JP2021113743A - 距離測定装置、距離測定方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】距離測定装置の処理負担を軽減することを目的とする。【解決手段】本技術に係る距離測定装置は、ダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う制御部と、を備える。【選択図】図７

Description

本技術は、ダイレクトＴｏＦ（Time of Flight：光飛行時間）方式により距離の測定を行う距離測定装置、距離測定方法、並びにプログラムに関するものである。

対象物までの距離を測定するための各種の測距技術が知られており、近年では、例えばダイレクトＴｏＦ方式による測距技術が注目されている。

ダイレクトＴｏＦ方式では、複数回の測距結果を距離ごとの頻度情報として扱う。具体的には、距離Ａが測定された頻度、距離Ｂが測定された頻度、距離Ｃが測定された頻度・・・というように、距離を階級とした度数分布の情報（ヒストグラム情報）として扱うものである。以下、このように複数回の測距結果を距離ごとの頻度情報として表した度数分布の情報を「距離ヒストグラム」と表記する。

距離ヒストグラムを用いることで、奥行き方向に複数の物体が重なっていても、ヒストグラム上ではそれぞれ異なる距離に頻度のピークが現れることが期待でき、奥行き方向に重なる各物体の距離をそれぞれ求めることが可能となって、正確な測距を実現することができる。

ここで測距における制御の効率化は常に望まれており、例えば下記特許文献１には、ダイレクトＴｏＦ方式における測距を行うにあたり、生成したヒストグラムのピーク値と他の値との比較により発光部の露光回数を決定する技術が開示されている。

特開２０１０−０９１３７７号公報

ダイレクトＴｏＦ方式において上記のような距離ヒストグラムを用いる場合には、例えば背景などの測距の対象とされていない領域については、測距のための距離ヒストグラムを生成する必要がないことがある。
また例えば測距の対象物が静止状態であるなど、対象物の距離が変化しない蓋然性が高い場合には、測距を行わず距離ヒストグラムの生成を行わないとしても差し支えないことも多い。

本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、測距における処理負担を軽減することを目的とする。

本技術に係る距離測定装置は、連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う制御部と、を備える。
これにより、過去のフレーム期間において生成された距離ヒストグラムから読み取れる状況を反映させた制御パラメータに基づいて、現在以降の測距に関する制御が実行される。
ここでいう距離指数とは距離と相関する数値をいい、例えば発光から受光するまでの時間差や、該時間差にｃ／２を乗じた値（ｃは光の速度を表す）などが挙げられる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、前記制御部は、過去のフレーム期間において受光素子ごとに生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行うことが考えられる。
これにより、過去のフレーム期間において生成された距離ヒストグラムから読み取れる受光素子ごとの状況を反映させた制御パラメータに基づいて、現在以降の測距に関する制御が受光素子ごとに実行される。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、前記距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象とする階級範囲を設定することが考えられる。
これにより、過去に生成された距離ヒストグラムから読み取れる状況に応じて、現在以降において測距を行うために必要と考えられる一部の階級範囲のみについて距離ヒストグラムを生成する。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、過去の前記距離ヒストグラムのピーク値の階級を含む所定の階級範囲を前記度数カウントの対象とする階級範囲として設定することが考えられる。
ピーク値は対象物までの距離と推定される値である。そのため上記構成によれば、例えば直前のフレーム期間などの過去のフレーム期間における対象物の距離を含む所定の階級範囲のみを、現在以降の距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象となる階級範囲として設定することが可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、フレーム期間における露光回数を設定することが考えられる。
これにより、測距を行うにあたり周辺環境に適したフレーム期間における露光回数を設定することが可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降に連続して同一の前記制御パラメータによる処理を行うフレーム期間の回数としての適応的制御回数を設定することが考えられる。
これにより、過去の距離ヒストグラムの傾向からフレーム期間ごとに制御パラメータを逐次設定することが不要と推定される場合に対応して、現在以降における適応的制御回数以内のフレーム期間において同一の制御パラメータを使用することが可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて前記適応的制御回数を設定することが考えられる。
過去の連続するフレーム期間における距離ヒストグラムの変化量から対象物の動きの速さを推定可能である。このため、上記構成によれば、推定された対象物の動きの速さに応じて適応的制御回数を設定可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、前記変化量が小さいほど、前記適応的制御回数を多く設定することが考えられる。
これにより、過去の連続するフレーム期間における距離ヒストグラムの変化量が小さい対象物については、現在以降に同一の制御パラメータを使用するフレーム期間が多くなる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定することが考えられる。
これにより、過去の対象物の動きに応じて、現在以降のフレーム期間で距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定することが可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記発光部を発光させるか否かを決定することが考えられる。
これにより、現在以降のフレーム期間で距離ヒストグラムを生成しない場合に対応して、発光部を発光させないことが可能となる。

上記した本技術に係る距離測定装置においては、前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、前記制御部は、前記制御パラメータの１つとして、同一の前記対象物からの反射光を受光した受光素子群を示すセグメント情報を生成し、前記セグメント情報が示す受光素子群における受光素子の前記距離ヒストグラムを加算平均することが考えられる。
これにより、同じセグメントに属する受光素子において生成された距離ヒストグラムどうしのノイズリダクションが行われる。

本技術に係る距離測定方法は、連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置の距離測定方法であって、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行うものである。
このような距離測定方法によっても、上記した本技術に係る距離測定装置と同様の作用が得られる。

本技術の実施の形態における距離測定装置の構成の説明図である。 本技術の実施の形態における距離ヒストグラムの説明図である。 本技術の第１の実施の形態におけるフレーム期間ごとの測距の制御状態を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における距離ヒストグラムを（ｘ，ｙ，ｎ）空間における３次元データとして示した図である。 本技術の第１の実施の形態における判別部への入出力データに関する説明図である。 本技術の第１の実施の形態における距離ヒストグラムを生成する階級範囲の設定についての説明図である。 本技術の第１の実施の形態における制御部の処理を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態における制御部の処理を示すフローチャートである。 本技術の第１の実施の形態における対象物を示す図である。 本技術の第２の実施の形態における判別部への入出力データに関する説明図である。 本技術の第２の実施の形態における制御部の処理を示すフローチャートである。 本技術の第３の実施の形態における判別部への入出力データに関する説明図である。 本技術の第３の実施の形態における制御部の処理を示すフローチャートである。

本技術の実施の形態について上記の図面を参照して説明する。図面の記載は、一度説明した構成は以降同一の符号を付して説明を省略することがある。また、図面は模式的なものであり、本技術を説明するにあたり必要な要部及びその周辺の構成を抽出して示しているものとする。

以下、本技術に係る実施の形態を次の順序で説明する。
＜１．距離測定装置の構成＞
＜２．距離ヒストグラムの概要＞
＜３．第１の実施の形態＞
＜４．第２の実施の形態＞
＜５．第３の実施の形態＞
＜６．まとめ及び変型例＞
＜７．本技術＞

＜１．距離測定装置の構成＞
図１は、本技術の実施の形態における距離測定装置１０の構成の一例を示す図である。
距離測定装置１０は、ダイレクトＴｏＦ（Time of Flight：光飛行時間）方式による測距に対応している。ここでいうダイレクトＴｏＦ方式とは、発光から受光までの時間差を計測し、計測した時間差に基づいて対象物までの距離を求める方式のことである。

距離測定装置１０は、発光部１２と、受光部１３と、検出部１４と、ヒストグラム生成部１５と、測距部１６と、制御部１１と、出力端子１７と、検出モード入力端子１８と、画像入力端子１９と、を備える。

発光部１２は少なくとも一つの発光素子を有しており、制御部１１からの制御によりパルス発光する。本例における発光部１２は、例えばＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting LASER：垂直共振器面発光レーザ）による発光素子を有しており、これらの発光素子が例えば２次元アレイ状に配置されている。
発光部１２は、フレーム期間において数千回から数万回の発光を行う。フレーム期間における発光部１２の発光回数を露光回数として以下説明する。露光回数をＭ（Ｍは整数）とする。フレーム期間とは、距離測定装置１０が測距を行うために用いるデータの計測期間として設定された期間のことをいい、時間の経過とともに連続して設けられている。

