WO2021010175A1 - 測定装置および測定方法、並びにプログラム - Google Patents

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WO2021010175A1
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pulse
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measuring device
laser beam
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広之 平野
一樹 芥川
達郎 黒岩
恭範 佃
崎村　昇
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to measuring devices, measuring methods, and programs, and in particular, measuring devices, measuring methods, and programs that enable measurement to be performed in a shorter time.
  • TOF Time of Flight
  • TOF Time of Flight
  • a pulsed laser beam is output toward an object to be measured, and then the laser beam is the object to be measured.
  • the time until the pulse of the reflected light reflected by an object and returned is received is measured.
  • the processing cycle for outputting the pulsed laser beam is repeated, a histogram of the measured values measured in a plurality of processing cycles is generated, and the distance to the distance measuring object based on the measured value indicating the peak of the histogram. Is calculated.
  • the scan speed and emission cycle of pulsed light are set so that the measurement point is repeatedly irradiated multiple times within the time when the pulsed light passes through the measurement point, and the measurement point is repeatedly irradiated multiple times.
  • a laser measurement method for accumulating received light signals obtained by the above and performing distance measurement is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a laser radar device in which the timing of projecting pulsed light is random in a distance measuring period corresponding to a preset distance measuring cycle.
  • the pulsed light is irradiated only once in the time corresponding to one ranging range. That is, in the above-mentioned Patent Document 1, one pulsed light is projected per short cycle T1 corresponding to one range-finding range, and in the above-mentioned Patent Document 2, the pulsed light corresponding to one range-finding range is projected. The pulsed light is projected once per the projection period Tm.
  • This disclosure has been made in view of such a situation, and is intended to enable measurement to be performed in a shorter time.
  • the measuring device on one aspect of the present disclosure uses the width of the flight time for light to reciprocate with and from the range-finding range representing a constant range including the distance to be measured as the range-finding range time.
  • a firing timing signal generation unit that generates a signal indicating a firing timing for firing a pulse of the laser beam in order to output a laser beam in which the number of pulse firings is two or more within the ranging range time, and the above.
  • a count code output unit that outputs a count code indicating the timing at which the laser beam is reflected by the distance measurement object and receives a pulse in the reflected light returned according to the number of shots in the distance measurement range time.
  • a distance calculation unit for calculating the distance to the distance measuring object according to the specific count code among the plurality of count codes is provided.
  • the width of the flight time during which light reciprocates with a distance measurement range representing a constant distance width including the distance to be measured is defined as the distance measurement range time.
  • a signal for instructing the emission timing of emitting the pulse of the laser beam is generated, and the laser beam is emitted.
  • Outputs a count code indicating the timing of receiving a pulse in the reflected light reflected by the distance measuring object and returned according to the number of shots in the distance measuring range time, and a plurality of the counts. Includes calculating the distance to the distance measurement object according to the specific count code in the code.
  • one distance measurement is performed with the width of the flight time during which light reciprocates with the distance measurement range representing a constant distance width including the distance to be measured as the distance measurement range time.
  • a signal indicating the emission timing for emitting the pulse of the laser beam is generated, and the laser beam is reflected by the distance measuring object.
  • a count code indicating the timing at which the pulse of the returned reflected light is received is output according to the number of shots in one distance measurement range time, and the distance measurement object is measured according to a specific count code among a plurality of count codes. The distance between and is calculated.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a measuring device to which the present technology is applied.
  • the measuring device 11 shown in FIG. 1 outputs, for example, a pulsed laser beam toward the distance measuring object, and then receives the pulse of the reflected light reflected by the distance measuring object and returned.
  • the distance to the object to be measured is measured by measuring the time required for the laser.
  • the three pulses shown by the broken lines do not return when the distance to the distance measuring object is long. In addition, it indicates that only one pulse is returned as reflected light.
  • the measuring device 11 includes a firing timing signal generation unit 12, a laser driver 13, a light receiving element 14, a TDC 15, a histogram generation unit 16, a filter processing unit 17, and a distance calculation unit 18. .. Further, the TDC 15 has a counter 21 and a latch 22.
  • the firing timing signal generation unit 12 generates a Tx pulse signal indicating the firing timing for firing a pulse by the laser beam output from the measuring device 11 and supplies the Tx pulse signal to the laser driver 13. For example, as will be described later with reference to FIG. 2, the launch timing signal generation unit 12 determines the flight time during which light reciprocates with a distance measuring range representing a certain distance width including a distance to be measured. It generates a Tx pulse signal that indicates the output of laser light in which the number of pulse emissions is two or more in one distance measurement range time, which is the width. Then, the emission timing signal generation unit 12 repeatedly outputs the pulsed laser beam in one range-finding range time according to a predetermined number of outputs.
  • the launch timing signal generation unit 12 supplies a count start signal instructing the start of count-up in one range-finding range time to the counter 21 of the TDC 15. Further, the firing timing signal generation unit 12 supplies the firing timing information indicating the firing timing at which the pulse is fired in one range-finding range time to the filter processing unit 17.
  • the laser driver 13 drives a laser emitting element (not shown) according to the Tx pulse signal supplied from the emission timing signal generation unit 12, and outputs a pulsed laser beam based on the emission timing.
  • the light receiving element 14 is, for example, a SPAD (single photon avalanche diode), which receives reflected light reflected by a pulsed laser beam on a distance measuring object and returns, and Rx pulse indicating the waveform of the reflected light.
  • the signal is supplied to the latch 22 of the TDC 15.
  • the TDC (Time-to-Digital Conversion) 15 converts the time until the laser beam output from the measuring device 11 is reflected by the distance measuring object and returned to a digital value. That is, the counter 21 starts counting up the count code according to the count start signal supplied from the emission timing signal generation unit 12, and the latch 22 counts at the pulse timing indicated by the Rx pulse signal supplied from the light receiving element 14. Output the code.
  • the histogram generation unit 16 acquires the count code output from the latch 22 of the TDC 15, generates a histogram, and supplies it to the filter processing unit 17. For example, the measuring device 11 repeatedly outputs the pulsed laser beam in one ranging range time according to a predetermined number of outputs, and the histogram generation unit 16 repeats the output of the pulsed laser beam each time. Generate a histogram of the acquired count code.
  • the filter processing unit 17 follows a transfer function obtained from the firing timing information supplied from the firing timing signal generation unit 12 with respect to the histogram supplied from the histogram generating unit 16, as will be described later with reference to FIG. Filter processing is performed.
  • the firing timing information a count code at the firing timing at which a pulse is fired according to the Tx pulse signal is used.
  • the transfer function used by the filter processing unit 17 for the filter processing may be determined by machine learning, for example.
  • the distance calculation unit 18 calculates the distance to the distance measurement object based on the speed of light by using the count code indicating the peak in the histogram filtered by the filter processing unit 17.
  • FIG. 2 shows a count code counted by the counter 21, a waveform obtained by visualizing the count code, a Tx pulse signal indicating the pulse timing in the pulsed laser beam, and an Rx pulse signal indicating the pulse timing in the reflected light. It is shown.
  • the time for one count by the counter 21 is set to 100 ps, and the measurable range measuring range in the measuring device 11 is set to 1.5 m. Therefore, when the distance measuring range is 1.5 m, one distance measuring range time, which is the time required for one measurement of the distance to the distance measuring object, is required for the light to reciprocate a distance of 1.5 m. It will be 10 n seconds. Further, the resolution of the distance measurement by the measuring device 11 is 1.5 cm, which is the distance that the light reciprocates in 100 ps, which is the time for one count by the counter 21.
  • the measuring device 11 outputs a laser beam in which the number of pulse emissions is two or more in one distance measuring range time. That is, the interval between each pulse of the laser beam is set shorter than one ranging range time. Therefore, the measuring device 11 is the time until the pulse emitted at the immediately preceding timing is reflected by the ranging object and returned to be received as a plurality of pulses emitted within one ranging range time. The next pulse will be fired at an earlier timing.
  • the Tx pulse signal shown in FIG. 2 outputs a laser beam having three pulse emission times in one range-finding range time, and emits pulses at the timings of count code 0, count code 2, and count code 5. It represents that.
  • the Rx pulse signal shown in FIG. 2 indicates that the reflected light of the waveform indicating the pulse is received by the light receiving element 14 at the timings of the count code 50, the count code 52, and the count code 55. For example, the pulse emitted with the count code 0 is emitted with the count code 2 earlier than the time until the pulse is received by the count code 50. Similarly, the next pulse is emitted at the count code 5 which is earlier than the time until the pulse emitted by the count code 2 is received by the count code 52.
  • one distance measuring range time is an operation cycle of the measuring device 11, and is set by the maximum time or distance measured by the measuring device 11.
  • one distance measuring range time is a time corresponding to the width of the distance measuring distance supported in a certain operation mode of the measuring device 11.
  • the distance measurement support distance in the "15 m distance measurement mode” may be from 0 m to 15 m, for example, from 10 m to 25 m, or from 15 m to 30 m.
  • the minimum value of the distance-measurable distance is not always 0 m.
  • the pulsed laser beam is repeatedly output in one distance measuring range time according to a predetermined number of outputs, and the count code 50, the count code 52, and the count code 55 indicated by the Rx pulse signal are displayed. Obtained repeatedly.
  • the histogram generated by the histogram generation unit 16 has peaks at each of the count code 50, the count code 52, and the count code 55.
  • the measuring device 11 configured as described above performs filter processing using the emission timing information of each pulse even if it outputs a laser beam in which the number of pulse emissions is two or more in one distance measuring range time. Thereby, the count code corresponding to the true distance can be specified. As a result, the measuring device 11 can double the height of the count code corresponding to the true distance according to the number of times the pulse is emitted, and generates a pistogram in which the count code shows a peak in a shorter time. Can be done. Therefore, the measuring device 11 can measure the distance to the distance measuring object in a shorter time than before.
