(57)【要約】【課題】各距離に応じた測距をより簡易な構成で実行可能とする。【解決手段】受光素子を含む受光部と、光源が発光した発光タイミングから、光源から発光タイミングで発光された光が被測定物で反射した反射光を受光素子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、計測値のヒストグラムを生成する生成部と、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、を備える。生成部は、複数の計測条件に基づきヒストグラムを生成する。【選択図】図８
2020098146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子を含む受光部と、
光源が発光した発光タイミングから前記受光素子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、
前記生成部は、
前記時間に関する複数の計測条件に基づき前記ヒストグラムを生成する
測距装置。
【請求項２】
前記生成部は、
前記時間計測部が前記複数の計測条件としてそれぞれ指定された期間内で計測して取得した前記計測値のヒストグラムを、該期間毎に生成する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記生成部は、
前記発光タイミングから前記期間までの時間に応じた長さの単位時間に基づき前記計測値を計数して前記ヒストグラムを生成する
請求項２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記生成部は、
前記受光部における露光期間の全期間にわたって計測し取得した前記計測値に基づき前記複数の計測条件から指定される計測条件に従い計測し取得した前記計測値の前記ヒストグラムを生成する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記生成部は、
前記複数の計測条件を所定の順序で用いて該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
前記生成部は、
それぞれ異なる前記複数の計測条件の組み合わせを含む複数のパターンから選択されたパターンに含まれる該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項７】
前記生成部は、
前記ヒストグラムに基づき前記複数のパターンから選択されたパターンに含まれる前記複数の計測条件毎にさらに前記ヒストグラムを生成する
請求項６に記載の測距装置。
【請求項８】
前記生成部は、
前記受光部における露光期間を分割した前記期間毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項２に記載の測距装置。
【請求項９】
前記生成部は、
前記分割した前記期間に対して重複部分を含む前記期間で前記ヒストグラムを生成する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記複数の計測条件を設定するための情報が記憶される記憶部をさらに備え、
前記受光部、時間計測部、前記生成部、前記演算部および前記記憶部のうち少なくとも前記生成部、前記演算部および前記記憶部が１つの半導体チップ上に形成される
請求項１に記載の測距装置。
【請求項１１】
受光素子を含む受光部と、
光源が発光した発光タイミングから前記受光素子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、
前記計測値のヒストグラムを生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、
前記時間に関する複数の計測条件に基づき前記ヒストグラムを生成する
測定装置。
【請求項１２】
前記生成部は、
前記時間計測部が前記複数の計測条件としてそれぞれ指定された期間内で計測して取得した前記計測値のヒストグラムを、該期間毎に生成する
請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１３】
前記生成部は、
前記発光タイミングから前記期間までの時間に応じた長さの単位時間に基づき前記計測値を計数して前記ヒストグラムを生成する
請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１４】
前記生成部は、
前記受光部における露光期間の全期間にわたって計測し取得した前記計測値に基づき前記複数の計測条件から指定される計測条件に従い計測し取得した前記計測値の前記ヒストグラムを生成する
請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１５】
前記生成部は、
前記複数の計測条件を所定の順序で用いて該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１６】
前記生成部は、
それぞれ異なる前記複数の計測条件の組み合わせを含む複数のパターンから選択されたパターンに含まれる該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項１１に記載の測定装置。
【請求項１７】
前記生成部は、
前記ヒストグラムに基づき前記複数のパターンから選択されたパターンに含まれる前記複数の計測条件毎にさらに前記ヒストグラムを生成する
請求項１６に記載の測定装置。
【請求項１８】
前記生成部は、
前記受光部における露光期間を分割した前記期間毎に前記ヒストグラムを生成する
請求項１２に記載の測定装置。
【請求項１９】
前記生成部は、
前記分割した前記期間に対して重複部分を含む前記期間で前記ヒストグラムを生成する
請求項１８に記載の測定装置。
【請求項２０】
前記複数の計測条件を設定するための情報が記憶される記憶部をさらに備え、
前記受光部、時間計測部、前記生成部および前記記憶部のうち少なくとも前記生成部および前記記憶部が１つの半導体チップ上に形成される
請求項１１に記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測距装置および計測装置に関する。
【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に基づき対象までの距離を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０７６３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
測距処理において、被測定物までの距離に応じて異なる処理を適用したい場合がある。例えば、近距離の被測定物に対しては、測距の頻度を高くしてより高精度の測距を行い、遠距離の被測定物に対しては、ノイズ成分の除去を行う、といった処理が考えられる。このような距離に応じた測距に対して同時性を要求すると、膨大なデータに対する処理や、複雑なアルゴリズムが必要になってしまう。
【０００５】
これに対して、同時性を要求せずに、被測定物の距離に応じて測距条件を設定して、各距離に対応してそれぞれ測距を行うことも考えられる。しかしながら、この方法では、被測定物が動体の場合や、移動体に当該測距を行う測距装置を搭載しているような場合に、被測定物に対する距離が測距中に変化して設定された測距条件に合わなくなり、測距が困難になるおそれがある。
【０００６】
本開示は、各距離に応じた測距をより簡易な構成で実行可能とする測距装置および測定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】