受光部１３は、発光部１２より発せられた光４０が対象物Ｔｇで反射された光４１を受光信号として取得する受光素子を複数有している。受光部１３は、受光素子としてＳＰＡＤ（Single Photon Avalanche Diode）素子を有している。
受光部１３は、例えばＳＰＡＤ素子を２次元アレイ状に配置したＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。この受光部１３の前面には図示しないレンズが取り付けられており、このレンズにより光４１が集光され、各ＳＰＡＤ素子が効率よく受光できるようになっている。

発光部１２から発光された光４０はアクティブ光として対象物Ｔｇに届き、当該アクティブ光は対象物Ｔｇにおいて反射され、光４１として受光部１３内の１つのＳＰＡＤ素子により受光される。

なお、発光部１２から発光された光４０は、常に対象物Ｔｇにおいて反射され、光４１として受光部１３により受光されるわけではなく、確率的に光４１が受光される場合もあれば、受光されない場合もある。
また、発光部１２から発光された光４０とは別に、太陽４００からの光４２も環境光として対象物Ｔｇに届く。そして光４２は対象物Ｔｇにおいて反射され、光４３として受光部１３内の一つのＳＰＡＤ素子に到達する。

検出部１４は、連続するフレーム期間ごとに、発光部１２が発光し対象物Ｔｇで反射された光４１の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う。ここでいう距離指数とは距離と相関する数値をいい、例えば発光から受光するまでの時間差や、該時間差にｃ／２を乗じた値（ｃは光の速度を表す）などが挙げられる。
検出部１４は、制御部１１の制御により受光部１３のＳＰＡＤ素子ごとに、発光部１２の発光タイミングからＳＰＡＤ素子による受光タイミングまでの時間ｒｔを計測する。検出部１４は、時間ｒｔの計測をフレーム期間ごとに発光部１２の露光回数であるＭ回行う。本例において検出部１４はこの時間ｒｔを距離指数として取得する。
検出部１４は、例えばＴＤＣ（Time To Digital Converter）により構成される。そして、各ＳＰＡＤ素子に対して、それぞれ時間を計測するため、ＴＤＣはＳＰＡＤ素子と同数を有するのが一般的である。
なお、検出部１４は、ＳＰＡＤ素子が受光した光が、発光部１２からの光４０に基づく光４１であるか、太陽４００からの光４２に基づく光４３であるかを判別することはできない。

ヒストグラム生成部１５は図示しないメモリを有し、検出部１４から取得したフレーム期間ごとの複数回（Ｍ回）の時間ｒｔの計測結果に基づいて、当該複数回の計測結果をｂｉｎごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムを当該メモリ上に生成する。
ここでｂｉｎとは、このような距離ヒストグラムとしての度数分布情報における各階級のことである。距離ヒストグラムは、階級をｂｉｎ（距離）とし、階級ごとの度数を頻度とした度数分布情報である。
ヒストグラム生成部１５は、検出部１４から取得した時間ｒｔの値に対応した距離ヒストグラムのｂｉｎにおける頻度を１だけインクリメントする。これにより距離ヒストグラムの更新が行われる。ヒストグラム生成部１５は、各ＳＰＡＤ素子に対してそれぞれ一つの距離ヒストグラムを生成する。距離ヒストグラムの詳細については後述する。

測距部１６は、ヒストグラム生成部１５が生成した距離ヒストグラムに基づいて対象物Ｔｇまでの距離を算出する。測距部１６は、距離ヒストグラムからピーク値を検出する処理と、そのピーク値に対応する時間にｃ／２（以下、ｃは光の速度の値とする。）を乗算して距離を算出する処理を行う。ここでいうピーク値とは、距離ヒストグラムにおける対象物Ｔｇまでの距離に対応した値として推定される値である。

受光部１３内の各ＳＰＡＤ素子は、最初に飛来した光（フォトン）を検出するセンサである。従って、太陽４００からの光４２に基づく光４３よりも、発光部１２から発光された光４０に基づく光４１の方が時間的に早く飛来してくれば、正しく測距を行うことができる。すなわち、検出部１４において検出された時間ｒｔは、対象物Ｔｇまでの往復時間であり、ｃ／２を乗算することによって対象物Ｔｇまでの距離を計算することができる。一方、光４１よりも光４３の方が時間的に早く飛来した場合は、測距のための正しい時間を測定することはできない。

光４３の受光（環境光の受光）は時間によらず、常に一定の確率で起きる。一方、光４１の受光（アクティブ光の受光）は、ある時間（より具体的には、対象物Ｔｇまでの距離の２倍をｃで割った値）に集中して起きる。従って、距離ヒストグラム上でピーク検出を行い、そのピーク値に対応する時間を求めることにより、対象物Ｔｇまでの距離を求めることができる。
このような時間に基づいて対象物Ｔｇまでの距離を測定する距離測定方式はダイレクトＴｏＦ方式と呼ばれる。

測距部１６は、処理によって得られた対象物Ｔｇまでの距離データを出力端子１７を介して外部機器等に出力する。
また測距部１６は、対象物Ｔｇまでの距離データを算出するにあたり、制御部１１の制御により特定された複数のＳＰＡＤ素子からなるＳＰＡＤ素子群ごとに、ＳＰＡＤ素子群におけるＳＰＡＤ素子の距離ヒストグラムを加算平均する。

制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータで構成され、各種のプログラムに基づいて、判別部２１及び動作制御部２２の各種機能を実現するための処理を実行する。

判別部２１は、過去のフレーム期間においてＳＰＡＤ素子ごとに生成された距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う。制御パラメータの詳細については後述する。

なお、本実施の形態ではＲＧＢカメラ２００を併用して、ＲＧＢカメラ２００で撮像した画像データを、画像入力端子１９より、判別部２１に入力できるようにしているが、ＲＧＢカメラ２００及び画像入力端子１９を設けないこととしても本技術を実現することができる。
また判別部２１には、例えば、人、顔、手、車などの測距したい対象物Ｔｇを指定するための情報が、検出モード入力端子１８を介して入力される。

動作制御部２２は、判別部２１により設定された制御パラメータに基づいて、発光部１２、受光部１３、検出部１４、ヒストグラム生成部１５、及び測距部１６の制御を行う。

＜２．距離ヒストグラムの概要＞
図２は、本技術の実施の形態におけるヒストグラム生成部１５により生成される距離ヒストグラムの一例を示す図である。

この距離ヒストグラムにおいて、時間（横軸）は、幅Ｄの単位で表現されている。つまり、検出部１４にて検出される時間ｒｔの値が時間０から時間Ｄまでの範囲であれば０番目のｂｉｎの頻度に加えられ、時間ｒｔの値が時間Ｄから時間２Ｄまでの範囲であれば１番目のｂｉｎの頻度に加えられる。また時間ｒｔの値が時間２Ｄから時間３Ｄまでの範囲であれば、２番目のｂｉｎの頻度に加えられる。以降、同様に時間（Ｎ−１）×Ｄから時間Ｎ×Ｄまでの範囲であれば、Ｎ−１番目のｂｉｎの頻度に加えられる（Ｎは定数とする）。ここで時間の幅Ｄは、検出部１４としてのＴＤＣの分解能である。

なお、検出部１４による１回の測定では測定時間をＮ×Ｄまでと制限している。つまり、発光部１２による発光からＮ×Ｄだけ時間が経過しても受光部１３で受光が検出されなかった場合は、検出部１４はそこで測定を終了する。この場合、検出部１４では時間ｒｔの値を出力せず、ヒストグラム生成部１５による距離ヒストグラムの更新も行われない。
従って、検出部１４によるＭ回（フレーム期間ごとの発光部１２の露光回数）の測定の後に得られる最終的な距離ヒストグラムについて、全てのｂｉｎの頻度を合計してもＭ未満となるときもある。

受光部１３の各位置（ｘ，ｙ）には、ＳＰＡＤ素子が配置されているものとする。ここで、ｘ＝１からＸ、ｙ＝１からＹであり、受光部１３におけるＳＰＡＤ素子の総数はＸ×Ｙ個である。前述のとおり、測距はＭ回の発光と受光により行われ、距離ヒストグラムがヒストグラム生成部１５にて生成される。すなわち、Ｍ回の発光と受光により各位置（ｘ，ｙ）に対応したＳＰＡＤ素子ごとに距離ヒストグラムが生成される。従って、距離ヒストグラムの総数は、Ｘ×Ｙ個である。

