JP2020180941A

JP2020180941A - 光測距装置およびその方法

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Publication number: JP2020180941A
Application number: JP2019085871A
Authority: JP
Inventors: 謙太東; Kenta Azuma
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2039-04-26
Also published as: JP7259525B2

Abstract

【課題】１つの画素内の解像度を高めて測距を行なう。【解決手段】外部の所定の範囲に射出したパルス光に対応した反射光を、受光面６５に結像させ、この受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素毎に、反射光を個別に検出可能な複数の受光回路６９を配置する。複数の受光回路による反射光の検出の結果に従って、パルス光の射出の時点から対象反射光の戻り時間から、所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む対象物の空間上の位置を特定する際、一画素に配置された複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、複数の受光回路の一部を除いた場合の受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づいて、パルス光の射出からの戻り時間から、対象物の空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する。【選択図】図６

Description

本開示は、光を用いた対象物の検出技術に関する。

レーザ光などのパルス光を照射して、対象物からの反射光を受光部で検出し、照射から受光までの戻り時間（ＴＯＦ）を計測することで、対象物の存否の検出や対象物までの距離を測定する技術が知られている。こうした装置では、対象物を捉える解像度を高める工夫が種々されている（例えば特許文献１ないし４参照）。

特開２０１５−１７５６４４号公報特開２０１３−１５６１３９号公報特開２０１４−７７６５８号公報特開２０１６−１７６７２１号公報

しかしながら、上記特許文献１記載の技術では、ＴＯＦを用いた測距装置に加えてステレオカメラを必要とするため装置構成の大型化やコストアップを招いてしまう。また、特許文献２記載の技術では、対象物の検出をインタレース状に行なうため、検出に時間がかかり、かつ移動している小さな物体の検出は困難であった。更に、特許文献３記載の技術では、アバランシュダイオードを用いた高感度の検出を可能としているが、解像度の向上については、特に工夫されていない。

本開示は、光を外部に照射して、対象物までの距離を測定する光測距装置に関する。この光測距装置（２０）は、パルス光を、所定の範囲に射出する発光部（４０）と、前記パルス光に対応した前記所定の範囲からの反射光を、受光面（６５）に結像させる光学系（３０）と、前記受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素（６６）毎に、前記反射光を個別に電気的な信号として検出可能な複数の受光回路（６９）を配置した受光部（６０）と、前記受光回路による前記反射光の検出の結果に従って、前記対象物に対応した対象反射光の、前記パルス光の射出からの戻り時間から、前記所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む前記対象物の空間上の位置を特定する特定部（１１０，１４０，１５０）と、を備える。こうした光測距装置において、前記特定部は、前記画素に配置された前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、前記画素に配置された前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づき、前記対象反射光の前記戻り時間から、前記対象物の前記空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する高解像度特定処理を実行してよい。

この光測距装置によれば、反射光を検出する単位である画素毎に、反射光を個別に電気的な信号として検出可能な複数の受光回路を配置しており、受光面の１つの画素に配置された複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、画素に配置された複数の受光回路の一部を除いた場合の受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とを比較することにより、対象物の位置の解像度を高めた高解像度特定処理を実行できる。第１の結果と第２の結果とには、受光回路の一部を除いたことによる違いが存在する場合があり、そうした場合には、対象物の空間上の位置を、解像度を高めて特定することができる。

第１実施形態の光測距装置の概略構成図。光学系の詳細構成を示す説明図。ＳＰＡＤ演算部の内部構成を示すブロック図。受光回路を構成するＳＰＡＤ回路の一例を示す説明図。各ＳＰＡＤ回路の検出結果を重ね併せてピークを検出する様子を示す説明図。画素単位で物体の検出と測距とを行なう処理を示すフローチャート。画素に相当する受光素子において停止する部分画素を説明する説明図。部分画素における物体検出・測距処理の一例を示すフローチャート。部分画素による検出を停止することによるピークの変化を例示する説明図。差分ヒストグラムによるピーク検出の様子を示す説明図。第２実施形態における画素単位での物体の検出と測距の処理を示すフローチャート。第２実施形態における部分画素に対する物体検出・測距処理を示すフローチャート。第２実施形態におけるピーク検出の様子を示す説明図。第３実施形態としての画素単位での測定処理を示すフローチャート。複数のピークが検出された場合を示す説明図。複数のピークが検出されなかった場合を示す説明図。第４実施形態としての画素単位での測定処理を示すフローチャート。第４実施形態としての画素および部分画素における物体検出・測距処理を例示するフローチャート。差分ヒストグラムに対する２つの閾値の関係を例示する説明図。２つの部分画素の組み合わせの例を示す説明図。２つの部分画素の組み合わせの他の例を示す説明図。４つの部分画素の組み合わせの例を示す説明図。縦横に隣接するのでない２つの部分画素の組み合わせの例を示す説明図。

Ａ．第１実施形態：
（Ａ１）装置構成：
第１実施形態の光学装置である光測距装置２０は、距離を光学的に測距するものであり、図１に示すように、測距する対象物である物体ＯＢＪ１に対して測距のための光を投射し、反射光を受ける光学系３０および光学系３０を駆動し、また光学系３０から得られた信号を処理するＳＰＡＤ演算部１００を備える。光学系３０は、レーザ光を射出する発光部４０と、発光部４０からのレーザ光を測距する所定の範囲に射出して走査する走査部５０と、レーザ光を走査した範囲からの反射光を受光する受光部６０とを備える。

光学系３０の詳細を図２に示す。図示するように、発光部４０は、測距用のレーザ光を射出する半導体レーザ素子（以下、単にレーザ素子とも言う）４１、レーザ素子４１の駆動回路を組み込んだ回路基板４３、レーザ素子４１から射出されたレーザ光を平行光にするコリメートレンズ４５を備える。レーザ素子４１は、いわゆる短パルスレーザを発振可能なレーザダイオードであり、レーザ光のパルス幅は、５ｎｓｅｃ程度である。５ｎｓｅｃの短パルスを用いることで、測距の分解能を高めることができる。

走査部５０は、コリメートレンズ４５により平行光とされたレーザ光を反射する表面反射鏡５１、この表面反射鏡５１を回転軸５４により回転可能に保持するホルダ５３、回転軸５４を回転駆動するロータリソレノイド５５を備える。ロータリソレノイド５５は、外部からの制御信号Ｓｍを受けて、所定の角度範囲（以下、画角範囲という）内で正転および逆転を繰り返す。この結果、回転軸５４、延いては表面反射鏡５１もこの範囲で回動する。結果的にコリメートレンズ４５を介してレーザ素子４１から入射したレーザ光は、図示横方向（Ｈ方向）に所定の画角範囲で走査される。ロータリソレノイド５５は、図示しないエンコーダを内蔵しており、その回転角度を、出力可能である。従って、表面反射鏡５１の回転角度をエンコーダの出力として読み取ることにより、走査位置を取得することができる。

表面反射鏡５１を所定範囲内で駆動することにより、発光部４０が射出されたレーザ光は、横方向（Ｈ方向）に走査される。レーザ素子４１は、Ｈ方向に対して、これに直交する方向（以下、Ｖ方向という）に長い形状を備えている。上述した走査部５０の表面反射鏡５１を含む光学系３０は、筐体３２内に収納されており、物体ＯＢＪ１に向けて射出される光および物体ＯＢＪ１からの反射光は、筐体３２に設けられたカバー３１を通過する。物体ＯＢＪ１に向けて射出され、物体ＯＢＪ１から反射してくる光を、図１では、符号ＲＬ１として示した。

光学系３０は、レーザ光のＶ方向高さと、走査部５０によるＨ方向の角度範囲とで規定される領域で、測距を行なうことができる。光測距装置２０から、この領域に向けて出力されるレーザ光は、人や車などの物体ＯＢＪ１があると、その表面で乱反射し、その一部は、走査部５０の表面反射鏡５１方向に戻ってくる。この反射光は、表面反射鏡５１で反射し、受光部６０の受光レンズ６１に入射する。受光レンズ６１で集光された反射光は、受光面に配置された受光アレイ６５に入射する。

受光部６０の受光アレイ６５からの出力信号は、図４に示したように、測距部に相当するＳＰＡＤ演算部１００に入力される。ＳＰＡＤ演算部１００は、レーザ素子４１を発光させて外部の空間を走査しつつ、レーザ素子４１が照射パルスを出力した時点から受光部６０の受光アレイ６５が反射光バルスを受け取るまでの時間ＴＦから、物体ＯＢＪ１までの距離を演算する。ＳＰＡＤ演算部１００は、周知のＣＰＵやメモリを備え、予め用意されたプログラムを実行することで、測距に必要な処理を行なう。具体的には、ＳＰＡＤ演算部１００は、全体の制御を行なう制御部１１０の他、加算部１２０、ヒストグラム生成部１３０、ピーク検出部１４０、距離演算部１５０等を備える。

