(57)【要約】【課題】撮像装置における発熱を低減しつつ、撮像装置の撮像範囲内に位置する物標までの距離を正確に計測することが可能な測距制御装置および測距システムを提供する。【解決手段】測距制御装置は、不可視光を出射する光源と、物標で反射された不可視光である反射光を受光する受光部とを有する撮像装置に用いられる測距制御装置であって、撮像装置から所定距離のレンジが少なくとも２つに分割された分割レンジ毎に、撮像装置から物標までの距離を計測するための撮像条件が異なるように撮像装置を制御する制御部と、反射光に基づいて、撮像装置から物標までの距離を計測する距離計測部と、を備える。【選択図】図１
2019027937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不可視光を出射する光源と、物標で反射された前記不可視光である反射光を受光する受光部とを有する撮像装置に用いられる測距制御装置であって、
前記撮像装置から所定距離のレンジが少なくとも２つに分割された分割レンジ毎に、前記撮像装置から前記物標までの距離を計測するための撮像条件が異なるように前記撮像装置を制御する制御部と、
前記反射光に基づいて、前記撮像装置から前記物標までの距離を計測する距離計測部と、
を備える測距制御装置。
【請求項２】
前記撮像条件は、前記不可視光のパルス数の条件を含み、
前記制御部は、前記分割レンジのうち、第１レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数が、前記第１レンジよりも前記光源から遠い第２レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数よりも少なくなるように前記光源を制御する、
請求項１に記載の測距制御装置。
【請求項３】
前記撮像条件は、前記不可視光のパルス幅の条件を含み、
前記制御部は、
前記第２レンジが前記第１レンジよりも狭い場合、
前記第２レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス幅が、前記第１レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス幅よりも小さくなるように前記光源を制御する、
請求項２に記載の測距制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記分割レンジのうち、前記第１レンジよりも前記光源に近い第３レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数が、前記第１レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数よりも少なくなるように前記光源を制御する、
請求項２に記載の測距制御装置。
【請求項５】
前記撮像条件は、前記不可視光のパルス幅の条件を含み、
前記制御部は、
前記第３レンジが前記第１レンジよりも狭い場合、
前記第３レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス幅が、前記第１レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス幅よりも小さくなるように前記光源を制御する、
請求項４に記載の測距制御装置。
【請求項６】
前記光源は、第１光源および第２光源を有し、
前記制御部は、前記第２光源から出射される前記不可視光の視野角が、前記第１光源から出射される前記不可視光の視野角よりも小さくなるように前記第１光源および前記第２光源を制御する、
請求項１に記載の測距制御装置。
【請求項７】
前記撮像条件は、前記不可視光のパルス数の条件を含み、
前記制御部は、
前記分割レンジのうち、第１レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数が、前記第１レンジよりも前記光源から遠い第２レンジの距離計測時における前記不可視光のパルス数よりも少なくなるように前記光源を制御し、
前記第２レンジの距離計測時に前記第１光源をオフにするとともに前記第２光源をオンにするように前記第１光源および前記第２光源を制御する、
請求項６に記載の測距制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の測距制御装置と、
不可視光を出射する光源と、物標で反射された前記不可視光である反射光を受光する受光部とを有する撮像装置と、