さらに、時間的に続けて測距が行われるとする。すなわち、「Ｍ回の発光と受光でヒストグラムを作成する」という処理をフレーム期間ごとに連続して行う。本実施の形態では、フレーム期間を「Ｍ回の発光と受光でヒストグラムを作成する」という処理にかかる時間とする。このようにフレーム期間を定義することで、時刻ｔでは、時間的にｔ番目のフレーム期間に作成された距離ヒストグラムがヒストグラム生成部１５により出力されることになる。ここで、ｔは１以上の整数である。

時刻ｔ、位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムをＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）とする。ここで、ｔは１以上の整数、ｘは１以上Ｘ以下の整数、ｙは１以上Ｙ以下の整数である。そして、ｎはｂｉｎの番号を表しており、０以上Ｎ−１以下の整数である。

本技術において、制御部１１は、時刻ｔ（ｔ番目のフレーム期間）におけるヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）から、現時点（時刻ｔ）での状況を判断し、時刻ｔ＋１以降における距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータを設定する。

＜３．第１の実施の形態＞
本技術の第１の実施例について図３から図８を参照して説明する。
第１の実施の形態では、一例として時刻ｔを３で割った余りが１のときは、制御部１１からの制御により通常の測距動作制御を実行させると同時に、時刻ｔにおける距離ヒストグラムを解析することで時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２における距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータを設定する。そして時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２において、時刻ｔで設定された制御パラメータに基づく測距動作制御を制御部１１からの制御により実行させる。
以下、制御パラメータに基づく測距動作制御を適応的制御とし、制御パラメータによらない通常の測距操作制御を通常制御として説明する。

図３は、フレーム期間（時刻ｔ）ごとの測距における制御状態を示している。図３において時刻ｔ（横軸）は、フレーム期間ごとの時間の経過とともにｔ１，ｔ２，ｔ３・・・と連続して設けられている。
時刻０から時刻ｔ１の間に、露光回数が所定の回数（Ｍ１とする）となる測距を行う（図中の「通常測距」）。これにより、時刻ｔ＝１における測距が行われる。同時に、ヒストグラムＨ（１，ｘ，ｙ，ｎ）を解析することで、時刻ｔ＋１及びｔ＋２における効率の良い測距動作制御（適応的制御）を行うための距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータを設定する（ここで、時刻ｔは１である）。なお、制御パラメータの設定の具体例は後述する。

時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に、時刻ｔ＝１において設定された制御パラメータに基づいて距離ヒストグラムが生成され、当該距離ヒストグラムに基づく測距が行われる（図中の「適応的制御下における測距」）。これにより、時刻ｔ＝２における測距が行われる。

時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に、時刻ｔ＝１において設定された制御パラメータに基づいて距離ヒストグラムが生成され、当該距離ヒストグラムに基づく測距が行われる（図中の「適応的制御下における測距」）。これにより、時刻ｔ＝３における測距が行われる。

時刻ｔ３から時刻ｔ４の間においては、時刻ｔ（ｔ＝４）を３で割った余りが１となるため、通常測距を行う。このように、時刻ｔ４以降は図３に示すように、上記と同様の処理が繰り返される。

次に、上述の「距離ヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）の解析（ｔは３で割った余りが１の場合）」について図４を参照して説明する。

図４に示すように、「３で割った余りが１である時刻ｔ」に対して、距離ヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）は、（ｘ，ｙ，ｎ）空間における３次元データである。ここで、ｘは１以上Ｘ以下の整数、ｙは１以上Ｙ以下の整数である。そして、ｎは０以上Ｎ−１以下の整数である。この３次元データにおける距離ヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）は、判別部２１に入力される。そして、判別部２１により、時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２における効率の良い測距動作制御（適応的制御）を行うための距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータを設定する。

具体的には、図５に示すように、判別部２１（制御部１１）にて、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
といった制御パラメータが設定され、これら値が動作制御部２２に渡される。ここで、ｘは１以上Ｘ以下の整数、ｙは１以上Ｙ以下の整数である。

ここで、Ｗの値は０又は１の２値で設定される。Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とは、時刻ｔ＋１において、受光部１３の位置（ｘ，ｙ）のＳＰＡＤ素子の動作を行うか、行わないかを指定する信号である。時刻ｔ＋１において、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１の位置のＳＰＡＤ素子では動作が行われ、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝０の位置のＳＰＡＤ素子では動作が行われない。ＳＰＡＤ素子の動作を行わなければ、当然、消費電力を抑えることが出来る。また、発光部１２も受光部１３の位置（ｘ，ｙ）に対応する方向に対して発光する必要はなくなり、さらに消費電力を抑えることが出来る。

Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とＥ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）は、それそれ、時刻ｔ＋１において、受光部１３の位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムのデータ取得開始位置（度数カウントの開始位置）と、終了位置を指定する信号である。開始位置及び終了位置を指定することで、距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象とする階級範囲が設定される。
ダイレクトＴｏＦ形式における距離ヒストグラムの例を図６に示す。図６は、Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１０、Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝２０の例を示している。この場合、ｂｉｎが０から９番目、及び、２１番目からＮ−１番目の階級範囲においては、距離ヒストグラムの生成が行われない。ｂｉｎの値が１０番目から２０番目の１１個のｂｉｎのみ距離ヒストグラムの生成が行われる。当然、時間０から時間１０Ｄまでの時間、及び、時間２１Ｄから時間Ｎ×Ｄまでの時間は、距離ヒストグラムの生成処理を行わないので、すべての時刻において距離ヒストグラムの生成処理を行う従来方式に比べ、消費電力を抑えることが出来る。

Ｍ（ｔ＋１）は、時刻ｔ＋１（フレーム期間）における露光回数の値である。測距に必要十分な露光回数とすることで最適な制御を行うことが出来る。

Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）は、時刻ｔ＋１における同一の対象物Ｔｇが投影されている位置（ｘ，ｙ）の情報である。時刻ｔ＋１のフレーム期間におけるＧ（ｔ＋１，ｘ１，ｙ１）とＧ（ｔ＋１，ｘ２，ｙ２）が同じであれば、２つの位置（ｘ１，ｙ１）と位置（ｘ２，ｙ２）に投影されている対象物Ｔｇは同一である。従って、２つの位置（ｘ１，ｙ１）と位置（ｘ２，ｙ２）の距離ヒストグラムを加算平均することで、ノイズ除去できる。つまり、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）が同じである位置（ｘ，ｙ）について、距離ヒストグラムを加算平均することでノイズを除去することができる。

時刻ｔ＋２に関する
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
についても上記した時刻ｔ＋１のときと同様である。

判別部２１（制御部１１）で決定された
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
における距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータは、動作制御部２２に入力され、動作制御部２２では、当該制御パラメータに基づいて時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２における測距に関する制御が行われる。

第１の実施の形態を実現するための制御部１１が実行する処理例について図７を参照して説明する。

まず制御部１１は、ステップＳ１において、時刻ｔに１を、Ｍｏｄｅに０を、それぞれセットする。そして制御部１１はステップＳ２に処理を進める。

制御部１１は、ステップＳ２においてＭｏｄｅの値を判定する。Ｍｏｄｅの値が０の場合には、ステップＳ３に処理を進める。

制御部１１の判別部２１は、ステップＳ３において、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
の制御パラメータを求める。さらに制御部１１はＭｏｄｅの値を３に決定し、ステップＳ４に処理を進める。制御部１１が行うステップＳ３の処理の詳細については後述する。
なお、ここでは一例としてＭｏｄｅの値を３に決定することとしたが、Ｍｏｄｅの値は任意に設定することが可能とされ、２又は４以上に設定することも可能である。

制御部１１の判別部２１は、ステップＳ４において、距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータを
ＥＮ（ｘ，ｙ）＝１、
Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）＝０、
Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）＝Ｎ−１、
Ｍ＝所定の定数（Ｍ１）、
ＩＤ（ｘ，ｙ）＝すべて異なるＩＤ
とする。
ここで、ＥＮ（ｘ，ｙ）は時刻ｔにおけるＷ（ｔ，ｘ，ｙ）を、Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）は時刻ｔにおけるＳ（ｔ，ｘ，ｙ）を、Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）は時刻ｔにおけるＥ（ｔ，ｘ，ｙ）を、Ｍは時刻ｔにおけるＭ（ｔ）を示している。また時刻ｔにおいては、受光部１３における各ＳＰＡＤ素子のＩＤ（ｘ，ｙ）はすべて異なるＩＤに設定されている。
制御部１１は、ステップＳ４の処理を行うことで、時刻ｔにおいて通常制御に基づく測距を行うための制御パラメータを設定する。そして、制御部１１はステップＳ６に処理を進める。