加算部１２０は、受光部６０を構成する受光素子６６に含まれるＳＰＡＤ回路６８の出力を加算する回路である。本実施形態では、受光部６０の受光アレイ６５は、図４に示すように、反射光のＶ方向に配列された複数の受光素子６６から構成されている。受光素子６６は、測距の際に、物体ＯＢＪ１を検出し、物体ＯＢＪ１までの距離を測定する際の単位である。この受光素子６６を、画素とも呼ぶ。

各受光素子６６は、本実施形態では、図４に示したように、９×９個のＳＰＡＤ回路６８から構成されている。９×９個のＳＰＡＤ回路６８は３×３個ずつまとめられ、３×３個ずつをひとまとまりして、そのオン・オフを制御できるようになっている。受光素子６６全体としては、本実施形態では、受光回路に相当する９個の部分が個別に停止できる。この個別に停止でき各部分を、本実施形態では、部分画素６９と呼ぶが、後で詳しく説明するように、部分画素６９毎に単独で、対象物ＯＢＪ１を検出するのではない。部分画素６９を構成する３×３個のＳＰＡＤ回路６８からの信号の扱いについては、後で説明する。

ＳＰＡＤ回路６８は、高い応答性と優れた検出能力とを実現するアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）が用いられる。ＡＰＤに反射光（フォトン）が入射すると、電子・正孔対が生成され、電子と正孔が各々高電界で加速され、次々と衝突電離を引き起こして新たな電子・正孔対が生成される（アバランシェ現象）。このように、ＡＰＤはフォトンの入射を増幅することができることから、遠くの物体のように反射光の強度が小さくなる場合には、ＡＰＤが用いられることが多い。ＡＰＤの動作モードには、降伏電圧未満の逆バイアス電圧で動作させるリニアモードと、降伏電圧以上の逆バイアス電圧で動作させるガイガモードとがある。リニアモードでは、生成される電子・正孔対よりも高電解領域から出て消滅する電子・正孔対の数が大きく、電子・正孔対の崩壊は自然に止まる。このため、ＡＰＤからの出力電流は、入射光量にほぼ比例する。

他方、ガイガモードでは、単一フォトンの入射でもアバランシェ現象を起こすことができるため、検出感度を更に高めることができる。こうしたガイガモードで動作されるＡＰＤを、シングルフォトンアバランシェダイオード（ＳＰＡＤ：ＳｉｎｇｌｅＰｈｏｔｏｎＡｖａｌａｎｃｈｅＤｉｏｄｅ）と呼ぶことがある。

各ＳＰＡＤ回路６８は、図４の等価回路を示すように、電源Ｖｃｃと接地ラインとの間に直列にクエンチ抵抗器ＲｑとアバランシェダイオードＤａを接続し、その接続点の電圧を論理演算素子の一つである反転素子ＩＮＶに入力し、電圧レベルの反転したデジタル信号に変換している。反転素子ＩＮＶの出力は、アンド回路ＳＷの一方の入力に接続されているから、他方の入力がハイレベルＨになっていれば、外部にそのまま出力される。アンド回路ＳＷの他方の入力の状態は、選択信号ＳＣにより切り換えることができる。選択信号ＳＣは、部分画素６９内の３×３個のＳＰＡＤ回路６８に対しては、一括して出力され、受光アレイ６５のどの部分画素６９からの信号を読み出すか読み出さないかを指定するのに用いられる。なお、アバランシェダイオードＤａをリニアモードで用い、その出力をアナログ信号のまま扱う場合などには、アンド回路ＳＷに代えて、アナログスイッチを用いればよい。また、アバランシェダイオードＤａに代えて、ＰＩＮフォトダイオードを用いることも可能である。

ＳＰＡＤ回路６８に光が入射していなければ、アバランシェダイオードＤａは、非導通状態に保たれる。このため、反転素子ＩＮＶの入力側は、クエンチ抵抗器Ｒｑを介してプルアップされた状態、つまりハイレベルＨに保たれている。従って、反転素子ＩＮＶの出力はロウレベルＬに保たれる。各ＳＰＡＤ回路６８に外部から光が入射すると、アバランシェダイオードＤａは、入射した光（フォトン）により通電状態となる。この結果、クエンチ抵抗器Ｒｑを介して大きな電流が流れ、反転素子ＩＮＶの入力側は一旦ロウレベルＬとなり、反転素子ＩＮＶの出力はハイレベルＨに反転する。クエンチ抵抗器Ｒｑを介して大きな電流が流れた結果、アバランシェダイオードＤａに印加される電圧は低下するから、アバランシェダイオードＤａへの電力供給は止り、アバランシェダイオードＤａは、非導通状態に復する。この結果、反転素子ＩＮＶの出力信号も反転してロウレベルＬに戻る。結果的に、反転素子ＩＮＶは、各ＳＰＡＤ回路６８に光（フォトン）が入射すると、ごく短時間、ハイレベルとなるパルス信号を出力することになる。そこで、各ＳＰＡＤ回路６８が光を受光するタイミングに合わせて、アドレス信号ＳＣをハイレベルＨにすれば、アンド回路ＳＷの出力信号、つまり各ＳＰＡＤ回路６８からの出力信号Ｓout は、アバランシェダイオードＤａの状態を反映したデジタル信号となる。

部分画素６９に含まれる３×３個のＳＰＡＤ回路６８の合計９個の出力信号Ｓout は、図４に、部分画素６９の一つ分を示したように、加算部１２０内に用意されたブロック内加算器１２１に入力され、加算される。従って、加算部１２０には、９個のブロック内加算器１２１が備えられている。各部分画素６９を区別する場合には、左上の部分画素６９から右下に向けて順に、部分画素ｓ１、ｓ２・・・ｓ９と呼ぶ。各部分画素６９内の９個のＳＰＡＤ回路６８の出力は、それぞれ、ブロック内加算器１２１によりまとめられ、ヒストグラム生成部１３０に出力され、ヒストグラムの生成に用いられる。

この様子を、図５に例示した。発光部４０のレーザ素子４１を発光させて、物体ＯＢＪ１からの反射光が受光部６０の受光面に配置された一つの画素に相当する受光素子６６に入射すると、各部分画素６９は反射光を受け取ったタイミングでパルス信号を出力する。各部分画素ｓ１、ｓ２・・・ｓ９内のＳＰＡＤ回路６８からの信号Ｓout を加算した結果である部分画素信号は、物体ＯＢＪ１からの距離に応じたタイミングのパルス信号を含む。受光部６０の受光素子６６が反射光を受ける位置に物体ＯＢＪ１が存在すれば、レーザ素子４１による照光パルスに基づく反射光パルスを受け取るまでの時間ＴＦは、部分画素６９によらず、ほぼ同じタイミングになる。

従って、部分画素ｓ１、ｓ２・・・ｓ９からの信号を加算してヒストグラムＴを生成すると、時間ＴＦ近傍に、バルス信号が集まり、ピークを形成する。ＳＰＡＤ回路６８の性質上、出力されるパルス信号には、ノイズも含まれる。ノイズは、太陽光などの外乱光によりランダムに発生する。ノイズによるパルス信号は、ランダムに発生するので、部分画素ｓ１、ｓ２・・・ｓ９からの信号を加算すると、ノイズはピークを形成せず、物体ＯＢＪ１からの反射光によるピークが得られる。

同じ走査位置で複数回の測定を行なって、部分画素ｓ１、ｓ２・・・ｓ９からの信号をヒストグラム生成部１３０が重ね合わせると、図５最下段に例示するように、時間ＴＦにピークを有するヒストグラムが生成される。受光素子６６を構成する複数のＳＰＡＤ回路６８が検出する信号には、外乱光などによるノイズも含まれるが、照光パルスに対する各ＳＰＡＤ回路６８からの信号を足し合せてヒストグラムを生成する処理を複数回行なうと、反射光パルスに対応する信号は累積され、ノイズに対応する信号は累積されないので、反射光パルスに対応する信号が明確になる。いわゆるＳ／Ｎ比が高くなる。そこで、ヒストグラム生成部１３０からのヒストグラムを解析して、ピーク検出部１４０が信号のピークを検出する。信号のピークは、測距の対象となっている物体ＯＢＪ１からの反射光パルスに他ならない。こうしてピークが検出されると、距離演算部１５０は、照射光パルスから、反射光パルスのピークまでの時間ＴＦを測定することで、物体までの距離Ｄを検出する。検出され距離Ｄは、外部に、例えば光測距装置２０が自動運転車両に搭載されていれば、自動運転装置などに出力される。もとより、ドローンや自動車、船舶などの移動体の他、固定された測距装置として用いることも可能である。

