもよく、又は測位機能を有する携帯電話、ＰＨＳ若しくはスマートフォンといった端末から位置情報を取得してもよい。
【００５６】
ビーコン受信部７６５０は、例えば、道路上に設置された無線局等から発信される電波あるいは電磁波を受信し、現在位置、渋滞、通行止め又は所要時間等の情報を取得する。なお、ビーコン受信部７６５０の機能は、上述した専用通信Ｉ／Ｆ７６３０に含まれてもよい。
【００５７】
車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、マイクロコンピュータ７６１０と車内に存在する様々な車内機器７７６０との間の接続を仲介する通信インタフェースである。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near  Field  Communication）又はＷＵＳＢ（Wireless  USB）といった無線通信プロトコルを用いて無線接続を確立してもよい。また、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、図示しない接続端子（及び、必要であればケーブル）を介して、ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition  Multimedia  Interface）、又はＭＨＬ（Mobile  High-definition  Link）等の有線接続を確立してもよい。車内機器７７６０は、例えば、搭乗者が有するモバイル機器若しくはウェアラブル機器、又は車両に搬入され若しくは取り付けられる情報機器のうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。また、車内機器７７６０は、任意の目的地までの経路探索を行うナビゲーション装置を含んでいてもよい。車内機器Ｉ／Ｆ７６６０は、これらの車内機器７７６０との間で、制御信号又はデータ信号を交換する。
【００５８】
車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、マイクロコンピュータ７６１０と通信ネットワーク７０１０との間の通信を仲介するインタフェースである。車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０は、通信ネットワーク７０１０によりサポートされる所定のプロトコルに則して、信号等を送受信する。
【００５９】
統合制御ユニット７６００のマイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、各種プログラムにしたがって、車両制御システム７０００を制御する。例えば、マイクロコンピュータ７６１０は、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７１００に対して制御指令を出力してもよい。例えば、マイクロコンピュータ７６１０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ってもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、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ってもよい。
【００６０】
マイクロコンピュータ７６１０は、汎用通信Ｉ／Ｆ７６２０、専用通信Ｉ／Ｆ７６３０、測位部７６４０、ビーコン受信部７６５０、車内機器Ｉ／Ｆ７６６０及び車載ネットワークＩ／Ｆ７６８０のうちの少なくとも一つを介して取得される情報に基づき、車両と周辺の構造物や人物等の物体との間の３次元距離情報を生成し、車両の現在位置の周辺情報を含むローカル地図情報を作成してもよい。また、マイクロコンピュータ７６１０は、取得される情報に基づき、車両の衝突、歩行者等の近接又は通行止めの道路への進入等の危険を予測し、警告用信号を生成してもよい。警告用信号は、例えば、警告音を発生させたり、警告ランプを点灯させたりするための信号であってよい。
【００６１】
音声画像出力部７６７０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及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１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ７７１０、表示部７７２０及びインストルメントパネル７７３０が例示されている。表示部７７２０は、例えば、オンボードディスプレイ及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。表示部７７２０は、ＡＲ（Augmented  Reality）表示機能を有していてもよい。出力装置は、これらの装置以外の、ヘッドホン、搭乗者が装着する眼鏡型ディスプレイ等のウェアラブルデバイス、プロジェクタ又はランプ等の他の装置であってもよい。出力装置が表示装置の場合、表示装置は、マイクロコンピュータ７６１０が行った各種処理により得られた結果又は他の制御ユニットから受信された情報を、テキスト、イメージ、表、グラフ等、様々な形式で視覚的に表示する。また、出力装置が音声出力装置の場合、音声出力装置は、再生された音声データ又は音響データ等からなるオーディオ信号をアナログ信号に変換して聴覚的に出力する。