  • the firing timing signal generation unit 12 instructs the start of the count-up in one distance measurement range time.
  • a count start signal is supplied to the counter 21.
  • the emission timing signal generation unit 12 supplies the laser driver 13 with a Tx pulse signal instructing the output of the laser beam in which the number of pulse emissions is two or more in one range-finding range time.
  • the laser driver 13 drives a laser emitting element (not shown) to output a laser beam that emits a plurality of pulses in one ranging range time based on the emission timing indicated by the Tx pulse signal.
  • step S12 the light receiving element 14 receives the reflected light of the pulsed laser light output in step S11, and supplies an Rx pulse signal indicating the waveform of the reflected light to the latch 22.
  • the latch 22 takes in the counter code at the pulse timing indicated by the Rx pulse signal supplied from the light receiving element 14 from the counter 21 and supplies it to the histogram generation unit 16.
  • step S13 when the counter 21 finishes counting for one ranging range (count code 99 in the example of FIG. 2) from the timing when the one ranging range time is started in step S11, the process proceeds to step S13.
  • step S13 the emission timing signal generation unit 12 determines whether or not the number of times the output of the pulsed laser beam repeated in one ranging range time has reached a predetermined number of outputs.
  • step S13 when the emission timing signal generation unit 12 determines that the number of times the pulsed laser beam is repeatedly output in one range-finding range time is not the predetermined number of outputs, that is, less than the predetermined number of outputs. If it is determined that, the process returns to step S11. Then, the second and subsequent ranging range times are repeated in the same manner.
  • step S13 when the emission timing signal generation unit 12 determines that the number of times the output of the pulsed laser beam repeated in one range-finding range time has reached a predetermined number of outputs, the process proceeds to step S14. ..
  • step S14 the firing timing signal generation unit 12 supplies the filter processing unit 17 with firing timing information indicating the firing timing according to the pulse indicated by the Tx pulse signal supplied to the laser driver 13 in step S11.
  • step S15 the histogram generation unit 16 generates a histogram of the count code supplied from the latch 22 in step S12 repeated a predetermined number of output times, and supplies the histogram to the filter processing unit 17.
  • step S16 the filter processing unit 17 obtains a transfer function using the counter code of the launch timing information supplied from the launch timing signal generation unit 12 in step S14. Then, the filter processing unit 17 performs a filter process according to the transfer function on the histogram supplied from the histogram generation unit 16 in step S15. As a result, the filter processing unit 17 identifies the count code indicating the highest peak in the filtered histogram, and notifies the distance calculation unit 18 of the count code.
  • step S17 the distance calculation unit 18 calculates the distance to the distance measurement target using the count code supplied from the filter processing unit 17 in step S16, and then the process is terminated.
  • the measuring device 11 can measure the distance to the object to be measured in a shorter time.
  • step S21 the firing timing signal generation unit 12 sets an initial value (for example, 1) of the number of firings for firing a pulse in one ranging range time.
  • steps S22 to S27 the same processing as in steps S11 to S16 of FIG. 4 is performed.
  • step S28 the filter processing unit 17 determines whether or not the count code indicating the highest peak is specified in the histogram processed in step S27.
  • step S28 determines in step S28 that the count code indicating the highest peak has not been specified. If the filter processing unit 17 determines in step S28 that the count code indicating the highest peak has not been specified, the process proceeds to step S29. In step S29, the firing timing signal generation unit 12 adds 1 to the current number of firings to increase the number of firings, and then returns to step S22, and the same processing is repeated thereafter.
  • step S30 the same process as in step S17 of FIG. 4 is performed, and after the distance calculation unit 18 calculates the distance to the distance measurement target, the process ends.
  • the measuring device 11 dynamically changes the number of shots of pulses to be fired in one range-finding range time, and increases the number of shots when a peak cannot be obtained with a small number of shots. .. In this way, the measuring device 11 can appropriately measure the distance according to the distance to the distance measuring object, for example, by increasing the number of times the pulse is emitted according to the peak of the histogram.
  • the measuring device 11 repeatedly outputs laser light having the same pulse emission interval pattern (hereinafter, referred to as emission interval pattern) for each distance measurement range time, for example, one distance measurement range time.
  • emission interval pattern laser light having the same pulse emission interval pattern
  • a laser beam having a different firing interval pattern may be output for each.
  • the Tx pulse signal shown in FIG. 6 indicates that the pulse is emitted in the firing interval pattern of the count code 0, the count code 2, and the count code 5 in the ranging range time # 1. Further, in the ranging range time # 2, it is shown that the pulse is emitted in the emission interval pattern of the count code 1, the count code 4, and the count code 6. Further, in h, the ranging range time # 3, it is shown that the pulse is emitted in the emission interval pattern of the count code 1, the count code 3, and the count code 6.
  • the measuring device 11 outputs laser light having a different firing interval pattern for each ranging range time, it corresponds to the true distance by performing a filter process using the firing timing information of each pulse.
  • the count code to be used can be specified. As shown in FIG. 6, in addition to changing the firing interval pattern for each ranging range time, for example, for each different firing interval pattern, the same firing interval pattern is performed a plurality of times (every three patterns as shown). It may be repeated 1000 times to generate a histogram for each firing interval pattern.
  • the distance to the distance measuring object is changed. Can be measured. Further, in the measuring device 11, even if the maximum value of the count code counted by the counter 21 is changed for each distance measuring range time, the distance to the distance measuring object can be measured.
  • the unwanted peak component can be made smaller by dynamically changing the transfer function using the firing timing in the firing interval pattern.
  • the first firing interval pattern and the second firing interval pattern are switched with equal probability, filtered using a transfer function using each firing timing, and then merged.
  • An example is shown in which the false peak component could be reduced to 1/6 of the true peak component.
  • the false peak component is reduced to 1/10 or less of the true peak component in the calculation based on the probability statistics, so that the false peak component is reduced. Can be negligible.
  • the histogram before merging uses the ripple counter
  • the histogram after merging is held in memory (for example, SRAM: static random access memory), and the frequency of transfer function changes is within the range that does not affect the frame rate. Then, it is possible to suppress an increase in the circuit area of the histogram generation unit 16 by a method such as performing the merge process and updating the SRAM at the same timing as the change of the transfer function.
  • the intervals between the pulses emitted at two or more times in one distance measuring range time may be equal or unequal.
  • the emission timing signal generation unit 12 may change the interval between the pulses for each distance measurement range time. For example, the intervals between pulses are changed based on a predetermined random number, specifically using a true pseudo-random number generator or a pseudo-random number generator including a cryptographically secure one.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a second embodiment of the measuring device to which the present technology is applied.
  • the same reference numerals are given to the configurations common to the measuring device 11 shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
  • the measuring device 11A has the same configuration as the measuring device 11 of FIG. 1 in that it includes a firing timing signal generation unit 12, a laser driver 13, a light receiving element 14, a TDC 15, a histogram generation unit 16, and a distance calculation unit 18. It has become.
  • the measuring device 11A is configured such that a calculation unit 19 is provided between the TDC 15 and the histogram generation unit 16, and the firing timing information is supplied from the firing timing signal generation unit 12 to the calculation unit 19.
  • the configuration is different from that of the measuring device 11 of 1.
  • the calculation unit 19 acquires the count code output from the latch 22 of the TDC 15, and performs the calculation using the firing timing information supplied from the firing timing signal generation unit 12, and obtains the calculation result obtained by the histogram generation unit 16. Supply to. For example, the calculation unit 19 calculates a calculation result obtained by subtracting the firing timings of all the pulses fired in one ranging range time from the count code for each count code in which the reflected light pulse is detected. Do.
  • the calculation result (50, 48, 45) obtained by subtracting the emission timings (0, 2, 5) of all the pulses from the count code 50 in which the reflected light pulse is detected is obtained. ..
  • the calculation result (52, 50, 47) obtained by subtracting the emission timings (0, 2, 5) of all the pulses from the count code 52 in which the reflected light pulse is detected is obtained.
  • the calculation result (55, 53, 50) obtained by subtracting the emission timings (0, 2, 5) of all the pulses from the count code 55 in which the pulse of the reflected light is detected is obtained.
  • the histogram generation unit 16 generates a histogram of the calculation result supplied from the calculation unit 19. For example, when a calculation result as shown in FIG. 9 is obtained, a histogram showing a peak in the calculation result 50 is generated as shown in FIG. That is, in the histogram shown in FIG. 10, since the number of pulse emissions is 3 in one distance measurement range time, the calculation result 50 showing the peak is three times as high as the other calculation results. As described with reference to FIG. 7, laser beams having different firing interval patterns are output for each distance measurement range time, and by merging them, calculation results other than the calculation result indicating the peak can be obtained. It can be even lower.
  • the measuring device 11A configured as described above can generate a pistogram in which the count code shows a peak in a shorter time, and the distance measuring object can be measured in a shorter time. The distance to and can be measured.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of a third embodiment of the measuring device to which the present technology is applied.
  • the same reference numerals are given to the configurations common to the measuring device 11 shown in FIG. 1, and detailed description thereof will be omitted.
  • the measuring device 11B has the same configuration as the measuring device 11 of FIG. 1 in that it includes a firing timing signal generation unit 12, a laser driver 13, a light receiving element 14, a histogram generation unit 16, and a distance calculation unit 18. There is. Although not shown, the TDCs 15-1 to 15-3 have a counter 21 and a latch 22, respectively.