本開示に係る測距装置は、受光素子を含む受光部と、光源が発光した発光タイミングから受光素子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、計測値のヒストグラムを生成する生成部と、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、生成部は、時間に関する複数の計測条件に基づきヒストグラムを生成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】第１の実施形態に適用可能な、受光部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３】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４】各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】各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６】各実施形態に適用可能な画素の一例の構成を示す図である。
【図７】各画素が受光した時刻に基づくヒストグラムの例を示す図である。
【図８】第１の実施形態に係る測距期間の例を示す図である。
【図９】第１の実施形態に係る測距処理を説明するための図である。
【図１０】第１の実施形態に適用可能な、画素アレイ部全体による測距処理の例を模式的に示す図である。
【図１１】既存技術による測距処理を説明するための図である。
【図１２】第１の実施形態の変形例による測距期間の例を示す図である。
【図１３】第２の実施形態に適用可能な、設定値記憶部に記憶される複数の測距パターンの例を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係る測距装置による測距動作を示す一例のフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態による、第１の実施形態およびその変形例、ならびに、第２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１６】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１７】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】
（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、各距離に対する測距をより簡易な構成で実行可能とするものである。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、第１の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。環境光は、受光部３０２にランダムに入射される光であって、ヒストグラムにおける環境光による環境光成分３１１は、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１０、１０、…を含む。各画素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１０からの画素信号の読み出しを、行方向にｎ画素、列方向にｍ画素の、（ｎ×ｍ）個の画素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１０を行方向にスキャンし、さらに行毎に列方向にスキャンして、各画素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１０をそれぞれ単独で制御することもできる。各画素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。
【００２６】
測距処理部１０１は、変換部１１０と、生成部１１１と、信号処理部１１２と、設定部１１３と、設定値記憶部１１４と、を含む。
【００２７】
各画素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。信号処理部１１２は、設定部１１３により設定されたフィルタ係数に基づき、当該フィルタ処理を行う。
【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】
設定値記憶部１１４は、測距装置１が測距を実行する際に用いる１以上の測距条件情報を記憶する。測距条件情報は、例えば、生成部１１１がヒストグラムを生成する際の単位時間ｄを示す情報と、信号処理部１１２がフィルタ処理に用いるフィルタ係数と、を含む設定情報と、測距パターンを設定するための情報と、を含む。設定値記憶部１１４に記憶される測距条件情報は、例えば外部制御信号に従った全体制御部１０３の制御により、書き換えることができる。
【００３４】
設定部１１３は、例えば全体制御部１０３の制御に従い、設定値記憶部１１４から測距条件情報を読み出し、読み出した測距条件情報に基づき、生成部１１１および信号処理部１１２に対するパラメータなどの設定を行う。
【００３５】
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。
【００３６】
図５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５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。
【００３７】
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１０がそれぞれ含む受光素子１０００が２次元格子状に配列される。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。
【００３８】
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。
【００３９】
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５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。
【００４０】
図６は、各実施形態に適用可能な画素１０の一例の構成を示す図である。図６において、画素１０は、受光素子１０００と、抵抗１１０１と、インバータ１１０２と、アンプ１１０３と、スイッチ１１０４と、を含む。
【００４１】
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、入射されたフォトン（光子）を光電変換により電気信号に変換し、フォトン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増倍が発生する大きな負電圧を加えておくと、１フォトンの入射に応じて発生した電子がアバランシ増倍を生じ、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フォトンの入射を高感度で検知することができる。
【００４２】
図６において、ＳＰＡＤである受光素子１０００は、カソードが抵抗１１０１を介して電源電位ＶＤＤの端子に接続され、アノードが電源電位ＶＤＤよりも電位が低い電位ＧＮＤ（１）の端子に接続される。電位ＧＮＤ（１）の端子は、例えば接地端子である。これにより、受光素子１０００には、逆バイアスが印加される。また、光電流は、受光素子１０００のカソードからアノードに向けた方向に流れる。
【００４３】
なお、受光素子１０００は、ＳＰＡＤに限定されない。受光素子１０００としてアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）や、通常のフォトダイオードを適用することも可能である。
【００４４】
抵抗１１０１の一端が電源電位ＶＤＤに接続され、他端が受光素子１０００のカソードに接続される。受光素子１０００においてフォトンの入射が検出される毎に抵抗１１０１に光電流が流れ、受光素子１０００のカソード電位が、電源電位ＶＤＤより低い初期状態の値に降下する（クエンチング動作）。
【００４５】
