(57)【要約】【課題】拡散板の破損を確実に検出することができるようにする。【解決手段】レーザ光を出射する光源部と、光源部から出射されたレーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部とを備え、光源部は、パルス発生器により発生されたパルス波に基づいて、レーザ光を変調して出射し、破損検出部は、拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、反射波の検出結果に基づいて、拡散部材の破損を検出する測距装置が提供される。本開示に係る技術は、例えば、TOF方式を用いた距離画像センサに適用することができる。【選択図】図１５
2020060401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備え、
前記光源部は、パルス発生器により発生されたパルス波に基づいて、前記レーザ光を変調して出射し、
前記破損検出部は、
前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、前記パルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
測距装置。
【請求項２】
前記光源部は、前記破損検出部により前記拡散部材の破損が検出された場合、前記レーザ光の出射を停止する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記破損検出部は、
入力信号の電圧レベルを、前記パルス波の電圧レベルと前記反射波の電圧レベルとの間に設定された第１の基準電圧と比較する第１の比較器と、
入力信号の電圧レベルを、前記反射波の電圧レベル以下に設定された第２の基準電圧と比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器及び前記第２の比較器の比較結果に基づいて、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差が所定の閾値以下になった場合に、前記拡散部材が破損していると判定する第１の判定器と
を有する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器をさらに備え、
前記破損検出部は、前記光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記破損検出部は、
前記光検出器により検出された光量が、あらかじめ設定された上限値又は下限値を超えた場合に、前記拡散部材が破損していると判定する第２の判定器を有する
請求項４に記載の測距装置。
【請求項６】
前記光源部は、前記破損検出部によって前記反射波の検出結果及び前記光検出器の検出結果の少なくとも一方の検出結果に基づき前記拡散部材の破損が検出された場合、前記レーザ光の出射を停止する
請求項４に記載の測距装置。
【請求項７】
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
請求項１に記載の測距装置。
【請求項８】
前記光源部から出射された前記レーザ光であって対象物体に反射した反射光を検出するセンサ部をさらに備え、
TOF(Time Of Flight)方式を用いた距離画像センサとして、インダイレクト方式を採用したものとして構成される
請求項１に記載の測距装置。
【請求項９】
前記センサ部を含む第１の層と、
前記破損検出部を有する回路部を含む第２の層と
を積層した積層構造からなる
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されて前記光源部にて前記レーザ光の変調に用いられるパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
【請求項１１】
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備え、
前記破損検出部は、
前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
測距装置。
【請求項１２】
前記破損検出部は、
入力信号の電圧レベルを、前記パルス波の電圧レベルと前記反射波の電圧レベルとの間に設定された第１の基準電圧と比較する第１の比較器と、
入力信号の電圧レベルを、前記反射波の電圧レベル以下に設定された第２の基準電圧と比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器及び前記第２の比較器の比較結果に基づいて、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差が所定の閾値以下になった場合に、前記拡散部材が破損していると判定する判定器と
を有する
請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１３】
前記パターンは、前記拡散部材に対して、線状の形状からなる前記透明電極を渦巻き状に塗布することで形成される
請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１４】
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
請求項１１に記載の測距装置。
【請求項１５】
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
【請求項１６】
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備える測距装置。
【請求項１７】
前記破損検出部は、
前記光検出器により検出された光量が、あらかじめ設定された上限値又は下限値を超えた場合に、前記拡散部材が破損していると判定する判定器を有する
請求項１６に記載の測距装置。
【請求項１８】
前記光検出器は、前記拡散部材に対する前記光源部側の位置、及び前記拡散部材の周囲の近傍の位置の少なくとも一方の位置に設けられる
請求項１６に記載の測距装置。
【請求項１９】
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
請求項１６に記載の測距装置。
【請求項２０】
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、測距装置、及び検出方法に関し、特に、拡散板の破損を確実に検出することができるようにした測距装置、及び検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
TOF(Time of Flight)センサ等の測距装置では、比較的高出力のレーザ光源を拡散板により拡散させて使用している。ここで、測距装置が落下するなどして拡散板が破損した場合には、レーザ光からユーザを保護するための対策が必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１，２には、回折光学素子に脱着が生じた場合に、レーザ光源からのレーザ光の出射を停止させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2014-085280号公報
