JP2021001756A - 測距装置 - Google Patents

測距装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021001756A
JP2021001756A JP2019114472A JP2019114472A JP2021001756A JP 2021001756 A JP2021001756 A JP 2021001756A JP 2019114472 A JP2019114472 A JP 2019114472A JP 2019114472 A JP2019114472 A JP 2019114472A JP 2021001756 A JP2021001756 A JP 2021001756A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
peak
histogram
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019114472A
Other languages
English (en)
Inventor
広之 平野
Hiroyuki Hirano
広之 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Semiconductor Solutions Corp
Original Assignee
Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Semiconductor Solutions Corp filed Critical Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority to JP2019114472A priority Critical patent/JP2021001756A/ja
Priority to DE112020002990.5T priority patent/DE112020002990T5/de
Priority to US17/617,139 priority patent/US20220260691A1/en
Priority to CN202080043375.XA priority patent/CN113966475A/zh
Priority to PCT/JP2020/023036 priority patent/WO2020255855A1/ja
Publication of JP2021001756A publication Critical patent/JP2021001756A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/484—Transmitters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C3/00—Measuring distances in line of sight; Optical rangefinders
    • G01C3/02—Details
    • G01C3/06—Use of electric means to obtain final indication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/10—Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/487—Extracting wanted echo signals, e.g. pulse detection
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/495—Counter-measures or counter-counter-measures using electronic or electro-optical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

【課題】他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる測距装置を提供する。【解決手段】本開示に係る測距装置は、時間計測部と、ヒストグラム生成部と、光源制御部と、選択部と、距離算出部とを備える。時間計測部は、光源が発光した発光タイミングから、受光素子が受光した受光タイミングまでの時間を示す時間情報を計測する。ヒストグラム生成部は、時間情報に基づくヒストグラムを生成する。光源制御部は、光源の駆動状態を動的に変更する。選択部は、１つのフレーム内のヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、光源の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する。距離算出部は、選択されたピークに基づいて、対象物までの距離を算出する。【選択図】図３

Description

本開示は、測距装置に関する。
光を用いて被測定物までの距離を測定する測距方式の一つとして、直接ＴｏＦ(Time of Flight)方式と呼ばれる測距手法が知られている。かかる直接ＴｏＦ方式では、光源から射出された光が被測定物により反射された反射光を受光素子により受光し、光が射出されてから反射光として受光されるまでの時間に基づき対象までの距離を計測する。
また、光源から射出される光の発光タイミングをランダムに変更することにより、他車両の測距装置から射出される光に起因する混信を抑制することができる（たとえば、特許文献１参照）。
特開２０１７−１２５６８２号公報
しかしながら、発光タイミングをランダムに変更するだけでは、多数の車両が近接する場合に混信を十分に防止することが困難であった。さらに、上記の従来技術では、悪意を持った第三者が発光タイミングに追従する形で異なる発光を行った場合、測距データが改ざんされる恐れがあった。
そこで、本開示では、他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる測距装置を提案する。
