(57)【要約】【課題】光の位相差から距離を測定する装置において、消費電力を低減する。【解決手段】測距装置は、位相差検出部および測距部を具備する。この測距装置において位相差検出部は、一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する。また、測距装置において測距部は、一対の外部光源の一方までの距離と一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して既知データおよび位相差に基づいて一対の外部光源の他方までの距離を測定する。【選択図】図１０
2018031607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部と
を具備する測距装置。
【請求項２】
前記一対の外部光源は、いずれも照射光を発する照射光源であり、
前記測距部は、前記一対の外部光源の間隔を前記既知データとして取得する
請求項１記載の測距装置。
【請求項３】
照射光を発する一対の発光部をさらに具備する
請求項２記載の測距装置。
【請求項４】
前記一対の外部光源は、線光源上の所定の位置に配置される
請求項２記載の測距装置。
【請求項５】
前記一対の外部光源の前記一方は照射光を発する照射光源であり、前記他方は前記照射光を反射する反射光源であり、
前記測距部は、前記一対の外部光源の前記一方までの距離を前記既知データとして取得する
請求項１記載の測距装置。
【請求項６】
前記照射光源は、交互に点灯する一対の照射光源を含み、
前記測距部は、前記一対の照射光源の間の間隔に基づいて前記一対の照射光源の一方までの距離を取得する
請求項５記載の測距装置。
【請求項７】
前記測距部は、三次元座標が既知の複数の空間点のそれぞれを所定の撮像平面に投影した投影点の平面座標を取得して当該平面座標から前記既知データを取得する
請求項５記載の測距装置。
【請求項８】
前記測距部は、一対の外部光源のそれぞれまでの方向を示す単位ベクトルを検出し、当該単位ベクトルと前記既知データと前記位相差に基づいて前記他方までの距離を測定する
請求項１記載の測距装置。
【請求項９】
前記位相差検出部および前記測距部は、車両に搭載され、
前記一対の外部光源は、前記車両とは異なる他車両のテールランプであり、
前記測距部は、前記車両と前記他車両との車間距離を測定する
請求項１記載の測距装置。
【請求項１０】
一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部と、
前記測定された距離に基づいて所定の情報を表示部に表示させる制御部と
を具備する電子装置。
【請求項１１】
一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出手順と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距手順と、
を具備する測距装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、測距装置、電子装置、および、測距装置の制御方法に関する。詳しくは、光の位相差から距離を測定する測距装置、電子装置、および、測距装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、測距機能を持つ装置や機器において、ＴｏＦ（Time of Flight）方式と呼ばれる測距方式がよく用いられている。このＴｏＦ方式は、サイン波や矩形波の照射光を装置から物体に照射し、その物体からの反射光を装置が受光して、照射光と反射光との位相差から距離を測定する方式である。例えば、アレイ状に配置した複数の受光素子により反射光を受光してＴｏＦ方式により測距する装置が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１３−５１９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、アレイ状の受光素子により、複数の物体のそれぞれまでの距離を測定してデプスマップを生成することができる。しかしながら、物体までの距離が遠い場合や、物体の反射率が低い場合には、反射光の光量が少なくなって測距精度が低下してしまう。そのような場合に測距精度を維持するには、照射光の光量を大きくする必要があり、その照射光を照射する装置の消費電力が増大してしまうという問題がある。特に、バッテリで動作するモバイル機器において、消費電力の増大はデメリットが大きく、対策が必要となる。
【０００５】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、光の位相差から距離を測定する装置において、消費電力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、上記一対の外部光源の一方までの距離と上記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して上記既知データおよび上記位相差に基づいて上記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部とを具備する測距装置、および、その制御方法である。これにより、既知データおよび位相差に基づいて一対の外部光源の他方までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【０００７】
また、この第１の側面において、上記一対の外部光源は、いずれも照射光を発する照射光源であり、上記測距部は、上記一対の外部光源の間隔を上記既知データとして取得してもよい。これにより、一対の外部光源の間隔と位相差とに基づいて一対の外部光源の他方までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【０００８】
また、この第１の側面において、照射光を発する一対の発光部をさらに具備してもよい。これにより、発光部を備える測距装置の外部の外部光源までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、上記一対の外部光源は、線光源上の所定の位置に配置されてもよい。これにより、線光源上の所定の位置までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記一対の外部光源の上記一方は照射光を発する照射光源であり、上記他方は上記照射光を反射する反射光源であり、上記測距部は、上記一対の外部光源の上記一方までの距離を上記既知データとして取得してもよい。これにより、一対の外部光源の上記一方までの距離と位相差とに基づいて一対の外部光源の他方までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【００１１】
また、この第１の側面において、上記照射光源は、交互に点灯する一対の照射光源を含み、上記測距部は、上記一対の照射光源の間の間隔に基づいて上記一対の照射光源の一方までの距離を取得してもよい。これにより、交互に点灯する一対の照射光源の間の間隔に基づいて上記一対の照射光源の一方までの距離が取得されるという作用をもたらす。
【００１２】
また、この第１の側面において、上記測距部は、三次元座標が既知の複数の空間点のそれぞれを所定の撮像平面に投影した投影点の平面座標を取得して当該平面座標から上記既知データを取得してもよい。これにより、投影点の平面座標から既知データが取得されるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記測距部は、一対の外部光源のそれぞれまでの方向を示す単位ベクトルを検出し、当該単位ベクトルと上記既知データと上記位相差に基づいて上記他方までの距離を測定してもよい。これにより、単位ベクトルと既知データと位相差に基づいて他方までの距離が測定されるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この第１の側面において、上記位相差検出部および上記測距部は、車両に搭載され、上記一対の外部光源は、上記車両とは異なる他車両のテールランプであり、上記測距部は、上記車両と上記他車両との車間距離を測定してもよい。これにより、既知データおよび位相差に基づいて車間距離が測定されるという作用をもたらす。
【００１５】
また、本技術の第２の側面は、一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、上記一対の外部光源の一方までの距離と上記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して上記既知データおよび上記位相差に基づいて上記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部と、上記測定された距離に基づいて所定の情報を表示部に表示させる制御部とを具備する電子装置である。これにより、既知データおよび位相差に基づいて一対の外部光源の他方までの距離が測定され、その距離に基づいて所定の情報が表示されるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、光の位相差から距離を測定する装置において、消費電力を低減することができるという優れた効果を奏し得る。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】
【００１７】
【図１】本技術の第１の実施の形態における測距システムの一例を示す全体図である。
【図２】本技術の第１の実施の形態におけるＶＲ（Virtual Reality）端末の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本技術の第１の実施の形態における固体撮像素子の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本技術の第１の実施の形態における画素回路の一構成例を示す回路図である。
【図５】本技術の第１の実施の形態におけるＱ１Ｑ２検出期間の固体撮像素子の同債の一例を示すタイミングチャートである。
【図６】本技術の第１の実施の形態におけるＱ３Ｑ４検出期間の固体撮像素子の同債の一例を示すタイミングチャートである。
【図７】本技術の第１の実施の形態における位相差の検出方法を説明するための図である。
【図８】本技術の第１の実施の形態における画素データの一例を示す図である。