抵抗１１０１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１１０２に入力される。インバータ１１０２は、入力された、受光素子１０００のカソード電位の信号を反転し、反転出力信号Ｖｓｉｇを、制御信号ＳＨ＿ＯＮによりオン、オフが制御されるスイッチ１１０４を介してアンプ１１０３に供給する。アンプ１１０３は、反転出力信号Ｖｓｉｇを整形して、パルスＶｐｌｓとして出力する。また、インバータ１１０２およびアンプ１１０３が接続される接地側の電位ＧＮＤ（２）は、受光素子１０００のアノードが接続される接地側の電位ＧＮＤ（１）と異なる。
【００４６】
なお、図６において、受光素子１０００および抵抗１１０１は、受光チップ２０上に形成される。また、インバータ１１０２、アンプ１１０３およびスイッチ１１０４は、ロジックチップ２１上に形成される。結合部１１０５は、抵抗１１０１と受光素子１０００のカソードとの接続点と、インバータ１１０２の入力端とが、例えばＣＣＣ(Copper-Copper  Connection)などによる結合部１１０５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。
【００４７】
［第１の実施形態］
次に、第１の実施形態に係る測距処理について説明する。図７は、各画素１０が受光した時刻に基づくヒストグラムの例を示す図である。なお、図７に示されるヒストグラム３２０は、曲線にて近似されており、横軸が時間ｔとされている。
【００４８】
図７において、例えば左端が光源部２による発光タイミングの時間ｔ0であるものとする。右方向に向けて受光タイミングが遅くなり、光源部２で発光された光がより遠距離にて反射されたことを示している。すなわち、図７において右方向に向けて、被測定物との距離Ｄが大きくなる。
【００４９】
ここで、各画素１０の露光時間に対して分割時間ｔdivを設定する。露光時間は、各画素１０に共通して、例えば測距装置１が測距の上限とする距離に応じた時間とすることができ、分割時間ｔdivは、露光時間の範囲内に設定される。光源部２による発光タイミングの時間ｔ0からこの分割時間ｔdiv直前までの期間を測距期間Ｂとし、分割時間ｔdiv以降の期間（分割時間ｔdivを含む）を測距期間Ｃとする。例えば、測距期間Ｃは、分割時間ｔdivから各画素１０の露光時間の終了時間までの期間である。また、光源部２による発光タイミングの時間ｔ0から、各画素１０の露光時間の終了時間までの期間を、測距期間Ａとする。
【００５０】
測距期間Ｂは、測距装置１から近い距離、すなわち、測距装置１から所定以内の距離の測距が行われる期間であり、測距期間Ｂにおける、被測定物を含む環境を「近景」と呼ぶ。これに対して、測距期間Ｃにおける環境を「遠景」、測距期間Ａにおける環境を「全景」と呼ぶ。
【００５１】
第１の実施形態に係る測距装置１は、測距期間Ａ、ＢおよびＣで、異なる測距条件を適用して測距処理を実行する。例えば、測距装置１は、測距期間Ａ、ＢおよびＣで、それぞれ異なる単位時間ｄに基づきヒストグラムを生成する。これに限らず、測距期間Ｂと、測距期間ＡおよびＣとで異なる単位時間ｄを適用してもよい。また、測距装置１は、測距期間Ａ、ＢおよびＣにおける測距処理を、それぞれ異なるタイミングで実行する。
【００５２】
ここで、各画素１０の露光期間を分割せずに、測距期間Ａ（全景）のみを対象に測距処理を実行する場合について考える。ヒストグラムを生成する際の単位時間ｄをより短く設定することで、ヒストグラムのより細かいピークを取得でき、距離情報をより詳細に取得することが可能となる。
【００５３】
この場合において、測距期間Ａの全長にわたって単位時間ｄを長く設定すると、ヒストグラムにおけるビン数が多くなり、処理データ数や、処理のために記憶するデータ数が大量となる。また、記憶または外部に通知するピーク数自体が多くなるため、１回の測距処理当りの出力データ数が多くなる。データ処理数が多くなると、回路規模（消費電力）の増大や、処理時間の増加を引き起こすことになる。
【００５４】
さらに、近景および遠景では、取得されるヒストグラムのピークが質的に異なる可能性がある。例えば、近景では、大きなピークが多数、取得されると考えられ、遠景では、小さなピークが取得され、また、ノイズ成分の割合も多いと考えられる。したがって、測距期間Ａの全長にわたって生成したヒストグラムに基づき近景におけるピーク検出と遠景におけるピーク検出とを実行するためのアルゴリズムが、複雑化してしまう。また、この複雑化したアルゴリズム処理のために大規模な回路が必要となり、また、その回路における消費電力も多く必要となる。
【００５５】
第１の実施形態に係る測距装置１は、測距期間Ａ、ＢおよびＣに対してそれぞれ異なる測距条件を適用して測距処理を実行可能としているため、測距処理の簡易化や、回路規模および消費電力の軽減を図ることができる。図８を用いて、第１の実施形態に係る測距処理について説明する。
【００５６】
図８は、第１の実施形態に係る測距期間の例を示す図である。図８において、チャート４００は、測距期間Ａ（全景）を測距対象とする場合の例を示す図である。チャート４００において、測距開始時間ｔSTAは、例えば光源部２の発光タイミングの時間ｔ0と同一、あるいは、極めて近い時間である。測距期間Ａにおける測距終了時間ｔEDAは、例えば各画素１０の露光時間の終了時間となる。測距装置１は、この測距期間Ａにおける測距処理に対しては、この測距開始時間ｔSTAから測距終了時間ｔEDAの範囲３３０に各画素１０において受光が検出された受光時間ｔmを、第１の単位時間ｄ（単位時間ｄ1とする）に基づき計数して、ヒストグラム３２０ａを生成する。
【００５７】
図８において、チャート４０１は、測距期間Ｂ（近景）を測距対象とする場合の例を示す図である。チャート４０１において、測距開始時間ｔSTBは、例えば光源部２の発光タイミングの時間ｔ0と同一、あるいは、極めて近い時間である。測距期間Ｂにおける測距終了時間ｔEDBは、測距期間Ｂと測距期間Ｃとの境界として受光時間ｔmに対して設定された分割時間ｔdivとなる。測距装置１は、測距期間Ｂにおける測距処理に対しては、測距開始時間ｔSTBから測距終了時間ｔEDBによる範囲３３１内に各画素１０において受光が検出された受光時間ｔmを、単位時間ｄ1より高い第２の単位時間ｄ（単位時間ｄ2とする）に基づき計数して、チャート４０１において実線で示されるヒストグラム３２０ｂを生成する。
【００５８】
また、測距装置１は、測距期間Ｂの測距が終了した後、測距処理を停止する。測距期間Ｂの測距の終了後に測距処理を停止した様子を、チャート４０１のヒストグラムの点線部にて示す。例えば、測距装置１は、測距期間Ｂの終了後に各画素１０において受光が検出された受光時間ｔmについては、無視し、計数を行わない。これに限らず、測距装置１は、測距期間Ｂの終了以降で各画素１０に対する電源の供給を停止させることで、測距処理を停止させるようにしてもよい。
【００５９】
図８において、チャート４０２は、測距期間Ｃ（遠景）を測距対象とする場合の例を示す図である。チャート４０２において、測距開始時間ｔSTCは、例えば上述の測距期間Ｂの測距終了時間ｔEDBすなわち分割時間ｔdivとなる。測距期間Ｃにおける測距終了時間ｔEDCは、例えば各画素１０の露光時間の終了時間となる。この例では、測距期間Ｃの測距終了時間ｔEDCは、上述した測距期間Ａの測距終了時間ｔEDAと同一となっている。測距装置１は、この測距期間Ｃにおける測距処理に対しては、この測距開始時間ｔSTCから測距終了時間ｔEDCによる範囲３３２内に各画素１０において受光が検出された受光時間ｔmを、単位時間ｄ2より長い時間の第３の単位時間ｄ（単位時間ｄ3とする）に基づき計数して、チャート４０２において実線で示されるヒストグラム３２０ｃを生成する。
【００６０】
なお、単位時間ｄ3は、上述した測距期間Ａにおける単位時間ｄ1と同等の長さとしてもよいし、単位時間ｄ2より長く、且つ、単位時間ｄ1より短い時間、あるいは、単位時間ｄ1より長い時間としてもよい。
【００６１】