  • the measuring device 11B is different from the measuring device 11 in FIG. 1 in that the measuring device 11B is provided with three TDCs 15-1 to 15-3. In a configuration in which a plurality of TDCs 15 are provided as in the measuring device 11B, for example, a number of TDCs 15 are provided according to the number of times of pulse emission in one distance measuring range time.
  • each TDC 15 starts counting the count code according to the firing timing of the corresponding pulse.
  • the firing timing information is firing timing 0, firing timing 2, and firing timing 5. Therefore, TDC15-1 starts counting the count code according to the firing timing 0, TDC15-2 starts counting the count code according to the firing timing 2, and TDC15-3 starts counting the count code according to the firing timing 5. Start.
  • the TDC15-1 outputs the count code 50 and the TDC15-2 counts.
  • the code 47 is output, and the TDC 15-3 outputs the count code 45.
  • the TDC15-1 outputs the count code 52 and the TDC15-2 outputs the count code 52.
  • the count code 50 is output, and the TDC 15-3 outputs the count code 47.
  • the TDC15-1 outputs the count code 55 and the TDC15-2 counts.
  • the code 53 is output, and the TDC 15-3 outputs the count code 50.
  • the histogram generation unit 16 acquires all the count codes output from the TDCs 15-1 to 15-3 and generates a histogram. For example, when a count code as shown in FIG. 12 is obtained, a histogram showing a peak in the calculation result 50 is generated as shown in FIG. That is, in the histogram shown in FIG. 13, since the number of pulse emissions is 3 in one distance measurement range time, the calculation result 50 showing the peak is three times as high as the other calculation results. As described with reference to FIG. 7, laser beams having different firing interval patterns are output for each distance measurement range time, and by merging them, calculation results other than the calculation result indicating the peak can be obtained. It can be even lower.
  • the measuring device 11B configured as described above can generate a pistogram in which the count code shows a peak in a shorter time, and the distance measuring object can be measured in a shorter time. The distance to and can be measured.
  • the measuring device 11 can be provided with a number of light receiving elements 14 corresponding to the number of times of pulse emission in one distance measuring range time. Then, those light receiving elements 14 can receive individual pulses.
  • FIG. 14 shows a modified example of the measuring device 11 provided with the four light receiving elements 14-1 to 14-4. The blocks other than the light receiving element 14 included in the measuring device 11 of FIG. 1 are not shown.
  • the laser light output from the laser 31 driven according to the Tx pulse signal supplied from the laser driver 13 is diffracted by the diffraction grating 32 toward the four optical switches 33-1 to 33-4.
  • the optical switches 33-1 to 33-4 mask the passage of pulses other than the corresponding pulses according to the mask signals 1 to 4, respectively.
  • the optical switch 33-1 passes only the first pulse according to the mask signal 1, and the optical switch 33-2 passes only the second pulse according to the mask signal 2.
  • the optical switch 33-3 passes only the third pulse according to the mask signal 3, and the optical switch 33-4 passes only the fourth pulse according to the mask signal 4.
  • the light receiving element 14-1 receives the reflected light that the first pulse that has passed through the optical switch 33-1 is reflected by the distance measuring object, and outputs the Rx pulse signal 1 indicating the timing at which the pulse is received. .. Further, the light receiving element 14-2 receives the reflected light reflected by the distance measuring object by the second pulse passing through the optical switch 33-2, and outputs the Rx pulse signal 2 indicating the timing of receiving the pulse. ..
  • the light receiving element 14-3 outputs the Rx pulse signal 3
  • the light receiving element 14-4 outputs the Rx pulse signal 4.
  • the counter code of the timing according to the pulse indicated by the Rx pulse signals 1 to 4 is output from the latch 22, and the same processing as described above is performed.
  • the measuring device 11 can be configured such that the number of light receiving elements 14 corresponding to the number of times of pulse emission in one distance measuring range time detects each pulse. It should be noted that it may be configured in such a correspondence relationship, for example, the number of lasers 31 corresponding to the number of times of pulse emission in one ranging range time is provided, and each laser 31 emits individual pulses. It may be configured.
  • ⁇ Distortion correction> An example of correcting distortion in a measuring device 11 including a plurality of lasers and a plurality of light receiving elements will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • the laser is used as shown in FIG.
  • An operation of invalidating the light receiving element 14 can be adopted at the timing of firing.
  • the background light component of the acquired histogram will not be flat with respect to all the count values and distortion will occur (for example, the background light component will decrease at the invalid timing). Therefore, it is necessary to correct the distortion by using the firing timing.
  • the frequency of pattern A and pattern B as shown in FIG. 16 is 50% each.
  • the timing at which the two light receiving elements 14 are masked that is, the timing at which the two light receiving elements 14 are invalidated by the mask signal can be recognized from the Tx pulse signals of pattern A and pattern B. Therefore, it is possible to predict the count code of the histogram in which the sensitivity is weakened according to the timing.
  • the sensitivity reduction rate at that time can also be obtained by calculation, the reciprocal of the sensitivity reduction rate can be obtained as the correction coefficient, and the average of the floor noise can be made uniform by multiplying the count code with the reduced sensitivity by the correction coefficient. ..
  • the sensitivity decreases at the count code 0, the count code 2, the count code 5, and the count code 9, and the histogram as shown on the left side of FIG. 17 is acquired. Then, since the frequency of pattern A and pattern B is 50% each, 2 is obtained as a correction coefficient, and as shown in the center of FIG. 17, the floor where the sensitivity decrease occurs is multiplied by 2. The average of the noise is aligned. After that, the filter processing unit 17 performs a filter process using the firing timing information to obtain a histogram showing the peak as shown on the right side of FIG.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a configuration example of an embodiment of a computer on which a program for executing the above-mentioned series of processes is installed.
  • the program can be recorded in advance on the hard disk 105 or ROM 103 as a recording medium built in the computer.
  • the program can be stored (recorded) in the removable recording medium 111 driven by the drive 109.
  • a removable recording medium 111 can be provided as so-called package software.
  • examples of the removable recording medium 111 include a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), an MO (Magneto Optical) disk, a DVD (Digital Versatile Disc), a magnetic disk, and a semiconductor memory.
  • the program can be downloaded to the computer via a communication network or a broadcasting network and installed on the built-in hard disk 105. That is, for example, the program transfers wirelessly from a download site to a computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting, or transfers to a computer by wire via a network such as LAN (Local Area Network) or the Internet. be able to.
  • LAN Local Area Network
  • the computer has a built-in CPU (Central Processing Unit) 102, and the input / output interface 110 is connected to the CPU 102 via the bus 101.
  • CPU Central Processing Unit
  • the CPU 102 executes a program stored in the ROM (Read Only Memory) 103 accordingly. .. Alternatively, the CPU 102 loads the program stored in the hard disk 105 into the RAM (Random Access Memory) 104 and executes it.
  • ROM Read Only Memory
  • the CPU 102 performs processing according to the above-mentioned flowchart or processing performed according to the above-mentioned block diagram configuration. Then, the CPU 102 outputs the processing result from the output unit 106, transmits it from the communication unit 108, or records it on the hard disk 105, if necessary, via, for example, the input / output interface 110.
  • the input unit 107 is composed of a keyboard, a mouse, a microphone, and the like. Further, the output unit 106 is composed of an LCD (Liquid Crystal Display), a speaker, or the like.
  • LCD Liquid Crystal Display
  • the processing performed by the computer according to the program does not necessarily have to be performed in chronological order in the order described as the flowchart. That is, the processing performed by the computer according to the program also includes processing executed in parallel or individually (for example, parallel processing or processing by an object).
  • the program may be processed by one computer (processor) or may be distributed by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a distant computer and executed.
  • the system means a set of a plurality of components (devices, modules (parts), etc.), and it does not matter whether all the components are in the same housing. Therefore, a plurality of devices housed in separate housings and connected via a network, and a device in which a plurality of modules are housed in one housing are both systems. ..
  • the configuration described as one device (or processing unit) may be divided and configured as a plurality of devices (or processing units).
  • the configurations described above as a plurality of devices (or processing units) may be collectively configured as one device (or processing unit).
  • a configuration other than the above may be added to the configuration of each device (or each processing unit).
  • a part of the configuration of one device (or processing unit) may be included in the configuration of another device (or other processing unit). ..
  • this technology can have a cloud computing configuration in which one function is shared by a plurality of devices via a network and jointly processed.
  • the above-mentioned program can be executed in any device.
  • the device may have necessary functions (functional blocks, etc.) so that necessary information can be obtained.
  • each step described in the above flowchart can be executed by one device or can be shared and executed by a plurality of devices.
  • the plurality of processes included in the one step can be executed by one device or shared by a plurality of devices.
  • a plurality of processes included in one step can be executed as processes of a plurality of steps.
  • the processes described as a plurality of steps can be collectively executed as one step.
  • the processing of the steps for describing the program may be executed in chronological order according to the order described in this specification, or may be called in parallel or called. It may be executed individually at a necessary timing such as time. That is, as long as there is no contradiction, the processing of each step may be executed in an order different from the above-mentioned order. Further, the processing of the step for writing this program may be executed in parallel with the processing of another program, or may be executed in combination with the processing of another program.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on a moving body of any kind such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via the communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an in-vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio image output unit 12052, and an in-vehicle network I / F (interface) 12053 are shown as a functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 provides a driving force generator for generating the driving force of the vehicle such as an internal combustion engine or a driving motor, a driving force transmission mechanism for transmitting the driving force to the wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of a vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as headlamps, back lamps, brake lamps, blinkers or fog lamps.
  • the body system control unit 12020 may be input with radio waves transmitted from a portable device that substitutes for the key or signals of various switches.