【特許文献２】特開2014-190823号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザ光からユーザを保護するためには、拡散板の破損を確実に検出する必要があるため、拡散板の破損を確実に検出するための技術が求められていた。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、拡散板の破損を確実に検出することができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面の測距装置は、レーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部とを備え、前記光源部は、パルス発生器により発生されたパルス波に基づいて、前記レーザ光を変調して出射し、前記破損検出部は、前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、前記パルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する測距装置である。
【０００８】
本開示の一側面の検出方法は、レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されて前記光源部にて前記レーザ光の変調に用いられるパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する検出方法である。
【０００９】
本開示の一側面の測距装置、及び検出方法においては、光源部から出射されたレーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されて光源部にてレーザ光の変調に用いられるパルス波が入力され、他方の端である解放端で発生した反射波が検出され、反射波の検出結果に基づいて、拡散部材の破損が検出される。
【００１０】
本開示の一側面の測距装置は、レーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部とを備え、前記破損検出部は、前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する測距装置である。
【００１１】
本開示の一側面の検出方法は、レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する検出方法である。
【００１２】
本開示の一側面の測距装置、及び検出方法においては、光源部から出射されたレーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波が入力され、他方の端である解放端で発生した反射波が検出され、反射波の検出結果に基づいて、拡散部材の破損が検出される。
【００１３】
本開示の一側面の測距装置は、レーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器と、前記光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する破損検出部とを備える測距装置である。
【００１４】
本開示の一側面の検出方法は、光源部から出射されたレーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、拡散部材を介したレーザ光を検出する光検出器の検出結果に基づいて、拡散部材の破損が検出される。
【００１５】
なお、本開示の一側面の測距装置は、独立した装置であってもよいし、１つの装置を構成している内部ブロックであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本開示に係る技術を適用した測距装置の構成の例を示すブロック図である。
【図２】拡散板の使用例を示す図である。
【図３】拡散板の破損検出の第１の例を示す図である。
【図４】拡散板の破損検出の第２の例を示す図である。
【図５】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第１の例を示す図である。
【図６】拡散板の破損検出の第１の例における通常状態と破損状態の検出結果の例を示すタイミングチャートである。
【図７】拡散板の破損検出の第１の例の他の例を示す図である。
【図８】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第２の例を示す図である。
【図９】拡散板の破損検出の第２の例の他の例を示す図である。
【図１０】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第３の例を示す図である。
【図１１】拡散板の破損検出の第３の例の他の例を示す図である。
【図１２】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第４の例を示す図である。
【図１３】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第４の例を示す図である。
【図１４】拡散板の破損検出の第４の例の他の例を示す図である。
【図１５】本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第５の例を示す図である。
【図１６】拡散板の破損検出の第５の例の他の例を示す図である。
【図１７】本開示に係る技術を適用した測距装置を搭載した電子機器の構成の例を示すブロック図である。
【図１８】車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本開示に係る技術（本技術）の実施の形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行うものとする。
【００１８】
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．第５の実施の形態
６．変形例
７．電子機器の構成例
８．移動体への応用例
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
【００２０】
（測距装置の構成の例）
図１は、本開示に係る技術を適用した測距装置の構成の例を示すブロック図である。
【００２１】
図１の測距装置１０は、例えば、TOF(Time of Flight)方式を用いた距離画像センサ等として構成される。
【００２２】
図１において、測距装置１０は、制御部１１、光源部１２、センサ部１３、及び入出力部１４を含んで構成される。
【００２３】
制御部１１は、例えば、マイクロコンピュータや論理回路を含む回路部などから構成される。制御部１１は、各部の動作制御や各種の演算処理など、測距装置１０における中心的な処理装置として動作する。
【００２４】
光源部１２は、制御部１１からの制御に従い、光を対象物体２０に対して照射する。光源部１２としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)等の高速変調が可能なデバイスを用い、矩形パルス波等で変調された光（レーザ光）である変調光（矩形パルス光）を出射して、対象物体２０に照射することができる。
【００２５】
光源部１２によって光が対象物体２０に照射されると、対象物体２０に照射された照射光Ｌ１は、対象物体２０の反射率に応じて反射され、その反射光Ｌ２がレンズ（不図示）を介してセンサ部１３に入射される。
【００２６】
センサ部１３は、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)を用いた固体撮像素子などから構成される。この固体撮像素子は、光電変換素子を有する画素が２次元状に複数配列されて構成される。
【００２７】
制御部１１は、光源部１２とセンサ部１３の同期を制御しており、センサ部１３は、制御部１１からの制御に従い、シャッタ動作を行うことで、対象物体２０からの反射光Ｌ２を撮像し、その撮像結果（露光量）を制御部１１に出力する。
