(57)【要約】  本技術は、測距の精度の向上を図ることができるようにする測距装置、及び、測距方法に関する。制御部は、発光部に、照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、発光動作を制御するとともに、受光部に、反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、受光動作を制御する。計測部は、発光タイミング信号と、受光タイミング信号とを用いて、発光部が照射光を発光する発光タイミングと、受光部が反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する。本技術は、例えば、ToF方式で測距を行う場合に適用できる。
2019044487.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部と、
前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する計測部と
を備える測距装置。
【請求項２】
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方は、前記ずれ時間に応じて補正される
請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方を、前記ずれ時間に応じて補正する制御を行う補正部をさらに備える
請求項１に記載の測距装置。
【請求項４】
前記計測部は、前記制御部から前記発光部に前記発光タイミング信号を供給する配線の途中からフィードバックされる前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記ずれ時間を計測する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
前記計測部は、前記発光部が前記照射光を発光し、前記受光部が前記反射光を受光して、前記反射光の光量に対応する電荷を発生する測距動作と並列して、前記ずれ時間を計測する
請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部と
を備える測距装置が、
前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する
ことを含む測距方法。
【請求項７】
第１の基板と第２の基板とを積層したチップと、
発光部と
を備え、
前記第１の基板は、受光部を備え、
前記第２の基板は、制御部を備え、
前記制御部は、前記発光部に発光タイミング信号を供給し、前記受光部に受光タイミング信号を供給する
測距装置。
【請求項８】
前記第２の基板はさらに計測部を備え、
前記計測部は、前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が被写体からの反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する
請求項７に記載の測距装置。
【請求項９】
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方は、前記ずれ時間に応じて補正される
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１０】
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方を、前記ずれ時間に応じて補正する制御を行う補正部をさらに備える
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１１】
前記計測部は、前記制御部から前記発光部に前記発光タイミング信号を供給する配線の途中からフィードバックされる前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記ずれ時間を計測する
請求項８に記載の測距装置。
【請求項１２】
前記計測部は、前記発光部が前記照射光を発光し、前記受光部が被写体からの反射光を受光して、前記反射光の光量に対応する電荷を発生する測距動作と並列して、前記ずれ時間を計測する
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】
本技術は、測距装置、及び、測距方法に関し、特に、例えば、測距の精度の向上を図ることができるようにする測距装置、及び、測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、発光タイミングを補正する測距システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９５３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ToF（Time of Flight）方式の測距装置では、照射光が発光され、その照射光が物体（被写体）で反射されて戻ってくる反射光が受光されることで、照射光が発光されてから反射光が受光されるまでの時間に応じて、測距が行われる。そのため、照射光の発光を開始するタイミングや、反射光の受光を開始するタイミングが、理想（理論）的なタイミングからずれている場合、測距に誤差が生じ、測距の精度が低下する。さらに、発光や受光を開始するタイミングが、理想的なタイミングから具体的にどの程度ずれているのかがわからない場合、そのずれを適切に補正すること、すなわち、測距の誤差を補正することが困難となる。【０００５】
測距により得られる距離と実際の距離とのずれが、どの程度になっているかを測定する特別な環境、例えば、ある一定の距離にある物体までの距離を測定することができる環境を用意することができる場合、反射光を受光して得られる反射光の受光量から、受光量の理論的な値とのずれを補正するための調整を行うことができる。【０００６】
しかしながら、測距装置を、ユーザが日常で使用する環境、例えば、ユーザが自動車を運転する環境では、物体までの距離は常に変化するため、測距装置が、測距を行っている測距動作中に受光量の理論的な値とのずれを逐次測定し、補正することは困難である。【０００７】
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、測距の精度の向上を図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】
【０００８】