制御部１１は、ステップＳ６において、時刻ｔにおける通常制御による測距のため、Ｍ１回の発光と受光（露光回数がＭ１回）を行い、ＥＮ（ｘ，ｙ）＝１のＳＰＡＤ素子のみ動作させる。このとき、位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムのデータ取得（度数カウント）開始位置と終了位置は、ぞれぞれ、Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）＝０、Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）＝Ｎ−１である。

制御部１１は、ステップＳ７において、ＩＤ（ｘ，ｙ）が同じである位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムどうしの平均化処理を測距部１６に実行させる。測距部１６による平均化処理において用いられる式は下記［式１］により表される。

なお、時刻ｔにおいては、受光部１３における各ＳＰＡＤ素子のＩＤ（ｘ，ｙ）はすべて異なるＩＤに設定されているため、測距部１６による平均化処理を省略することとしてもよい。

制御部１１は、ステップＳ８において、測距部１６に受光部１３の各位置（ｘ，ｙ）における距離ヒストグラムのピーク値を検出させ、ピーク値に対応する時間にｃ／２を乗算するダイレクトＴｏＦ方式により対象物Ｔｇまでの距離を算出させる。

制御部１１は、ステップＳ９において、ＥＮ（ｘ，ｙ） ＝１である位置（ｘ，ｙ）について、ステップＳ８で求めた距離を時刻ｔにおける位置（ｘ，ｙ）の測距結果として、出力端子１７より出力する。時刻ｔにおける通常制御においては、制御部１１はすべての位置（ｘ，ｙ）についての測距結果を出力する。

制御部１１は、ステップＳ１０において、時刻ｔを１だけインクリメントし、Ｍｏｄｅを１だけデクリメントする。その後、制御部１１はステップＳ１０からステップＳ２に処理を戻す。

制御部１１は、ステップＳ２においてＭｏｄｅの値を判定する。時刻ｔ＋１においては、時刻ｔにおけるステップＳ３での処理によりＭｏｄｅは３に設定され、その後のステップＳ１０の処理により１だけデクリメントされ、Ｍｏｄｅは２となる。
そのため制御部１１は、Ｍｏｄｅ＝０でないと判定し、ステップＳ５に処理を進める。

制御部１１の判別部２１は、ステップＳ５において、ＳＰＡＤ素子ごとに、
ＥＮ（ｘ，ｙ）＝Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）＝Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）＝Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ＝Ｍ（ｔ＋１）、
ＩＤ（ｘ，ｙ）＝Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）
と設定する。
なお、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、Ｍ（ｔ＋１）、及び、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）の値は、現在の時刻ｔ＋１よりも以前の時刻ｔにおけるステップＳ３の処理により適用的制御による測距のための制御パラメータとして確定している。

なお、ステップＳ５で、Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）＝０、Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）＝Ｎ−１と設定されていた場合、受光部１３の位置（ｘ，ｙ）に対応した距離ヒストグラムは、通常制御による測距と同様に、０番目のｂｉｎからＮ−１番目のｂｉｎまで、すべてのｂｉｎに対して累積が行われる。

そして制御部１１は、ステップＳ６において、時刻ｔ＋１における適用的制御による測距のため、Ｍ（ｔ＋１）回の発光と受光を行い、ＥＮ（ｘ，ｙ）＝１のＳＰＡＤ素子のみ動作させる。このとき、位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムのデータ取得（度数カウント）開始位置と終了位置は、ぞれぞれ、Ｓｔａｒｔ（ｘ，ｙ）＝Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、Ｅｎｄ（ｘ，ｙ）＝Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）である。

制御部１１は、ステップＳ７において、ＩＤ（ｘ，ｙ）が同じである位置（ｘ，ｙ）の距離ヒストグラムどうしの平均化処理を測距部１６に実行させる。測距部１６による平均化処理において用いられる式は上記［式１］により表される。

制御部１１は、ステップＳ８において、測距部１６に受光部１３の各位置（ｘ，ｙ）における距離ヒストグラムのピーク値を検出させ、ピーク値に対応する時間にｃ／２を乗算するダイレクトＴｏＦ方式により対象物Ｔｇまでの距離を算出させる。

制御部１１は、ステップＳ９において、ＥＮ（ｘ，ｙ） ＝１である位置（ｘ，ｙ）について、ステップＳ８で求めた距離を時刻ｔにおける位置（ｘ，ｙ）の測距結果として、出力端子１７より出力する。なお、ＥＮ（ｘ，ｙ） ＝０である位置（ｘ，ｙ）については、測距結果を出力しない。

制御部１１は、ステップＳ１０において、時刻ｔを１だけインクリメントし、Ｍｏｄｅを１だけデクリメントする。これにより、時刻ｔ＋１は時刻ｔ＋２となり、Ｍｏｄｅは２から１となる。制御部１１はステップＳ１０からステップＳ２に処理を戻す。

その後、制御部１１は、ステップＳ２においてＭｏｄｅの値を判定する。時刻ｔ＋２においてＭｏｄｅは１であるため、制御部１１はステップＳ３に処理を進め、時刻ｔのときにステップＳ３にて設定された時刻ｔ＋２での適用的制御による測距のための制御パラメータに基づいて、ステップＳ５からステップＳ９までの処理を実行する。

そして制御部１１は、ステップＳ１０において、時刻ｔを１だけインクリメントし、Ｍｏｄｅを１だけデクリメントする。これにより、時刻ｔ＋２は時刻ｔ＋３となり、Ｍｏｄｅは１から０となる。
従って、制御部１１は、ステップＳ２からステップＳ３に処理を進め、時刻ｔ＋３以降の時刻において上記と同様の処理を実行する。

制御部１１が図７の処理を行うことで、図３に示すような時刻ｔにおいて通常制御における測距を実行させるとともに、時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２において、時刻ｔで設定された制御パラメータに基づく適用的制御による測距を行うことができる。

次に、制御部１１（判別部２１）が実行する図７におけるステップ３の処理の詳細について、図８を参照して説明する。
すなわち、「３で割った余りが１である時刻ｔ」の時のヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）を入力とし、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
といった制御パラメータを決定する処理の詳細説明である。

まず、制御部１１はステップＳ１０１において、時刻ｔにおける画像から対象物Ｔｇの検出を行うここで、該画像は、例えばＲＧＢカメラ２００における時刻ｔでの撮像画像である。該撮像画像は、画像入力端子１９を介して、距離測定装置１０の制御部１１（判別部２１）へと入力される。
なお、対象物Ｔｇの検出に用いる画像として、時刻ｔにおける距離ヒストグラムから特願２０１７−２２４４５１の図１３及び式１４に示されている計算により算出される輝度画像（環境光により照らし出されたときの輝度画像）を用いることもでき、その場合、ＲＧＢカメラ２００は不要とすることができる。

ここでいう対象物Ｔｇとは、制御部１１が図７の処理を行う前に、検出モード入力端子１８を介して入力された、指定された対象物である。なお、画像から対象物Ｔｇ（人、顔、手、車など）を検出する処理は従来からあり、既知のため、その詳細説明を割愛する。

本実施の形態では一例として対象物Ｔｇが人の場合について、図９を参照して説明する。図９Ａは、時刻ｔにおける撮像画像である。
この場合、制御部１１は、時刻ｔでの撮像画像に基づいて対象物Ｔｇ１と対象物Ｔｇ２として２名の人を検出する。なお、以下の説明において対象物Ｔｇ１と対象物Ｔｇ２に特に区別しない場合は、上述までと同様に対象物Ｔｇとして表記する。

そして制御部１１は、ステップＳ１０２において、検出された対象物Ｔｇ１と対象物Ｔｇ２についてセグメント化を行う。
図９Ｂは対象物Ｔｇごとにセグメント化された画像データを示している。図９Ｂにおける斜線領域は１人目の対象物Ｔｇ１の領域を、黒色領域は２人目の対象物Ｔｇ２の領域を、そして白色領域は対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２（人）以外の領域を示している。

制御部１１は、ステップＳ１０３において、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ，ｎ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ，ｎ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）
をＳＰＡＤ素子ごとに決定する。