  • the body system control unit 12020 receives inputs of these radio waves or signals and controls a vehicle door lock device, a power window device, a lamp, and the like.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 detects information outside the vehicle equipped with the vehicle control system 12000.
  • the image pickup unit 12031 is connected to the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the vehicle outside information detection unit 12030 causes the image pickup unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle and receives the captured image.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 may perform object detection processing or distance detection processing such as a person, a vehicle, an obstacle, a sign, or a character on the road surface based on the received image.
  • the image pickup unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of the light received.
  • the imaging unit 12031 can output an electric signal as an image or can output it as distance measurement information. Further, the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or invisible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects the in-vehicle information.
  • a driver state detection unit 12041 that detects the driver's state is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is dozing.
  • the microcomputer 12051 calculates the control target value of the driving force generator, the steering mechanism, or the braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions including vehicle collision avoidance or impact mitigation, follow-up driving based on inter-vehicle distance, vehicle speed maintenance driving, vehicle collision warning, vehicle lane deviation warning, and the like. It is possible to perform cooperative control for the purpose of.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, the steering mechanism, the braking device, and the like based on the information around the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, so that the driver can control the driver. It is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving that runs autonomously without depending on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on the information outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the external information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of antiglare such as switching the high beam to the low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits the output signal of at least one of the audio and the image to the output device capable of visually or audibly notifying the passenger or the outside of the vehicle of the information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are exemplified as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an onboard display and a heads-up display.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 has image pickup units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 as the image pickup unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 are provided at positions such as the front nose, side mirrors, rear bumpers, back doors, and the upper part of the windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100, for example.
  • the imaging unit 12101 provided on the front nose and the imaging unit 12105 provided on the upper part of the windshield in the vehicle interior mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door mainly acquires an image of the rear of the vehicle 12100.
  • the images in front acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting the preceding vehicle, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 20 shows an example of the photographing range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates the imaging range of the imaging units 12102 and 12103.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided on the rear bumper or the back door is shown. For example, by superimposing the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 as viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the image pickup units 12101 to 12104 may be a stereo camera composed of a plurality of image pickup elements, or may be an image pickup element having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 has a distance to each three-dimensional object within the imaging range 12111 to 12114 based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104, and a temporal change of this distance (relative velocity with respect to the vehicle 12100).
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more.
  • the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in front of the preceding vehicle in advance, and can perform automatic braking control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform coordinated control for the purpose of automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts three-dimensional object data related to a three-dimensional object into two-wheeled vehicles, ordinary vehicles, large vehicles, pedestrians, electric poles, and other three-dimensional objects based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 distinguishes obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that can be seen by the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines the collision risk indicating the risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian is present in the captured image of the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition includes, for example, a procedure for extracting feature points in an image captured by an imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and pattern matching processing for a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether or not the pedestrian is a pedestrian. It is done by the procedure to determine.
  • the audio image output unit 12052 When the microcomputer 12051 determines that a pedestrian is present in the captured images of the imaging units 12101 to 12104 and recognizes the pedestrian, the audio image output unit 12052 outputs a square contour line for emphasizing the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so as to superimpose and display. Further, the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the above is an example of a vehicle control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the technique according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 among the configurations described above.
  • the distance to another vehicle can be measured in a shorter time than before, and safer automatic driving can be realized.
  • the present technology can also have the following configurations.
  • (1) The width of the flight time during which light reciprocates with and from the range-finding range representing a certain distance width including the distance to be measured is defined as the range-finding range time, and a pulse is emitted within the range-finding range time.
  • a firing timing signal generation unit that generates a signal indicating a firing timing for firing a pulse of the laser beam in order to output a laser beam having a number of times of two or more times.