本技術の第１の側面の測距装置は、光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部と、前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する計測部とを備える測距装置である。【０００９】
本技術の第１の側面の測距方法は、光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部とを備える測距装置が、前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測することを含む測距方法である。【００１０】
本技術の第１の側面の測距装置及び測距方法においては、光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光が受光される。また、前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号が供給されることにより、前記発光動作が制御されるとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号が供給されることにより、前記受光動作が制御され、前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間が計測される。【００１１】
本技術の第２の側面の測距装置は、第１の基板と第２の基板とを積層したチップと、発光部とを備え、前記第１の基板は、受光部を備え、前記第２の基板は、制御部を備え、前記制御部は、前記発光部に発光タイミング信号を供給し、前記受光部に受光タイミング信号を供給する。【００１２】
本技術の第２の側面の測距装置においては、受光部を備える第１の基板と、制御部を備える第２の基板とがチップに積層されるとともに、発光部が備えられており、前記制御部から、前記発光部に発光タイミング信号が供給され、前記受光部に受光タイミング信号が供給される。
【発明の効果】
【００１３】
本技術によれば、測距の精度の向上を図ることができる。【００１４】
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本技術を適用した測距システムの第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】複数枚の基板で構成されるToFセンサの構成例を説明する図である。
【図３】測距システムの動作の例を説明する図である。
【図４】測距システムの動作の他の例を説明する図である。
【図５】発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号との例を示すタイミングチャートである。
【図６】発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号との他の例を示すタイミングチャートである。
【図７】測距システムが行う補正処理を説明するフローチャートである。
【図８】本技術を適用した測距システムの第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図９】本技術を適用した測距システムの第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１０】本技術を適用した測距システムの第４の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本技術を適用したセンサモジュールの構成例を示すブロック図である。
【図１２】反射時間Δtの算出方法の原理を説明する図である。
【図１３】本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１４】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１５】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】
【００１６】
＜１．測距システムの第１の実施の形態＞
図１は、本技術を適用した測距システムの第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示される測距システム１０は、ToFセンサ２０、発光部２１、及び、補正部２２を備えて構成される。
【００１８】
ToFセンサ２０は、制御部３１、計測部３２、受光部３３、A/D変換部３４、及び、出力部３５を備えて構成される。
【００１９】
（露光）制御部３１には、補正部２２から補正データが供給される。制御部３１は、発光部２１に照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給するとともに、受光部３３に、照射光の被写体からの反射光を受光する受光（露光）動作を制御するための受光タイミング信号を供給する。また、制御部３１は、補正部２２からの補正データに応じて、発光タイミング信号及び受光タイミング信号の一方又は両方（のタイミング）を補正する。
【００２０】
計測部３２には、制御部３１から発光部２１に発光タイミング信号を供給する配線の途中から、発光タイミング信号が、発光タイミングFB（FeedBack）信号としてフィードバックされる。
【００２１】
さらに、計測部３２には、制御部３１から受光部３３に受光タイミング信号を供給する配線の途中から、受光タイミング信号が、受光タイミングFB信号としてフィードバックされる。
【００２２】
計測部３２は、上述のように配線の途中からフィードバックされる発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号とを用いて、発光部２１が照射光を発光する発光動作を行うタイミング（以下、発光タイミングと称する。）と、受光部３３が反射光を受光する受光動作を行うタイミング（以下、受光タイミングと称する。）との時間的なずれ（以下、ずれ時間と称する。）を計測し、その計測結果により得られるずれ時間を、補正部２２に供給する。
【００２３】
例えば、計測部３２は、発光タイミングFB信号の、発光の開始を指示するタイミング（例えば、発光タイミングFB信号としてのパルスの立ち上がりエッジのタイミング）と、受光タイミングFB信号の、受光の開始を指示するタイミング（例えば、受光タイミングFB信号としてのパルスの立ち上がりエッジのタイミング）との時間差を、ずれ時間として計測する。
【００２４】