制御部１１０は、発光部４０の回路基板４３に対してレーザ素子４１の発光タイミングを決定する指令信号ＳＬや、いずれの部分画素６９にも含まれる９個のＳＰＡＤ回路６８をまとめてアクティブにするかを決定するアドレス信号ＳＣの他、ヒストグラム生成部１３０に対するヒストグラムの生成タイミングやヒストグラムの補正を指示する信号Ｓｔや、ピーク検出部１４０に対するピーク検出の閾値Ｔｎを切換える信号Ｓｐや、走査部５０のロータリソレノイド５５に対する駆動信号Ｓｍ等を出力する。制御部１１０が予め定めたタイミングでこれらの信号を出力することにより、ＳＰＡＤ演算部１００は、所定の範囲に存在する物体ＯＢＪ１を、その物体ＯＢＪ１までの距離Ｄと共に検出する特定部として働く。制御部１１０は、後述する処理において、生成したヒストグラムなどを記憶するメモリ１１４を内蔵する。

（Ａ２）測距処理の詳細：
次に、ＳＰＡＤ演算部１００による測距処理の詳細について、図６以下を用いて説明する。図６に示した画素単位測定処理ルーチンは所定のインターバルで繰り返し実行される。この処理ルーチン開始すると、まず部分画素ｓ１〜ｓ９に関してステップＳ２１０からｓ２３０を繰り返す処理を行なう（ステップＳ２０１ｓ〜Ｓ２０１ｅ）。この処理の繰り返しでは、変数ｓを用い、変数ｓを繰り返しの度に値１ずつインクリメントする。これは以下に説明する他の実施形態でも同様である。第１実施形態では、ｓ＝１から９までの９回、ステップＳ２０１ｓ〜Ｓ２０１ｅを繰り返す。

この処理においては、まず部分画素ｓに含まれる全ＳＰＡＤ回路６８を停止する（ステップＳ２１０）。図７は、画素に相当する受光素子６６において停止する部分画素ｓを説明する説明図である。画素である受光素子６６には、図７に示したように、９個の部分画素ｓ１〜ｓ９が含まれる。ｓ＝１の場合には、部分画素ｓ１が動作を停止する。即ち、制御部１１０は、部分画素ｓ１に対するアドレス信号ＳＣをオフとし、部分画素ｓ１以外の部分画素ｓ２〜ｓ９に対するアドレス信号ＳＣをオンとする。この状態で、発光・受光処理を行なう（ステップＳ２２０）。つまり、発光部４０のレーザ素子４１を駆動して、照光バルスを射出し、その反射光を受光部６０の受光素子６６により受光させる。

受光素子６６は、既に説明したように、各部分画素６９に含まれる９個のＳＰＡＤ回路６８が検出したパルスをブロック内加算器１２１により加算し、更にその動作を複数回繰り返すことで、ヒストグラム生成部１３０によりヒストグラムＴｓを生成し、これを制御部１１０内に備えられたメモリ１１４に順次記憶する（ステップＳ２３０）。

制御部１１０は、この動作を変数ｓを順次インクリメントしながら、ｓ１〜ｓ９まで繰り返す。従って、９回繰り返しが完了すると（ステップＳ２０１ｓ〜Ｓ２０１ｅ）、制御部１１０内のメモリ１１４には、９個のヒストグラムＴ１〜Ｔ９が記憶される。

部分画素ｓ１〜ｓ９に対する繰り返しが完了すると（ステップＳ２０１ｅ）、次に累積ヒストグラムＴＴ作成する（ステップＳ２４０）。累積ヒストグラムＴＴは、各部分画素ｓ１〜ｓ９を停止して作成されメモリ１１４に記憶されたヒストグラムＴ１〜Ｔ９を重ね合わせることにより作成される。ヒストグラムＴ１〜Ｔ９は、それぞれ一つの部分画素ｓ１〜ｓ９が停止された状態で作成されるから、ヒストグラムＴ１〜Ｔ９に含まれる部分画素ｓ１〜ｓ９の数は、全て８個になる。従って、累積ヒストグラムＴＴは、全ての部分画素からのデータが均等に含まれることになる。

そこで、この累積ヒストグラムＴＴを用いて、画素である受光素子６６における物体の検出・測距処理を行なう（ステップＳ３１０）。累積ヒストグラムＴＴは、全ての部分画素ｓ１〜ｓ９の検出結果を重ね合わせたものになっているので、結局これは、画素である受光素子６６全体による物体の検出・測距を行なうことに相当する。累積ヒストグラムＴＴに含まれるピークを、累積ヒストグラムＴＴを閾値と比較することにより検出する。ピークが見いだされれば、反射光を受光部６０にもたらす物体ＯＢＪ１が存在する判断できる。また、そのピークの時間を取得することにより、物体ＯＢＪ１までの距離Ｄを測定することができる。

累積ヒストグラムＴＴを用いて行なわれる画素（受光素子６６）における物体の検出・測距処理（ステップＳ３１０）に続いて、部分画素における物体の検出・測距処理を行なう（ステップＳ４１０）。この部分画素における物体の検出・測距処理（ステップＳ４１０）については、図８、図９を用いて詳しく説明する。

図８に示した部分画素における物体検出・測距処理が開始されると、まず部分画素ｓ＝１から９について、処理を繰り返す準備をする（ステップＳ４１０ｓ）。繰り返しの処理は、以下のステップＳ４１２からＳ４１５である。まず、部分画素を指定する変数ｓを値１として、図６のステップＳ２４０で作成した累積ヒストグラムＴＴと、図６のステップＳ２３０で記憶しておいたヒストグラムＴｓ、つまり部分画素ｓを停止した状態で生成・記憶したヒストグラムＴｓとから、差分ヒストグラムΔＴｓを求める処理を行なう（ステップＳ４１２）。この処理は、式で表わせば、
ΔＴｓ＝ＴＴ−８・Ｔｓ
である。図７に即して説明すると、この処理は、各部分画素ｓ（ｓ＝１から９）を順次停止（オフ）して発光・受光処理を行なって生成したヒストグラムＴｓを累積した累積ヒストグラムＴＴと、いずれかの部分画素ｓを停止して生成したヒストグラムＴｓとの差分を求める処理である。ヒストグラムＴｓを８倍しているのは、差分ヒストグラムを求める際に、正規化を図るためである。累積ヒストグラムＴＴは、部分画素ｓ＝１から９のいずれかを停止して生成したヒストグラムＴｓ（ｓ＝１から９）を累積したものなので、差分ヒストグラムΔＴｓを求める際に、累積していないヒストグラムを８倍して、両者の正規化を図る。なお、累積ヒストグラムＴＴは、部分画素ｓを停止して生成したヒストグラムＴｓを９回累積しているものの、各部分画素についてのデータの累積は８回しか行なわれていないことから、
ΔＴｓ＝ＴＴ−８・Ｔｓ
としたが、７倍や９倍など、２以上の係数を乗算しても、累積ヒストグラムと通常のヒストグラムとの大きさの違いを緩和することができる。

差分ヒストグラムＴｓを用いた高解像度特定処理について説明する。図９に示したように、受光素子６６全体に対して、ある物体ＯＢＪ１からの反射光に入射しており、部分画素ｓ＝９に対応する部分に、物体ＯＢＪ１とは異なる距離に存在する小さな物体ＯＢＪ２からの反射光が入射していると仮定する。そうすると、図９の最上段に示したように、部分画素ｓ＝１を停止して生成したヒストグラムＴ１は、部分画素ｓ（ｓ＝２から９）からの信号を重ね合わせたヒストグラムとなり、物体ＯＢＪ１からの反射光に基づくピークと、物体ＯＢＪ２からの反射光に基づくピークとが存在することになる。

この２つのピークは、部分画素ｓ（ｓ＝１から８）のいずれを停止した場合も、同様に検出される。他方、累積ヒストグラムＴＴは、これらのヒストグラムＴｓ（ｓ＝１から９）を重ね合わせたものなので、図９の最下段に示したように、２つのピークを有するヒストグラムとなっている。従って、差分ヒストグラム、
ΔＴｓ＝ＴＴ−８・Ｔｓ
を求めると、ｓ＝１から８の場合には、差分ヒストグラムにはピークは存在しないことになる。ピークが存在するか否かは、差分ヒストグラムΔＴｓを差分閾値ΔＴｎと比較することにより（ステップＳ４１３）、容易に検出することができる。

ステップＳ４１３の判断において、差分ヒストグラムΔＴｓに差分閾値ΔＴｎを上回っているピークが存在しなければ、その部分画素ｓには、物体は存在しないと判断する（ステップＳ４１５）。他方、差分ヒストグラムΔＴｓに差分閾値ΔＴｎを上回っているピークが存在すれば（ステップＳ４１３：「ＹＥＳ」）、部分画素ｓに物体ＯＢＪ２が存在するとして、物体ＯＢＪ２の位置の検出と、そのピークまでの時間に基づく測距とを行なう（ステップＳ４１４）。