本開示によれば、測距装置が提供される。測距装置は、時間計測部と、ヒストグラム生成部と、光源制御部と、選択部と、距離算出部とを備える。時間計測部は、光源が発光した発光タイミングから、受光素子が受光した受光タイミングまでの時間を示す時間情報を計測する。ヒストグラム生成部は、前記時間情報に基づくヒストグラムを生成する。光源制御部は、前記光源の駆動状態を動的に変更する。選択部は、１つのフレーム内の前記ヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、前記光源の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する。距離算出部は、前記選択されたピークに基づいて、対象物までの距離を算出する。
本開示によれば、他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる。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かの効果であってもよい。
本開示の実施形態に適用可能である直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。 本開示の実施形態に適用可能である受光部が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。 本開示の実施形態に係る測距装置の構成例を示すブロック図である。 本開示の実施形態に係る光源駆動部および光源の構成例を示す回路図である。 本開示の実施形態に係る光源の駆動電流の一例を示す図である。 本開示の実施形態に係る光源からの射出光のパルス形状の一例を示す図である。 本開示の実施形態に係るヒストグラム生成部で生成されるヒストグラムの一例を示す図である。 本開示の実施形態に係る自装置に起因するヒストグラムのピーク形状の変化について説明するための図である。 本開示の実施形態に係る他装置に起因するヒストグラムのピーク形状の変化について説明するための図である。 本開示の実施形態に係るヒストグラム生成部で生成されるヒストグラムの変化について説明するための図である。 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。 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。
以下に、本開示の各実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、同一の部位には同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
光を用いて被測定物までの距離を測定する測距方式の一つとして、直接ＴｏＦ(Time of Flight)方式と呼ばれる測距手法が知られている。かかる直接ＴｏＦ方式では、光源から射出された光が被測定物により反射された反射光を受光素子により受光し、光が射出されてから反射光として受光されるまでの時間に基づき対象までの距離を計測する。
また、光源から射出される光の発光タイミングをランダムに変更することにより、他車両の測距装置から射出される光に起因する混信を抑制することができる。
しかしながら、発光タイミングをランダムに変更するだけでは、多数の車両が近接する場合に混信を十分に防止することが困難であった。さらに、上記の従来技術では、悪意を持った第三者が発光タイミングに追従する形で異なる発光を行った場合、測距データが改ざんされる恐れがあった。
そこで、上述の問題点を克服し、他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる測距装置の実現が期待されている。
［測距方法］
本開示は、光を用いて測距を行う技術に関するものである。そこで、本開示の実施形態の理解を容易とするために、図１および図２を参照しながら、実施形態に適用可能な測距方法について説明する。
図１は、本開示の実施形態に適用可能である直接ＴｏＦ方式による測距を模式的に示す図である。実施形態では、測距方式として直接ＴｏＦ方式を適用する。
かかる直接ＴｏＦ方式は、光源２からの射出光Ｌ１が被測定物１００により反射した反射光Ｌ２を受光素子３により受光し、光の射出タイミングと受光タイミングとの差分の時間に基づき測距を行う方式である。
測距装置１は、光源２と、受光素子３とを備える。光源２は、たとえばレーザダイオードであり、レーザ光をパルス状に発光するように駆動される。
光源２からの射出光Ｌ１は、被測定物１００により反射され、反射光Ｌ２として受光素子３に受光される。受光素子３は、光電変換によって光を電気信号に変換し、受光した光に応じた信号を出力する。
ここで、光源２が発光した時刻（発光タイミング）を時間ｔ0、光源２からの射出光Ｌ１が被測定物１００により反射された反射光Ｌ２を受光素子３が受光した時刻（受光タイミング）を時間ｔ1とする。
定数ｃを光速度（２．９９７９×１０8［ｍ／ｓｅｃ］）とすると、測距装置１と被測定物１００との間の距離Ｄは、次式（１）により算出することができる。
Ｄ＝(ｃ／２)×(ｔ1−ｔ0) …（１）
より具体的には、測距装置１は、発光タイミングの時間ｔ0から受光素子３に光が受光された受光タイミングまでの時間ｔm（以下、「受光時間ｔm」とも呼称する。）を階級（ビン(bins)）に基づき分類し、ヒストグラムを生成する。
図２は、本開示の実施形態に適用可能である受光素子３が受光した時刻に基づく一例のヒストグラムを示す図である。図２において、横軸はビン、縦軸はビン毎の頻度を示す。ビンは、受光時間ｔmを所定の単位時間ｄ毎に分類したものである。
具体的には、ビン＃０が０≦ｔm＜ｄ、ビン＃１がｄ≦ｔm＜２×ｄ、ビン＃２が２×ｄ≦ｔm＜３×ｄ、…、ビン＃（Ｎ−２）が(Ｎ−２)×ｄ≦ｔm＜(Ｎ−１)×ｄとなる。受光素子３の露光時間を時間ｔepとした場合、ｔep＝Ｎ×ｄとなる。
測距装置１は、受光時間ｔmを取得した回数をビンに基づき計数してビン毎の頻度２００を求め、ヒストグラムを生成する。ここで、受光素子３は、光源２からの射出光Ｌ１が反射された反射光Ｌ２以外の光も受光する。
たとえば、対象となる反射光Ｌ２以外の光の例として、測距装置１の周囲の環境光がある。かかる環境光は、受光素子３にランダムに入射する光であって、ヒストグラムにおける環境光による環境光成分２０１は、対象となる反射光Ｌ２に対するノイズとなる。
