JP6805700B2 - 距離測定装置、距離測定方法、及び距離測定プログラム - Google Patents

Description

本発明は、距離測定装置、距離測定方法、及び距離測定プログラムに関する。

レーザ光を利用して対象物までの距離を測定するレーザ距離測定装置は、例えば、自動車等の走行支援や駐車支援等を目的とした障害物の検知、鉄道のプラットフォームにおける車両と開閉扉との間の物体検知等の周辺監視に利用されている。更に、レーザ距離測定装置は、体操競技等のスポーツにおける採点にも利用されることがある。

レーザ距離測定装置を利用して対象物までの距離を測定する方法の１つとして、２個のレーザ距離測定装置を、対象物を挟んで対向配置させて対象物までの距離を測定する方法がある。このような測定方法では、一方のレーザ距離測定装置において対象物までの距離を測定しているときに、当該レーザ距離測定装置では測定できない対象物の裏面側の距離を他方のレーザ距離測定装置により同時に測定することが可能となる。

ところが、２個のレーザ距離測定装置を対向配置させて対象物までの距離を測定する場合、一方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を他方のレーザ距離測定装置で受光してしまい、実際には存在しない対象物までの距離を誤って算出してしまうことがある。このような対象物の誤検出を抑制する技術の１つとして、２個のレーザ距離測定装置のそれぞれにおけるレーザ光の出射タイミングを制御する回転ミラーの回転角度に基づいて、回転ミラーの回転速度を調整する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、一方のレーザ距離測定装置が、自装置の回転ミラーの回転角度と、他方のレーザ距離測定装置の回転ミラーの回転角度と、対象物を誤検出する回転角度の関係を示す情報とに基づいて、対象物を誤検出する可能性の有無を判定する。そして、対象物を誤検出する可能性がある場合、レーザ距離測定装置は、回転ミラーの回転速度を調整して対象物を誤検出する可能性を低減させる。

特開２０１１−１１２５０３号公報

上記の誤検出を抑制する技術は、レーザ距離測定装置からレーザ光を出射するタイミングをずらすことで、一方のレーザ距離測定装置において他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光することを防ぎ、対象物の誤検出を抑制するものである。このため、一方のレーザ距離測定装置において他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光してしまった場合には、対象物を誤検出してしまう。

１つの側面において、本発明は、複数のレーザ距離測定装置により対象物までの距離を測定する際の誤検出を防ぐことを目的とする。

１つの態様の距離測定装置は、投光部と、受光部と、走査制御部と、判定部と、距離算出部と、判定情報記憶部とを備える。投光部は第１のレーザ光を出射し、受光部はレーザ光を受光する。走査制御部は、第１のレーザ光の出射方向及び受光部のレーザ光の受光方向を制御する。判定部は、レーザ光の受光方向が投光部とは異なる外部装置から出射した第２のレーザ光を受光可能な範囲内である場合に、受光部で受光したレーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定する。判定部は、投光部が第１のレーザ光を出射してから受光部でレーザ光を受光するまでの時間と、受光部で受光したレーザ光の受光強度とに基づいて、上記の判定を行う。距離算出部は、受光部で受光したレーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光である場合に、投光部が第１のレーザ光を出射してから受光部でレーザ光を受光するまでの時間に基づいて、対象物までの距離を算出する。判定情報記憶部は、対象物までの距離の測定を開始する前に取得した、受光部が第２のレーザ光を受光可能な受光方向の範囲と、第２のレーザ光が外部装置を出射した時刻と受光部が第２のレーザ光を受光した時刻とに基づいて算出した、外部装置から出射した第２のレーザ光を受光部で受光するまでの時間とを含む判定情報を記憶する。この距離測定装置において、判定部は、受光部で受光したレーザ光の受光方向が第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、投光部が第１のレーザ光を出射してから受光部でレーザ光を受光するまでの時間と、判定情報に含まれる時間とが異なる場合に、受光部で受光したレーザ光が対象物で反射したレーザ光であると判定する。

複数のレーザ距離測定装置により対象物までの距離を測定する際の誤検出を防ぐことが可能となる。

距離測定システムの構成例を示す図である。 第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置による距離の測定方法を説明する図である。 第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置の機能的構成を示す図である。 レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報の取得方法を説明する図である。 第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置が距離測定時に行う処理を説明するフローチャートである。 対象物有無判定処理の内容を説明するフローチャートである。 レーザ光を受光するまでの時間と受光強度との関係を説明する図（その１）である。 レーザ光を受光するまでの時間と受光強度との関係を説明する図（その２）である。 距離測定システムの別の構成例を示す図である。 第２の実施形態に係るレーザ距離測定装置の機能的構成を示す図である。 コンピュータのハードウェア構成を示す図である。

［第１の実施形態］
図１は、距離測定システムの構成例を示す図である。

本実施形態に係る距離測定装置（以下、レーザ距離測定装置という）は、レーザ光の出射方向を走査制御して測定範囲内（走査範囲内）に存在する対象物までの距離を測定する装置である。図１に示すように、レーザ距離測定装置１（１Ａ，１Ｂ）は、例えば、所定の領域Ｒ０内にいる人物等、領域Ｒ０内で移動したり、向きや外形が変化したりする対象物３までの距離の測定に利用される。

この種のレーザ距離測定装置１は、例えば、図１に示したように、２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂを、対象物３が移動可能な領域Ｒ０を挟んで対向配置した距離測定システム２０に適用される。このような距離測定システム２０では、一方のレーザ距離測定装置１Ａによる対象物３までの距離の測定中に、当該レーザ距離測定装置１Ａでは測定できない対象物３の裏面側の状態（距離）を他方のレーザ距離測定装置１Ｂにより同時に測定することが可能となる。

更に、対向配置させた２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂのそれぞれで対象物３までの距離を測定する場合、２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおけるレーザ光の走査制御を同期させると、測定結果に基づく対象物の位置、向きや外形等を効率よく算出することが可能となる。２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおけるレーザ光の走査制御の同期は、レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂと接続された同期制御装置２が行う。以下の説明では、２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂを区別する場合には、それぞれを第１のレーザ距離測定装置１Ａ、第２のレーザ距離測定装置１Ｂという。

図２は、第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置による距離の測定方法を説明する図である。

図２に示すように、本実施形態に係る第１のレーザ距離測定装置１Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂ（外部装置）が配置された正面方向を中心とし、水平面内における±θ１の範囲でレーザ光４Ａを走査する。例えば、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、水平面内でレーザ光４Ａの出射方向を−θ１の方向からθ１の方向まで変化させながら、レーザ光４Ａを出射してから対象物３で反射したレーザ光を受光するまでに要した時間を測定する。なお、１回のレーザ光４Ａの走査において、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、水平面内における上記の測定を、垂直方向の位置（すなわち高さ）を変えながら所定の回数だけ行う。

更に、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、測定した時間とレーザ光４の速度（すなわち光速）とに基づいて、レーザ光の受光方向に存在する対象物までの距離を算出する。

また、第１のレーザ距離測定装置１Ａからみて外部装置である第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、第１のレーザ距離装置１Ａと同じ動作を行って、レーザ光の受光方向に存在する対象物までの距離を算出する。すなわち、図２には示していないが、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、第１のレーザ距離測定装置１Ａと同様、第１のレーザ距離測定装置１Ａが配置された正面方向を中心として±θ１の範囲でレーザ光４Ｂを走査する。また、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、水平面内でレーザ光４Ｂの出射方向を−θ１の方向からθ１の方向まで変化させながら、レーザ光４Ｂを出射してから対象物で反射したレーザ光を受光するまでに要した時間を測定する。第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、１回のレーザ光４Ｂの走査において、水平面内における上記の時間の測定を、垂直方向の位置（すなわち高さ）を変えながら所定の回数だけ行う。

