(57)【要約】発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する制御部を備える測距装置である。
2018003227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する制御部を備える測距装置。
【請求項２】
前記所定時間は、所定の距離に基づいて設定される時間である  請求項１に記載の測距装置。
【請求項３】
前記所定の距離は、最短測定距離または前記発光部と光学窓との間の距離である  請求項２に記載の測距装置。
【請求項４】
前記所定時間は、０．５ｎｓ〜２ｎｓの範囲内である  請求項１に記載の測距装置。
【請求項５】
少なくとも、前記動作電圧を前記受光部に印加する第１電源回路および前記動作電圧より低い待機電圧を前記受光部に印加する第２電源回路と、  前記第１電源回路と前記第２電源回路とを切り替えるスイッチング部とを備え、  前記制御部は、前記第２タイミングで、前記スイッチング部に対して前記第２電源回路から前記第１電源回路に切り替える制御を実行するように構成された  請求項１に記載の測距装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第１タイミングまたはそれ以前に、前記スイッチング部に対して前記第１電源回路から前記第２電源回路に切り替える制御を実行するように構成された  請求項５に記載の測距装置。
【請求項７】
前記第１タイミングと、前記発光部から出射した基準光が測定対象物によって反射した反射光を受光した第３タイミングとに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する算出部を備える  請求項１に記載の測距装置。
【請求項８】
前記算出部は、待機電圧が前記受光部に印加される期間は、距離を算出する処理を実行しないように構成された  請求項７に記載の測距装置。
【請求項９】
前記受光部および前記発光部の少なくとも一方を備える  請求項１に記載の測距装置。
【請求項１０】
ＳＰＡＤにより構成されて成る前記受光部を備える  請求項１に記載の測距装置。
【請求項１１】
制御部が、発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する測距方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、測距装置および測距方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来から、測定対象物までの距離を測定する測距装置が知られている（例えば下記特許文献１を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０７８４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  このような分野では、測距の精度を向上させることが望まれている。【０００５】  したがって、本開示は、測距の精度を向上させる測定装置および測距方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  上述の課題を解決するために、本開示は、例えば、  発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する制御部を備える測距装置である。【０００７】  また、本開示は、例えば、  制御部が、発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する測距方法である。
【発明の効果】
【０００８】  本開示の少なくとも一つの実施形態によれば、測距の精度を向上させることができる。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の効果であってもよい。また、例示された効果により本開示の内容が限定して解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本開示の一実施形態に係る測距装置の構成例を説明するためのブロック図である。
【図２】図２は、本開示の一実施形態に係る受光部の構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、受光部から出力される受光信号の波形例を示す図である。
【図４】図４は、受光部から出力される受光信号のピーク電圧と遅延時間との関係の一例を説明するための図である。
【図５】図５は、受光部から出力される受光信号のパルス毎の積分値の度数分布の計測例を示す図である。
【図６】図６Ａ乃至図６Ｅは、測距装置において生じ得る測距の誤差等を説明するための図である。
【図７】図７は、本開示の一実施形態に係る測距装置の動作例を説明するための図である。