一方、対象となる反射光Ｌ２は、特定の距離に応じて受光される光であって、ヒストグラムにおいてアクティブ光成分２０２として現れる。このアクティブ光成分２０２内のピークの頻度に対応するビンが、被測定物１００の距離Ｄに対応するビンとなる。
測距装置１は、そのビンの代表時間（たとえばビンの中央の時間）を上述した時間ｔ1として取得することで、上述した式（１）に従い、被測定物１００までの距離Ｄを算出することができる。このように、複数の受光結果を用いることで、ランダムなノイズに対して適切な測距が実行可能となる。
［測距装置の詳細］
つづいて、実施形態に係る測距装置１の詳細について、図３〜図１０を参照しながら説明する。図３は、本開示の実施形態に係る測距装置１の構成例を示すブロック図である。
図３に示すように、測距装置１は、光源２と、受光素子３と、光源駆動部４と、光源制御部５と、ＴＤＣ（Time to Digital Converter：時間デジタル変換回路）６と、ヒストグラム生成部７と、選択部８と、距離算出部９とを備える。ＴＤＣ６は、時間計測部の一例である。
光源２は、たとえば、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）などのレーザダイオードで構成される。なお、光源２は、ＶＣＳＥＬに限られず、レーザダイオードがライン上に配列されたレーザダイオードアレイなどを用いてもよい。
受光素子３は、光電変換によって光を電気信号に変換し、受光した光に応じた信号を出力する。受光素子３は、たとえば、２次元格子状に配列される複数のＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）素子を有する。
かかるＳＰＡＤ素子は、アバランシ増倍が発生する大きな逆バイアス電圧をカソードに印加することにより、１光子の入射に応じて発生した電子に起因して、内部でアバランシ増倍が生じる。
すなわち、ＳＰＡＤ素子は、１光子の入射に応じて大電流が流れる特性を有する。そして、ＳＰＡＤ素子では、かかる特性を利用することで、反射光Ｌ２に含まれる１光子の入射を高感度で検知することができる。受光素子３のＳＰＡＤ素子で発生する信号は、ＴＤＣ６に供給される。
光源駆動部４は、光源２を駆動する。光源駆動部４は、たとえば、光源制御部５からの発光制御信号に基づいて、光源２から所定のタイミングおよびパルス幅を有する射出光Ｌ１が出射されるように光源２を駆動する。
光源駆動部４は、たとえば、ライン上に配列されるレーザダイオードを有する光源２から、レーザ光がラインに垂直の方向にスキャンされるように光源２を駆動することができる。かかる光源駆動部４の詳細については後述する。
光源制御部５は、たとえば予め組み込まれるプログラムに従い、測距装置１の全体の動作を制御する。たとえば、光源制御部５は、光源駆動部４のパルス生成回路２８（図４参照）を制御することにより、光源２の発光タイミングおよびパルス幅を制御する。
また、光源制御部５は、受光素子３における複数のＳＰＡＤ素子の動作を制御する。たとえば、光源制御部５は、各ＳＰＡＤ素子からの信号の読み出しを、行方向にｎ画素、列方向にｍ画素の、（ｎ×ｍ）個のＳＰＡＤ素子を含むブロック毎に制御することができる。
また、光源制御部５は、当該ブロックを単位として、各ＳＰＡＤ素子を行方向にスキャンし、さらに行毎に列方向にスキャンして、各ＳＰＡＤ素子から信号を読み出すことができる。なお、実施形態において、光源制御部５は、各ＳＰＡＤ素子からそれぞれ単独に信号を読み出してもよい。
ここで、実施形態に係る光源制御部５は、光源駆動部４の動作を制御することにより、光源２の駆動状態を動的に変更する。そこで以降では、図４を参照しながら、光源制御部５によって制御される光源駆動部４および光源２の回路構成について説明する。図４は、本開示の実施形態に係る光源駆動部４および光源２の構成例を示す回路図である。
図４に示すように、実施形態に係る光源駆動部４は、基準電流源２０、２１と、ｎ型トランジスタ２２、２３、２７、２９、３０、３１、３２と、ｐ型トランジスタ２４、２５、２６と、パルス生成回路２８とを有する。
基準電流源２０、２１は、所定の基準電流を生成する。基準電流源２０は、ｎ型トランジスタ２２のドレインに接続される。そして、基準電流源２０で生成される基準電流は、ｎ型トランジスタ２２を複製元とし、ｎ型トランジスタ２３を複製先とするカレントミラー回路ＣＭ１により複製される。
ｎ型トランジスタ２３のドレインは、ｐ型トランジスタ２４のドレインに接続される。かかるｐ型トランジスタ２４のソースは電源電圧Ｖｄｄに接続され、ｐ型トランジスタのゲートはｐ型トランジスタ２５のゲートおよびｐ型トランジスタ２４のドレインに接続される。すなわち、ｐ型トランジスタ２４、２５によって、カレントミラー回路ＣＭ２が構成される。
なお、ｐ型トランジスタ２４は、並列接続される所定数のｐ型トランジスタを含む。そして、光源制御部５は、ｐ型トランジスタ２４におけるオン状態のｐ型トランジスタの数を制御することにより、ｐ型トランジスタ２４、２５で構成されるカレントミラー回路ＣＭ２のカレントミラー比を制御することができる。
ｐ型トランジスタ２５のソースは電源電圧Ｖｄｄに接続され、ｐ型トランジスタ２５のドレインはｐ型トランジスタ２６のソースに接続される。また、ｐ型トランジスタ２６およびｎ型トランジスタ２７によって、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）回路が構成される。
かかるＣＭＯＳ回路の入力端子は、パルス生成回路２８に接続される。パルス生成回路２８は、パルス信号を生成する。そして、光源制御部５は、パルス生成回路２８で生成されるパルス信号のパルス幅およびパルス周期を制御することができる。
また、ｐ型トランジスタ２６およびｎ型トランジスタ２７で構成されるＣＭＯＳ回路の出力端子は、ｎ型トランジスタ２９のゲートに接続される。
そして、パルス生成回路２８でパルス幅およびパルス周期が制御され、カレントミラー回路ＣＭ２のカレントミラー比でパルスの立ち上がり時間が制御されたパルス信号がｎ型トランジスタ２９のゲートに入力される。このｎ型トランジスタ２９のゲートに入力されるパルス信号の形状は、光源制御部５によって制御される。