  • a count code output unit that outputs a count code indicating the timing at which the laser beam is reflected by the distance measuring object and receives a pulse in the reflected light returned in accordance with the number of shots in the distance measuring range time.
  • a measuring device including a distance calculation unit that calculates a distance to a distance measuring object according to a specific count code among the plurality of count codes.
  • the measuring device (5) The measuring device according to (4) above, wherein the firing timing signal generation unit changes the interval between the pulses of the laser beam based on a predetermined random number. (6) The pulse of the laser beam emitted according to the number of emissions within the distance measurement range time of one time emits the next pulse at a timing before the reflected wave of the pulse emitted immediately before is received. The measuring device according to any one of (1) to (5) above. (7) A histogram generator that repeatedly performs the ranging range time according to a predetermined number of outputs and generates a histogram of a plurality of count codes output from the count code output unit.
  • the histogram generated by the histogram generation unit is further provided with a filter processing unit that performs filtering processing according to the transfer function obtained from the firing timing.
  • the distance calculation unit calculates the distance to the distance measurement object by using the count code indicating the peak in the histogram filtered by the filter processing unit.
  • the measuring device according to any one of. (8) When the interval between the pulses of the laser beam is changed for each of the ranging range times.
  • the transfer function used by the filter processing unit is determined by machine learning.
  • the measuring device described in. (12) Equipped with a plurality of the count code output units Each of the count code output units starts counting the count code at a timing according to the firing timing.
  • the distance calculation unit uses the count code that shows a peak in a histogram generated by using all the count codes output from the plurality of count code output units to determine the distance to the distance measurement object.
  • the measuring device according to any one of (1) to (11) above.
  • (13) The measuring device according to any one of (1) to (12) above, further comprising a plurality of light receiving elements that receive the reflected light that is reflected by the distance measuring object and returned.
  • the light reception of the plurality of light receiving elements is invalidated at the timing when the pulse of the laser beam is emitted.
  • the measuring device according to (13) above, wherein the histogram of the count code indicating the timing at which each of the light receiving elements is invalidated is corrected based on the firing timing.
  • the measuring device The width of the flight time during which light reciprocates with and from the range-finding range representing a certain distance width including the distance to be measured is defined as the range-finding range time, and a pulse is emitted within the range-finding range time.
  • a signal indicating a firing timing for firing a pulse of the laser beam is generated, and A count code indicating the timing at which the laser beam is received by the reflected light reflected by the distance measuring object and returned is output according to the number of shots in the distance measuring range time.
  • a measurement method including calculating a distance to a distance measuring object according to a specific count code among the plurality of count codes. (16) On the computer of the measuring device The width of the flight time during which light reciprocates with and from the range-finding range representing a certain distance width including the distance to be measured is defined as the range-finding range time, and a pulse is emitted within the range-finding range time.
  • a signal indicating a firing timing for firing a pulse of the laser beam is generated, and
  • a count code indicating the timing at which the laser beam is received by the reflected light reflected by the distance measuring object and returned is output according to the number of shots in the distance measuring range time.
  • a program for executing a measurement process including calculating a distance to a distance measuring object according to a specific count code among the plurality of count codes.
  • 11 measuring device 12 firing timing signal generator, 13 laser driver, 14 light receiving element, 15 TDC, 16 histogram generator, 17 filter processing unit, 18 distance calculation unit, 19 calculation unit, 21 counter, 22 latch, 31 laser, 32 diffraction grating, 33 optical switch

Landscapes

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Abstract

本開示は、より短時間で測定を行うことができるようにする測定装置および測定方法、並びにプログラムに関する。 測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号が生成される。そして、レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードが、１回の測距レンジ時間で発射回数に応じて出力され、複数のカウントコードのうちの特定のカウントコードに従って、測距対象物との間の距離が算出される。本技術は、距離を測定する測定装置に適用できる。

Description

測定装置および測定方法、並びにプログラム
　本開示は、測定装置および測定方法、並びにプログラムに関し、特に、より短時間で測定を行うことができるようにした測定装置および測定方法、並びにプログラムに関する。
　従来、光の飛行時間を利用して距離を測定する技術であるTOF（Time of Flight）では、測距対象物に向かってパルス状のレーザ光を出力してから、そのレーザ光が測距対象物で反射して戻ってくる反射光のパルスが受光されるまでの時間が測定される。そして、パルス状のレーザ光を出力する処理周期を繰り返し、複数の処理周期で測定される測定値のヒストグラムを生成して、そのヒストグラムのピークを示す測定値に基づいて測距対象物までの距離が算出される。
　例えば、特許文献１には、パルス光のスキャン速度および発光周期を、パルス光が測定点を通過する時間内に、その測定点が複数回多重照射されるように設定し、複数回多重照射して得られる受光信号を蓄積して測距を実行するレーザ測定方法が開示されている。
　また、特許文献２には、予め設定されている測距周期に対応する測距期間において、パルス光を投光させるタイミングをランダムとするレーザレーダ装置が開示されている。
特開２０１９－６０６４４号公報 特開２０１７－１２５６８２号公報
　例えば、従来のTOFでは、１回の測距レンジに対応する時間においてパルス光の照射が１回だけ行われる。即ち、上述の特許文献１では、１測距レンジに対応する短周期Ｔ１あたりで１回のパルス光の投光が行われ、上述の特許文献２では、１測距レンジに対応するパルス光の投光周期Ｔｍあたりで１回のパルス光の投光が行われる。
　ところで、従来のTOFよりも、より短時間で測定を行えるようにすることが求められている。
　本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より短時間で測定を行うことができるようにするものである。
　本開示の一側面の測定装置は、測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成する発射タイミング信号生成部と、前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力するカウントコード出力部と、複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出する距離算出部とを備える。
　本開示の一側面の測定方法またはプログラムは、測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成することと、前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力することと、複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出することとを含む。
　本開示の一側面においては、測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号が生成され、レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードが、１回の測距レンジ時間で発射回数に応じて出力され、複数のカウントコードのうちの特定のカウントコードに従って、測距対象物との間の距離が算出される。
本技術を適用した測定装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 １測距レンジ時間において２回以上の発射回数でパルス状のレーザ光を発射する処理の一例について説明する図である。 発射タイミング情報を用いたフィルタ処理について説明する図である。 測距処理の第１の処理例を説明するフローチャートである。 測距処理の第２の処理例を説明するフローチャートである。 異なる発射間隔パターンでパルス状のレーザ光を発射したときのフィルタ処理について説明する図である。 異なる発射間隔パターンでパルスが発射される例について説明する図である。 本技術を適用した測定装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 演算結果について説明する図である。 演算結果のヒストグラムについて説明する図である。 本技術を適用した測定装置の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。 複数のTDCから出力されるカウントコードについて説明する図である。 複数のTDCから出力されるカウントコードのヒストグラムについて説明する図である。 複数の受光素子を設ける変形例について説明する図である。 マスク信号について説明する図である。 歪みを補正する例について説明する図である。 歪みを補正する例について説明する図である。 本技術を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 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、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