制御部１１は、時刻ｔ＋１における各ＳＰＡＤ素子におけるＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）の値を決定する。
具体的に制御部１１は、検出された対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２の領域（図９Ｂの斜線領域及び黒色領域）に対応するＳＰＡＤ素子について、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１とする。そして、検出された対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２以外の領域（図９Ｂの白色領域）に対応するＳＰＡＤ素子について、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝０とする。
制御部１１は、図７で説明した通り、時刻ｔ＋１において、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝０となる位置（ｘ，ｙ）のＳＰＡＤ素子について距離ヒストグラムの生成を行わないため、測距を行わない。Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝０の領域は対象物Ｔｇではないので、測距を行わなくても不都合はない。

また制御部１１は、時刻ｔ＋１における度数カウントの対象とする階級範囲（ｂｉｎの範囲）を設定する。制御部１１は、Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とＥ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）の値を決定し、Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）以上Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）以下の範囲を度数カウントの対象とする階級範囲として設定する。

ここで所定の値をＣｏｎｓｔとする。Ｃｏｎｓｔは、対象物Ｔｇがフレーム期間内に奥行方向（距離方向）に異動し得る最大の量を推定した値である。例えば、検出モード入力端子１８より指定した対象物Ｔｇが人であれば、動きの変化量はあまり大きくないと推定してＣｏｎｓｔを比較的小さな値とし、対象物Ｔｇが車であれば、動きの変化量が大きいと推定してＣｏｎｓｔを比較的大きな値とする。

時刻ｔの各位置（ｘ，ｙ）における距離ヒストグラムのピーク検出を行い、ピーク値よりＣｏｎｓｔだけ小さい値をＳ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とする。その値よりＣｏｎｓｔだけ大きい値をＥ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とする。時刻ｔにおいて、位置（ｘ，ｙ）における対象物Ｔｇまでの距離は、ピーク値の検出に基づく距離である。従って、時刻ｔ＋１においては、「該距離−Ｃｏｎｓｔ」以上「該距離＋Ｃｏｎｓｔ」以下の距離のいずれかに存在し、それ以外の距離には存在しない。従って、測距する階級範囲（距離ヒストグラム上でカウントすべきｂｉｎ）は、Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）以上Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）以下の範囲だけで十分である。

Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）における距離ヒストグラムのピーク値の大きさの平均値をＰａｖとする。すなわち、Ｐａｖは下記［式２］で表される。

Ｐ１を所定の定数とする。この値Ｐ１は、ピーク検出において検出を確実かつ容易とするピーク値である。このとき、Ｍ（ｔ＋１）は下記［式３］で表される。

制御部１１は、上記［式３］に基づいて時刻ｔ＋１における露光回数Ｍ（ｔ＋１）を決定する。
時刻ｔにおいてＭ１回の発光と受光（露光回数がＭ１回）によるピーク値はＰａｖ程度である。そこで、時刻ｔ＋１における露光回数Ｍ（ｔ＋１）を［式３］で示す値にすると、時刻ｔ＋１におけるピーク値はＰ１程度になる。従って、時刻ｔ＋１におけるピーク値の検出が、確実かつ容易となる。なお、［式２］において、位置（ｘ，ｙ）として、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）に限定しているのは、測距したい対象物Ｔｇに限定しているからである。

また制御部１１は、ステップＳ１０２でのセグメント化処理に基づいて時刻ｔ＋１におけるセグメント情報を生成する。
ここでいうセグメント情報とは、同一の対象物Ｔｇからの反射光を受光したＳＰＡＤ素子群を示す情報であり、例えば図９Ｂに示すような検出された対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２をセグメント化したもののみならず、図９Ｃに示すようにセグメント化した対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２をｄｉｌａｔｉｏｎ（画像の膨張処理）したものも含まれる。

具体的には、制御部１１は、セグメント化されたＳＰＡＤ素子群ごとに、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）として、一つのＩＤを割り当てたセグメント情報を生成する。例えば図９Ｂの斜線領域内の位置（ｘ，ｙ）については、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１を割り当てる。また黒色領域内の位置（ｘ，ｙ）については、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝２を割り当てる。さらに白色領域内の位置（ｘ，ｙ）については、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝３を割り当てる。図７を用いて既に説明した通り、時刻ｔ＋１においては、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１である位置（ｘ，ｙ）は、同じ対象物Ｔｇ１を測距している領域であり、ステップＳ７においてこの領域内で平均化処理を行うことでノイズを除去することができる。Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝２についても同様である。

制御部１１は、ステップＳ１０４において、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
をＳＰＡＤ素子ごとに決定する。

まず制御部１１は、時刻ｔ＋２におけるセグメント情報を生成する。制御部１１は、ステップ１０３で求めたＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１内にある各セグメント（図９Ｂの場合、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１と、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝２の二つのセグメント）について、ｄｉｌａｔｉｏｎ（画像の膨張処理）を行う。図９Ｃは、図９ＢのＧ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝１の対象物Ｔｇ１（斜線領域）と、Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝２の対象物Ｔｇ２（黒色領域）についてｄｉｌａｔｉｏｎが行われた状態を示している。
そして制御部１１は、各セグメントのｄｉｌａｔｉｏｎされた領域に、一つのＩＤを割り当てる。すなわち、制御部１１は、図９Ｃの斜線領域内の位置（ｘ，ｙ）についてはＧ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１、黒色領域内の位置（ｘ，ｙ）についてはＧ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝２を割り当てる。制御部１１は、残りの領域（図９Ｃの白色領域内の位置（ｘ，ｙ）について別のＩＤであるＧ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝３を割り当てる。

また制御部１１は、時刻ｔ＋２における各ＳＰＡＤ素子におけるＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）の値を決定する。
制御部１１は、ｄｉｌａｔｉｏｎされた領域のいずれかに属する位置（ｘ，ｙ）については、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１とする。それ以外の領域は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝０とする。即ち、制御部１１は図９Ｃの斜線領域及び黒色領域についてＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１とする。そして、検出された対象物Ｔｇ１，Ｔｇ２以外の領域（図９Ｃの白色領域）は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝０とする。

時刻ｔ＋２は、時刻ｔに対して、２だけ時間が経過しているので、対象物Ｔｇが移動している可能性もあり、時刻ｔにおいて検出された対象物Ｔｇの位置（図９Ｂの斜線領域及び黒色領域）よりも、一回り大きい領域内（図９Ｃの斜線領域及び黒色領域）をすべて測距すべきである。そこで、上述のとおりｄｉｌａｔｉｏｎした領域をＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１としている。なお、時刻ｔ＋１においては、対象物Ｔｇは、ほぼ時刻ｔと同じ位置にいると考えられるので、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）の決定に関してはｄｉｌａｔｉｏｎを行わない。

これにより、制御部１１は、図７で説明した通り、時刻ｔ＋２においては、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝０となる位置（ｘ，ｙ）のＳＰＡＤ素子について距離ヒストグラムの生成を行われず、測距が行われない。Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝０の領域は対象物Ｔｇではないので、測距を行わなくても不都合はない。

図７を用いて既に説明した通り、時刻ｔ＋２においては、Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１である位置（ｘ，ｙ）は、同じ対象物Ｔｇ１を測距している領域であり、ステップＳ７においてこの領域内で平均化処理を行うことでノイズを除去することができる。厳密には、Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１である領域には、ｄｉｌａｔｉｏｎにより、対象物Ｔｇでない領域も含まれるが、その面積は微小なので問題ない。Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝２についても同様である。

また制御部１１は、時刻ｔ＋２における度数カウントの対象とする階級範囲を設定するにあたり、時刻ｔの各位置（ｘ，ｙ）における距離ヒストグラムのピーク値の検出を行い、その値より２×Ｃｏｎｓｔだけ小さい値をＳ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）とし、その値より２×Ｃｏｎｓｔだけ大きい値をＥ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）とする。
時刻ｔにおいて、位置（ｘ，ｙ）における対象物Ｔｇまでの距離は、ピーク値の検出に基づく距離である。従って、時刻ｔ＋２においては、「該距離−２×Ｃｏｎｓｔ」以上「該距離＋２×Ｃｏｎｓｔ」以下の距離のいずれかに存在し、それ以外の距離には存在しない。従って、測距する範囲（すなわち、ヒストグラム上でカウントすべきｂｉｎ）は、Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）以上Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）以下の範囲だけで十分である。

Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）におけるヒストグラムのピークの大きさの平均値をＰａｖ２とする。すなわち、Ｐａｖ２は下記［式４］で表される。