【００２８】
制御部１１は、センサ部１３からの撮像結果（露光量）に基づいて、シャッタ動作に応じた露光量の比を算出し、その算出結果に応じた距離情報（距離画像）を生成する。ここでは、例えば、対象物体２０に対して変調光を照射すると、その照射位置に応じて反射光が戻ってくる時間が異なるため、第１シャッタと第２シャッタの連続した２回のシャッタ動作ごとに得られる露光量の比をとることで時間が求められ、距離情報を生成することができる。
【００２９】
入出力部１４は、所定の方式に対応した入出力インターフェース回路から構成され、制御部１１と外部の装置との間でやり取りされるデータを入力又は出力する。
【００３０】
以上のように構成される測距装置１０は、光源として変調された変調光（アクティブ光）を用いたTOF方式の距離画像センサであって、いわゆるインダイレクト方式を採用しているものである。
【００３１】
ここで、TOF方式には、TOFを直接時間領域で計測するダイレクト方式があるが、このようなダイレクト方式以外の方式がインダイレクト方式とされる。換言すれば、インダイレクト方式は、TOFに依存した物理量の変化とそれを時間的変化に換算するための時間基準を用いて計測する方式であるとも言える。なお、以下の説明においては、TOF方式の測距装置１０のうち、インダイレクト方式を採用しているものを、インダイレクト方式の測距装置１０とも称する。
【００３２】
また、TOF方式の測距装置１０のようなアクティブ型の距離画像センサでは、光源部１２からのレーザ光を拡散板３０によって拡散させて使用している（図２）。測距装置１０においては、拡散板３０を使用することで、対象物体２０に対する検出面積を広げて面で捉えることができるとともに、レーザ光を使用する際の安全面を確保することができる。
【００３３】
そのため、例えば、測距装置１０が落下するなどして、拡散板３０が破損した場合に、光源部１２からのレーザ光が直接、ユーザの目に入る可能性があるため、レーザ光からユーザを保護するために何らかの検出手段（検出方法）が必要になる。
【００３４】
このような拡散板３０の破損の検出手段としては、例えば、図３及び図４に示した検出手段が想定される。
【００３５】
第１に、拡散板３０の表面及び裏面の少なくとも一方の面の一部の領域に対して透明電極３１を矩形状に塗布して、その抵抗値や容量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出する手段がある（図３）。
【００３６】
図３のＡには、拡散板３０の表面側にのみ透明電極３１を塗布した場合を示している。また、図３のＢには、拡散板３０の表面と裏面の両面に透明電極３１−１，３１−２をそれぞれ塗布した場合を示している。
【００３７】
この第１の検出手段では、透明電極３１が拡散板３０の一部の領域にしか塗布されていないため、拡散板３０によるレーザ光の光量の低下は最小限にとどめることができる一方で、透明電極３１が検出線として機能する領域を除いた領域が破損した場合に、その破損を検出することができない。
【００３８】
第２に、拡散板３０の表面及び裏面の少なくとも一方の面の全領域に対して透明電極３１を塗布して、その抵抗値や容量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出する手段がある（図４）。
【００３９】
図４のＡには、拡散板３０の表面側の全領域に透明電極３１を塗布した場合を示しており、ａ−ｂ間に一定電流を流して、ｃ−ｄ間の電位差を計測することで、シート抵抗を求めることができるので、このシート抵抗の値の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出することができる。
【００４０】
また、図４のＢには、拡散板３０の表面と裏面の両面の全領域と側面に透明電極３１を塗布した場合を示しており、その容量値の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出することができる。
【００４１】
この第２の検出手段では、透明電極３１が全領域に塗布されているため、拡散板３０がどこで破損してもその破損を検出することできる一方で、拡散板３０によるレーザ光の光量低下が大きくなってしまう。
【００４２】
以上のように、上述した検出手段によって、拡散板３０の破損を検出することはできるが、透明電極３１が塗布されていない部分で破損してしまうとそれを検出できないし、また、拡散板３０の全面に透明電極３１を塗布してしまうと透過率の低下が問題となる。
【００４３】
そのため、測距装置１０において、光源部１２から照射されるレーザ光を拡散する拡散板３０の透過率を犠牲にせずに、拡散板３０のどこであっても破損を検出するための技術が求められていた。そこで、本開示に係る技術では、拡散板３０の透過率を犠牲にせずに、その破損を確実に検出するための技術を提案する。
【００４４】
（拡散板の破損検出の例）
図５は、本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第１の例を示す図である。
【００４５】
図５において、測距装置１０Ａは、拡散板３０に対して、透明電極３１と、パルス発生器１０１、比較器１０２−１、比較器１０２−２、及び判定器１０３を含む破損検出部１１１とを設けている。
【００４６】
ここで、透明電極３１は、線状の形状からなり、拡散板３０の面上に渦巻き状に塗布されている。この透明電極３１は、その一方の端が、パルス発生器１０１と、比較器１０２−１の一方の入力端と、比較器１０２−２の一方の入力端とにそれぞれ接続され、その他方の端が拡散板３０上で開放端となる。
【００４７】
パルス発生器１０１は、矩形パルス波（パルス信号）を発生し、そこに接続された透明電極３１に入力する。この矩形パルス波は、透明電極３１に入力されると、開放端にて反射するため、その反射波を、比較器１０２−１と比較器１０２−２にて捉えるようにする。
【００４８】
比較器１０２−１は、一方の入力端が透明電極３１に接続され、その入力端から入力される入力信号の電圧レベルを、他方の入力端から入力される基準電圧Vth1と比較し、その比較結果（例えばHレベル又はLレベルの信号）を判定器１０３に出力する。
【００４９】
比較器１０２−２は、一方の入力端が透明電極３１に接続され、その入力端から入力される入力信号の電圧レベルを、他方の入力端から入力される基準電圧Vth2と比較し、その比較結果（例えばHレベル又はLレベルの信号）を判定器１０３に出力する。
【００５０】
判定器１０３は、比較器１０２−１から出力される第１の比較結果と、比較器１０２−２から出力される第２の比較結果に基づいて、拡散板３０が破損したかどうかを判定するための判定条件を満たすかどうかを判定し、その判定結果を出力する。
【００５１】
ここで、図６のタイミングチャートは、通常状態と破損状態における比較対象の電圧レベルを示している。なお、図６において、時間の方向は、図中の左側から右側に向かう方向とされる。
【００５２】
図６のＡに示すように、通常状態においては、破損していない拡散板３０の表面上に形成された透明電極３１の開放端からの反射波が入力されるため、矩形パルス波とその反射波とが合成（重畳）され、階段状の波形になっている。
【００５３】
このとき、比較器１０２−１では、入力信号の電圧レベルと、パルス波（矩形パルス波）の電圧レベルと反射波の電圧レベルとの間に設定された基準電圧Vth1との比較が行われ、矩形パルス波に応じた比較結果が、判定器１０３に出力される。
【００５４】