を備える測距システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、物標までの距離を計測する測距制御装置および測距システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物標までの距離を計測するための装置として、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の撮像装置が知られている。このような撮像装置は、不可視光を出射する光源と、物標で反射した不可視光である反射光を受光する受光部とを有する。
【０００３】
そして、光源から出射された不可視光と、受光部で受光された反射光の位相差等に基づいて撮像装置と物標までの距離が計測される。当該撮像装置では、物標までの距離が遠くなると、受光部で受光する反射光の強度が小さくなる。反射光の強度が小さいと、受光部の出力のＳＮＲが小さくなるので、計測される距離のバラツキが大きくなり、ひいては距離の計測を正確に行うことが困難になる場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、比較的遠くに物標が位置する場合、光源の点滅周期を大きくする構成が開示されている。これにより、点滅周期が延びた分だけ、その間に受光部に蓄積される反射光の蓄積量を多くできるので、比較的遠くに物標が位置する場合であっても、物標までの距離の計測を正確に行うことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２２９６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、光源の点滅周期を大きくする一方で点滅一回当たりの点灯時間を長くするので、撮像装置における発熱が大きくなるという問題が生じる。また、比較的近い位置にも物標が存在すると、受光部のダイナミックレンジによっては、光源の点滅周期を大きくすること、または、点滅一回当たりの点灯時間を長くすることにより、受光部に対する反射光の強度が大きくなり過ぎる場合がある。反射光の強度が大きくなり過ぎると、受光部の出力が飽和してしまい、距離計測における距離情報が欠落してしまうおそれがあった。
【０００７】
本開示の目的は、撮像装置における発熱を低減しつつ、撮像装置の撮像範囲内に位置する物標までの距離を正確に計測することが可能な測距制御装置および測距システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示に係る測距制御装置は、
不可視光を出射する光源と、物標で反射された前記不可視光である反射光を受光する受光部とを有する撮像装置に用いられる測距制御装置であって、
前記撮像装置から所定距離のレンジが少なくとも２つに分割された分割レンジ毎に、前記撮像装置から前記物標までの距離を計測するための撮像条件が異なるように前記撮像装置を制御する制御部と、
前記反射光に基づいて、前記撮像装置から前記物標までの距離を計測する距離計測部と、
を備える。
【０００９】
本開示に係る測距システムは、
上記の測距制御装置と、
不可視光を出射する光源と、物標で反射された前記不可視光である反射光を受光する受光部とを有する撮像装置と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、撮像装置における発熱を低減しつつ、撮像装置の撮像範囲内に位置する物標までの距離を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る測距システムを示すブロック図である。
【図２】光飛行時間測距法の概要を示す図である。
【図３】出射光と反射光を示す模式図である。
【図４】測距制御装置における各レンジを示す図である。
【図５】各レンジにおける出射光と反射光を示す図である。
【図６】計測距離に対する測距バラツキを示す図である。
【図７】計測距離に対する測距バラツキを示す図である。
【図８】測距制御装置における上下方向の視野範囲を示す図である。
【図９】測距制御装置における左右方向の視野範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る測距システム１を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、測距システム１は、車両に搭載され、当該車両の周辺に位置する物標Ｔまでの距離を計測する。測距システム１は、撮像装置１０と、測距制御装置１００とを有する。以下、測距システム１は、車両の後方に位置する物標Ｔを対象として説明をするが、車両の前方以外、つまり、前方、前側方、側方又は後側方に位置する物標Ｔを対象としても良い。なお、測距システム１の車両設置位置は物標Ｔの位置に対応した位置とすることが好ましい。例えば、後方、前方、前側方、側方又は後側方に位置する物標Ｔを対象とする場合は、測距システム１は、それぞれ、後方、前方、前側方、側方、又は後側方に対応する位置に設置されることが好ましい。