上述した測距期間Ｂの場合と同様に、測距装置１は、測距期間Ｃの測距が開始するまで、測距処理を停止する。測距期間Ｃの測距の開始前に測距処理を停止している様子を、チャート４０２のヒストグラムの点線部にて示す。例えば、測距装置１は、光源部２の発光タイミングの時間ｔ０から測距期間Ｃの測距開始時間ｔSTCまでの期間（測距期間Ｂに対応）に各画素１０において受光が検出された受光時間ｔmについては、無視し、計数を行わない。これに限らず、測距装置１は、測距期間Ｃの測距開始時間ｔSTCまで各画素１０に対する電源の供給を停止させることで、測距処理を停止させるようにしてもよい。この場合、測距装置１は、測距開始時間ｔSTCにおいて、各画素１０に対する電源の供給を開始させる。
【００６２】
第１の実施形態では、上述したように、測距期間Ｂ（近景）の測距処理においては、受光時間ｔmに基づく計数を行うために、測距期間Ｃ（遠景）の測距処理において用いる単位時間ｄ1より短い時間の、単位時間ｄ2を用いる。
【００６３】
すなわち、近景においては、遠景の場合と比較して、測距装置１から見た被測定物の動きが速く、且つ、受光されるフォトン数が多いと考えられる。そのため、近景（測距期間Ｂ）では、より短時間を単位として受光時間ｔmに基づく計数を行うことが好ましい。一方、遠景においては、近景の場合と比較して、測距装置１から見た被測定物の動きが遅い一方で、受光されるフォトン数が少ないと考えられる。そのため、遠景（測距期間Ｃ）では、より長時間を単位として受光時間ｔmに基づく計数を行うことが好ましい。
【００６４】
また、近景の場合、ヒストグラム３２０ｂにおいて大きなピークが多く、ノイズの影響を受け難い。そのため、ヒストグラム３２０ｂの近似曲線に基づきピークを求める際の、当該近似曲線に対して施すフィルタ処理は、弱いもので十分である。一方、遠景の場合、ヒストグラム３２０ｃにおけるピークは、近景の場合と比較して小さくなり、ノイズの影響を受け易い。そのため、ヒストグラム３２０ｃの近似曲線に基づきピークを求める際には、当該近似曲線に対してより強いフィルタ処理を施すことが好ましい。
【００６５】
なお、全景（測距期間Ａ）では、受光時間ｔmに基づく計数を行う際の単位時間ｄを短くすると、上述したように、ヒストグラムにおけるビン数が多くなり、処理データ数や、処理のために記憶するデータ数が大量となる。そのため、全景においては、受光時間ｔmに基づく計数を、例えば近景における単位時間ｄ2より長い時間の単位時間ｄ1を用いて行う。
【００６６】
この全景に対する測距処理は、上述した近景の測距および遠景に対する測距処理のうち、少なくとも近景の測距処理と組み合わせて実行することが考えられる。例えば、全景におけるヒストグラム３２０ａに基づき近景および遠景の測距処理を行うか否かを判定することができる。また、全景におけるヒストグラム３２０ａに基づき、分割時間ｔdivを設定することが考えられる。
【００６７】
第１の実施形態に係る測距装置１は、上述した異なる測距条件による測距処理を組み合わせたパターンにより、測距を実行する。図９は、第１の実施形態に係る測距処理を説明するための図である。図９において、右方向に時間の経過を示している。また、図９において、上から、測距パターン切り替え信号と、処理切り替え信号と、測距パターンと、をそれぞれ示している。測距パターン切り替え信号および処理切り替え信号は、例えば全体制御部１０３により生成され、測距処理部１０１に供給される。
【００６８】
測距パターンは、異なる測距処理を順次に実行する順番と、各測距処理の長さが示される。図９および以降の同様な図では、上述した測距期間Ａ、ＢおよびＣに対応する測距処理をそれぞれ「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」として示している。以下、特に記載の無い限り、測距期間Ａ、ＢおよびＣにそれぞれ対応する測距処理を、測距処理Ａ、ＢおよびＣと呼ぶ。例えば、測距処理Ｂは、光源部２の発光タイミングの時間ｔ0に対する測距開始時間ｔSTBから測距終了時間ｔEDBの間に各画素１０に受光された受光時間ｔmに基づく計数を、単位時間ｄ2を単位として行い、ヒストグラム３２０ｂを生成する処理である。
【００６９】
処理切り替え信号は、１つの測距期間における測距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９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。処理単位の長さは、異なる測距期間、例えば同一被測定物に対して各測距期間ＢおよびＣを処理単位の時間で連続して実行した場合に、各測距期間ＢおよびＣにおける測距結果の差分を無視できると見做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。
【００７０】
図９において、処理切り替え信号のハイ（Ｈｉｇｈ）状態の期間で測距処理が実行され、ロー（Ｌｏｗ）状態の期間は、次の測距処理に切り替えるための期間である。
【００７１】
測距処理パターン切り替え信号は、順次に実行される異なる測距処理の組からなる測距パターンの切り替えタイミングを示す信号である。図９の例では、信号の立ち上がりから次の立ち下がりまでの期間が、１つの測距パターンの期間とされている。また、信号の立ち下がりが測距パターンの切り替えタイミングを示し、当該立ち下がりから次の立ち上がりまでの期間で、測距パターンが切り替えられる。１つの測距パターンの期間の長さとして、例えば数［ｍｓｅｃ］を適用することができる。
【００７２】
図９の例では、１処理単位の測距処理Ａと、１処理単位の測距処理Ｂと、１処理単位の測距処理Ｃと、を順次実行する処理を２回繰り返した測距処理の組により、１つの測距パターンが構成されている。測距装置１は、この測距パターンを、測距パターン切り替え信号がロー状態の期間に設定する。
【００７３】
図４を参照して、測距装置１における各設定および切り替え処理について、より具体的に説明する。測距装置１において、設定値記憶部１１４は、１以上の測距パターンを示す情報と、各測距処理に適用される設定情報と、を含む測距条件情報が予め記憶される。測距パターンを示す情報は、各測距処理（例えば測距処理Ａ、ＢおよびＣ）の順番および長さを示す情報を含む。また、各測距処理に適用される設定情報は、例えば、ヒストグラム生成のために受光時間ｔmに基づく計数を行うための単位時間ｄを示す情報と、生成されたヒストグラムに対して施すフィルタ処理のフィルタ係数と、を含む。
【００７４】
測距装置１において、設定部１１３は、全体制御部１０３の制御に従い、測距パターン切り替え信号がロー状態の期間に、設定値記憶部１１４から、適用する測距パターンを示す情報を読み出す。設定部１１３は、読み出した情報に基づき、生成部１１１に対して各測距処理の順序および長さを設定する。
【００７５】
さらに、設定部１１３は、全体制御部１０３の制御に従い、処理切り替え信号がロー状態の期間に、設定値記憶部１１４から、次の処理単位において実行する測距処理に適用する設定情報を読み出す。設定部１１３は、読み出した設定情報に基づき、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、次の測距処理に適用する単位時間ｄおよびフィルタ係数をそれぞれ設定する。
【００７６】
図９の例では、設定部１１３は、全体制御部１０３の制御に従い、測距パターン切り替え信号の最初のロー状態の期間に、設定値記憶部１１４から、実行する測距パターンの情報を読み出す。ここでは、設定部１１３は、図９の下段に示す、１処理単位の測距処理Ａと、１処理単位の測距処理Ｂと、１処理単位の測距処理Ｃと、による処理を２回繰り返した測距処理の組による測距パターンの情報を、設定値記憶部１１４から読み出す。
【００７７】
設定部１１３は、さらに、設定値記憶部１１４から読み出した測距パターンの情報に示される測距処理の順序および各測距処理の長さに従い、処理切り替え信号のロー状態の期間毎に、設定値記憶部１１４から、次に実行する測距処理に適用する設定情報を読み出す。設定部１１３は、読み出した設定情報に基づき、生成部１１１に対して単位時間ｄを設定し、信号処理部１１２に対してフィルタ係数を設定する。
【００７８】