なお、受光部３３は、制御部３１とともに、ToFセンサ２０に内蔵されるため、制御部３１から受光部３３に受光タイミング信号を供給する配線を短くすることができる。この場合、制御部３１の、受光の開始を指示する受光タイミング信号（例えば、受光タイミング信号としてのパルスの立ち上がりエッジ）の出力タイミングと、受光部３３が、その受光タイミング信号の供給を受けて実際に受光を開始するタイミングとの間には、それほど大きな遅延は生じない。
【００２５】
一方、発光部２１は、制御部３１を内蔵するToFセンサ２０の外部に設けられているため、制御部３１から発光部２１に発光タイミング信号を供給する配線は長くなる。この場合、制御部３１の、発光の開始を指示する発光タイミング信号（例えば、発光タイミング信号としてのパルスの立ち上がりエッジ）の出力タイミングと、発光部２１が、その発光タイミング信号の供給を受けて実際に発光を開始するタイミングとの間には、無視することができない遅延が生じることがある。
【００２６】
そこで、発光タイミング信号を、発光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックする位置としては、ToFセンサ２０と発光部２１とを接続する配線のほぼ中点の位置を採用することができる。この場合、発光タイミング信号が、発光部２１に到着するタイミングと、その発光タイミング信号が、発光タイミングFB信号として、計測部３２に到着するタイミングとがほぼ一致し、発光タイミングFB信号を、発光部２１の発光が開始されるタイミングを正確に表す信号として扱うことができる。
【００２７】
また、発光タイミング信号を、発光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックする位置は、状況に応じて可変であり、ToFセンサ２０の内部又はToFセンサ２０の外部のどちらに設けられてもよい。例えば、ToFセンサ２０の構造上、ToFセンサ２０に外部から供給される信号を受信する端子を設けることが難しい場合には、ToFセンサ２０に、外部から供給される発光タイミングFB信号を入力することが難しいので、このような場合には、発光タイミング信号を、発光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックする位置は、ToFセンサ２０の内部に設けられてもよい。
【００２８】
受光部３３は、複数の画素（図示せず）が、２次元に配置されて構成される。受光部３３は、制御部３１から供給される受光タイミング信号に従って、画素において反射光を受光する受光動作を行い、その受光動作によって得られる反射光の光量（受光量）に対応する電荷を発生する。画素で発生された電荷に対応する電圧としての画素信号は、受光部３３から読み出され、A/D変換部３４に供給される。
【００２９】
A/D変換部３４は、受光部３３からの画素信号をA/D変換し、そのA/D変換の結果得られる画素データを、出力部３５に供給する。
【００３０】
出力部３５は、A/D変換部３４から供給される画素データを、ToFセンサ２０の外部に出力する。
【００３１】
発光部２１は、ToFセンサ２０の制御部３１と配線で接続されており、その配線を介して、制御部３１から供給される発光タイミング信号に従って、照射光を発光する発光動作を行う。
【００３２】
補正部２２は、計測部３２から供給されるずれ時間に応じて、発光タイミング信号及び受光タイミング信号の一方又は両方を補正する補正データを生成し、ToFセンサ２０の制御部３１に供給することで、制御部３１での発光タイミング信号や受光タイミング信号の補正を制御する。
【００３３】
ここで、ToFセンサ２０は、制御部３１、計測部３２、受光部３３、A/D変換部３４、及び、出力部３５を、一枚の基板上に配置して構成することもできるし、複数枚の基板上に配置して、その複数枚の基板を積層して構成することもできる。
【００３４】
図２は、複数枚の基板を積層した積層構造のチップでToFセンサ２０を構成する場合の、そのToFセンサ２０の構成例を説明する図である。
【００３５】
図２において、ToFセンサ２０は、複数の基板を積層したチップ４１で構成される。
【００３６】
チップ４１は、下側基板４２及び上側基板４３がその順で下から上に積層されて構成される。下側基板４２には、制御部３１、計測部３２、A/D変換部３４、及び、出力部３５が形成され、上側基板４３には、受光部３３が形成されている。
【００３７】
以上のように、下側基板４２と上側基板４３を積層したチップ４１で構成されるToFセンサ２０では、下側基板４２に形成された計測部３２に、発光タイミングFB信号及び受光タイミングFB信号が供給され、その発光タイミングFB信号及び受光タイミングFB信号を用いて、ずれ時間が計測される。
【００３８】
図３は、測距システム１０の動作の例を説明する図である。
【００３９】
図３では、測距システム１０は、測距動作を行う。すなわち、測距システム１０では、制御部３１が、発光タイミング信号及び受光タイミング信号を出力する。発光部２１は、制御部３１が出力する発光タイミング信号に従って、照射光を発光する発光動作を行い、受光部３３は、制御部３１が出力する受光タイミング信号に従って、照射光の被写体からの反射光を受光する受光動作を行い、その反射光の光量に対応する電荷を発生する。
【００４０】
測距システム１０では、以上の測距動作の後、受光部３３で発生された電荷に対応する電気信号としての画素信号の読み出しが行われる。すなわち、受光部３３で発生された電荷に対応する画素信号は、受光部３３から読み出され、A/D変換部３４に供給される。A/D変換部３４は、受光部３３から読み出された画素信号をA/D変換し、その結果得られる画素データを、出力部３５に供給する。出力部３５は、A/D変換部３４からの画素データを出力する。
【００４１】
図３では、以上の測距動作と画素信号の読み出しとが繰り返し行われる。
【００４２】
さらに、図３では、測距動作と並列して、ずれ時間を計測する計測動作が行われる。すなわち、測距動作において、制御部３１が出力する発光タイミング信号及び受光タイミング信号は、それぞれ、発光タイミングFB信号及び受光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックされる。計測部３２は、発光タイミングFB信号と、受光タイミングFB信号との時間差を、ずれ時間として計測する。すなわち、例えば、計測部３２は、発光タイミングFB信号の、発光の開始を指示するタイミングを基準として、そのタイミングから、受光タイミングFB信号の、受光の開始を指示するタイミングまでの時間を、ずれ時間として計測する。ずれ時間は、計測部３２から、ToFセンサ２０の外部に出力され、補正部２２に供給される。