更に、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、測定した時間とレーザ光４Ｂの速度とに基づいて、レーザ光の受光方向に存在する対象物までの距離を算出する。

加えて、本実施形態においては、同期制御装置２により、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおけるレーザ光４Ａの走査と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおけるレーザ光４Ｂの走査とを同期させる。例えば、同期制御装置２は、距離の測定を開始する前に、まず、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおける水平面内でのレーザ光４Ａの出射方向の角度範囲と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおける水平面内でのレーザ光４Ｂの出射方向の角度範囲とを一致させる。また、同期制御装置２は、距離の測定を開始する際の、第１のレーザ距離測定装置１Ａから見たレーザ光４Ａの出射方向と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂから見たレーザ光４Ｂの出射方向とを一致させる。例えば、測定開始時のレーザ光４Ａの出射方向及びレーザ光４Ｂの出射方向は、それぞれ、水平面内における出射方向を−θ１の方向（図２に示した方向）にするとともに、垂直方向の出射位置（高さ）や出射角度を一致させる。その後、同期制御装置２は、同時刻に、第１のレーザ距離測定装置１Ａによる距離の測定と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂによる距離の測定とを開始させる。

距離の測定を行っている間は、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおけるレーザ光４Ａの走査方向ＳＤへの走査速度と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおけるレーザ光４Ｂの走査方向ＳＤへの走査速度とを一致させる。また、距離の測定を行っている間は、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおけるレーザ光４Ａの出射時刻と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおけるレーザ光４Ｂの出射時刻とを一致させる。更に、水平面内における走査方向ＳＤへの走査が終了して垂直方向の出射位置（高さ）や出射角度を変化させる際には、変化量を一致させる。

このように、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおけるレーザ光４Ａの走査と、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおけるレーザ光４Ｂの走査とを同期させることにより、測定結果に基づく対象物の位置、向きや外形等を効率よく算出することが可能となる。

ところが、対向配置させた２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおけるレーザ光４Ａ，４Ｂの走査制御を同期させると、一方のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａを他方のレーザ距離測定装置１Ｂで受光することがある。

図２において、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａの出射方向が第２のレーザ距離測定装置１Ｂの設置方向であり、かつレーザ光４Ａの進路に対象物３が存在しない場合、レーザ光４Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂに到達する。このとき、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおけるレーザ光の受光方向は、対向する第１の距離測定装置１Ａの方向と略一致している。そのため、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、第１のレーザ距離測定装置１Ａから第２のレーザ距離測定装置１Ｂに向けて出射したレーザ光４Ａを受光する。例えば、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａの出射方向が正面方向を中心とする±θ２の範囲Ｒ２内である場合、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａを受光する。

第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａを受光した第２のレーザ距離測定装置１Ｂでは、受光したレーザ光４Ａが第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射する時刻と同時刻にレーザ光４Ｂを出射している。このため、第２のレーザ距離測定装置１Ｂでレーザ光４Ａを受光した場合、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射したレーザ光４Ｂを受光する。このように各レーザ距離測定装置において他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光した場合、レーザ光の出射方向には対象物が存在しない。このため、対象物が存在せず他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光した場合に、受光時刻等に基づいて対象物までの距離を算出すると、誤った距離を算出することとなり、対象物までの距離の測定結果に誤りが生じる。

そこで、本実施形態に係るレーザ距離測定装置は、他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲内で受光したレーザ光が、自身から出射したレーザ光であるか、他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光であるのかを判定する。これにより、本実施形態に係るレーザ距離測定装置は、他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光したときの誤った距離の測定を防止する。例えば、図２の第１のレーザ距離測定装置１Ａは、レーザ光４Ａの出射方向が正面方向を中心とする±θ２の範囲Ｒ２内である場合に、受光したレーザ光が、自身から出射したレーザ光４Ａが対象物３で反射して戻ってきたレーザ光であるか否かを判定する。同様に、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、レーザ光４Ｂの出射方向が正面方向を中心とする±θ２の範囲Ｒ２内（図示せず）である場合に、受光したレーザ光が、自身から出射したレーザ光４Ｂが対象物３で反射して戻ってきたレーザ光であるか否かを判定する。

図３は、第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置の機能的構成を示す図である。
図３に示すように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、投光部１１０と、受光部１２０と、走査制御部１３０と、判定部１４０と、距離算出部１５０と、を備える。また、レーザ距離測定装置１は、判定情報記憶部１９１と、距離情報記憶部１９２と、を備える。

投光部１１０は、レーザ光を発生し、発生したレーザ光を所定の出射方向に出射させる。投光部１１０は、レーザ光源１１１と、Micro Electro Mechanical Systems（ＭＥＭＳ）ミラー１１２と含む。レーザ光源１１１は、例えば、レーザダイオードである。ＭＥＭＳミラー１１２は、レーザ光源１１１が発したレーザ光４Ａの出射方向を調整する光学部品である。なお、投光部１１０は、レーザ光源１１１及びＭＥＭＳミラー１１２に加え、図示しないコリメートレンズ等の各種光学部品を含む。

受光部１２０は、外部から入射するレーザ光を受光する。受光部１２０は、例えば、図示しない集光レンズ、多分割受光素子等を含む。

走査制御部１３０は、投光部１１０から出射させるレーザ光の出射方向と、受光部１２０において受光するレーザ光の入射方向（受光方向）とを制御する。

判定部１４０は、受光部１２０で受光したレーザ光の出射元を判定する。言い換えると、判定部１４０は、受光部１２０で受光したレーザ光が、自装置の投光部１１０から出射したレーザ光であるか否かを判定する。判定部１４０は、レーザ光の受光方向と、レーザ光を出射してから受光するまでの時間と、受光強度と、判定情報記憶部１９１に記憶させた判定情報とに基づいて、受光したレーザ光が自装置から出射したレーザ光であるか否かを判定する。判定情報記憶部１９１に記憶させた判定情報は、領域情報と、時間情報と、強度情報とを含む。領域情報は、対向配置させた他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲Ｒ２を示す情報である。時間情報は、対向配置させた他のレーザ距離装置から出射したレーザ光を受光部１２０で受光するまでに要する時間を示す情報である。強度情報は、対象物で反射したレーザ光と、他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光との識別に用いる、レーザ光の受光強度の閾値を示す情報である。

距離算出部１５０は、レーザ光を出射してから受光するまでの時間と、レーザ光の速度（光速）とに基づいて、対象物までの距離を算出する。本実施形態に係るレーザ距離測定装置１では、受光したレーザ光が自装置から出射したレーザ光である場合にのみ、対象物までの距離を算出する。距離算出部１５０は、算出した距離と、レーザ光の受光方向とを含む距離情報を、例えば、距離情報記憶部１９２に記憶させる。

このように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、受光部１２０で受光したレーザ光の出射元を判定する判定部１４０と、レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報を記憶する判定情報記憶部１９１とを備える。

判定情報記憶部１９１に記憶させる判定情報は、対象物３までの距離の測定を開始する前に、組み合わせる２個のレーザ距離測定装置１を測定時の条件に沿って配置し、動作させて取得する。判定情報の取得には、例えば、各レーザ距離測定装置１における走査制御部１３０を利用可能である。

以下、図４を参照し、図２に示した第１のレーザ距離測定装置１Ａ及び第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおける判定情報の取得方法について説明する。