このとき、Ｍ（ｔ＋２）は下記［式５］で表される。

制御部１１は、上記［式５］に基づいて時刻ｔ＋２における露光回数Ｍ（ｔ＋２）を決定する。
時刻ｔにおいてＭ１回の発光と受光（露光回数がＭ１回）により、ピーク値はＰａｖ２程度である。そこで、時刻ｔ＋２における露光回数Ｍ（ｔ＋２）を［式４］で示す値にすると、時刻ｔ＋２におけるピーク値はＰ１程度になる。従って、時刻ｔ＋２におけるピーク値の検出が、確実かつ容易となる。なお、［式５］において、位置（ｘ，ｙ）として、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）に限定しているのは、測距したい対象物Ｔｇに限定しているからである。

制御部１１は、ステップ１０４の後、図８の処理を終了して図７のステップ４に処理を進め、上述と同様の処理を実行する。

なお、第１の実施の形態では、図３に示すように、時間的に３周期で、１回の「通常制御による測距」と、２回の「適応的制御下における測距」を繰り返す場合であった。本技術は、周期を３に限定するものではない。例えば、時間的に２周期で、１回の「通常測距」と、１回の「適応的制御下における測距」を繰り返す場合であってもよい。例えば、検出モード入力端子１８から入力される「指定された対象物Ｔｇ」が人、顔、あるいは、手など、比較的動きの少ない物体の場合には、１回の「通常制御による測距」と、２回の「適応的制御下における測距」を繰り返す３周期とするとよい。一方で検出モード入力端子１８から入力される「指定された対象物Ｔｇ」が車など比較的動きの大きな物体の場合には、１回の「通常制御による測距」と、１回の「適応的制御下における測距」を繰り返す２周期とするとよい。

＜４．第２の実施の形態＞
本技術の第２の実施の形態について図１０及び図１１を参照して説明する。
本実施の形態において、制御部１１（判別部２１）は、第１の実施の形態と同様に図７に示す処理を実行するが、ステップＳ３において異なる処理を実行する。なお、第２の実施の形態においてもステップＳ３にて決定されるＭｏｄｅの値は常に３とする。

第２の実施の形態では、制御部１１（判別部２１）は、図１０に示すように「３で割った余りが１である時刻ｔ」の時のヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）と、その時刻よりも３早い時刻ｔ−３のヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）を入力し、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
といった制御パラメータを決定する処理を実行する。

第２の実施の形態を実現するための制御部１１（判別部２１）が実行する処理例について図１１を参照して説明する。

図１１のステップＳ２０１、Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４において、制御部１１は、それぞれ対象物Ｔｇの検出、セグメント化、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
の決定、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
の決定といった処理を実行する。これら処理は、第１の実施の形態の図８に示すステップＳ１０１からＳ１０４と同じ処理であるため説明を省略する。

制御部１１は、ステップＳ２０５において、過去の連続するフレーム期間において生成された距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間においてヒストグラム生成部１５に距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定する。すなわち、制御部１１は、必要に応じてＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）の値を上書きする処理を実行する。

具体的には、制御部１１は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）におけるヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク検出を行うとともに、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）におけるヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク検出を行う。そして、制御部１１は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす全ての位置（ｘ，ｙ）において、ヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が同じあるか（変化しているか）を判定する。

Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）において一つでも違うものがあれば、制御部１１は、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）とＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）の値の上書きを行わない。一方、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）がすべて同じであれば、制御部１１は、全ての位置におけるＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）及びＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）を０で上書きする。
なお、０で上書きされる位置は、更新前のＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）の値にかかわらず、すべてのＳＰＡＤ素子の位置についてである。Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす全ての位置（ｘ，ｙ）において、ヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が同じであるということは、対象物Ｔｇは、時刻ｔ−３から時刻ｔにおいて動いていないことを意味する。従って、時刻ｔ＋１、及び、ｔ＋２においても動いていないと判断して良い。対象物Ｔｇが動いていないので、時刻ｔ＋１、及び、ｔ＋２において測距する必要はない。ステップＳ２０５において、すべてのＳＰＡＤ素子の位置についてＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）＝Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝０とすることで、図７のステップＳ６に示すように、時刻ｔ＋１、及びｔ＋２においては、すべてのＳＰＡＤ素子で測距は行われなくなる。これは、通常であればフレーム期間ごとに測距を行っていたが、適応的に時間間隔３で測距することになる、すなわち、適応的に測距する時間間隔を可変にしていることになる。

また制御部１１は、ステップＳ２０５において、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において発光部１２を発光させるか否かを決定する。
具体的に制御部１１は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）がすべて同じ（変化していない）場合に、制御部１１は、全ての位置におけるＷ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）及びＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）を０で上書きするとともに、時刻ｔ＋１及び時刻ｔ＋２において発光部１２を発光させないように制御することもできる。測距を行わない時間に発光部１２を発光させないことで、距離測定装置１０の消費電力を削減することができる。

なお、第２の実施の形態では、制御部１１はヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が同じあるかを判定することとしたが、ヒストグラムＨ（ｔ−３，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値の差分としての変化量が、所定の閾値以下であるか否かを判定することとしてもよい。
例えば制御部１１は、ステップＳ２０５において、時刻ｔ−３から時刻ｔまでの変化量が所定の閾値以下である場合は、対象物Ｔｇがほとんど動いていないものと判定し、Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）及びＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）を０で上書きする。

制御部１１は、ステップ２０５の後、図１１の処理を終了して図７のステップ４に処理を進め、上述と同様の処理を実行する。

＜５．第３の実施の形態＞
本技術の第３の実施の形態について図１２及び図１３を参照して説明する。
第３の実施の形態において、制御部１１（判別部２１）は、第１の実施の形態と同様に図７に示す処理を実行するが、ステップＳ３において異なる処理を実行する。

第３の実施の形態は、過去のフレーム期間において生成された距離ヒストグラムに基づいて、現在以降に連続して同一の制御パラメータによる処理を行うフレーム期間の回数としての適応的制御回数を設定する例である。すなわち、制御部１１は、時刻ｔにおけるヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）から、現時点（時刻ｔ）での状況を判断し、「時刻ｔ＋１のみを適応的に制御する」か（適応的制御回数が１回であるか）、あるいは、「時刻ｔ＋１と時刻ｔ＋２の２つの時刻について適応的に制御する」か（適応的制御回数が２回であるか）を決定する。ここで、ｔは、Ｍｏｄｅ＝０となる時刻である。

なお、第１の実施の形態及び第２の実施の形態においては、時刻ｔにおけるヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）から、現時点（時刻ｔ）での状況を判断し、常に、「時刻ｔ＋１と時刻ｔ＋２の２つの時刻について適応的に制御する（適応的制御回数が２回）」処理について説明していた。すなわち、ステップＳ３で設定されるＭｏｄｅの値は常に３であった。第３の実施の形態においては、ステップＳ３で設定されるＭｏｄｅの値は、２あるいは３であり、それは、時刻ｔにおける状況により適応的に決定される。これが、第１の実施の形態及び第２の実施の形態と、第３の実施の形態との違いである。

第３の実施の形態では、制御部１１（判別部２１）は、図１２に示すように、「Ｍｏｄｅが０である時刻ｔ」の時のヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）と、その時刻よりも以前で、かつ、Ｍｏｄｅが０であった直近の時刻（ｔａとする）のヒストグラムＨ（ｔａ，ｘ，ｙ，ｎ）を入力し、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
及び、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
といった制御パラメータを決定する処理を実行する。また、Ｍｏｄｅの値も決定する。

第３の実施の形態を実現するための制御部１１（判別部２１）が実行する処理例について図１３を参照して説明する。

図１３のステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４で、それぞれ、対象物Ｔｇの検出、セグメント化、
Ｗ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋１）、
Ｇ（ｔ＋１，ｘ，ｙ）、
の決定、
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
の決定といった処理を実行する。これら処理は、第１の実施の形態の図８に示すステップＳ１０１からＳ１０４と同じ処理であるため説明を省略する。

制御部１１は、ステップＳ３０５においてＭｏｄｅの値を決定する。具体的には、制御部１１は、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）におけるヒストグラムＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク検出を行う。また、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす各位置（ｘ，ｙ）におけるヒストグラムＨ（ｔａ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク検出も行う。ここで時刻ｔａは、直前の通常制御を行ったフレーム期間を意味する。
そして、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす全ての位置（ｘ，ｙ）において、ヒストグラムＨ（ｔａ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が同じあるか判定する。Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たす位置（ｘ，ｙ）において、半数以上でピーク値が違えば、Ｍｏｄｅ＝１とする。ピーク値が違う位置（ｘ，ｙ）が半数未満であれば、Ｍｏｄｅ＝２とする。