また、比較器１０２−２では、入力信号の電圧レベルと、反射波（反射パルス波）の電圧レベル以下に設定された基準電圧Vth2との比較が行われ、パルス波に一部が重なった反射波に応じた比較結果が、判定器１０３に出力される。
【００５５】
そして、判定器１０３では、比較器１０２−１と比較器１０２−２からの比較結果に基づき、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差、すなわち、パルス波の立ち下がりと反射波の立ち下がりの時間差が計測され、その時間差が所定の閾値以下になるかどうかが判定される。図６のＡにおいては、立ち下がりの時間差が所定の閾値を超えるため、判定器１０３は、通常状態であると判定し、その判定結果を出力する。
【００５６】
一方で、図６のＢに示すように、破損状態においては、破損した拡散板３０に形成された透明電極３１の開放端からの反射波が入力されるため（開放端までの長さが短くなるため）、パルス波に対する反射波の時間的な位置が変化して、矩形状の波形になっている。
【００５７】
このとき、比較器１０２−１では、入力信号の電圧レベルと基準電圧Vth1との比較が行われ、矩形パルス波に応じた比較結果が、判定器１０３に出力される。また、比較器１０２−２では、入力信号の電圧レベルと基準電圧Vth1との比較が行われ、パルス波に全てが重なった反射波に応じた比較結果が、判定器１０３に出力される。
【００５８】
そして、判定器１０３では、比較器１０２−１と比較器１０２−２からの比較結果に基づき、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差が計測されるが、ここでは、パルス波に反射波が含まれ、立ち下がりの時間差が所定の閾値以下となるため、破損状態であると判定され、その判定結果が出力される。
【００５９】
このように、第１の例では、拡散板３０に対して、渦巻き状の透明電極３１を塗布して、そこにパルス波を入力して開放端からの反射波を捉えるようにすることで、拡散板３０が破損した場合には反射波の時間的な位置が変化するため、その変化を検出することで、拡散板３０の破損を確実に検出することができる。
【００６０】
また、第１の例においては、拡散板３０上に透明電極３１を渦巻き状に形成しているため、その全面に透明電極３１を形成した場合（図４）と比べても、拡散板３０の透過率の低下を最低限にとどめることが可能で、さらには、透明電極３１を矩形状に形成した場合（図３）と比べても、拡散板３０の破損時にその破損を検出する可能性を高めることが可能である。さらに、第１の例においては、拡散板３０上に透明電極３１に形成した際に、破損検出部１１１を接続するための端子は１つだけ設ければよい。
【００６１】
ただし、拡散板３０上に形成される透明電極３１のパターンとしては、渦巻き状の形状に限らず、分岐と結合を除いた形状であれば、任意の形状を用いることができる。また、渦巻き状の形状として、その巻き数を多くして線状の透明電極３１の長さが長くなるほど、拡散板３０の破損の検出精度は向上するが、その分だけ透過率も影響を受けるため、それらを考慮してパターンを決定する必要がある。
【００６２】
なお、図５の例では、拡散部材の一例として、板状の形状を有する拡散板３０を示したが、拡散部材の形状としては、他の形状を用いるようにしてもよい。例えば、図７に示すように、光源部１２において、LED等の光源１２１の上面を覆う部材として、その樹脂内に光拡散フィラー（例えば酸化チタン等）を混合封入して拡散を行うフィラー拡散部材１２２を用いるフィラー拡散タイプの光源部１２であっても同様に、光の拡散機能を有するフィラー拡散部材１２２の破損を検出することができる。
【００６３】
具体的には、光源部１２においては、フィラー拡散部材１２２に対して透明電極３１が螺旋状に巻きつけられ、その一方の端が、パルス発生器１０１、比較器１０２−１、比較器１０２−２、及び判定器１０３からなる破損検出部１１１（図５）に接続され、その他方の端がフィラー拡散部材１２２上で開放端となるように構成される（図７）。
【００６４】
ここで、光源部１２において、フィラー拡散部材１２２が、通常状態（図７のＡ）から破損状態（図７のＢ）になった場合を想定する。この場合において、破損検出部１１１では、フィラー拡散部材１２２に螺旋状に巻きつけられた透明電極３１に対し、パルス波を入力して開放端からの反射波を捉えるようにしているため、上述した図６のタイミングチャートに示したように、フィラー拡散部材１２２が破損したときには反射波の時間的な位置が変化するため、その変化を検出することで、破損を検出することができる。
【００６５】
＜２．第２の実施の形態＞
【００６６】
（拡散板の破損検出の例）
図８は、本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第２の例を示す図である。
【００６７】
図８において、測距装置１０Ｂは、拡散板３０に対して、光検出器４０−１及び光検出器４０−２と、判定器１０４を含む破損検出部１１２とを設けている。
【００６８】
光検出器４０−１としては、例えば、フォトダイオードなどが用いられ、拡散板３０に対して光源部１２側に設けられる。光検出器４０−１は、光源部１２により照射されたレーザ光Ｌ１（照射光Ｌ１）であって、拡散板３０により反射された反射光Ｌ３を検出する。光検出器４０−１は、拡散板３０からの反射光Ｌ３の検出結果を、判定器１０４に出力する。
【００６９】
光検出器４０−２としては、例えば、フォトダイオードなどが用いられ、拡散板３０の周囲の近傍（例えば、拡散板３０の縁（へり）等）に設けられる。光検出器４０−２は、光源部１２により照射されたレーザ光Ｌ１であって、拡散板３０内の散乱光Ｌ４を検出する。光検出器４０−２は、拡散板３０内の散乱光Ｌ４の検出結果を、判定器１０４に出力する。
【００７０】
判定器１０４には、光検出器４０−１からの反射光Ｌ３の検出結果と、光検出器４０−２からの散乱光Ｌ４の検出結果が入力される。また、判定器１０４は、拡散板３０の破損と光量の変化との関係を示すデータ（以下、破損−光量変化テーブルともいう）をあらかじめ記憶している。
【００７１】
判定器１０４は、破損−光量変化テーブルを用いて、反射光Ｌ３及び散乱光Ｌ４の少なくとも一方の検出結果が示す光量の変化が、あらかじめ設定された上限値又は下限値を超えるかどうか、すなわち、拡散板３０の破損時の光量の変化に相当するものとなるかを判定し、その判定結果を出力する。
【００７２】
このように、第２の例では、拡散板３０に対する所定の位置に光検出器４０−１，４０−２を設けて、その検出結果から得られる光量の変化を常時監視して、拡散板３０の破損による光量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を確実に検出することができる。
【００７３】
また、第２の例においては、拡散板３０に対して透明電極３１を設ける必要がないため、拡散板３０を通過するレーザ光Ｌ１の光量に影響を与えることなく、拡散板３０の破損を検出することができる。さらに、判定器１０４側で、例えば、レーザ光Ｌ１の異常発光と光量の変化との関係を示すデータを記憶しておけば、拡散板３０の破損だけでなく、レーザ光Ｌ１の異常発光なども検出することができる。
【００７４】
なお、図８の例では、拡散板３０に対して、光源部１２側に光検出器４０−１を設け、拡散板３０の周囲の近傍に光検出器４０−２を設ける場合を説明したが、要は、拡散板３０の破損を検出するための光量の変化を示す検出結果が得られればよく、光検出器４０の設置位置は任意である。例えば、光検出器４０−１と光検出器４０−２は、必ずしも両方を設ける必要はなく、いずれか一方を設けるようにしてもよい。
【００７５】