【００１４】
撮像装置１０は、例えば、車両の背面上で、路面から離れた位置等に取り付けられ、光源１１と、受光部１２とを有する。
【００１５】
光源１１は、撮像装置１０の撮像範囲に向けてパルス状の赤外光（本開示の不可視光の一例であり、以下、「出射光」という）を出射する。光源１１の出射光のパルスの条件（例えば、パルス幅、振幅、パルス間隔、パルス数等）は、測距制御装置１００により制御される。
【００１６】
受光部１２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサであり、物標Ｔで反射された出射光である反射光を受光し、赤外画像データ（以下、「ＩＲ画像データ」という）を生成する。受光部１２の受光条件（例えば、露光時間、露光タイミング、露光回数等）は、測距制御装置１００により制御される。
【００１７】
測距制御装置１００は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）であって、撮像装置１０から車両の後方に位置する物標Ｔまでの距離を計測するために、制御基板上に実装された入力端子、出力端子、プロセッサ、プログラムメモリおよびメインメモリを含む。
【００１８】
プロセッサは、プログラムメモリに格納されたプログラムを、メインメモリを用いて実行して、入力端子を介して受け取った各種信号を処理するとともに、出力端子を介して光源１１および受光部１２に各種制御信号を送信する。
【００１９】
測距制御装置１００は、プロセッサがプログラムを実行することで、制御部１１０および距離計測部１２０として機能する。
【００２０】
制御部１１０は、光源１１の出射光のパルスの条件や受光部１２の受光条件を制御すべく、光源１１および受光部１２に制御信号を出力する。これにより、光源１１が出射光を撮像範囲に向けて出射するとともに、受光部１２が反射光に基づくＩＲ画像データを生成する。
【００２１】
距離計測部１２０は、光飛行時間測距法（以下、ＴＯＦ方式という）により、受光部１２が生成したＩＲ画像データに基づいて、物標Ｔまでの距離を計測する。
【００２２】
ここで、ＴＯＦ方式による測距について説明する。ＴＯＦ方式による物標Ｔまでの測距は、光源１１、受光部１２により実現される。
【００２３】
距離計測部１２０は、光源１１の発光タイミングと、受光部１２における反射光の受光タイミングとの時間差に基づいて、ＴＯＦ方式により、図２に示す物標Ｔまでの距離Ｚを導出する。
【００２４】
以下、より具体的な測距の一例について説明する。光源１１の出射光は、図３に示すように、単位周期において、第一パルスＰａと、第二パルスＰｂとを少なくとも一組含む。これらのパルス間隔（即ち、第一パルスＰａの立下りエッジから第二パルスＰｂの立ち上がりエッジの時間）はＧａである。また、これらのパルス振幅は互いに等しくＳａとし、これらのパルス幅は互いに等しくＴｐとする。
【００２５】
受光部１２は、第一パルスＰａおよび第二パルスＰｂの出射タイミングに基づくタイミングで露光するように制御部１１０により制御される。具体例を挙げると、受光部１２は、図３に例示するように、物標Ｔで反射された反射光に対し、第一露光、第二露光および第三露光を行う。
【００２６】
具体的には、第一露光は、第一パルスＰａの立ち上りと同時に始まり、光源１１の出射光との関係で予め設定される露光時間Ｔｘ後に終了する。このような第一露光は、第一パルスＰａに対する反射光を受光することを目的としている。
【００２７】
第一露光による受光部１２の出力ＯＡは、斜格子状のハッチングを付した反射光成分Ｓ０と、ドットのハッチングを付した背景成分ＢＧと、を含む。反射光成分Ｓ０の振幅は、第一パルスＰａの振幅よりも小さい。
【００２８】
ここで、第一パルスＰａおよびその反射光成分Ｓ０の各立ち上がりエッジの時間差をΔｔとする。Δｔは、撮像装置１０から物標Ｔまでの空間距離Ｚを、不可視光が往復するのに要する時間である。
【００２９】
第二露光は、第二パルスＰｂに対する反射光の受光を目的に、第二パルスＰｂの立ち下りエッジと同時に始まり、時間Ｔｘの間だけ実施される。
【００３０】
第二露光による受光部１２の出力ＯＢは、全ての反射光成分ではなく部分的な成分Ｓ１（斜格子状のハッチング部分を参照）と、背景成分ＢＧ（ドットのハッチング部分を参照）とを含む。なお、上記成分Ｓ１は、次の式（１）で表せる。
【００３１】
【数１】
2019027937.tif 000003
【００３２】
第三露光は、反射光成分と無関係な不可視光成分（背景成分）だけを得るために、第一パルスＰａおよび第二パルスＰｂの反射光成分を含まないタイミングで始まり、時間Ｔｘの間だけ実施される。