より具体的には、図９の例において、設定部１１３は、測距パターンの情報に基づき、最初の処理切り替え信号のロー状態の期間で、設定値記憶部１１４から測距処理Ａに適用する設定情報を読み出す。設定部１１３は、当該ロー状態の期間において、読み出した設定情報に基づき、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、測距処理Ａに対応する単位時間ｄ1およびフィルタ係数をそれぞれ設定する。
【００７９】
設定部１１３は、次の処理切り替え信号のロー状態の期間で、測距パターンの情報に基づき、測距処理Ｂに適用する設定情報を読み出し、読み出した設定情報に基づき、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、測距処理Ｂに対応する単位時間ｄ2およびフィルタ係数をそれぞれ設定する。
【００８０】
以降同様に、設定部１１３は、測距パターンの情報に基づく次の測距処理に適用する設定情報の読み出しと、読み出した設定情報に基づく生成部１１１および信号処理部１１２に対する単位時間ｄおよびフィルタ係数の設定とを、処理切り替え信号のロー状態の期間毎に順次実行する。設定部１１３は、この処理を、測距パターンの情報に示される最後の測距処理（図９の例では２回目の測距処理Ｃ）の実行まで繰り返し実行する。
【００８１】
図１０は、第１の実施形態に適用可能な、画素アレイ部１００全体による測距処理の例を模式的に示す図である。図１０において、領域３４０は、画素アレイ部１００に対応し、画素アレイ部１００に含まれる各画素１０により取得される全景を模式的に示している。
【００８２】
上述したように、測距装置１において、画素制御部１０２は、画素アレイ部１００に含まれる画素１０の画素信号を、（ｎ×ｍ）個の画素１０を含むブロック単位で読み出すように制御することができる。この場合、測距装置１において、測距処理部１０１は、ブロック単位で読み出された（ｎ×ｍ）個の画素信号に基づき、当該ブロックに含まれる各画素１０での受光時間ｔmに基づく計数を行い、当該ブロックにおけるヒストグラムを生成する。
【００８３】
画素制御部１０２は、このブロックを、行方向に、重複する画素１０を含まないように順次切り替えて、図１０に領域３４１で示されるように、画素アレイ部１００において水平方向のスキャンを行う。画素制御部１０２は、この水平方向のスキャンを、列方向に、重複する画素１０を含まないように切り替えて、垂直方向のスキャンを行う。図１０の例では、垂直方向のスキャンは、領域３４０の下端から開始して、図１０に領域３４１’で示すように、上端で終了するものとしている。
【００８４】
この領域３４０に対する全面のスキャンを、測距パターンに含まれる各測距処理について実行する。図９の例では、測距パターンに含まれる各測距処理Ａ、ＢおよびＣそれぞれにおいて、領域３４０に対する全面のスキャンが実行される。例えば、領域３４１のスキャンにおいては、近景に被測定物３４２が存在するため、測距処理Ｂにおいて近景の範囲に強いピークが多く検出されると考えられる。一方、領域３４１’は、近景および遠景共に被測定物が殆ど存在しない（図１０の例では、遠景の被測定物３４３が示されているが、これは、領域３４１’の外に存在している）。そのため、例えば測距処理Ｃにおいて、ノイズを多く含む検出結果が得られると考えられる。
【００８５】
なお、上述では、画素制御部１０２が（ｎ×ｍ）個の画素１０を含むブロック単位で読み出しを行うように説明したが、これはこの例に限定されない。画素制御部１０２は、例えば、画素アレイ部１００における各画素１０の配列の行単位で読み出しを行うように制御することができる。この場合、画素制御部１０２は、例えば、読み出し対象の行について、その行に配列される全ての画素１０から同時に画素信号を読み出すように制御する。画素制御部１０１は、複数行を纏めて読み出すように制御することも可能である。
【００８６】
また、設定値記憶部１１４は、測距処理に用いる係数を、画素信号の読み出し単位（ブロック単位、行単位、画素単位など）毎に記憶することができる。この場合、設定部１１３は、読み出し単位毎に設定値記憶部１１４から係数を読み出して、生成部１１１や信号処理部１１２に対して設定する。当該係数としては、信号処理部１１２におけるフィルタ処理の際のフィルタ係数を含めることができる。さらに、行単位で読み出しを制御する場合には、１行を複数のブロックに分割することができ、設定値記憶部１１４は、この１行を分割したブロック毎に係数を記憶することができる。設定部１１３は、この１行を分割したブロック毎に設定値記憶部１１４から係数を読み出して、生成部１１１や信号処理部１１２に対して設定することができる。
【００８７】
ここで、処理単位の長さと画素アレイ部１００に対するスキャンとの関係について考える。一例として、測距対象の上限距離として１００［ｍ］を考えた場合、上述した式（１）から、時間ｔ1と時間ｔ0との差分の時間Δｔは、次式（２）により求められる。
Δｔ＝ｔ1−ｔ0＝Ｄ／（ｃ／２）≒０．６７［μｓｅｃ］    …（２）
【００８８】
ここで、処理単位の長さＴ＝５０［μｓｅｃ］とすると、計測可能回数は、次式（３）にて求められる。
Ｔ／Δｔ＝５０／０．６７≒７４．６［回］    …（３）
【００８９】
式（３）から、測距対象の上限距離を１００［ｍ］とした場合、１処理単位において７０回程度の計測が可能であることが分かる。そのため、例えば、画素アレイ部１００を７０個程度のブロックに分割して、上述の水平、垂直方向のスキャンを実行することで、各処理単位において、測距処理Ａ、ＢおよびＣをそれぞれ実行可能となる。
【００９０】
（既存技術との比較）
ここで、第１の実施形態に係る処理と、既存技術による処理とを比較する。図１１は、既存技術による測距処理を説明するための図である。図１１は、上述した図９と対応する図であって、各部の意味は、図９と共通であるため、ここでの説明を省略する。
【００９１】
既存技術においては、測距パターンの切り替えは、外部のホスト装置との通信により行われていた。この場合、通信処理に所定の時間を要するため、例えば近景の測距を行う測距処理Ｂと、遠景の測距を行う測距処理Ｃと、を切り替えるための設定は、時間に余裕のある、測距パターン切り替え信号のロー状態の期間３５１に行われていた。測距処理Ｂが次の測距処理Ｃに切り替わるまでの時間が長いため、被測定物が移動物体の場合や、当該測距装置が車両など移動体に搭載されているような場合、同一の条件で測距を実行できず、同時性が損なわれるおそれがある。
【００９２】
一方、測距の同時性を確保するために、例えば図１１において点線枠３５０で示される１回の処理単位において、近景および遠景を同時に実行することも考えられる。この場合、全域において近景の精度を得るためには、例えば全景の全範囲において、近景の単位時間ｄで受光時間ｔmに基づく計数を行う必要がある。この場合、膨大なデータに対する処理や、複雑なアルゴリズムが必要になってしまう。
【００９３】
これに対して、第１の実施形態に係る測距装置１では、異なる測距処理を設定するための複数の測距条件情報を測距装置１の内部に持つようにしている。そのため、測距処理の切り替えを高速に実行可能となり、被測定物に対する距離に応じた測距処理を、測距の同時性を確保しながら実行できる。また、第１の実施形態に係る測距装置１は、測距処理を、距離に応じてそれぞれ実行できるので、それぞれの測距処理におけるデータ量を削減でき、また、処理に対するアルゴリズムを簡素化できる。
【００９４】
［第１の実施形態の変形例］
次に、本開示の第１の実施形態の変形例について説明する。上述の第１の実施形態では、全景の測距期間Ａを、互いに重複しない、近景の測距期間Ｂと遠景の測距期間Ｃと、に分割していた。これに対して、第１の実施形態の変形例は、重複部分を含む複数の測距期間を設ける例である。
【００９５】
図１２は、第１の実施形態の変形例による測距期間の例を示す図である。図１２において、チャート４０１および４０２は、図８を用いて説明したチャート４０１および４０２の再掲であって、それぞれ近景の測距期間Ｂおよび遠景の測距期間Ｃを示している。上述したように、測距期間Ｂの測距終了時間ｔEDBが測距期間Ｃの測距開始時間ｔSTCと一致しており、測距期間Ｂと測距期間Ｃとが重複しない。