　＜測定装置の第１の構成例＞
　図１は、本技術を適用した測定装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　図１に示す測定装置１１は、例えば、測距対象物に向かってパルス状のレーザ光を出力してから、そのレーザ光が測距対象物で反射して戻ってくる反射光のパルスを受光するまでの時間を測定することで、測距対象物との距離を測定する。なお、図１では、パルスが４つのレーザ光を測距対象物に対して出力しても、測距対象物との間が遠距離である場合には、破線で示す３つのパルスは戻らずに、反射光として１つのパルスが戻ってくる程度であることを表している。
　図１に示すように、測定装置１１は、発射タイミング信号生成部１２、レーザドライバ１３、受光素子１４、TDC１５、ヒストグラム生成部１６、フィルタ処理部１７、および距離算出部１８を備えて構成される。また、TDC１５は、カウンタ２１およびラッチ２２を有している。
　発射タイミング信号生成部１２は、測定装置１１から出力されるレーザ光によるパルスを発射する発射タイミングを指示するＴｘパルス信号を生成して、レーザドライバ１３に供給する。例えば、発射タイミング信号生成部１２は、図２を参照して後述するように、測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅である１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が２回以上であるレーザ光の出力を指示するＴｘパルス信号を生成する。そして、発射タイミング信号生成部１２は、所定の出力回数に従って、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力を繰り返して行う。
　また、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間におけるカウントアップの開始を指示するカウント開始信号をTDC１５のカウンタ２１に供給する。さらに、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間においてパルスが発射される発射タイミングを示す発射タイミング情報をフィルタ処理部１７に供給する。
　レーザドライバ１３は、発射タイミング信号生成部１２から供給されるＴｘパルス信号に従って、図示しないレーザ発光素子を駆動し、発射タイミングに基づいてパルス状となるレーザ光を出力させる。
　受光素子１４は、例えば、SPAD（single photon avalanche diode）であり、パルス状のレーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光して、その反射光の波形を示すＲｘパルス信号を、TDC１５のラッチ２２に供給する。
　TDC（Time-to-Digital Conversion）１５は、測定装置１１から出力されたレーザ光が、測距対象物で反射して戻ってくるまでの時間をディジタル値に変換する。即ち、カウンタ２１が、発射タイミング信号生成部１２から供給されるカウント開始信号に従ってカウントコードのカウントアップを開始し、ラッチ２２が、受光素子１４から供給されるＲｘパルス信号が示すパルスのタイミングにおけるカウントコードを出力する。
　ヒストグラム生成部１６は、TDC１５のラッチ２２から出力されるカウントコードを取得し、ヒストグラムを生成してフィルタ処理部１７に供給する。例えば、測定装置１１では、所定の出力回数に従って、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力が繰り返して行われ、ヒストグラム生成部１６は、パルス状のレーザ光の出力が繰り返されるたびに取得されるカウントコードのヒストグラムを生成する。
　フィルタ処理部１７は、ヒストグラム生成部１６から供給されるヒストグラムに対して、図３を参照して後述するように、発射タイミング信号生成部１２から供給される発射タイミング情報から求められる伝達関数に従ったフィルタ処理を施す。例えば、発射タイミング情報は、Ｔｘパルス信号に従ってパルスが発射される発射タイミングにおけるカウントコードが用いられる。ここで、フィルタ処理部１７がフィルタ処理に用いる伝達関数は、例えば、機械学習によって決定してもよい。
　距離算出部１８は、フィルタ処理部１７においてフィルタ処理が施されたヒストグラムにおいてピークを示すカウントコードを用い、光の速度に基づいて、測距対象物までの距離を算出する。
　図２および図３を参照して、測定装置１１において行われる処理についてさらに説明する。
　図２には、カウンタ２１がカウントするカウントコード、そのカウントコードを可視化した波形、パルス状のレーザ光におけるパルスのタイミングを示すＴｘパルス信号、および、反射光におけるパルスのタイミングを示すＲｘパルス信号が示されている。
　また、図２に示す例では、カウンタ２１による１カウントの時間が100ｐ秒に設定されており、測定装置１１における測定可能な測距レンジが1.5ｍに設定されている。従って、測距レンジが1.5ｍである場合、測距対象物までの距離の１回の測定に必要となる時間である１測距レンジ時間は、光が1.5ｍの距離を往復するのに要する10ｎ秒となる。また、測定装置１１による測距の分解能は、カウンタ２１による１カウント分の時間である100ｐ秒で光が往復する距離である1.5ｃｍとなる。
　そして、測定装置１１は、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力する。即ち、レーザ光の各パルスの間隔は、１測距レンジ時間よりも短く設定される。従って、測定装置１１は、１測距レンジ時間のうちに発射される複数のパルスのうち、直前のタイミングで発射されたパルスが測距対象物で反射して戻ってきて受光されるまでの時間よりも早いタイミングで次のパルスを発射することになる。
　例えば、図２に示すＴｘパルス信号は、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が３回のレーザ光を出力し、カウントコード０、カウントコード２、およびカウントコード５のタイミングでパルスを発射することを表している。また、図２に示すＲｘパルス信号は、カウントコード５０、カウントコード５２、およびカウントコード５５のタイミングでパルスを示す波形の反射光が受光素子１４において受光されたことを表している。例えば、カウントコード０で発射されたパルスが、カウントコード５０で受光されるまでの時間よりも早いカウントコード２で次のパルスが発射される。同様に、カウントコード２で発射されたパルスが、カウントコード５２で受光されるまでの時間よりも早いカウントコード５で次のパルスが発射される。
　ここで、１測距レンジ時間は、測定装置１１の動作周期であって、測定装置１１が測定することの最大の時間または距離により設定される。例えば、１測距レンジ時間は、測定装置１１のある動作モードでサポートする測距距離の幅に相当する時間である。具体的には、「15m幅測距モード」の場合、100ｎ秒（15／3×10の８乗×２）となる。また、「15m測距モード」での測距サポート距離については、０ｍから１５ｍまでである他、例えば、１０ｍから２５ｍまで、または、１５ｍから３０ｍまでであってもよい。さらに、測距可能距離の最小値は０ｍであるとは限らない。
　そして、測定装置１１では、所定の出力回数に従って、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力が繰り返して行われ、Ｒｘパルス信号が示すカウントコード５０、カウントコード５２、およびカウントコード５５が繰り返して取得される。これにより、ヒストグラム生成部１６が生成するヒストグラムは、図３の左側に示すように、カウントコード５０、カウントコード５２、およびカウントコード５５それぞれでピークが立つことになる。
　また、フィルタ処理部１７は、発射タイミング信号生成部１２から供給される発射タイミング情報を用いて、図２に示す例では、Ｔｘパルス信号が示すカウントコード０、カウントコード２、およびカウントコード５を用いて、伝達関数（Y[n]=X[n]+X[n+2]+X[n+5]）を求める。そして、フィルタ処理部１７は、ヒストグラム生成部１６から供給されるヒストグラムに対して、この伝達関数に従ったフィルタ処理を施すことにより、図３の右側に示すように、真距離に対応するカウントコード５０で一番高いピークを持つフィルタ処理後のヒストグラムを取得することができる。
　以上のように構成される測定装置１１は、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力しても、それぞれのパルスの発射タイミング情報を利用したフィルタ処理を施すことにより、真距離に対応するカウントコードを特定することができる。これにより、測定装置１１は、真距離に対応するカウントコードの高さを、パルスの発射回数に応じて倍増させることができ、より短時間でカウントコードがピークを示すようなピストグラムを生成することができる。従って、測定装置１１は、従来よりも短時間で、測距対象物との距離を測定することができる。
　＜測定処理の処理例＞
　図４に示すフローチャートを参照して、測定装置１１において実行される測距処理の第１の処理例について説明する。
　例えば、測距処理を開始するように制御が行われると１回目の測距レンジ時間が開始され、ステップＳ１１において、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間におけるカウントアップの開始を指示するカウント開始信号をカウンタ２１に供給する。そして、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が２回以上であるレーザ光の出力を指示するＴｘパルス信号をレーザドライバ１３に供給する。これにより、レーザドライバ１３は、図示しないレーザ発光素子を駆動し、Ｔｘパルス信号が示す発射タイミングに基づいて、１測距レンジ時間で複数のパルスを発射するレーザ光を出力させる。
　ステップＳ１２において、受光素子１４は、ステップＳ１１で出力されたパルス状のレーザ光の反射光を受光し、その反射光の波形を示すＲｘパルス信号をラッチ２２に供給する。これにより、ラッチ２２は、受光素子１４から供給されるＲｘパルス信号が示すパルスのタイミングにおけるカウンタコードをカウンタ２１から取り込んで、ヒストグラム生成部１６に供給する。
　そして、ステップＳ１１で１測距レンジ時間が開始されたタイミングから、カウンタ２１が、１測距レンジ分（図２の例では、カウントコード９９）のカウントを終了すると、処理はステップＳ１３に進む。
　ステップＳ１３において、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力を繰り返した回数が、所定の出力回数となったか否かを判定する。
　ステップＳ１３において、発射タイミング信号生成部１２が、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力を繰り返した回数が所定の出力回数となっていないと判定した場合、即ち、所定の出力回数未満であると判定した場合、処理はステップＳ１１に戻る。そして、２回目以降の測距レンジ時間が、以下同様に繰り返して行われる。
　一方、ステップＳ１３において、発射タイミング信号生成部１２が、１測距レンジ時間におけるパルス状のレーザ光の出力を繰り返した回数が、所定の出力回数となったと判定した場合、処理はステップＳ１４に進む。
　ステップＳ１４において、発射タイミング信号生成部１２は、ステップＳ１１でレーザドライバ１３に供給したＴｘパルス信号が示すパルスに従った発射タイミングを示す発射タイミング情報をフィルタ処理部１７に供給する。
　ステップＳ１５において、ヒストグラム生成部１６は、所定の出力回数だけ繰り返されたステップＳ１２でラッチ２２から供給されたカウントコードのヒストグラムを生成し、フィルタ処理部１７に供給する。
　ステップＳ１６において、フィルタ処理部１７は、ステップＳ１４で発射タイミング信号生成部１２から供給された発射タイミング情報のカウンタコードを用いて伝達関数を求める。そして、フィルタ処理部１７は、ステップＳ１５でヒストグラム生成部１６から供給されるヒストグラムに対し、伝達関数に従ったフィルタ処理を施す。これにより、フィルタ処理部１７は、フィルタ処理を施したヒストグラムで一番高いピークを示すカウントコードを特定し、そのカウントコードを距離算出部１８に通知する。
　ステップＳ１７において、距離算出部１８は、ステップＳ１６でフィルタ処理部１７から供給されたカウントコードを用いて測距対象物との距離を算出した後、処理は終了される。
　以上のような測定処理により測定装置１１は、より短時間で測距対象物との距離を測定することができる。
　図５に示すフローチャートを参照して、測定装置１１において実行される測距処理の第２の処理例について説明する。
　ステップＳ２１において、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間においてパルスを発射する発射回数の初期値（例えば、１）を設定する。
　ステップＳ２２乃至Ｓ２７において、図４のステップＳ１１乃至Ｓ１６と同様の処理が行われる。その後、ステップＳ２８において、フィルタ処理部１７は、ステップＳ２７でフィルタ処理が施されたヒストグラムで一番高いピークを示すカウントコードが特定されたか否かを判定する。
　ステップＳ２８において、フィルタ処理部１７が、一番高いピークを示すカウントコードが特定されなかったと判定した場合、処理はステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、発射タイミング信号生成部１２は、現時点での発射回数に１を加算して、発射回数を増加した後、処理はステップＳ２２に戻り、以下、同様の処理が繰り返して行われる。
　一方、ステップＳ２８において、フィルタ処理部１７が、一番高いピークを示すカウントコードが特定されたと判定した場合、処理はステップＳ３０に進む。ステップＳ３０において、図４のステップＳ１７と同様の処理が行われて、距離算出部１８が測距対象物までの距離を算出した後、処理は終了される。
　以上のような測定処理により測定装置１１は、１測距レンジ時間においてパルスを発射する発射回数を動的に変化させて、少ない発射回数ではピークが得られない場合には、発射回数を増加させる。このように、測定装置１１は、ヒストグラムのピークに応じてパルスの発射回数を増加させることで、例えば、測距対象物までの距離に応じて適切に距離を測定することができる。
　なお、測定装置１１は、パルスを発射する間隔のパターン（以下、発射間隔パターンと称する）が同一のレーザ光を、１測距レンジ時間ごとに繰り返して出力する他、例えば、１測距レンジ時間ごとに発射間隔パターンが異なるレーザ光を出力してもよい。
　例えば、図６に示すＴｘパルス信号は、測距レンジ時間＃１では、カウントコード０、カウントコード２、およびカウントコード５の発射間隔パターンでパルスを発射することを示している。また、測距レンジ時間＃２では、カウントコード１、カウントコード４、およびカウントコード６の発射間隔パターンでパルスを発射することを示している。またｈ、測距レンジ時間＃３では、カウントコード１、カウントコード３、およびカウントコード６の発射間隔パターンでパルスを発射することを示している。
　このように、測定装置１１は、１測距レンジ時間ごとに発射間隔パターンが異なるレーザ光を出力しても、それぞれのパルスの発射タイミング情報を利用したフィルタ処理を施すことにより、真距離に対応するカウントコードを特定することができる。なお、図６に示すように、１測距レンジ時間ごとに発射間隔パターンを変更する他、例えば、それぞれ異なる発射間隔パターンごとに、同一の発射間隔パターンを複数回（図示するような３パターンごとに1000回）繰り返して、それぞれの発射間隔パターンごとのヒストグラムを生成してもよい。
　さらに、測定装置１１では、測距レンジ時間ごとの間隔、即ち、測距レンジ時間が終了して次の測距レンジ時間を開始するまでの時間を変更しても、測距対象物との距離を測定することができる。また、測定装置１１では、カウンタ２１がカウントするカウントコードの最大値を、測距レンジ時間ごとに変更しても、測距対象物との距離を測定することができる。