ここで、ステップＳ３０５におけるＭｏｄｅの決定について説明する。
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たすほぼ全ての位置（ｘ，ｙ）において、ヒストグラムＨ（ｔａ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が同じであるということは、対象物Ｔｇは、時刻ｔａから時刻ｔにおいて、ほぼ動いていない（変化量が小さい）ことを意味する。従って、時刻ｔ＋１、及び、ｔ＋２においても、ほぼ動いていないと判断して良い。対象物Ｔｇが、ほぼ動いていないので、時刻ｔ＋１、及び、ｔ＋２において適応的制御（すなわち、一部のＳＰＡＤは動作させない、あるいは、ヒストグラムのデータ取得部分を限定するなどの処理）をしても、測距が失敗することはない。そこで、Ｍｏｄｅ＝３と設定しても問題ない。

一方、Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）＝１を満たすほぼ全ての位置（ｘ，ｙ）において、ヒストグラムＨ（ｔａ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値とＨ（ｔ，ｘ，ｙ，ｎ）のピーク値が違うということは、対象物Ｔｇは、時刻ｔａから時刻ｔにおいて、かなり動いている（変化量が大きい）ことを意味する。従って、時刻ｔ＋１において適応的制御を行っても良いが、時刻ｔ＋２においても適応的制御を行うと失敗する可能性もある。すなわち、対象物Ｔｇの動きが大きく、時間的に２だけ進んだ時刻である時刻ｔ＋２における予測が外れる可能性があり、ステップＳ３０４にて求めたＷ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、及び、Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）が適切でない可能性がある。そこで、Ｍｏｄｅ＝２とすることで、時刻ｔ＋２においては適応的制御を行わないようにする。なお、この場合、ステップＳ３０４で求めた
Ｗ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｓ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｅ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）、
Ｍ（ｔ＋２）、
Ｇ（ｔ＋２，ｘ，ｙ）
は使われることはない。

制御部１１は、ステップ３０５の後、図１３の処理を終了して図７のステップ４に処理を進め、上述と同様の処理を実行する。

＜６．まとめ及び変形例＞
以上の実施の形態の距離測定装置１０は、連続するフレーム期間ごとに、発光部１２が発光し対象物Ｔｇで反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部１４と、フレーム期間ごとに検出部１４により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部１５と、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う制御部１１と、を備える（図７のＳ３，図８参照）。
これにより、過去のフレーム期間において生成された距離ヒストグラムから読み取れる状況を反映させた制御パラメータに基づいて、現在以降の測距に関する制御が実行される。
従って、現在以降のフレーム期間における測距を効率よく行うことができる。そのため、測距における距離測定装置１０の処理負担を軽減し、消費電力の削減を実現することができる。

実施の形態の距離測定装置１０では、受光信号を得る受光部１３は複数の受光素子（ＳＰＡＤ素子）を有し、制御部１１は、過去のフレーム期間において受光素子（ＳＰＡＤ素子）ごとに生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う（図７のＳ３，図８参照）。
これにより、過去のフレーム期間において生成された距離ヒストグラムから読み取れるＳＰＡＤ素子ごとの状況を反映させた制御パラメータに基づいて、現在以降の測距に関する制御がＳＰＡＤ素子ごとに実行される。
従って、例えば各ＳＰＡＤ素子の状況に応じて、一部のＳＰＡＤ素子のみ現在以降の距離ヒストグラムの生成を行うといったような、素子単位で過去の状況を反映させた現在以降の測距に関する制御を実現することができる。また、制御が不要なＳＰＡＤ素子について処理を行わないことで、測距における距離測定装置１０の処理負担を軽減し、消費電力の削減を実現することができる。

実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、前記制御パラメータの設定として、前記距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象とする階級範囲を設定する（図６，図７のＳ３，図８のＳ１０３，Ｓ１０４等参照）。
これにより、過去に生成された距離ヒストグラムから読み取れる状況に応じて、現在以降において測距を行うために必要と考えられる一部の階級範囲のみについて距離ヒストグラムを生成する。
従って、測距を行うために不要と推定される階級範囲について距離ヒストグラムを生成する処理を省くことができ、測距における距離測定装置１０の処理負担が軽減され、消費電力を削減することができる。

実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、過去の前記距離ヒストグラムのピーク値の階級を含む所定の階級範囲を前記度数カウントの対象とする階級範囲として設定する（図７のＳ３，図８のＳ１０３，Ｓ１０４等参照）。
ピーク値は対象物Ｔｇまでの距離と推定される値である。そのため上記構成によれば、例えば直前のフレーム期間などの過去のフレーム期間における対象物Ｔｇの距離を含む所定の階級範囲のみを、現在以降の距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象となる階級範囲として設定することが可能となる。
従って、測距を行うために不要と推定される階級範囲の設定における精度を向上させることができる。また、距離ヒストグラムを生成しない階級範囲の設定精度が向上することで、測距における距離測定装置１０の処理負担がより軽減され、消費電力をより削減することができる。

実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、前記制御パラメータの設定として、フレーム期間における露光回数Ｍ（ｔ）を設定する（図７のＳ３，図８のＳ１０３，Ｓ１０４等参照）。
これにより、測距を行うにあたり周辺環境に応じて適したフレーム期間における露光回数を設定することが可能となる。
従って、例えば周囲の環境光が少ない場合などにおいて、フレーム期間における露光回数を少なくすることができるようになり、測距における距離測定装置の処理負担が軽減され、消費電力を削減することができる。

第３の実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降に連続して同一の前記制御パラメータによる処理を行うフレーム期間の回数としての適応的制御回数（Ｍｏｄｅ）を設定する（図７のＳ３，図１３のＳ３０５等参照）。
これにより、過去の距離ヒストグラムの傾向からフレーム期間ごとに制御パラメータを逐次設定することが不要と推定される場合に対応して、現在以降における適応的制御回数以内のフレーム期間において同一の制御パラメータを使用することが可能となる。
従って、測距のための制御パラメータを作成することにより生じる距離測定装置１０の処理負担を軽減することができる。また、距離測定装置１０における消費電力の削減を図ることができる。

第３の実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、過去の連続するフレーム期間において生成された距離ヒストグラムの変化量に基づいて適応的制御回数（Ｍｏｄｅ）を設定する（図７のＳ３，図１３のＳ３０５等参照）。
過去の連続するフレーム期間における距離ヒストグラムの変化量から対象物Ｔｇの動きの速さを推定可能である。このため、上記構成によれば、推定された対象物Ｔｇの動きの速さに応じて適応的制御回数を設定可能となる。
従って、測距の対象物Ｔｇの動きの速さによっては適応的制御回数を多く設定することができる。そのため、測距における距離測定装置の処理負担がより軽減され、消費電力をより削減することができる。

第３の実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、生成された距離ヒストグラムの変化量が小さいほど、前記適応的制御回数（Ｍｏｄｅ）を多く設定する（図７のＳ３，図１３のＳ３０５参照）。
これにより、過去の連続するフレーム期間における距離ヒストグラムの変化量が小さい対象物Ｔｇは、現在以降に同一の制御パラメータを使用するフレーム期間が多くなる。
距離ヒストグラムの変化量が小さい対象物Ｔｇは、静止状態であるか又は動きがゆっくりであるため、測距による距離が予測できないほど大きく変化することがない。そのため、現在以降の制御パラメータを生成しないフレーム期間を多く設けても対象物Ｔｇの測距に支障を来す可能性が低い。
従って、動きの少ない対象物Ｔｇについては現在以降の制御パラメータを生成しないフレーム期間を多く設けることで、測距における距離測定装置の処理負担がより軽減され、消費電力をより削減することができる。

第２の実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定する（図７のＳ３，図１１のＳ２０５参照）。
これにより、過去の対象物Ｔｇの動きに応じて、現在以降のフレーム期間で距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定することが可能となる。
従って、例えば距離ヒストグラムの変化量が小さい場合には、現在以降のフレーム期間において距離ヒストグラムを生成しないことで、測距における距離測定装置の処理負担が軽減され、消費電力を削減することができる。