基準電流源２１は、ｎ型トランジスタ３０のドレインに接続される。かかる基準電流源２１で生成される基準電流は、ｎ型トランジスタ３０を複製元とし、ｎ型トランジスタ３１を複製先とするカレントミラー回路ＣＭ３により複製される。なお、ｎ型トランジスタ３０と直列に接続されるｎ型トランジスタ３２は、通常オン状態で維持される。
なお、ｎ型トランジスタ３０は、並列接続される所定数のｎ型トランジスタを含む。そして、光源制御部５は、ｎ型トランジスタ３０におけるオン状態のｎ型トランジスタの数を制御することにより、ｎ型トランジスタ３０、３１で構成されるカレントミラー回路ＣＭ３のカレントミラー比を制御することができる。
レーザダイオードである光源２のアノードは電源電圧Ｖｄｄに接続され、光源２のカソードはｎ型トランジスタ３１のドレインに接続される。さらに、ｎ型トランジスタ３１のソースはｎ型トランジスタ２９のドレインに接続され、ｎ型トランジスタ２９のソースは接地される。すなわち、光源２、ｎ型トランジスタ３１およびｎ型トランジスタ２９は、電源電圧Ｖｄｄと接地電位との間で直列に接続される。
ここまで説明した回路によって、光源２を駆動する駆動電流ＩＢの上限値がカレントミラー回路ＣＭ３のカレントミラー比で制御され、駆動電流ＩＢの波形がｎ型トランジスタ２９のゲートに入力されるパルス信号で制御される。
たとえば、図５に示すように、光源制御部５は、光源２を駆動する駆動電流ＩＢの上限値や立ち上がり時間を様々に制御することができる。図５は、本開示の実施形態に係る光源２の駆動電流ＩＢの一例を示す図である。
すなわち、実施形態に係る光源制御部５は、２つのカレントミラー回路ＣＭ２、ＣＭ３を制御するとともに、パルス生成回路２８から出力されるパルス信号のパルス幅およびパルス周期を制御することにより、光源２の駆動状態を動的に変更することができる。
なお、実施形態では、光源制御部５が駆動電流ＩＢの上限値および立ち上がり時間を制御する例について示したが、これらに加えて駆動電流ＩＢの立ち下がり時間を制御してもよい。また、図４の例は光源駆動部４のあくまで一例では、異なる構成を有する回路を光源駆動部４として用いてもよい。
図３の説明に戻る。ＴＤＣ６は、受光素子３から供給された画素信号を、タイミングを示す時間情報に変換する。具体的には、ＴＤＣ６は、光源制御部５から送られる光源２の発光タイミングを時間ｔ０（図２参照）とみなす。
そして、ＴＤＣ６は、かかる時間ｔ０に基づいて、光源２が発光した発光タイミングから受光素子３が受光した受光タイミングまでの時間を計測し、計測された結果をデジタル値の時間情報として出力する。
ヒストグラム生成部７は、ＴＤＣ６から出力された時間情報に基づいて、図２に示したようなヒストグラムを生成する。具体的には、ヒストグラム生成部７は、ＴＤＣ６から送られた時間情報をヒストグラムに従い分類し、ヒストグラムの対応するビンの値をインクリメントする。
そして、光源駆動部４に対する発光命令の出力、発光命令に応じた光源２の発光、ＴＤＣ６による時間情報への変換、ヒストグラム生成部７による時間情報に基づくヒストグラムのビンのインクリメントといった一連の処理が所定回数（例えば数万回）繰り返される。これにより、ヒストグラム生成部７による１フレーム当たりのヒストグラムの生成が完了する。
選択部８は、１つのフレーム内のヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、光源制御部５で制御された光源２の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する。かかる選択部８の具体的な動作については後述する。
距離算出部９は、選択部８で選択された１つのピークに基づいて、対象物までの距離Ｄを上述の式（１）によって算出する。
つづいて、選択部８の具体的な動作について、図６〜図１０を参照しながら説明する。図６は、本開示の実施形態に係る光源２からの射出光Ｌ１のパルス形状の一例を示す図である。
本開示では、シミュレーションの入力条件の一例として、光源２から射出される４種類の射出光Ｌ１のパルス形状を設定した。これらのパルス形状は、光源制御部５によって４種類の駆動状態１〜４に制御される光源２から射出される射出光Ｌ１のパルス形状である。
図６に示すように、本開示では、光源２の駆動状態が駆動状態１から駆動状態２、３、４になるにしたがい、射出光Ｌ１のパルスの立ち上がり時間および立ち下がり時間が短くなるようにパルス形状を設定している。
図７は、本開示の実施形態に係るヒストグラム生成部７で生成されるヒストグラムの一例を示す図である。具体的には、図７は、上述の駆動状態１〜４に制御された射出光Ｌ１に起因する反射光Ｌ２に基づいて生成されるヒストグラムのシミュレーション結果を示している。
図７に示すように、光源２の駆動状態が駆動状態１から駆動状態２、３、４になるにしたがい、生成されるヒストグラム内のピークの強度が大きくなるとともに、分散が小さくなることがわかる。
また、光源２の駆動状態が駆動状態１から駆動状態２、３、４になるにしたがい、生成されるヒストグラム内のピークの尖度が大きくなり、歪度が小さくなることがわかる。
さらに、光源２の駆動状態が駆動状態１から駆動状態２、３、４になるにしたがい、生成されるヒストグラム内のピークの対称性が良好になり、尾引き具合が小さくなることがわかる。
すなわち、実施形態では、光源２の駆動状態を制御することにより、ヒストグラム生成部７で生成されるヒストグラム内のピークの強度や要約統計量（例えば、分散や歪度、尖度、非対称性、尾引き具合、平均、最頻値、メディアン等）を制御することができる。なお、以降の説明では、ピークの強度や要約統計量のことを総称して、「ピーク形状」とも呼称する。
そして、実施形態では、光源制御部５が光源２の駆動状態を動的に変更することにより、フレームごとに得られるピークの強度や要約統計量（すなわち、ピーク形状）を動的に変更する。図８は、本開示の実施形態に係る自装置に起因するヒストグラム内のピーク形状の変化について説明するための図である。
たとえば、図８に示すように、光源制御部５は、フレーム１では強度が小さいピークＰ１が得られるように光源２の駆動状態を制御し、フレーム２では前のピークＰ１と分散が変わらず強度が大きいピークＰ２が得られるように光源２の駆動状態を制御する。