【図８】図８は、応用例に係る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９】図９は、応用例に係る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】
【００１０】  以下、本開示の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。＜１．一実施形態＞＜２．変形例＞＜３．応用例＞  以下に説明する実施形態等は本開示の好適な具体例であり、本開示の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
【００１１】＜１．一実施形態＞「測距装置の構成例」  図１は、本開示の一実施形態に係る測距装置（測距装置１）の構成例を示す。測距装置１は、例えば、測距の一方式であるＴＯＦ(Time Of Flight)方式が適用される装置である。ＴＯＦ方式の一例について概略的に説明する。ＴＯＦ方式では、距離を測定する対象である測定対象物に対して基準光（参照光）としてのパルス光（以下適宜、基準パルス光と称する）が照射される。基準パルス光が測定対象物により反射され、反射光としてのパルス光（以下適宜、反射パルス光と称する）が受光部で受光される。基準パルス光が出射されてから反射パルス光を受光部が受光するまでに要する時間が光の飛行時間に対応する。この飛行時間に光速ｃ（ｍ／ｓ）を乗算し、乗算結果に１／２を乗算することで測定対象物までの距離が算出される。以上がＴＯＦ方式の一例である。
【００１２】  本実施形態に係る測距装置１は、屋内外での様々な環境下における使用を想定して、光学的な部品や走査ミラー等の保護、防汚を目的として、筐体（筐体１０）内に各部品を収納している。筐体１０は、箱状、円筒状等、任意の形状を取り得るものであり、必ずしも閉空間を形成する必要はなく部分的に開放された形状のものでもよい。筐体１０には、後述する発光部が発光した光を透過させるための光学窓１１が形成されている。光学窓１１を介して出射された光が測定対象物ＭＴに照射されるとともに、測定対象物ＭＴにより反射された光が光学窓１１を介して筐体１０内に取り込まれる。光学窓１１は、光学窓１１による反射を減少させるために、出射する光の光軸に対して５〜１０度程度傾けて設けられている。
【００１３】  筐体１０内の各部について説明する。測距装置１は、制御部２１と、発光部（投光部と称される場合もある）２２と、受光部２３と、信号処理部２４と、第１電源回路２５と、第２電源回路２６と、スイッチング回路２７と、ビームスプリッタＢＳと、走査ミラーＳＭとを備えている。
【００１４】  制御部２１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等から構成されており、測距装置１の各部を制御する。制御部２１は、例えば、発光部２２を発光させるタイミングを制御し、当該タイミングを信号処理部２４に供給する。また、制御部２１は、例えば、スイッチング回路２７を制御することによるスイッチング制御を実行する。
【００１５】  発光部２２は、光源として例えばパルスレーザーダイオードと、パルスレーザーダイオードを駆動するドライバ等（これらの図示は省略している）とを備えている。制御部２１による制御に応じてドライバが動作し、ドライバが動作することにより、パルスレーザーダイオードから基準パルス光ＳＰが出射される。一例として、発光部２２からは、波長８３０ｎｍ（ナノメートル）程度、半値幅３００ｐｓ（ピコ秒）以下の基準パルス光ＳＰが１０ＭＨｚ（メガヘルツ）の繰り返しでもって出射される。
【００１６】  受光部２３は、基準パルス光ＳＰが測定対象物ＭＴにより反射され、光学窓１１を介して筐体１０内に入射する反射パルス光ＲＰを受光する。受光部２３の詳細については後述する。
【００１７】  信号処理部２４は、機能ブロックとして例えば、増幅部２４ａと、計測部２４ｂと、算出部２４ｃとを備えている。増幅部２４ａは、例えば、受光部２３から出力される電圧を所定の増幅率でもって線形（リニア）に増幅する回路である。計測部２４ｂは、増幅部２４ａから出力される電圧が所定の閾値Ｖthに達するエッジ点を検出することにより、受光部２３が反射パルス光ＲＰを受光した受光タイミングを計測する回路である。計測部２４ｂは、計測した受光タイミングを算出部２４ｃに出力する。本実施形態における計測部２４ｂは、計測したタイミングをデジタル値に変換して出力する時間−デジタル変換器（以下適宜、ＴＤＣ(Time Digital Converter)と称する）により構成されている。
【００１８】  算出部２４ｃは、マイクロコンピュータやＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)等から構成されている。算出部２４ｃは、発光部２２を発光（動作）させるタイミングと、計測部２４ｂにより計測された受光タイミングとに基づいて、測定対象物ＭＴまでの距離を算出する。例えば、発光部２２が発光したタイミングと受光タイミングの差を求めることで、発光部２２から出射された基準パルス光ＳＰの飛行時間ＴTOFを算出し、この飛行時間ＴTOFに光速ｃを乗算し、その結果に１／２を乗算することで測定対象物ＭＴまでの距離を算出する。なお、距離を算出する処理において、補正処理等のその他の処理が行われてもよい。