【図９】本技術の第１の実施の形態における照射光源および固体撮像素子の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】本技術の第１の実施の形態における測距演算部の一構成例を示すブロック図である。
【図１１】本技術の第１の実施の形態における単位ベクトルの検出方法を説明するための図である。
【図１２】本技術の第１の実施の形態における画像データの一例を示す図である。
【図１３】本技術の第１の実施の形態における照射光源までの距離の測定方法を説明するための図である。
【図１４】本技術の第１の実施の形態における物体までの距離の測定方法を説明するための図である。
【図１５】本技術の第１の実施の形態における測距モジュールの動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】本技術の第１の実施の形態における光源距離演算処理の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距システムの一例を示す全体図である。
【図１８】本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距方法を説明するための図である。
【図１９】本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距演算部の一構成例を示すブロック図である。
【図２０】本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における測距システムの一構成例を示す全体図である。
【図２１】本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における無人航空機の一構成例を示すブロック図である。
【図２２】本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における測距演算部の一構成例を示すブロック図である。
【図２３】本技術の第２の実施の形態における線光源の一例を示す図である。
【図２４】本技術の第２の実施の形態における照射光源までの距離の測定方法を説明するための図である。
【図２５】本技術の第２の実施の形態における物体までの距離の測定方法を説明するための図である。
【図２６】ＩｏＴシステム９０００の概略的な構成の一例を示す図である。
【図２７】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２８】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】
【００１８】
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（一対の外部光源からの光の位相差を検出して測距する例）
２．第２の実施の形態（線光源上の一対の外部光源からの光の位相差を検出して測距する例）
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
［測距システムの構成例］
図１は、本技術の第１の実施の形態における測距システムの一例を示す全体図である。この測距システムは、周囲の物体５００までの距離を測定するためのシステムであり、外部機器１１０とＶＲ端末２００とを備える。
【００２０】
外部機器１１０は、室内に設置された機器であり、照射光を発する照射光源１１１および１１２を備える。外部機器１１０としては、チューナ、レコーダやＴｏＦカメラなどの様々な家電製品が想定される。これらの照射光源１１１および１１２は、外部機器１１０の特定の位置に設けられた点光源であり、所定の周波数（２０メガヘルツなど）の共通の同期信号に同期して、例えば、パルス光を照射光として発する。この照射光は、ユーザの周囲に存在する様々な物体５００の表面で反射する。その反射した箇所である反射光源や、照射光源１１１および１１２などの外部光源が、測距に用いられる。
【００２１】
ＶＲ端末２００は、ユーザの周囲の物体５００のそれぞれまでの距離を示すデプスマップを生成するものである。このＶＲ端末２００は、液晶ディスプレイなどの表示部を備えたゴーグル型の機器であり、ユーザの頭部に装着される。また、ＶＲ端末２００は、生成したデプスマップに基づいて、表示部に様々な情報を表示する処理を行う。なお、ＶＲ端末２００は、特許請求の範囲に記載の電子装置の一例である。
【００２２】
［ＶＲ端末の構成例］
図２は、本技術の第１の実施の形態におけるＶＲ端末２００の一構成例を示すブロック図である。このＶＲ端末２００は、測距モジュール２１０、端末制御部２５０および表示部２６０を備える。また、測距モジュール２１０は、撮像レンズ２２０、固体撮像素子３００および測距演算部２３０を備える。なお、測距モジュール２１０は、特許請求の範囲に記載の測距装置の一例である。
【００２３】
撮像レンズ２２０は、照射光源１１１および１１２からの照射光や、その照射光に対する反射光を集光して固体撮像素子３００に導くものである。
【００２４】
固体撮像素子３００は、撮像レンズ２２０からの光を光電変換して画像データを生成するものである。この固体撮像素子３００には、所定の周波数の垂直同期信号ＶＳＹＮＣと、基準クロックＣＬＫｓとが入力される。垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周波数は、照射光源１１１および１１２が照射する照射光の周波数（２０メガヘルツなど）よりも低い値（６０ヘルツなど）に設定される。また、基準クロックＣＬＫｓの周波数は、その照射光の周波数と同じ値に設定される。ただし、基準クロックＣＬＫｓは、照射光源１１１および１１２の照射光と同期しておらず、その照射光と位相が一致するとは限らない。固体撮像素子３００は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ等に同期して画像データを生成し、測距演算部２３０に供給する。
【００２５】
測距演算部２３０は、照射光源１１１および１１２のそれぞれからの照射光の位相差ｄＰ１２を検出し、その位相差ｄＰ１２と照射光源１１１および１１２の間隔Ｗとから、照射光源１１１および１１２の少なくとも一方までの距離を測定するものである。例えば、照射光源１１１までの距離Ｅ１のみが測定される。
【００２６】
また、距離Ｅ１の測定後に測距演算部２３０は、照射光源１１１からの照射光と、その照射光に対する反射光との位相差ｄＰ１ｄを検出し、既知の距離Ｅ１と位相差ｄＰ１ｄとに基づいて、その反射光を発する反射光源までの距離Ｅｄを測定する。この反射光源は、物体の表面上において、照射光が反射する反射点に該当する。すなわち、距離Ｅｄは、物体の表面の反射点までの距離を示す。測距演算部２３０は、複数の反射光源のそれぞれについて距離Ｅｄを測定し、それらの測定結果を示すデプスマップを生成して端末制御部２５０に供給する。
【００２７】
端末制御部２５０は、ＶＲ端末２００全体を制御するものである。この端末制御部２５０は、デプスマップに基づいて様々な情報を表示部２６０に表示させる処理を行う。例えば、端末制御部２５０は、デプスマップの示す物体までの距離に基づいて、その物体の位置にゲームで用いるアイテムを表示させる処理を行う。なお、端末制御部２５０は、特許請求の範囲に記載の制御部の一例である。
【００２８】
表示部２６０は、端末制御部２５０の制御に従って情報を表示するものである。表示部２６０として、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどが想定される。
【００２９】
なお、測距モジュール２１０をＶＲ端末２００に設けているが、距離情報を用いる装置や機器であれば、ＶＲ端末２００以外に測距モジュール２１０を設けてもよい。例えば、ＴｏＦカメラや、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、自動車などに測距モジュール２１０を設けてもよい。
【００３０】
［固体撮像素子の構成例］
図３は、本技術の第１の実施の形態における固体撮像素子３００の一構成例を示すブロック図である。この固体撮像素子３００は、行走査回路３１０と、画素アレイ部３２０と、タイミング制御部３４０と、複数のＡＤ（Analog to Digital）変換部３５０と、列走査回路３６０と、信号処理部３７０とを備える。画素アレイ部３２０には、二次元格子状に複数の画素回路３３０が配置される。以下、所定の方向に配列された画素回路３３０の集合を「行」と称し、行に垂直な方向に配列された画素回路３３０の集合を「列」と称する。前述のＡＤ変換部３５０は、列ごとに設けられる。
【００３１】
タイミング制御部３４０は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣに同期して行走査回路３１０、ＡＤ変換部３５０および列走査回路３６０を制御するものである。
【００３２】
行走査回路３１０は、行を順に選択して画素信号を出力させるものである。画素回路３３０は、行走査回路３１０の制御に従って、受光量に応じたレベルの画素信号を出力するものである。
【００３３】
ＡＤ変換部３５０は、対応する列からの画素信号をＡＤ変換するものである。このＡＤ変換部３５０は、列走査回路３６０の制御に従って、ＡＤ変換した画素信号を画素データとして信号処理部３７０に出力する。列走査回路３６０は、ＡＤ変換部３５０を順に選択して画素データを出力させるものである。
【００３４】
信号処理部３７０は、画素データからなる画像データに対して、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling)処理などの信号処理を行うものである。この信号処理部３７０は、信号処理後の画像データを測距演算部２３０に供給する。
【００３５】
［画素回路の構成例］
図４は、本技術の第１の実施の形態における画素回路３３０の一構成例を示すブロック図である。この画素回路３３０は、受光素子３３１と、転送スイッチ３３２と、電荷蓄積部３３３および３３４と、選択スイッチ３３５および３３６とを備える。
【００３６】
受光素子３３１は、光を光電変換して電荷を生成するものである。この受光素子３３１として、例えば、フォトダイオードが用いられる。
【００３７】
