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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108115
(43)【公開日】2024-08-09
(54)【発明の名称】距離画像撮像装置、距離画像撮像方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
G01S 7/497 20060101AFI20240802BHJP
G01S 17/42 20060101ALI20240802BHJP
G01S 17/894 20200101ALI20240802BHJP
【ＦＩ】
G01S7/497
G01S17/42
G01S17/894
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023203222
(22)【出願日】2023-11-30
(31)【優先権主張番号】P 2023011883
(32)【優先日】2023-01-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100139686
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 史朗
(74)【代理人】
【識別番号】100169764
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 雄一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100147267
【弁理士】
【氏名又は名称】大槻 真紀子
(72)【発明者】
【氏名】高橋 聡
(72)【発明者】
【氏名】大熊 聡
(72)【発明者】
【氏名】櫃岡 祥之
(72)【発明者】
【氏名】森田 雄飛
【テーマコード（参考）】
5J084
【Ｆターム（参考）】
5J084AA01
5J084AA05
5J084AA10
5J084AD01
5J084BA04
5J084BA36
5J084BA40
5J084BB01
5J084BB40
5J084CA03
5J084CA10
5J084CA11
5J084CA12
5J084CA23
5J084CA31
5J084CA49
5J084DA01
5J084DA07
5J084DA08
5J084EA20
(57)【要約】
【課題】距離画像撮像装置に適したスリープ機能に係る処理を実行する。
【解決手段】光源部と受光部と距離画像処理部とを備え、前記距離画像処理部は、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する。
【選択図】図１
【解決手段】光源部と受光部と距離画像処理部とを備え、前記距離画像処理部は、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、
前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、
前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて、前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、
を備え、
前記距離画像処理部は、
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する、
距離画像撮像装置。
前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、
前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて、前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、
を備え、
前記距離画像処理部は、
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する、
距離画像撮像装置。
【請求項2】
前記距離画像処理部は、前記距離画像撮像装置の起動時において前記省電力モードを実行する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項3】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスの照射を停止させ、前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、外光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項4】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより小さくなるようにし、前記蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記光パルスの反射光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項5】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより小さくなるようにし、前記蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量の変化に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項6】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより小さくなるようにし、前記光パルスを照射する照射タイミングを前記通常モードより遅らせ、前記蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量の変化に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項7】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記通常モードより少ない数の画素について前記駆動を行い、前記駆動を行った画素の前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量の変化に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項8】
前記距離画像処理部は、複数の画素に前記駆動を行い、前記駆動を行った画素のうち、画素値が第１しきい値以上である画素の数である高画素値画素数を算出し、今回の前記駆動における前記高画素値画素数と前回の前記駆動における前記高画素値画素数との差分が第２しきい値以上である場合に前記空間に動体が存在すると判定する、
請求項７に記載の距離画像撮像装置。
請求項７に記載の距離画像撮像装置。
【請求項9】
画素は二次元マトリクス状に複数配置され、
前記距離画像処理部は、複数の画素に前記駆動を行い、前記駆動を行った画素のうち、特定方向に沿って配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値を算出し、今回の前記駆動における前記加算値と前回の前記駆動における前記加算値との差分が第３しきい値以上である前記特定方向の数が第４しきい値以上である場合に前記空間に動体が存在すると判定する、
請求項７に記載の距離画像撮像装置。
前記距離画像処理部は、複数の画素に前記駆動を行い、前記駆動を行った画素のうち、特定方向に沿って配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値を算出し、今回の前記駆動における前記加算値と前回の前記駆動における前記加算値との差分が第３しきい値以上である前記特定方向の数が第４しきい値以上である場合に前記空間に動体が存在すると判定する、
請求項７に記載の距離画像撮像装置。
【請求項10】
前記距離画像処理部は、前記駆動を行った複数の画素をまとめて１つの画素とみなした画素の画素値、又は、前記駆動を行った複数の画素のうち一部の画素の画素値を用いて、前記空間に動体が存在すると判定する、
請求項９に記載の距離画像撮像装置。
請求項９に記載の距離画像撮像装置。
【請求項11】
前記距離画像処理部は、前記駆動を行った画素からなる画像にエッジ検出を行い、エッジが検出された画素であるか否かに応じて二値化した画像を用いて、前記加算値を算出する、
請求項９に記載の距離画像撮像装置。
請求項９に記載の距離画像撮像装置。
【請求項12】
前記距離画像処理部は、画素に設けられた特定の１つの前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に対応する画素値、または、画素に入射された前記光パルスの反射光の光量に対応する画素値を用いて、前記空間に動体が存在すると判定する、
請求項８または請求項９に記載の距離画像撮像装置。
請求項８または請求項９に記載の距離画像撮像装置。
【請求項13】
前記空間に反射物体が設置され、
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより小さくなるようにし、前記反射物体から到来する光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて、前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより小さくなるようにし、前記反射物体から到来する光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて、前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項14】
前記空間に発光物体が設置され、
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスの照射を停止させ、前記発光物体から到来する光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて、前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、前記光パルスの照射を停止させ、前記発光物体から到来する光を受光する画素の受光量に相当する画素値の変化に応じて、前記空間に動体が存在するか否かを判定する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項15】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードを解除した後、プレ動作駆動を行い、前記プレ動作駆動において、前記蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記プレ動作駆動において所定の時間内に動体が検知された場合に前記通常モードに移行し、前記プレ動作駆動において所定の時間内に動体が検知されない場合に前記省電力モードに移行する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項16】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードを解除した後、高速駆動を行い、前記高速駆動において、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより増加させ、前記蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出し、前記高速駆動を所定の時間実行した後に前記通常モードに移行する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項17】
前記距離画像処理部は、前記省電力モードにおいて、外部装置から前記省電力モードを解除する制御信号が取得した場合に、前記省電力モードを解除する、
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
請求項１に記載の距離画像撮像装置。
【請求項18】
撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて、前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、を備える距離画像処理装置が行う距離画像撮像方法であって、
前記距離画像処理部は、
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する、
距離画像撮像方法。
前記距離画像処理部は、
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する、
距離画像撮像方法。
【請求項19】
撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、を備える距離画像撮像装置のコンピュータに、
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行させ、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除させ、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行させる、
プログラム。
前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行させ、
前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除させ、
前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、距離画像撮像装置、距離画像撮像方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、光の速度が既知であることを利用し、空間（測定空間）における光の飛行時間に基づいて測定器と対象物との距離を測定する、タイム・オブ・フライト（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ、以下「ＴＯＦ」という）方式の距離画像撮像装置が実現されている（例えば、特許文献１参照）。このような距離画像撮像装置は、例えば、撮像対象空間における対象物の動きなどを測定する、人流検知等に適用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第４２３５７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
人流検知等において動体を検出しようとした場合、撮像対象空間において、常に動体が存在するとは限らない。距離画像撮像装置は光パルスを照射する所謂アクティブセンサーであるため、測定をし続けると消費電力が増大してしまう。この対策として、撮像対象空間に動体が存在していない場合には測定しないなどスリープ機能を持たせることによって、距離画像撮像装置の消費電力を抑えることが望ましい。例えば、距離画像撮像装置に、パソコンなど汎用的な情報処理装置におけるスリープ機能を適用することが考えられる。
【0005】
しかしながら、距離画像撮像装置は測定中において撮像対象空間に動体が存在していないことを検知して測定を中止することができるが、測定を行っていない場合に撮像対象空間に動体が入ってきたことを検知することができない。つまり、距離画像撮像装置はスリープ状態に入ると元の撮像状態に戻ることが難しく、パソコンなど汎用的な情報処理装置におけるスリープ機能をそのまま適用することができない。このため、距離画像撮像装置に適したスリープ機能の実現が望まれていた。