また、図８の例では、図５の例では、拡散部材の一例として、板状の形状を有する拡散板３０を示したが、例えばフィラー拡散タイプに対応した形状など、他の形状を用いるようにしてもよい。
【００７６】
具体的には、例えば、図９のＡ，Ｂに示すように、光源部１２において、LED等の光源１２１の上面を覆うフィラー拡散部材１２２に対して光検出器４０を設けて、その検出結果から得られる光量の変化を常時監視することで、フィラー拡散部材１２２の脱落や破損を検出することができる。
【００７７】
＜３．第３の実施の形態＞
【００７８】
図１０は、本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第３の例を示す図である。
【００７９】
図１０において、測距装置１０Ｃは、拡散板３０に対して、破損検出部１１１と破損検出部１１２を設けている。すなわち、図１０の測距装置１０Ｃは、上述した測距装置１０Ａ（図５）による拡散板３０の破損検出機能と、測距装置１０Ｂ（図８）による拡散板３０の破損検出機能の両方の機能を有している。
【００８０】
破損検出部１１１は、拡散板３０に渦巻き状に塗布された透明電極３１と、パルス発生器１０１、比較器１０２−１、比較器１０２−２、及び判定器１０３とから構成される。破損検出部１１１においては、拡散板３０上に形成された透明電極３１にパルス波を入力して開放端からの反射波を捉えるようにして、反射波の時間的な位置の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出することができる。
【００８１】
破損検出部１１２は、拡散板３０に対する所定の位置に設けられる光検出器４０と、判定器１０４とから構成される。破損検出部１１２においては、光検出器４０による検出結果から得られる光量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出することができる。
【００８２】
このように、第３の例では、破損検出部１１１と破損検出部１１２の２つの検出手段によって拡散板３０の破損の検出が行われるので、例えば、両方の検出手段によって拡散板３０の破損が検出された場合には、拡散板３０が破損している可能性が極めて高く、破損の誤検出を抑制して検出の信頼性を高めることができる。
【００８３】
また、仮に、一方の検出手段によって拡散板３０の破損を検出できない場合でも、他の一方の検出手段によって拡散板３０の破損を検出することができるため、より確実に拡散板３０の破損を検出することができる。
【００８４】
なお、図１０の例では、拡散部材の一例として、板状の形状を有する拡散板３０を示したが、例えばフィラー拡散タイプに対応した形状など、他の形状を用いるようにしてもよい。
【００８５】
具体的には、例えば、図１１に示すように、光源部１２において、LED等の光源１２１の上面を覆う拡散フィラー拡散部材１２２に対して透明電極３１を螺旋状に巻きつけるとともに、光検出器４０を設けることで、破損検出部１１１と破損検出部１１２の２つの検出手段によって拡散フィラー拡散部材１２２の脱落や破損を検出することができる。
【００８６】
＜４．第４の実施の形態＞
【００８７】
図１２は、本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第４の例を示す図である。
【００８８】
図１２において、測距装置１０Ｄは、拡散板３０の表面に矩形状に塗布された透明電極３１の抵抗値や容量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出する。
【００８９】
また、測距装置１０Ｄには、拡散板３０に対する所定の位置に設けられる光検出器４０と、判定器１０４とから構成される破損検出部１１２が設けられる。破損検出部１１２においては、光検出器４０による検出結果から得られる光量の変化を検出することで、拡散板３０の破損を検出することができる。
【００９０】
このように、拡散板３０上に矩形状の透明電極３１を形成した場合には、レーザ光の光量の低下を抑制することはできる一方で、透明電極３１が検出線として機能する領域を除いた領域が破損した場合にその破損を検出することができなかったが、第４の例では、破損検出部１１２を設けることで、透明電極３１が検出線として機能しない領域であっても、拡散板３０の破損を検出することができるようにしている。
【００９１】
なお、図１２の測距装置１０Ｄでは、拡散板３０の表面側にのみ透明電極３１を塗布した場合を示したが、図１３の測距装置１０Ｄのように、拡散板３０の表面と裏面の両面に透明電極３１−１，３１−２をそれぞれ塗布した場合に、破損検出部１１２を設けて、光量の変化に応じて拡散板３０の破損を検出するようにしてもよい。
【００９２】
また、図１２及び図１３の例では、拡散部材の一例として、板状の形状を有する拡散板３０を示したが、例えばフィラー拡散タイプに対応した形状など、他の形状を用いるようにしてもよい。
【００９３】
具体的には、例えば、図１４に示すように、光源部１２において、LED等の光源１２１の上面を覆う拡散フィラー拡散部材１２２に対して透明電極３１を巻きつけるとともに、光検出器４０を設けて、その検出結果から得られる光量の変化を常時監視することで、拡散フィラー拡散部材１２２の脱落や破損を検出することができる。
【００９４】
＜５．第５の実施の形態＞
【００９５】
図１５は、本開示に係る技術を適用した測距装置による拡散板の破損検出の第５の例を示す図である。
【００９６】
図１５において、測距装置１０Ｅは、センサ部１３を含む第１の層１００−１と、回路部１５０を含む第２の層１００−２とが積層された構造を有している。回路部１５０は、破損検出部１１３を含む。この破損検出部１１３は、上述した破損検出部１１１（図５）と破損検出部１１２（図８）の両方の機能を含んでいる。
【００９７】
破損検出部１１３は、拡散板３０に渦巻き状に塗布された透明電極３１に対するパルス発生器１０１、比較器１０２−１、比較器１０２−２、及び判定器１０３と、拡散板３０に対する所定の位置に設けられる光検出器４０に対する判定器１０４と、光源ドライバ１０５と、論理回路１０６とから構成される。
【００９８】
パルス発生器１０１は、矩形パルス波（パルス信号）を発生し、光源ドライバ１０５に出力する。光源ドライバ１０５は、パルス発生器１０１から入力されるパルス信号に基づいて、光源部１２を駆動する。
【００９９】
これにより、光源部１２からは、矩形パルス波により変調されたレーザ光である変調光（矩形パルス光）が出射される。そして、光源部１２から出射されたレーザ光（変調光）は、拡散板３０により拡散されて対象物体２０（図２）に照射され、その反射光がセンサ部１３に入射される。
【０１００】
また、パルス発生器１０１は、発生した矩形パルス波を、そこに接続された透明電極３１に入力する。この矩形パルス波は、透明電極３１に入力されると、開放端にて反射するため、その反射波が、比較器１０２−１と比較器１０２−２によって捉えられる。
【０１０１】
比較器１０２−１と比較器１０２−２では、そこに入力される入力信号の電圧レベルと基準電圧Vth1，Vth2との比較がそれぞれ行われ、それらの比較結果が判定器１０３によって判定されることで、反射波の時間的な位置の変化が検出され、拡散板３０の破損を検出することができる。判定器１０３による判定結果は、論理回路１０６に出力される。
【０１０２】
なお、比較器１０２−１、比較器１０２−２、及び判定器１０３の動作については、図５及び図６を参照して説明した内容と同様であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【０１０３】