【００１９】  第１電源回路２５は、例えば、受光部２３を動作させる直流電圧（以下適宜、動作電圧と称する）を供給する定電圧回路である。第２電源回路２６は、例えば、受光部２３を動作させない程度の直流電圧（以下適宜、待機電圧と称する）を供給する定電圧回路である。第１、第２電源回路２５、２６は、電池、キャパシタ等の蓄電素子でもよいし、商用電源等の交流電圧を整流する回路でもよい。また、コンデンサ等を含む電圧を安定化させるための回路が含まれていてもよい。
【００２０】  スイッチング回路２７は、接点２７ａと、接点２７ｂとを備えている。接点２７ａが第１電源回路２５に接続されている。接点２７ｂが第２電源回路２６に接続されている。制御部２１による制御に応じて、スイッチの接続箇所が接点２７ａまたは接点２７ｂに切り替えられる。なお、スイッチが接点２７ａおよび接点２７ｂのいずれにも接続されていない状態があってもよい。
【００２１】  ビームスプリッタＢＳは、光路を分岐させる。ビームスプリッタＢＳにより、発光部２２から出射された基準パルス光ＳＰが光学窓１１に導かれる。また、ビームスプリッタＢＳにより、測定対象物ＭＴにより反射された反射パルス光ＲＰが受光部２３に導かれる。
【００２２】  走査ミラーＳＭは、例えばポリゴンミラーやガルバノスキャナミラー等の可動鏡から構成されており、発光部２２から繰り返し出射される基準パルス光ＳＰを例えば上下左右の２次元方向に走査する。走査ミラーＳＭにより広範囲の測距が可能となる。なお、限られた１点の測距を行う場合には、走査ミラーＳＭは必ずしも必要ではない。
【００２３】「受光部について」  次に、受光部２３の一例について詳細に説明する。本実施形態では、受光部２３の一例として、マルチピクセル型のＳＰＡＤ(Single Photon Avalanche Diode)を使用している。図２に示すように、受光部２３は、複数の受光素子２３２から構成されている。受光素子２３２は、アバランシェフォトダイオード２３２ａと、アバランシェフォトダイオード２３２ａに直列に接続されたクエンチング抵抗２３２ｂとから成る。すなわち、受光部２３は、１個の受光素子（１個のＳＰＡＤ）２３２を基本単位とし、複数の受光素子２３２が２次元に電気的に接続（例えば、並列接続）された構成（マルチピクセル型）を成している。
【００２４】  また、受光部２３は、その出力側に接続される抵抗２３３を備えている。抵抗２３３により受光部２３から出力される電流信号が電圧信号に変換される。複数の受光素子２３２と抵抗２３３との間の接続点ＡＡに対して後段の信号処理部２４が接続されており、信号処理部２４に対して受光部２３から出力される電圧信号が供給される。
【００２５】  上述したように、受光部２３に対して、第１、第２電源回路２５、２６の一方が接続される。第１電源回路２５は、例えば、受光部２３に当該受光部２３の動作電圧を印加するための電源２５１と、電源電圧を安定化するための、抵抗２５２ａおよびコンデンサ２５２ｂから成る平滑回路２５２とを備えている。また、第２電源回路２６は、例えば、受光部２３に当該受光部２３の待機電圧を印加するための電源２６１と、電源電圧を安定化するための、抵抗２６２ａおよびコンデンサ２６２ｂから成る平滑回路２６２とを備えている。なお、第１、第２電源回路２５、２６の構成が異なっていてもよい。
【００２６】  受光部２３において生じるアバランシェ現象について説明する。なお、説明の便宜を考慮して、１個の受光素子２３２を例にして説明するが、他の受光素子についても同様の現象が生じる。アバランシェフォトダイオード２３２ａに対してブレークダウン電圧（降伏電圧）以上の逆電圧を印加された状態でフォトン（光子）が入射すると、アバランシェフォトダイオード２３２ａは電子正孔対を生成し電子と正孔とが各々高電界で加速されて次々と雪崩のように新たな電子正孔対を生成する。この現象がアバランシェ現象と称される。なお、アバランシェ現象は、アバランシェ増幅やアバランシェ増倍と称されることもある。アバランシェフォトダイオード２３２ａは、単一のフォトンを受光するとアバランシェ増倍を起こし、１０5〜１０6の増倍率でアバランシェ電流を発生する。一方で、アバランシェフォトダイオード２３２ａに対してブレークダウン電圧未満の逆電圧が印加された状態でフォトンが入射しても、アバランシェ現象は生じない。
【００２７】  アバランシェフォトダイオード２３２ａは、アバランシェ現象が生じている間、換言すれば、信号（以下適宜、受光信号と称する）を出力した後、内部の空乏層にかかる電圧が計測可能な状態までの電圧に戻るまでの間は、別のフォトンを受光しても反応しない若しくは光入力に対する感度が低下した状態になる。この不感期間（回復時間や再充電期間とも称される）は、波形としてみれば受光信号のレベルが指数関数的に減少していき所定レベル（例えば、閾値Ｖth）以下まで低下する期間であり、一般に数ｎｓ（ナノ秒）〜数十ｎｓ程度である。