また、光源制御部５は、フレーム３では前のピークＰ２と強度が変わらず分散が小さいピークＰ３が得られるように光源２の駆動状態を制御し、フレーム４では前のピークＰ３より強度が小さく分散が大きいピークＰ４が得られるように光源２の駆動状態を制御する。
図９は、本開示の実施形態に係る他装置に起因するヒストグラム内のピーク形状の変化について説明するための図である。仮に、自装置に起因する射出光Ｌ１と同期したタイミングで他装置が光を入射させることができたとしても、かかる他装置は、射出光Ｌ１と強度や要約統計量を同期させた光を自装置に入射させることは困難である。
なぜなら、射出光Ｌ１や反射光Ｌ２を測定した他装置が、かかる射出光Ｌ１や反射光Ｌ２の強度や要約統計量を測定し、同期させて別の光を出射するまでには相応の時間が必要となることから、動的に変更されたピーク形状に同期させることは困難だからである。
したがって、図９に示すように、他装置に起因するフレーム１〜４のヒストグラム内のピークＰ１ａ〜Ｐ４ａは、全てほぼ同じ強度および要約統計量のピークとなる。
そして、自装置に起因する反射光Ｌ２と他装置に起因する光とがいずれも受光素子３に入射する場合、図１０に示すように、１つのフレーム内に複数のピークが検出される。たとえば、フレーム１には上述のピークＰ１およびピークＰ１ａが検出され、フレーム２にはピークＰ２およびピークＰ２ａが検出され、フレーム３にはピークＰ３およびピークＰ３ａが検出され、フレーム４にはピークＰ４およびピークＰ４ａが検出される。
ここで、実施形態に係る選択部８は、光源制御部５から送られた光源２の駆動状態に関する情報に基づいて、１つのフレーム内で検出される複数のピークの中からより妥当性の高いピークを１つ選択する。
たとえば、光源制御部５は、「フレーム２で検出されるピークは、フレーム１で検出されるピークに比べて分散が変わらず強度が大きくなる」旨が示された情報を選択部８に送る。
また、選択部８は、フレーム１内のピークＰ１とフレーム２内のピークＰ２とのピーク形状を対比するとともに、フレーム１内のピークＰ１ａとフレーム２内のピークＰ２ａとのピーク形状を対比する。
そして、選択部８は、光源制御部５から送られる駆動状態に関する情報を用いることにより、フレーム１内のヒストグラムから妥当性の高いピークＰ１を選択することができ、フレーム２内のヒストグラムから妥当性の高いピークＰ２を選択することができる。
また、同様の手法を用いて、フレーム２内のピークＰ２、Ｐ２ａとフレーム３内のピークＰ３、Ｐ３ａとをそれぞれ対比することにより、選択部８は、フレーム３内のヒストグラムから妥当性の高いピークＰ３を選択することができる。
さらに、同様の手法を用いて、フレーム３内のピークＰ３、Ｐ３ａとフレーム４内のピークＰ４、Ｐ４ａとをそれぞれ対比することにより、選択部８は、フレーム４内のヒストグラムから妥当性の高いピークＰ４を選択することができる。
たとえば、選択部８は、各フレームで検出されるピークの要約統計量（たとえば、分散）をプロットする。そして、プロットされて形成される折れ線の動きが光源２の駆動状態から予測される動きと一致する場合、選択部８は、かかる折れ線を形成するピークを妥当性の高いピークと判定することができる。
なお、上述の手法において、用いられる要約統計量は１種類に限られず、複数種類の要約統計量を多次元的に用いて、光源２の駆動状態から予測される動きと対比することにより、さらに妥当性の高いピークを選択することができる。
また、光源制御部５が光源２の駆動状態を動的に変更する際に、要約統計量の差異が大きくなるように光源２の駆動状態を変更することにより、折れ線の動きが大きくなることから、選択部８は、妥当性の高いピークを精度よく判定することができる。
そして、距離算出部９は、選択部８で選択されなかった他装置に起因するピークＰ１ａ〜Ｐ４ａではなく、選択部８で選択された自装置に起因するピークＰ１〜Ｐ４に基づいて、対象物までの距離Ｄを算出する。
このように、実施形態では、ピーク形状が光源２の駆動状態にマッチするか否かを毎フレーム判定することにより、１つのフレーム内で複数のピークが検出される場合に、自装置からの射出光Ｌ１に起因するピークを選択することができる。したがって、実施形態によれば、他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる。
なお、実施形態では、図１０に示したように、分離された複数のピークの中から１つのピークを選択する例について示したが、重なって検出される複数のピークの中から１つのピークを選択してもよい。この場合、たとえば、重なったピークを既存の手法を用いてピーク分離し、分離された複数のピークの中から１つのピークを選択すればよい。
また、実施形態では、異なるフレームの間で検出されるピーク同士の要約統計量を相対的に比較してピークの妥当性を判定する例について示したが、１つのフレーム内で検出される複数のピーク同士の要約統計量の絶対値に基づいて１つのピークを選択してもよい。
たとえば、対象物からの反射光Ｌ２に起因するピークに比べて、他装置から直接入射する光に起因するピークの分散値は非常に小さいことがわかっている。そこで、１つのフレーム内に検出される複数のピーク同士の分散値を比較して、あるピークの分散値が他のピークの分散値と比べて非常に小さい場合には、かかるピークを他装置から直接入射する光に起因するピークとみなして、選択候補から除外することができる。
また、実施形態では、光源制御部５が、光源２の駆動状態をランダムに変更するとよい。たとえば、実施形態に係る光源制御部５は、光源２の駆動状態を決定するプロセスに乱数生成器（図示せず）の出力結果を含ませることにより、光源２の駆動状態をランダムに変更することができる。
これにより、実施形態では、光源２の過去の駆動状態に基づいて、他装置が光源２の駆動状態を予測し、自装置のピーク形状に同期させようとした場合でも、かかる他装置に起因する混信を抑制することができる。したがって、実施形態によれば、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
また、実施形態では、光源制御部５が、光源２を駆動する駆動電流ＩＢのパルス幅、立ち上がり時間および立ち下がり時間のうち少なくとも１つを変更することによって、光源２の駆動状態を変更するとよい。