転送スイッチ３３２は、行走査回路３１０の制御に従って受光素子３３１を電荷蓄積部３３３、電荷蓄積部３３４およびリセット電源Ｖｒｓｔのいずれかに接続するものである。この転送スイッチ３３２は、例えば、複数のＭＯＳ（Metal-Oxide-Semiconductor）トランジスタなどにより実現される。リセット電源Ｖｒｓｔに接続された際において、ＭＯＳトランジスタのドレインから出力された電荷は破棄され、受光素子３３１の電荷が初期化される。
【００３８】
電荷蓄積部３３３および３３４は、電荷を蓄積して、その蓄積量に応じた電圧を生成するものである。これらの電荷蓄積部３３３および３３４として、例えば、浮遊拡散層が用いられる。
【００３９】
選択スイッチ３３５は、行走査回路３１０の制御に従って、電荷蓄積部３３３とＡＤ変換部３５０との間の線路を開閉するものである。選択スイッチ３３６は、行走査回路３１０の制御に従って、電荷蓄積部３３４とＡＤ変換部３５０との間の線路を開閉するものである。例えば、行走査回路３１０によりＦＤ読出し信号ＲＤ_ＦＤ１が供給された際に選択スイッチ３３５が閉状態に遷移し、行走査回路３１０によりＦＤ読出し信号ＲＤ_ＦＤ２が供給された際に選択スイッチ３３６が閉状態に遷移する。これらの選択スイッチ３３５および３３６のそれぞれは、例えば、ＭＯＳトランジスタなどにより実現される。
【００４０】
図５は、本技術の第１の実施の形態におけるＱ１Ｑ２検出期間内の画素回路の露光制御の一例を示すタイミングチャートである。ＶＲ端末２００に測距させるための所定の操作が行われると、画素回路３３０は、受光量Ｑ１およびＱ２の検出と、受光量Ｑ３およびＱ４の検出とを交互に繰り返し行う。以下、受光量Ｑ１およびＱ２の検出期間を「Ｑ１Ｑ２検出期間」と称し、受光量Ｑ３およびＱ４の検出期間を「Ｑ３Ｑ４検出期間」と称する。また、Ｑ１Ｑ２検出期間およびＱ３Ｑ４検出期間からなる期間を「測定期間」と称する。Ｑ１Ｑ２検出期間およびＱ３Ｑ４検出期間のそれぞれの長さは、垂直同期信号ＶＳＹＮＣの周期（例えば、１／６０秒）である。
【００４１】
ここで、受光量Ｑ１は、基準クロックＣＬＫｓの特定の位相（例えば、立上り）を０度として、０度から１８０度までの受光量ｑ１をＱ１Ｑ２検出期間に亘って累積したものである。基準クロックＣＬＫｓの周波数は２０メガヘルツ（ＭＨｚ）と高いため、その１周期（１／２０マイクロ秒）当たりの受光量ｑ１は非常に少なく、検出が困難である。このため、画素回路３３０は、基準クロックＣＬＫｓの周期（１／２０マイクロ秒）より長い１／６０秒などのＱ１Ｑ２検出期間に亘って、ｑ１のそれぞれを累積し、その総量を受光量Ｑ１として検出する。また、受光量Ｑ２は、１８０度から３６０度までの受光量ｑ２をＱ１Ｑ２検出期間に亘って累積したものである。
【００４２】
また、受光量Ｑ３は、９０度から２７０度までの受光量ｑ３をＱ３Ｑ４検出期間に亘って累積したものである。また、受光量Ｑ４は、２７０度から９０度までの受光量ｑ４をＱ３Ｑ４検出期間に亘って累積したものである。
【００４３】
これらの受光量Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３およびＱ４を次の式に代入することにより、測距演算部２３０は、基準クロックＣＬＫｓと、受光した光との間の位相差ｄＰを算出することができる。この式の導出方法は、例えば、「Larry Li、"Time-of-Flight Camera - An Introduction"、テキサスインスツルメンツ、Technical White Paper SLOA190B January 2014 Revised May 2014」に記載されている。
ｄＰ＝ｔａｎ−１｛（Ｑ３−Ｑ４）／（Ｑ１−Ｑ２）｝          ・・・式１
上式においてｔａｎ−１（）は、正接関数の逆関数を示す。
【００４４】
例えば、タイミングＴ１からタイミングＴ２までのＱ１Ｑ２検出期間において、その期間の受光量Ｑ１およびＱ２が検出される。まず、行走査回路３１０は、タイミングＴ１から所定のパルス期間に亘ってリセット信号ＲＳＴを全行に供給する。このリセット信号ＲＳＴにより、全行の電荷蓄積部３３３および３３４の電荷蓄積量が初期化される。また、行走査回路３１０は、ＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより、全行の受光素子３３１の電荷を初期化する。
【００４５】
そして、行走査回路３１０は、Ｑ１Ｑ２検出期間において、基準クロックＣＬＫｓの周期内の０度から１８０度までに亘って全行についてＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより受光素子３３１が生成した電荷を電荷蓄積部３３３に転送させる。この制御により、電荷蓄積部３３３に受光量ｑ１が蓄積される。
【００４６】
また、行走査回路３１０は、Ｑ１Ｑ２検出期間において、基準クロックＣＬＫｓの周期内の１８０度から３６０度までに亘って全行についてＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより受光素子３３１が生成した電荷を電荷蓄積部３３４に転送させる。この制御により、電荷蓄積部３３４に受光量ｑ２が蓄積される。
【００４７】
そして、タイミングＴ２の直前のタイミングＴ１１において行走査回路３１０は、１行目にＦＤ読出し信号ＲＤ_ＦＤ１およびＲＤ_ＦＤ２を順に供給する。この制御により、１行目の受光量Ｑ１およびＱ２に応じた画素信号が読み出される。次に、行走査回路３１０は、２行目にＦＤ読出し信号ＲＤ_ＦＤ１およびＲＤ_ＦＤ２を順に供給して画素信号を読み出す。以下、同様に行走査回路３１０は、行を順に選択して画素信号を読み出す。
【００４８】
このように、Ｑ１Ｑ２検出期間において画素回路３３０のそれぞれは、０度から１８０度までの受光量Ｑ１と、１８０度から３６０度までの受光量Ｑ２とを検出する。
【００４９】
図６は、本技術の第１の実施の形態におけるＱ３Ｑ４検出期間内の画素回路３３０の露光制御の一例を示すタイミングチャートである。例えば、タイミングＴ２からタイミングＴ３までのＱ３Ｑ４検出期間において、その期間の受光量Ｑ３およびＱ４が検出される。まず、行走査回路３１０は、タイミングＴ２から所定のパルス期間に亘ってリセット信号ＲＳＴを全行に供給し、全行の電荷蓄積部３３３および３３４の電荷蓄積量を初期化する。また、行走査回路３１０は、ＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより、全行の受光素子３３１の電荷を初期化する。
【００５０】
そして、行走査回路３１０は、最初の０度から９０度において、全行についてＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより受光素子３３１が生成した電荷を電荷蓄積部３３４に転送させる。この制御により、電荷蓄積部３３４に受光量ｑ４が蓄積される。以降において行走査回路３１０は、基準クロックＣＬＫｓの周期内の９０度から２７０度までに亘って全行についてＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより受光素子３３１が生成した電荷を電荷蓄積部３３３に転送させる。この制御により、電荷蓄積部３３３に受光量ｑ３が蓄積される。
【００５１】
また、行走査回路３１０は、Ｑ３Ｑ４検出期間において、基準クロックＣＬＫｓの周期内の２７０度から９０度までに亘って全行についてＦＤ選択信号ＳＥＬ_ＦＤにより受光素子３３１が生成した電荷を電荷蓄積部３３４に転送させる。この制御により、電荷蓄積部３３４に受光量ｑ４が蓄積される。
【００５２】
そして、タイミングＴ３の直前のタイミングＴ２１において行走査回路３１０は、１行目にＦＤ読出し信号ＲＤ_ＦＤ１およびＲＤ_ＦＤ２を順に供給する。この制御により、１行目の受光量Ｑ３およびＱ４に応じた画素信号が読み出される。以下、同様に行走査回路３１０は、行を順に選択して画素信号を読み出す。
【００５３】
このように、Ｑ３Ｑ４検出期間において画素回路３３０のそれぞれは、９０度から２７０度までの受光量Ｑ３と、２７０度か９０度までの受光量Ｑ４とを検出する。
【００５４】
図７は、本技術の第１の実施の形態における位相差の検出方法を説明するための図である。画素回路３３０は、Ｑ１Ｑ２検出期間内のタイミングＴ５０（０度）からタイミングＴ５２（１８０度）までの受光量を電荷蓄積部３３３に転送する。光源（照射光源１１１および１１２など）がタイミングＴ５１で発光を開始した場合には、タイミングＴ５１からＴ５２までの受光量が受光量ｑ１として転送される。
【００５５】
また、画素回路３３０は、Ｑ１Ｑ２検出期間内のタイミングＴ５２（１８０度）からタイミングＴ５４（３６０度）までの受光量を電荷蓄積部３３４に転送する。光源がタイミングＴ５３で発光を終了した場合には、タイミングＴ５２からＴ５３までの受光量が受光量ｑ２として転送される。
【００５６】
そして、画素回路３３０は、Ｑ３Ｑ４検出期間内のタイミングＴ５５（９０度）からタイミングＴ５７（２７０度）までの受光量を電荷蓄積部３３３に転送する。光源がタイミングＴ５６で発光を開始した場合には、タイミングＴ５６からＴ５７までの受光量が受光量ｑ３として転送される。
【００５７】
また、画素回路３３０は、Ｑ３Ｑ４検出期間内のタイミングＴ５７（２７０度）からタイミングＴ５９（９０度）までの受光量を電荷蓄積部３３４に転送する。光源がタイミングＴ５８で発光を終了した場合には、タイミングＴ５７からＴ５８までの受光量が受光量ｑ４として転送される。
【００５８】
そして、Ｑ１Ｑ２検出期間内の受光量ｑ１およびｑ２の累積値が受光量Ｑ１およびＱ２として読み出され、Ｑ３Ｑ４検出期間内の受光量ｑ３およびｑ４の累積値が受光量Ｑ３およびＱ４として読み出される。このＱ１およびＱ２の差分と、Ｑ３およびＱ４の差分との比は、基準クロックＣＬＫｓと、受光した光との位相差に応じた値となる。このため、測距演算部２３０は、式１を用いて、その位相差を算出することができる。
【００５９】
ここで、光源は、前述したように照射光源１１１と照射光源１１２とを含む。これらの２つの光源からの光は、画素アレイ部３２０において、別々の画素回路３３０により受光される。したがって、ＶＲ端末２００は、これらの２つの光と、基準クロックＣＬＫｓとの位相差を個別に検出することができる。照射光源１１１からの光と基準クロックＣＬＫｓとの位相差をｄＰ１ｓとし、照射光源１１２からの光と基準クロックＣＬＫｓとの位相差をｄＰ２ｓとする。これらの位相差の差分は、照射光源１１１からの光と照射光源１１２からの光との位相差ｄＰ１２に該当する。このように、ＶＲ端末２００は、基準クロックＣＬＫｓの位相を基準として用いて、照射光源１１１からの光と照射光源１１２からの光との位相差ｄＰ１２を検出することができる。