差分ヒストグラムΔＴｓに差分閾値ΔＴｎを上回るピークが存在するのは、図９において、部分画素ｓ＝９を停止してヒストグラムＴｓを生成して、差分ヒストグラムΔＴｓ求めた場合である。この場合には、部分画素ｓ＝９を停止しているので、部分画素ｓが検出していた物体ＯＢＪ２による反射光は検出されず、図９に、部分画素ｓ＝９オフのヒストグラムＴ９として示したように、物体ＯＢＪ２に対応するピークは消失する。従って、図１０に示すように、累積ヒストグラムＴＴから部分画素ｓ＝９を停止した場合のヒストグラムＴ９を差し引きして、差分ヒストグラムΔＴｓを求めると、物体ＯＢＪ２に対応するピークが残ることになり、差分閾値ΔＴｎを上回るピークとして、物体ＯＢＪ２に対応するピークが検出されることになる。従って、物体ＯＢＪ２の検出と、ピークまでの時間に基づく測距とが可能となる。

上記の処理を、部分画素ｓについて、ｓ＝１から９まで繰り返すことにより（ステップＳ４１０ｓからＳ４１０ｅ）、各部分画素ｓに物体からの反射光が入っていれば、これを検出することができる。従って、第１実施形態の光測距装置２０によれば、受光アレイ６５を構成する受光素子６６を物体検出の単位である画素として、物体を検出・測距できるだけでなく、受光素子６６を構成する部分画素ｓ＝１から９による物体検出が可能となる。つまり、受光素子６６を検出の単位とする画素の解像度（第１の解像度）より高い解像度（第２の解像度）で物体を検出できる。しかも第１実施形態では、全ての部分画素ｓを動作させた状態でのヒストグラムの生成は行なわず、生成したヒストグラムＴ１からＴ９を記憶し、これを重ね合せることで、累積ヒストグラムＴＴを求めている。このため、画素である受光素子６６全体のヒストグラムを求める手間を要しない。また、上記実施形態では、差分ヒストグラムΔＴｓを求める際に、ヒストグラムＴｓを正規化しているので、累積ヒストグラムＴＴと部分画素ｓを停止して生成したヒストグラムＴｓとの差分ヒストグラムΔＴｓによるピークの検出精度を十分に高くすることができる。

Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態の光測距装置２０は、第１実施形態と同様のハードウェア構成を備え、ＳＰＡＤ演算部１００の制御部１１０による物体の検出・測距処理のみが異なる。特に第２実施形態では、画素単位測定処理ルーチンと部分画素における物体検出・測距処理ルーチンが異なる。第２実施形態の各処理ルーチンを、図１１、図１２に示した。なお、各処理ルーチンにおいて、第１実施形態と同じ処理については、同じステップ番号を付して示した。従って、これらの処理についての説明は簡略なものとする。

図１１に示した画素単位測定処理ルーチンは所定のインターバルで繰り返し実行される。この処理ルーチン開始すると、累積ヒストグラムＴＴの内容を一旦リセットし空にする処理を行なう（ステップＳ２００）。その後、部分画素ｓ（変数ｓ＝０から９）に関してステップＳ２１０からＳ４２０を繰り返す処理を行なう（ステップＳ２０２ｓ〜Ｓ２０２ｅ）。この処理は、繰り返しの度に変数ｓを値１ずつインクリメントするものとし、変数ｓが値０から９まで、ステップＳ２０２ｓ〜Ｓ２０２ｅを繰り返す。

この処理においては、第１実施形態と同様に、部分画素ｓに含まれるＳＰＡＤ回路６８を停止する（ステップＳ２１０）。但し、第１実施形態と異なり、最初は、ｓ＝０、つまり部分画素ｓを全て動作させる。この状態で、発光・受光処理を行なう（ステップＳ２２０）。つまり、発光部４０のレーザ素子４１を駆動して、照光バルスを射出し、その反射光を受光部６０の受光素子６６により受光させる。

受光素子６６は、既に説明したように、各部分画素６９に含まれる９個のＳＰＡＤ回路６８が検出したパルスをブロック内加算器１２１により加算し、更にその動作を複数回繰り返すことで、ヒストグラム生成部１３０によりヒストグラムＴｓを生成し、これを制御部１１０内に備えられたメモリ１１４に記憶する（ステップＳ２３２）。ここで、変数ｓ＝０の場合のヒストグラムＴ０は、画素を構成する全ての部分画素ｓ（ｓ＝１から９）が動作している場合のヒストグラムである。従って、このヒストグラムＴ０を、画素ヒストグラムＴ０と呼ぶ。更に、ステップＳ２００で内容をリセットした累積ヒストグラムＴＴに、生成したヒストグラムＴｓを加える処理を行なう（ステップＳ２４２）。この結果、ｓ＝０の場合には、累積ヒストグラムＴＴの内容は、全ての部分画素ｓが動作している状態でのヒストグラムとなる。

その後、繰り返し回数を示す変数ｓが値０であるか否かの判断を行ない（ステップＳ２５２）、ｓ＝０、つまり初回であれば、生成した画素ヒストグラムＴ０をメモリ１１４の領域１に記憶し（ステップＳ２６２）、ステップＳ２１０からの処理を繰り返す。このとき変数ｓは値１だけインクリメントされているから、ステップＳ２１０からＳ２３２を実行することにより、順次、部分画素ｓ＝１から９を停止した状態でのヒストグラムＴｓが生成され（ステップＳ２１０〜Ｓ２３２）、これを累積ヒストグラムＴＴに順次加えていく処理が行なわれる（ステップＳ２４２）。

そして、部分画素の位置を示す変数ｓが値１〜９であれば、ステップＳ２５２での判断は「ＮＯ」となり、部分画素における物体の検出・測距処理（ステップＳ４２０）を行なう。この部分画素における物体の検出・測距処理については、図１２に基づいて説明する。

部分画素における物体検出・測距処理を開始すると、図１２に示すように、まず、差分ヒストグラムＴｓを求める処理を行なう（ステップＳ４１２）。この処理は、
ΔＴｓ←Ｔ０−ｋ・Ｔｓ
というものであり、図１１のステップＳ２６２で示した変数ｓ＝０の場合の画素ヒストグラムＴ０であって、メモリ１に記憶された画素ヒストグラムＴ０と、ｓ番目の部分画素についてのヒストグラムＴｓとの差分をとる処理である。画素ヒストグラムＴ０とは、全ての部分画素ｓ＝１〜９が動作している場合のヒストグラムである。またｋは、正規化のための係数である。本実施形態では、変数ｓ＝１〜９の場合には、いずれか一つの部分画素ｓが停止しているので、ヒストグラムＴｓの生成に関わる部分画素は８個になる。変数ｓ＝０の場合には、画素を構成する９個の部分画素が画素ヒストグラムＴ０の生成に関わるので、差分を求める際に、両者を正規化している。この例では、ｋ＝９／８とした。なお、ヒストグラムＴｓを求める際に、仮に２つの部分画素ｓが停止されるのであれば、係数ｋは、９／７とすればよい。更に言えば、係数ｋは、画素ヒストグラムＴ０と各ヒストグラムＴｓとの条件が近づくように設定されればよい。

こうして差分ヒストグラムΔＴｓを求めた上で、次に、差分ヒストグラムΔＴｓに、差分閾値ΔＴｎを越えているピークが存在するかの判断を行なう（ステップＳ４１３）。

例えば、図１３に示したように、受光素子６６全体に対して、ある物体ＯＢＪ１からの反射光に入射しており、部分画素ｓ＝９に対応する部分に、物体ＯＢＪ１とは異なる距離に存在する小さな物体ＯＢＪ２からの反射光が入射していると仮定する。そうすると、図１３の最上段に示したように、ｓ＝０、つまり一つの部分画素も停止していない状態で生成した画素ヒストグラムＴ０は、部分画素ｓ＝１から９からの信号を加算したものとなり、物体ＯＢＪ１からの反射光に基づくピークと、物体ＯＢＪ２からの反射光に基づくピークとが存在することになる。

この二つのピークは、部分画素ｓ（ｓ＝１から８）のいずれを停止した場合も、同様に検出される。ピークが存在するか否かは、差分ヒストグラムΔＴｓを差分閾値ΔＴｎと比較することにより（上述したステップＳ４１３）、容易に検出することができる。