判定器１０４には、光検出器４０からの反射光の検出結果が入力される。判定器１０４では、破損−光量変化テーブルを用い、反射光の光量の変化が、拡散板３０の破損時の光量の変化に相当するものとなるかどうかが判定されることで、拡散板３０の破損を検出することができる。判定器１０４による判定結果は、論理回路１０６に出力される。
【０１０４】
なお、判定器１０４の動作については、図８を参照して説明した内容と同様であるため、ここではその詳細な説明は省略する。
【０１０５】
論理回路１０６には、判定器１０３からの判定結果と、判定器１０４からの判定結果が入力される。論理回路１０６は、例えば、否定論理和の論理ゲート（NOTゲート）などとして構成される。論理回路１０６判定器１０３及び判定器１０４からの判定結果のうち、少なくとも一方の判定結果が、拡散板３０が破損したことを示している場合、その旨を示す信号（例えばLレベルの信号）を、光源ドライバ１０５に出力する。
【０１０６】
光源ドライバ１０５は、論理回路１０６からの信号が、拡散板３０が破損したことを示しているとき、光源部１２の駆動を停止する。これにより、測距装置１０Ｅにおいては、拡散板３０が破損したタイミングで、光源部１２から出射されるレーザ光（変調光）が停止されることになる。
【０１０７】
このように、インダイレクト方式の測距装置１０Ｅでは、光源部１２から出射されるレーザ光を矩形パルス波等で変調するためにパルス発生器１０１を有しているが、第５の例では、このパルス発生器１０１により発生された矩形パルス波を利用して、拡散板３０の破損を検出している。そのため、測距装置１０Ｅにおいて、破損検出部１１３を設ける際のコストを低下させることができる。
【０１０８】
また、第５の例では、破損検出部１１３によって、上述した破損検出部１１１（図５）と破損検出部１１２（図８）に相当する２つの検出手段（検出方法）によって拡散板３０の破損の検出が行われるため、拡散板３０の破損を確実に検出して、拡散板３０の破損時に、光源部１２から出射されるレーザ光を確実に停止することができる。そのため、例えば、測距装置１０Ｅが落下するなどして拡散板３０が破損した場合でも、レーザ光からユーザを保護することができる（例えば、拡散板３０の破損時に光源部１２からのレーザ光が直接、ユーザの目に入るのを防ぐことができる）。
【０１０９】
また、測距装置１０Ｅにおいては、破損検出部１１３を設けるに際して、拡散板３０上に形成された透明電極３１からの信号線（検出線）と、光検出器４０からの信号線（検出線）と、光源部１２を駆動（制御）するための信号線（制御線）との合計３系統の信号線を接続するだけでよく、より簡略化された構成とすることができる。
【０１１０】
さらに、測距装置１０Ｅでは、センサ部１３を含む第１の層１００−１と、破損検出部１１３（光源ドライバ１０５や論理回路１０６を含む）を有する回路部１５０を含む第２の層１００−２とを積層した積層構造からなるようにすることで、チップサイズの増大を最低限にとどめることができる。
【０１１１】
なお、図１５の例では、拡散部材の一例として、板状の形状を有する拡散板３０を示したが、例えばフィラー拡散タイプに対応した形状など、他の形状を用いるようにしてもよい。
【０１１２】
具体的には、例えば、図１６に示すように、光源部１２において、LED等の光源１２１の上面を覆うフィラー拡散部材１２２に対して透明電極３１を螺旋状に巻きつけるとともに、光検出器４０を設けて、その検出結果から得られる光量の変化を常時監視することで、フィラー拡散部材１２２の脱落や破損を検出することができる。
【０１１３】
また、図１５の例では、破損検出部１１３によって、上述した破損検出部１１１（図５）と破損検出部１１２（図８）に相当する２つの検出手段によって拡散板３０の破損の検出が行われる場合を示したが、いずれか一方の検出手段のみを設けた場合であっても同様に、拡散板３０の破損を検出したときに、光源部１２から出射されるレーザ光を停止することができる。
【０１１４】
＜６．変形例＞
【０１１５】
上述した説明では、レーザ光を出射する光原部を有する機器として測距装置１０を説明したが、本開示に係る技術は、測距装置１０に限らず、レーザ光を扱う機器全般に適用することができる。すなわち、本開示に係る技術は、例えば、レーザ光を出射するレーザ装置に適用することができる。
【０１１６】
＜７．電子機器の構成例＞
【０１１７】
図１７は、本開示に係る技術を適用した測距装置を搭載した電子機器の構成の例を示すブロック図である。
【０１１８】
図１７の電子機器１０００は、例えば、スマートフォンや携帯電話機、タブレット端末、ゲーム機等の携帯端末や、腕時計型や眼鏡型等のウェアラブル端末などとして構成される。
【０１１９】
図１７において、電子機器１０００は、制御部１００１、タッチパネル１００２、測距部１００３、カメラ１００４、センサ１００５、メモリ１００６、通信部１００７、マイクロフォン１００８、スピーカ１００９、接続部１０１０、及び電源部１０１１を含んで構成される。
【０１２０】
制御部１００１は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やマイクロプロセッサ、FPGA(Field Programmable Gate Array)等から構成される。制御部１００１は、各種の演算処理や各部の動作制御など、電子機器１０００における中心的な処理装置として動作する。
【０１２１】
タッチパネル１００２は、タッチセンサ１０２１と表示部１０２２から構成される。ここで、タッチセンサ１０２１は、表示部１０２２の画面上に重畳されている。
【０１２２】
タッチセンサ１０２１は、ユーザによりタッチパネル１００２に対して行われる入力操作（例えば、タップ操作やフリック操作など）を、その操作が行われた場所のタッチパネル１００２上での位置とともに検出し、その検出信号を制御部１００１に供給する。表示部１０２２は、例えば、液晶や有機EL等のディスプレイから構成される。表示部１０２２は、制御部１００１からの制御に従い、テキストや画像、動画等の各種の情報を表示する。
【０１２３】
測距部１００３は、図１の測距装置１０に対応して構成される。測距部１００３は、制御部１００１からの制御に従い、測距動作を行い、その結果得られる距離情報（距離画像）のデータを出力する。
【０１２４】
カメラ１００４は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサやCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等のイメージセンサと、カメラISP(Image Signal Processor)等の信号処理部を含んで構成される。
【０１２５】
カメラ１００４は、イメージセンサによって被写体を撮影して得られる信号に対し、レンズ等の光学系の補正処理や、イメージセンサのばらつきなどに対応した補正処理のほか、露出やフォーカス、ホワイトバランスなどに関する処理を行い、その結果得られる撮影画像のデータを、制御部１００１に供給する。
【０１２６】
センサ１００５は、各種のセンサから構成される。センサ１００５は、ユーザやその周辺に関する様々な情報を得るためのセンシングを行い、そのセンシング結果に応じたセンサのデータを、制御部１００１に供給する。
【０１２７】
例えば、センサ１００５としては、周囲の明るさを検出する環境光センサ、指紋や虹彩、脈拍などの生体情報を検出する生体センサ、磁場（磁界）の大きさや方向を検出する磁気センサ、加速度を検出する加速度センサ、角度（姿勢）や角速度、角加速度を検出するジャイロセンサ、近接するものを検出する近接センサなど、各種のセンサを含めることができる。
【０１２８】