【００６０】
図８は、第１の実施の形態における画像データのデータ構成の一例を示す図である。この画像データは、複数の画素データを含む。Ｑ１Ｑ２検出期間において画素データのそれぞれは、受光量Ｑ１およびＱ２を含む。一方、Ｑ３Ｑ４検出期間において画素データのそれぞれは、受光量Ｑ３およびＱ４を含む。例えば、Ｑ１Ｑ２検出期間内の座標（０，０）の画素データは、「１０」の受光量Ｑ１と「２０」の受光量Ｑ２とを含む。また、座標（０，１）の画素データは、「１０」の受光量Ｑ１と「２０」の受光量Ｑ２とを含む。
【００６１】
図９は、本技術の第１の実施の形態における照射光源および固体撮像素子の動作の一例を示すタイミングチャートである。照射光源１１１が発する光を照射光Ｌ１とし、照射光源１１２が発する光を照射光Ｌ２とする。前述したように、これらの光源は、共通の同期信号に同期して発光する。このため、照射光Ｌ１およびＬ２の周波数は同一であり、照射時において位相差は０度である。ただし、ＶＲ端末２００が受光する受光時において照射光Ｌ１およびＬ２の位相差は同一とは限らない。照射光源１１１および１１２のそれぞれからＶＲ端末２００までの距離は同一とは限らないためである。また、外部機器１１０は、照射光源１１１のみを一定期間に亘って発光させる制御と、照射光源１１２のみを一定期間に亘って発光させる制御とを繰り返し行う。この一方のみを発光させる期間の長さは、測定期間より長い時間（１／１５秒など）に設定される。
【００６２】
例えば、タイミングＴ１０からタイミングＴ１２までの測定期間内のタイミングＴ１１において照射光Ｌ１の発光が開始される。そして、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３までの次の測定期間の直後のタイミングＴ１４において、照射光Ｌ１が消灯し、照射光Ｌ２の発光が開始される。そして、タイミングＴ１３からタイミングＴ１５までの測定期間と、タイミングＴ１５からタイミングＴ１６までの測定期間とが経過したタイミングＴ１７において、照射光Ｌ２が消灯し、照射光Ｌ１の発光が開始される。
【００６３】
このように、照射光源１１１および１１２を交互に発光させるのは、デプスマップの生成において計算量が低減するためである。計算量が低減する理由については後述する。
【００６４】
タイミングＴ１０からタイミングＴ１３までの間においては、照射光源１１１のみが発光しているため、ＶＲ端末２００は、基準クロックＣＬＫｓに対する照射光Ｌ１の位相を検出することができる。また、ＶＲ端末２００は、基準クロックＣＬＫｓを基準として、照射光Ｌ１が物体で反射した反射光の位相も検出することができる。
【００６５】
また、タイミングＴ１３からタイミングＴ１５までの間においては、照射光源１１１のみが発光し、次いで照射光源１１２のみが発光するため、ＶＲ端末２００は、基準クロックＣＬＫｓを用いて照射光Ｌ１およびＬ２の位相を検出することができる。タイミングＴ１５からタイミングＴ１６までの間においては照射光源１１２のみが発光しているため、ＶＲ端末２００は、基準クロックＣＬＫｓを用いて照射光Ｌ２の位相を検出することができる。
【００６６】
そして、ＶＲ端末２００は、検出した照射光Ｌ１およびＬ２の位相から、これらの位相差ｄＰ１２を検出する。そして、ＶＲ端末２００は、その位相差ｄＰ１２と、照射光源１１１および１１２の既知の間隔Ｗとから、照射光源１１１までの距離Ｅ１を測定する。距離Ｅ１の測定後にＶＲ端末２００は、照射光Ｌ１と、その照射光Ｌ１に対する反射光との位相差ｄＰ１ｄを検出し、既知の距離Ｅ１と位相差ｄＰ１ｄとに基づいて、その反射光を発する反射光源までの距離Ｅｄを測定する。測距演算部２３０は、複数の反射光源のそれぞれについて距離Ｅｄを測定し、それらの測定結果を示すデプスマップを生成する。タイミングＴ１７以降においても、同様の方法により、一定間隔（２／１５秒など）でデプスマップが繰り返し生成される。
【００６７】
［測距演算部２３０の構成例］
図１０は、本技術の第１の実施の形態における測距演算部２３０の一構成例を示すブロック図である。この測距演算部２３０は、画像保持部２３１、照射光源毎単位ベクトル検出部２３２、光源間隔記憶部２３３、照射光間位相差検出部２３４および光源距離測定部２３５を備える。また、測距演算部２３０は、反射光源毎単位ベクトル検出部２３６、照射光・反射光間位相差検出部２３７およびデプスマップ生成部２３８を備える。
【００６８】
画像保持部２３１は、所定数の画像データを保持するものである。１つのデプスマップの生成にＮフレームが必要である場合には、少なくとも（Ｎ−１）フレームが保持（言い換えれば、バッファリング）される。
【００６９】
照射光源毎単位ベクトル検出部２３２は、照射光源１１１および１１２のそれぞれについて、単位ベクトルを検出するものである。ここで、単位ベクトルは、ＶＲ端末２００から、照射光源１１１または１１２までの方向を示し、長さが「１」のベクトルである。この照射光源毎単位ベクトル検出部２３２は、照射光源１１１および１１２のそれぞれの単位ベクトルを光源距離測定部２３５に供給する。また、照射光源１１１の単位ベクトルは、デプスマップ生成部２３８にも供給される。
【００７０】
光源間隔記憶部２３３は、照射光源１１１および１１２の間の既知の間隔Ｗを記憶するものである。
【００７１】
照射光間位相差検出部２３４は、照射光源１１１および１１２のそれぞれからの光の位相差ｄＰ１２を検出するものである。例えば、照射光間位相差検出部２３４は、照射光源１１１に対応する画素の受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、照射光源１１１からの光と基準クロックＣＬＫｓとの位相差ｄＰ１ｓを検出する。また、照射光間位相差検出部２３４は、照射光源１１２に対応する画素の受光量Ｑ１乃至Ｑ４から、照射光源１１２からの光と基準クロックＣＬＫｓとの位相差ｄＰ２ｓを検出する。そして、照射光間位相差検出部２３４は、それらの位相差の差分を位相差ｄＰ１２として求め、光源距離測定部２３５に供給する。
【００７２】
光源距離測定部２３５は、単位ベクトルと、位相差ｄＰ１２と、既知の間隔Ｗとから、照射光源１１１までの距離Ｅ１を測定するものである。
【００７３】
ここで、照射光源１１１および１１２の間隔Ｗは、ＶＲ端末２００から照射光源１１１および１１２のそれぞれまでのベクトルを用いて次の式により表される。
【数１】
2018031607.tif 000003
上式において、矢印を付したＥ１は、ＶＲ端末２００から照射光源１１１へのベクトルを示し、矢印を付したＥ２は、ＶＲ端末２００から照射光源１１２へのベクトルを示す。また、間隔Ｗの単位は、例えば、メートルである。
【００７４】
また、ＶＲ端末２００から照射光源１１１までの距離Ｅ１と、ＶＲ端末２００から照射光源１１１までの距離Ｅ２との差をｄＥ１２とすると、次の式が成立する。
ｄＥ１２＝Ｅ２−Ｅ１                                      ・・・式３
【００７５】
さらに、余弦定理により、次の式が成立する。
Ｗ２＝Ｅ１２＋Ｅ２２−２Ｅ１・Ｅ２・ｃｏｓＲ              ・・・式４
上式において、Ｒは、照射光源１１１への単位ベクトルと照射光源１１２への単位ベクトルとのなす角度を示す。この角度Ｒの単位は、例えば、ラジアンである。また、距離Ｅ１およびＥ２の単位は、例えば、メートル（ｍ）である。
【００７６】
式３により、距離Ｅ２を距離Ｅ１と差分ｄＥ１２との加算値に置き換え、式４に代入して変形すれば、次の式が得られる。
【数２】
2018031607.tif 000004
【００７７】
また、式３により、距離Ｅ１を距離Ｅ２および差分ｄＥ１２の差分に置き換え、式４に代入して変形すれば、次の式が得られる。
【数３】
2018031607.tif 000005
【００７８】
また、ベクトルの内積に関する公式より、次の式が得られる。
【数４】
2018031607.tif 000006
【００７９】
また、距離Ｅ１および距離Ｅ２は、ＴｏＦの原理に基づいて、次の式により表すこともできる。
Ｅ１＝ｃ・｛Ｐ（Ｅ１）−Ｐ（ｕ１）｝／（２πｆ）      ・・・式８
Ｅ２＝ｃ・｛Ｐ（Ｅ２）−Ｐ（ｕ２）｝／（２πｆ）      ・・・式９
上式において、ｃは光速であり、単位は、例えば、メートル毎秒（ｍ／ｓ）である。πは、円周率を示す。また、ｆは照射光の周波数であり、単位は、例えば、メガヘルツ（ＭＨｚ）である。Ｐ（Ｅ１）は、照射光源１１１が発する照射光Ｌ１の照射時の位相であり、Ｐ（ｕ１）は、その照射光Ｌ１の受光時の位相である。Ｐ（Ｅ２）は、照射光源１１２が発する照射光Ｌ２の照射時の位相であり、Ｐ（ｕ２）は、その照射光Ｌ２の受光時の位相である。これらの位相の単位は、例えば、ラジアンである。
【００８０】
照射時の位相Ｐ（Ｅ１）およびＰ（Ｅ２）は未知であるため、式８および式９だけでは距離Ｅ１およびＥ２を直接求めることはできない。しかし、前述したように、照射時の位相Ｐ（Ｅ１）およびＰ（Ｅ２）は同一の値であるため、これらを式８および式９から消去して次の式が得られる。
ｄＥ１２＝Ｅ２−Ｅ１
＝ｃ・｛Ｐ（ｕ１）−Ｐ（ｕ２）｝／（２πｆ）
＝ｃ・ｄＰ１２／（２πｆ）                  ・・・式１０
【００８１】
余弦定理に基づいて、式５および式６により、３辺の長さがＥ１、Ｅ２およびＷの三角形において、２辺が分かれば、残りの１辺を算出することができるが、既知なのはＷのみである。このため、式５および式６だけでは残りのＥ１およびＥ２を算出することができない。しかし、ＴｏＦ方式によれば、さらに式１０が得られるため、連立方程式を解くことによりＥ１およびＥ２を算出することができる。
【００８２】
光源距離測定部２３５は、検出された位相差ｄＰ１２を式１０に代入して差分ｄＥ１２を算出し、検出された単位ベクトルを式７に代入してｃｏｓＲを算出する。そして、照射光間位相差検出部２３４は、算出した差分ｄＥ１２およびｃｏｓＲと、既知の間隔Ｗとを式５に代入して、距離Ｅ１を算出し、デプスマップ生成部２３８に供給する。なお、照射光間位相差検出部２３４は、距離Ｅ１の代わりに、式６により距離Ｅ２を算出してもよいし、距離Ｅ１およびＥ２の両方を算出してもよい。
【００８３】