【0006】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、距離画像撮像装置に適したスリープ機能に係る処理を実行することができる距離画像撮像装置、距離画像撮像方法、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、本発明の距離画像撮像装置は、撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて、前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、を備え、前記距離画像処理部は、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する。
【0008】
本発明の距離画像撮像方法は、撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて、前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、を備える距離画像処理装置が行う距離画像撮像方法であって、前記距離画像処理部は、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行し、前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除し、前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定し、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行する。
【0009】
本発明の距離画像撮像システムは、撮像対象である空間に光パルスを照射する光源部と、前記空間から入射した光に応じた電荷を発生する光電変換素子及び電荷を蓄積する複数の電荷蓄積部を具備する画素と、前記電荷蓄積部のそれぞれに電荷を蓄積させる駆動を行う画素駆動回路と、を有する受光部と、前記画素駆動回路を制御し、通常モードにおいて前記光パルスを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて前記電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に基づいて前記空間に存在する被写体までの距離を算出する距離画像処理部と、を備える距離画像撮像装置のコンピュータに、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行させ、前記省電力モードにおいて、前記通常モードと同じか又は前記通常モードより小さい頻度で前記電荷蓄積部に電荷を蓄積させ、前記電荷蓄積部に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして前記省電力モードを解除させ、前記通常モードにおいて前記電荷蓄積部の各々に蓄積された電荷量に応じて前記空間に動体が存在するか否かを判定させ、前記空間に動体が存在しないと判定した場合に前記省電力モードに移行させるプログラムである。
【発明の効果】
【0010】
以上説明したように、本発明によれば、距離画像撮像装置に適したスリープ機能に係る処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】実施形態の距離画像撮像装置１の構成例を示すブロック図である。
【図2】実施形態の距離画像センサ３２の構成例を示すブロック図である。
【図3】実施形態の画素３２１の構成例を示す回路図である。
【図4】実施形態の距離画像処理部４が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図5】実施形態の省電力モードを説明するための図である。
【図6】実施形態の通常モードを説明する図である。
【図7】実施形態の省電力モードＭ１を説明する図である。
【図8】実施形態の省電力モードＭ２を説明する図である。
【図9】実施形態の省電力モードＭ２の変形例１を説明する図である。
【図10A】実施形態の測定環境の例１を説明する図である。
【図10B】実施形態の測定環境の例１を説明する図である。
【図11A】実施形態の測定環境の例１を説明する図である。
【図11B】実施形態の測定環境の例１を説明する図である。
【図12】実施形態の測定環境の例２を説明する図である。
【図13A】実施形態の省電力モードＭ２の変形例２を説明するための図である。
【図13B】実施形態の省電力モードＭ２の変形例２を説明するための図である。
【図13C】実施形態の省電力モードＭ２の変形例２を説明するための図である。
【図13D】実施形態の省電力モードＭ２の変形例２を説明するための図である。
【図13E】実施形態の省電力モードＭ２の変形例２を説明するための図である。
【図14A】実施形態の復帰条件を説明するための図である。
【図14B】実施形態の復帰条件を説明するための図である。
【図15】実施形態の変形例に係る距離画像処理部４が行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図16】実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図17】実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの他の例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、距離画像撮像装置１の構成例を示すブロック図である。距離画像撮像装置１は、例えば、光源部２と、受光部３と、距離画像処理部４とを備える。なお、図１には、距離画像撮像装置１において距離を測定する対象物である被写体ＯＢも併せて示している。距離画像撮像素子は、例えば、受光部３における距離画像センサ３２（後述）である。
【0013】
光源部２は、距離画像処理部４からの制御に従って、距離画像撮像装置１において距離を測定する対象の被写体ＯＢが存在する測定対象とする空間に光パルスＰＯを照射する。光源部２は、例えば、垂直共振器面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ）などの面発光型の半導体レーザーモジュールである。光源部２は、光源装置２１と、拡散板２２とを備える。
【0014】
光源装置２１は、被写体ＯＢに照射する光パルスＰＯとなる近赤外の波長帯域（例えば、波長が８５０ｎｍ～９４０ｎｍの波長帯域）のレーザー光を発光する光源である。光源装置２１は、例えば、半導体レーザー発光素子である。光源装置２１は、タイミング制御部４１からの制御に応じて、パルス状のレーザー光を発光する。拡散板２２は、光源装置２１が発光した近赤外の波長帯域のレーザー光を、被写体ＯＢに照射する面の広さに拡散する光学部品である。拡散板２２が拡散したパルス状のレーザー光が、光パルスＰＯとして出射され、被写体ＯＢに照射される。
【0015】
受光部３は、距離画像撮像装置１において距離を測定する対象の被写体ＯＢによって反射された光パルスＰＯの反射光ＲＬを受光し、受光した反射光ＲＬに応じた画素信号を出力する。受光部３は、レンズ３１と、距離画像センサ３２とを備える。レンズ３１は、入射した反射光ＲＬを距離画像センサ３２に導く光学レンズである。レンズ３１は、入射した反射光ＲＬを距離画像センサ３２側に出射して、距離画像センサ３２の受光領域に備えた画素回路に受光（入射）させる。
【0016】
距離画像センサ３２は、距離画像撮像装置１に用いられる撮像素子である。距離画像センサ３２は、二次元の受光領域に複数の画素を備える。距離画像センサ３２のそれぞれの画素回路（画素３２１）の中に、１つの光電変換素子と、この１つの光電変換素子に対応する複数の電荷蓄積部と、それぞれの電荷蓄積部に電荷を振り分ける構成要素とが設けられる。
【0017】
距離画像センサ３２は、タイミング制御部４１からの制御に応じて、光電変換素子が発生した電荷をそれぞれの電荷蓄積部に振り分ける。また、距離画像センサ３２は、電荷蓄積部に振り分けられた電荷量に応じた画素信号を出力する。距離画像センサ３２には、複数の画素回路が二次元の行列状に配置されており、それぞれの画素回路の対応する１フレーム分の画素信号を出力する。
【0018】
距離画像処理部４は、距離画像撮像装置１を制御し、被写体ＯＢまでの距離を演算する。距離画像処理部４は、タイミング制御部４１と、距離演算部４２とを備える。タイミング制御部４１は、距離の測定に要する様々な制御信号を出力するタイミングを制御する。ここでの様々な制御信号とは、例えば、光パルスＰＯの照射を制御する信号や、反射光ＲＬを複数の電荷蓄積部に振り分ける信号、受光部３が受光した背景光などの光（外光）が電荷蓄積部に蓄積されないように電荷を排出する信号、及び１フレームあたりの振り分け回数を制御する信号などである。振り分け回数とは、電荷蓄積部ＣＳ（図３参照）に電荷を振り分ける処理を繰返す回数である。
【0019】
距離演算部４２は、距離画像センサ３２から出力された画素信号に基づいて、被写体ＯＢまでの距離を演算した距離情報を出力する。距離演算部４２は、複数の電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量に基づいて、光パルスＰＯを照射してから反射光ＲＬを受光するまでの遅延時間Ｔｄを算出する。距離演算部４２は、算出した遅延時間Ｔｄに応じて、距離画像撮像装置１から被写体ＯＢまでの距離を演算する。
【0020】
このような構成によって、距離画像撮像装置１では、光源部２が被写体ＯＢに照射した近赤外の波長帯域の光パルスＰＯが被写体ＯＢによって反射された反射光ＲＬを受光部３が受光し、距離画像処理部４が、被写体ＯＢと距離画像撮像装置１との距離を測定した距離情報を出力する。なお、図１においては、距離画像処理部４を内部に備えた構成の距離画像撮像装置１を示しているが、距離画像処理部４は、距離画像撮像装置１の外部に備える構成要素であってもよい。
【0021】
次に、距離画像撮像装置１において画像撮像素子として用いられる距離画像センサ３２の構成について説明する。図２は、画像撮像素子（距離画像センサ３２）の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、距離画像センサ３２は、例えば、複数の画素３２１が配置された受光領域３２０と、制御回路３２２と、振り分け動作を有した垂直走査回路３２３と、水平走査回路３２４と、画素信号処理回路３２５とを備える。ここで、制御回路３２２と、垂直走査回路３２３と、水平走査回路３２４と、画素信号処理回路３２５は、画素駆動回路の一例である。
【0022】
受光領域３２０は、複数の画素３２１が配置された領域であって、図２では、８行８列に二次元の行列状に配置された例を示している。画素３２１は、受光した光量に相当する電荷を蓄積する。制御回路３２２は、例えば、距離画像処理部４のタイミング制御部４１からの指示に応じて、距離画像センサ３２の構成要素の動作を制御する。
【0023】
垂直走査回路３２３は、制御回路３２２からの制御に応じて、受光領域３２０に配置された画素３２１を行ごとに制御する回路である。垂直走査回路３２３は、画素３２１の電荷蓄積部ＣＳそれぞれに蓄積された電荷量に応じた電圧信号を画素信号処理回路３２５に出力させる。
【0024】
画素信号処理回路３２５は、制御回路３２２からの制御に応じて、それぞれの列の画素３２１から出力された電圧信号に対して、予め定めた信号処理（例えば、ノイズ抑圧処理やＡ／Ｄ変換処理など）を行う。水平走査回路３２４は、制御回路３２２からの制御に応じて、画素信号処理回路３２５から出力される信号を、順次、時系列に出力させる回路である。これにより、１フレーム分蓄積された電荷量に相当する画素信号が、距離画像処理部４に順次出力される。以下の説明においては、画素信号処理回路３２５がＡ／Ｄ変換処理を行い、画素信号がデジタル信号であるものとして説明する。
【0025】
ここで、距離画像センサ３２に備える受光領域３２０内に配置された画素３２１の構成について説明する。図３は、画素３２１の構成例を示す回路図である。図３の画素３２１は、４つの画素信号読み出し部を備えた構成例である。
【0026】
画素３２１は、１つの光電変換素子ＰＤと、電荷排出トランジスタＧＤと、対応する出力端子Ｏから電圧信号を出力する４つの画素信号読み出し部ＲＵ（ＲＵ１からＲＵ４）とを備える。画素信号読み出し部ＲＵのそれぞれは、電荷転送トランジスタＧと、フローティングディフュージョンＦＤと、電荷蓄積容量Ｃと、リセットトランジスタＲＴと、ソースフォロアトランジスタＳＦと、選択トランジスタＳＬとを備える。フローティングディフュージョンＦＤと電荷蓄積容量Ｃとは、電荷蓄積部ＣＳを構成している。
【0027】
図３に示す画素３２１において、出力端子Ｏ１から電圧信号を出力する画素信号読み出し部ＲＵ１は、電荷転送トランジスタＧ１（転送ＭＯＳトランジスタ）と、フローティングディフュージョンＦＤ１と、電荷蓄積容量Ｃ１と、リセットトランジスタＲＴ１と、ソースフォロアトランジスタＳＦ１と、選択トランジスタＳＬ１とを備える。画素信号読み出し部ＲＵ１では、フローティングディフュージョンＦＤ１と電荷蓄積容量Ｃ１とによって電荷蓄積部ＣＳ１が構成されている。画素信号読み出し部ＲＵ２、ＲＵ３及びＲＵ４も同様の構成である。
【0028】
光電変換素子ＰＤは、入射した光を光電変換して、入射した光（入射光）に応じた電荷を発生させ、発生させた電荷を蓄積する埋め込み型のフォトダイオードである。本実施形態においては、入射光は測定対象の空間から入射される。画素３２１では、光電変換素子ＰＤが入射光を光電変換して発生させた電荷を４つの電荷蓄積部ＣＳ（ＣＳ１からＣＳ４）のそれぞれに振り分け、振り分けられた電荷の電荷量に応じたそれぞれの電圧信号を、画素信号処理回路３２５に出力する。
【0029】
また、画素３２１の構成は、図３に示すような、４つの画素信号読み出し部ＲＵ（ＲＵ１からＲＵ４）を備えた構成に限定されるものではない。
【0030】
また、画素３２１の構成は、図３に示すような、電荷排出トランジスタＧＤと、を備えた構成に限定されるものではない。
【0031】
ここで、本実施形態におけるスリープ機能に係る処理、つまり省電力モードの実行と省電力モードから通常モードの実行に移行させる機能について説明する。
【0032】
本実施形態における省電力モードは、消費電力を低減させるための駆動方法が実行されるモードである。省電力モードの具体的な内容については後で詳しく説明する。
【0033】
また、本実施形態における通常モードは、被写体ＯＢまでの距離を測定するための駆動方法が実行されるモードである。通常モードにおける画素３２１の駆動方法は、従来の任意の駆動方法が用いられてよい。例えば、距離画像処理部４は、通常モードにおいて、光パルスＰＯを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて、画素３２１が受光した光量に応じた電荷が、画素３２１の電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに振分けて蓄積されるように画素３２１を駆動させる。距離画像処理部４は、電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに蓄積された電荷量に応じた蓄積信号を用いて、被写体ＯＢまでの距離を算出する。
【0034】
図４は、実施形態の距離画像処理部４が行う処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すように、距離画像処理部４は、距離画像撮像装置１が起動されると（ステップＳ１０、ＹＥＳ）、まず、省電力モードを実行する（ステップＳ１１）。
【0035】
次に、距離画像処理部４は、定期的、或いは不定期に、復帰条件を充足するか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここでの復帰条件は、例えば、省電力モードを実行した結果に応じて設定される条件である。復帰条件の具体的な内容については後で詳しく説明する。距離画像処理部４は、復帰条件を充足すると判定した場合、省電力モードを解除し（ステップＳ１３）、通常モードを実行する（ステップＳ１４）。