ステップＳ４１３の判断において、差分ヒストグラムΔＴｓに差分閾値ΔＴｎを上回っているピークが存在しなければ、その部分画素ｓには、物体は存在しないと判断する（ステップＳ４１５）。例えば、図１３の最下段に示したように、部分画素ｓ＝１を停止した場合のヒストグラムＴ１について、差分ヒストグラムΔＴ１を求めた場合には、ピーク（ΔＴｓ＞ΔＴｎ）は見いだされない。他方、差分ヒストグラムΔＴｓに差分閾値ΔＴｎを上回っているピークが存在すれば（ステップＳ４１３：「ＹＥＳ」）、部分画素ｓに物体ＯＢＪ２が存在する判断する。例えば、図１３に示した部分画素ｓ＝９を停止した場合には、そのヒストグラムＴ９には、物体ＯＢＪ２によるピークが生じないから、差分ヒストグラムΔＴ９にはピークが現れる。従って、差分ヒストグラムΔＴ９を差分閾値ΔＴｎと比較することにより、物体ＯＢＪ２の存在を検出することができる。この場合、物体ＯＢＪ２は、停止した部分画素ｓに対応する位置に存在することが分かる。そこでこの場合には、物体ＯＢＪ２の位置の検出と、そのピークまでの時間に基づく測距とを行なう（ステップＳ４１４）。

こうして部分画素を示す変数ｓを値０から９とする繰り返しの処理を行ない、これが完了すると（ステップＳ２０２ｅ）、画素全体における物体の検出および測距の処理を行なう（ステップＳ３２０）。第２実施形態では、ヒストグラムＴｓを順次累積して累積ヒストグラムＴＴを求めているので（ステップＳ２４２）、これを用いて、画素全体における物体の検出とその物体までの測距処理とを行なうことができる。なお、全ての部分画素ｓ＝１から９をオンにした場合の画素ヒストグラムＴ０も求め、メモリ１１４の領域１に記憶しているので、これを用いて、画素全体における物体の検出と測距処理とを行なうものとしてもよい。累積ヒストグラムＴＴを用いた方が、複数回の検出を重ねているので、Ｓ／Ｎ比を高くすることができ、検出の精度を高めることができる。

以上説明した第２実施形態の光測距装置２０によれば、第１実施形態と同様に、受光アレイ６５を構成する受光素子６６を物体検出の単位である画素として、第１の解像度で物体を検出・測距できるだけでなく、受光素子６６を構成する部分画素ｓ＝１から９により、第１の解像度より高い第２の解像度での物体検出が可能となる。しかも第２実施形態では、各部分画素ｓ＝１から９をオフとしたときのヒストグラムを全て記憶しておく必要がないから、メモリ１１４の容量を小さくすることができる。また、上記実施形態では、差分ヒストグラムΔＴｓを求める際に、ヒストグラムＴｓを正規化しているので、差分ヒストグラムΔＴｓによるピークの検出精度を十分に高くすることができる。

Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態の光測距装置２０は、第１実施形態と同様のハードウェア構成を備え、ＳＰＡＤ演算部１００の制御部１１０による物体の検出・測距処理のみが異なる。第３実施形態では、複数ピークがある場合を判断し、複数のピークがあると判断した場合に、高分解能での検出・測距の処理を行なう点で、第１，第２実施形態と異なる。第３実施形態における処理の概要を、図１４に示した。

図１４に示した画素単位測定処理ルーチンは所定のインターバルで繰り返し実行される。この処理ルーチン開始すると、まず、全ての部分画素ｓ＝１から９をオンとし（ステップＳ５１０）、発光・受光処理を行なう（ステップＳ５２０）。受光処理では、レーザ光の照射により生じた反射光を検出し、画素ヒストグラムＴ０を作成する（ステップＳ５３０）。こうして受光素子６６に含まれる全ての部分画素ｓ＝１から９をオンにして作成した画素ヒストグラムＴ０に複数のピークがあるか否かを判定する（ステップＳ５４０）。

図１５および図１６は、複数のピークがある場合とない場合とを例示した。レーザ光を照射した範囲に、光測距装置２０からの距離が異なる２つ以上の物体があり、両者からの反射光が同じ受光素子６６の異なる位置で受光されているとすると、図１５に示したように、時間軸上の異なる位置、つまり戻り時間に２つ以上のピークが現れる。この場合には、高分解能での検出・測距処理を行なって、２つ以上のピークに対応する物体の位置と距離とを検出する（ステップＳ６００）。このステップＳ６００の処理は、第１または第２実施形態の処理に相当する。

他方、発光部４０がレーザ光を照射した範囲に、物体が一つしかなく、この物体からの反射光のみが受光素子６６で受光されているとすると、図１６に示したように、時間軸上には一つのピークが現れる。この場合には、第１の解像度での検出・測距処理（ステップＳ６２０）を行なって、ピークに対応する物体の位置と距離とを検出する。このステップＳ６２０では、ステップＳ５３０で求めた画素ヒストグラムＴ０に含まれる単一のピークに基づいて物体の検出と測距の処理とを行なう。

以上説明した第３実施形態では、まず画素全体のヒストグラムに複数のピークが存在するかを判断し、存在しなければ、第１の解像度で、つまり画素を単位として、物体の検出と測距とを行なう。他方、複数のピークが存在する場合には、第１，第２実施形態として説明したような部分画素単位での、つまり第１の解像度より高い第２の解像度で、物体の検出と測距処理とを行なう。このため、複数のピークが存在しなければ、短時間うちに処理を完了することができる。また必要があれば、第２の高解像度での物体の検出と測距とを行なうことができる。

Ｄ．第４実施形態：
第４実施形態の光測距装置２０は、第１から第３実施形態と同様のハードウェア構成を備え、ＳＰＡＤ演算部１００の制御部１１０による物体の検出・測距処理のみが異なる。第４実施形態では、差分ヒストグラムのピークの判断手法が、従前の実施例とは異なる。第４実施形態における物体の検出・測距処理を図１７、図１８に示した。

図１７に示した処理は、所定のインターバルで繰り返し実行される。この処理ルーチンは、最後のステップＳ７００を除いて、第１実施形態の処理（図６、ステップＳ２０１ｓからＳ２０１ｅおよびステップＳ２４０の処理）と同一である。これらの処理が完了すると、図７に示した各部分画素ｓ（ｓ＝１から９）のヒストグラムＴ１からＴ９と、それらを合算した累積ヒストグラムＴＴとが生成され、メモリ１１４に記憶される。その上で、ＳＰＡＤ演算部１００は、ステップＳ７００の処理、つまり画素および部分画素における物体の検出・測距処理を実行する。この処理の詳細を図１８に示した。

図１８に示した処理が開始されると、全ての部分画素ｓ（ｓ＝１から９）について、以下の処理を繰り返す（ステップＳ７１０ｓからＳ７１０ｅ）。繰り返しの処理では、まず差分ヒストグラムΔＴｓを求める（ステップＳ７１２）。差分ヒストグラムΔＴｓは、
ΔＴｓ＝ＴＴ−８・Ｔｓ
として求める。これは、第１実施形態での差分ヒストグラムΔＴｓの導出（図８，ステップＳ４１２）と同じ処理である。次に、この差分ヒストグラムΔＴｓのピークが、２つの閾値ＴＨとＴＬとに対してどのような関係にあるかを比較・判別する（ステップＳ７１３）。差分ヒストグラムΔＴｓは、既に他の実施形態で説明したように、部分画素ｓをオフにしたことで、この部分画素ｓに物体からの反射光が入射しているとき、これをピークとして抽出するヒストグラムである。

差分ヒストグラムΔＴｓを比較するこの閾値ＴＨと閾値ＴＬとは、図１９に示すように、閾値ＴＨが閾値ＴＬより大きい。閾値ＴＨは、差分ヒストグラムΔＴｓのピークがこの値以上であれば、そのピークは、物体を検出したものと判断して差し支えない値として定められた閾値である。他方、閾値ＴＬは、差分ヒストグラムΔＴｓのピークがこの値以下であれば、そのピークは、物体を検出したものではないと判断して差し支えない値として定められた閾値である。図１９に例示したように、閾値ＴＬからＴＨの範囲は、この範囲に入ったピークについて、物体を検出している場合と、ノイズである場合とを含む範囲である。閾値ＴＬからＴＨの範囲に入っているピークは、物体を検出したピークである場合もあれば、単なるノイズである場合もあり得る。

そこで、本実施形態では、差分ヒストグラムΔＴｓのピークが、閾値ＴＨ，ＴＬに対して、どのような関係にあるかを判別する（ステップＳ７１３）。仮に、差分ヒストグラムΔＴｓのピークが閾値ＴＨ以上であれば、そのピークは、部分画素ｓに対応する場所に存在する物体により反射された反射光によるものであると判断できる。そこで、差分ヒストグラムΔＴｓを用いてその部分画素ｓに対応する位置に物体があるとして、これを検出し、その物体までの距離を、差分ヒストグラムΔＴｓのピークの時間軸上の位置から測距する（ステップＳ７１５）。