これにより、図４に示したような簡便な回路を用いて、光源２の駆動状態を変更することができることから、測距装置１に必要となる回路の面積を小さくすることができる。したがって、実施形態によれば、測距装置１の製造コストを低減することができる。
なお、実施形態では、駆動電流ＩＢのパルス幅、立ち上がり時間および立ち下がり時間以外を変更することによって、光源２の駆動状態を変更してもよい。
また、実施形態では、選択部８が、ピークの分散、歪度、尖度、非対称性および尾引き具合のうち少なくとも１つの要約統計量に基づいて、複数のピークの中から１つのピークを選択するとよい。なぜなら、図７に示したように、これら５種類の要約統計量は、光源２の駆動状態を制御することにより、精度よく制御することが可能な要約統計量だからである。
すなわち、実施形態では、これら５種類の要約統計量のうち少なくとも１つの要約統計量に基づくことにより、妥当性の高いピークを精度よく選択することができる。したがって、実施形態によれば、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
なお、実施形態では、ピークの分散、歪度、尖度、非対称性および尾引き具合以外の要約統計量に基づいて、複数のピークの中から１つのピークを選択してもよい。たとえば、これら５種類の要約統計量のうち少なくとも１つの要約統計量に加え、平均、最頻値およびメディアンのうち少なくとも１つの要約統計量を用いて１つのピークを選択してもよい。これにより、他の測距装置などに起因する混信をさらに効果的に抑制することができる。
また、実施形態では、選択部８が機械学習を実行して複数のピークの中から１つのピークを選択してもよい。具体的には、選択部８は、光源２の駆動状態に関する情報と、かかる駆動状態におけるピークの要約統計量に関する情報により機械学習を実行し、光源２の駆動状態に対応するピークの要約統計量についての学習モデルを生成する。選択部８は、生成した学習モデルの情報を記憶部（図示せず）に記憶する。
そして、選択部８は、１つのフレーム内に複数のピークが検出された場合に、かかる複数のピークの要約統計量および生成された学習モデルに基づいて、１つのピークを選択することができる。
このように、機械学習を実行して１つのピークを選択することにより、妥当性の高いピークを精度よく選択することができる。したがって、実施形態によれば、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
また、実施形態では、１つのフレーム内のヒストグラムに複数のピークが検出されない場合、選択部８を動作させないとよい。このように、複数のピークが検出されず混信の恐れがない場合に、選択部８の動作を停止させることにより、かかる選択部８で消費される電力を低減することができる。
したがって、実施形態によれば、測距装置１の消費電力を低減することができる。
［効果］
実施形態に係る測距装置１は、時間計測部（ＴＤＣ６）と、ヒストグラム生成部７と、光源制御部５と、選択部８と、距離算出部９とを備える。時間計測部（ＴＤＣ６）は、光源２が発光した発光タイミングから、受光素子３が受光した受光タイミングまでの時間を示す時間情報を計測する。ヒストグラム生成部７は、時間情報に基づくヒストグラムを生成する。光源制御部５は、光源２の駆動状態を動的に変更する。選択部８は、１つのフレーム内のヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、光源２の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する。距離算出部９は、選択されたピークに基づいて、対象物までの距離Ｄを算出する。
これにより、他の測距装置などに起因する混信を抑制することができる。
また、実施形態に係る測距装置１において、光源制御部５は、光源２の駆動状態をランダムに変更する。
これにより、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
また、実施形態に係る測距装置１において、光源制御部５は、光源２を駆動する電流のパルス幅、立ち上がり時間および立ち下がり時間のうち少なくとも１つを変更することにより光源２の駆動状態を変更する。
これにより、測距装置１に必要となる回路の面積を小さくすることができることから、測距装置１の製造コストを低減することができる。
また、実施形態に係る測距装置１において、選択部８は、複数のピークの分散、歪度、尖度、非対称性および尾引き具合のうち少なくとも１つの要約統計量に基づいて１つのピークを選択する。
これにより、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
また、実施形態に係る測距装置１において、選択部８は、動的に変更された光源２の駆動状態に関する情報とヒストグラム内のピークの要約統計量に関する情報とを用いて生成された学習モデルから１つのピークを選択する。
これにより、他の測距装置などに起因する混信を効果的に抑制することができる。
また、実施形態に係る測距装置１は、１つのフレーム内のヒストグラムに複数のピークが検出されない場合、選択部８を動作させない。
これにより、測距装置１の消費電力を低減することができる。
［移動体への応用例］
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図１１は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１１に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１１の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図１２は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
図１２では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図１２には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、図１の測距装置１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、他車両の測距装置などに起因する混信を抑制することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示の技術的範囲は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、異なる実施形態及び変形例にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