【００２８】  アバランシェフォトダイオード２３２ａに対する印加電圧を降伏電圧まで下げることによりアバランシェ現象を止めることができる。この機能は、アバランシェフォトダイオード２３２ａに直列に接続されたクエンチング抵抗２３２ｂにより実現することができ、アバランシェ電流によるクエンチング抵抗２３２ｂの端子間の電圧上昇によってバイアス電圧が降下してアバランシェ電流が止まる。
【００２９】  図３は、受光部２３から出力される受光信号の理想的な波形を示している。図３において、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧を示している。なお、実際の波形は図示した波形に熱的な要因等によるパルス状またはランダムなノイズ波形がのった状態になる。
【００３０】  受光部２３からの受光信号は、フォトンを受光すると急峻な立ち上がりを示し、レベルがピーク電圧（以下適宜、波高値とも称する）に達した後、指数関数的にレベルが減少する。ブレークダウン電圧以上の逆バイアス電圧が印加された受光部２３では個々の受光素子２３２内のアバランシェフォトダイオード２３２ａが一度に１個の光子検出により決まった波形・ピーク電圧の電流パルスを出力し、全受光素子の合計電流が受光部２３の出力端子から出力される。この信号を抵抗２３３に通すことにより受光部２３からの受光信号を電圧信号として取り扱うことができる。
【００３１】  図３に例示するように、受光部２３が受光したフォトン数（光子数）に応じて、波高値および波形を積分した積分値が離散化される。換言すれば、受光部２３からの受光信号の波高値を得ることで受光部２３が受光したフォトン数を得ることができる。
【００３２】  図４は、受光信号のピーク電圧Ｖｐと立ち上がり開始から閾値Ｖthでの検出までの遅延時間ｔｄとの関係を模式的に示した図である。図４において、横軸は受光光子数に応じて離散化された受光信号のピーク電圧または受光信号の電圧を積分した積分値を示しており、縦軸は遅延時間ｔｄを示している。図４では、受光信号の離散化に伴って遅延時間ｔｄも離散化されることが示されている。また、図４では、ピーク電圧Ｖｐやその時間積分値の離散化間隔は検出光子数１個の増分に対応して一定であり、微弱信号ほど遅延時間ｔｄの離散化間隔が大きくなることが示されている。
【００３３】  実際には受光信号およびその増幅信号には熱雑音等のアナログ的なノイズが含まれるが、受光素子２３２での電流増倍作用により高いＳ／Ｎ(Signal-to-Noise Ratio)を示す。このため、ノイズによる信号の変動幅よりも検出光子数毎の離散化間隔のほうが大きい値となり、受光信号のパルスピーク値や積分値の度数分布を計測すると、図５に示すように検出光子数に対応した値のところに極大値をもつヒストグラムが得られる。
【００３４】  すなわち、受光部２３として例えばマルチピクセル型のＳＰＡＤを用いることで、微弱な光を受光した場合でも高いＳ／Ｎの信号を得ることができる。さらに、受光部２３からの受光信号をピーク電圧等に応じて離散化した信号として取り扱うことが可能となる。そして、受光信号のピーク電圧または積分値を検出する回路を用いその出力から整数単位のフォトン数を計数し、そのフォトン数に応じたデジタル信号を出力することができる。
【００３５】  なお、ブレークダウン電圧は、受光部２３の構成（受光素子２３２の接続数）等に応じて異なるが、例えば、３０〜７０Ｖの範囲内である。第１電源回路２５は、動作電圧として例えば（ブレークダウン電圧＋オーバー電圧）の電圧を受光部２３に印加する。また、第２電源回路２６は、待機電圧として例えば（ブレークダウン電圧−オーバー電圧）の電圧を受光部２３に印加する。オーバー電圧は、例えば、数Ｖ程度に設定される。
【００３６】「測距の誤差等について」  次に、上述した構成を有する測距装置１において起こり得る測距の誤差等について図６Ａ乃至図６Ｅを参照して説明する。図６の各図において、横軸は時間軸を示し、縦軸はＳＰＡＤからなる受光部２３の受光信号の電圧レベル（信号強度）を示しており、各図において、受光信号の波形が模式的に示されている。また、図６の各図において、タイミングＴａは、発光部２２から基準パルス光ＳＰが出射されたタイミングを示している。なお、本例では、図示されている受光信号は、受光部２３の増幅部２４ａによる増幅処理がなされた後の信号として説明する。また、受光部２３が第１電源回路２５に接続され、受光部２３には動作電圧が印加されているものとして説明する。
【００３７】  図６Ａは、測定対象物ＭＴが測距装置１に対して比較的、近距離（例えば、１０ｃｍ〜１ｍ程度）に位置する場合を示している。測定対象物ＭＴにより反射された反射パルス光ＲＰが受光部２３に入射し、受光信号のレベルが閾値Ｖthを超えたタイミングである受光タイミングＴｂが計測部２４ｂにより計測される。算出部２４ｃは、タイミングの差分（Ｔｂ−Ｔａ）を算出して、その結果に光速ｃおよび１／２を乗算して測定対象物ＭＴまでの距離を算出する。