【００３３】
第三露光による受光部１２の出力信号（出力レベル）ＯＣは、背景成分ＢＧ（ドットのハッチング部分を参照）だけを含む。
【００３４】
上記のような出射光と反射光との関係から、撮像装置１０から物標Ｔまでの距離Ｚは、下式（２）〜（４）から導出出来る。
【００３５】
【数２】
2019027937.tif 000004
【００３６】
【数３】
2019027937.tif 000005
【００３７】
【数４】
2019027937.tif 000006
ここでＣは光速である。
【００３８】
ところで、上記方法で距離Ｚを導出する場合、第一パルスＰａおよび第二パルスＰｂのそれぞれに対する反射光の強度が小さいと、受光部１２の出力ＯＡ，ＯＢのＳＮＲが小さくなり、導出した距離Ｚの精度が低下する可能性がある。このような現象は物標Ｔが比較的遠い位置に位置するような場合に起こり得る。
【００３９】
例えば、特許文献１に記載の構成のように、比較的遠くに物標Ｔが位置する場合、光源１１の点滅周期を大きくすることが考えられる。このようにすることで、点滅周期が延びた分だけ、その間に受光部１２に蓄積される反射光の蓄積量を多くできるので、比較的遠くに物標Ｔが位置する場合であっても、物標Ｔまでの距離の計測を正確に行うことが可能となる。
【００４０】
しかしながら、光源１１の点滅周期を大きくする一方で点滅一回当たりの点灯時間を長くするので、撮像装置１０におけるフレームレートが低下するとともに、撮像装置１０における発熱が大きくなるという問題が生じる。また、比較的近い位置にも物標Ｔが存在すると、撮像装置１０におけるダイナミックレンジによっては、光源１１の点滅周期を大きくすること、または、点滅一回当たりの点灯時間を長くすることにより、反射光の強度が大きくなり過ぎる場合がある。反射光の強度が大きくなり過ぎてしまうと、受光部１２の出力ＯＡ，ＯＢが飽和してしまうので、距離計測における距離情報が欠落してしまうおそれがあった。
【００４１】
そこで、本実施の形態では、制御部１１０は、撮像装置１０から所定距離（例えば、５０ｍ）までのレンジを分割して、３つの分割レンジとする。３つの分割レンジは、図４に示すように、第３レンジの一例としての近距離レンジ、第１レンジの一例としての中距離レンジ、及び、第２レンジの一例としての遠距離レンジである。
【００４２】
なお、図４では、測距システム１が搭載された車両Ｖの後方における距離計測を行う構成を例示している。また、図４における位置Ｐ０、つまり、車両Ｖの後端部に撮像装置１０（図示せず）が設けられている。
【００４３】
近距離レンジは、中距離レンジ及び遠距離レンジよりも撮像装置１０に近いレンジであり、例えば、撮像装置１０の位置Ｐ０と、距離Ｄ１（例えば、１０ｍ）だけ離れた位置Ｐ１と、の間の範囲である。中距離レンジは、位置Ｐ１と、距離Ｄ２だけ離れた位置Ｐ２と、の間の範囲である。距離Ｄ２は、本実施の形態では、距離Ｄ１の３倍となる距離（例えば、３０ｍ）である。
【００４４】
遠距離レンジは、近距離レンジおよび中距離レンジよりも撮像装置１０から遠くに位置するレンジであり、位置Ｐ２と、距離Ｄ１だけ離れた位置Ｐ３と、の間の範囲である。つまり、遠距離レンジは、近距離レンジと同じ広さである。
【００４５】
制御部１１０は、分割レンジに応じた、最適な距離の計測ができるように撮像装置１０における撮像条件を分割レンジ毎に異ならせる制御を行う。図５Ａは、近距離レンジにおける出射光と反射光を示す図である。図５Ｂは、中距離レンジにおける出射光と反射光を示す図である。図５Ｃは、遠距離レンジにおける出射光と反射光を示す図である。
【００４６】
なお、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃでは、出射光は、光源１１から出射された光であり、反射光は、出射光が物標Ｔで反射されて受光部１２に戻ってきた光である。そのため、反射光は、出射光に対して時間的に遅れている。また、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃでは、各レンジにおける１フレーム内での出射光および反射光を示している。
【００４７】
撮像装置１０における撮像条件としては、例えば、出射光のパルス数が挙げられる。遠距離レンジになると、反射光の強度が小さくなるので、例えば図３における成分Ｓ０および成分Ｓ１の減衰量が大きくなる。
【００４８】
しかし、出射光のパルス数を増やすと、例えば、図３における単位周期内におけるパルス数が増大する。その結果、第一露光、第二露光及び第三露光で１回の露光制御とし、単位周期内において当該露光制御が複数回行われることとなる。そして、各露光制御における、成分Ｓ０や成分Ｓ１を、露光制御毎にそれぞれ加算することにより、反射光の強度が小さくなることが抑制される。