【００６２】
なお、図１８に示した例において、通信ネットワーク７０１０を介して接続された少なくとも二つの制御ユニットが一つの制御ユニットとして一体化されてもよい。あるいは、個々の制御ユニットが、複数の制御ユニットにより構成されてもよい。さらに、車両制御システム７０００が、図示されていない別の制御ユニットを備えてもよい。また、上記の説明において、いずれかの制御ユニットが担う機能の一部又は全部を、他の制御ユニットに持たせてもよい。つまり、通信ネットワーク７０１０を介して情報の送受信がされるようになっていれば、所定の演算処理が、いずれかの制御ユニットで行われるようになってもよい。同様に、いずれかの制御ユニットに接続されているセンサ又は装置が、他の制御ユニットに接続されるとともに、複数の制御ユニットが、通信ネットワーク７０１０を介して相互に検出情報を送受信してもよい。
【００６３】
以上説明した車両制御システム７０００において、図２０を用いて説明した本実施形態に係る測距装置１は、図１８に示した応用例の車外情報検出部７４２０に適用することができる。例えば、測距装置１で車両７９００前方の障害物までを距離を算出できる。
【００６４】
なお、本技術は、以下のような構成を取ることができる。
（１）
光を発する光源と、
前記光源から発せられた光の経路に沿って所定距離の位置に配置される反射物体と、
前記反射物体及び前記経路上の対象物からの反射光のそれぞれを受光する受光素子と、
前記光源から第１の光が発せられてから前記反射物体からの前記反射光が前記受光素子で受光されるまでの第１の時間を計測する第１の時間計測部と、
前記光源から第２の光が発せられてから前記対象物からの前記反射光が前記受光素子で受光されるまでの第２の時間を計測する第２の時間計測部と、
前記所定距離、前記第１の時間及び前記第２の時間に基づき、前記第２の光の経路に沿った、前記光源から前記対象物までの距離を算出する距離演算部とを備える
測距装置。
【００６５】
（２）
前記距離演算部は、
前記第１の時間に基づき、前記第１の光の経路に沿った、前記光源から前記反射物体までの第１の距離を算出する第１の距離演算部と、
前記所定距離、前記第１の距離及び前記第２の時間に基づき、前記第２の光の経路に沿った、前記光源から前記対象物までの距離を算出する第２の距離演算部とを備える
前記（１）に記載の測距装置。
【００６６】
（３）
前記反射物体は、前記光源が発する光の経路上に配置され、シャッタ幕を開閉させるシャッタ機構を有する
前記（１）又は（２）に記載の測距装置。
【００６７】
（４）
前記シャッタ幕は、前記光源側の全領域が前記第１の光を反射する反射領域となっている幕、前記第２の光を通過させる細長い複数の通過領域と細長い複数の反射領域とが縞状に配置された幕、前記第２の光を通過させる複数の通過領域と複数の反射領域とが市松模様状に配置された幕、又は前記第２の光を通過させる複数の通過領域と複数の反射領域とがランダムに配置された幕である
前記（３）に記載の測距装置。
【００６８】
（５）
前記反射物体は、前記光源が発する光の経路上に配置された透過型液晶パネルである
前記（１）に記載の測距装置。
【００６９】
（６）
前記反射物体は、少なくとも一部の周縁部に沿って前記第１の光を反射する反射領域を有し、その他の部分に前記第２の光を通過させる通過領域を有する固定部材である
前記（１）に記載の測距装置。
【００７０】
（７）
前記第１の距離演算部が算出する前記第１の距離は、前記光源から前記反射物体の複数箇所までの距離の平均値、前記光源から前記反射物体の複数箇所までの距離のうちの最短距離、又は前記光源から前記反射物体の代表位置までの距離である
前記（２）に記載の測距装置。
【００７１】
（８）
前記反射物体は、反射率が所定値以上の高反射率領域、及び反射率が前記所定値未満の低反射率領域を有し、
前記受光素子は、複数備えられ、
前記光源が光を発してから前記受光素子で前記光を受光するまでの時間に基づくヒストグラムを作成するヒストグラム作成部を備え、
前記高反射率領域で反射される前記光によって複数の前記受光素子の少なくとも１つ以上が反応せず、前記低反射率領域で反射される前記光に基づき複数の前記受光素子のそれぞれに対して作成される複数の前記ヒストグラムのそれぞれにピーク値が現れるように、前記受光素子の検出効率を調整する調整部を備える