図４は、レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報の取得方法を説明する図である。
第１のレーザ距離測定装置１Ａは、例えば、図４の（ａ）に示すように、対象物までの距離を測定する測定範囲Ｒ１内でレーザ光４Ａの出射方向をジグザグ状に走査させる。なお、図４の（ａ）に示した測定範囲Ｒ１は、左右方向が地面に対する水平方向であり、上下方向が地面に対する垂直方向（鉛直方向）である。図４の（ａ）に示した例では、測定領域Ｒ１における左上角部を走査開始点ＳＳとし、まず、レーザ光４Ａの出射方向を走査開始点ＳＳから水平方向右側に移動させる。ここで、走査開始点ＳＳは、水平面内における第１のレーザ距離測定装置１Ａの正面方向（第２のレーザ距離測定装置１Ｂが設置された方向）から左方に−θ１だけ傾いた方向である（図２を参照）。

レーザ光４Ａの出射方向が測定領域Ｒ１の右端に到達すると、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、レーザ光４Ａの出射方向を測定領域Ｒ１の左端かつ所定量だけ下方にずらした位置に移動させ、再びレーザ光４Ａの出射方向を水平方向右側に移動させる。以降、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、レーザ光４Ａの出射方向が測定領域Ｒ１における右下角部（走査終了点ＳＥ）に到達するまで、レーザ光４Ａの出射方向をジグザグ状に変化させる。レーザ光４Ａの出射方向が測定領域Ｒ１の走査終了点ＳＥに到達すると、測定領域Ｒ１に対するレーザ光４Ａの出射方向の１回の走査が終了する。１回の走査が終了すると、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、レーザ光４Ａの出射方向を走査開始点ＳＳに戻し、次の走査を開始する。

また、第２のレーザ距離測定装置１Ｂは、第１のレーザ距離測定装置１Ａと同じ走査制御を、第１のレーザ距離測定装置１Ａの走査制御と同期させて行う。

このとき、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射するレーザ光４Ａの出射方向を、第２のレーザ距離測定装置１Ｂが設置された方向（正面方向）を０度とする角度で表すと、水平面内におけるレーザ光４Ａの出射方向θは、−θ１≦θ≦θ１となる。このうち、出射方向θが０度に近い−θ２≦θ≦θ２となる範囲Ｒ２では、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａが、第２のレーザ距離測定装置１Ｂにおける受光可能な範囲Ｒ２内に向かって進行する。よって、レーザ光４Ａの進路（光路）に対象物３がない場合、出射方向θが−θ２≦θ≦θ２となるレーザ光４Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂの受光部１２０に入射する。一方、出射方向θがθ＜−θ２又はθ２＜θとなるレーザ光４Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂの受光部１２０に入射しない。

また、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射するレーザ光４Ａの出射方向θが−θ２≦θ≦θ２である場合、対向する第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射するレーザ光４Ｂの出射方向θも−θ２≦θ≦θ２である。このため、第１のレーザ距離測定装置１Ａから出射したレーザ光４Ａの出射方向θが−θ２≦θ≦θ２であり、かつ光路上に対象物３がない場合、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射したレーザ光４Ｂを受光する。

よって、測定領域Ｒ１内に対象物３が存在しない状態で、対向配置させた２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御を同期させた場合、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂで受光したレーザ光の受光強度は、図４の（ｂ）に太い実線で示したような分布となる。なお、図４の（ｂ）に示したグラフ図は、横軸が水平面内におけるレーザ光の出射方向であり、縦軸が受光したレーザ光の受光強度である。また、図４の（ｂ）のグラフ図における受光強度ＩＮ０は、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂから出射したレーザ光４Ａ，４Ｂの出射強度に相当する受光強度である。各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御部１３０は、図４の（ｂ）に太い実線で示したような強度分布に基づいて、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光４を受光可能な範囲Ｒ２（−θ２≦θ≦θ２）を算出する。各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御部１３０は、それぞれ、算出した範囲Ｒ２を、レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報の１つ（領域情報）として、自装置の判定情報保持部１９１に記憶させる。

また、レーザ光４Ａ，４Ｂが対象物３で反射する場合、レーザ光は、対象物３の反射面において散乱する。このため、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂで受光したレーザ光が、自装置から出射して対象物３で反射したレーザ光である場合、受光したレーザ光の受光強度は、図４の（ｂ）に点線で示したような分布となる。すなわち、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおいて対象物３で反射したレーザ光を受光した場合の受光強度は、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光したときの受光強度に比べて非常に小さくなる。よって、対象物３で反射したレーザ光を受光したときの受光強度の最大値と、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光したときの受光強度とに基づいて、レーザ光の出射元の判定に用いる強度閾値ＴＨ１を決定することが可能である。対象物３で反射したレーザ光を受光したときの受光強度の最大値は、例えば、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光したときの受光強度と比べて２桁〜３桁小さくなる。そのため、強度閾値ＴＨ１は、例えば、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光したときの受光強度から見積もることも可能である。各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御部１３０は、決定した強度閾値ＴＨ１を、レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報の１つ（強度情報）として、自装置の判定情報記憶部１９１に記憶させる。

更に、対向配置させた２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御を同期させているため、第１のレーザ距離測定装置１Ａからレーザ光４Ａが出射する時刻と同時刻に、第２のレーザ距離測定装置１Ｂからレーザ光４Ｂが出射している。よって、測定領域Ｒ１内に対象物３が存在しない場合、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂは、自装置におけるレーザ光４Ａ，４Ｂの出射時刻に基づいて、受光したレーザ光が他方のレーザ距離測定装置から出射した時刻を特定することが可能である。各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂは、図４の（ｃ）に示すように、自装置においてレーザ光を出射した時刻Ｔ０からレーザ光を受光した時刻Ｔ１までの時間ＴＨ２を、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光するまでに要する時間とする。各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂの走査制御部１３０は、算出した時間ＴＨ２を、レーザ光の出射元の判定に用いる判定情報の１つ（時間情報）として、自装置の判定情報記憶部１９１に記憶させる。

このように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を対向配置させて対象物の距離を測定する場合、事前に、測定範囲内に対象物が存在しない状態で、測定時と同じ測定条件に従って各レーザ距離測定装置１（１Ａ，１Ｂ）を動作させて判定情報を取得する。

本実施形態に係る距離の測定方法では、上記の事前処理によりレーザ光の出射元の判定に用いる判定情報（領域情報、強度情報、及び時間情報）を取得した後、２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂによる対象物までの距離の測定を開始する。この際、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおけるレーザ光４Ａ，４Ｂの走査制御は、同期制御装置２により同期させる。

２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂは、距離の測定を開始すると、それぞれ、レーザ光４Ａ，４Ｂの出射方向を走査しながら、レーザ光の出射方向と受光部１２０の出力とに基づいて、出射方向毎の対象物までの距離を算出する。対象物までの距離を測定する間、各レーザ距離測定装置１は、図５に示したステップＳ１〜Ｓ７の処理を繰り返し行う。

図５は、第１の実施形態に係るレーザ距離測定装置が距離測定時に行う処理を説明するフローチャートである。

本実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、まず、レーザ光の出射方向及び受光方向を調整してレーザ光を出射し、受光部１２０の出力を取得する（ステップＳ１）。ステップＳ１の処理は、走査制御部１３０が行う。走査制御部１３０は、同期制御装置２による同期制御のもと、例えば、投光部１１０のＭＥＭＳミラー１１２及び受光部１２０の向きを調整し、他方のレーザ距離測定装置１におけるレーザ光の出射時刻と同時刻にレーザ光を出射する。その後、走査制御部１３０は、受光部１２０から、受光した（入射した）レーザ光の強度に応じた出力信号を取得して受光強度を算出する。走査制御部１３０は、受光部１２０から出力信号を取得した後、レーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び算出した受光強度を判定部１４０に出力する。