第２の実施の形態の距離測定装置１０では、制御部１１は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において発光部１２を発光させるか否かを決定する（図７のＳ３，図１１のＳ２０５参照）。
これにより、現在以降のフレーム期間で距離ヒストグラムを生成しない場合に対応して、発光部を発光させないことが可能となる。
距離ヒストグラムを生成しない場合は、発光部１２の発光から受光までの時間を測定する必要もなくなるためである。このように距離ヒストグラムを生成しない場合に発光部１２の発光を行わないことで測距における距離測定装置の処理負担がより軽減され、消費電力をより削減することができる。

実施の形態の距離測定装置１０では、受光信号を得る受光部１５は複数の受光素子（ＳＰＡＤ素子）を有し、制御部１１は、前記制御パラメータの１つとして、同一の対象物Ｔｇからの反射光を受光した受光素子群（ＳＰＡＤ素子群）を示すセグメント情報を生成し、前記セグメント情報が示す受光素子群（ＳＰＡＤ素子群）における受光素子（ＳＰＡＤ素子）の前記距離ヒストグラムを加算平均する（図７のＳ３，図８のＳ１０３，Ｓ１０４等参照）。
これにより、同じセグメントに属する受光素子において生成された距離ヒストグラムどうしのノイズリダクションが行われる。
従って、セグメントされた対象物Ｔｇについてムラのない測距を実現することができる。

また実施の形態において、図８，図１１，図１３を用いて説明した処理の少なくとも一部を例えばＣＮＮ（Convolutional Neural Network）等を用いたＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）により実現しても良い。例えば図８のステップＳ１０１等に示す対象物Ｔｇの検出処理や、ステップＳ１０２等に示すＳＰＡＤ素子のセグメント化処理などをＣＮＮにより実現することが考えられる。

また実施の形態としての距離測定方法は、連続するフレーム期間ごとに、発光部１２が発光し対象物Ｔｇで反射された光４１の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部１４と、フレーム期間ごとに検出部１４により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部１５と、を備える距離測定装置１０の距離測定方法であって、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行うものである。
このような距離測定方法によっても、上記した本技術に係る距離測定装置１０と同様の作用及び効果を得ることができる。

実施の形態のプログラムは、図７，図８，図１１，図１３の処理を、例えばＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、或いはこれらを含むデバイスに実行させるプログラムである。
即ち実施の形態のプログラムは、連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物Ｔｇで反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置に、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う処理を実行させるプログラムである。このようなプログラムにより、上述した距離制御装置を実現できる。

このようなプログラムはコンピュータ装置等の機器に内蔵されている記録媒体としてのＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータ内のＲＯＭ等に予め記録しておくことができる。
或いはまた、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＭＯ(Magnet optical)ディスク、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc：登録商標）、磁気ディスク、半導体メモリ、メモリカードなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウェアとして提供することができる。
また、このようなプログラムは、リムーバブル記録媒体からパーソナルコンピュータ等にインストールする他、ダウンロードサイトから、ＬＡＮ、インターネットなどのネットワークを介してダウンロードすることもできる。

またこのようなプログラムによれば、実施の形態の通信制御装置の広範な提供に適している。例えばパーソナルコンピュータ、携帯型情報処理装置、携帯電話機、ゲーム機器、ビデオ機器、ＰＤＡ等にプログラムをダウンロードすることで、当該パーソナルコンピュータ等を、本開示の距離測定装置として機能させることができる。

＜７．本技術＞
本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、
フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、
過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う制御部と、を備える
距離測定装置。
（２）
前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、
前記制御部は、過去のフレーム期間において受光素子ごとに生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う
上記（１）に記載の距離測定装置。
（３）
前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、前記距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象とする階級範囲を設定する
上記（１）又は（２）に記載の距離測定装置。
（４）
前記制御部は、過去の前記距離ヒストグラムのピーク値の階級を含む所定の階級範囲を前記度数カウントの対象とする階級範囲として設定する
上記（３）に記載の距離測定装置。
（５）
前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、フレーム期間における露光回数を設定する
上記（１）から（４）の何れかに記載の距離測定装置。
（６）
前記制御部は、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降に連続して同一の前記制御パラメータによる処理を行うフレーム期間の回数としての適応的制御回数を設定する
上記（１）から（５）の何れかに記載の距離測定装置。
（７）
前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて前記適応的制御回数を設定する
上記（６）に記載の距離測定装置。
（８）
前記制御部は、前記変化量が小さいほど、前記適応的制御回数を多く設定する
上記（７）に記載の距離測定装置。
（９）
前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定する
上記（１）から（８）の何れかに記載の距離測定装置。
（１０）
前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記発光部を発光させるか否かを決定する
上記（９）に記載の距離測定装置。
（１１）
前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、
前記制御部は、前記制御パラメータの１つとして、同一の前記対象物からの反射光を受光した受光素子群を示すセグメント情報を生成し、前記セグメント情報が示す受光素子群における受光素子の前記距離ヒストグラムを加算平均する
上記（１）から（１０）の何れかに記載の距離測定装置。
（１２）
連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置の距離測定方法であって、
過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う
距離測定方法。
（１３）
連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置に、
過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う処理を実行させる
プログラム。

最後に、本開示に記載された効果は例示であって限定されるものではなく、他の効果を奏するものであってもよいし、本開示に記載された効果の一部を奏するものであってもよい。
また本開示に記載された実施の形態はあくまでも一例であり、本技術が上述の実施の形態に限定されることはない。従って、上述した実施の形態以外であっても本技術の技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能なことはもちろんである。なお、実施の形態で説明されている構成の組み合わせの全てが課題の解決に必須であるとは限らない。

１０ 距離測定装置
１１ 制御部
１２ 発光部
１３ 受光部
１４ 検出部
１５ ヒストグラム生成部
１６ 測距部
２１ 判別部
２２ 動作制御部
４０，４１ 光
Ｔｇ 対象物

Claims (13)

1. 連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、
   フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、
   過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う制御部と、を備える
   距離測定装置。
2. 前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、
   前記制御部は、過去のフレーム期間において受光素子ごとに生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う
   請求項１に記載の距離測定装置。
3. 前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、前記距離ヒストグラムにおける度数カウントの対象とする階級範囲を設定する
   請求項１に記載の距離測定装置。
4. 前記制御部は、過去の前記距離ヒストグラムのピーク値の階級を含む所定の階級範囲を前記度数カウントの対象とする階級範囲として設定する
   請求項３に記載の距離測定装置。
5. 前記制御部は、前記制御パラメータの設定として、フレーム期間における露光回数を設定する
   請求項１に記載の距離測定装置。
6. 前記制御部は、過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降に連続して同一の前記制御パラメータによる処理を行うフレーム期間の回数としての適応的制御回数を設定する
   請求項１に記載の距離測定装置。
7. 前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて前記適応的制御回数を設定する
   請求項６に記載の距離測定装置。
8. 前記制御部は、前記変化量が小さいほど、前記適応的制御回数を多く設定する
   請求項７に記載の距離測定装置。
9. 前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記距離ヒストグラムを生成させるか否かを決定する
   請求項１に記載の距離測定装置。
10. 前記制御部は、過去の連続するフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムの変化量に基づいて、現在以降のフレーム期間において前記発光部を発光させるか否かを決定する
    請求項９に記載の距離測定装置。
11. 前記受光信号を得る受光部は複数の受光素子を有し、
    前記制御部は、前記制御パラメータの１つとして、同一の前記対象物からの反射光を受光した受光素子群を示すセグメント情報を生成し、前記セグメント情報が示す受光素子群における受光素子の前記距離ヒストグラムを加算平均する
    請求項１に記載の距離測定装置。
12. 連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置の距離測定方法であって、
    過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う
    距離測定方法。
13. 連続するフレーム期間ごとに、発光部が発光し対象物で反射された光の受光信号に基づきダイレクトＴｏＦ方式による距離指数の取得を複数回行う検出部と、フレーム期間ごとに前記検出部により複数回得られる距離指数に基づいて、前記距離指数を距離ごとの頻度情報として表した距離ヒストグラムをフレーム期間ごとに生成するヒストグラム生成部と、を備える距離測定装置に、
    過去のフレーム期間において生成された前記距離ヒストグラムに基づいて、現在以降のフレーム期間における前記距離ヒストグラムの生成に係る制御パラメータの設定を行う処理を実行させる
    プログラム。

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