前記（１）から（７）の何れかに記載の測距装置。
【００７２】
（９）
前記反射領域は、反射率が異なる複数の部分を有し、
前記光源が光を発してから前記受光素子で前記光を受光するまでの時間に基づくヒストグラムを作成するヒストグラム作成部を備え、
前記反射領域で反射される前記光に基づいて作成される前記ヒストグラムのピーク値が、前記反射領域の反射率毎に予め定められた正常範囲内にあるか否かを判定し、前記正常範囲外にあると判定した場合には、前記光源が故障していると判定する判定部を備える
前記（４）に記載の測距装置。
【００７３】
（１０）
前記光源から発せられた前記光を反射させるマイクロミラーを備え、
前記マイクロミラーと前記反射物体とが一体に形成されている
前記（１）から（９）の何れかに記載の測距装置。
【符号の説明】
【００７４】
１…測距装置、２…投光部、３…反射物体、４…受光部、５…測距処理部、６…制御部、７…通信ＩＦ部、８…光，第１の光，第２の光、９…光源、１０…エミッタレンズ、１１…投光ミラー、１２…マイクロミラー、１３…ポリゴンミラー、１４…ＭＥＭＳミラー、１５…シャッタ幕、１６…シャッタ機構、１７…反射領域、１７ａ…高反射率領域、１７ｂ…低反射率領域、１８…反射光、１９…対象物、２０…通過領域、２１…レシーバレンズ、２２…受光素子、２３…ＴＤＣ、２４…ヒストグラム作成部、２５…距離演算部、２６…第１の時間計測部、２７…第２の時間計測部、２８…第１の距離演算部、２９…第２の距離演算部、３０…透過型液晶パネル、３１…固定部材、３２…調整部、３３…判定部、３４…記憶装置、３５…距離演算部、７０００…車両制御システム、７０１０…通信ネットワーク、７１００…駆動系制御ユニット、７１１０…車両状態検出部、７２００…ボディ系制御ユニット、７３００…バッテリ制御ユニット、７３１０…二次電池、７４００…車外情報検出ユニット、７４１０…撮像部、７４２０…車外情報検出部、７５００…車内情報検出ユニット、７５１０…運転者状態検出部、７６００…統合制御ユニット、７６１０…マイクロコンピュータ、７６２０…汎用通信Ｉ／Ｆ、７６３０…専用通信Ｉ／Ｆ、７６４０…測位部、７６５０…ビーコン受信部、７６６０…車内機器Ｉ／Ｆ、７６７０…音声画像出力部、７６８０…車載ネットワークＩ／Ｆ、７６９０…記憶部、７７１０…オーディオスピーカ、７７２０…表示部、７７３０…インストルメントパネル、７７５０…外部環境、７７６０…車内機器、７８００…入力部、７９００…車両、７９１０，７９１２，７９１４，７９１６，７９１８…撮像部、７９２０，７９２１，７９２２，７９２３，７９２４，７９２５，７９２６，７９２７，７９２８，７９２９，７９３０…車外情報検出部
【図１】
2020106396.tif 000003
【図２】
2020106396.tif 000004
【図３Ａ】
2020106396.tif 000005
【図３Ｂ】
2020106396.tif 000006
【図４Ａ】
2020106396.tif 000007
【図４Ｂ】
2020106396.tif 000008
【図５Ａ】
2020106396.tif 000009
【図５Ｂ】
2020106396.tif 000010
【図６Ａ】
2020106396.tif 000011
【図６Ｂ】
2020106396.tif 000012
【図７Ａ】
2020106396.tif 000013
【図７Ｂ】
2020106396.tif 000014
【図７Ｃ】
2020106396.tif 000015
【図７Ｄ】
2020106396.tif 000016
【図７Ｅ】
2020106396.tif 000017
【図８】
2020106396.tif 000018
【図９】
2020106396.tif 000019
【図１０】
2020106396.tif 000020
【図１１】
2020106396.tif 000021
【図１２Ａ】
2020106396.tif 000022
【図１２Ｂ】
2020106396.tif 000023
【図１２Ｃ】
2020106396.tif 000024
【図１３Ａ】
2020106396.tif 000025
【図１３Ｂ】
2020106396.tif 000026
【図１４】
2020106396.tif 000027
【図１５】
2020106396.tif 000028
【図１６】
2020106396.tif 000029
【図１７Ａ】
2020106396.tif 000030
【図１７Ｂ】
2020106396.tif 000031
【図１８】
2020106396.tif 000032
【図１９】
2020106396.tif 000033