　また、図７に示すように、測定装置１１では、異なる発射間隔パターンでパルスが発射される場合には、それぞれの発射タイミングを用いた伝達関数が用いられる。図７に示すように、発射間隔パターンにおける発射タイミングを用いて伝達関数を動的に変更することによって、望まないピーク成分をより小さくすることができる。
　例えば、図７には、第１の発射間隔パターンおよび第２の発射間隔パターンを等確率で切り替えて、それぞれの発射タイミングを用いた伝達関数を用いてフィルタ処理を施した後にマージすることで、偽のピーク成分を、真のピーク成分の１／６に低減することができた例が示されている。このような方法で、偽のピーク成分を効果的に抑制することで、確率統計ベースの計算上、偽のピーク成分を、真のピーク成分の１／１０以下にすることで、偽のピーク成分を無視できる程度とすることができる。
　なお、マージ前のヒストグラムはリプルカウンタを使い回し、マージ後のヒストグラムはメモリ（例えば、SRAM：static random access memory）に保持し、伝達関数の変更頻度はフレームレートに影響を与えない範囲とする。そして、伝達関数の変更と同一のタイミングでマージ処理とSRAMの更新とを行うといった手法で、ヒストグラム生成部１６の回路領域が増加することを抑制することができる。
　ここで、１測距レンジ時間で２回以上の発射回数で発射するパルスどうしの間隔は、均等であってもよいし、非均等であってもよい。さらに、発射タイミング信号生成部１２は、１測距レンジ時間ごとに、パルスどうしの間隔を変更してもよい。例えば、パルスどうしの間隔は、所定の乱数に基づいて、具体的には、真疑似乱数生成器、または、暗号論的に安全なものを含む疑似乱数生成器を利用して変更される。
　＜測定装置の第２の構成例＞
　図８は、本技術を適用した測定装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図８に示す測定装置１１Ａにおいて、図１に示した測定装置１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　即ち、測定装置１１Ａは、発射タイミング信号生成部１２、レーザドライバ１３、受光素子１４、TDC１５、ヒストグラム生成部１６、および距離算出部１８を備える点で、図１の測定装置１１と共通の構成となっている。
　そして、測定装置１１Ａは、TDC１５およびヒストグラム生成部１６の間に演算部１９が設けられ、発射タイミング信号生成部１２から演算部１９に発射タイミング情報が供給される構成となっている点で、図１の測定装置１１とは異なる構成となっている。
　演算部１９は、TDC１５のラッチ２２から出力されるカウントコードを取得し、発射タイミング信号生成部１２から供給される発射タイミング情報を用いた演算を行うことによって得られる演算結果を、ヒストグラム生成部１６に供給する。例えば、演算部１９は、反射光のパルスが検出されたカウントコードごとに、１測距レンジ時間で発射された全てのパルスの発射タイミングそれぞれを、そのカウントコードから減算した演算結果を求める演算を行う。
　例えば、図９に示す例では、反射光のパルスが検出されたカウントコード５０から、全てのパルスの発射タイミング（０，２，５）を減算した演算結果（５０，４８，４５）が求められる。同様に、反射光のパルスが検出されたカウントコード５２から、全てのパルスの発射タイミング（０，２，５）を減算した演算結果（５２，５０，４７）が求められる。また、反射光のパルスが検出されたカウントコード５５から、全てのパルスの発射タイミング（０，２，５）を減算した演算結果（５５，５３，５０）が求められる。
　そして、ヒストグラム生成部１６は、演算部１９から供給される演算結果のヒストグラムを生成する。例えば、図９に示すような演算結果が得られた場合には、図１０に示すように、演算結果５０でピークを示すヒストグラムが生成される。即ち、図１０に示すヒストグラムでは、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が３回であることより、ピークを示す演算結果５０は、他の演算結果の３倍の高さとなっている。なお、図７を参照して説明したのと同様に、１測距レンジ時間ごとに発射間隔パターンが異なるレーザ光を出力し、それらをマージすることによって、ピークを示す演算結果以外の演算結果をさらに低くすることができる。
　以上のように構成される測定装置１１Ａは、図１の測定装置１１と同様に、より短時間でカウントコードがピークを示すようなピストグラムを生成することができ、より短時間で測距対象物との距離を測定することができる。
　＜測定装置の第３の構成例＞
　図１１は、本技術を適用した測定装置の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。なお、図１１に示す測定装置１１Ｂにおいて、図１に示した測定装置１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　即ち、測定装置１１Ｂは、発射タイミング信号生成部１２、レーザドライバ１３、受光素子１４、ヒストグラム生成部１６、および距離算出部１８を備える点で、図１の測定装置１１と共通の構成となっている。なお、図示は省略するが、TDC１５－１乃至１５－３は、それぞれカウンタ２１およびラッチ２２を有している。
　そして、測定装置１１Ｂは、３つのTDC１５－１乃至１５－３を備えて構成される点で、図１の測定装置１１とは異なる構成となっている。なお、測定装置１１Ｂのように、複数のTDC１５を設ける構成では、例えば、１測距レンジ時間におけるパルスの発射回数に応じた個数のTDC１５が設けられる。
　そして、個々のTDC１５は、それぞれ対応するパルスの発射タイミングに従ってカウントコードのカウントを開始する。例えば、図１２に示す例では、Ｔｘパルス信号が示すように、発射タイミング情報は、発射タイミング０、発射タイミング２、および発射タイミング５となっている。従って、TDC１５－１は、発射タイミング０に従ってカウントコードのカウントを開始し、TDC１５－２は、発射タイミング２に従ってカウントコードのカウントを開始し、TDC１５－３は、発射タイミング５に従ってカウントコードのカウントを開始する。
　従って、発射タイミング０で発射されたパルスが測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光素子１４が受光したタイミングでは、TDC１５－１はカウントコード５０を出力し、TDC１５－２はカウントコード４７を出力し、TDC１５－３はカウントコード４５を出力する。同様に、発射タイミング２で発射されたパルスが測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光素子１４が受光したタイミングでは、TDC１５－１はカウントコード５２を出力し、TDC１５－２はカウントコード５０を出力し、TDC１５－３はカウントコード４７を出力する。また、発射タイミング５で発射されたパルスが測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光素子１４が受光したタイミングでは、TDC１５－１はカウントコード５５を出力し、TDC１５－２はカウントコード５３を出力し、TDC１５－３はカウントコード５０を出力する。
　そして、測定装置１１Ｂでは、ヒストグラム生成部１６は、TDC１５－１乃至１５－３から出力される全てのカウントコードを取得し、ヒストグラムを生成する。例えば、図１２に示すようなカウントコードが得られた場合には、図１３に示すように、演算結果５０でピークを示すヒストグラムが生成される。即ち、図１３に示すヒストグラムでは、１測距レンジ時間においてパルスの発射回数が３回であることより、ピークを示す演算結果５０は、他の演算結果の３倍の高さとなっている。なお、図７を参照して説明したのと同様に、１測距レンジ時間ごとに発射間隔パターンが異なるレーザ光を出力し、それらをマージすることによって、ピークを示す演算結果以外の演算結果をさらに低くすることができる。
　以上のように構成される測定装置１１Ｂは、図１の測定装置１１と同様に、より短時間でカウントコードがピークを示すようなピストグラムを生成することができ、より短時間で測距対象物との距離を測定することができる。
　＜測定装置の変形例＞
　図１４および図１５を参照して、測定装置１１の変形例について説明する。
　例えば、測定装置１１は、１測距レンジ時間におけるパルスの発射回数に応じた個数の受光素子１４を設けることができる。そして、それらの受光素子１４が、個々のパルスを受光することができる。
　図１４には、４つの受光素子１４－１乃至１４－４が設けられる測定装置１１の変形例が示されている。なお、図１の測定装置１１が備える受光素子１４以外のブロックの図示は省略されている。
　例えば、レーザドライバ１３から供給されるＴｘパルス信号に従って駆動されるレーザ３１から出力されるレーザ光は、回折格子３２によって４つの光スイッチ３３－１乃至３３－４に向かって回折される。光スイッチ３３－１乃至３３－４は、それぞれマスク信号１乃至４に従って、それぞれ対応するパルス以外が通過することをマスクする。
　例えば、図１５に示すように、光スイッチ３３－１は、マスク信号１に従って１つめのパルスのみを通過させ、光スイッチ３３－２は、マスク信号２に従って２つめのパルスのみを通過させる。同様に、光スイッチ３３－３は、マスク信号３に従って３つめのパルスのみを通過させ、光スイッチ３３－４は、マスク信号４に従って４つめのパルスのみを通過させる。
　そして、光スイッチ３３－１を通過した１つめのパルスが測距対象物で反射した反射光を受光素子１４－１が受光して、そのパルスを受光したタイミングを示すＲｘパルス信号１を出力する。また、光スイッチ３３－２を通過した２つめのパルスが測距対象物で反射した反射光を受光素子１４－２が受光して、そのパルスを受光したタイミングを示すＲｘパルス信号２を出力する。以下、同様に、受光素子１４－３はＲｘパルス信号３を出力し、受光素子１４－４はＲｘパルス信号４を出力する。
　その後、測定装置１１では、Ｒｘパルス信号１乃至４が示すパルスに従ったタイミングのカウンタコードがラッチ２２から出力され、上述したのと同様の処理が行われる。
　このように、測定装置１１は、１測距レンジ時間におけるパルスの発射回数に応じた個数の受光素子１４が、個々のパルスを検出するように構成することができる。なお、このような対応関係で構成されていればよく、例えば、１測距レンジ時間におけるパルスの発射回数に応じた個数のレーザ３１を設け、それぞれのレーザ３１が個々のパルスを発射するような構成としてもよい。
　＜歪みの補正＞
　図１６および図１７を参照して、複数のレーザおよび複数の受光素子を備える測定装置１１において歪みを補正する例について説明する。
　例えば、レーザを発射した瞬間に、複数のレーザ３１および複数の受光素子１４を内蔵するモジュール内に迷光が生じ、その迷光による受光素子１４の反応を防ぐために、図１６に示すように、レーザを発射したタイミングで、受光素子１４を無効とする動作を採用することができる。しかしながら、この場合、取得するヒストグラムの背景光による成分が全カウント値に対してフラットにならずに歪みが生じる（例えば、無効としたタイミングで背景光による成分が減少する）ことが予測される。そこで、発射タイミングを利用して、その歪みを補正することが必要となる。
　まず、図１６に示すようなパタンＡとパタンＢとの頻度が５０％ずつであるとする。そして、２つの受光素子１４がマスクされるタイミング、即ち、マスク信号によって無効とされるタイミングは、パタンＡおよびパタンＢのＴｘパルス信号から認識することができる。このため、そのタイミングに従って、感度が弱まるヒストグラムのカウントコードを予測することができる。また、その際の感度低下率も計算により求めることができるので、感度低下率の逆数を補正係数として求め、感度が低下したカウントコードに補正係数を掛けることでフロアノイズの平均を揃えることができる。
　即ち、図１６に示す例では、カウントコード０、カウントコード２、カウントコード５、およびカウントコード９において感度低下が発生し、図１７の左側に示すようなヒストグラムが取得される。そして、パタンＡとパタンＢとの頻度が５０％ずつであることより、補正係数として２が求められ、図１７の中央に示すように、感度低下が発生したヒストグラムに２を掛けることで、フロアノイズの平均が揃えられる。その後、フィルタ処理部１７によって発射タイミング情報を用いたフィルタ処理を施すことで、図１７の右側に示すようにピークを示すヒストグラムを得ることができる。
　＜コンピュータの構成例＞
　次に、上述した一連の処理（測定方法）は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。
　図１８は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
　プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク１０５やROM１０３に予め記録しておくことができる。
　あるいはまた、プログラムは、ドライブ１０９によって駆動されるリムーバブル記録媒体１１１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１１１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。ここで、リムーバブル記録媒体１１１としては、例えば、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリ等がある。
　なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体１１１からコンピュータにインストールする他、通信網や放送網を介して、コンピュータにダウンロードし、内蔵するハードディスク１０５にインストールすることができる。すなわち、プログラムは、例えば、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送することができる。
　コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１０２を内蔵しており、CPU１０２には、バス１０１を介して、入出力インタフェース１１０が接続されている。
　CPU１０２は、入出力インタフェース１１０を介して、ユーザによって、入力部１０７が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)１０３に格納されているプログラムを実行する。あるいは、CPU１０２は、ハードディスク１０５に格納されたプログラムを、RAM(Random Access Memory)１０４にロードして実行する。
　これにより、CPU１０２は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU１０２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース１１０を介して、出力部１０６から出力、あるいは、通信部１０８から送信、さらには、ハードディスク１０５に記録等させる。
　なお、入力部１０７は、キーボードや、マウス、マイク等で構成される。また、出力部１０６は、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される。
　ここで、本明細書において、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に行われる必要はない。すなわち、コンピュータがプログラムに従って行う処理は、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含む。
　また、プログラムは、１のコンピュータ（プロセッサ）により処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
　さらに、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
　また、例えば、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。