【００３８】  図６Ｂは、測定対象物ＭＴが測距装置１に対して比較的、遠距離に位置する場合を示している。測定対象物ＭＴにより反射された反射パルス光ＲＰが受光部２３に入射し、受光部２３が閾値Ｖthを超えたタイミングである受光タイミングＴｃが計測部２４ｂにより計測される。なお、図６Ｂの例は測定対象物ＭＴが測距装置１に対して比較的、遠距離に位置する場合であるので、受光タイミングＴｃは受光タイミングＴｂよりも時間的に後のタイミングである。算出部２４ｃは、タイミングの差分（Ｔｃ−Ｔａ）を算出して、その結果に光速ｃおよび１／２を乗算して測定対象物ＭＴまでの距離を算出する。
【００３９】  ところで、測距装置１の光学窓１１には、汚れ、ゴミ、傷等（以下、汚れ等と総称する）が付着する場合がある。測距装置１を使用した測距の際に、汚れ等の付着した表面を基準パルス光ＳＰが通過する場合に光が散乱され、その一部が散乱迷光ＳＬとして反射光の検出光路を通って受光部２３に入射する。図６Ｃは、この場合の受光部２３からの受光信号の例を示している。発光部２２から基準パルス光ＳＰが出射された後、すぐに散乱迷光ＳＬが受光部２３に入射する。
【００４０】  本例では受光部２３に動作電圧が印加されているので、散乱迷光ＳＬが受光部２３に入射するとアバランシェ現象が生じ、受光部２３から受光信号が出力する。そして、受光信号のレベルが指数関数的に減少する不感期間となる。
【００４１】  仮に、図６Ｄに示すように、測定対象物ＭＴが比較的、遠距離に位置し、不感期間後、換言すれば、散乱迷光ＳＬにより生じた受光信号のレベルが閾値Ｖthより低下した後に、測定対象物ＭＴによる反射パルス光ＲＰが受光部２３に入射した場合には、図６Ｂに示した場合と同様にして測定対象物ＭＴまでの距離を適切に算出することができる。
【００４２】  しかしながら、図６Ｅに示すように、不感期間内に当該不感期間に相当する距離（例えば、１０ｃｍ〜１ｍ前後）に位置する測定対象物ＭＴからの反射パルス光ＲＰが受光部２３に入射しても受光部２３から適切な受光信号が得られなくなる。すなわち、受光信号のレベルが閾値Ｖth以上のレベルの範囲内で変動する状態となり、反射パルス光ＲＰを受光したことにより生じる受光信号のレベルが閾値Ｖthを超えた受光タイミングを検出することができない。このため、測定対象物ＭＴまでの距離を適切に算出することが困難となる。なお、図６Ｅに示すように、不感期間内でもアバランシェ現象は起きないものの、受光部２３は、入射する反射パルス光ＲＰにより僅かなレベルの信号を出力する場合もあるが、この場合でも上述した理由により測定対象物ＭＴまでの距離を適切に算出することが困難となる。
【００４３】  このように、光学窓１１に付着した汚れ等に起因して、測距装置１に対して近距離に位置する測定対象物ＭＴ等に対する距離を検知不能になる問題や、大きな検知誤差が生じる問題が生じ得る。以下、これらの問題点にも対応可能とされた測距装置１の動作例について説明する。
【００４４】「測距装置の動作例」  図７は、測距装置１の動作例を説明するための図である。制御部２１は、発光部２２を例えばタイミングＴ１で駆動する制御を実行する。なお上述したように、本実施形態では、制御部２１は、一定の周期でもって発光部２２を繰り返し駆動する。少なくとも発光部２２を動作させるタイミングＴ１では、制御部２１は、スイッチが接点２７ｂに接続されるようにスイッチング回路２７を制御する。これにより、受光部２３には、待機電圧Ｖ２が印加される。なお、本実施形態では、スイッチング動作の遅延等を考慮して、タイミングＴ１より時間的に前のタイミングＴ０でスイッチング制御が行われるようにしていが、タイミングＴ１でスイッチング制御が行われてもよい。
【００４５】  制御部２１は、少なくともタイミングＴ１から所定時間、経過したタイミングＴ２までの期間（以下適宜、非動作期間ＴDMと称する）は、受光部２３に待機電圧Ｖ２が印加される制御を実行する。すなわち、制御部２１は、非動作期間ＴDMの間は、スイッチが接点２７ｂに接続される制御を実行する。非動作期間ＴDMは、所定の距離に基づいて設定される。所定の距離は、例えば、発光部２２と光学窓１１との間の光学的な距離（光路の長さ）である。非動作期間ＴDMは、この光学的な距離の２倍を光速ｃで除算した時間程度で設定すればよい。これにより、光学窓１１の汚れ等による散乱迷光ＳＬが受光部２３に入射してもアバランシェ現象が起きず誤った測距がなされることを防止することができる。
【００４６】  所定の距離は、測距装置１による測距が可能な最短測定距離若しくは測距装置１に設定されている最短測定距離でもよい。例えば、最短測定距離が１５ｃｍであるとすると当該位置にある測定対象物ＭＴによる反射パルス光ＲＰが受光部２３により受光されるまでの時間は、およそ１ｎｓ程度である。すなわち、これ以前に受光部２３に入射し得るのは、散乱迷光ＳＬと考えることができるので、この期間を非動作期間ＴDMとしてもよい。これらを踏まえて、具体例として、非動作期間ＴDMは０．５ｎｓ〜２ｎｓの範囲内で設定される。