【００４９】
そこで、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、制御部１１０は、分割レンジのうち、中距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数を、遠距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数よりも少なくするように光源１１を制御する。例えば、中距離レンジにおけるパルス数は、１００個であり、遠距離レンジにおけるパルス数は２００個である。
【００５０】
このようにすることで、中距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数が、遠距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数よりも少なくなる。すなわち、遠距離レンジにおける距離計測において、パルス数が中距離レンジよりも多くなるので、遠距離レンジの距離計測における反射光の強度が小さくなることを抑制することができ、ひいてはＳＮＲが低下することを抑制することができる。従って、遠距離レンジに物標Ｔが位置する場合において、距離バラツキが大きくなることを抑制することができる。
【００５１】
また、中距離レンジにおいて、遠距離レンジよりもパルス数を少なくするようにしているので、全体におけるパルス数を少なくすることができる。そのため、遠距離レンジに合わせて全てのレンジにおいてパルス数を増大させる構成と比較して、撮像装置１０における発熱量を低減することができる。
【００５２】
また、パルス数を多くすると、近距離レンジにおいて、反射光の強度が大きくなり過ぎてしまうので、受光部１２の出力ＯＡ，ＯＢが飽和してしまい、ひいては距離計測における距離情報が欠落してしまうおそれがある。
【００５３】
そこで、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、制御部１１０は、分割レンジのうち、近距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数を、中距離レンジの距離計測時における出射光のパルス数よりも少なくするように光源１１を制御する。例えば、近距離レンジにおけるパルス数は１０個である。
【００５４】
これにより、近距離レンジにおいては、パルス数を他のレンジと比べて少なくするため、受光部１２における反射光の強度が大きくなり過ぎることを抑制することができる。その結果、受光部１２の出力ＯＡ，ＯＢが飽和することを抑制し、ひいては距離計測における距離情報が欠落してしまうことを抑制することができる。
【００５５】
また、撮像装置１０における撮像条件としては、出射光のパルス幅が挙げられる。一般に、測距バラツキσを示す式としては以下の式（５）が知られている。図６は、計測距離に対する測距バラツキσを示す図である。図６におけるＬ１，Ｌ２は、パルス幅を異ならせた場合における測距バラツキσを示しており、Ｌ２のパルス幅は、Ｌ１のパルス幅の半分としたものである。
【００５６】
【数５】
2019027937.tif 000007
【００５７】
この式（５）や図６に示す結果からすれば、パルス幅を大きくすると測距バラツキσが大きくなることが確認できる。そこで、制御部１１０は、遠距離レンジ及び近距離レンジの距離計測時における出射光のパルス幅を、中距離レンジの距離計測時における出射光のパルス幅よりも小さくするように光源１１を制御する。
【００５８】
このようにすることで、距離計測における計測精度の落ちる遠距離レンジにおける測距バラツキσを小さくすることができる。
【００５９】
また、パルス幅に応じてレンジの広さが設定される。つまり、計測精度が低下しやすい遠距離レンジを、比較的小さいパルス幅に対応した広さに設定することにより、より正確な距離計測を行うことが可能となる。
【００６０】
本実施の形態では、図４に示すように、近距離レンジおよび遠距離レンジが距離Ｄ１に設定され、中距離レンジが距離Ｄ１の約３倍である距離Ｄ２に設定される。そのため、図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、パルス幅は、近距離レンジおよび遠距離レンジにおいてＴ０とした場合、中距離レンジにおいては３Ｔ０に設定される。
【００６１】
距離計測部１２０は、分割レンジ毎に出射光及び反射光に基づいて、光源１１から物標Ｔまでの距離を計測する。具体的には、距離計測部１２０は、分割レンジ毎に成分Ｓ１の計測のタイミングを変更する。