反射光源毎単位ベクトル検出部２３６は、照射光源１１１からの照射光を反射する所定数の反射光源のそれぞれについて、単位ベクトルを検出するものである。反射光源毎単位ベクトル検出部２３６は、算出した単位ベクトルのそれぞれをデプスマップ生成部２３８に供給する。
【００８４】
照射光・反射光間位相差検出部２３７は、反射光源ごとに、その反射光源からの反射光と、照射光源１１１からの照射光との位相差を検出するものである。照射光・反射光間位相差検出部２３７は、照射光間位相差検出部２３４と同様の方法により、反射光源ごとに位相差ｄＰ１ｄを演算し、デプスマップ生成部２３８に供給する。なお、照射光間位相差検出部２３４および照射光・反射光間位相差検出部２３７のそれぞれは、特許請求の範囲に記載の位相差検出部の一例である。
【００８５】
デプスマップ生成部２３８は、反射光源ごとに、その反射光源までの距離を示すデプスマップを生成するものである。反射光源を経由しない照射光源１１１までの直線距離Ｅ１と、反射光源を経由した照射光源１１１までの距離との差分ｄＤは、次の式により表される。
【数５】
2018031607.tif 000007
上式において、矢印を付したＥ１Ｄは、照射光源１１１から反射光源への方向を示すベクトルである。また、Ｄは、ＶＲ端末２００から反射光源までの直線距離であり、単位は、例えば、メートル（ｍ）である。
【００８６】
式１１と余弦定理とに基づいて、距離Ｄは、次の式により表すことができる。
Ｄ＝ｄＤ（ｄＤ＋２Ｅ１）／｛２ｄＤ＋２Ｅ１（１−ｃｏｓＡ）｝…式１２
上式において、Ａは、照射光源１１１への単位ベクトルと反射光源への単位ベクトルとのなす角度を示す。角度Ａの単位は、例えば、ラジアンである。
【００８７】
また、ベクトルの内積に関する公式より、次の式が得られる。
【数６】
2018031607.tif 000008
上式において、矢印を付したｄは、反射光源の単位ベクトルである。
【００８８】
また、差分ｄＤは、ＴｏＦの原理に基づいて、次の式により表すこともできる。
ｄＤ＝ｃ・｛Ｐ（ｕ１）−Ｐ（ｕＤ）｝／（２πｆ）
＝ｃ・ｄＰ１ｄ／（２πｆ）                          ・・・式１４
上式において、Ｐ（ｕ１）は、照射光源１１１からの照射光の受光時の位相を示す。Ｐ（ｕＤ）は、反射光源からの反射光の受光時の位相を示す。
【００８９】
デプスマップ生成部２３８は、検出された位相差ｄＰ１ｄを式１４に代入して差分ｄＤを算出し、検出ベクトルを式１３に代入してｃｏｓＡを算出する。そして、デプスマップ生成部２３８は、算出した差分ｄＤおよびｃｏｓＡと、既知の距離Ｅ１とを式１２に代入して、距離Ｄを算出する。デプスマップ生成部２３８は、照射光源ごとに距離Ｄを算出し、デプスマップを生成して端末制御部２５０に供給する。なお、光源距離測定部２３５およびデプスマップ生成部２３８のそれぞれは、特許請求の範囲に記載の測距部の一例である。
【００９０】
なお、光源距離測定部２３５は、照射時の位相Ｐ（Ｅ１）およびＰ（Ｅ２）を同一の値（すなわち、位相差が「０」）として、演算を行っているが、これらの位相が異なる値であってもよい。ただし、位相差は、既知であるものとする。位相差が「０」でない場合には、式１０のｄＰ１２から、その位相差を加算または減算した式により演算を行えばよい。
【００９１】
図１１は、本技術の第１の実施の形態における単位ベクトルの検出方法を説明するための図である。一般に、三次元上のある点が、画像中のどの座標に投影されるかは、予めカメラ（ＶＲ端末２００など）や撮像レンズ２２０固有のパラメータを求めることで、推定することができる。
【００９２】
例えば、カメラを中心とした座標系における、ある点Ｐの座標（三次元座標）を（ｘ_Ｐ、ｙ_Ｐ、ｚ_Ｐ）とし、その点Ｐが投影される画像上の点ＵＰの座標（平面座標）を（Ｕ_Ｐ、Ｖ_Ｐ）とする。
【００９３】
この点Ｐの座標は、内部パラメータ行列により、対応する点ＵＰの座標に変換することができる。逆に、点ＵＰの座標が与えられた場合には、内部パラメータ行列により点Ｐの位置を求めることはできない。しかし、光学中心５１０から点Ｕｐまでの方向に沿った直線上に点Ｐが位置することから、ＶＲ端末２００は、点ＵＰの座標に基づいて、光学中心５１０から点Ｐへの方向を示す単位ベクトルを検出することができる。
【００９４】
図１２は、本技術の第１の実施の形態における画像データの一例を示す図である。同図におけるａは、照射光源１１１のみが発光している期間において撮像された画像データ５０１の一例を示す。また、同図におけるｂは、照射光源１１２のみが発光している期間において撮像された画像データ５０２の一例を示す。
【００９５】
ＶＲ端末２００は、例えば、画像データ内で最も輝度の高い画素を、照射光源（１１１または１１２）を受光した画素として抽出する。そして、ＶＲ端末２００は、その抽出した画素の座標から、照射光源までの単位ベクトルを検出する。
【００９６】
図１３は、本技術の第１の実施の形態における照射光源１１１までの距離Ｅ１の測定方法を説明するための図である。測距モジュール２１０は、照射光源１１１が発光しているときに画像データを撮像し、その画像データ内の照射光源１１１の座標から、照射光源１１１までの方向を示す単位ベクトルを検出する。そして、同様の方法により、測距モジュール２１０は、照射光源１１２についても単位ベクトルを検出する。
【００９７】
また、測距モジュール２１０は、式１を用いて照射光源１１１および１１２のそれぞれからの光の位相差ｄＰ１２を検出する。そして、測距モジュール２１０は、検出した単位ベクトルおよび位相差ｄＰ１２と、既知の間隔Ｗとを、上述した式５、式７および式１０に代入して照射光源１１１までの距離Ｅ１を測定する。
【００９８】
なお、ＶＲ端末２００は、照射光源１１１および１１２からの光の位相差から距離Ｅ１を測定しているが、他の方法を用いて距離Ｅ１を測定してもよい。例えば、測距モジュール２１０が設けられる機器の位置を固定し、予め、別の測定機器により距離Ｅ１を測定しておく構成としてもよい。この場合には、その既知の距離Ｅ１を用いることにより、デプスマップが生成される。
【００９９】
また、ＶＲ端末２００は、ＴｏＦ方式の原理に基づいて光の位相差から距離を測定しているが、Ｆｌａｓｈ  ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging, Laser Imaging Detection and Ranging）の原理に基づいて距離を測定してもよい。位相変調したＴｏＦ方式では、位相情報を、光の伝達時間に変換し、さらに距離情報に変換して距離を求めていたが、Ｆｌａｓｈ  ＬＩＤＡＲの場合、光の伝達時間を直接計測することができる。
【０１００】
また、画像データに外部光源（照射光源１１１および１１２など）が写っていない場合にＶＲ端末２００は、測距することができない。しかし、その場合であってもＶＲ端末２００は、所定数の画像データをバッファリングし、それらの画像データ内の過去の外部光源の位置から、現在の外部光源の位置を推定してもよい。
【０１０１】
また、ＶＲ端末２００は、デプスマップの生成と同時に自己位置の推定を行ってもよい。このような処理は、ＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）と呼ばれる。自己位置を推定する場合、ＶＲ端末２００は、例えば、照射光源１１１および１１２の空間座標を予め記憶しておき、それらの光源への方向と距離とから自己位置を推定すればよい。
【０１０２】
図１４は、本技術の第１の実施の形態における物体までの距離Ｄの測定方法を説明するための図である。測距モジュール２１０は、照射光源１１１が発光しているときに画像データを撮像し、その画像データ内の反射光源４００の座標から、その反射光源までの方向を示す単位ベクトルを検出する。
【０１０３】
また、測距モジュール２１０は、式１を用いて照射光源１１１と反射光源とのそれぞれからの光の位相差ｄＰ１ｄを検出する。そして、測距モジュール２１０は、検出した単位ベクトルおよび位相差ｄＰ１ｄと、演算済の既知の距離Ｅ１とを、上述した式１２乃至式１４に代入して反射光源（物体）４００までの距離Ｄを測定する。
【０１０４】
ここで、距離Ｄの測定の際に、照射光源１１１および照射光源１１２が同時に点灯していると、照射光源１１１の照射光と照射光源１１２の照射光との両方が物体で反射する。このため、それらの光を重ね合わせたものを反射光として、距離Ｄを演算する必要がある。この結果、照射光源が１つのみ点灯する場合と比較して、距離Ｄの演算が複雑になってしまう。したがって、距離Ｄの演算を簡易化する観点から、外部機器１１０は、照射光源１１１および１１２を交互に点灯させている。なお、演算が複雑化しても許容される場合には、照射光源１１１および１１２を同時に点灯させる構成としてもよい。一対の外部光源が同時に点灯してもよい場合、例えば、照射光源１１１および１１２の代わりに、一対の天井照明を用いてもよい。
【０１０５】
図１３および図１４を用いて説明したように、測距モジュール２１０は、反射光源や照射光源などの一対の外部光源に注目し、それらの外部光源からの光の位相差を検出する。そして、測距モジュール２１０は、一対の外部光源の間隔Ｗと、一方までの距離（Ｅ１など）とのいずれかが既知であれば、その既知のデータと、検出した位相差とから他方までの距離（Ｅ１やＥ２）を測定することができる。図１３の例では、２つの外部光源がいずれも照射光源であり、既知のデータである間隔Ｗに基づいて、それらの照射光源のいずれかまでの距離（Ｅ１やＥ２）が測定される。図１３の距離Ｅ１やＥ２は、特許請求の範囲における「他方までの距離」の一例である。一方、図１４の例では、２つの外部光源の一方が照射光源、他方が反射光源であり、既知のデータである一方（照射光源）までの距離（Ｅ１やＥ２）に基づいて、他方（反射光源）までの距離Ｄが測定される。図１４の距離Ｄは、特許請求の範囲における「他方までの距離」の一例である。
【０１０６】
このように、ＶＲ端末２００は、外部光源からの光の位相差を用いて測距するため、その内部に発光ダイオードなどの発光素子を設ける必要がなくなる。これにより、発光素子に供給する分の消費電力を削減することができる。さらに、物体に照射光を照射して反射光を受光する一般的なＴｏＦ方式と比較して、光が往復する必要が無いことと、光源からカメラに直接到達する光に関しては物体に光が吸収されないこととから、受光量が大きくなる。これにより、反射光を受光する方式と比較して、測距精度を高くすることができる。
【０１０７】