【００４３】
図３では、以上のような計測動作が、測距動作と並列して繰り返し行われる。
【００４４】
図３に示したように、計測動作が、測距動作と並列して行われる場合には、測距動作中に、その測距動作におけるずれ時間を把握することができる。
【００４５】
図４は、測距システム１０の動作の他の例を説明する図である。
【００４６】
図３では、計測動作と測距動作とが並列に行われる場合を説明したが、計測動作と測距動作とは、必ずしも並列に行われなくてもよい。すなわち、計測動作と測距動作とは、図４に示すように、別のタイミングで行うことができる。
【００４７】
図４では、まず、計測動作が行われる。すなわち、測距システム１０において、測距動作の場合と同様に、制御部３１が、発光タイミング信号及び受光タイミング信号を出力する。制御部３１が出力する発光タイミング信号及び受光タイミング信号は、それぞれ、発光タイミングFB信号及び受光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックされる。計測部３２は、発光タイミングFB信号と、受光タイミングFB信号との時間差を、ずれ時間として計測する。
【００４８】
なお、図４の計測動作では、制御部３１が出力する発光タイミング信号は、発光部２１に供給されるため、発光部２１では、発光動作が行われる。同様に、制御部３１が出力する受光タイミング信号は、受光部３３に供給されるため、受光部３３では、受光動作が行われる。受光動作では、受光部３３は、発光動作により発光された照射光の被写体からの反射光を受光し、その反射光の光量に対応する電荷を発生する。
【００４９】
図４では、測距動作を、計測動作とは別のタイミングで行うため、受光部３３において、計測動作で発生した電荷は不要である。そのため、制御部３１は、計測動作中は、受光部３３の画素をリセット状態にし（例えば、画素を構成する図示せぬリセットトランジスタをオンにし）、計測動作で発生した電荷を排出する（捨てる）。
【００５０】
図４では、計測動作の後、図３の場合と同様に、測距動作と画素信号の読み出しとが行われる。
【００５１】
すなわち、制御部３１が、発光タイミング信号及び受光タイミング信号を出力する。発光部２１は、制御部３１が出力する発光タイミング信号に従って、照射光を発光する発光動作を行い、受光部３３は、制御部３１が出力する受光タイミング信号に従って、照射光の被写体からの反射光を受光する受光動作を行い、その反射光の光量に対応する電荷を発生する。
【００５２】
受光部３３では、以上の測距動作の後、A/D変換部３４が、受光部３３で発生された電荷に対する電気信号としての画素信号の読み出しを行い、その画素信号のA/D変換を行う。A/D変換部３４は、A/D変換の結果得られる画素データを、出力部３５に供給し、出力部３５は、A/D変換部３４からの画素データを出力する。
【００５３】
図４では、以上の計測動作、測距動作、及び、画素信号の読み出しが、繰り返し行われる。
【００５４】
以上のように、計測動作と測距動作とを、別のタイミングで行う場合には、計測動作で得られたずれ時間に応じて、その計測動作の直後に行われる測距動作で用いられる発光タイミング信号や受光タイミング信号の補正を行い、その測距動作で行われる測距の精度を向上させること（測距の誤差を改善すること）ができる。
【００５５】
図５は、発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号との例を示すタイミングチャートである。
【００５６】
なお、ここでは、発光タイミング信号は、パルス（信号）であることとし、そのパルスのH（High）レベルの期間が、照射光を発光する発光動作を行う期間を表すこととする。同様に、受光タイミング信号は、パルスであることとし、そのパルスのHレベルの期間が、反射光を受光（して反射光に対応する電荷を保持）する受光動作を行う期間を表すこととする。
【００５７】
また、発光タイミング信号や受光タイミング信号の出力とは、例えば、発光タイミング信号や受光タイミング信号としてのパルスの立ち上がりエッジの出力を意味することとする。
【００５８】
さらに、測距システム１０では、発光タイミング信号を発光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックする位置が、ToFセンサ２０と発光部２１とを接続する配線のほぼ中点に位置しており、その結果、図１で説明したように、発光タイミング信号が発光部２１に到着するタイミングと、発光タイミングFB信号が計測部３２に到着するタイミングとがほぼ一致していることとする。すなわち、発光タイミングFB信号が表す発光タイミング（パルスがHになっている期間）と、発光タイミング（発光動作が行われるタイミング）とが、ほぼ一致していることとする。
【００５９】
いま、図５に示すように、制御部３１が、時刻T11に、発光タイミング信号を出力し、その発光タイミング信号が、時刻T11から遅れた時刻T13に、発光タイミングFB信号として、計測部３２に到着したとする。上述したように、発光タイミングFB信号（が表す発光のタイミング）と、発光タイミングとは、ほぼ一致する。
【００６０】
さらに、制御部３１が、受光タイミング信号を出力し、その受光タイミング信号が、時刻T11より遅く、かつ、時刻T13より早い時刻T12に、受光タイミングFB信号として、計測部３２に到着したとする。
【００６１】
図１で説明したように、制御部３１の受光タイミング信号の出力のタイミングと、受光部３３が、その受光タイミング信号の供給を受けて実際に受光を開始するタイミングとの間には、それほど大きな遅延は生じない。また、受光タイミング信号と受光タイミングFB信号との間に、それほど大きな遅延はない。以上から、受光タイミング信号、さらには、受光タイミングFB信号が表す受光のタイミング（パルスがHレベルになっている期間）と、受光タイミングとは、ほぼ一致する。すなわち、受光タイミング信号（が表す受光のタイミング）、受光タイミングFB信号（が表す受光のタイミング）、及び、受光タイミング（受光動作が行われるタイミング）は、ほぼ一致する。
【００６２】
図５では、発光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T13と、受光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T12との間の時間が、ずれ時間として計測される。
【００６３】
図６は、発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号との他の例を示すタイミングチャートである。