次に、レーザ距離測定装置１は、レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ３以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。ステップＳ２の判定は、判定部１４０が行う。判定部１４０は、走査制御部１３０から取得した受光強度に基づいて、レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ３以上であるか否かを判定する。ここで、閾値ＴＨ３は、対象物３で反射して受光部１２０に入射するレーザ光の受光強度における最小値に基づいて設定した値である。レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ３よりも小さい場合（ステップＳ２；ＮＯ）、判定部１４０は、レーザ光の出射方向に対象物がないことを示す情報を距離算出部１５０に通知する（ステップＳ３）。ステップＳ３において、判定部１４０は、例えば、レーザ光の出射方向に対象物があるか否かを示す判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物がないことを示す値「０」にして距離算出部１５０に通知する。

一方、レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ３以上である場合（ステップＳ２；ＹＥＳ）、判定部１４０は、続けて、対象物有無判定処理（ステップＳ４）を行う。対象物有無判定処理において、判定部１４０は、レーザ光の出射時刻と、受光時刻と、受光方向と、受光強度と、判定情報記憶部１９１に記憶させた判定情報とに基づいて、レーザ光の出射方向に対象物があるか否かを判定する。判定部１４０は、例えば、レーザ光の出射方向に対象物がある場合には判定フラグの値を「１」とし、対象物がない場合には判定フラグの値を「０」とする。判定部１４０は、対象物有無判定処理の結果（判定フラグ）を距離算出部１５０に通知する。

ステップＳ３又はＳ４の後、距離算出部１５０は、判定部１４０から受け取った判定フラグの値に基づいて、判定部１４０における処理の結果が「レーザ光の出射方向に対象物がある」という判定結果であるか否かを判定する（ステップＳ５）。レーザ光の出射方向に対象物がない場合（ステップＳ５；ＮＯ）、距離算出部１５０は、レーザ光の出射方向に対象物が存在しないことを示す情報を距離情報記憶部１９２に記憶させる（ステップＳ６）。

一方、レーザ光の出射方向に対象物がある場合（ステップＳ５；ＹＥＳ）、距離算出部１５０は、対象物までの距離を算出して距離情報記憶部１９２に記憶させる（ステップＳ７）。ステップＳ７において、距離算出部１５０は、現在処理対象であるレーザ光の出射時刻Ｔ０と受光時刻Ｔ２と差（Ｔ２−Ｔ０）と、レーザ光の速度（光速）とに基づいて、対象物までの距離を算出する。

ステップＳ６又はＳ７の処理を終えると、レーザ距離測定装置１は、現在処理対象となっているレーザ光の出射方向に対する測定処理を終了する。レーザ距離測定装置１は、レーザ光の出射方向毎に、ステップＳ１〜Ｓ７の処理を行う。レーザ距離測定装置１は、ある出射方向に対するステップＳ１〜Ｓ７の処理を終えた後で次の出射方向に対するステップＳ１〜Ｓ７の処理を開始してもよいし、ステップＳ１〜Ｓ７の処理をパイプライン化して行ってもよい。

このように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１が距離測定時に行う処理では、レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ３以上である場合、受光したレーザ光の出射元を特定するため、対象物有無判定処理によりレーザ光の出射方向に対象物があるか否かを判定する。
この際、レーザ距離測定装置１は、レーザ光の受光方向と、レーザ光を出射してから受光するまでの時間と、受光したレーザ光の受光強度とに基づいて、受光したレーザ光の出射元を特定する。以下、図６を参照して、判定部１４０が行う対象物有無判定処理（ステップＳ４）の内容について説明する。

図６は、対象物有無判定処理の内容を説明するフローチャートである。
対象物有無判定処理において、判定部１４０は、まず、走査制御部１３０から受け取ったレーザ光の出射時刻Ｔ０、受光時刻Ｔ２、受光方向、及び受光強度を参照する（ステップＳ４０１）。

次に、判定部１４０は、判定情報のうちの領域情報を参照し、レーザ光の受光方向が他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲Ｒ２内であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。レーザ光の受光方向が範囲Ｒ２内ではない場合（ステップＳ４０２；ＮＯ）、判定部１４０は、判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物があることを示す値「１」とする（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の処理を行った場合、判定部１４０は、判定フラグの値「１」と、レーザ光の出射時刻と、受光時刻と、受光方向（出射方向）とを含む情報を距離算出部１５０に出力して対象物有無判定処理を終了する。

レーザ光の受光方向が範囲Ｒ２内である場合（ステップＳ４０２；ＹＥＳ）、判定部１４０は、次に、判定情報のうちの時間情報を参照し、レーザ光を出射してから受光するまでの時間が所定の時間ＴＨ２と同じであるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。ここで、判定部１４０は、レーザ光の出射時刻Ｔ０及び受光時刻Ｔ２に基づいて算出した時間（Ｔ２−Ｔ０）と、所定の時間ＴＨ２との差が、所定の閾値範囲内である場合に、２つの時間が同じであると判定する。２つの時間が異なる場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、判定部１４０は、次に、ステップＳ４０３の処理を行う。

２つの時間が同じである場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、判定部１４０は、次に、判定情報のうちの強度情報を参照し、受光強度が閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。受光強度が閾値ＴＨ１よりも小さい場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、判定部１４０は、次に、ステップＳ４０３の処理を行う。

受光強度が閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、判定部１４０は、判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物がないことを示す値「０」とする（ステップＳ４０６）。ステップＳ４０６の処理を行った場合、判定部１４０は、判定フラグの値「０」と、レーザ光の出射時刻と、受光時刻と、受光方向（出射方向）とを含む情報を距離算出部１５０に出力して対象物有無判定処理を終了する。

このように、本実施形態に係る対象物有無判定処理では、判定部１４０は、まず、レーザ光の受光方向が他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲Ｒ２内であるか否かを判定する。そして、レーザ光の受光方向が範囲Ｒ２内である場合、判定部１４０は、レーザ光を受光するまでの時間と、受光強度とに基づいて、受光したレーザ光の出射元が、自装置であるか他方のレーザ距離測定装置であるかを判定する。

図７Ａは、レーザ光を受光するまでの時間と受光強度との関係を説明する図（その１）である。図７Ｂは、レーザ光を受光するまでの時間と受光強度との関係を説明する図（その２）である。

図７Ａの（ａ）には、２個のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂと、対象物３との位置関係についての第１の例を示している。第１のレーザ距離測定装置１Ａと、第２のレーザ距離測定装置１Ｂとは、光学的距離が距離Ｌとなるよう対向配置している。

各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂから正面方向に出射するレーザ光の光路に対象物３が存在しない場合、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射したレーザ光４Ｂを受光する。このとき、第１のレーザ距離測定装置１Ａにおけるレーザ光４Ａを出射してからレーザ光４Ｂを受光するまでの時間は、レーザ光の受光時刻Ｔ１と出射時刻Ｔ０との差（Ｔ１−Ｔ０）となる。本実施形態では、図７Ａの（ｂ），（ｃ）に示すように、レーザ光４Ａを出射してからレーザ光４Ｂを受光するまでの時間（Ｔ１−Ｔ０）を、レーザ光の出射元の判定に用いる時間情報（所定の時間ＴＨ２）としている。

これに対し、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂから正面方向に出射するレーザ光４Ａ，４Ｂの光路の中点付近に対象物３が存在する場合、各レーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂから正面方向に出射したレーザ光４Ａ，４Ｂは、それぞれ、対象物３で反射する。このため、対象物３が存在する場合、第１のレーザ距離測定装置１Ａは、対象物３の反射面３０１で反射して自装置の方向に戻ってくるレーザ光４Ａｒを受光する。