【００６２】
近距離レンジの場合、位置Ｐ０から位置Ｐ１までの範囲であり、光源１１から不可視光が出射されてから反射光が戻ってくるまでに、計測対象外のレンジがない。そのため、近距離レンジにおいては、図３における成分Ｓ１の計測のタイミングを、第二パルスＰｂの立ち下がりのタイミングに設定して距離計測を行う。
【００６３】
中距離レンジの場合、近距離レンジの部分については、計測対象から外れるので、出射光及び反射光が近距離レンジの部分を通過する時間を考慮した計測をする必要がある。具体的には、中距離レンジの場合、図３における成分Ｓ１の計測のタイミングを、近距離レンジにおけるパルス幅、つまり、Ｔ０に相当する時間だけずらしたタイミングに設定して距離計測を行う。
【００６４】
遠距離レンジの場合、近距離レンジ及び中距離レンジの部分については計測対象から外れるので、出射光及び反射光が近距離レンジ及び中距離レンジの部分を通過する時間を考慮した計測をする必要がある。具体的には、遠距離レンジの場合、図３における成分Ｓ１の計測のタイミングを、近距離レンジにおけるパルス幅及び中距離レンジにおけるパルス幅、つまり、Ｔ０＋３Ｔ０＝４Ｔ０に相当する時間だけずらしたタイミングに設定して距離計測を行う。
【００６５】
このようにすることで、中距離レンジ及び遠距離レンジにおいて、計測対象から外れたレンジを考慮した距離計測を行うことができるので、各レンジ内に位置する物標Ｔの計測精度を向上させることができる。
【００６６】
以上のような本実施の形態によれば、撮像装置１０における発熱を低減しつつ、撮像装置１０の撮像範囲内に位置する物標Ｔまでの距離を正確に計測することができる。
【００６７】
また、近距離レンジにおけるパルス数を他のレンジと比較して少なくすることにより、全体として処理時間を少なくすることができる。
【００６８】
この理由を以下に述べる。例えば、測距対象とするレンジに対応する距離である所定距離を５０ｍとし、近距離レンジを１０ｍ、中距離レンジを３０ｍ、遠距離レンジを１０ｍに設定した場合について考える。所定距離全体を一律に距離計測する場合、所定距離が近距離レンジ及び遠距離レンジの５倍の広さになることを考慮すると、パルス幅は、近距離レンジ及び遠距離レンジのパルス幅Ｔ０の５倍である５Ｔ０に設定される。
【００６９】
また、所定距離全体を一律に距離計測する場合のパルス数を、本実施の形態における中距離レンジに合わせた数である１００個に設定すると、所定距離全体を一律に距離計測する場合における受光部１２で受光に要する受光時間は、５Ｔ０×１００＝５００Ｔ０となる。
【００７０】
それに対し、本実施の形態では、近距離レンジのパルス幅がＴ０、パルス数が１０個、中距離レンジのパルス幅が３Ｔ０、パルス数が１００個、遠距離レンジのパルス幅がＴ０、パルス数が２００個である。全体の受光時間は、Ｔ０×１０＋３Ｔ０×１００＋Ｔ０×２００＝５１０Ｔ０となる。
【００７１】
このことから、本実施の形態では、所定距離全体を一律に距離計測する場合と比較して、受光時間が１０Ｔ０多いだけとなり、全体の受光時間との差を少なくすることが可能となる。つまり、近距離レンジにおけるパルス数を他のレンジと比較して少なくすることにより、全体として受光時間を少なくすることができる。
【００７２】
また、各レンジにおいてパルス数やパルス幅を一律に設定した場合、具体的には、パルス幅が３Ｔ０、パルス数を１００個に設定すると、３つのレンジで３Ｔ０×１００×３＝９００Ｔ０となり、処理時間が増大し、ひいてはフレームレートの低下が想定される。
【００７３】
しかし、本実施の形態では、全体として処理時間を少なくすることができるので、全体としてフレームレートが低下することを抑制することができる。
【００７４】
なお、上記実施の形態では、撮像装置１０における撮像条件として出射光のパルス数やパルス幅を例示したが、本開示はこれに限定されず、反射光成分Ｓ０としても良い。図７は、計測距離に対する測距バラツキを示す図である。図７におけるＬ３，Ｌ４，Ｌ５は、成分Ｓ０を異ならせた場合における測距バラツキを示している。また、成分Ｓ０は、Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５の順に大きくなっている。
【００７５】
上記の式（５）及び図７に示す結果からすれば、反射光成分Ｓ０を大きくすると、測距バラツキが小さくなることが確認できる。このため、遠距離レンジ等においては、中距離レンジよりも反射光成分Ｓ０を大きくするようにすることで、遠距離レンジにおける計測精度を向上させることができる。反射光成分Ｓ０は、例えば、露光回数を増やす、受光部１２におけるレンズのＦ値を小さくする、出射光の強度を強くすることにより、大きくすることが可能となる。