その後、全ての部分画素ｓ（ｓ＝１〜９）を全てオンとして発光・受光処理を行ない、得られたヒストグラムを累積して累積ヒストグラムＴＴを再度生成し、この累積ヒストグラムに基づいて、画素を単位とする物体の検出と測距とを行なう（ステップＳ７１６）。累積ヒストグラムＴＴは既に一度求めているので、その累積ヒストグラムＴＴを用いて画素を単位とする物体の検出と測距とを行なってもよいが、後述するステップＳ７１８，Ｓ７１９の処理に要する時間を、確保しているため、差分ヒストグラムΔＴｓが閾値ＴＨより高い場合の処理時間については余裕がある。このため、本実施形態では、再度累積ヒストグラムＴＴを求めて確実な判断を行なっている。

他方、ステップＳ７１３の判断において、差分ヒストグラムΔＴｓのピークが、閾値ＴＬ以下の場合には、部分画素ｓには物体が存在しないと判断できるから、上述したステップＳ７１５を実行せず、ステップＳ７１６の処理、即ち、画素を単位とする物体の検出・測距の処理を実行する。

ステップＳ７１３において、差分ヒストグラムΔＴｓのピークは、閾値ＴＬより大きく閾値ＴＨ未満であると判断された場合には、ステップＳ７１６と同様に、累積ヒストグラムＴＴの生成を行ない、画素を単位とする物体の検出と測距を行ない（ステップＳ７１８）、更に部分画素ｓのみを停止した状態での発光・受光処理を行なって部分画素に関する累積ヒストグラム（以下、部分累積ヒストグラムという）を生成し、これとステップＳ７１８で求めた累積ヒストグラムＴＴとの差分ヒストグラムΔＴｓを更新し、この差分ヒストグラムΔＴｓに基づいて、部分画素ｓにおける物体の検出と測距とを行なう（ステップＳ７１９）。この処理において求める部分累積ヒストグラムは、停止する部分画素ｓの数（ここでは９個）より多い回数だけ発光・受光処理を行なって求めている。従って、ステップＳ７１９で求めた差分ヒストグラムΔＴｓは、図１９に示した差分ヒストグラムΔＴｓよりもＳ／Ｎ比が高くなっている。このため、物体が部分画素ｓに対応する位置にあれば、これを検出できる可能性が高まる。

もとよりこのステップＳ７１９の処理において、更新した差分ヒストグラムΔＴｓが閾値ＴＨを越えなければ、物体はないとして、その検出や測距は行なわない。ステップＳ７１９では、再度、累積ヒストグラムＴＴを求めるだけでなく、部分画素ｓについてのヒストグラムＴｓを部分画素の数より多数回生成し、これを累積して部分累積ヒストグラムを求めてから、差分ヒストグラムをΔＴｓを更新しているので、仮に部分画素ｓに対応する位置に物体があれば、ピークが閾値ＴＨ以上となり、検出される可能性は高い。部分累積ヒストグラムを求めてから差分ヒストグラムΔＴｓを求めても、そのピークが閾値ＴＨ未満であれば、そのピークはノイズによるものであると判断して、特に物体の検出や測距を行なわないのは当然である。

以上説明した繰り返しの処理（ステップＳ７１０ｓからＳ７１０ｅまでの処理）を、部分画素ｓを順次移動しながら繰り返し、全ての部分画素についての判断を終了すると、「ＮＥＸＴ」に抜けて、本ルーチンを終了する。

以上説明した第４実施形態によれば、第１から第３実施形態と同様の作用効果を奏する上、更に、各部分画素における差分ヒストグラムΔＴｓが物体が確実にあると判断することも、確実にないと判断することもできない場合、再度累積ヒストグラムＴＴを生成し、加えて部分累積ヒストグラムを求めて、差分ヒストグラムΔＴｓを更新するので、ピークが物体によるものであれば、これを確実に検出して、物体の位置の検出とその物体までの測距とを行なうことができる。このため、ヒストグラムに現れたピークが、ノイズによるものか小物体によるものかの判断を確実に行なうことができる。

Ｅ．その他の実施形態：
上述した各実施形態では、差分ヒストグラムΔＴｓは、累積ヒストグラムＴＴと１つの部分画素ｓを停止した際のヒストグラムＴｓとの差分として求めたが、部分画素を停止して得られたヒストグラムＴｓを複数まとめた上で、累積ヒストグラムＴＴとの差分ヒストグラムを求めるものとしても差し支えない。例えば各部分画素ｓ１〜ｓ９を順次オフにして得られたヒストグラムＴｓ（ｓ＝１〜９）のうちから、図２０に示したように、部分画素をオフにして得られたヒストグラムＴｓを、縦方向にまとめてグループヒストグラムＴｕを求め、累積ヒストグラムＴＴとグループヒストグラムＴｕとの差分ヒストグラムΔＴｕを求めるようにしてもよい。図２０に示した例では、ヒストグラムＴｓ１〜Ｔｓ９を２つずつ組み合わせ、グループｕを構成するものとした。具体的には、グループヒストグラムＴｕは、
Ｔｕ１：Ｔｓ１＋Ｔｓ４
Ｔｕ２：Ｔｓ２＋Ｔｓ５
Ｔｕ３：Ｔｓ３＋Ｔｓ６
Ｔｕ４：Ｔｓ４＋Ｔｓ７
Ｔｕ５：Ｔｓ５＋Ｔｓ８
Ｔｕ６：Ｔｓ６＋Ｔｓ９
として求める。まとめられる２つのヒストグラムは、ヒストグラムを生成する際にオフにされた部分画素が、縦に隣接する場合に対応している。この各グループヒストグラムＴｕと累積ヒストグラムＴＴとの差分ヒストグラムΔＴｕを求め、差分ヒストグラムΔＴｕが閾値より大きいピークを含むか否かにより、そのグループに物体が存在するか否かを判断する。従って、グループヒストグラムを用いて、画素単位の解像度である第１の解像度より高い第２の解像度で、小さな対象物あるいは対象物の微小部分などを検出することができる。なお、差分ヒストグラムΔＴｕを求める際、上述した実施例同様、正規化してから差分を求めることが好ましい。

かかる構成を採用すれば、上述した実施形態と同様、物体検出の分解能を高めることができ、しかも２つの部分画素に対応する位置にまたがって存在するような物体を高精度に検出することができる。また、部分画素をオフにしてヒストグラムを生成する処理については、変更する必要がない。

ヒストグラムを重ね合わせてグループ化する場合、図２１に示したように、まとめられる２つのヒストグラムを、ヒストグラムを生成する際にオフにされた部分画素が、横に隣接する場合に対応させて選択してもよい。図２１に示した例では、ヒストグラムＴｓ１〜Ｔｓ９を、図２０に示した例とは異なる組み合わせとし、以下のように、グループヒストグラムＴｖを求める構成とした。
Ｔｖ１：Ｔｓ１＋Ｔｓ２
Ｔｖ２：Ｔｓ２＋Ｔｓ３
Ｔｖ３：Ｔｓ４＋Ｔｓ５
Ｔｖ４：Ｔｓ５＋Ｔｓ６
Ｔｖ５：Ｔｓ７＋Ｔｓ８
Ｔｖ６：Ｔｓ８＋Ｔｓ９
物体の位置の検出と測距の手法は、図２０に示したものと同様である。このようにグループヒストグラムＴｖを構成する場合は、物体が受光素子６６の横方向に並んでいる場合に検出しやすいと言える。なお、グループｕ１からｕ６の場合とグループｖ１からｖ６の場合と、両方行なってもよい。

部分画素をオフにして得られたヒストグラムＴｓは２つずつグループ化する場合に限られず、Ｍ個（Ｍ≧３）ずつグループ化してもよい。図２２は、４つずつグループ化した場合を例示する。この場合は、ヒストグラムＴｓ１〜Ｔｓ９を４つずつ組み合わせ、グループヒストグラムＴｗを求める構成とした。具体的には、グループヒストグラムＴｗは、
Ｔｗ１＝Ｔｓ１＋Ｔｓ２＋Ｔｓ４＋Ｔｓ５
Ｔｗ２＝Ｔｓ２＋Ｔｓ３＋Ｔｓ５＋Ｔｓ６
Ｔｗ３＝Ｔｓ４＋Ｔｓ５＋Ｔｓ７＋Ｔｓ８
Ｔｗ４＝Ｔｓ５＋Ｔｓ６＋Ｔｓ８＋Ｔｓ９
として求める。グループヒストグラムＴｗを求め、高い解像度で物体を検出、測距する処理は、他の実施形態と同様である。