ここで、図７Ａの（ａ）に示したように、第１のレーザ距離測定装置１Ａと、対象物３の反射面３０１との光学的距離が距離Ｌ／２よりも短い場合を考える。この場合、図７Ａの（ｂ）に示すように、レーザ光４Ａの出射時刻Ｔ０からレーザ光４Ａｒの受光時刻Ｔ２まで時間（Ｔ２−Ｔ０）は、所定の時間ＴＨ２よりも短くなる。また、第１のレーザ距離測定装置１Ａと、対象物３の反射面３０１との光学的距離が距離Ｌ／２よりも長い場合、図７Ａの（ｃ）に示すように、レーザ光４Ａの出射時刻Ｔ０からレーザ光４Ａｒの受光時刻Ｔ２まで時間（Ｔ２−Ｔ０）は、所定の時間ＴＨ２よりも長くなる。よって、レーザ光を出射してから受光するまでの時間（Ｔ２−Ｔ０）と、事前処理により決定した所定の時間ＴＨ２とが異なる場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、受光したレーザ光は、対象物３の反射面３０１で反射したレーザ光４Ａｒであるといえる。すなわち、レーザ光を出射してから受光するまでの時間（Ｔ２−Ｔ０）と、所定の時間ＴＨ２とが異なる場合、受光したレーザ光の出射元は、自装置であるといえる。したがって、レーザ光を出射してから受光するまでの時間（Ｔ２−Ｔ０）と、事前処理により決定した所定の時間ＴＨ２とが異なる場合、判定部１４０は、判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物３があることを示す値とする（ステップＳ４０３）。

次に、図７Ｂの（ａ）に示した第２の例のように、第１のレーザ距離測定装置１Ａと、対象物３の反射面３０１との光学的距離が距離Ｌ／２である場合を考える。この場合、図７Ｂの（ｂ）に示すように、レーザ光４Ａの出射時刻Ｔ０からレーザ光４Ａｒの受光時刻Ｔ２まで時間（Ｔ２−Ｔ０）は、所定の時間ＴＨ２と同じになる。このため、判定部１４０は、時間情報に基づいて、受光したレーザ光の出射元を特定することができない。したがって、レーザ光を出射してから受光するまでの時間（Ｔ２−Ｔ０）と、所定の時間ＴＨ２とが同じである場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、判定部１４０は、次に、受光強度に基づく判定（ステップＳ４０５）を行う。

第１のレーザ距離測定装置１Ａで受光したレーザ光が対象物３で反射したレーザ光４Ａｒである場合の受光強度は、受光したレーザ光が第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射したレーザ光４Ｂである場合の受光強度と比べて小さい（図４の（ｂ）を参照）。本実施形態では、事前処理により上記の受光強度の差異に基づいて決定した閾値ＴＨ１を、レーザ光の出射元の判定に用いる強度情報としている。このため、受光したレーザ光が対象物３で反射したレーザ光４Ａｒである場合、図７Ｂの（ｂ）に示すように、レーザ光の受光時刻Ｔ２＝Ｔ１におけるレーザ光の受光強度が閾値ＴＨ１よりも小さくなる。すなわち、受光したレーザ光の受光強度が、事前処理により決定した閾値ＴＨ１よりも小さい場合（ステップＳ４０５；ＮＯ）、第１のレーザ距離測定装置１Ａで受光したレーザ光は、対象物３の反射面３０１で反射したレーザ光４Ａｒであるといえる。よって、受光したレーザ光の受光強度が、事前処理により決定した閾値ＴＨ１よりも小さい場合、判定部１４０は、判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物３があることを示す値とする（ステップＳ４０３）。

これに対し、第１のレーザ距離測定装置１Ａで受光したレーザ光が第２のレーザ距離測定装置１Ｂから出射したレーザ光４Ｂである場合、図７Ｂの（ｃ）に示すように、レーザ光の受光時刻Ｔ２＝Ｔ１におけるレーザ光の受光強度が閾値ＴＨ１よりも大きくなる。よって、受光したレーザ光の受光強度が、事前処理により決定した閾値ＴＨ１以上である場合（ステップＳ４０５；ＹＥＳ）、判定部１４０は、判定フラグの値を、レーザ光の出射方向に対象物３がないことを示す値とする（ステップＳ４０６）。

以上説明したように、本実施形態によれば、レーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び受光強度と、事前に決定しておいた判定情報とに基づいて、受光したレーザ光の出射元が自装置であるか対向配置させた他方の装置であるかを判定することが可能となる。そのため、対向配置させた２個のレーザ距離測定装置におけるレーザ光の走査制御を同期させて対象物までの距離を測定する際の、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光の受光時刻及び受光方向に基づく誤った距離の測定を防ぐことが可能となる。これにより、一方のレーザ距離測定装置において他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光した場合でも、測定領域Ｒ１内には存在しない対象物を誤検出することを防ぐことが可能となる。更に、本実施形態では、レーザ光を出射してから受光するまでの時間と、レーザ光の受光強度とに基づいて、対象物の有無を判定する。このため、例えば、対象物３の表面の反射率が高く、レーザ光の受光強度が閾値ＴＨ１以上になる場合にも、時間情報に基づいて対象物の有無を判定することが可能となり、対象物の誤検出が更に低減する。

なお、図５及び図６のフローチャートは、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１が距離測定時に行う処理の一例に過ぎない。本実施形態に係るレーザ距離測定装置１が距離測定時に行う処理は、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲において、適宜変更可能である。例えば、対象物有無判定処理におけるステップＳ４０２，Ｓ４０４，及びＳ４０５の判定は、順不同である。また、例えば、ステップＳ３及びＳ４０６において判定フラグの値を「０」にして距離算出部１５０に通知する代わりに、レーザ光の出射方向に対象物がないことを示す情報を距離情報記憶部１９２に記憶させる処理（ステップＳ６）を行ってもよい。

更に、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を用いて対象物までの距離を測定する場合、図１及び図２に示したような２個１組のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂによる測定に限らず、複数組のレーザ距離測定装置を用いた測定も可能である。

図８は、距離測定システムの別の構成例を示す図である。
図８には、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を適用した距離測定システム２０の別の構成例として、４個のレーザ距離測定装置１Ａ〜１Ｄを含む距離測定システム２０を示している。

図８の距離測定システム２０では、第１のレーザ距離測定装置１Ａと、第２のレーザ距離測定装置１Ｂとを第１の組とし、対象物が移動可能な範囲を挟んで対向配置させている。また、第３のレーザ距離測定装置１Ｃと、第４のレーザ距離測定装置１Ｄとを第２の組とし、対象物が移動可能な範囲を挟んで対向配置させている。この際、各レーザ距離測定装置１Ａ〜１Ｄは、それぞれ、自装置の正面方向が、他方の組のレーザ距離測定装置における正面方向と直交し、かつ各組のレーザ距離測定装置におけるレーザ光の正面方向の光路の中点が略一致する態様で配置させる。

４個のレーザ距離測定装置１Ａ〜１Ｄは、同一の走査条件に従ってレーザ光の走査制御を行うことが可能である。４個のレーザ距離測定装置１Ａ〜１Ｄは、いずれも、水平面内において正面方向から所定の角度だけ左方に傾いた方向を水平面内におけるレーザ光の走査開始方向とし、走査開始方向から水平面内右方にレーザ光の出射方向を移動させる。このとき、第１の組のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおけるレーザ光の走査制御を同期させると、図２及び図８に示すように、正面方向を中心とする±θ２の範囲Ｒ２が、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲となる。同様に、第２の組のレーザ距離測定装置１Ｃ，１Ｄにおけるレーザ光の走査制御を同期させると、正面方向を中心とする範囲Ｒ３が、他方のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲となる。したがって、４個のレーザ距離測定装置１Ａ〜１Ｄを用いて対象物までの距離を測定する場合、第１の組のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂに対する判定情報を取得する処理と、第２の組のレーザ距離測定装置１Ｃ，１Ｄに対する判定情報を取得する処理とを事前に行う。