【００４７】  制御部２１は、非動作期間ＴDMが経過するタイミングＴ２で、スイッチが接点２７ａに接続されるようにスイッチング回路２７を制御する。これにより、受光部２３には、動作電圧Ｖ１が印加される。そして、受光部２３には、測定対象物ＭＴによる反射パルス光ＲＰが入射され、受光部２３から受光信号が出力される。受光部２３からの受光信号が信号処理部２４に供給される。受光信号が増幅部２４ａにより増幅された後、計測部２４ｂにより受光タイミングが計測される。図７では、測定対象物ＭＴが測距装置１に対して近距離にある場合の受光タイミングＴ３と、測定対象物ＭＴが測距装置１に対して中・遠距離にある場合の受光タイミングＴ４とが例示されている。
【００４８】  算出部２４ｃは、タイミングＴ１と受光タイミングＴ３（受光タイミングＴ４でもよい）との差分等を求めることにより、基準パルス光ＳＰの飛行時間ＴTOFを算出する。そして、算出部２４ｃは、飛行時間ＴTOFに対して光速ｃおよび１／２を乗算して測定対象物ＭＴまでの距離を算出する。なお、図示等は省略しているが、算出された測定対象物ＭＴまでの距離を示す距離データが他の装置に伝送され、当該装置のアプリケーションに応じた使用がなされる。
【００４９】  そして、制御部２１は、次の周期の発光のタイミングＴ１の直前（タイミングＴ０）でスイッチング制御を実行し、スイッチを接点２７ａから接点２７ｂに切り替える。これにより、受光部２３には待機電圧Ｖ２が印加される。
【００５０】  以上説明した一実施形態によれば、散乱迷光が受光部に入射する可能性がある期間、受光部には動作電圧ではなく待機電圧を印加する構成とした。これにより、散乱迷光ＳＬが入射することにより、本来、測定すべき時間帯以前に受光部から不要な受光信号が出力されてしまうことを防止できる。また、近距離に位置する測定対象物に対する測距を適切に行うことができ、測距の精度を向上させることができる。
【００５１】＜２．変形例＞  以上、本開示の複数の実施形態について具体的に説明したが、本開示の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００５２】  本開示の測距装置は、測距装置単体としてではなく、各種の機器に組み込まれて使用されてもよい。例えば、プロジェクタ装置に測距装置が組み込まれてもよい。そして、投影面である壁面の各点に対して測距がなされるようにし、当該壁面の凹凸を識別するようにしてもよい。識別した壁面の凹凸に応じて投影画像の画像データの全体または一部に補正処理（コントラスト改善処理や色調改善処理等）が行われてもよい。また、本開示の測距装置は、ゲーム機器、撮像装置、スマートフォン、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の各種の電子機器にも適用可能である。
【００５３】  本開示の測距装置は、歩行者や障害物等までの距離を検知し、距離に応じてブレーキを作動させる安全装置にも適用可能である。すなわち、本開示の測距装置は、このような安全装置が使用され得る自動車、電車、飛行機、ヘリコプター、小型飛行体等の移動体にも適用可能である。また、本開示の測距装置は、ロボット（接客用ロボットや災害救助用ロボット、掃除用ロボット等）や防犯装置にも適用可能である。
【００５４】  測距装置が他の装置に組み込まれる場合には、測距装置の構成が当該他の装置の構成と共通化されてもよい。例えば、測距装置が自動車に適用される場合には、電源回路として自動車のバッテリーの一部が使用されてもよいし、発光部として自動車のＬＥＤ(Light Emitting Diode)等のヘッドライトが使用されてもよい。
【００５５】  上述した一実施形態では、測距装置が２つの電源回路を備える構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、測距装置が、受光部に動作電圧を印加するための１つの電源回路のみを備えるようにしてもよい。この構成の場合には、非動作期間には、受光部が当該電源回路に接続されない（電圧が印加されない）制御が行われる。
【００５６】  受光部としてＳＰＡＤを使用した場合には、オーバー電圧の大きさに応じて受光部の感度が変化する。一般には、オーバー電圧が大きくなるほど、暗電流等のノイズ成分に比べて検出光子１個当たりの出力電流が大きくなり受光部の感度が向上する。測距装置が、動作電圧におけるオーバー電圧が異なる複数の電源回路を備える構成でもよい。そして、用途に応じて動作電圧を印加するための電源回路を切り替え、受光部の感度を可変できる構成が採用されてもよい。