【００７６】
また、上記実施の形態では、出射光のパルス数を調整していたが、本開示はこれに限定されず、例えば、出射光の出力を調整するようにしても良い。この場合、例えば、パルス数を大きくする際には、出射光の出力を上げ、パルス数を小さくする際には、出射光の出力を下げるように制御すれば良い。
【００７７】
また、上記実施の形態では、光源１１を１つ有する構成であったが、本開示はこれに限定されず、光源として、第１光源と第２光源とを有する構成であっても良い。また、この場合において、第１光源及び第２光源は、視野角が互いに異なるように設定されていても良い。
【００７８】
図８及び図９に示す例では、第２光源における視野角が第１光源における視野角よりも小さくなるように設定される。図８及び図９における点Ｏは、撮像装置１０の位置を示している。
【００７９】
具体的には、図８に示す例では、実線Ａ１と実線Ａ２との間の範囲が第１光源における上下方向の視野範囲（視野角が約４０°）であり、破線Ｂ１と破線Ｂ２との間の範囲が第２光源における上下方向の視野範囲（視野角が約１０°）である。図９に示す例では、実線で囲まれた範囲が第１光源における左右方向の視野範囲（視野角が１８０°）であり、破線で囲まれた範囲が第２光源における左右方向の視野範囲（視野角が１２０°）である。
【００８０】
このようにすることで、第１光源により、上下方向及び左右方向において、より広範囲に亘って照射することができる。一方、第２光源により、上下方向及び左右方向において、より遠方まで照射することができる。そのため、例えば、第１光源を近距離レンジ用の光源とし、第２光源を中距離レンジ及び遠距離レンジ用の光源とすることが可能となる。
【００８１】
また、制御部１１０は、遠距離レンジ及び中距離レンジの距離計測時に第１光源をオフ（以下、「ＯＦＦ」とする。）にするとともに第２光源をオン（以下、「ＯＮ」とする。）にするように第１光源及び第２光源を制御する。遠距離レンジ及び中距離レンジの範囲内の物標Ｔにおける距離計測を行う際において、近距離レンジにおける視野範囲の物標Ｔのことを考慮しなくて良いため、破線よりも外側の部分を照射する必要がない。そのため、本実施の形態では、遠距離レンジ及び中距離レンジの距離計測を行うときに、第１光源をＯＦＦにすることで、光源１１の消費電力を削減することができる。
【００８２】
また、上記実施の形態では、各レンジの計測順について言及されていないが、測距システム１における距離計測の目的等に応じて適宜設定しても良い。例えば、比較的遠くに位置する物標Ｔまでの距離の計測を迅速に行いたい場合、制御部１１０は、遠距離レンジ、中距離レンジ、近距離レンジの順に距離計測部１２０により計測できるように光源１１を制御するようにしても良い。
【００８３】
また、遠距離レンジにおける計測精度を上げたいような場合、遠距離レンジの計測頻度を多くするようにしても良い。例えば、制御部１１０は、遠距離レンジ、中距離レンジ、遠距離レンジ、近距離レンジの順に距離計測部１２０により計測できるように光源１１を制御しても良い。
【００８４】
また、撮像装置１０の向き（車両の前方、前側方、側方、後側方、後方）に応じて、遠距離レンジ、中距離レンジ、近距離レンジの計測頻度や計測順の組み合わせを制御可能にしても良い。また、各レンジの計測順等の設定は、工場出荷時等、予め設定されていても良いし、適宜変更できるようにしても良い。
【００８５】
また、上記実施の形態では、近距離レンジを１０ｍ、中距離レンジを３０ｍ、遠距離レンジを１０ｍに設定していたが、本開示はこれに限定されず、各レンジの距離を適宜変更しても良い。例えば、近距離レンジを２０ｍ、中距離レンジを２０ｍ、遠距離レンジを１０ｍのように設定しても良い。
【００８６】
また、上記実施の形態では、所定距離を３つの分割レンジとしていたが、本開示はこれに限定されず、少なくとも２つ以上の分割レンジであれば良い。
【００８７】
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本開示の測距制御装置は、撮像装置における発熱を低減しつつ、撮像装置の撮像範囲内に位置する物標までの距離を正確に計測することが可能な測距制御装置及び測距システムとして有用である。
【符号の説明】
【００８９】
１  測距システム
１０  撮像装置
１１  光源
１２  受光部
１００  測距制御装置
１１０  制御部
１２０  距離計測部
Ｔ  物標
【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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