【００６４】
図６では、制御部３１が、時刻T21に、発光タイミング信号を出力し、その発光タイミング信号が、時刻T21から遅れた時刻T22に、発光タイミングFB信号として、計測部３２に到着している。
【００６５】
さらに、制御部３１が、受光タイミング信号を出力し、その受光タイミング信号が、発光タイミングFB信号が計測部３２に到着したのと同一の時刻T22に、受光タイミングFB信号として、計測部３２に到着している。
【００６６】
図６では、発光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T22と、受光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T22とが一致しており、ずれ時間としては、０が計測される。
【００６７】
いま、図６に示したように、ずれ時間が０である場合が、測距の誤差のない理想的な場合であるとすると、補正部２２では、ずれ時間が理想的な場合の０になるように、発光タイミング信号や受光タイミング信号を補正する補正データが生成される。
【００６８】
すなわち、例えば、図５に示したように、発光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T13が、受光タイミングFB信号が計測部３２に到着した時刻T12よりも遅い場合には、補正部２２は、ずれ時間が理想的な場合の０になるように、発光タイミング信号（の出力）を早める補正データ、受光タイミング信号（の出力）を遅らせる補正データ、又は、発光タイミング信号を早めるとともに、受光タイミング信号を遅らせる補正データを生成する。
【００６９】
ここで、測距の誤差がない理想的な場合のずれ時間を、基準ずれ信号ともいう。ここでは、説明を簡単にするため、基準ずれ時間として０を採用したが、基準ずれ時間は、ToFセンサ２０の出荷前等に、既知の距離にある被写体の測距を行うことにより求めておき、計測部３２に記憶させることができる。この場合、計測部３２から補正部２２に、計測部３２に記憶された基準ずれ時間を供給し、補正部２２において、計測部３２からの基準ずれ時間を用いて、補正データを生成することができる。
【００７０】
＜２．測距装置の補正処理＞
図７は、測距システム１０が行う補正処理を説明するフローチャートである。
【００７１】
補正処理では、ずれ時間が計測され、そのずれ時間に応じて、発光タイミング信号及び受光タイミング信号の一方又は両方が補正される。
【００７２】
例えば、測距システム１０が起動すると補正処理が開始され、ステップＳ１１において、制御部３１は、発光タイミング信号及び受光タイミング信号を出力し、処理は、ステップＳ１２に進む。
【００７３】
制御部３１が出力する発光タイミング信号は、発光部２１に供給される。さらに、発光タイミング信号は、制御部３１から発光部２１までの配線の途中の位置から発光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックされる。
【００７４】
また、制御部３１が出力する受光タイミング信号は、受光部３３に供給される。さらに、受光タイミング信号は、制御部３１から受光部３３までの配線の途中の位置から受光タイミングFB信号として、計測部３２にフィードバックされる。
【００７５】
ステップＳ１２において、計測部３２は、その計測部３２にフィードバックされた発光タイミングFB信号と受光タイミングFB信号とから、発光タイミングと受光タイミングのずれ時間を計測し、補正部２２に供給する。
【００７６】
補正部２２は、計測部３２からのずれ時間に基づいて、発光タイミング信号若しくは受光タイミング信号の一方、又は、発光タイミング信号及び受光タイミング信号の両方を補正する補正データを生成し、制御部３１に供給して、処理は、ステップＳ１２からステップＳ１３に進む。
【００７７】
ステップＳ１３において、制御部３１は、補正部２２からの補正データに従って、発光タイミング信号若しくは受光タイミング信号の一方、又は、発光タイミング信号及び受光タイミング信号の両方を補正する。これにより、次に行われるステップＳ１１では、制御部３１は、補正後の発光タイミング信号や受光タイミング信号を出力する。
【００７８】
以上のように、ToFセンサ２０によれば、計測部３２で行われる計測動作により、発光タイミングと受光タイミングとのずれ時間を容易に定量的に把握することができる。
【００７９】
さらに、ToFセンサ２０によれば、ToFセンサ２０から外部に出力される画素データから求められる距離と実際の距離との誤差を確認するのではなく、ずれ時間から、距離の誤差を確認することができる。
【００８０】
また、ToFセンサ２０によれば、ToFセンサ２０の実際の使用時や、製造後のToFセンサ２０の検査時、設計後のToFセンサ２０の動作確認時等に、ずれ時間を容易に確認することができる。例えば、電圧条件や温度条件等を変更しながら行うToFセンサ２０の検査において、各電圧条件や各温度条件に対して、どの程度のずれ時間が発生するかを容易に確認することができる。
【００８１】
さらに、ToFセンサ２０によれば、ToFセンサ２０を使用している環境、例えば、温度や電圧の変動等を加味したずれ時間を計測し、かかるずれ時間に応じて、ToFセンサ２０を使用している環境に適切な発光タイミング信号や受光タイミング信号の補正を行うことができる。
【００８２】
また、ToFセンサ２０によれば、制御部３１は、製造後のToFセンサ２０単体や、測距システム１０に組み込まれたToFセンサ２０の発光タイミング信号や受光タイミング信号の個体ばらつきを、ずれ時間が基準ずれ時間になるように補正することができる。さらに、実際に測距動作を行ったときに発生する、ずれ時間の基準ずれ時間からの変動を動的に調整するように、発光タイミング信号や受光タイミング信号を補正することができる。
【００８３】
＜３．測距システムの第２の実施の形態の構成例＞
図８は、本技術を適用した測距システムの第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００８４】
なお、図中、図１と対応する部分については同一の符号を付してあり、以下では、その説明については適宜する。
【００８５】
図８において、測距システム６０は、ToFセンサ２０、発光部２１、及び、補正部２２を有する。したがって、測距システム６０は、図１の測距システム１０と同様に構成される。
【００８６】