第１の組のレーザ距離測定装置１Ａ，１Ｂにおける走査制御と、第２の組のレーザ距離測定装置１Ｃ，１Ｄにおける走査制御とは、同期していなくてもよい。しなしながら、一方の組のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を、他方の組のレーザ距離測定装置で受光することがないよう、各レーザ距離測定装置におけるレーザ光の走査を制御することが好ましい。

このように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を用いて対象物までの距離を測定する場合、対向配置させる２個１組のレーザ距離測定装置におけるレーザ光の走査を同期させる。そして、レーザ距離測定装置から出射させるレーザ光の出射方向が他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲Ｒ２内である場合には、レーザ光の出射時刻、受光時刻、及び受光強度に基づいて受光したレーザ光の出射元を判定する。これにより、他のレーザ距離測定装置から出射したレーザ光を受光することによる誤った距離の算出を防ぐことが可能となる。よって、１個のレーザ距離測定装置では測定できない対象物の裏面側の測定を、他のレーザ距離測定装置により同時に効率よく行うことが可能となる。更に、２個１組のレーザ距離測定装置を複数組用いることで同時に測定可能な対象物上の点の数を増やすことが可能となるため、対象物の位置や外形が時間とともに変化する場合にも、高精度の測定結果を効率よく得ることが可能となる。

なお、本実施形態で例示した１組のレーザ距離測定装置を用いる例（図２を参照）と、２組のレーザ距離測定装置を用いる例（図８を参照）とは、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を用いた距離測定システム２０の例に過ぎない。本実施形態に係るレーザ距離測定装置を用いた距離測定システム２０は、これらの例に限らず、例えば、３組以上のレーザ距離測定装置を含むものであってもよいことはもちろんである。

更に、本実施形態では、２個１組のレーザ距離測定装置を用いて対象物までの距離を測定する例を示したが、本実施形態に係る対象物までの距離の測定は、これに限らず、１個のレーザ距離測定装置１を用いて行う測定であってもよい。例えば、定点観測等で１個のレーザ距離測定装置１により対象物までの距離を測定する際には、測定範囲内にレーザ光を出射する外部装置があり、当該外部装置から出射したレーザ光をレーザ距離測定装置１で受光してしまう可能性がある。このような場合にも、外部装置を他方のレーザ距離測定装置とみなして事前処理を行い、判定情報を取得することで、受光したレーザ光の出射元が、自装置であるか外部装置であるかを判定することが可能である。よって、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、対向配置させる他方のレーザ距離測定装置を含む外部装置から出射したレーザ光を受光した場合に、誤った距離を算出して対象物を誤検出することを防ぐことが可能となる。

［第２の実施形態］
図９は、第２の実施形態に係るレーザ距離測定装置の機能的構成を示す図である。

図９に示すように、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１は、投光部１１０と、受光部１２０と、走査制御部１３０と、判定部１４０と、距離算出部１５０と、通信部１６０と、を備える。また、レーザ距離測定装置１は、判定情報記憶部１９１と、距離情報記憶部１９２と、を備える。

本実施形態に係るレーザ距離測定装置１における投光部１１０、受光部１２０、走査制御部１３０、判定部１４０、及び距離算出部１５０の機能は、それぞれ、第１の実施形態で説明したとおりである。また、判定情報記憶部１９１に記憶させる判定情報、及び距離情報記憶部１９２に記憶させる距離情報は、それぞれ、第１の実施形態で説明したとおりである。

本実施形態に係るレーザ距離測定装置１における通信部１６０は、対向配置させる２個のレーザ距離測定装置１の間でレーザ光の走査制御を同期させるための通信を行う。すなわち、通信部１６０は、第１の実施形態で説明した同期制御装置２としての機能を含む。通信部１６０は、既知の有線通信規格又は無線通信規格に従って、対向配置させる他のレーザ距離測定装置１の通信部１６０との間でレーザ光の走査制御を同期させるための通信を行う。

本実施形態に係るレーザ距離測定装置１を用いて対象物までの距離を測定する際には、事前処理として、第１の実施形態において図４を参照して説明した、判定情報を取得する処理を行う。また、本実施形態にレーザ距離測定装置１は、対象物までの距離を測定する処理を開始すると、図５及び図６に示した各処理を行う。なお、本実施形態に係るレーザ距離測定装置１による事前処理及び距離を測定する処理では、２個のレーザ距離測定装置１の通信部１６０間で同期情報の送受信を行い、各レーザ距離測定装置１におけるレーザ光の走査制御を同期させる。２個のレーザ距離測定装置１は、例えば、一方のレーザ距離測定装置１をマスターとし、当該マスターにおけるレーザ光の走査に他方のレーザ距離測定装置１のレーザ光の走査を一致させるよう同期させる。

上記の実施形態で説明した、レーザ距離測定装置１は、例えば、コンピュータと、当該コンピュータに実行させるプログラムとにより実現可能である。以下、図１０を参照して、コンピュータとプログラムとにより実現されるレーザ距離測定装置１について説明する。

図１０は、コンピュータのハードウェア構成を示す図である。
図１０に示すように、コンピュータ９は、プロセッサ９０１と、主記憶装置９０２と、補助記憶装置９０３と、入力装置９０４と、出力装置９０５と、入出力インタフェース９０６と、通信制御装置９０７と、媒体駆動装置９０８と、を備える。コンピュータ９におけるこれらの要素９０１〜９０８は、バス９１０により相互に接続されており、要素間でのデータの受け渡しが可能になっている。

プロセッサ９０１は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やMicro Processing Unit（ＭＰＵ）等である。プロセッサ９０１は、オペレーティングシステムを含む各種のプログラムを実行することにより、コンピュータ９の全体の動作を制御する。また、プロセッサ９０１は、例えば、図５及び図６に示した各処理や、図４を参照して説明した判定情報を取得する事前処理等を行う。

主記憶装置９０２は、図示しないRead Only Memory（ＲＯＭ）及びRandom Access Memory（ＲＡＭ）を含む。主記憶装置９０２のＲＯＭには、例えば、コンピュータ９の起動時にプロセッサ９０１が読み出す所定の基本制御プログラム等が予め記録されている。一方、主記憶装置９０２のＲＡＭは、プロセッサ９０１が各種のプログラムを実行する際に必要に応じて作業用記憶領域として使用する。主記憶装置９０２のＲＡＭは、例えば、図３又は図９に示したレーザ距離測定装置１における判定情報記憶部１９１、及び距離情報記憶部１９２として利用可能である。また、主記憶装置９０２のＲＡＭは、事前処理や距離測定時に行う処理において取得するレーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び受光強度等の記憶にも利用可能である。

補助記憶装置９０３は、主記憶装置９０２のＲＡＭと比べて容量の大きい記憶装置であり、例えば、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）や、フラッシュメモリのような不揮発性メモリ（Solid State Drive（ＳＳＤ）を含む）等である。補助記憶装置９０３は、プロセッサ９０１によって実行される各種のプログラムや各種のデータ等の記憶に利用可能である。補助記憶装置９０３は、例えば、図５及び図６に示した各処理を含むプログラムや、図４を参照して説明した事前処理を含むプログラム等の記憶に利用可能である。また、補助記憶装置９０３は、例えば、判定情報、レーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び受光強度、並びに算出した対象物までの距離等の記憶に利用可能である。

入力装置９０４は、例えば、キーボード装置やタッチパネル装置等である。コンピュータ９のオペレータ（利用者）が入力装置９０４に対して所定の操作を行うと、入力装置９０４は、その操作内容に対応付けられている入力情報をプロセッサ９０１に送信する。入力装置９０４は、例えば、事前処理や距離の測定を開始させる命令、コンピュータ９が実行可能な他の処理に関する命令等の入力や、各種設定値の入力等に利用可能である。