【0036】
【0037】
図５は、省電力モードを説明するための図である。図５に示すように、省電力モードには複数のモード、省電力モードＭ１、省電力モードＭ２、及び省電力モードＭ３がある。各省電力モードにおいて、光パルス照射及び電荷蓄積のそれぞれの項目についての動作が設定される。
【0038】
省電力モードＭ１では、光パルス照射について、光パルスＰＯを照射しない（光パルス照射が停止される）ように、距離画像処理部４により制御される。また、省電力モードＭ１では、電荷蓄積について、定期的に電荷が蓄積されるように、距離画像処理部４により制御される。ここで、省電力モードＭ１における電荷蓄積の頻度は、少なくとも定期的に電荷が蓄積されれば任意に設定されてよい。例えば、電荷蓄積の頻度は、通常モードと同じ頻度であってもよいし、通常モードより小さい頻度であってもよい。また、省電力モードＭ１では、距離測定に係る信号処理が実行されないように、距離画像処理部４により制御される。
【0039】
これにより、省電力モードＭ１では、距離画像撮像装置１は光パルスＰＯを照射せずに撮像を行うＩＲカメラとして動作する。ここでのＩＲカメラは、画素３２１が受光した光（例えば、反射光ＲＬ、及び/又は、太陽光や室内照明光などの外光など）の光量に応じた輝度に基づいて、画素座標ごとに輝度がマッピングされた画像情報を出力する撮像装置である。
【0040】
省電力モードＭ２では、光パルス照射について、光パルスＰＯを照射する頻度が通常モードより小さくなるように、距離画像処理部４により制御される。また、省電力モードＭ２では、電荷蓄積について、光パルスＰＯを照射させた場合にのみ、その光パルスＰＯを照射させた照射タイミングに同期させた電荷蓄積が行われるように、距離画像処理部４により制御される。また、省電力モードＭ２では、距離測定に係る信号処理が実行されないように、距離画像処理部４により制御される。これにより、省電力モードＭ２では、距離画像撮像装置１は、光パルスＰＯを照射して撮像を行うＩＲカメラとして動作する。
【0041】
省電力モードＭ３では、光パルス照射について、光パルスＰＯを照射しない（停止される）ように、距離画像処理部４により制御される。また、省電力モードＭ３では、電荷蓄積について、電荷蓄積が行われないように、距離画像処理部４により制御される。これにより、省電力モードＭ３では、距離画像撮像装置１は、距離測定としても及びＩＲカメラとして動作せず、動作停止の状態となる。
【0042】
図６は、通常モードを説明するための図である。図６の上段に示すように、通常モードにおいて、単位時間あたりに複数フレームが実施され、例えば、３０フレーム／ｓｅｃの頻度にて、画素３２１が駆動される。また、図６の中段に示すように、各フレームにおいて、単位蓄積駆動が繰返し実行された後に、読出処理が実行される。
【0043】
図６の下段には、通常モードにおいて画素３２１を駆動させるタイミングチャートの例が示されている。このタイミングチャートでは「Ｌｉｇｈｔ」の項目において光パルスＰＯを照射するタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて照射し、Ｌｏｗにて照射しないことが示されている。また、「Ｒ」の項目において反射光ＲＬを受光するタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて受光し、Ｌｏｗにて受光しないことが示されている。
【0044】
また、「Ｇ１」の項目において電荷蓄積部ＣＳ１に電荷を蓄積させるタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて蓄積させ、Ｌｏｗにて蓄積させないことが示されている。「Ｇ２」の項目において電荷蓄積部ＣＳ２に電荷を蓄積させるタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて蓄積させ、Ｌｏｗにて蓄積させないことが示されている。「Ｇ３」及び「Ｇ４」の項目においても同様に、電荷蓄積部ＣＳ３及びＣＳ４に電荷を蓄積させるタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて蓄積させ、Ｌｏｗにて蓄積させないことが示されている。
【0045】
また、「ＧＤ」の項目においてに電荷を排出させるタイミングが示され、Ｈｉｇｈにて排出させ、Ｌｏｗにて排出させないことが示されている。
【0046】
図６の下段に示すように、通常モードにおいて、距離画像処理部４は、光パルスＰＯを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに、順次、電荷が蓄積されるように画素３２１を駆動させる。この図の例では、電荷蓄積部ＣＳ２及びＣＳ３に、反射光ＲＬに相当する電荷が振分られて蓄積される。
【0047】
図７は、省電力モードＭ１を説明するための図である。図７の上段に示すように、省電力モードＭ１において、光パルスＰＯを照射しない「照射なし」にて、単位時間あたりに複数フレームが実施される。また、図６の中段に示すように、各フレームにおいて、光パルスＰＯを照射しない「照射なし」にて、単位蓄積駆動が繰返し実行された後に、読出処理が実行される。
【0048】
図７の下段には、省電力モードＭ１において画素３２１を駆動させるタイミングチャートの例が示されている。このタイミングチャートにおける各項目については、図６の下段におけるタイミングチャートと同様であるため、その説明を省略する。
【0049】
図７の下段に示すように、省電力モードＭ１において、距離画像処理部４は、光パルスＰＯを照射することなく、通常モードにおける照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに、順次、電荷が蓄積されるように画素３２１を駆動させる。
【0050】
省電力モードＭ１において、例えば、距離画像処理部４は、各フレームの読出処理にて、画素３２１のそれぞれが受光した光量、つまり、各画素に設けられた電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４を取得する。距離画像処理部４は、取得した蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の和をＩＲ画像における画素毎の画素値とする。距離画像処理部４は、フレーム毎に、ＩＲ画像を生成し、例えば、ＩＲ画像における画素毎の画素値が変化した場合に、ＩＲ画像の画角に動体が侵入した、つまり動体が検知されたと判定して、省電力モードＭ１を解除する。例えば、距離画像処理部４は、ＩＲ画像における画素値、つまり画素３２１が受光した受光量に相当する画素値の変化が閾値以上であれば、測定対象とする空間に動体が存在すると判定する。ここで、ＩＲ画像における画素値の変化量が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
なお、ここではＩＲ画像における画素値を、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の和とした場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、蓄積信号ＳＩＧ１とＳＩＧ３の差分の絶対値に、蓄積信号ＳＩＧ２とＳＩＧ４の差分の絶対値を加えた値を、ＩＲ画像における画素値としてもよい。或いは、蓄積信号ＳＩＧ１の信号値を、ＩＲ画像における画素値としてもよい。省電力モードＭ１において、ＩＲ画像における画素値として、少なくとも、画素３２１に受光された光、例えば太陽光や室内照明光などの外光の光量が反映された値が用いられればよい。
また、図７では、図６における通常モードによる画素３２１の駆動と同じ蓄積タイミングにおいて、光パルスＰＯの照射を停止させた場合に相当するタイミングチャートを例示した。しかしながらこれに限定されることはなく、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに、順次、電荷が蓄積されるように画素３２１を駆動させる際に、画素３２１に電荷を蓄積させる時間（蓄積時間）の長さを、通常モードとは異なる時間長としてもよい。
通常モードでは、光パルスＰＯを照射してその反射光を受光するため、電荷蓄積部ＣＳに蓄積させる電荷量が飽和しないように、蓄積時間や、１フレームにおいて繰り返し電荷を蓄積させる蓄積回数を制限する場合がある。一方、省電力モードＭ１などにおいて、光パルスＰＯを照射しない場合、反射光を受光することがなく外光のみを受光する。このため、蓄積時間を通常モードより長く設定した駆動を行う構成として、電荷蓄積部ＣＳに蓄積させる電荷量を増やして蓄積信号の信号量を大きくする構成とすることが考えられる。これにより、動体の有無に応じた画素値の変化量を大きくし、動体の有無を判定するための閾値を設定することが容易となる。
なお、ここではＩＲ画像における画素値を、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の和とした場合を例示して説明したが、これに限定されない。例えば、蓄積信号ＳＩＧ１とＳＩＧ３の差分の絶対値に、蓄積信号ＳＩＧ２とＳＩＧ４の差分の絶対値を加えた値を、ＩＲ画像における画素値としてもよい。或いは、蓄積信号ＳＩＧ１の信号値を、ＩＲ画像における画素値としてもよい。省電力モードＭ１において、ＩＲ画像における画素値として、少なくとも、画素３２１に受光された光、例えば太陽光や室内照明光などの外光の光量が反映された値が用いられればよい。
また、図７では、図６における通常モードによる画素３２１の駆動と同じ蓄積タイミングにおいて、光パルスＰＯの照射を停止させた場合に相当するタイミングチャートを例示した。しかしながらこれに限定されることはなく、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに、順次、電荷が蓄積されるように画素３２１を駆動させる際に、画素３２１に電荷を蓄積させる時間（蓄積時間）の長さを、通常モードとは異なる時間長としてもよい。
通常モードでは、光パルスＰＯを照射してその反射光を受光するため、電荷蓄積部ＣＳに蓄積させる電荷量が飽和しないように、蓄積時間や、１フレームにおいて繰り返し電荷を蓄積させる蓄積回数を制限する場合がある。一方、省電力モードＭ１などにおいて、光パルスＰＯを照射しない場合、反射光を受光することがなく外光のみを受光する。このため、蓄積時間を通常モードより長く設定した駆動を行う構成として、電荷蓄積部ＣＳに蓄積させる電荷量を増やして蓄積信号の信号量を大きくする構成とすることが考えられる。これにより、動体の有無に応じた画素値の変化量を大きくし、動体の有無を判定するための閾値を設定することが容易となる。
【0051】
図８は、省電力モードＭ２を説明するための図である。図８の上段及び中段に示すように、省電力モードＭ２において、通常モードと同じ頻度、例えば、３０フレーム／ｓｅｃにて、１フレームのみ通常モードと同じように画素３２１を駆動し、残りの時間は画素３２１を駆動しない。
【0052】
図８の下段には、省電力モードＭ２において画素３２１を駆動させるタイミングチャートの例が示されている。このタイミングチャートにおける各項目については、図６の下段におけるタイミングチャートと同様であるため、その説明を省略する。
【0053】
図８の下段に示すように、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームにおいて、例えば、動体がない場合には測定対象とする空間にある壁などに反射した反射光ＲＬが、光パルスＰＯを照射した照射タイミングから一定の遅延時間Ｔｄが経過した後に受光される。この場合、特定の電荷蓄積部ＣＳ、例えば、電荷蓄積部ＣＳ３及びＣＳ４に反射光ＲＬに相当する電荷が蓄積される。
【0054】
一方、測定対象とする空間に動体が侵入した場合、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームにおいて、その動体に反射した反射光ＲＬが、光パルスＰＯを照射した照射タイミングから遅延時間Ｔｄ＃が経過した後に受光される。この場合、遅延時間が変化したことから、前回とは異なる電荷蓄積部ＣＳ、例えば、電荷蓄積部ＣＳ２及びＣＳ３に、反射光ＲＬに相当する電荷が蓄積される。
【0055】
省電力モードＭ２において、例えば、距離画像処理部４は、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームの読出処理にて、画素３２１のそれぞれについて、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４を取得する。距離画像処理部４は、取得した蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうち、反射光ＲＬに相当する信号が含まれる蓄積信号を特定する。
【0056】
例えば、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうち、信号値が大きい２つの蓄積信号を、反射光ＲＬに相当する信号が含まれる蓄積信号であると特定する。例えば、図８の下段における左側のタイミングチャートに示すタイミングにて反射光ＲＬが受光された場合、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうち、蓄積信号ＳＩＧ３及びＳＩＧ４が、反射光ＲＬに相当する信号が含まれる蓄積信号であると特定する。
【0057】
そして、距離画像処理部４は、反射光ＲＬに相当する蓄積信号が変化した場合に、測定対象とする空間に動体が侵入した、つまり動体が検知されたと判定して、省電力モードＭ２を解除する。
【0058】
例えば、図８の下段における左側から右側のタイミングチャートに示すタイミングに変化した場合、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうち、反射光ＲＬに相当する信号が含まれる蓄積信号が、蓄積信号ＳＩＧ３及びＳＩＧ４から、蓄積信号ＳＩＧ２及びＳＩＧ３に変化したと判定する。この場合、距離画像処理部４は、動体が検知されたと判定して、省電力モードＭ２を解除する。例えば、距離画像処理部４は、電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化が閾値以上である場合に、測定対象とする空間に動体が存在すると判定する。ここで、反射光ＲＬに相当する蓄積信号の変化、つまり電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
【0059】
また、省電力モードＭ２において、省電力モードＭ１と同様に、画素３２１のそれぞれが受光した光量に相当する画素値の変化量が閾値以上であれば、測定対象とする空間に動体が存在すると判定するようにしてもよい。ここで、ＩＲ画像における画素値の変化量が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
【0060】
【0061】
図９の下段には、省電力モードＭ２の変形例において画素３２１を駆動させるタイミングチャートの例が示されている。このタイミングチャートにおける各項目については、図６の下段におけるタイミングチャートと同様であるため、その説明を省略する。
【0062】
図９の下段に示すように省電力モードＭ２の変形例において、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームにおける照射タイミング（光パルスＰＯを照射させるタイミング）を、通常モードより遅らせる。この図の例では、通常モードにおいて電荷蓄積部ＣＳ３に電荷を蓄積させるタイミングと同じタイミングにて光パルスＰＯを照射させる。この場合、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに電荷を蓄積させるタイミングより遅れて反射光ＲＬが受光される。このため、反射光ＲＬに相当する電荷が、電荷蓄積部ＣＳに蓄積されることなく、排出される。