【００９６】
第１の実施形態の変形例では、さらに、図１２のチャート４０３に示されるように、測距期間Ｂの後半部分と測距期間Ｃの前半部分とに重複する測距期間Ｍを設ける。より具体的には、測距期間Ｍは、チャート４０３に範囲３３３で示されるように、測距開始時間ｔSTMが、測距期間Ｂの測距開始時間ｔSTBと測距終了時間ｔEDBとの間となる（ｔSTB＜ｔSTM＜ｔEDB）。測距期間Ｍの測距終了時間ｔEDMは、測距期間Ｃの測距開始時間ｓSTCと測距終了時間ｓEDCとの間となる（ｔSTC＜ｔEDM＜ｔEDC）。
【００９７】
この図１２の例では、測距期間Ｍによる範囲３３３は、全景の測距期間Ａによる範囲を分割した、測距期間Ｂによる範囲３３１と、測距期間Ｃによる範囲３３２と、に対して重複する部分を含む。
【００９８】
また、測距期間Ｍにおいて受光時間ｔmに基づく計数を行いヒストグラム３２０ｍを生成する際の単位時間ｄMは、例えば、測距期間Ｂにおける単位時間ｄ2より長く、測距期間Ｃにおける単位時間ｄ3より短くすることが考えられる。これに限らず、測距期間Ｍを注目測距期間として、測距期間Ｍにおける単位時間ｄMを、全景の測距期間Ａに含まれる各測距期間のうち最も短い時間としてもよい。
【００９９】
第１の実施形態の変形例では、上述のように、他の測距期間に対する重複期間を持つ測距期間Ｍを設けている。そのため、各距離に応じた測距を、より高精度に実行することが可能となる。
【０１００】
［第２の実施形態］
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、測距装置１は、複数の測距パターンを切り替えて測距を実行する例である。第２の実施形態において、測距装置１は、設定値記憶部１１４に複数の測距パターンの情報を記憶することができる。
【０１０１】
なお、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態で説明した測距装置１の構成をそのまま適用できるので、測距装置１の構成に関する説明を省略する。
【０１０２】
図１３は、第２の実施形態に適用可能な、設定値記憶部１１４に記憶される複数の測距パターンの例を示す。図１３において、測距パターン切り替え信号および処理切り替え信号は、上述した図９と同様なので、ここでの説明を省略する。また、図１３中の「Ａ」、「Ｂ」および「Ｃ」は、上述した測距処理Ａ、ＢおよびＣにそれぞれ対応し、全景、近景および遠景の測距処理を示している。図１３中の「Ｘ」は、これら測距処理Ａ、ＢおよびＣとはさらに異なる測距条件による測距処理を示している。
【０１０３】
図１３の例では、測距パターン（ａ）〜（ｄ）の、４つの測距パターンが示されている。測距パターン（ａ）は、それぞれ１処理単位の測距処理Ａ、Ｂ、ＣおよびＸを順次実行する処理を２回繰り返した測距処理の組により構成される。測距パターン（ｂ）は、それぞれ１処理単位の測距処理ＡおよびＢを順次実行する処理を４回繰り返した測距処理の組により構成される。
【０１０４】
測距パターン（ｃ）は、１処理単位の測距処理Ａと、２処理単位の測距処理Ｂと、１処理単位の測距処理Ｃと、を順次実行する処理を２回繰り返した測距処理の組により構成される。測距パターン（ｃ）は、測距パターン（ａ）と比較して、近景の測距をより高精度に実行可能とされている。また、測距パターン（ｄ）は、３処理単位の測距処理Ａと、４処理単位の測距処理Ｂと、１処理単位の測距処理Ｃと、を順次実行する処理を２回繰り返した測距処理の組により構成される。測距パターン（ｄ）は、近景の測距がさらに高精度に実行可能とされていると共に、測距処理Ａと測距処理Ｃとを組み合わせることで、遠景の測距も高精度に実行可能とされる。
【０１０５】
設定値記憶部１１４は、これら測距パターン（ａ）〜（ｄ）をそれぞれ設定するための情報を含む測距条件情報が記憶される。例えば、上述したように、設定値記憶部１１４は、各測距パターン（ａ）〜（ｄ）について、測距処理Ａ、Ｂ、ＣおよびＸのうち用いられる測距処理の順番および長さを示す情報が、各測距パターン（ａ）〜（ｄ）を識別する情報と関連付けられて記憶される。
【０１０６】
なお、図１３に示した測距パターン（ａ）〜（ｄ）は、複数の測距パターンの一例であって、この例に限定されるものではない。
【０１０７】
第２の実施形態に係る測距装置１は、１つの測距パターンによる測距の結果に応じて測距パターンを切り替えて測距を続行する。図１４は、第２の実施形態に係る測距装置１による測距動作を示す一例のフローチャートである。ここでは、測距装置１は、図１３を用いて説明した各測距パターン（ａ）〜（ｄ）のうち、測距パターン（ｂ）および（ｃ）を用いるものとして説明を行う。測距装置１において、測距パターン（ｂ）および（ｃ）を示す各情報と、各測距パターン（ｂ）および（ｃ）に用いられる測距処理Ａ、ＢおよびＣを示す各情報と、を含む測距条件情報が予め記憶される。
【０１０８】
図１４において、ステップＳ１００で測距装置１が起動されると、処理がステップＳ１０１に移行される。ステップＳ１０１で、測距装置１は、例えば全体制御部１０３により、測距を、全景、近景および遠景それぞれを対象として実行するように、測距設定を行う。この例では、測距装置１は、測距を行う測距パターンとして測距パターン（ｃ）を選択し、全景、近景および遠景の測距の設定を行う。
【０１０９】
より具体的な例として、測距装置１において、設定部１１３は、全体制御部１０３の制御に従い、設定値記憶部１１４から測距パターン（ｃ）を示す情報を読み出し、生成部１１１に対して測距処理Ａ、ＢおよびＣの長さ、実行順および繰り返し回数を設定する。
【０１１０】
次のステップＳ１０２で、測距装置１は、現在設定されている測距パターンに従い測距を実行する。例えば、ステップＳ１００からステップＳ１０１に移行した直後であれば、測距パターン（ｃ）に従い測距を実行する。
【０１１１】
具体的には、測距装置１において、設定部１１３は、全体制御部１０３の指示に従い、処理切り替え信号のロー状態の期間に、最初の処理単位で実行する測距処理Ａの設定情報を読み出し、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、単位時間ｄ1およびフィルタ係数をそれぞれ設定する。全体制御部１０３は、処理切り替え信号のハイ状態の期間に、測距処理Ａを実行し、測距処理部１０１において、全景についてヒストグラムの生成およびピークの検出を行う。
【０１１２】
設定部１１３は、全体制御部１０３の指示に従い、次の処理切り替え信号のロー状態の期間に、次の処理単位で実行する測距処理Ｂの設定情報を読み出し、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、単位時間ｄ2およびフィルタ係数をそれぞれ設定する。全体制御部１０３は、処理切り替え信号のハイ状態の期間に、測距処理Ｂを実行し、測距処理部１０１において、近景についてヒストグラムの生成およびピークの検出を行う。この測距処理Ｂの処理は、測距パターン（ｃ）に従い、２回繰り返される。なお、この２回の測距処理Ｂの処理を纏めて、ヒストグラムの生成およびピークの検出を行うことができる。
【０１１３】
生成部１１１は、全体制御部１０３の指示に従い、次の処理切り替え信号のロー状態の期間に、次の処理単位で実行する測距処理Ｃの設定情報を読み出し、生成部１１１および信号処理部１１２に対して、単位時間ｄ3およびフィルタ係数をそれぞれ設定する。全体制御部１０３は、処理切り替え信号のハイ状態の期間に測距処理Ｃを実行し、測距処理部１０１において、遠景についてヒストグラムの生成およびピークの検出を行う。
【０１１４】
測距装置１は、測距パターン（ｃ）に従い、以上の１処理単位の測距処理Ａと、２処理単位の測距処理Ｂと、１処理単位の測距処理Ｃとの組を２回繰り返して実行する。測距処理部１０１は、測距パターン（ｃ）による測距結果を、例えば全体制御部１０３に供給する。
【０１１５】