図１５は、本技術の第１の実施の形態における測距モジュール２１０の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、ＶＲ端末２００に電源が投入されたときや、デプスマップを処理するための所定のアプリケーションが実行されたときに開始される。測距モジュール２１０は、まず、照射光源１１１までの距離Ｅ１を測定するための光源距離測定処理を実行する（ステップＳ９１０）。そして、測距モジュール２１０は、測定対象の所定数の画素のいずれかに注目する。測距モジュール２１０は、注目画素に写った物体について単位ベクトルを検出する（ステップＳ９０１）。また、測距モジュール２１０は、照射光と、その照射光が物体で反射した反射光との位相差を検出する（ステップＳ９０２）。
【０１０８】
そして、測距モジュール２１０は、検出した単位ベクトルおよび位相差と、既知の距離Ｅ１とから、物体までの距離Ｄを測定する（ステップＳ９０３）。測距モジュール２１０は、測定対象の全画素を測距したか否かを判断する（ステップＳ９０４）。全画素を測距していない場合に（ステップＳ９０４：Ｎｏ）、測距モジュール２１０は、ステップＳ９０１以降を繰り返し実行する。一方、測距対象の全画素を測距した場合に（ステップＳ９０４：Ｙｅｓ）、測距モジュール２１０は、ステップＳ９１０以降を繰り返し実行する。
【０１０９】
図１６は、本技術の第１の実施の形態における光源距離測定処理の一例を示すフローチャートである。測距モジュール２１０は、２つの照射光源（１１１および１１２など）のそれぞれの単位ベクトルを検出する（ステップＳ９１１）。また、測距モジュール２１０は、２つの照射光源のそれぞれの照射光の位相差を検出する（ステップＳ９１２）。そして、測距モジュール２１０は、検出した単位ベクトルおよび位相差と、既知の間隔Ｗとから、いずれかの照射光源までの距離（Ｅ１など）を測定する（ステップＳ９１３）。ステップＳ９１３の後に、測距モジュール２１０は、光源距離演算処理を終了する。
【０１１０】
このように、本技術の第１の実施の形態によれば、ＶＲ端末２００は、照射光源１１１および１１２や照射光源１１１および反射光源などの一対の外部光源からの光の位相差から、それらの一方までの距離を測定するため、内部に発光素子を設ける必要がなくなる。これにより、発光素子に供給する分の消費電力を削減することができる。
【０１１１】
［第１の変形例］
上述の第１の実施の形態では、ＶＲ端末２００は、交互に点灯する照射光源１１１および１１２の位相差から、照射光源１１１までの距離Ｅ１を測定していた。しかし、連続的に発光する光源しか存在しない場合もある。このような場合には、例えば、空間座標が既知の複数の外部光源の投影点から、それらの外部光源までの距離を測定することができる。この第１の実施の形態の第１の変形例のＶＲ端末２００は、複数の外部光源の投影点の座標から、それらの光源までの距離を測定する点において第１の実施の形態と異なる。
【０１１２】
図１７は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距システムの一例を示す全体図である。この第１の実施の形態の第１の変形例の測距システムは、外部機器１１０に設けられた照射光源１１１および１１２の代わりに、天井照明１３１乃至１３４を外部光源として用いる点において第１の実施の形態と異なる。
【０１１３】
天井照明１３１乃至１３４は、所定の正方形の４つの頂点のそれぞれに配置されている。これらの照明の空間座標は、ＶＲ端末２００に予め記憶されている。ＶＲ端末２００は、この空間座標を用いて測距を行う。なお、天井照明１３１乃至１３４を頂点とする図形は、正方形に限定されず、長方形や台形などであってもよい。
【０１１４】
図１８は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距方法を説明するための図である。天井照明１３１乃至１３４は、所定の撮像平面上の投影点ｕ１乃至ｕ４に投影される。天井照明１３１乃至１３４の位置は変化しないのに対して、ＶＲ端末２００の位置や姿勢は変化し得る。このため、ＶＲ端末２００の位置や姿勢に応じて、投影点ｕ１乃至ｕ４の平面座標が変化する。投影点ｕ１乃至ｕ４の座標と、位置や姿勢との間には一定の関係が存在するため、その関係を示す関数に投影点ｕ１乃至ｕ４の平面座標を入力することにより、ＶＲ端末２００は、自身の位置や姿勢を算出することができる。ＶＲ端末２００の位置を算出すれば、天井照明１３１乃至１３４の位置は固定であるから、ＶＲ端末２００は、自身の位置から、それらの照明までの距離を算出することができる。
【０１１５】
このように、既知の空間点（天井照明１３１乃至１３４など）と、その投影点とから、カメラ（ＶＲ端末２００）の位置や姿勢を求めるという問題は、ＰｎＰ（Perspective-n-Pont）問題と呼ばれる。このＰｎＰ問題に関しては、例えば、「奥富 正敏編、『ディジタル画像処理』、改訂新版、財団法人画像情報教育振興協会、２００６年３月、ｐ３２８−３３１」に記載されている。
【０１１６】
なお、ＶＲ端末２００は、天井照明１３１乃至１３４の投影点を利用しているが、位置が既知の外部光源であれば、天井照明以外の光源の投影点を用いることができる。
【０１１７】
図１９は、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例における測距演算部２３０の一構成例を示すブロック図である。この第１の実施の形態の第１の変形例の測距演算部２３０は、照射光源毎単位ベクトル検出部２３２、光源間隔記憶部２３３、照射光間位相差検出部２３４および光源距離測定部２３５を備えない。測距演算部２３０は、それらの代わりに空間座標記憶部２４１および光源距離測定部２４２を備える。
【０１１８】
空間座標記憶部２４１は、天井照明１３１乃至１３４のそれぞれの空間座標を記憶するものである。光源距離測定部２４２は、画像データから、天井照明１３１乃至１３４のそれぞれの投影点の平面座標を取得する。そして、光源距離測定部２４２は、ＰｎＰ問題を解いてＶＲ端末２００の位置を算出し、その位置から、天井照明１３１乃至１３４のいずれか（天井照明１３１など）への方向を示す単位ベクトルと、その照明までの距離Ｅ１とを求める。光源距離測定部２４２は、単位ベクトルおよび距離Ｅ１をデプスマップ生成部２３８に供給する。
【０１１９】
このように、本技術の第１の実施の形態の第１の変形例によれば、ＶＲ端末２００は、複数の天井照明の投影点の座標から、その照明までの距離を測定するため、交互に点灯する照射光源１１１および１１２が無い場合であっても測距を行うことができる。
【０１２０】
［第２の変形例］
上述の第１の実施の形態では、ＶＲ端末２００に測距モジュール２１０を設けていたが、ＶＲ端末２００以外の装置や機器に測距モジュール２１０を設けることもできる。例えば、無人航空機（いわゆる、ドローン）に、測距モジュール２１０を設けてもよい。複数の無人航空機が編隊飛行を行う際には、僚機との距離を一定に保つ必要があり、そのような飛行制御などにおいて、測距モジュール２１０が測距した情報を利用することができる。この第１の実施の形態の第２の変形例の測距システムは、無人航空機に測距モジュール２１０を設けた点において第１の実施の形態と異なる。
【０１２１】
図２０は、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における測距システムの一構成例を示す全体図である。この測距システムは、複数の無人航空機２０１を備える。無人航空機２０１のそれぞれは、発光部２７１および２７２と、測距モジュール２１０とを備える。発光部２７１および２７２は、無人航空機２０１の特定の位置に固定され、それらの間隔Ｗは一定である。なお、測距モジュール２１０は、同図において省略されている。
【０１２２】
無人航空機２０１のそれぞれは、他の無人航空機２０１の発光部２７１および２７２のそれぞれからの光の位相差を検出し、第１の実施の形態と同様の方法により、その発光部２７１までの距離Ｅ１を測定する。この測定された距離Ｅ１に基づいて無人航空機２０１は、互いの距離を一定に保つなどの飛行制御を行う。
【０１２３】
このように、無人航空機２０１のそれぞれは、自身の機体に発光部２７１および２７２を備えるものの、自機が発した照射光に対する反射光ではなく、他の機体からの照射光の受光量を用いて測距を行う。照射光を照射して反射光を受光する一般的なＴｏＦ方式と比較して、光が往復する必要が無いことと物体に光が吸収されないことから、発光部２７１および２７２の発光量を小さくすることができる。したがって、発光量が小さい分、無人航空機２０１の消費電力を削減することができる。また、発光量を一定とすると、反射光を受光する場合と比較して、受光量が大きくなるため、測距精度を向上させることができる。
【０１２４】
図２１は、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における無人航空機２０１の一構成例を示すブロック図である。この無人航空機２０１は、測距モジュール２１０と、機体制御部２５１と、発光部２７１および２７２とを備える。
【０１２５】
測距モジュール２１０は、自機でなく、他の機体の発光部２７１までの距離Ｅ１を測定し、機体制御部２５１に供給する。
【０１２６】
機体制御部２５１は、無人航空機２０１全体を制御するものである。この機体制御部２５１は、基準クロックＣＬＫｓを発光部２７１および２７２と、固体撮像素子３００とに供給する。また、機体制御部２５１は、距離Ｅ１に基づいて、無人航空機２０１の速度や進行方向を制御する。例えば、機体制御部２５１は、距離Ｅ１が一定値に近づくように制御を行う。この制御により、複数の無人航空機２１０が、互いの距離を一定に保って飛行することができる。発光部２７１および２７２は、基準クロックＣＬＫｓに同期して発光するものである。
【０１２７】
図２２は、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例における測距演算部２３０の一構成例を示すブロック図である。この第１の実施の形態の第２の変形例の測距演算部２３０は、反射光源毎単位ベクトル検出部２３６、照射光・反射光間位相差検出部２３７およびデプスマップ生成部２３８を備えない点において第１の実施の形態と異なる。
【０１２８】
このように、本技術の第１の実施の形態の第２の変形例によれば、無人航空機２０１が僚機の発光部２７１および２７２からの光の位相差を検出するため、複数の無人航空機２０１が、互いに相手までの距離を測定することができる。
【０１２９】