【0063】
一方、測定対象とする空間に動体が侵入した場合、図８の場合と同様に、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームにおいて反射光ＲＬを受光するタイミングが変化し、前回まで排出されていた反射光ＲＬに相当する電荷が、電荷蓄積部ＣＳ、例えば、電荷蓄積部ＣＳ４に蓄積される。
【0064】
省電力モードＭ２の変形例において、例えば、距離画像処理部４は、通常モードと同じように画素３２１を駆動させるフレームの読出処理にて、画素３２１のそれぞれについて、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４を取得する。距離画像処理部４は、取得した蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の何れかに反射光ＲＬに相当する信号が含まれているか否かを判定する。
【0065】
例えば、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうちの最大値と最小値との差分が閾値未満である場合、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の何れにも反射光ＲＬに相当する信号が含まれていないと判定する。一方、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４のうちの最大値と最小値との差分が閾値以上である場合、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の何れかに反射光ＲＬに相当する信号が含まれていると特定する。
【0066】
そして、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の何れにも反射光ＲＬに相当する信号が含まれていない状態から、含まれている状態に変化した場合に、測定対象とする空間に動体が侵入した、つまり動体が検知されたと判定して、省電力モードＭ２を解除する。
【0067】
例えば、図９の下段における左側から右側のタイミングチャートに示すタイミングに変化した場合、距離画像処理部４は、蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の何れにも反射光ＲＬに相当する信号が含まれていない状態から、蓄積信号ＳＩＧ４に反射光ＲＬに相当する信号が含まれる状態に変化したと判定する。この場合、距離画像処理部４は、動体が検知されたと判定して、省電力モードＭ２の変形例を解除する。例えば、距離画像処理部４は、電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化が閾値以上である場合に、測定対象とする空間に動体が存在すると判定する。ここで、蓄積信号に反射光ＲＬに相当する信号が含まれない状態から含まれる状態への変化、つまり電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
【0068】
ここ上記では、省電力モードＭ２において、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の信号値に基づいて、省電力モードＭ２（または省電力モードＭ２の変形例）を解除する場合を例示して説明した。しかしながら、これに限定されない。
例えば、距離画像処理部４は、省電力モードＭ２において蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の信号値を用いて距離を算出し、算出した距離の変化量に基づいて、動体の有無を判定するように構成されてもよい。この場合、距離を演算するための処理負荷が増大するが、省電力モードＭ２が実行されている間において、通常モードよりも頻度が低下するものの、定期的に距離画像を得ることができるという利点がある。
例えば、距離画像処理部４は、省電力モードＭ２において蓄積信号ＳＩＧ１～ＳＩＧ４の信号値を用いて距離を算出し、算出した距離の変化量に基づいて、動体の有無を判定するように構成されてもよい。この場合、距離を演算するための処理負荷が増大するが、省電力モードＭ２が実行されている間において、通常モードよりも頻度が低下するものの、定期的に距離画像を得ることができるという利点がある。
【0069】
省電力モードＭ３では、距離画像撮像装置１が動作停止の状態となる。このため、距離画像撮像装置１における蓄積信号に係る信号処理の結果から、復帰条件を充足しているか否かを判定することができない。
【0070】
このため、省電力モードＭ３では、距離画像撮像装置１の外部に設けられた外部装置からの通知にしたがって、省電力モードＭ３が解除されるように、距離画像処理部４により制御される。外部装置は、空間における動体の有無を検知可能な装置であって、距離画像撮像装置１と通信可能に接続された装置であればよい。例えば、外部装置として、別の距離画像撮像装置、動体を検出するラインセンサ、又は人感センサなどを適用することができる。
【0071】
具体的に、外部装置は、測定対象とする空間における動体の有無を検知し、動体が存在すると判定した場合には、距離画像撮像装置１に、省電力モードを解除する旨の制御信号を送信する。距離画像処理部４は、省電力モードＭ３において、外部装置から省電力モードを解除する制御信号が取得した場合に、省電力モードＭ３を解除する。
【0072】
或いは、省電力モードＭ３において、距離画像撮像装置１は、省電力モードＭ３を実行してから所定時間が経過した場合に、省電力モードＭ３を解除するようにしてもよい。この場合、距離画像撮像装置１は、省電力モードＭ３を実行する際にタイマを設定し、設定したタイマによって所定時間が計測された旨が通知された時点で省電力モードＭ３を解除する。
また、距離画像撮像装置１が設けられた外部装置の動作に基づいて、距離画像撮像装置１における省電力モードが解除されるように構成されてもよい。例えば、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle、無人搬送車）や、移動ロボットなどの移動体に、距離画像撮像装置１を設けるようなシステムにおいて、ＡＧＶなどの移動体が一時停止している時には、距離画像撮像装置１において省電力モードが実行され、そのＡＧＶなどの移動体が移動を開始するとともに、距離画像撮像装置１における省電力モードが解除されるような構成が考えられる。
また、距離画像撮像装置１が設けられた外部装置の動作に基づいて、距離画像撮像装置１における省電力モードが解除されるように構成されてもよい。例えば、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle、無人搬送車）や、移動ロボットなどの移動体に、距離画像撮像装置１を設けるようなシステムにおいて、ＡＧＶなどの移動体が一時停止している時には、距離画像撮像装置１において省電力モードが実行され、そのＡＧＶなどの移動体が移動を開始するとともに、距離画像撮像装置１における省電力モードが解除されるような構成が考えられる。
【0073】
なお、省電力モードＭ３のみならず、省電力モードＭ１、およびＭ２においても、外部装置からの通知やタイマ等によって、その省電力モードが解除されるように構成されてもよい。外部装置からの通知を受けたことは「復帰条件」の一例である。また、タイマによる通知を受けたことは「復帰条件」の一例である。
【0074】
【0075】
図１０には、測定対象とする空間に、反射物体ＯＢＨを配置した例が模式的に示されている。反射物体ＯＢＨは、光を反射する物体であり、例えば、標識など再帰性反射する物体、或いは、白壁や鏡など反射率が高い物体などである。測定対象とする空間に、反射物体ＯＢＨを配置することにより、反射物体ＯＢＨから到来する光の受光状況に応じて、省電力モード実行時における動体の有無を検知することが可能となる。
【0076】
ここでは、光パルスＰＯを照射する省電力モード、つまり、省電力モードＭ２に適用した場合を例示して説明するが、このような反射物体ＯＢＨを配置する測定環境が省電力モードＭ１に適用されてもよい。
【0077】
例えば、図１０Ａに示すように、測定対象とする空間に動体が存在しない場合、距離画像撮像装置１が光パルスＰＯを照射する度に、反射物体ＯＢＨから到来する反射光ＲＬが、画素３２１に受光される。距離画像処理部４は、受光領域３２０における特定の画素３２１、例えば、図１０Ａにおける４つの画素３２１Ａ～３２１Ｄにおいて受光される光量に対応する蓄積信号を取得する。
【0078】
例えば、図１０Ｂに示すように、測定対象とする空間に動体（物体ＯＢＤ）が侵入した場合、距離画像撮像装置１が光パルスＰＯを照射すると、物体ＯＢＤから到来する反射光ＲＬが、画素３２１に受光される。この場合、反射物体ＯＢＨは物体ＯＢＤの影になり、反射物体ＯＢＨからの反射光は、受光領域３２０における一部の画素３２１に受光されなくなる。すなわち、動体の侵入により、受光領域３２０における一部の画素３２１における蓄積信号が変化する。
【0079】
図１０Ｂに示す例では、受光領域３２０において、物体ＯＢＤから到来した反射光ＲＬを受光した画素群である画素３２１＃では、物体ＯＢＤが存在しない場合とは異なる蓄積信号が出力される。一方、物体ＯＢＤの有無に関わらず、反射物体ＯＢＨから到来した反射光ＲＬを受光する画素である画素３２１Ｂ及び３２１Ｃでは、物体ＯＢＤが存在しない場合と同じ蓄積信号が出力される。
【0080】
このような性質を利用し、距離画像処理部４は、特定の画素３２１、例えば、図１０Ａにおける４つの画素３２１Ａ～３２１Ｄにおいて受光される光量に対応する蓄積信号が変化した場合に、動体が検出されたとして省電力モードＭ２を解除する。例えば、距離画像処理部４は、ＩＲ画像における画素値、つまり画素３２１が受光した受光量に相当する画素値の変化が閾値以上であれば、測定対象とする空間に動体が存在すると判定する。ここで、特定の画素３２１における画素値の変化量が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
【0081】
図１１には、測定対象とする空間に、発光物体ＯＢＬを配置した例が模式的に示されている。発光物体ＯＢＬは、光を発光する物体であり、例えば、赤外線などを発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などである。測定対象とする空間に、発光物体ＯＢＬを配置することにより、発光物体ＯＢＬから到来する光の受光状況に応じて、省電力モード実行時における動体の有無を検知することが可能となる。
【0082】
ここでは、光パルスＰＯを照射しない省電力モード、つまり、省電力モードＭ１に適用した場合を例示して説明するが、このような発光物体ＯＢＬを配置する測定環境が省電力モードＭ２に適用されてもよい。
【0083】
例えば、図１１Ａに示すように、測定対象とする空間に動体が存在しない場合、距離画像撮像装置１には、発光物体ＯＢＬから到来する光ＬＡが、画素３２１に受光される。距離画像処理部４は、特定の画素３２１、例えば、図１１Ａにおける４つの画素３２１Ａ～３２１Ｄにおいて受光される光量に対応する蓄積信号を取得する。
【0084】
例えば、図１１Ｂに示すように、測定対象とする空間に動体（物体ＯＢＤ）が侵入した場合、発光物体ＯＢＬは物体ＯＢＤの影になり、発光物体ＯＢＬからの光ＬＡは受光領域３２０における一部の画素３２１に受光されなくなる。すなわち、動体の侵入により、受光領域３２０における一部の画素３２１における蓄積信号が変化する。
【0085】
図１１に示す例では、受光領域３２０において、物体ＯＢＤにより光ＬＡが遮断されたことによって光ＬＡを受光しなくなった画素３２１からは、物体ＯＢＤが存在しない場合とは異なる蓄積信号が出力される。一方、物体ＯＢＤの有無に関わらず、光ＬＡを受光する画素である画素３２１Ｂ及び３２１Ｃでは、物体ＯＢＤが存在しない場合と同じ蓄積信号が出力される。
【0086】
このような性質を利用し、距離画像処理部４は、特定の画素３２１、例えば、図１１Ａにおける４つの画素３２１Ａ～３２１Ｄにおいて受光される光量に対応する蓄積信号が変化した場合に、動体が検出されたとして省電力モードＭ１を解除する。例えば、距離画像処理部４は、ＩＲ画像における画素値、つまり画素３２１が受光した受光量に相当する画素値の変化が閾値以上であれば、測定対象とする空間に動体が存在すると判定する。ここで、特定の画素３２１における画素値の変化量が閾値以上であることは「復帰条件」の一例である。
【0087】
【0088】
図１２には、測定対象とする空間ＥＲに、歩行する人などの動体ＯＢＭ（動体ＯＢＭ１、ＯＢＭ２）が侵入する様子が模式的に示されている。
【0089】
図１２に示すように、例えば、空間ＥＲの端部ＥＲ１から、動体ＯＢＭ１が侵入した場合、受光領域３２０において端部に配置された画素３２１Ｅにおける電荷の蓄積状態が、動体ＯＢＭ１の侵入に応じて変化する。すなわち、距離画像撮像装置１は、画素３２１Ｅの蓄積状態の変化に応じて、動体ＯＢＭ１が侵入したか否かを検知することができる。
【0090】
一方、空間ＥＲの中央遠方にある端部ＥＲ２から、動体ＯＢＭ２が侵入した場合、受光領域３２０の中央部分に配置された画素３２１Ｆにおける電荷の蓄積状態が、動体ＯＢＭ２の侵入に応じて変化する。すなわち、距離画像撮像装置１は、画素３２１Ｆの蓄積状態の変化に応じて、動体ＯＢＭ２が侵入したか否かを検知することができる。
【0091】
このような性質を利用し、距離画像処理部４は、空間ＥＲに侵入する動体の侵入経路に対応する領域に配置されている画素３２１のみを監視し、監視している画素３２１において蓄積信号が変化した場合に、動体が検出されたと判定するようにしてもよい。
【0092】
この場合、例えば、距離画像撮像装置１が撮像する距離画像の画角における水平方向（横方向）或いは垂直方向（縦方向）と、人が通ることが想定される通路の方向が同じ方向となるように、距離画像撮像装置１の設置位置及び撮像方向を調整する。その上で、距離画像撮像装置１は、省電力モードにおいて、受光領域３２０に配置された画素３２１の全部ではなく、動体の侵入経路に対応する一部の画素３２１のみを駆動させる。そして、駆動させた画素３２１における蓄積信号の変化量が閾値以上である場合、動体が検出されたと判定する。
【0093】
このように、受光領域３２０に配置された画素３２１の全部ではなく、一部の画素３２１のみを駆動させることにより、省電力モードにおいて消費される電力を抑制することが可能となる。また、一部の画素３２１のみを駆動させて、駆動させた画素３２１の蓄積信号から動体の有無を検出することにより、検出速度を向上させることも可能である。
【0094】
例えば、受光領域３２０において縦６４０列、横４８０行にわたる二次元平面に画素３２１が配置されている場合、一部の画素３２１として、受光領域３２０における上下左右の縦１０列、横１００行に対応する領域に配置された画素３２１のみを駆動させる。
【0095】
なお、距離画像撮像装置１は、このような一部の画素３２１のみを駆動させる省電力モードにおいて、光パルスＰＯを照射してもよいし、照射しなくともよい。
【0096】
【0097】
図１３（図１３Ａ～図１３Ｅ）は、省電力モードにおいて駆動させる一部の画素３２１の例を示す図である。図１３の受光領域３２０においてパターンが付された領域は、駆動される画素３２１が配置されている領域を示す。また、図１３のパターンが付された領域において、丸印で示されている画素３２１は、特定の物体（反射物体ＯＢＨ、又は／及び、発光物体ＯＢＬ）から到来する光を受光する画素３２１を示す。
【0098】
例えば、図１３Ａに示すように、距離画像処理部４は、通常モードにおいて、受光領域３２０に配置された全ての画素３２１を駆動させる。