ステップＳ１０２による測距処理が完了すると、処理がステップＳ１０３に移行される。ステップＳ１０３で、測距装置１において、例えば全体制御部１０３は、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、全景の測距結果に、近景および遠景のピークが含まれるか否かを判定する。全体制御部１０３は、全景の測距結果に近景および遠景のピークが含まれると判定した場合（ステップＳ１０３、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１０４に移行させる。
【０１１６】
ステップＳ１０４で、測距装置１において、測距処理部１０１は、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、全景のピーク全体を対象として処理を行う。例えば、測距処理部１０１は、信号処理部１１２により、測距処理Ａにて取得された全景のピーク全体に基づき被測定物までの距離を求める。次のステップＳ１０５で、測距処理部１０１は、信号処理部１１２により、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、近景のピークにより近距離の被測定物の距離を求め、ステップＳ１０４で全景について求められた距離情報に対して、近景の距離精度を向上させる。
【０１１７】
すなわち、全景の測距処理Ａは、近景の測距処理Ｂと比較して、受光時間ｔmに基づきヒストグラムを生成するための単位時間ｄとして、より長い時間の単位時間ｄ1が用いられているため、特に近景に相当する距離範囲において所望の測距精度を得ることが難しい。そのため、ステップＳ１０４で全景について求めた距離情報のうち、近景の距離情報を、ステップＳ１０５の処理により向上させる。
【０１１８】
次のステップＳ１０６で、測距装置１は、測距を、全景および近景の繰り返しで実行するように、測距設定を行う。この例では、測距装置１は、測距を行う測距パターンを、測距パターン（ｃ）から測距パターン（ｂ）に切り替えて、全景および近景の繰り返しによる測距の設定を行う。
【０１１９】
より具体的な例として、測距装置１において、設定部１１３は、全体制御部１０３の指示に従い、測距パターン切り替え信号のロー状態の期間に、設定値記憶部１１４から測距パターン（ｂ）を示す情報を読み出し、生成部１１１に対して測距処理ＡおよびＢの長さ、実行順および繰り返し回数を設定する。
【０１２０】
ステップＳ１０６で測距設定が全景および近景の繰り返しに設定されると、処理がステップＳ１０２に戻され、上述と同様にして、ステップＳ１０６で設定された測距設定による測距が実行される。
【０１２１】
全体制御部１０３は、上述したステップＳ１０３で、全景の測距結果に近景および遠景のうち少なくとも一方のピークが含まれないと判定した場合（ステップＳ１０３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１１０に移行させる。ステップＳ１１０で、全体制御部１０３は、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、全景の測距結果に、近景のピークが含まれるか否かを判定する。全体制御部１０３は、近景のピークが含まれないと判定した場合（ステップＳ１１０、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１１２に移行させる。
【０１２２】
一方、全体制御部１０３は、ステップＳ１１０で近景のピークが含まれると判定した場合（ステップＳ１１０、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１１に移行させる。ステップＳ１１１で、測距処理部１０１は、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、近景のピークにより近距離の被測定物の距離を求め、ステップＳ１０２で全景について求められた距離情報に対して、近景の距離精度を向上させる。ステップＳ１１１の処理が終了すると、処理がステップＳ１１２に移行される。
【０１２３】
ステップＳ１１２で、全体制御部１０３は、ステップＳ１０２の処理結果に基づき、全景の測距結果に、遠景のピークが含まれるか否かを判定する。全体制御部１０３は、遠景のピークが含まれないと判定した場合（ステップＳ１１２、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０１に戻し、測距を、全景、近景および遠景それぞれを対象として実行するように、測距設定を行う。
【０１２４】
一方、全体制御部１０３は、ステップＳ１１２で遠景のピークが含まれると判定した場合（ステップＳ１１２、「Ｙｅｓ」）、処理をステップＳ１１３に移行させる。ステップＳ１１３で、全体制御部１０３は、測距設定が全景、近景および遠景それぞれを対象とする設定となっているか否かを判定する。この例では、全体制御部１０３は、測距パターンとして測距パターン（ｃ）が選択されている場合に、距設定が全景、近景および遠景それぞれを対象とする設定となっていると判定する。
【０１２５】
全体制御部１０３は、ステップＳ１１３で、測距設定が全景、近景および遠景それぞれを対象とする設定となっていないと判定した場合（ステップＳ１１３、「Ｎｏ」）、処理をステップＳ１０１に戻す。例えば、上述したステップＳ１０３で全体制御部１０３により全景の測距結果に近景および遠景のピークが含まれると判定され、ステップＳ１０６により測距設定が全景および近景の繰り返しに設定され、さらにステップＳ１０２を経てステップＳ１０３で全景の測距結果に近景および遠景のピークが含まれないと判定されてこのステップＳ１１３に移行された場合、測距設定が全景、近景および遠景それぞれを対象とする設定となっていない。ステップＳ１０１では、上述したように、全景、近景および遠景それぞれを対象とする測距設定が設定される。
【０１２６】
一方、全体制御部１０３は、ステップＳ１１３で、測距設定が全景、近景および遠景それぞれを対象とする設定となっていると判定した場合、処理をステップＳ１１４に移行させる。ステップＳ１１４で、測距処理部１０１は、ステップＳ１０２で取得された遠景のピークに対する処理を行う。ステップＳ１１４の処理の後、処理がステップＳ１０２に戻される。
【０１２７】
このように、第２の実施形態に係る測距装置１は、全景の測距結果に基づき、複数の測距パターンを切り替えて測距処理を実行することができる。これにより、近景および遠景において、それぞれ適切な条件で測距を実行することが可能となる。例えば、近景においては、より高精度に距離情報を取得でき、遠景では、処理を行うデータ量を削減できる。
【０１２８】
［第３の実施形態］
次に、本開示の第３の実施形態として、本開示の第１の実施形態およびその変形例、ならびに、第２の実施形態に係る測距装置１の適用例について説明する。図１５は、第３の実施形態による、上述の第１の実施形態およびその変形例、ならびに、第２の実施形態に係る測距装置１を使用する使用例を示す図である。
【０１２９】
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。
【０１３０】
・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。
【０１３１】
［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。
【０１３２】
図１６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。
【０１３３】
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１６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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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１６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。
【０１４３】