但し、図８の測距システム６０は、発光タイミング信号を、発光タイミングFB信号としてフィードバックする位置が、ToFセンサ２０の内部の位置である点で、発光タイミング信号を発光タイミングFB信号として計測部３２にフィードバックする位置が、ToFセンサ２０の外部の位置である測距システム１０と相違する。
【００８７】
ToFセンサ２０に外部からの信号を受信するための端子を設けることができる場合には、図１に示したように、ToFセンサ２０の外部からフィードバックされる発光タイミングFB信号を、ToFセンサ２０に入力することができる。しかしながら、設計上の理由等の制約から、ToFセンサ２０に、外部からの信号を受信するための端子を設けることが難しい場合には、図８に示したように、ToFセンサ２０は、発光タイミング信号のフィードバックを、ToFセンサ２０の内部で行う構造をとることができる。
【００８８】
＜４．測距システムの第３の実施の形態の構成例＞
図９は、本技術を適用した測距システムの第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００８９】
なお、図中、図１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【００９０】
図９において、測距システム７０は、発光部２１、及び、ToFセンサ７１で構成され、ToFセンサ７１は、補正部２２、制御部３１、計測部３２、受光部３３、A/D変換部３４、及び、出力部３５を有する。
【００９１】
図１の測距システム１０で、ToFセンサ２０の外部に備えられた補正部２２が、図９の測距システム７０では、ToFセンサ７１の内部に備えられた点で、測距システム７０は、測距システム１０と相違する。
【００９２】
以上のように、ToFセンサ７１の内部に補正部２２を備えることにより、ToFセンサ７１の外部に補正部２２を設ける必要がなくなり、測距システム７０の実装が容易になる。
【００９３】
なお、測距システム７０では、計測部３２で計測されたずれ時間を、ToFセンサ７１の外部で確認する場合には、ずれ時間を、ToFセンサ７１の外部に出力する端子を、ToFセンサ７１に設ける必要がある。
【００９４】
一方、図１の測距システム１０では、計測部３２で計測されたずれ時間は、ToFセンサ２０の外部に設けられた補正部２２に供給されるので、ずれ時間を、ToFセンサ２０の外部で容易に把握することができる。そして、そのずれ時間から、ToFセンサ２０の実際の使用時や、製造後のToFセンサ２０の検査時、設計後のToFセンサ２０の動作確認時等に、測距により得られる距離の誤差を認識することができる。
【００９５】
なお、図９の測距システム７０では、制御部３１から発光部２１に供給される発光タイミング信号が発光タイミングFB信号としてフィードバックされる位置が、ToFセンサ７１の外部にあるが、発光タイミング信号が発光タイミングFB信号としてフィードバックされる位置は、図８の場合と同様に、ToFセンサ７１の内部にあってもよい。
【００９６】
＜５．測距システムの第４の実施の形態の構成例＞
図１０は、本技術を適用した測距システムの第４の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００９７】
なお、図中、図１と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
【００９８】
図１０において、測距システム８０は、ToFセンサ２０、発光部２１、及び、補正部２２を有する。したがって、測距システム８０は、図１の測距システム１０と同様に構成される。
【００９９】
但し、図１０のToFセンサ２０は、計測部３２が出力するずれ時間を、ToFセンサ２０の外部の補正部２２に、直接供給するのではなく、ToFセンサ２０の内部にある出力部３５に供給し、さらに、出力部３５から補正部２２に供給する点で、計測部３２からToFセンサ２０の外部の補正部２２に、ずれ時間を直接供給する図１の測距システム１０と相違する。
【０１００】
以上のように、測距システム８０では、計測部３２が出力するずれ時間が、出力部３５に供給される。そして、出力部３５では、計測部３２からのずれ時間が、ToFセンサ２０の外部に出力される。ここで、出力部３５からずれ時間を出力する場合、出力部３５は、ずれ時間を、エンデベットデータとして、画素データに埋め込んで出力することができる。また、出力部３５は、フレームの画素データの前又は後に、その画素データを得るときに計測されたずれ時間を多重化して出力することができる。このように、ずれ時間をフレームの画素データと多重化して出力する場合には、各フレームに対するずれ時間を把握し、そのフレームの画素データ、ひいては、その画素データから得られる被写体までの距離を、ずれ時間を用いて補正することができる。
【０１０１】
図１０の測距システム８０では、出力部３５は、計測部３２からのずれ時間を、補正部２２に供給する。補正部２２は、出力部３５から供給されるずれ時間に応じて、補正データを生成し、ToFセンサ２０の制御部３１に供給することで、制御部３１での発光タイミング信号や受光タイミング信号の補正を制御する。
【０１０２】
なお、図１０の測距システム８０では、制御部３１から発光部２１に供給される発光タイミング信号が発光タイミングFB信号としてフィードバックされる位置が、ToFセンサ２０の外部にあるが、発光タイミング信号が、発光タイミングFB信号としてフィードバックされる位置は、図８の場合と同様に、ToFセンサ２０の内部にあってもよい。
【０１０３】
＜６．測距システムを用いたセンサモジュール＞
図１１は、本技術を適用したセンサモジュールの構成例を示すブロック図である。
【０１０４】
図１１において、センサモジュール９０は、ToFセンサ２０、発光部２１、及び、AP（Application Processor）９１を有する。したがって、センサモジュール９０は、図１のToFセンサ２０及び発光部２１を用いて構成される。
【０１０５】
以上のように構成されるセンサモジュール９０では、ToFセンサ２０において、図３又は図４に説明したように、計測動作、測距動作、及び、画素信号の読み出しが行われる。そして、測距動作及び画素信号の読み出しの結果得られる画素データが、出力部３５からAP９１に供給され、計測動作の結果得られるずれ時間が、計測部３２からAP９１に供給される。
【０１０６】
AP９１は、ToFセンサ２０からの画素データを用いて、被写体までの距離を表す距離情報を算出する。さらに、AP９１は、ToFセンサ２０からのずれ時間を用いて、補正データを生成し、ToFセンサ２０に供給する。
【０１０７】