メモリ１００６は、例えば、不揮発性メモリ（例えば、NVRAM(Non-Volatile RAM)等）などの半導体メモリから構成される。メモリ１００６は、制御部１００１からの制御に従い、各種のデータを記録する。
【０１２９】
通信部１００７は、例えば、セルラ方式の通信（例えばLTE-Advancedや5G等）、若しくは無線LAN(Local Area Network)等の無線通信に対応した通信モジュールなどから構成される。通信部１００７は、制御部１００１からの制御に従い、各種のデータを、インターネット等のネットワークを介して各種のサーバなどとやりとりする。
【０１３０】
マイクロフォン１００８は、外部からの音（音声）を、電気信号に変換する機器（収音器）である。マイクロフォン１００８は、変換で得られる音声信号を、制御部１００１に供給する。スピーカ１００９は、制御部１００１からの制御に従い、音声信号等の電気信号に応じた音（音声）を出力する。
【０１３１】
接続部１０１０は、所定の通信方式に対応した入出力インターフェース回路から構成され、制御部１００１と外部の装置との間でやり取りされるデータを入力又は出力する。電源部１０１１は、制御部１００１からの制御に従い、蓄電池又は外部電源から得られる電源電力を、制御部１００１を含む電子機器１０００の各部に供給する。
【０１３２】
以上のように構成される電子機器１０００は、様々な機能を有するが、その機能の１つとして、測距部１００３（測距装置１０）による測距動作によって距離情報（距離画像）を生成することができる。また、例えば、ユーザが、スマートフォン等の電子機器１０００を落とした場合に、測距部１００３（測距装置１０）の拡散板３０が破損する恐れがあるが、本開示に係る技術を適用した測距部１００３（測距装置１０）では、拡散板３０の破損を確実に検出して、光源部１２から出射されるレーザ光を停止することができる。
【０１３３】
＜８．移動体への応用例＞
【０１３４】
本開示に係る技術（本技術）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、ロボット等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。
【０１３５】
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の概略的な構成例を示すブロック図である。
【０１３６】
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１８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、及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、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
【０１３７】
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、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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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１２０６１、表示部１２０６２及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。
【０１４６】
図１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１４７】
図１９では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【０１４８】
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、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、バックドア及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。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。
【０１４９】
なお、図１９には、撮像部１２１０１ないし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１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３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ないし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。
【０１５０】
撮像部１２１０１ないし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ないし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。
【０１５１】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし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。
【０１５２】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし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。
【０１５３】
撮像部１２１０１ないし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ないし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ないし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ないし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。
【０１５４】
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、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、測距装置１０は、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、例えば、車両における何らかの衝撃によって測距装置１０の拡散板３０が破損する恐れがあるが、その破損を確実に検出して光源部１２から出射されるレーザ光を停止することで、ユーザを保護することができる。
【０１５５】
なお、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
る。
【０１５６】
また、本開示に係る技術は、以下のような構成をとることができる。
【０１５７】
（１）
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備え、
前記光源部は、パルス発生器により発生されたパルス波に基づいて、前記レーザ光を変調して出射し、
前記破損検出部は、
前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、前記パルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
測距装置。