そして、図１３Ｂに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において外周部分に対応する領域Ｒ１に配置された画素３２１のみを駆動させる。
或いは、図１３Ｃに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において上部に対応する領域Ｒ２、及び下部に対応する領域Ｒ３に配置された画素３２１のみを駆動させる。
或いは、図１３Ｄに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において左部に対応する領域Ｒ４、及び右部に対応する領域Ｒ５に配置された画素３２１のみを駆動させる。
また、図１３Ｅに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、駆動させる画素３２１の一部が、反射物体ＯＢＨ、又は／及び、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光するように、測定空間に反射物体ＯＢＨ、又は／及び、発光物体ＯＢＬが設置されてもよい。
なお、図１３（図１３Ａ～図１３Ｅ）の例に限定されることはない。省電力モードにおいて、少なくとも受光領域３２０に配置された画素３２１の全部ではなく、一部の画素３２１のみを駆動させればよい。例えば、受光領域３２０における右側の上部における１／４程度の領域に配置された画素３２１のみを、省電力モードにおいて駆動させるように構成されてもよい。
そして、図１３Ｂに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において外周部分に対応する領域Ｒ１に配置された画素３２１のみを駆動させる。
或いは、図１３Ｃに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において上部に対応する領域Ｒ２、及び下部に対応する領域Ｒ３に配置された画素３２１のみを駆動させる。
或いは、図１３Ｄに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、受光領域３２０において左部に対応する領域Ｒ４、及び右部に対応する領域Ｒ５に配置された画素３２１のみを駆動させる。
また、図１３Ｅに示すように、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、駆動させる画素３２１の一部が、反射物体ＯＢＨ、又は／及び、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光するように、測定空間に反射物体ＯＢＨ、又は／及び、発光物体ＯＢＬが設置されてもよい。
なお、図１３（図１３Ａ～図１３Ｅ）の例に限定されることはない。省電力モードにおいて、少なくとも受光領域３２０に配置された画素３２１の全部ではなく、一部の画素３２１のみを駆動させればよい。例えば、受光領域３２０における右側の上部における１／４程度の領域に配置された画素３２１のみを、省電力モードにおいて駆動させるように構成されてもよい。
【0099】
【0100】
【0101】
図１４Ａに示すように、省電力モードＭ１において、復帰条件として適用可能な条件は、復帰条件Ｈ１、Ｈ４～Ｈ７である。省電力モードＭ２において、復帰条件として適用可能な条件は、復帰条件Ｈ１～Ｈ７である。省電力モードＭ３において、復帰条件として適用可能な条件は、復帰条件Ｈ６～Ｈ７である。
【0102】
図１４Ｂに示すように、復帰条件Ｈ１は、ＩＲ画像が変化する条件であり、距離画像撮像装置１をＩＲカメラとして動作させる省電力モード、つまり、省電力モードＭ１及びＭ２に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ２は、反射光ＲＬを受光する画素の変化する条件であり、光パルスＰＯを照射してその反射光ＲＬを受光する省電力モード、つまり、省電力モードＭ１に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ３は、反射光ＲＬを受光した画素における電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４に蓄積された電荷量が変化する条件であり、光パルスＰＯを照射してその反射光ＲＬを受光する省電力モード、つまり、省電力モードＭ１に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ４は、反射物体ＯＢＨが配置された測定環境において、反射物体ＯＢＨから到来する光を受光した画素が変化する条件であり、電荷蓄積が行われる省電力モード、つまり、省電力モードＭ１及びＭ２に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ５は、発光物体ＯＢＬが配置された測定環境において、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光した画素が変化する条件であり、電荷蓄積が行われる省電力モード、つまり、省電力モードＭ１及びＭ２に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ６は、省電力モードが実行されてから所定時間が経過する条件であり、全て省電力モード、つまり、省電力モードＭ１～Ｍ３に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ７は、外部装置から省電力モードの解除が通知される条件であり、全て省電力モード、つまり、省電力モードＭ１～Ｍ３に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ２は、反射光ＲＬを受光する画素の変化する条件であり、光パルスＰＯを照射してその反射光ＲＬを受光する省電力モード、つまり、省電力モードＭ１に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ３は、反射光ＲＬを受光した画素における電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４に蓄積された電荷量が変化する条件であり、光パルスＰＯを照射してその反射光ＲＬを受光する省電力モード、つまり、省電力モードＭ１に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ４は、反射物体ＯＢＨが配置された測定環境において、反射物体ＯＢＨから到来する光を受光した画素が変化する条件であり、電荷蓄積が行われる省電力モード、つまり、省電力モードＭ１及びＭ２に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ５は、発光物体ＯＢＬが配置された測定環境において、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光した画素が変化する条件であり、電荷蓄積が行われる省電力モード、つまり、省電力モードＭ１及びＭ２に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ６は、省電力モードが実行されてから所定時間が経過する条件であり、全て省電力モード、つまり、省電力モードＭ１～Ｍ３に適用することが可能である。
復帰条件Ｈ７は、外部装置から省電力モードの解除が通知される条件であり、全て省電力モード、つまり、省電力モードＭ１～Ｍ３に適用することが可能である。
【0103】
なお、上記は、起動時に省電力モードを実行する場合を例示して説明したが、これに限定されない。起動時に通常モードを実行し、通常モードにて動体の有無を検知し、測定対象とする空間に動体がないと判定した場合に、省電力モードに移行するようにしてもよい。通常モードにおいて、動体があるか否かを判定する方法は任意の方法を採用することができ、例えば、通常モードにおいて測定する物体までの距離及び物体の位置の履歴に基づいて、物体までの距離又は／及び物体の位置が変化している場合に、動体があると判定することが可能である。
【0104】
（省電力モードを選択する態様について）
ここで、省電力モードを選択する態様について説明する。
距離画像撮像装置１が距離センサとして移動ロボットなどの移動体に組み込まれて移動体の移動を制御するような場合、移動体の状況に基づいて、通常モード、又は省電力モードＭ１～Ｍ３のいずれかが選択されるようにしてもよい。例えば、清掃を行いながら移動する掃除ロボットに、距離画像撮像装置１が組み込まれ、距離画像撮像装置１による障害物までの距離の測定結果に基づいて移動体の移動方向を制御するシステムがあるとする。このシステムにおいて、掃除ロボットが備え付けの充電ステーションに接続されている場合、距離画像処理部４は、省電力モードＭ３を選択し、動作停止の状態となる。掃除ロボットが移動している場合、距離画像処理部４は、まず省電力モードＭ１又はＭ２を選択し、動体の有無を検知する。省電力モードＭ１又はＭ２において、測定空間に動体があると判定された場合、距離画像処理部４は、通常モードを選択し、動体（障害物）までの距離を測定する。また、掃除ロボットが壁などの障害物を検知して移動方向を変更する場合、その移動方向の変更が開始されてから終了するまでの間、距離画像処理部４は、省電力モードＭ３を選択し、動作停止の状態としてもよい。
ここで、省電力モードを選択する態様について説明する。
距離画像撮像装置１が距離センサとして移動ロボットなどの移動体に組み込まれて移動体の移動を制御するような場合、移動体の状況に基づいて、通常モード、又は省電力モードＭ１～Ｍ３のいずれかが選択されるようにしてもよい。例えば、清掃を行いながら移動する掃除ロボットに、距離画像撮像装置１が組み込まれ、距離画像撮像装置１による障害物までの距離の測定結果に基づいて移動体の移動方向を制御するシステムがあるとする。このシステムにおいて、掃除ロボットが備え付けの充電ステーションに接続されている場合、距離画像処理部４は、省電力モードＭ３を選択し、動作停止の状態となる。掃除ロボットが移動している場合、距離画像処理部４は、まず省電力モードＭ１又はＭ２を選択し、動体の有無を検知する。省電力モードＭ１又はＭ２において、測定空間に動体があると判定された場合、距離画像処理部４は、通常モードを選択し、動体（障害物）までの距離を測定する。また、掃除ロボットが壁などの障害物を検知して移動方向を変更する場合、その移動方向の変更が開始されてから終了するまでの間、距離画像処理部４は、省電力モードＭ３を選択し、動作停止の状態としてもよい。
【0105】
また、距離画像処理部４は、省電力モードＭ１又はＭ２を選択する場合、撮像環境に基づいて省電力モードＭ１又はＭ２のいずれかを選択するようにしてもよい。例えば、昼間など太陽光や環境光が照射される撮像環境である場合、省電力モードＭ１を選択して光パルスＰＯを照射しない省電力モードとする。一方、夜間など太陽光や環境光が照射されない撮像環境である場合、省電力モードＭ２を選択して光パルスＰＯを照射する省電力モードとする。
【0106】
（省電力モードＭ２において動体の有無を検知する方法について）
ここで、省電力モードＭ２において動体の有無を検知する方法について、図１６～図２１を用いて説明する。図１６は、実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１７は、実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの他の例を示すフローチャートである。図１８～図２１は、図１７のフローチャートで行う処理を説明する図である。
ここで、省電力モードＭ２において動体の有無を検知する方法について、図１６～図２１を用いて説明する。図１６は、実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１７は、実施形態の距離画像処理部４が行う動体の有無を判定する処理の流れの他の例を示すフローチャートである。図１８～図２１は、図１７のフローチャートで行う処理を説明する図である。
【0107】
以下では、省電力モードＭ２において、複数の画素３２１が駆動されることを前提とする。例えば、図１３に示すように距離画像を構成する画素群のうちの一部の複数の画素３２１が省電力モードＭ２において駆動される。
【0108】
また、以下の説明では、省電力モードＭ２において駆動された画素３２１の画素値として、画素３２１に設けられた複数の電荷蓄積部ＣＳのうち、特定の１つの電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量に相当する画素値に対応する値を用いる。しかしながらこれに限定されない。例えば、画素３２１に設けられた複数の電荷蓄積部ＣＳの全てを用いて、画素３２１に入射された反射光の光量に相当する画素値に対応する値を用いるようにしてもよい。
画素３２１に入射された反射光の光量を算出する方法として任意の方法を採用することができる。例えば、電荷蓄積部ＣＳ１とＣＳ３のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１とＳＩＧ３の差分の絶対値（第１絶対値）を算出し、電荷蓄積部ＣＳ２とＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ２とＳＩＧ４の差分の絶対値（第２絶対値）を算出し、第１絶対値と第２絶対値の加算値を反射光の光量に相当する画素値とすることができる。なお、ここでは、図６に示すように、単位蓄積駆動において光パルスを照射する単位照射時間Ｔｏと電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに電荷を蓄積させる単位蓄積時間Ｔｏとが同じであり、電荷蓄積部ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳ４の順でそれぞれの電荷蓄積部ＣＳに電荷が蓄積されるものとする。
画素３２１に入射された反射光の光量を算出する方法として任意の方法を採用することができる。例えば、電荷蓄積部ＣＳ１とＣＳ３のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ１とＳＩＧ３の差分の絶対値（第１絶対値）を算出し、電荷蓄積部ＣＳ２とＣＳ４のそれぞれに蓄積された電荷量に対応する蓄積信号ＳＩＧ２とＳＩＧ４の差分の絶対値（第２絶対値）を算出し、第１絶対値と第２絶対値の加算値を反射光の光量に相当する画素値とすることができる。なお、ここでは、図６に示すように、単位蓄積駆動において光パルスを照射する単位照射時間Ｔｏと電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに電荷を蓄積させる単位蓄積時間Ｔｏとが同じであり、電荷蓄積部ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３、ＣＳ４の順でそれぞれの電荷蓄積部ＣＳに電荷が蓄積されるものとする。
【0109】
まず、図１６を用いて動体の有無を判定する処理の流れの一例について説明する。
ステップＳ３０：距離画像処理部４は、省電力モードＭ２にて画素３２１を駆動させる。
ステップＳ３１：省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１の画素値を算出する。
ステップＳ３２：距離画像処理部４は、画素値が第１しきい値以上である画素の数（以下、高画素値画素数）を算出する。第１しきい値は、固定値であってもよいし、画素３２１に入射される外光の光量に応じて設定される変動値であってもよい。画素３２１に入射される外光の光量は、画素３２１に設けられた複数の電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに蓄積された電荷量のうち、最小の電荷量に基づいて算出することが可能である。距離画像処理部４は、例えば、省電力モードＭ２にて１フレーム分の駆動を行う度に高画素値画素数を算出する。