ToFセンサ２０では、制御部３１において、AP９１からの補正データを用いて、発光タイミング信号や受光タイミング信号が補正される。
【０１０８】
なお、図１１のセンサモジュール９０は、図１に示されるToFセンサ２０の他、図８のToFセンサ２０又は図１０のToFセンサ２０を用いて構成することができる。
【０１０９】
さらに、図１１のセンサモジュール９０は、ToFセンサ２０に代えて、図９に示されるToFセンサ７１を用いて構成することができる。但し、センサモジュール９０を、図９のToFセンサ７１を用いて構成する場合は、ずれ時間を用いた補正データの生成が、ToFセンサ７１の内部に設けられた補正部２２で行われるので、ToFセンサ７１からAP９１へのずれ時間の供給、及び、AP９１からToFセンサ７１への補正データの供給は不要になる。
【０１１０】
以上説明した図１の測距システム１０、図８の測距システム６０ないし図１０の測距システム８０、及び、図１１のセンサモジュール９０では、ToF方式により測距が行われる。ToF方式の測距では、パルス光等の所定の変調光を照射光として、被写体に照射光が照射され、その照射光の被写体からの反射光を受光することで、照射光の発光から反射光の受光までの時間（以下、反射時間ともいう）Δtに基づいて、被写体までの距離Lが算出される。
【０１１１】
すなわち、反射時間Δtは、照射光が発光され、被写体で反射されて戻ってくるまでの時間であり、光速をc[m/s]と表すこととすると、被写体までの距離Lは、式L＝c×Δt/2に従って求めることができる。
【０１１２】
したがって、被写体までの距離Lは、反射時間Δtを求めることにより得ることができる。なお、反射時間Δtは、照射光と反射光との位相差ともいうことができる。
【０１１３】
図１２は、反射時間Δtの算出方法の原理を説明する図である。
【０１１４】
ここで、図１２では、照射光として、例えば、所定のパルス幅Tpのパルス光が採用されている。また、照射光としてのパルス光と同一のパルス幅で、同一の位相のパルスを、第１の受光パルスというとともに、照射光としてのパルス光と同一のパルス幅で、パルス幅Tpだけ位相がずれたパルスを、第２の受光パルスということとする。
【０１１５】
第１の受光パルス及び第２の受光パルスは、受光タイミング信号に相当し、ToFセンサ２０やToFセンサ７１では、第１の受光パルスの（H(High)レベルの）期間と、第２の受光パルスの期間とのそれぞれの期間において、反射光が受光される。
【０１１６】
いま、第１の受光パルスの期間に受光された反射光の電荷量（受光量）を、Q1と表すとともに、第２の受光パルスの期間に受光された反射光の電荷量をQ2と表すこととする。
【０１１７】
この場合、反射時間Δtは、式Δt＝Tp×Q2/（Q1+Q2）に従って求めることができる。
【０１１８】
電荷量Q1及びQ2は、画素データに相当する。したがって、画素データを用い、式Δt＝Tp×Q2/（Q1+Q2）、及び、式L＝c×Δt/2に従って、被写体までの距離Lを求めることができる。
【０１１９】
＜７．本技術を適用したコンピュータの説明＞
次に、上述した制御部３１や計測部３２等の一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。
【０１２０】
そこで、図１３は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
【０１２１】
図１３において、CPU（Central  Processing  Unit）１０１は、ROM（Read  Only  Memory）１０２に記憶されているプログラム、又は記憶部１０８からRAM（Random  Access  Memory）１０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１０３にはまた、CPU１０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１２２】
CPU１０１、ROM１０２、及びRAM１０３は、バス１０４を介して相互接続されている。このバス１０４にはまた、入出力インタフェース１０５も接続されている。
【０１２３】
入出力インタフェース１０５には、キーボード、マウスなどによりなる入力部１０６、LCD（liquid crystal display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクなどより構成される記憶部１０８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部１０９が接続されている。通信部１０９は、例えばインターネットなどのネットワークを介しての通信処理を行う。
【０１２４】
入出力インタフェース１０５にはまた、必要に応じてドライブ１１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１０８にインストールされる。
【０１２５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１２６】
＜８．移動体への応用例＞
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。
【０１２７】
図１４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。
【０１２８】
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１４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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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１２０３０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。
【０１３７】
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１４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。
【０１３８】
図１５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【０１３９】
図１５では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
【０１４０】