＜２．第２の実施の形態＞
［測距システムの構成例］
上述の第１の実施の形態では、ＶＲ端末２００は、複数の点光源（照射光源１１１および１１２など）のそれぞれからの光の位相差を用いて測距を行っていたが、これらの点光源が測距対象の近傍に配置されていない場合には、測距を行うことができなくなる。この場合であっても例えば蛍光灯のような形状の線光源を予め室内に配置しておけば、ＶＲ端末２００は、その線光源からの光の位相差を用いて測距を行うことができる。例えば、点光源を持つ外部機器１１０が室内に無くとも、室内には照明用光源があることが多いため、その照明用光源を外部光源として利用することができればＶＲ端末２００は測距を行うことができる。この第２の実施の形態のＶＲ端末２００は、線光源からの光の位相差を用いて測距を行う点において第１の実施の形態と異なる。
【０１３０】
図２３は、本技術の第２の実施の形態における線光源１２０の一例を示す図である。線光源１２０としては、例えば、蛍光灯状光源や、線状の発光ダイオードなどが想定される。この線光源１２０は、その全体が一定の周波数で点滅している。したがって、線光源１２０上の点のそれぞれからの照射光の照射時の位相差は「０」である。また、線光源１２０の幅Ｗは、既知のデータとしてＶＲ端末２００に予め記憶されている。
【０１３１】
ここで、線光源１２０上の点１２１に着目する。この点１２１に測距モジュール２１０が焦点を合わせた場合、点１２１からの光は、撮像レンズ２２０により、固体撮像素子３００上において１点に集光し、他の点からの光と混ざることは無い。したがって、線光源１２０上のいずれか２点を別個の照射光源として扱うことができ、ＶＲ端末２００は、第１の実施の形態と同様の手法により、それらの光源までの距離を測定することができる。
【０１３２】
図２４は、本技術の第２の実施の形態における照射光源までの距離の測定方法を説明するための図である。ＶＲ端末２００は、線光源１２０の両端を照射光源として、それらの光源までの距離を測定する。まず、ＶＲ端末２００は、それらの照射光源からの光の位相差を検出し、照射光源のそれぞれについて単位ベクトルを検出する。そして、ＶＲ端末２００は、検出した位相差および単位ベクトルと、既知の幅Ｗとに基づいて、両端のいずれかまでの距離を測定する。
【０１３３】
なお、ＶＲ端末２００は、線光源１２０の両端に着目して、それらの照射光の位相差を検出しているが、両端以外の２点に着目してもよい。また、ＶＲ端末２００は、線光源１２０でなく、面光源や、球状、リング状や円盤状の光源など、他の形状の光源上の２点に着目してもよい。
【０１３４】
図２５は、本技術の第２の実施の形態における物体までの距離の測定方法を説明するための図である。物体上の反射点で線光源１２０からの照射光が反射する場合、その反射点は、線光源１２０上の複数の点のそれぞれからの光を受光する。反射点から、線光源１２０上の各点までの距離は異なるため、反射光の位相は、単純に線光源１２０からの距離に比例する値になるとは限らない。
【０１３５】
また、線光源１２０上の複数の点のそれぞれについて、ＶＲ端末２００は、単位ベクトルを検出する。また、ＶＲ端末２００は、点ごとに、その点からの照射光の位相を測定する。
【０１３６】
ここで、線光源１２０に沿った軸をＸ軸とし、Ｘ軸に直交する２軸をＹ軸およびＺ軸とする。直線状の線光源１２０では、その形状が回転対称であるため、Ｙ軸およびＺ軸には任意性がある。しかし、照射光の位相も回転対称となるため、問題は無い。
【０１３７】
また、一般的には、光源の座標系と、カメラ（ＶＲ端末２００）の座標系との軸の向きは異なるが、以下、説明の便宜上、それらは同一であるものとする。各座標系の軸の向きが異なる場合であっても、ＶＲ端末２００から見た線光源１２０の姿勢が既知であれば、容易に、一方の軸を他方に合わせて変換することができる。
【０１３８】
これらの前提に基づき、反射光は、線光源１２０上の各点から届く光の重ね合わせにより、次の式で表される。
【数７】
2018031607.tif 000009
上式においてｔは時刻であり、単位は例えば秒（ｓ）である。矢印を付したＤは、ＶＲ端末２００から反射点へのベクトルを示す。また、左辺は、時刻ｔにおける反射点の反射光である。また、右辺は、線光源１２０上の各点からの光を積分した結果である。
【０１３９】
式１５に基づいて、反射光の位相を次の式により表すことができる。
【数８】
2018031607.tif 000010
上式において、左辺は、反射点Ｄの反射光の位相である。また、ＰＥＣは、線光源１２０の中心からの光の位相である。これらの位相の単位は、例えば、ラジアンである。また、ｇ（）は、線光源１２０の中心からの反射点の位置と、反射光および照射光の位相差との関係を表す関数である。この関数ｇ（）は、例えば、何らかのキャリブレーションにより実測した値により、予め求められる。あるいは、理論的に関数ｇ（）を求めてもよい。
【０１４０】
また、ＴｏＦ方式の原理に基づいて、線光源１２０の中心からの照射光の受光時の位相Ｐ（ｕｃ）は、次の式により表される。
Ｐ（ｕｃ）＝ＰＥｃ−（２πｆ／ｃ）・Ｅｃ                  ・・・式１７
上式において、Ｅｃは、線光源１２０の中心までの距離であり、単位は例えば、メートル（ｍ）である。Ｅｃの座標は、線光源１２０の一端までの距離Ｅ１と、それぞれの単位ベクトルとから求められる。ＰＥｃは、線光源１２０の中心からの照射光の照射時の位相であり、単位は、例えば、ラジアンである。
【０１４１】
同様に、反射光の受光時の位相は、次の式により表される。
【数９】
2018031607.tif 000011
【０１４２】
式１８を式１６に代入することにより、次の式が得られる。
【数１０】
2018031607.tif 000012
【０１４３】
式１７と式１９との両辺で差分を取ると、次の式が成立する。
【数１１】
2018031607.tif 000013
【０１４４】
上式において、矢印を付したＤは、反射点への方向を示すベクトルであり、このベクトルは、その方向の単位ベクトルに距離Ｄを乗算した値に置き換えることができる。このため、式２０を次の式に置き換えることができる。
【数１２】
2018031607.tif 000014
上式において、矢印を付したｄは、反射点への方向の単位ベクトルを示す。
【０１４５】
ＶＲ端末２００は、線光源１２０の中心と、反射点とのそれぞれについて単位ベクトルを検出し、また、照射光および反射光のそれぞれの受光時の位相差を検出する。そして、ＶＲ端末２００は、それらの単位ベクトルおよび位相差と、既知の距離Ｅｃとを式２１に代入することにより、反射点までの距離Ｄを算出する。
【０１４６】
このように、本技術の第２の実施の形態によれば、ＶＲ端末２００は、線光源１２０の両端のそれぞれからの光の位相差から、その両端までの距離を測定するため、点光源が無い場合であっても測距を行うことができる。例えば、点光源を持つ外部機器１１０が室内に無くとも、蛍光灯のような形状の線光源１２０を利用してＶＲ端末２００が測距を行うことができる。
【０１４７】
＜４．応用例１＞
本開示に係る技術は、いわゆる「物のインターネット」であるＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  ｔｈｉｎｇｓ）と呼ばれる技術へ応用可能である。ＩｏＴとは、「物」であるＩｏＴデバイス９１００が、他のＩｏＴデバイス９００３、インターネット、クラウド９００５などに接続され、情報交換することにより相互に制御する仕組みである。ＩｏＴは、農業、家、自動車、製造、流通、エネルギー、など様々な産業に利用できる。
【０１４８】
図２６は、本開示に係る技術が適用され得るＩｏＴシステム９０００の概略的な構成の一例を示す図である。
【０１４９】
ＩｏＴデバイス９００１には、温度センサー、湿度センサー、照度センサー、加速度センサー、距離センサー、画像センサー、ガスセンサー、人感センサーなどの各種センサーなどが含まれる。また、ＩｏＴデバイス９００１には、スマートフォン、携帯電話、ウェアラブル端末、ゲーム機器などの端末を含めてもよい。ＩｏＴデバイス９００１は、ＡＣ電源、ＤＣ電源、電池、非接触給電、いわゆるエナジーハーベストなどにより給電される。ＩｏＴデバイス９００１は、有線、無線、近接無線通信などにより通信することができる。通信方式は３Ｇ／ＬＴＥ、ＷｉＦｉ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｚ−Ｗａｖｅなどが好適に用いられる。ＩｏＴデバイス９００１は、これらの通信手段の複数を切り替えて通信してもよい。
【０１５０】
ＩｏＴデバイス９００１は、１対１、星状、ツリー状、メッシュ状のネットワークを形成してもよい。ＩｏＴデバイス９００１は、直接に、またはゲートウエイ９００２を通して、外部のクラウド９００５に接続してもよい。ＩｏＴデバイス９００１には、ＩＰｖ４、ＩＰｖ６、６ＬｏＷＰＡＮなどによって、アドレスが付与される。ＩｏＴデバイス９００１から収集されたデータは、他のＩｏＴデバイス９００３、サーバ９００４、クラウド９００５などに送信される。ＩｏＴデバイス９００１からデータを送信するタイミングや頻度は好適に調整され、データを圧縮して送信してもよい。このようなデータはそのまま利用してもよく、統計解析、機械学習、データマイニング、クラスタ分析、判別分析、組み合わせ分析、時系列分析など様々な手段でデータをコンピュータ９００８で分析してもよい。このようなデータを利用することにより、コントロール、警告、監視、可視化、自動化、最適化、など様々なサービスを提供することができる。
【０１５１】
本開示に係る技術は、家に関するデバイス、サービスにも応用可能である。家におけるＩｏＴデバイス９００１には、洗濯機、乾燥機、ドライヤ、電子レンジ、食洗機、冷蔵庫、オーブン、炊飯器、調理器具、ガス器具、火災報知器、サーモスタット、エアコン、テレビ、レコーダ、オーディオ、照明機器、温水器、給湯器、掃除機、扇風機、空気清浄器、セキュリティカメラ、錠、扉・シャッター開閉装置、スプリンクラー、トイレ、温度計、体重計、血圧計などが含まれる。さらにＩｏＴデバイス９００１には、太陽電池、燃料電池、蓄電池、ガスメータ、電力メータ、分電盤を含んでもよい。
【０１５２】