部分画素のグループ化は、必ずしも縦横に隣接するものに限る必要はない。例えば図２３に示すように、部分画素をオフにして得られたヒストグラムＴｓ１〜Ｔｓ９を重ね合わせ、以下のようにグループヒストグラムＴｘを求めてもよい。
Ｔｘ１：Ｔｓ１＋Ｔｓ５
Ｔｘ２：Ｔｓ２＋Ｔｓ４
Ｔｘ３：Ｔｓ２＋Ｔｓ６
Ｔｘ４：Ｔｓ３＋Ｔｓ５
Ｔｘ５：Ｔｓ４＋Ｔｓ８
Ｔｘ６：Ｔｓ５＋Ｔｓ７
Ｔｘ７：Ｔｓ５＋Ｔｓ９
Ｔｘ８：Ｔｓ６＋Ｔｓ８
物体の位置の検出と測距の手法は、他の形態と同様である。上記のようにグループヒストグラムＴｘを求める場合は、物体が受光素子６６の縦横の並びに対して傾いている場合に検出しやすいと言える。なお、他のグループの場合の位置の検出および測距とグループｘ１〜ｘ８の場合の位置の検出および測距とを、組み合わせて行なってもよい。こうすれば、高解像度の検出・測距手法でしか検出できない小さな物体が、縦横方向や斜め方向に存在しても、検出できる可能性が高まる。斜めの組み合わせについても、重ね合わせるヒストグラムの数をＭ個（Ｍ≧３）としても差し支えない。

上記の第１〜第４実施形態やその他の実施形態では、画素（受光素子６６）程度の大きさを多淫とする検出とは別に、高解像度特定処理により、ＳＰＡＤ回路６８程度の大きさやＳＰＡＤ回路６８を複数個組み合わせた程度の大きさに対応する高解像度での検出を行なうことができる。こうした高解像度特定処理による検出は、画素を単位として行なう検出とは異なる対象物の検出に用いるものとしてもよいし、同じ対象物の部分の形状を高解像度で検出するのに用いるものしてもよい。

上記実施形態では、受光回路に相当する部分画素６９は、１つの受光素子６６あたり３×３個設けたが、４×４個など、異なる個数であっても差し支えない。もとより、縦横が同数である必要はなく、ｐ×ｑ（ｐ,ｑは１以上の整数、但しｐ×ｑは２以上）個であればよい。また、上記実施形態では、１つの部分画素６９が３×３個のＳＰＡＤ回路６８を内蔵し、ブロック内加算器１２１で３×３個のＳＰＡＤ回路６８の出力を加算するようにしたが、部分画素６９を構成するＳＰＡＤ回路６８の数は１以上であれば、何個でもよい。

上記実施形態では、高解像度処理は、全ての部分画素ｓ＝１から９をオンにして行なった検出結果（第１の結果）と、部分画素の一部をオフにして行ない、その結果を重ね併せた検出結果（第２の結果）との差分を取ることで、対象物の空間上の位置を高解像度で特定したが、差分を取る代わりに、両検出結果を比較することにより、位置の特定を、高解像度行なうようにしてもよい。

この他、本開示は以下の態様により実施可能である。
（１）第１の態様は、光を外部に照射して、対象物までの距離を測定する光測距装置としての態様である。この光測距装置は、パルス光を、所定の範囲に射出する発光部と、前記パルス光に対応した前記所定の範囲からの反射光を、受光面に結像させる光学系と、前記受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素毎に、前記反射光を個別に電気的な信号として検出可能な複数の受光回路を配置した受光部と、前記受光回路による前記反射光の検出の結果に従って、前記対象物に対応した対象反射光の、前記パルス光の射出からの戻り時間から、前記所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む前記対象物の空間上の位置を特定する特定部と、を備える。ここで、前記特定部は、前記画素に配置された前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、前記画素に配置された前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づき、前記対象反射光の前記戻り時間から、前記対象物の前記空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する高解像度特定処理を実行するものとしてよい。こうすれば、対象物からの対象反射光の戻り時間から、対象物の空間上の位置を、解像度を高めて特定することができる。

（２）こうした光測距装置において、更に前記第２の結果を、前記除かれた受光回路の位置に対応付けて記憶する記憶部を備え、前記特定部は、前記高解像度特定処理として、前記複数の受光回路の前記検出の結果を重ね合わせた前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記第１の解像度で特定し、前記第１の結果と、前記記憶部に記憶された前記第２の結果との差分を、前記除かれた受光回路の位置に対応付けて生成し、前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第２の解像度で特定する、してもよい。こうすれば、画素に対応した第１の解像度での物体の検出・測距と、除かれた受光回路の大きさに対応した第２の解像度での物体の検出・測距とを容易に実現できる。ここで、第２の解像度は第１の解像度より高い。１つの受光回路を除けば、受光回路の大きさまで解像度を高めることができる。除かれる受光回路を複数個とする場合、受光回路の並び方向は、縦横斜めなど、必要に応じて自由に組み合わせとすることができる。

（３）こうした光測距装置において、前記特定部は、前記高解像度特定処理として、前記複数の受光回路の前記検出の結果を重ね合わせた前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した前記第１の解像度で特定し、前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の残りの前記受光回路の出力を重ね合わせた結果を、前記除かれた受光回路の位置の違いに対応付けて記憶部に記憶し、前記除かれた受光回路の位置の違いに対応付けて記憶された前記重ね合わせた結果のうちの少なくとも２つを組み合わせた結果を前記第２の結果として生成し、前記第１の結果と前記第２の結果との差分を、前記組み合わせに対応付けて生成し、前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記組み合わされたことにより除かれた前記受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定するものとしてもよい。こうすれば、複数の受光回路に跨がって存在する対象物を、精度良くかつ容易に検出できる。

（４）こうした光測距装置において、前記特定部は、記第１の結果により、予め定めた前記第１閾値より大きくなる前記戻り時間が複数存在すると判定した場合には、前記高解像度特定処理によって、前記第２の解像度による特定を行ない、前記位置が複数存在すると判定しなかった場合には、前記高解像度特定処理による前記第２の解像度による特定を行なわないものとしてもよい。こうすれば、第１閾値より大きくなる前記戻り時間が複数存在しない場合には高解像度特定処理を行なわないので、処理に要する時間を一部短縮することができる。

（５）こうした光測距装置において、前記発光部による前記パルス光の射出と、前記受光部の前記複数の受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、前記特定部は、高解像度特定処理として、前記繰り返しの度に、前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果のそれぞれを、前記除かれた一部の受光回路の位置に対応付けて記憶部に順次記憶し、前記それぞれ記憶された第２の結果を累積した累積結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、前記累積結果と前記記憶された第２の結果のそれぞれとの差分を求め、前記差分が、予め定めた第２閾値より大きい場合、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置からの対象反射光が存在するとして、前記差分が前記第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定するものとしてもよい。こうすれば、複数の受光回路を全て動作させた場合の結果を求める必要がなく、処理を簡略にできる。

（６）こうした光測距装置において、前記発光部による前記パルス光の射出と、前記受光部の前記複数の受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、前記特定部は、高解像度特定処理として、第１回目の前記繰り返しにおいて、前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた前記第１の結果を求めて、記憶部（１１４）に記憶し、前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きい場合、前記画素の位置に対応する空間上の位置を、前記対象反射光の戻り時間の位置によって、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記複数の受光回路うちの位置部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果と前記記憶部に記憶された前記第１の結果との差分を求め、前記差分が前記第２閾値より大きい前記戻り時間から、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定してもよい。こうすれば、受光回路の一部を順次除いた場合の第２の結果を個別に記憶しておく必要がなく、記憶容量を低減できる。

（７）こうした光測距装置において、前記発光部による前記パルス光の射出と、前記受光部の前記複数の受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、前記特定部は、高解像度特定処理として、第１回目の前記繰り返しにおいて、前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた前記第１の結果を求めて、記憶部に記憶し、第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果を前記第１の結果に含めて累積結果として記憶し、前記複数回の繰り返しの終了後、前記累積結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記記憶部に記憶された前記第１の結果と前記第２の結果との差分を求め、前記差分が前記第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定するものとしてもよい。こうすれば、対象物の空間上の位置を画素に対応した第１の解像度で求める際、累積結果を利用するので、精度を高めることができる。

（８）前記特定部において、前記第２の結果を求める際の前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の重ね合わせの回数は、前記受光回路の総数以上としてもよい。こうすれば、重ね合わせの回数が、受光回路の総数以上なので、Ｓ／Ｎ比を高めることができ、高解像度特定処理において、物体をより確実に検出できる。

（９）前記差分を、前記累積結果と前記第２の結果とに基づいて前記対象物の前記空間上の位置を特定する際、前記第１の結果に対して前記第２の結果を正規化することも好ましい。こうすれば、累積回数が違っても、同じ条件で差分を求めることができる。

（１０）前記複数の受光回路の各々は、前記第２の結果を求める際、１回以上除かれるものとしてよい。除く回数は２回以上であってもよく、各受光回路毎に異なってもよい。こうすれば、高解像度特定処理の内容を柔軟に変更して、対象反射光の戻り時間から対象物の空間上の位置を特定することができる。