（２）
前記光源部は、前記破損検出部により前記拡散部材の破損が検出された場合、前記レーザ光の出射を停止する
前記（１）に記載の測距装置。
（３）
前記破損検出部は、
入力信号の電圧レベルを、前記パルス波の電圧レベルと前記反射波の電圧レベルとの間に設定された第１の基準電圧と比較する第１の比較器と、
入力信号の電圧レベルを、前記反射波の電圧レベル以下に設定された第２の基準電圧と比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器及び前記第２の比較器の比較結果に基づいて、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差が所定の閾値以下になった場合に、前記拡散部材が破損していると判定する第１の判定器と
を有する
前記（１）又は（２）に記載の測距装置。
（４）
前記拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器をさらに備え、
前記破損検出部は、前記光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の測距装置。
（５）
前記破損検出部は、
前記光検出器により検出された光量が、あらかじめ設定された上限値又は下限値を超えた場合に、前記拡散部材が破損していると判定する第２の判定器を有する
前記（４）に記載の測距装置。
（６）
前記光源部は、前記破損検出部によって前記反射波の検出結果及び前記光検出器の検出結果の少なくとも一方の検出結果に基づき前記拡散部材の破損が検出された場合、前記レーザ光の出射を停止する
前記（４）又は（５）に記載の測距装置。
（７）
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
前記（１）ないし（６）のいずれかに記載の測距装置。
（８）
前記光源部から出射された前記レーザ光であって対象物体に反射した反射光を検出するセンサ部をさらに備え、
TOF(Time Of Flight)方式を用いた距離画像センサとして、インダイレクト方式を採用したものとして構成される
前記（１）ないし（７）のいずれかに記載の測距装置。
（９）
前記センサ部を含む第１の層と、
前記破損検出部を有する回路部を含む第２の層と
を積層した積層構造からなる
前記（８）に記載の測距装置。
（１０）
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されて前記光源部にて前記レーザ光の変調に用いられるパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
（１１）
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備え、
前記破損検出部は、
前記拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
測距装置。
（１２）
前記破損検出部は、
入力信号の電圧レベルを、前記パルス波の電圧レベルと前記反射波の電圧レベルとの間に設定された第１の基準電圧と比較する第１の比較器と、
入力信号の電圧レベルを、前記反射波の電圧レベル以下に設定された第２の基準電圧と比較する第２の比較器と、
前記第１の比較器及び前記第２の比較器の比較結果に基づいて、比較した入力信号のそれぞれの立ち下がりの時間差が所定の閾値以下になった場合に、前記拡散部材が破損していると判定する判定器と
を有する
前記（１１）に記載の測距装置。
（１３）
前記パターンは、前記拡散部材に対して、線状の形状からなる前記透明電極を渦巻き状に塗布することで形成される
前記（１１）又は（１２）に記載の測距装置。
（１４）
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
前記（１１）ないし（１３）のいずれかに記載の測距装置。
（１５）
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材上に所定のパターンで形成された透明電極の一方の端に、パルス発生器により発生されたパルス波を入力して、他方の端である解放端で発生した反射波を検出し、
前記反射波の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
（１６）
レーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器と、
前記光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する破損検出部と
を備える測距装置。
（１７）
前記破損検出部は、
前記光検出器により検出された光量が、あらかじめ設定された上限値又は下限値を超えた場合に、前記拡散部材が破損していると判定する判定器を有する
前記（１６）に記載の測距装置。
（１８）
前記光検出器は、前記拡散部材に対する前記光源部側の位置、及び前記拡散部材の周囲の近傍の位置の少なくとも一方の位置に設けられる
前記（１６）又は（１７）に記載の測距装置。
（１９）
前記拡散部材は、拡散板、又はフィラー拡散タイプの前記光源部で用いられるフィラー拡散部材として構成される
前記（１６）ないし（１８）のいずれかに記載の測距装置。
（２０）
レーザ光を出射する光源部を備える測距装置が、
前記光源部から出射された前記レーザ光を拡散する拡散部材に対する所定の位置に設けられ、前記拡散部材を介した前記レーザ光を検出する光検出器の検出結果に基づいて、前記拡散部材の破損を検出する
検出方法。
【符号の説明】
【０１５８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ  測距装置，  １１  制御部，  １２  光源部，  １３  センサ部，  ２０  対象物体，  ３０  拡散板，  ４０，４０−１，４０−２  光検出器，  ３１  透明電極，  １００−１  第１の層，  １００−２  第２の層，  １０１  パルス発生器，  １０２−１  比較器，  １０２−２  比較器，  １０３  判定器，  １０４  判定器，  １０５  光源ドライバ，  １０６  論理回路，  １１１  破損検出部，  １１２  破損検出部，  １１３  破損検出部，  １２１  光源，  １２２  フィラー拡散部材，  １５０  回路部，  １０００  電子機器，  １００１  制御部，  １００３  測距部
【図１】
2020060401.tif 000003
【図２】
2020060401.tif 000004
【図３】
2020060401.tif 000005
【図４】
2020060401.tif 000006
【図５】
2020060401.tif 000007
【図６】
2020060401.tif 000008
【図７】
2020060401.tif 000009
【図８】
2020060401.tif 000010
【図９】
2020060401.tif 000011
【図１０】
2020060401.tif 000012
【図１１】
2020060401.tif 000013
【図１２】
2020060401.tif 000014
【図１３】
2020060401.tif 000015
【図１４】
2020060401.tif 000016
【図１５】
2020060401.tif 000017
【図１６】
2020060401.tif 000018
【図１７】
2020060401.tif 000019
【図１８】
2020060401.tif 000020
【図１９】
2020060401.tif 000021