【００５７】  上述した測距装置の構成は適宜、変更することができる。例えば、測距装置は、受光部や発光部の少なくとも一方を備える構成でもよい。また、測距装置が、信号処理部と、第１電源回路と、第２電源回路と、スイッチング回路とを備える構成でもよい。また、信号処理部の一部の機能（例えば、算出部の機能）を測距装置と異なる他の装置が有するようにし、当該他の装置が測定対象物までの距離を算出する処理を行うようにしてもよい。
【００５８】  上述した一実施形態における測距装置が他の装置に組み込まれて使用される場合には、筐体がなくてもよい。受光部を構成する受光素子は、ＳＰＡＤに限定されることはなく、例えば不感期間を有する他の受光素子を適用することができる。受光部に適用されるＳＰＡＤの個数や接続態様は適宜、変更できる。ＳＰＡＤに接続されるクエンチング抵抗は、抵抗に限らずトランジスタ等の他の回路素子でもよい。計測部は、ＴＤＣに限定されることはなく、例えば、所定の波形の減衰波形と、当該所定の波形を遅延反転させた波形とを足し合わせてゼロクロス点を検出するＣＦＤ(Constant Fraction Discriminator)等でもよい。ビームスプリッタに代えてハーフミラー等が使用されてもよい。上述した一実施形態において、非動作期間若しくは受光部に待機電圧が印加される期間は、信号処理部が動作しない、すなわち、増幅処理や受光タイミング計測処理、距離算出処理等が行われないようにしてもよい。
【００５９】  測距装置が、光学窓の汚れ等に起因する散乱迷光が生じるか否かの確認処理を行うようにしてもよい。例えば、測距装置若しくは測距装置が組み込まれる機器の起動時に、受光部に動作電圧を印加した状態で発光部から基準パルスを出射し、非動作期間に相当する期間に受光部に散乱迷光が入射するか否かを制御部が判断するようにしてもよい。そして、散乱迷光が受光部に入射した場合に、一実施形態で説明した処理が行われ、散乱迷光が受光部に入射しない場合には、光学窓に測距に影響を与える程の汚れ等がないものとして、例えば、受光部に常に動作電圧をする処理が行われるようにしてもよい。
【００６０】  上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、本開示は、装置、方法、複数の装置からなるシステム等により実現することができ、実施形態および変形例で説明した事項は、技術的な矛盾が生じない限り相互に組み合わせることができる。
【００６１】  なお、本開示は、以下のような構成も取ることができる。（１）  発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する制御を実行する制御部を備える測距装置。（２）  前記所定時間は、所定の距離に基づいて設定される時間である  （１）に記載の測距装置。（３）  前記所定の距離は、最短測定距離または前記発光部と光学窓との間の距離である  （２）に記載の測距装置。（４）  前記所定時間は、０．５ｎｓ〜２ｎｓの範囲内である  （１）乃至（３）の何れかに記載の測距装置。（５）  少なくとも、前記動作電圧を前記受光部に印加する第１電源回路および前記動作電圧より低い待機電圧を前記受光部に印加する第２電源回路と、  前記第１電源回路と前記第２電源回路とを切り替えるスイッチング部とを備え、  前記制御部は、前記第２タイミングで、前記スイッチング部に対して前記第２電源回路から前記第１電源回路に切り替える制御を実行するように構成された  （１）乃至（４）の何れかに記載の測距装置。（６）  前記制御部は、前記第１タイミングまたはそれ以前に、前記スイッチング部に対して前記第１電源回路から前記第２電源回路に切り替える制御を実行するように構成された  （５）に記載の測距装置。（７）  前記第１タイミングと、前記発光部から出射した基準光が測定対象物によって反射した反射光を受光した第３タイミングとに基づいて、前記測定対象物までの距離を算出する算出部を備える  （１）乃至（６）の何れかに記載の測距装置。（８）  前記算出部は、待機電圧が前記受光部に印加される期間は、距離を算出する処理を実行しないように構成された  （７）に記載の測距装置。（９）  前記受光部および前記発光部の少なくとも一方を備える  （１）乃至（８）の何れかに記載の測距装置。（１０）  ＳＰＡＤにより構成されて成る前記受光部を備える  （１）乃至（８）の何れかに記載の測距装置。（１１）  制御部が、発光部を動作させる第１タイミングから所定時間、経過した第２タイミングで、受光部を動作させる動作電圧を該受光部に印加する測距方法。
【００６２】＜３．応用例＞  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。
【００６３】  図８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８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。
【００６４】  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８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。
【００６５】  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。
【００６６】  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。
【００６７】  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。
【００６８】  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。
【００６９】  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。
【００７０】  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。
【００７１】  ここで、図９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。
【００７２】  なお、図９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。
【００７３】  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。
【００７４】  図８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。
【００７５】  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。
【００７６】  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。
【００７７】  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。
【００７８】  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。
【００７９】  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）（登録商標）、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。
【００８０】  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ＩＥＥ１６６０９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。
【００８１】  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。
【００８２】  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。
【００８３】  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）（登録商標）、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。
【００８４】  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。
【００８５】  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。
【００８６】  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。
【００８７】  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８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。
【００８８】  なお、図８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。
【００８９】  なお、上述した実施形態及び変形例で説明した測距装置の構成、機能等は、例えば、車外情報検出ユニット７４００に対して適用することができる。
【符号の説明】
【００９０】１・・・測距装置２１・・・制御部２２・・・発光部２３・・・受光部２４・・・信号処理部２４ｂ・・・計測部２４ｃ・・・算出部２５・・・第１電源回路２６・・・第２電源回路２７・・・スイッチング回路ＭＴ・・・測定対象物
【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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【国際調査報告】
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