家におけるＩｏＴデバイス９００１の通信方式は、低消費電力タイプの通信方式が望ましい。また、ＩｏＴデバイス９００１は屋内ではＷｉＦｉ、屋外では３Ｇ/ＬＴＥにより通信するようにしてもよい。クラウド９００５上にＩｏＴデバイス制御用の外部サーバ９００６を設置し、ＩｏＴデバイス９００１を制御してもよい。ＩｏＴデバイス９００１は、家庭機器の状況、温度、湿度、電力使用量、家屋内外の人・動物の存否などのデータを送信する。家庭機器から送信されたデータは、クラウド９００５を通じて、外部サーバ９００６に蓄積される。このようなデータに基づき、新たなサービスが提供される。このようなＩｏＴデバイス９００１は、音声認識技術を利用することにより、音声によりコントロールすることができる。
【０１５３】
また各種家庭機器からテレビに情報を直接送付することにより、各種家庭機器の状態を可視化することができる。さらには、各種センサーが居住者の有無を判断し、データを空調機、照明などに送付することで、それらの電源をオン・オフすることができる。さらには、各種家庭機器に供えられたディスプレイにインターネットを通じて広告を表示することができる。
【０１５４】
以上、本開示に係る技術が適用され得るＩｏＴシステム９０００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、ＩｏＴデバイス９００１内の測距センサーに好適に適用され得る。測距センサーに本開示に係る技術を適用することにより、ＩｏＴデバイス９００１の消費電力を低減することができる。
【０１５５】
＜＜５．応用例２＞＞
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。
【０１５６】
図２７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２７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。
【０１５７】
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２７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。
【０１５８】
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。
【０１５９】
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。
【０１６０】
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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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。
【０１６３】
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。
【０１６４】
ここで、図２８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。
【０１６５】
なお、図２８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。
【０１６６】
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。
【０１６７】
図２７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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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（Global  System  of  Mobile  communications）、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ（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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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（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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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２７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。
【０１８１】
なお、図２７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。
【０１８２】
なお、図２を用いて説明した本実施形態に係る測距モジュール２１０の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを、いずれかの制御ユニット等に実装することができる。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することもできる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えばネットワークを介して配信されてもよい。
【０１８３】
以上説明した車両制御システム７０００において、図２を用いて説明した本実施形態に係る測距モジュール２１０は、図２７に示した応用例の統合制御ユニット７６００に適用することができる。例えば、測距モジュール２１０は、統合制御ユニット７６００の車外情報検出ユニット７４００に相当する。例えば、一対の外部光源を他車両のテールランプとし、車外情報検出ユニット７４００（測距モジュール２００）が、それらのテールランプまでの距離を車間距離として測定することができる。
【０１８４】
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０１８５】
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray（登録商標）Disc）等を用いることができる。
【０１８６】
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、また、他の効果があってもよい。
【０１８７】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部と
を具備する測距装置。
（２）前記一対の外部光源は、いずれも照射光を発する照射光源であり、
前記測距部は、前記一対の外部光源の間隔を前記既知データとして取得する
前記（１）記載の測距装置。
（３）照射光を発する一対の発光部をさらに具備する
前記（２）記載の測距装置。
（４）前記一対の外部光源は、線光源上の所定の位置に配置される
前記（２）または（３）に記載の測距装置。
（５）前記一対の外部光源の前記一方は照射光を発する照射光源であり、前記他方は前記照射光を反射する反射光源であり、
前記測距部は、前記一対の外部光源の前記一方までの距離を前記既知データとして取得する
前記（１）記載の測距装置。
（６）前記照射光源は、交互に点灯する一対の照射光源を含み、
前記測距部は、前記一対の照射光源の間の間隔に基づいて前記一対の照射光源の一方までの距離を取得する
前記（５）記載の測距装置。
（７）前記測距部は、三次元座標が既知の複数の空間点のそれぞれを所定の撮像平面に投影した投影点の平面座標を取得して当該平面座標から前記既知データを取得する
前記（５）記載の測距装置。
（８）前記測距部は、一対の外部光源のそれぞれまでの方向を示す単位ベクトルを検出し、当該単位ベクトルと前記既知データと前記位相差に基づいて前記他方までの距離を測定する
前記（１）から（７）のいずれかに記載の測距装置。
（９）前記位相差検出部および前記測距部は、車両に搭載され、
前記一対の外部光源は、前記車両とは異なる他車両のテールランプであり、
前記測距部は、前記車両と前記他車両との車間距離を測定する
前記（１）から（８）のいずれかに記載の測距装置。
（１０）一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出部と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距部と、
前記測定された距離に基づいて所定の情報を表示部に表示させる制御部と
を具備する電子装置。
（１１）一対の外部光源のそれぞれからの光の位相差を検出する位相差検出手順と、
前記一対の外部光源の一方までの距離と前記一対の外部光源の間隔とのいずれかを既知データとして取得して前記既知データおよび前記位相差に基づいて前記一対の外部光源の他方までの距離を測定する測距手順と、
を具備する測距装置の制御方法。
【符号の説明】
【０１８８】
１１０  外部機器
１１１、１１２  照射光源
１２０  線光源
１３１、１３２、１３３、１３４  天井照明
２００  ＶＲ端末
２０１  無人航空機
２１０  測距モジュール
２２０  撮像レンズ
２３０  測距演算部
２３１  画像保持部
２３２  照射光源毎単位ベクトル検出部
２３３  光源間隔記憶部
２３４  照射光間位相差検出部
２３５、２４２  光源距離測定部
２３６  反射光源毎単位ベクトル検出部
２３７  照射光・反射光間位相差検出部
２３８  デプスマップ生成部
２４１  空間座標記憶部
２５０  端末制御部
２５１  機体制御部
２６０  表示部
２７１、２７２  発光部
３００  固体撮像素子
３１０  行走査回路
３２０  画素アレイ部
３３０  画素回路
３３１  受光素子
３３２  転送スイッチ
３３３、３３４  電荷蓄積部
３３５、３３６  選択スイッチ
３４０  タイミング制御部
３５０  ＡＤ変換部
３６０  列走査回路
３７０  信号処理部
９００１  ＩｏＴデバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018031607.tif 000024
【図１１】
2018031607.tif 000025
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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