ステップＳ３３：距離画像処理部４は、高画素値画素数を記憶部（不図示）に記憶させる。
ステップＳ３４：距離画像処理部４は、今回の駆動における高画素値画素数と、前回の駆動における高画素値画素数との差分が第２しきい値以上であるか否かを判定する。差分が第２しきい値未満である場合、距離画像処理部４はステップＳ３０に示す処理に戻る。差分が第２しきい値以上である場合、距離画像処理部４はステップＳ３５に示す処理を実行する。
ステップＳ３５：距離画像処理部４は、測定対象とする空間に動体が存在すると判定し、省電力モードＭ２から通常モードに移行する。
ステップＳ３０：距離画像処理部４は、省電力モードＭ２にて画素３２１を駆動させる。
ステップＳ３１：省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１の画素値を算出する。
ステップＳ３２：距離画像処理部４は、画素値が第１しきい値以上である画素の数（以下、高画素値画素数）を算出する。第１しきい値は、固定値であってもよいし、画素３２１に入射される外光の光量に応じて設定される変動値であってもよい。画素３２１に入射される外光の光量は、画素３２１に設けられた複数の電荷蓄積部ＣＳのそれぞれに蓄積された電荷量のうち、最小の電荷量に基づいて算出することが可能である。距離画像処理部４は、例えば、省電力モードＭ２にて１フレーム分の駆動を行う度に高画素値画素数を算出する。
ステップＳ３３：距離画像処理部４は、高画素値画素数を記憶部（不図示）に記憶させる。
ステップＳ３４：距離画像処理部４は、今回の駆動における高画素値画素数と、前回の駆動における高画素値画素数との差分が第２しきい値以上であるか否かを判定する。差分が第２しきい値未満である場合、距離画像処理部４はステップＳ３０に示す処理に戻る。差分が第２しきい値以上である場合、距離画像処理部４はステップＳ３５に示す処理を実行する。
ステップＳ３５：距離画像処理部４は、測定対象とする空間に動体が存在すると判定し、省電力モードＭ２から通常モードに移行する。
【0110】
次に、図１７を用いて動体の有無を判定する処理の流れの他の例について説明する。
ステップＳ４０：距離画像処理部４は、省電力モードＭ２にて画素３２１を駆動させる。
ステップＳ４１：省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１の画素値をマッピングした第１省電力マップを生成する。
ステップＳ４２：距離画像処理部４は、ビニングを実施して第１省電力マップにある複数の画素をまとめて１つの画素とみなした画素の画素値を算出し、第１省電力マップより画素数が少ない画像（以下、第２省電力マップ）を生成する。なお、ビニングに限らず、複数の画素をまとめて１つの画素とみなす方法として、従来ある任意の方法を採用することができる。
また、距離画像処理部４は、ステップＳ４２に示すビニングを実施せず、ステップＳ４１で省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１のうちの一部の特定領域、例えば図１３に示す上部又は下部領域に設けられた画素、或いは、第１省電力マップの縦横それぞれを３等分する等して９分割した領域のうち中央に区分される中央領域に設けられた画素の画素値のみをマッピングした画像を第２省電力マップとして用いて、ステップＳ４３以降に示す処理を実行するようにしてもよい。 ステップＳ４３：距離画像処理部４は、第２省電力マップにエッジ検出を行い、エッジが検出された画素であるか否かに応じて二値化した画像（以下、二値化マップ）を生成する。エッジ検出を行う方法としては、例えば画像にメディアンフィルタなどのスムージング処理を行い、ノイズに起因する画素値の急峻な変化を除去した後、微分フィルタを用いて、画素値が急峻に変化する箇所を抽出する方法が考えられる。ここで、エッジ検出を行う際に、ノイズを除去するスムージング処理を省略してもよい。
また、距離画像処理部４は、エッジ検出を行った結果と、距離の計算結果とを突合させて、エッジ検出の精度を高めるようにしてもよい。例えば、エッジが検出された画素とその周辺に設けられた画素のそれぞれの距離を算出し、エッジが検出された画素に基づく距離値（第１距離値）と、その周辺に設けられた画素に基づく距離値（第２距離値）との差分を計算する。そして、距離画像処理部４は、差分が所定値以上あり距離が急峻に変化していることが示されている場合にエッジが検出されたと判定し、差分が所定値未満である場合距離が急峻には変化していないとしてエッジが検出されていないと判定する。
ステップＳ４４：距離画像処理部４は、二値化マップにおいて、特定方向に沿う特定方向領域に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値を算出する。特定方向は、二次元マトリックス状に配置された画素３２１の配列方向であり、縦、横、斜めのいずれの方向であってもよい。距離画像処理部４は、例えば、省電力モードＭ２にて１フレーム分の駆動を行う度に、複数の特定方向ごとに加算値を算出する。
ステップＳ４０：距離画像処理部４は、省電力モードＭ２にて画素３２１を駆動させる。
ステップＳ４１：省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１の画素値をマッピングした第１省電力マップを生成する。
ステップＳ４２：距離画像処理部４は、ビニングを実施して第１省電力マップにある複数の画素をまとめて１つの画素とみなした画素の画素値を算出し、第１省電力マップより画素数が少ない画像（以下、第２省電力マップ）を生成する。なお、ビニングに限らず、複数の画素をまとめて１つの画素とみなす方法として、従来ある任意の方法を採用することができる。
また、距離画像処理部４は、ステップＳ４２に示すビニングを実施せず、ステップＳ４１で省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１のうちの一部の特定領域、例えば図１３に示す上部又は下部領域に設けられた画素、或いは、第１省電力マップの縦横それぞれを３等分する等して９分割した領域のうち中央に区分される中央領域に設けられた画素の画素値のみをマッピングした画像を第２省電力マップとして用いて、ステップＳ４３以降に示す処理を実行するようにしてもよい。 ステップＳ４３：距離画像処理部４は、第２省電力マップにエッジ検出を行い、エッジが検出された画素であるか否かに応じて二値化した画像（以下、二値化マップ）を生成する。エッジ検出を行う方法としては、例えば画像にメディアンフィルタなどのスムージング処理を行い、ノイズに起因する画素値の急峻な変化を除去した後、微分フィルタを用いて、画素値が急峻に変化する箇所を抽出する方法が考えられる。ここで、エッジ検出を行う際に、ノイズを除去するスムージング処理を省略してもよい。
また、距離画像処理部４は、エッジ検出を行った結果と、距離の計算結果とを突合させて、エッジ検出の精度を高めるようにしてもよい。例えば、エッジが検出された画素とその周辺に設けられた画素のそれぞれの距離を算出し、エッジが検出された画素に基づく距離値（第１距離値）と、その周辺に設けられた画素に基づく距離値（第２距離値）との差分を計算する。そして、距離画像処理部４は、差分が所定値以上あり距離が急峻に変化していることが示されている場合にエッジが検出されたと判定し、差分が所定値未満である場合距離が急峻には変化していないとしてエッジが検出されていないと判定する。
ステップＳ４４：距離画像処理部４は、二値化マップにおいて、特定方向に沿う特定方向領域に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値を算出する。特定方向は、二次元マトリックス状に配置された画素３２１の配列方向であり、縦、横、斜めのいずれの方向であってもよい。距離画像処理部４は、例えば、省電力モードＭ２にて１フレーム分の駆動を行う度に、複数の特定方向ごとに加算値を算出する。
【0111】
図１８及び図１９には、二値化マップＭＡＰ（二値化マップＭＡＰ１、及びＭＡＰ２）の例と、それぞれの二値化マップＭＡＰにおいて算出される加算値が示されている。図１８及び図１９の二値化マップＭＡＰ例のでは、エッジが検出された画素に「１」が設定され、エッジが検出されていない画素に「０（ゼロ）」が設定されている。
図１８の加算結果Ａｄｄ１には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において縦方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値が列ごとに示されている。このように特定方向が縦方向である場合、特定方向領域は縦方向に沿う列に縦長のＣ１列～Ｃ１０列のそれぞれの領域である。例えば、加算結果Ａｄｄ１において、Ｃ１列の加算値は「４」であり、Ｃ２列の加算値は「２」であり、Ｃ９列の加算値は「３」であり、Ｃ１０列の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１８の加算結果Ａｄｄ２には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において横方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した画素値が示されている。このように特定方向が横方向である場合、特定方向領域は横方向に沿う列に横長のＬ１行～Ｌ１０行のそれぞれの領域である。例えば、加算結果Ａｄｄ２において、Ｌ１行の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｌ２行の加算値は「３」であり、Ｌ９行の加算値は「５」であり、Ｌ１０行の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１９の加算結果Ａｄｄ３には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において縦方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値が列ごとに示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ３において、Ｃ１列の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｃ２列の加算値は「４」であり、Ｃ９列の加算値は「５」であり、Ｃ１０列の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１９の加算結果Ａｄｄ４には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において横方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した画素値が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ４において、Ｌ１行の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｌ２行の加算値は「４」であり、Ｌ９行の加算値は「４」であり、Ｌ１０行の加算値は「１」であることが示されている。
図１８の加算結果Ａｄｄ１には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において縦方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値が列ごとに示されている。このように特定方向が縦方向である場合、特定方向領域は縦方向に沿う列に縦長のＣ１列～Ｃ１０列のそれぞれの領域である。例えば、加算結果Ａｄｄ１において、Ｃ１列の加算値は「４」であり、Ｃ２列の加算値は「２」であり、Ｃ９列の加算値は「３」であり、Ｃ１０列の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１８の加算結果Ａｄｄ２には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において横方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した画素値が示されている。このように特定方向が横方向である場合、特定方向領域は横方向に沿う列に横長のＬ１行～Ｌ１０行のそれぞれの領域である。例えば、加算結果Ａｄｄ２において、Ｌ１行の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｌ２行の加算値は「３」であり、Ｌ９行の加算値は「５」であり、Ｌ１０行の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１９の加算結果Ａｄｄ３には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において縦方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した加算値が列ごとに示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ３において、Ｃ１列の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｃ２列の加算値は「４」であり、Ｃ９列の加算値は「５」であり、Ｃ１０列の加算値は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図１９の加算結果Ａｄｄ４には、受光領域３２０内に配置された画素３２１において横方向に配置された画素のそれぞれの画素値を加算した画素値が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ４において、Ｌ１行の加算値は「０（ゼロ）」であり、Ｌ２行の加算値は「４」であり、Ｌ９行の加算値は「４」であり、Ｌ１０行の加算値は「１」であることが示されている。
【0112】
ステップＳ４５：距離画像処理部４は、特定方向領域と対応づけて加算値を記憶部（不図示）に記憶させる。例えば、図１８に示す二値化マップＭＡＰにおいて縦方向を特定方向とする場合、距離画像処理部４は、縦方向に沿う特定方向領域であるＣ１列の加算値「４」を、記憶部に記憶させる。
ステップＳ４６：距離画像処理部４は、今回の駆動における加算値と、前回の駆動における加算値との差分が第３しきい値以上である特定方向領域（変化領域）を算出する。例えば、前回計算したＣ１列の加算値が３以下又は５以上であり、今回計算したＣ１列の加算値「４」との差分が第３しきい値（例えば、１）以上である場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列を変化領域とする。一方、距離画像処理部４は、前回計算したＣ１列の加算値が４であり、今回計算したＣ１列の加算値との差分が第３しきい値（例えば、１）未満である場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列を変化領域としない。 ステップＳ４７：距離画像処理部４は、差分を算出すべき全ての特定方向領域について、加算値を算出済みであるか否かを判定し、加算値を算出していない特定方向がある場合、ステップＳ４４に示す処理を実行し、加算値を算出すべき全ての特定方向について加算値を算出した場合、ステップＳ４８に示す処理を実行する。例えば、図１８に示す二値化マップＭＡＰにおいて縦方向を特定方向とする場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列～Ｃ１０列のうち、まだ加算値を算出していない列がある場合にはステップＳ４４に示す処理に戻り、Ｃ１列～Ｃ１０列のそれぞれの列について加算値を算出した場合にはステップＳ４８に示す処理を実行する。