たとえば、実施形態では、選択部８および距離算出部９が測距装置１の内部に設けられる例について示したが、測距装置の外部に設けられるアプリケーションプロセッサに選択部８および距離算出部９を設けてもよい。
これにより、選択部８や距離算出部９のアルゴリズムに不具合などが有った場合でも、アプリケーションプロセッサ内をソフトウェアアップデートで改良することができることから、かかる不具合を容易に改良することができる。
また、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無く、また他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
光源が発光した発光タイミングから、受光素子が受光した受光タイミングまでの時間を示す時間情報を計測する時間計測部と、
前記時間情報に基づくヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記光源の駆動状態を動的に変更する光源制御部と、
１つのフレーム内の前記ヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、前記光源の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する選択部と、
前記選択されたピークに基づいて、対象物までの距離を算出する距離算出部と、
を備える測距装置。
（２）
前記光源制御部は、前記光源の駆動状態をランダムに変更する
前記（１）に記載の測距装置。
（３）
前記光源制御部は、前記光源を駆動する電流のパルス幅、立ち上がり時間および立ち下がり時間のうち少なくとも１つを変更することにより前記光源の駆動状態を変更する
前記（１）または（２）に記載の測距装置。
（４）
前記選択部は、前記複数のピークの分散、歪度、尖度、非対称性および尾引き具合のうち少なくとも１つの要約統計量に基づいて１つのピークを選択する
前記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の測距装置。
（５）
前記選択部は、動的に変更された前記光源の駆動状態に関する情報と前記ヒストグラム内のピークの前記要約統計量に関する情報とを用いて生成された学習モデルから１つのピークを選択する
前記（４）に記載の測距装置。
（６）
１つのフレーム内の前記ヒストグラムに複数のピークが検出されない場合、前記選択部を動作させない
前記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の測距装置。
１ 測距装置
２ 光源
３ 受光素子
４ 光源駆動部
５ 光源制御部
６ ＴＤＣ（時間計測部の一例）
７ ヒストグラム生成部
８ 選択部
９ 距離算出部

Claims (6)

  1. 光源が発光した発光タイミングから、受光素子が受光した受光タイミングまでの時間を示す時間情報を計測する時間計測部と、
    前記時間情報に基づくヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
    前記光源の駆動状態を動的に変更する光源制御部と、
    １つのフレーム内の前記ヒストグラムに複数のピークが検出された場合に、前記光源の駆動状態に基づいて１つのピークを選択する選択部と、
    前記選択されたピークに基づいて、対象物までの距離を算出する距離算出部と、
    を備える測距装置。
  2. 前記光源制御部は、前記光源の駆動状態をランダムに変更する
    請求項１に記載の測距装置。
  3. 前記光源制御部は、前記光源を駆動する電流のパルス幅、立ち上がり時間および立ち下がり時間のうち少なくとも１つを変更することにより前記光源の駆動状態を変更する
    請求項１に記載の測距装置。
  4. 前記選択部は、前記複数のピークの分散、歪度、尖度、非対称性および尾引き具合のうち少なくとも１つの要約統計量に基づいて１つのピークを選択する
    請求項１に記載の測距装置。
  5. 前記選択部は、動的に変更された前記光源の駆動状態に関する情報と前記ヒストグラム内のピークの前記要約統計量に関する情報とを用いて生成された学習モデルから１つのピークを選択する
    請求項４に記載の測距装置。
  6. １つのフレーム内の前記ヒストグラムに複数のピークが検出されない場合、前記選択部を動作させない
    請求項１に記載の測距装置。
JP2019114472A 2019-06-20 2019-06-20 測距装置 Pending JP2021001756A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019114472A JP2021001756A (ja) 2019-06-20 2019-06-20 測距装置
DE112020002990.5T DE112020002990T5 (de) 2019-06-20 2020-06-11 Abstandsmessvorrichtung und abstandsmessverfahren
US17/617,139 US20220260691A1 (en) 2019-06-20 2020-06-11 Distance measurement device and distance measurement method
CN202080043375.XA CN113966475A (zh) 2019-06-20 2020-06-11 测距装置和测距方法
PCT/JP2020/023036 WO2020255855A1 (ja) 2019-06-20 2020-06-11 測距装置および測距方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019114472A JP2021001756A (ja) 2019-06-20 2019-06-20 測距装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021001756A true JP2021001756A (ja) 2021-01-07