出力装置９０５は、例えば、液晶表示装置等の表示装置やプリンタである。出力装置９０５は、例えば、事前処理の結果（判定情報）や、対象物までの距離の測定結果等を可視化してオペレータに提示することに利用可能である。

入出力インタフェース９０６は、コンピュータ９と、他の電子機器とを接続する。入出力インタフェース９０６は、例えば、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）規格のコネクタ等を備える。入出力インタフェース９０６は、例えば、コンピュータ９と投光装置１１との接続、コンピュータ９と受光装置１２との接続等に利用可能である。投光装置１１は、図３又は図９のレーザ距離測定装置１における受光部１１０に相当する、レーザ光を出射する装置である。受光装置１２は、図３又は図９のレーザ距離測定装置１における受光部１２０に相当する、レーザ光を受光する装置である。なお、投光装置１１と受光装置１２とは、別個の装置であってもよいし、一体化された装置であってもよい。また、入出力インタフェース９０６は、例えば、コンピュータ９と、同期制御装置２との接続にも利用可能である。

通信制御装置９０７は、コンピュータ９をインターネット等のネットワークに接続し、ネットワークを介したコンピュータ９と他の通信機器との各種通信を制御する装置である。通信制御装置９０７は、例えば、コンピュータ９と、コンピュータ９で算出した距離情報を集約して管理するサーバ装置等との通信に利用可能である。また、通信制御装置９０７は、例えば、コンピュータ９と、遠隔地に設置された同期制御装置２との通信に利用可能である。更に、通信制御装置９０７は、例えば、図９に示したレーザ距離測定装置１における通信部１６０として利用可能である。

媒体駆動装置９０８は、可搬型記憶媒体１０に記録されているプログラムやデータの読み出し、補助記憶装置９０３に記憶されたデータ等の可搬型記憶媒体１０への書き込みを行う。媒体駆動装置９０８には、例えば、１種類又は複数種類の規格に対応したメモリカード用リーダ／ライタが利用可能である。媒体駆動装置９０８としてメモリカード用リーダ／ライタを用いる場合、可搬型記憶媒体１０としては、メモリカード用リーダ／ライタが対応している規格、例えば、Secure Digital（ＳＤ）規格のメモリカード（フラッシュメモリ）等を利用可能である。また、可搬型記録媒体１０としては、例えば、ＵＳＢ規格のコネクタを備えたフラッシュメモリが利用可能である。更に、コンピュータ９が媒体駆動装置９０８として利用可能な光ディスクドライブを搭載している場合、当該光ディスクドライブで認識可能な各種の光ディスクを可搬型記録媒体１０として利用可能である。可搬型記録媒体１０として利用可能な光ディスクには、例えば、Compact Disc（ＣＤ）、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、Blu-ray Disc（Blu-rayは登録商標）等がある。可搬型記録媒体１０は、図５及び図６に示した処理を含むプログラム、図４を参照して説明した事前処理を含むプログラム等の記憶に利用可能である。また、可搬型記録媒体１０は、例えば、判定情報、レーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び受光強度、並びに算出した対象物までの距離等の記憶に利用可能である。

オペレータが入力装置９０４等を利用して距離の測定を開始する命令をコンピュータ９に入力すると、プロセッサ９０１が、補助記憶装置９０３等の非一時的な記録媒体に記憶させた距離測定プログラムを読み出して実行する。この処理において、プロセッサ９０１は、図３又は図９のレーザ距離測定装置１における走査制御部１３０、判定部１４０、及び距離算出部１５０として機能する（動作する）。また、主記憶装置９０２のＲＡＭや補助記憶装置９０３等は、図３のレーザ距離測定装置１における判定情報記憶部１９１、及び距離情報記憶部１９２の他、レーザ光の出射時刻、受光時刻、受光方向、及び受光強度等を記憶する記憶部として機能する。

なお、レーザ距離測定装置１として動作させるコンピュータ９は、図１０に示した全ての要素９０１〜９０８を含む必要はなく、用途や条件に応じて一部の要素を省略することも可能である。例えば、コンピュータ９は、通信制御装置９０７や媒体駆動装置９０８が省略されたものであってもよい。

以上記載した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
第１のレーザ光を出射する投光部と、
レーザ光を受光する受光部と、
前記第１のレーザ光の出射方向及び前記受光部における前記レーザ光の受光方向を制御する走査制御部と、
前記レーザ光の受光方向が前記投光部とは異なる外部装置から出射した第２のレーザ光を受光可能な範囲内である場合に、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光部で受光した前記レーザ光の受光強度とに基づいて、前記受光部で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定する判定部と、
前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射したレーザ光である場合に、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、
を備えることを特徴とする距離測定装置。
（付記２）
前記対象物までの距離の測定を開始する前に取得した、前記受光部が前記第２のレーザ光を受光可能な受光方向の範囲と、前記第２のレーザ光が前記外部装置を出射した時刻と前記受光部が前記第２のレーザ光を受光した時刻とに基づいて算出した、前記外部装置から出射した前記第２のレーザ光を前記受光部で受光するまでの時間とを含む判定情報を記憶する判定情報記憶部、を更に備え、
前記判定部は、前記受光部で受光したレーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが異なる場合に、前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光であると判定する、
ことを特徴とする付記１に記載の距離測定装置。
（付記３）
前記判定情報は、前記外部装置から出射したレーザ光が到来する方向に対象物が存在しない状態で前記レーザ光を受光したときの前記レーザ光の受光強度と、前記対象物で反射した前記レーザ光を受光したときの受光強度との間の値となる閾値、を更に含み、
前記判定部は、前記受光部で受光した前記レーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが一致しており、更に前記受光部で受光した前記レーザ光の受光強度が前記判定情報に含まれる前記閾値以上である場合に、前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光ではないと判定する、
ことを特徴とする付記２に記載の距離測定装置。
（付記４）
前記外部装置は、前記第２のレーザ光を出射する投光部と、レーザ光を受光する受光部と、前記第２のレーザ光の出射方向及び前記外部装置の前記受光部におけるレーザ光の受光方向を走査制御する走査制御部と、前記第２のレーザ光を出射してから前記外部装置の前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を備えており、
前記距離測定装置の前記走査制御部は、前記第１のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査を、前記外部装置における前記走査制御部による前記２のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査と同期して行う、
ことを特徴とする付記１に記載の距離測定装置。
（付記５）
前記投光部は、前記第１のレーザ光の出射方向を直交する二方向に変更可能であり、
前記受光部は、前記レーザ光の受光方向を直交する二方向に変更可能であり、
前記走査制御部は、前記第１のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査を、前記直交する二方向で制御する、
ことを特徴とする付記１に記載の距離測定装置。
（付記６）
前記受光部は、複数の受光素子をアレイ状に配置した多分割受光素子を含む、
ことを特徴とする付記１に記載の距離測定装置。
（付記７）
メモリと、
前記メモリと接続されたプロセッサとを含み、
前記プロセッサは、
第１のレーザ光を出射する投光装置における前記第１のレーザ光の出射方向と、レーザ光を受光する受光装置における前記レーザ光の受光方向とを制御し、
前記受光装置で受光したレーザ光の受光強度を示す出力信号を取得し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光方向と、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光強度と、前記メモリに記憶させた判定情報とに基づいて、前記受光装置で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光である場合に、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する、
よう構成されていることを特徴とする距離測定装置。
（付記８）
対向配置させた第１の距離測定装置と第２の距離測定装置とで対象物までの距離を測定する距離測定システムであって、
前記第１の距離測定装置及び前記第２の距離測定装置は、それぞれ、
レーザ光を出射する投光部と、
レーザ光を受光する受光部と、
前記レーザ光の出射方向及び受光方向を制御する走査制御部と、
前記投光部が前記レーザ光を出射してから前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、
を備え、
前記第１の距離測定装置は、
自装置の前記受光部で受光したレーザ光の受光方向が前記第２の距離測定装置から出射したレーザ光を受光可能な範囲内である場合に、前記自装置の前記投光部が前記レーザ光を出射してから前記自装置の前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間と、前記自装置の前記受光部で受光した前記レーザ光の受光強度とに基づいて、前記自装置の前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定する判定部、を更に備える、
ことを特徴とする距離測定システム。
（付記９）
前記第１の距離測定装置及び前記第２の距離測定装置のそれぞれにおける前記レーザ光の出射方向及び受光方向の制御を同期させる同期制御装置、を更に備える、
ことを特徴とする付記８に記載の距離測定システム。
（付記１０）
前記第１の距離測定装置及び前記第２の距離測定装置は、それぞれ、他方の距離測定装置との間で、前記レーザ光の出射方向及び受光方向の制御を同期させる通信を行う通信部、を更に備える、
ことを特徴とする付記８に記載の距離測定システム。
（付記１１）
コンピュータが、
所定の投光装置における第１のレーザ光の出射方向と、所定の受光装置におけるレーザ光の受光方向とを制御して前記受光装置から受光したレーザ光の受光強度を示す出力信号を取得し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光方向と、前記投光装置がレーザ光を出射してから前記受光装置でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光強度と、予め作成しておいた判定情報とに基づいて、前記受光装置で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光である場合に、前記投光装置が前記レーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する、
処理を実行することを特徴とする距離測定方法。
（付記１２）
所定の投光装置におけるレーザ光の出射方向と、所定の受光装置におけるレーザ光の受光方向とを制御して、前記受光装置から受光したレーザ光の受光強度を示す出力信号を取得し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光方向と、前記投光装置がレーザ光を出射してから前記受光装置でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光強度と、予め作成しておいた判定情報とに基づいて、前記受光装置で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定し、
前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光である場合に、前記投光装置が前記レーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する、
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする距離測定プログラム。