　また、例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
　また、例えば、上述したプログラムは、任意の装置において実行することができる。その場合、その装置が、必要な機能（機能ブロック等）を有し、必要な情報を得ることができるようにすればよい。
　また、例えば、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。換言するに、１つのステップに含まれる複数の処理を、複数のステップの処理として実行することもできる。逆に、複数のステップとして説明した処理を１つのステップとしてまとめて実行することもできる。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、プログラムを記述するステップの処理が、本明細書で説明する順序に沿って時系列に実行されるようにしても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで個別に実行されるようにしても良い。つまり、矛盾が生じない限り、各ステップの処理が上述した順序と異なる順序で実行されるようにしてもよい。さらに、このプログラムを記述するステップの処理が、他のプログラムの処理と並列に実行されるようにしても良いし、他のプログラムの処理と組み合わせて実行されるようにしても良い。
　なお、本明細書において複数説明した本技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。例えば、いずれかの実施の形態において説明した本技術の一部または全部を、他の実施の形態において説明した本技術の一部または全部と組み合わせて実施することもできる。また、上述した任意の本技術の一部または全部を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。
　＜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１９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１９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１９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２０は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図２０では、車両１２１００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。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、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２０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。測定装置１１に本開示に係る技術を適用することにより、従来よりも短時間で、他の車両との距離を測定することができ、より安全な自動運転を実現することができる。
　＜構成の組み合わせ例＞
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成する発射タイミング信号生成部と、
　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力するカウントコード出力部と、
　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出する距離算出部と
　を備える測定装置。
（２）
　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間内で２回以上の発射回数で発射される前記レーザ光のパルスどうしの間隔を均等とする
　上記（１）に記載の測定装置。
（３）
　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間内で２回以上の発射回数で発射される前記レーザ光のパルスどうしの間隔を非均等とする
　上記（１）または（２）に記載の測定装置。
（４）
　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間ごとに、前記レーザ光のパルスどうしの間隔を変更する
　上記（１）から（３）までのいずれかに記載の測定装置。
（５）
　前記発射タイミング信号生成部は、前記レーザ光のパルスどうしの間隔を、所定の乱数に基づいて変更する
　上記（４）に記載の測定装置。
（６）
　１回の前記測距レンジ時間内で前記発射回数に従って発射される前記レーザ光のパルスは、直前に発射されたパルスの反射波が受光されるより前のタイミングで、次のパルスが発射される
　上記（１）から（５）までのいずれかに記載の測定装置。
（７）
　前記測距レンジ時間が所定の出力回数に応じて繰り返して行われ、前記カウントコード出力部から出力される複数のカウントコードのヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
　前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに対して、前記発射タイミングから求められる伝達関数に従ったフィルタ処理を施すフィルタ処理部と
　をさらに備え、
　前記距離算出部は、前記フィルタ処理部においてフィルタ処理が施されたヒストグラムにおいてピークを示す前記カウントコードを用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
　上記（１）から（６）までのいずれかに記載の測定装置。
（８）
　１回の前記測距レンジ時間ごとに、前記レーザ光のパルスどうしの間隔が変更されている場合、
　前記フィルタ処理部は、それぞれの前記測距レンジ時間ごとに発射タイミングから求められる伝達関数を求めてフィルタ処理を施した後、前記ヒストグラムをマージする
　上記（７）に記載の測定装置。
（９）
　前記フィルタ処理部が用いる伝達関数は、機械学習によって決定されたものである
　上記（８）に記載の測定装置。
（１０）
　前記フィルタ処理部は、前記フィルタ処理が施されたヒストグラムにおいてピークが特定されない場合、前記レーザ光のパルスの発射回数を増加させて、前記測距レンジ時間を繰り返させる
　上記（７）に記載の測定装置。
（１１）
　前記カウントコード出力部から出力される複数のカウントコードごとに、１回の前記測距レンジ時間内で発射された全てのパルスについての前記発射タイミングそれぞれを、そのカウントコードから減算した演算結果を求める演算を行う演算部と、
　前記演算部により求められた複数の前記演算結果のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と
　をさらに備え、
　前記距離算出部は、前記ヒストグラム生成部が生成した前記ヒストグラムでピークを示す前記演算結果を用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
　上記（１）から（１０）までのいずれかに記載の測定装置。
（１２）
　複数の前記カウントコード出力部を備え、
　それぞれの前記カウントコード出力部は、前記発射タイミングに従ったタイミングで前記カウントコードのカウントを開始し、
　前記距離算出部は、複数の前記カウントコード出力部から出力される全ての前記カウントコードを用いて生成されるヒストグラムでピークを示す前記カウントコードを用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
　上記（１）から（１１）までのいずれかに記載の測定装置。
（１３）
　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光する受光素子を複数さらに備える
　上記（１）から（１２）までのいずれかに記載の測定装置。
（１４）
　複数の前記受光素子を備える構成において、前記レーザ光のパルスが発射されるタイミングで、複数の前記受光素子の受光を無効とし、
　それぞれの前記受光素子が無効とされたタイミングを示すカウントコードのヒストグラムが、前記発射タイミングに基づいて補正される
　上記（１３）に記載の測定装置。
（１５）
　測定装置が、
　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成することと、
　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力することと、
　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出することと
　を含む測定方法。
（１６）
　測定装置のコンピュータに、
　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成することと、
　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力することと、
　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出することと
　を含む測定処理を実行させるためのプログラム。
　なお、本実施の形態は、上述した実施の形態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、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なく、他の効果があってもよい。
　１１　測定装置，　１２　発射タイミング信号生成部，　１３　レーザドライバ，　１４　受光素子，　１５　TDC，　１６　ヒストグラム生成部，　１７　フィルタ処理部，　１８　距離算出部，　１９　演算部，　２１　カウンタ，　２２　ラッチ，　３１　レーザ，　３２　回折格子，　３３　光スイッチ

Claims (16)

  1. 　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成する発射タイミング信号生成部と、
    　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力するカウントコード出力部と、
    　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出する距離算出部と
    　を備える測定装置。
  2. 　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間内で２回以上の発射回数で発射される前記レーザ光のパルスどうしの間隔を均等とする
    　請求項１に記載の測定装置。
  3. 　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間内で２回以上の発射回数で発射される前記レーザ光のパルスどうしの間隔を非均等とする
    　請求項１に記載の測定装置。
  4. 　前記発射タイミング信号生成部は、１回の前記測距レンジ時間ごとに、前記レーザ光のパルスどうしの間隔を変更する
    　請求項１に記載の測定装置。
  5. 　前記発射タイミング信号生成部は、前記レーザ光のパルスどうしの間隔を、所定の乱数に基づいて変更する
    　請求項４に記載の測定装置。
  6. 　１回の前記測距レンジ時間内で前記発射回数に従って発射される前記レーザ光のパルスは、直前に発射されたパルスの反射波が受光されるより前のタイミングで、次のパルスが発射される
    　請求項１に記載の測定装置。
  7. 　前記測距レンジ時間が所定の出力回数に応じて繰り返して行われ、前記カウントコード出力部から出力される複数のカウントコードのヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
    　前記ヒストグラム生成部により生成されたヒストグラムに対して、前記発射タイミングから求められる伝達関数に従ったフィルタ処理を施すフィルタ処理部と
    　をさらに備え、
    　前記距離算出部は、前記フィルタ処理部においてフィルタ処理が施されたヒストグラムにおいてピークを示す前記カウントコードを用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
    　請求項１に記載の測定装置。
  8. 　１回の前記測距レンジ時間ごとに、前記レーザ光のパルスどうしの間隔が変更されている場合、
    　前記フィルタ処理部は、それぞれの前記測距レンジ時間ごとに発射タイミングから求められる伝達関数を求めてフィルタ処理を施した後、前記ヒストグラムをマージする
    　請求項７に記載の測定装置。
  9. 　前記フィルタ処理部が用いる伝達関数は、機械学習によって決定されたものである
    　請求項８に記載の測定装置。
  10. 　前記フィルタ処理部は、前記フィルタ処理が施されたヒストグラムにおいてピークが特定されない場合、前記レーザ光のパルスの発射回数を増加させて、前記測距レンジ時間を繰り返させる
    　請求項７に記載の測定装置。
  11. 　前記カウントコード出力部から出力される複数のカウントコードごとに、１回の前記測距レンジ時間内で発射された全てのパルスについての前記発射タイミングそれぞれを、そのカウントコードから減算した演算結果を求める演算を行う演算部と、
    　前記演算部により求められた複数の前記演算結果のヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と
    　をさらに備え、
    　前記距離算出部は、前記ヒストグラム生成部が生成した前記ヒストグラムでピークを示す前記演算結果を用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
    　請求項１に記載の測定装置。
  12. 　複数の前記カウントコード出力部を備え、
    　それぞれの前記カウントコード出力部は、前記発射タイミングに従ったタイミングで前記カウントコードのカウントを開始し、
    　前記距離算出部は、複数の前記カウントコード出力部から出力される全ての前記カウントコードを用いて生成されるヒストグラムでピークを示す前記カウントコードを用いて前記測距対象物との間の距離を算出する
    　請求項１に記載の測定装置。
  13. 　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光を受光する受光素子を複数さらに備える
    　請求項１に記載の測定装置。
  14. 　複数の前記受光素子を備える構成において、前記レーザ光のパルスが発射されるタイミングで、複数の前記受光素子の受光を無効とし、
    　それぞれの前記受光素子が無効とされたタイミングを示すカウントコードのヒストグラムが、前記発射タイミングに基づいて補正される
    　請求項１３に記載の測定装置。
  15. 　測定装置が、
    　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成することと、
    　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力することと、
    　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出することと
    　を含む測定方法。
  16. 　測定装置のコンピュータに、
    　測定の対象とする距離が含まれる一定の距離幅を表す測距レンジとの間で光が往復する飛行時間の幅を測距レンジ時間として、１回の前記測距レンジ時間内でパルスの発射回数が２回以上となるレーザ光を出力させるために、前記レーザ光のパルスを発射する発射タイミングを指示する信号を生成することと、
    　前記レーザ光が測距対象物で反射して戻ってきた反射光におけるパルスを受光したタイミングを示すカウントコードを、１回の前記測距レンジ時間で前記発射回数に応じて出力することと、
    　複数の前記カウントコードのうちの特定の前記カウントコードに従って、前記測距対象物との間の距離を算出することと
    　を含む測定処理を実行させるためのプログラム。
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