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。
【０１４１】
なお、図１５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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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等に適用され得る。具体的には、図１の測距システム１０、図８の測距システム６０ないし図１０の測距システム８０、図１１のセンサモジュール９０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、測距の精度の向上を図り、正確な距離を用いて適切な運転支援を行うことができる。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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なく、本明細書に記載されたもの以外に効果があってもよい。
【０１４９】
＜その他＞
本技術は、以下のような構成もとることができる。
（１）
光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部と、
前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する計測部と
を備える測距装置。
（２）
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方は、前記ずれ時間に応じて補正される
（１）に記載の測距装置。
（３）
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方を、前記ずれ時間に応じて補正する制御を行う補正部をさらに備える
（１）又は（２）に記載の測距装置。
（４）
前記計測部は、前記制御部から前記発光部に前記発光タイミング信号を供給する配線の途中からフィードバックされる前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記ずれ時間を計測する
（１）ないし（３）のいずれかに記載の測距装置。
（５）
前記計測部は、前記発光部が前記照射光を発光し、前記受光部が前記反射光を受光して、前記反射光の光量に対応する電荷を発生する測距動作と並列して、前記ずれ時間を計測する
（１）ないし（４）のいずれかに記載の測距装置。
（６）
光を発光する発光部から発光された照射光の、被写体からの反射光を受光する受光部と、
前記発光部に、前記照射光を発光する発光動作を制御するための発光タイミング信号を供給することにより、前記発光動作を制御するとともに、前記受光部に、前記反射光を受光する受光動作を制御するための受光タイミング信号を供給することにより、前記受光動作を制御する制御部と
を備える測距装置が、
前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が前記照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が前記反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する
ことを含む測距方法。
（７）
第１の基板と第２の基板とを積層したチップと、
発光部と
を備え、
前記第１の基板は、受光部を備え、
前記第２の基板は、制御部を備え、
前記制御部は、前記発光部に発光タイミング信号を供給し、前記受光部に受光タイミング信号を供給する
測距装置。
（８）
前記第２の基板はさらに計測部を備え、
前記計測部は、前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記発光部が照射光を発光する発光タイミングと、前記受光部が被写体からの反射光を受光する受光タイミングとのずれ時間を計測する
（７）に記載の測距装置。
（９）
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方は、前記ずれ時間に応じて補正される
（８）に記載の測距装置。
（１０）
前記発光タイミング信号及び前記受光タイミング信号のうちの一方又は両方を、前記ずれ時間に応じて補正する制御を行う補正部をさらに備える
（９）に記載の測距装置。
（１１）
前記計測部は、前記制御部から前記発光部に前記発光タイミング信号を供給する配線の途中からフィードバックされる前記発光タイミング信号と、前記受光タイミング信号とを用いて、前記ずれ時間を計測する
（８）ないし（１０）のいずれかに記載の測距装置。
（１２）
前記計測部は、前記発光部が前記照射光を発光し、前記受光部が被写体からの反射光を受光して、前記反射光の光量に対応する電荷を発生する測距動作と並列して、前記ずれ時間を計測する
（８）ないし（１１）のいずれかに記載の測距装置。
【符号の説明】
【０１５０】
１０  測距システム，  ２０  ToFセンサ，  ２１  発光部，  ２２  補正部，  ３１  制御部，  ３２  計測部，  ３３  受光部，  ３４  A/D変換部，  ３５  出力部，  ４１  チップ，  ４２  下側基板，  ４３  上側基板，  ６０，７０  測距システム，  ７１  ToFセンサ，  ８０  測距システム，  ９０  センサモジュール，  ９１  AP
【図１】
2019044487.tif 000003
【図２】
2019044487.tif 000004
【図３】
2019044487.tif 000005
【図４】
2019044487.tif 000006
【図５】
2019044487.tif 000007
【図６】
2019044487.tif 000008
【図７】
2019044487.tif 000009
【図８】
2019044487.tif 000010
【図９】
2019044487.tif 000011
【図１０】
2019044487.tif 000012
【図１１】
2019044487.tif 000013
【図１２】
2019044487.tif 000014
【図１３】
2019044487.tif 000015
【図１４】
2019044487.tif 000016
【図１５】
2019044487.tif 000017
【国際調査報告】
2019044487.tif 000018
2019044487.tif 000019
2019044487.tif 000020