Family

ID=73994019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019114472A Pending JP2021001756A (ja) 2019-06-20 2019-06-20 測距装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220260691A1 (ja)
JP (1) JP2021001756A (ja)
CN (1) CN113966475A (ja)
DE (1) DE112020002990T5 (ja)
WO (1) WO2020255855A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023181881A1 (ja) * 2022-03-22 2023-09-28 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4007965B2 (ja) * 2004-01-29 2007-11-14 ホシデン株式会社 物体検知装置
JP2007324812A (ja) * 2006-05-31 2007-12-13 Toshiba Lighting & Technology Corp 物体反射型センサ装置およびこれを具備した照明装置
JP2011191142A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Furuno Electric Co Ltd 信号処理装置、レーダ装置、信号処理方法、および信号処理プログラム
JP5804467B2 (ja) * 2010-03-31 2015-11-04 北陽電機株式会社 信号処理装置、及び走査式測距装置
JP6531499B2 (ja) * 2015-06-03 2019-06-19 富士電機株式会社 信号処理装置及びノイズ強度決定方法
JP2018091760A (ja) * 2016-12-05 2018-06-14 株式会社豊田中央研究所 光学測定装置、光学測定方法、及び光学測定プログラム
JP2018194297A (ja) * 2017-05-12 2018-12-06 国立大学法人電気通信大学 測距装置及び侵入検出装置
JP6864599B2 (ja) * 2017-10-23 2021-04-28 ミネベアミツミ株式会社 レーザー距離計測装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023181881A1 (ja) * 2022-03-22 2023-09-28 ソニーグループ株式会社 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
DE112020002990T5 (de) 2022-03-10
US20220260691A1 (en) 2022-08-18
WO2020255855A1 (ja) 2020-12-24
CN113966475A (zh) 2022-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10996320B2 (en) Electronic device and control method of electronic device
CN212321848U (zh) 光检测设备以及距离测量传感器
WO2021085128A1 (ja) 測距装置、測定方法、および、測距システム
CN110291414B (zh) 距离测量装置和距离测量方法
WO2020255770A1 (ja) 測距装置、測距方法、および、測距システム
US20210293958A1 (en) Time measurement device and time measurement apparatus
WO2020255759A1 (ja) 測距装置、測距方法、および、測距システム
CN113302448A (zh) 光接收装置和距离测量装置
US20220276379A1 (en) Device, measuring device, distance measuring system, and method
WO2020255855A1 (ja) 測距装置および測距方法
US20220128690A1 (en) Light receiving device, histogram generating method, and distance measuring system
CN114502977A (zh) 光接收装置、测距装置和光接收电路
US20220011411A1 (en) Time measurement device
JP2021067534A (ja) 測距装置
WO2021010175A1 (ja) 測定装置および測定方法、並びにプログラム
JP2021056141A (ja) 測距センサ、信号処理方法、および、測距モジュール
JP2021056142A (ja) 測距センサ、信号処理方法、および、測距モジュール
WO2022239459A1 (ja) 測距装置及び測距システム
US20230228875A1 (en) Solid-state imaging element, sensing system, and control method of solid-state imaging element
US20230062562A1 (en) Sensing system and distance measuring system
WO2021251057A1 (ja) 光検出回路および測距装置
US20220268890A1 (en) Measuring device and distance measuring device
WO2021256276A1 (ja) 測距装置および測距システム
WO2021065495A1 (ja) 測距センサ、信号処理方法、および、測距モジュール
WO2020129474A1 (ja) 測距装置および計測装置