（１１）前記複数の受光回路の前記除かれる回数は同一としてもよい。こうすれば、処理を簡略化できる。

（１２）前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせる場合には、前記除かれる受光回路の動作を停止してもよい。こうすれば、受光に要するエネルギを低減できる。もとより、受光回路の動作は継続させ、出力を重ね合わせる処理を行なわない構成や、重ね合せまで行なった上で、その結果を利用しないといった構成も可能である。こうした場合には、受光回路の動作を変更する必要がなく、処理を簡略化できる。図４に即して言えば、アドレス信号ＳＣをオフにしてもよいしアバランシェダイオードＤａにクエンチ抵抗器Ｒｑを介して電流を供給する電源Ｖｃｃをオフしてもよい。あるいはブロック内加算器１２１の動作または出力をオフとしてもよい。

（１３）こうした光測距装置において、前記第１の結果と前記第２の結果との基づく前記対象物の前記空間上の位置の前記特定は、前記第１の結果と前記第２の結果とを比較することにより行なってもよい。こうすれば、両者の違いを容易に把握でき、高解像度処理を実施することができる。

（１４）本開示の第２の態様は、光を外部に照射して、対象物までの距離を測定する光測距方法としての態様である。この光測距方法は、パルス光を、所定の範囲に射出し、前記パルス光に対応した前記所定の範囲からの反射光を、受光面に結像させ、前記受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素毎に、前記反射光を個別に検出可能な複数の受光回路を配置し、前記受光回路による前記反射光の検出の結果に従って、前記対象物に対応した対象反射光の、前記パルス光の射出からの戻り時間から、前記所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む前記対象物の空間上の位置を特定する際、前記受光面の１つの前記画素に配置された前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、前記画素に配置された前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づいて、前記対象反射光の前記戻り時間から、前記対象物の前記空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する。この方法によれば、上述した光測距装置と同様に、対象物の位置の解像度を高めた高解像度特定処理を実行できる。この結果、対象物からの対象反射光の戻り時間により、対象物の空間上の位置を、解像度を高めて特定できる。

（１５）上記各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよい。ソフトウェアによって実現されていた構成の少なくとも一部は、ディスクリートな回路構成により実現することも可能である。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データやプログラムを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０光測距装置、３０光学系、３１カバー、３２筐体、４０発光部、４１レーザ素子、４３回路基板、４５コリメートレンズ、５０走査部、５１表面反射鏡、５３ホルダ、５４回転軸、５５ロータリソレノイド、６０受光部、６１受光レンズ、６５受光アレイ、６６受光素子、６８ＳＰＡＤ回路、６９部分画素、１００ＳＰＡＤ演算部、１１０制御部、１１４メモリ、１２０加算部、１２１ブロック内加算器、１３０ヒストグラム生成部、１４０ピーク検出部、１５０距離演算部

Claims

光を外部に照射して、対象物までの距離を測定する光測距装置（２０）であって、
パルス光を、所定の範囲に射出する発光部（４０）と、
前記パルス光に対応した前記所定の範囲からの反射光を、受光面（６５）に結像させる光学系（３０）と、
前記受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素（６６）毎に、前記反射光を個別に電気的な信号として検出可能な複数の受光回路（６９）を配置した受光部（６０）と、
前記受光回路による前記反射光の検出の結果に従って、前記対象物に対応した対象反射光の、前記パルス光の射出からの戻り時間から、前記所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む前記対象物の空間上の位置を特定する特定部（１１０，１４０，１５０）と、
を備え、
前記特定部は、前記画素に配置された前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、前記画素に配置された前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づき、前記対象反射光の前記戻り時間から、前記対象物の前記空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する高解像度特定処理を実行する
光測距装置。
請求項１記載に光測距装置であって、更に前記第２の結果を、前記除かれた受光回路の位置に対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記特定部は、前記高解像度特定処理として、
前記複数の受光回路の前記検出の結果を重ね合わせた前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記第１の解像度で特定し、
前記第１の結果と、前記記憶部に記憶された前記第２の結果との差分を、前記除かれた受光回路の位置に対応付けて生成し、
前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第２の解像度で特定する、
光測距装置。
請求項１に記載の光測距装置であって、
前記特定部は、前記高解像度特定処理として、
前記複数の受光回路の前記検出の結果を重ね合わせた前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した前記第１の解像度で特定し、
前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の残りの前記受光回路の出力を重ね合わせた結果を、前記除かれた受光回路の位置の違いに対応付けて記憶部（１１４）に記憶し、
前記除かれた受光回路の位置の違いに対応付けて記憶された前記重ね合わせた結果のうちの少なくとも２つを組み合わせた結果を前記第２の結果として生成し、
前記第１の結果と前記第２の結果との差分を、前記組み合わせに対応付けて生成し、
前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記組み合わされたことにより除かれた前記受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する、
光測距装置。
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光測距装置であって、
前記特定部は、
前記第１の結果により、予め定めた前記第１閾値より大きくなる前記戻り時間が複数存在すると判定した場合には、前記高解像度特定処理によって、前記第２の解像度による特定を行ない、
前記位置が複数存在すると判定しなかった場合には、前記高解像度特定処理による前記第２の解像度による特定を行なわない、
光測距装置。
請求項１に記載の光測距装置であって、
前記発光部による前記パルス光の射出と、前記複数の前記受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、
前記特定部は、高解像度特定処理として、前記繰り返しの度に、
前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果のそれぞれを、前記除かれた一部の受光回路の位置に対応付けて記憶部（１１４）に順次記憶し、
前記それぞれ記憶された第２の結果を累積した累積結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、
前記累積結果と前記記憶された第２の結果のそれぞれとの差分を求め、前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間によって、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する、
光測距装置。
請求項１に光測距装置であって、
前記発光部による前記パルス光の射出と、前記受光部の前記複数の受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、
前記特定部は、高解像度特定処理として、
第１回目の前記繰り返しにおいて、前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた前記第１の結果を求めて、記憶部（１１４）に記憶し、
前記第１の結果が予め定めた第１閾値より大きい場合、前記画素の位置に対応する空間上の位置を、前記対象反射光の戻り時間によって、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、
第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果と前記記憶部に記憶された前記第１の結果との差分を求め、
前記差分が前記第２閾値より大きい前記戻り時間から、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する
光測距装置。
請求項１に光測距装置であって、
前記発光部による前記パルス光の射出と、前記受光部の前記複数の受光回路による前記反射光の検出とを、複数回繰り返し、
前記特定部は、高解像度特定処理として、
第１回目の前記繰り返しにおいて、前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた前記第１の結果を求めて、記憶部に記憶し、
第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記複数の受光回路うちの一部の受光回路の位置を変えて順次除いた場合の前記第２の結果を前記第１の結果に含めて累積結果として記憶し、
前記複数回の繰り返しの終了後、前記累積結果が予め定めた第１閾値より大きくなる前記戻り時間から、前記対象物の空間上の位置を、前記画素に対応した第１の解像度で特定し、
第２回目以降の前記繰り返しの度に、前記記憶部に記憶された前記第１の結果と前記第２の結果との差分を求め、前記差分が予め定めた第２閾値より大きい前記戻り時間から、前記除かれた受光回路の位置に対応する空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する
光測距装置。
前記特定部において、前記第２の結果を求める際の前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の重ね合わせの回数は、前記受光回路の総数以上である、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光測距装置。
前記第１の結果と前記第２の結果とに基づいて前記対象物の前記空間上の位置を特定する際、前記第１の結果に対して前記第２の結果を正規化する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光測距装置。
前記複数の受光回路の各々は、前記第２の結果を求める際、１回以上除かれる、請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の光測距装置。
前記複数の受光回路の前記除かれる回数は同一である、請求項１０記載の光測距装置。
前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせる場合には、前記除かれる受光回路の動作を停止する、請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の光測距装置。
前記第１の結果と前記第２の結果との基づく前記対象物の前記空間上の位置の前記特定は、前記第１の結果と前記第２の結果とを比較することにより行なう請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の光測距装置。
光を外部に照射して、対象物までの距離を測定する光測距方法であって、
パルス光を、所定の範囲に射出し、
前記パルス光に対応した前記所定の範囲からの反射光を、受光面に結像させ、
前記受光面において、第１の解像度で検出を行なう単位である画素毎に、前記反射光を個別に検出可能な複数の受光回路を配置し、
前記受光回路による前記反射光の検出の結果に従って、前記対象物に対応した対象反射光の、前記パルス光の射出からの戻り時間から、前記所定の範囲に存在する対象物までの距離を含む前記対象物の空間上の位置を特定する際、前記受光面の１つの前記画素に配置された前記複数の受光回路の出力を重ね合わせた第１の結果と、前記画素に配置された前記複数の受光回路の一部を除いた場合の前記受光回路の出力を重ね合わせた第２の結果とに基づいて、前記対象反射光の前記戻り時間から、前記対象物の前記空間上の位置を、前記第１の解像度より高い第２の解像度で特定する
光測距方法。