ステップＳ４８：距離画像処理部４は、差分が第３しきい値以上である特定方向領域の数（変化領域数）を算出する。
ステップＳ４９：距離画像処理部４は、変化領域数が第４しきい値以上であるか否かを判定する。変化領域数が第４しきい値未満である場合、距離画像処理部４はステップＳ４０に示す処理に戻る。変化領域数が第４しきい値以上である場合、距離画像処理部４はステップＳ５０に示す処理を実行する。
ステップＳ５０：距離画像処理部４は、測定対象とする空間に動体が存在すると判定し、省電力モードＭ２から通常モードに移行する。
ステップＳ４６：距離画像処理部４は、今回の駆動における加算値と、前回の駆動における加算値との差分が第３しきい値以上である特定方向領域（変化領域）を算出する。例えば、前回計算したＣ１列の加算値が３以下又は５以上であり、今回計算したＣ１列の加算値「４」との差分が第３しきい値（例えば、１）以上である場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列を変化領域とする。一方、距離画像処理部４は、前回計算したＣ１列の加算値が４であり、今回計算したＣ１列の加算値との差分が第３しきい値（例えば、１）未満である場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列を変化領域としない。 ステップＳ４７：距離画像処理部４は、差分を算出すべき全ての特定方向領域について、加算値を算出済みであるか否かを判定し、加算値を算出していない特定方向がある場合、ステップＳ４４に示す処理を実行し、加算値を算出すべき全ての特定方向について加算値を算出した場合、ステップＳ４８に示す処理を実行する。例えば、図１８に示す二値化マップＭＡＰにおいて縦方向を特定方向とする場合、距離画像処理部４は、Ｃ１列～Ｃ１０列のうち、まだ加算値を算出していない列がある場合にはステップＳ４４に示す処理に戻り、Ｃ１列～Ｃ１０列のそれぞれの列について加算値を算出した場合にはステップＳ４８に示す処理を実行する。
ステップＳ４８：距離画像処理部４は、差分が第３しきい値以上である特定方向領域の数（変化領域数）を算出する。
ステップＳ４９：距離画像処理部４は、変化領域数が第４しきい値以上であるか否かを判定する。変化領域数が第４しきい値未満である場合、距離画像処理部４はステップＳ４０に示す処理に戻る。変化領域数が第４しきい値以上である場合、距離画像処理部４はステップＳ５０に示す処理を実行する。
ステップＳ５０：距離画像処理部４は、測定対象とする空間に動体が存在すると判定し、省電力モードＭ２から通常モードに移行する。
【0113】
図２０及び図２１には、加算結果Ａｄｄ（加算結果Ａｄｄ１～Ａｄｄ４）、差分結果Ｄｉｆｆ（差分結果Ｄｉｆｆ１、Ｄｉｆｆ２）、特定方向領域Ｄｉｒ（特定方向領域Ｄｉｒ１、Ｄｉｒ２）、及び変化領域数Ｎｕｍ（変化領域数Ｎｕｍ１、Ｎｕｍ２）の例が示されている。ここでは、図１８に示す二値化マップＭＡＰ１が前回の駆動に対応する二値化マップであり、図１９に示す二値化マップＭＡＰ２が今回の駆動に対応する二値化マップである。
図２０の差分結果Ｄｉｆｆ１には、縦方向を特定方向とした特定方向領域の図１８と図１９のそれぞれの加算結果Ａｄｄ１と加算結果Ａｄｄ３の差分が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ３に示すＣ１列の加算値「３」と加算結果Ａｄｄ１に示すＣ１列の加算値「０（ゼロ）」の差分は「４」であることが示されている。また、加算結果Ａｄｄ３に示すＣ３列の加算値「２」と加算結果Ａｄｄ１に示すＣ３列の加算値「２」の差分は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図２０の特定方向領域Ｄｉｒ１には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域が「１」、差分が第３しきい値（ここでは１）未満である特定方向領域が「０（ゼロ）」で示されている。例えば、特定方向領域Ｄｉｒ１には、Ｃ１列について、Ｃ１列の差分「４」が第３しきい値以上であることが示されている。また、Ｃ３列について、Ｃ３列の差分「０（ゼロ）」が第３しきい値未満であることが示されている。
図２０の特定領域数Ｎｕｍ１には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域の数が示されている。ここでは、特定方向領域Ｄｉｒ１において、Ｃ１列、Ｃ２列、Ｃ４列、及びＣ９列の４つの列が第３しきい値以上であることから、特定領域数Ｎｕｍ１が「４」であることが示されている。
図２１の差分結果Ｄｉｆｆ２には、横方向を特定方向とした特定方向領域の図１８と図１９のそれぞれの加算結果Ａｄｄ２と加算結果Ａｄｄ４の差分が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ４に示すＬ１行の加算値「０（ゼロ）」と加算結果Ａｄｄ２に示すＬ１行の加算値「０（ゼロ）」の差分は「０（ゼロ）」であることが示されている。また、加算結果Ａｄｄ４に示すＬ２行の加算値「３」と加算結果Ａｄｄ２に示すＬ２行の加算値「４」の差分は「１」であることが示されている。
図２１の特定方向領域Ｄｉｒ２には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域が「１」、差分が第３しきい値（ここでは１）未満である特定方向領域が「０（ゼロ）」で示されている。例えば、特定方向領域Ｄｉｒ２には、Ｌ１行について、Ｌ１行の差分「０（ゼロ）」が第３しきい値未満であることが示されている。また、Ｌ２行について、Ｌ２行の差分「１」が第３しきい値以上であることが示されている。
図２１の特定領域数Ｎｕｍ２には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定領域の数が示されている。ここでは、特定方向領域Ｄｉｒ２において、Ｌ２行、Ｌ９行、及びＬ１０行の３つの行が第３しきい値以上であることから、特定領域数Ｎｕｍ２が「３」であることが示されている。
図２０の差分結果Ｄｉｆｆ１には、縦方向を特定方向とした特定方向領域の図１８と図１９のそれぞれの加算結果Ａｄｄ１と加算結果Ａｄｄ３の差分が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ３に示すＣ１列の加算値「３」と加算結果Ａｄｄ１に示すＣ１列の加算値「０（ゼロ）」の差分は「４」であることが示されている。また、加算結果Ａｄｄ３に示すＣ３列の加算値「２」と加算結果Ａｄｄ１に示すＣ３列の加算値「２」の差分は「０（ゼロ）」であることが示されている。
図２０の特定方向領域Ｄｉｒ１には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域が「１」、差分が第３しきい値（ここでは１）未満である特定方向領域が「０（ゼロ）」で示されている。例えば、特定方向領域Ｄｉｒ１には、Ｃ１列について、Ｃ１列の差分「４」が第３しきい値以上であることが示されている。また、Ｃ３列について、Ｃ３列の差分「０（ゼロ）」が第３しきい値未満であることが示されている。
図２０の特定領域数Ｎｕｍ１には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域の数が示されている。ここでは、特定方向領域Ｄｉｒ１において、Ｃ１列、Ｃ２列、Ｃ４列、及びＣ９列の４つの列が第３しきい値以上であることから、特定領域数Ｎｕｍ１が「４」であることが示されている。
図２１の差分結果Ｄｉｆｆ２には、横方向を特定方向とした特定方向領域の図１８と図１９のそれぞれの加算結果Ａｄｄ２と加算結果Ａｄｄ４の差分が示されている。例えば、加算結果Ａｄｄ４に示すＬ１行の加算値「０（ゼロ）」と加算結果Ａｄｄ２に示すＬ１行の加算値「０（ゼロ）」の差分は「０（ゼロ）」であることが示されている。また、加算結果Ａｄｄ４に示すＬ２行の加算値「３」と加算結果Ａｄｄ２に示すＬ２行の加算値「４」の差分は「１」であることが示されている。
図２１の特定方向領域Ｄｉｒ２には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定方向領域が「１」、差分が第３しきい値（ここでは１）未満である特定方向領域が「０（ゼロ）」で示されている。例えば、特定方向領域Ｄｉｒ２には、Ｌ１行について、Ｌ１行の差分「０（ゼロ）」が第３しきい値未満であることが示されている。また、Ｌ２行について、Ｌ２行の差分「１」が第３しきい値以上であることが示されている。
図２１の特定領域数Ｎｕｍ２には、差分が第３しきい値（ここでは１）以上である特定領域の数が示されている。ここでは、特定方向領域Ｄｉｒ２において、Ｌ２行、Ｌ９行、及びＬ１０行の３つの行が第３しきい値以上であることから、特定領域数Ｎｕｍ２が「３」であることが示されている。
【0114】
以上、説明したように、実施形態の距離画像撮像装置１は、光源部２と受光部３と距離画像処理部４を備える。距離画像処理部４は、通常モードにおいて、光パルスＰＯを照射する照射タイミングに同期させた蓄積タイミングにて、電荷蓄積部ＣＳ１～ＣＳ４の各々に電荷を蓄積させ、蓄積信号（電荷蓄積部ＣＳの各々に蓄積された電荷量）に基づいて、測定対象とする空間に存在する被写体ＯＢまでの距離を算出する。距離画像処理部４は、前記通常モード、又は前記通常モードより消費電力が小さい省電力モードの何れかを実行する。距離画像処理部４は、省電力モードにおいて少なくとも１回は電荷蓄積部ＣＳに電荷を蓄積させ、電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量に応じて空間に動体が存在するか否かを判定する。距離画像処理部４は、動体が存在する場合、復帰条件を充足するとして、省電力モードを解除する。また、距離画像処理部４は、通常モードにおいて、電荷蓄積部ＣＳの各々に蓄積された電荷量に応じて、空間に動体が存在するか否かを判定し、空間に動体が存在しないと判定した場合に、省電力モードに移行する。
【0115】
これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、省電力モードにおいて少なくとも１回は電荷蓄積部ＣＳに電荷を蓄積させ、その蓄積信号に応じて空間に動体が存在するか否かを判定することができる。このため、省電力モードを実行中であっても、測定対象とする空間に動体が侵入した場合にその侵入を検知することが可能である。しかも、省電力モードにおいて少なくとも１回は電荷蓄積部ＣＳに電荷を蓄積させればよいため、通常モードより消費電力を低減させることができる。したがって、消費電力を低減させつつ、測定対象とする空間に動体が侵入したことを検知して省電力モードを解除することが可能となる。すなわち、距離画像撮像装置に適したスリープ機能に係る処理を実行することができる。
【0116】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、距離画像撮像装置１の起動時において、省電力モードを実行する、これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、起動時に省電力モードを実行することができ、通常モードを実行する場合より消費電力を抑えることが可能となる。
【0117】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードＭ１において、光パルスＰＯの照射を停止させ、定期的に画素３２１の各々が具備する電荷蓄積部ＣＳに背景光（外光）に対応する電荷を蓄積させる。距離画像処理部４は、電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化に応じて、測定対象とする空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、光パルスＰＯの照射を停止させた場合であっても、測定対象とする空間に動体が存在するか否かを判定することができ、消費電力を低減させつつ、測定対象とする空間に動体が侵入したことを検知して省電力モードを解除することが可能となる。
【0118】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、省電力モードＭ２において、光パルスＰＯを照射する頻度を通常モードより減少させ、蓄積タイミングにて電荷蓄積部ＣＳの各々に電荷を蓄積させる。そして、距離画像処理部４は、光パルスＰＯの反射光ＲＬを受光した画素３２１の変化に応じて、空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、光パルスＰＯを照射する頻度を低下させた場合であっても、測定対象とする空間に動体が存在するか否かを判定することができ、消費電力を低減させつつ、測定対象とする空間に動体が侵入したことを検知して省電力モードを解除することが可能となる。
【0119】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、省電力モードＭ２の変形例において、光パルスＰＯを照射する頻度を通常モードより減少させ、光パルスＰＯを照射する照射タイミングを通常モードより遅らせる。距離画像処理部４は、電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化に応じて、空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、空間に動体が存在しない場合、遠距離ある物体（例えば、空間を囲む壁など）に反射した反射光ＲＬに相当する電荷が、電荷蓄積部ＣＳに蓄積されないようになり、動体が侵入した場合には、近距離あるその動体に反射した反射光ＲＬに相当する電荷が、電荷蓄積部ＣＳに蓄積されるようになる。したがって、電荷蓄積部ＣＳに反射光ＲＬに相当する電荷が蓄積されたか否かに応じて容易に空間に動体が侵入したことを検知することができる。
【0120】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、測定対象とする空間に、反射物体ＯＢＨが設置される。距離画像処理部４は、省電力モードＭ２において、光パルスＰＯを照射する頻度を通常モードより減少させる。距離画像処理部４は、反射物体ＯＢＨから到来する光を受光する画素３２１における受光量の変化に応じて、前記空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、反射物体ＯＢＨから到来する光を受光することにより、測定対象とする空間に動体が存在するか否かを正確に判定することができ、消費電力を低減させつつ、測定対象とする空間に動体が侵入したことを検知して省電力モードを解除することが可能となる。
【0121】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、測定対象とする空間に、発光物体ＯＢＬが設置される。距離画像処理部４は、省電力モードＭ１において、光パルスＰＯの照射を停止させる。距離画像処理部４は、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光する画素の変化に応じて、空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、光パルスＰＯを照射させない場合であっても、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光することにより、測定対象とする空間に動体が存在するか否かを正確に判定することができ、消費電力を低減させつつ、測定対象とする空間に動体が侵入したことを検知して省電力モードを解除することが可能となる。