図１７は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。図１７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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
なお、図１７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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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の実施形態およびその変形例、ならびに、第２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をより高精度に実行することが可能となる。
【０１５１】
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。
【０１５２】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
受光素子を含む受光部と、
光源が発光した発光タイミングから前記受光素子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、
前記生成部は、
前記時間に関する複数の計測条件に基づき前記ヒストグラムを生成する
測距装置。
（２）
前記生成部は、
前記時間計測部が前記複数の計測条件としてそれぞれ指定された期間内で計測して取得した前記計測値のヒストグラムを、該期間毎に生成する
前記（１）に記載の測距装置。
（３）
前記生成部は、
前記発光タイミングから前記期間までの時間に応じた長さの単位時間に基づき前記計測値を計数して前記ヒストグラムを生成する
前記（２）に記載の測距装置。
（４）
前記生成部は、
前記受光部における露光期間の全期間にわたって計測し取得した前記計測値に基づき前記複数の計測条件から指定される計測条件に従い計測し取得した前記計測値の前記ヒストグラムを生成する
前記（１）乃至（３）の何れかに記載の測距装置。
（５）
前記生成部は、
前記複数の計測条件を所定の順序で用いて該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（１）乃至（４）の何れかに記載の測距装置。
（６）
前記生成部は、
それぞれ異なる前記複数の計測条件の組み合わせを含む複数のパターンから選択されたパターンに含まれる該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（１）乃至（５）の何れかに記載の測距装置。
（７）
前記生成部は、
前記ヒストグラムに基づき前記複数のパターンから選択されたパターンに含まれる前記複数の計測条件毎にさらに前記ヒストグラムを生成する
前記（６）に記載の測距装置。
（８）
前記生成部は、
前記受光部における露光期間を分割した前記期間毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（２）に記載の測距装置。
（９）
前記生成部は、
前記分割した前記期間に対して重複部分を含む前記期間で前記ヒストグラムを生成する
前記（８）に記載の測距装置。
（１０）
前記複数の計測条件を設定するための情報が記憶される記憶部をさらに備え、
前記受光部、時間計測部、前記生成部、前記演算部および前記記憶部のうち少なくとも前記生成部、前記演算部および前記記憶部が１つの半導体チップ上に形成される
前記（１）乃至（９）の何れかに記載の測距装置。
（１１）
受光素子を含む受光部と、
光源が発光した発光タイミングから前記受光素子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、
前記計測値のヒストグラムを生成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、
前記時間に関する複数の計測条件に基づき前記ヒストグラムを生成する
測定装置。
（１２）
前記生成部は、
前記時間計測部が前記複数の計測条件としてそれぞれ指定された期間内で計測して取得した前記計測値のヒストグラムを、該期間毎に生成する
前記（１１）に記載の測定装置。
（１３）
前記生成部は、
前記発光タイミングから前記期間までの時間に応じた長さの単位時間に基づき前記計測値を計数して前記ヒストグラムを生成する
前記（１２）に記載の測定装置。
（１４）
前記生成部は、
前記受光部における露光期間の全期間にわたって計測し取得した前記計測値に基づき前記複数の計測条件から指定される計測条件に従い計測し取得した前記計測値の前記ヒストグラムを生成する
前記（１１）乃至（１３）の何れかに記載の測定装置。
（１５）
前記生成部は、
前記複数の計測条件を所定の順序で用いて該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（１１）乃至（１４）の何れかに記載の測定装置。
（１６）
前記生成部は、
それぞれ異なる前記複数の計測条件の組み合わせを含む複数のパターンから選択されたパターンに含まれる該複数の計測条件毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（１１）乃至（１５）の何れかに記載の測定装置。
（１７）
前記生成部は、
前記ヒストグラムに基づき前記複数のパターンから選択されたパターンに含まれる前記複数の計測条件毎にさらに前記ヒストグラムを生成する
前記（１６）に記載の測定装置。
（１８）
前記生成部は、
前記受光部における露光期間を分割した前記期間毎に前記ヒストグラムを生成する
前記（１２）に記載の測定装置。
（１９）
前記生成部は、
前記分割した前記期間に対して重複部分を含む前記期間で前記ヒストグラムを生成する
前記（１８）に記載の測定装置。
（２０）
前記複数の計測条件を設定するための情報が記憶される記憶部をさらに備え、
前記受光部、時間計測部、前記生成部および前記記憶部のうち少なくとも前記生成部および前記記憶部が１つの半導体チップ上に形成される
前記（１１）乃至（１９）の何れかに記載の測定装置。
【符号の説明】
【０１５３】
１，３００  測距装置
２，３０１  光源部
３  記憶部
４  制御部
１０  画素
２０  受光チップ
２１  ロジックチップ
１００  画素アレイ部
１０１  測距処理部
１０２  画素制御部
１０３  全体制御部
１０４  クロック生成部
１０５  発光タイミング制御部
１０６  インタフェース
１１１  生成部
１１２  信号処理部
１１３  設定部
１１４  設定値記憶部
２００  ロジックアレイ部
２０１  信号処理回路部
２０３  素子制御部
３２０，３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｍ  ヒストグラム
１０００  受光素子
【図１】
2020098146.tif 000003
【図２】
2020098146.tif 000004
【図３】
2020098146.tif 000005
【図４】
2020098146.tif 000006
【図５】
2020098146.tif 000007
【図６】
2020098146.tif 000008
【図７】
2020098146.tif 000009
【図８】
2020098146.tif 000010
【図９】
2020098146.tif 000011
【図１０】
2020098146.tif 000012
【図１１】
2020098146.tif 000013
【図１２】
2020098146.tif 000014
【図１３】
2020098146.tif 000015
【図１４】
2020098146.tif 000016
【図１５】
2020098146.tif 000017
【図１６】
2020098146.tif 000018
【図１７】
2020098146.tif 000019