１，１Ａ〜１Ｄ レーザ距離測定装置
１１０ 投光部
１１１ レーザ光源
１１２ ＭＥＭＳミラー
１２０ 受光部
１３０ 走査制御部
１４０ 判定部
１５０ 距離算出部
１６０ 通信部
１９１ 判定情報記憶部
１９２ 距離情報記憶部
２ 同期制御装置
３ 対象物
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ レーザ光
９ コンピュータ
９０１ プロセッサ
９０２ 主記憶装置
９０３ 補助記憶装置
９０４ 入力装置
９０５ 出力装置
９０６ 入出力インタフェース
９０７ 通信制御装置
９０８ 媒体駆動装置
１０ 可搬型記録媒体
１１ 投光装置
１２ 受光装置
２０ 距離測定システム

Claims (6)

1. 第１のレーザ光を出射する投光部と、
   レーザ光を受光する受光部と、
   前記第１のレーザ光の出射方向及び前記受光部における前記レーザ光の受光方向を制御する走査制御部と、
   前記レーザ光の受光方向が前記投光部とは異なる外部装置から出射した第２のレーザ光を受光可能な範囲内である場合に、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光部で受光した前記レーザ光の受光強度とに基づいて、前記受光部で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定する判定部と、
   前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射したレーザ光である場合に、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、
   前記対象物までの距離の測定を開始する前に取得した、前記受光部が前記第２のレーザ光を受光可能な受光方向の範囲と、前記第２のレーザ光が前記外部装置を出射した時刻と前記受光部が前記第２のレーザ光を受光した時刻とに基づいて算出した、前記外部装置から出射した前記第２のレーザ光を前記受光部で受光するまでの時間とを含む判定情報を記憶する判定情報記憶部と、
   を備え、
   前記判定部は、前記受光部で受光したレーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが異なる場合に、前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光であると判定する、
   ことを特徴とする距離測定装置。
2. 前記判定情報は、前記外部装置から出射したレーザ光が到来する方向に対象物が存在しない状態で前記レーザ光を受光したときの前記レーザ光の受光強度と、前記対象物で反射した前記レーザ光を受光したときの受光強度との間の値となる閾値、を更に含み、
   前記判定部は、前記受光部で受光した前記レーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光部が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光部で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが一致しており、更に前記受光部で受光した前記レーザ光の受光強度が前記判定情報に含まれる前記閾値以上である場合に、前記受光部で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光ではないと判定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
3. 前記外部装置は、前記第２のレーザ光を出射する投光部と、レーザ光を受光する受光部と、前記第２のレーザ光の出射方向及び前記外部装置の前記受光部におけるレーザ光の受光方向を走査制御する走査制御部と、前記第２のレーザ光を出射してから前記外部装置の前記受光部でレーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する距離算出部と、を備えており、
   前記距離測定装置の前記走査制御部は、前記第１のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査を、前記外部装置における前記走査制御部による前記２のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査と同期して行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
4. 前記投光部は、前記第１のレーザ光の出射方向を直交する二方向に変更可能であり、
   前記受光部は、前記レーザ光の受光方向を直交する二方向に変更可能であり、
   前記走査制御部は、前記第１のレーザ光の出射方向及び受光方向の走査を、前記直交する二方向で制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の距離測定装置。
5. コンピュータが、
   所定の投光装置における第１のレーザ光の出射方向と、所定の受光装置におけるレーザ光の受光方向とを制御して前記受光装置から受光したレーザ光の受光強度を示す出力信号を取得し、
   前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光方向と、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光強度と、予め作成しておいた判定情報とに基づいて、前記受光装置で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定し、
   前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光である場合に、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する、
   処理を実行し、
   前記判定情報は、前記対象物までの距離の測定を開始する前に取得した、前記投光装置とは異なる外部装置から出射した第２のレーザ光を前記受光装置が受光可能な受光方向の範囲と、前記第２のレーザ光が前記外部装置を出射した時刻と前記受光装置が前記第２のレーザ光を受光した時刻とに基づいて算出した、前記外部装置から出射した前記第２のレーザ光を前記受光装置で受光するまでの時間とを含み、
   前記判定の処理では、前記受光装置で受光したレーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが異なる場合に、前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光であると判定する、
   ことを特徴とする距離測定方法。
6. 所定の投光装置における第１のレーザ光の出射方向と、所定の受光装置におけるレーザ光の受光方向とを制御して、前記受光装置から受光したレーザ光の受光強度を示す出力信号を取得し、
   前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光方向と、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置でレーザ光を受光するまでの時間と、前記受光装置で受光した前記レーザ光の受光強度と、予め作成しておいた判定情報とに基づいて、前記受光装置で受光した前記レーザ光が距離測定の対象物で反射したレーザ光であるか否かを判定し、
   前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光である場合に、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間に基づいて前記対象物までの距離を算出する、
   処理をコンピュータに実行させ、
   前記判定情報は、前記対象物までの距離の測定を開始する前に取得した、前記投光装置とは異なる外部装置から出射した第２のレーザ光を前記受光装置が受光可能な受光方向の範囲と、前記第２のレーザ光が前記外部装置を出射した時刻と前記受光装置が前記第２のレーザ光を受光した時刻とに基づいて算出した、前記外部装置から出射した前記第２のレーザ光を前記受光装置で受光するまでの時間とを含み、
   前記判定の処理では、前記受光装置で受光したレーザ光の受光方向が前記第２のレーザ光を受光可能な範囲内であり、かつ、前記投光装置が前記第１のレーザ光を出射してから前記受光装置で前記レーザ光を受光するまでの時間と、前記判定情報に含まれる前記時間とが異なる場合に、前記受光装置で受光した前記レーザ光が前記対象物で反射した前記レーザ光であると判定する、
   ことを特徴とする距離測定プログラム。