【0122】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、通常モードより少ない数の画素について駆動を行う。例えば、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて受光領域３２０に配置された画素３２１のうち、一部の画素３２１のみを駆動させる。距離画像処理部４は、駆動を行った画素３２１における電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量の変化に応じて、空間に動体が存在するか否かを判定する。これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、省電力モードにおいて消費される電力を抑制し、且つ、動体の有無を検出するまでに要する時間を短縮させることが可能となる。
【0123】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、複数の画素３２１を駆動させ、駆動した画素３２１のうち、画素値が第１しきい値以上である画素の数である高画素値画素数を算出する。距離画像処理部４は、今回の駆動による高画素値画素数と前回の駆動による高画素値画素数との差分を算出する。距離画像処理部４は、差分が第２しきい値以上である場合に、空間に動体が存在すると判定する。これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、前回と比較して、画素値が大きく（第１しきい値以上）変化した画素３２１の数が多い（第２しきい値以上である）場合に空間に動体が存在すると判定することができる。したがって、しきい値と比較するという簡単な処理で、測定空間における動体の有無を定量的に判定することができる。
【0124】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、図２に示すように画素３２１は二次元マトリクス状に複数配置される。距離画像処理部４は、複数の画素３２１を駆動させる。距離画像処理部４は、駆動した画素３２１のうち、特定方向に沿って配置された画素３２１のそれぞれの画素値を加算した加算値を算出する。距離画像処理部４は、今回の駆動による加算値と、前回の駆動による加算値との差分が第３しきい値以上である特定方向の数が第４しきい値以上である場合に、空間に動体が存在すると判定する。これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、縦、横、斜めなど特定方向に配置された画素列に含まれるそれぞれの画素の画素値の変化の総量に基づいて測定空間における動体の有無を定量的に判定することができる。測定空間において動体が移動する場合、特定方向に沿った画素列の画素値が大きく変化する蓋然性が高い。したがって、しきい値と比較するという簡単な処理で、測定空間における動体の有無を的確に判定することができる。
【0125】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、ビニングのように駆動を行った複数の画素３２１をまとめて１つの画素とみなした画素の画素値を用いて、空間に動体が存在すると判定する。又は、距離画像処理部４は、駆動を行った複数の画素３２１のうち一部の画素３２１の画素値を用いて、空間に動体が存在すると判定する。これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、駆動した画素の全てを用いることなく、空間に動体が存在するか否かを判定することができ、判定に係る処理負荷を低減させることができる。
【0126】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードＭ２にて駆動を行った画素３２１からなる画像（例えば、第１省電力マップ又は第２省電力マップ等）に対し、エッジ検出を行う。距離画像処理部４は、エッジが検出された画素であるか否かに応じて二値化した画像（二値化マップＭＡＰ）を用いて、加算値を算出する。これにより、エッジが検出された画素の数の変化に基づいて空間に動体が存在するか否かを判定することができる。測定空間において動体が移動する場合、その動体の輪郭がエッジとして検出され、画素を駆動する度にエッジの位置が変化する蓋然性が高い。したがって、測定空間における動体の有無を的確に判定することができる。
【0127】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、画素３２１に設けられた特定の１つの電荷蓄積部ＣＳに蓄積された電荷量に対応する画素値を用いて、空間に動体が存在すると判定する。または、距離画像処理部４は、画素３２１に入射された光パルスＰＯの反射光ＲＬの光量に対応する画素値を用いて、空間に動体が存在すると判定する。或いは、距離画像処理部４は、画素３２１ごとに算出した距離値に対応する画素値を用いて、空間に動体が存在すると判定するようにしてもよい。距離画像処理部４は、通常モードにおいて距離を算出する方法と同様な方法を用いて、距離値を算出することができる。
【0128】
また、実施形態の距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードにおいて、外部装置から省電力モードを解除する制御信号が取得した場合に、省電力モードを解除する。これにより、実施形態の距離画像撮像装置１では、省電力モードにおいて距離測定装置としてもＩＲカメラとしても動作せず、蓄積信号を用いた信号処理による動体検知ができない場合であっても、省電力モードを解除することが可能となる。
【0129】
（実施形態の変形例）
ここで、実施形態の変形例について説明する。本変形例では、省電力モードを解除した後、通常モードを実行する前に、通常モードに移行するための段階的な駆動、具体的には、後述するプレ駆動、又は高速駆動を実行する点において、上述した実施形態と相違する。
ここで、実施形態の変形例について説明する。本変形例では、省電力モードを解除した後、通常モードを実行する前に、通常モードに移行するための段階的な駆動、具体的には、後述するプレ駆動、又は高速駆動を実行する点において、上述した実施形態と相違する。
【0130】
まず、プレ駆動について、説明する。プレ駆動は、通常モードより消費電力が小さくなるような駆動である。省電力モードにおいて動体が検知された場合であっても、その後、連続的に、測定対象とする空間を動体（例えば人間）が通過する場合と、全く通過しない場合とがあり得る。全く通過しない場合には、通常モードに移行した後、すぐに通常モードを解除して、省電力モードに戻ることになり、通常モードを実行したり解除したりする切替えが頻繁に行われることにより消費電力が増大する可能性がある。
【0131】
これに対し、本変形例では、省電力モードを実行中に、動体が検知された場合であっても、すぐに通常モードに移行することなく、プレ駆動を実行するようにした。そして、プレ駆動を実行中において、所定の時間内に動体が検知された場合には通常モードに移行し、所定の時間内に動体が検知されない場合には省電力モードに移行する。これにより、通常モードを実行したり解除したりする切替えが頻繁に行われることを抑制して消費電力を増大させないようにする。
【0132】
プレ駆動は、少なくとも実行中に動体を検知することができ、且つ、通常モードより消費電力が小さい駆動であれば、任意の駆動であってよい。例えば、プレ駆動は、省電力モードＭ１又はＭ２と同じ駆動である。或いは、プレ駆動において、省電力モードＭ１又はＭ２により、大きな頻度で、電荷の蓄積が行われるようにしてもよい。
【0133】
また、プレ駆動を実行中に動体を検知する方法は、省電力モードＭ１又はＭ２において、動体を検知する方法と同様である。
【0134】
次に、高速駆動について、説明する。高速駆動は、通常モードより単位時間あたりに実行するフレームの回数を増加させる駆動である。例えば、通常モードにおいて、３０フレーム／ｓｅｃである場合、高速駆動では６０フレーム／ｓｅｃで駆動させる。
【0135】
省電力モードにおいて動体が検知された場合、その後、通常モードを実行したとしても、その動体が動く速度によっては、動体の動き検知できない可能性がある。これに対し、本変形例では、省電力モードを実行中に、動体が検知された場合、高速駆動を実行するようにした。そして、高速駆動を所定時間実行した後、通常モードに移行する。これにより、省電力モードにおいて検知された動体の動きを測定できるようにした。
【0136】
ここで、図１５を用いて、距離画像撮像装置１が行う処理の流れを説明する。図１５は、実施形態の距離画像処理部４が行う処理の流れを示すフローチャートである。図１５において、ステップＳ２０～Ｓ２３、及びＳ２７に示す処理は、図４におけるステップＳ１０～Ｓ１３、及びＳ１４と同様であるため、その説明を省略する。
【0137】
ステップＳ２４において、距離画像処理部４は、プレ駆動及び高速駆動の何れを行うかを判定する。プレ駆動及び高速駆動の何れを行うかは、測定環境などに応じて任意に決定されてよい。
【0138】
ステップＳ２４においてプレ駆動を実行すると判定した場合、距離画像処理部４は、プレ駆動を実行し（ステップＳ２５）、プレ駆動を実行中に動体が検知されたか否かを判定する（ステップＳ２６）。距離画像処理部４は、動体が検知されたと判定した場合、ステップＳ２７に進み通常モードを実行する。
【0139】
一方、ステップＳ２４において高速駆動を実行すると判定した場合、距離画像処理部４は、高速駆動を実行し（ステップＳ２８）、所定の時間が経過した後（ステップＳ２９）、ステップＳ２７に進み通常モードを実行する。
【0140】
以上説明したように、実施形態の変形例における距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードを解除した後、プレ動作駆動を行う。距離画像処理部４は、プレ動作駆動において、蓄積タイミングにて電荷蓄積部の各々に電荷を蓄積させる。距離画像処理部４は、プレ動作駆動において所定の時間内に、測定対象とする空間において動体が検知された場合に通常モードに移行する。一方、距離画像処理部４は、プレ動作駆動において所定の時間内に、所定の時間内に動体が検知されない場合に省電力モードに移行する。これにより、省電力モードにおいて動体が検知された場合であっても、その後、動体が検知されない状態が継続した場合には、通常モードを実行することなく、省電力モードを継続させることが可能となる。したがって、通常モード実行したり解除したりする切替えが頻繁に行われることを抑制して消費電力を増大させないようにすることができる。
【0141】
また、実施形態の変形例における距離画像撮像装置１では、距離画像処理部４は、省電力モードを解除した後、高速駆動を行う。距離画像処理部４は、高速駆動において、前記光パルスを照射する頻度を前記通常モードより増加させ、蓄積タイミングにて電荷蓄積部ＣＳの各々に電荷を蓄積させ、電荷蓄積部ＣＳの各々に蓄積された電荷量に基づいて、空間に存在する被写体ＯＢまでの距離を算出し、高速駆動を所定時間実行した後に、通常モードに移行する。これにより、省電力モードにおいて動体が検知された場合に、その動体が素早く移動した場合であっても、高速駆動を実行することにより、その動体の動きを測定することができる。
【0142】
ここで、動体を検出した場合にプレ動作駆動を行わず、高速駆動、或いは通常モードに移行する場合、距離画像撮像装置１は、高速駆動或いは通常モードに移行するために要する時間を短くすることが可能な省電力モードを実行することが望ましい。例えば、省電力モードにおいて、通常モードと同様の蓄積タイミングにて電荷の蓄積を行い、光パルスＰＯの発光のみを停止させた場合、電荷を蓄積させる処理をそのまま継続させつつ、光パルスの発光を再開させることによって、即座に通常モードに移行することができ、通常モードへの移行期間を短くすることが可能となる。
【0143】
また、省電力モードにおいて駆動させる画素３２１の数を、通常モードより少なくした場合、出力させる蓄積信号の数を通常モードより削減させることができる。このため、電荷量の変化などに応じて動体の有無を判定するまでの時間が、全部の画素３２１を駆動させて動体の有無を判定する場合よりも、短縮させることが可能となる。したがって、動体を検知してから、通常モード等に移行するまでの時間を短縮させることができ、省電力モードから素早く通常モード等に移行して、動きの速い動体を検知することが可能となる。
【0144】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【0145】
例えば、通常モードを実行中に動体を検知しなくなるなどして省電力モードに移行する際に、すぐに省電力モードに移行するのではなく、光パルスＰＯを照射する頻度、及び電荷蓄積部ＣＳに電荷を蓄積させる頻度の少なくとも一方を段階的に減少させながら、徐々に省電力モードに移行するようにしてもよい。
【0146】
また、プレ駆動において、所定の時間内に動体が検知された場合であっても、その動体の移動速度が閾値未満であり、測定対象とする空間に物体が存在するが、その物体は動体ではなく静止した物体であると判定した場合、通常モードに移行せずに、省電力モードに戻るようにしてもよい。この場合、プレ駆動において、被写体ＯＢ（動体）までの距離を測定するように、距離画像処理部４により制御される。距離画像処理部４は、測定した距離に基づいて、動体が移動する速度を算出し、算出した速度に応じて通常モードに移行するか、省電力モードに移行するかを決定する。
【0147】
また、発光物体ＯＢＬから到来する光を受光する場合において、その光を受光することにより電荷蓄積部ＣＳに蓄積される電荷が飽和するように駆動回数を制御するようにしてもよい。そして、距離画像処理部４は、１フレーム駆動する毎に、電荷蓄積部ＣＳに蓄積される電荷が飽和したか否かを判定し、飽和した状態から飽和しない状態に変化した場合に、動体が検出されたと判定するようにしてもよい。
【0148】
また、図８～図９では、１秒あたり１フレームを駆動する頻度にて動作させる場合を例示したが、これに限定されない。省電力モードＭ２では、光パルスＰＯを照射しつつも通常モードより消費電力が少なくなるように駆動できればばよい。
【0149】
例えば、省電力モードＭ２において、１秒あたりに１フレームを駆動させるよりも、さらに頻度が小さくなるようにしてもよい。例えば、省電力モードＭ２において、５秒に１フレームを駆動する頻度であってもよい。省電力モードＭ１においても、同様に、１秒あたり１フレームを駆動する頻度にてＩＲ画像を撮像してもよいし、５秒に１フレームを駆動する頻度でＩＲ画像を撮像してもよい。
【0150】
また、省電力モードＭ２において、光パルスＰＯの照射時間と電荷蓄積部ＣＳへの蓄積時間を、通常モードより短い時間となるようにしてもよい。
【0151】
また、省電力モードＭ２において、１秒間に駆動可能な３０フレームから、毎回ランダムに選択された１つのフレームを駆動するようにしてもよい。
【0152】
また、省電力モードＭ２において１フレームあたりに照射する光パルスＰＯの照射回数と電荷蓄積部ＣＳへの蓄積回数を、通常モードより小さくなるようにしてもよい。
【0153】
上述した実施形態における距離画像撮像装置１、距離画像処理部４の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【符号の説明】
【0154】
１…距離画像撮像装置
２…光源部
３…受光部
３２１…画素
４…距離画像処理部
ＣＳ…電荷蓄積部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…電荷転送トランジスタ
ＧＤ…電荷排出トランジスタ
ＰＤ…光電変換素子
ＰＯ…光パルス
２…光源部
３…受光部
３２１…画素
４…距離画像処理部
ＣＳ…電荷蓄積部
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４…電荷転送トランジスタ
ＧＤ…電荷排出トランジスタ
ＰＤ…光電変換素子
ＰＯ…光パルス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図13E】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】