JP2023148266A - マスタ装置、及び、センサシステム - Google Patents

Abstract

【課題】スレーブ装置を安定的に動作させるタイミングデータをスレーブ装置に供給可能なマスタ装置を提供する。
【解決手段】マスタ装置は、発光部によって発光されるレーザ光を走査するＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する振幅制御部と、ＭＥＭＳミラーの動作に基づきＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すＴＭデータを生成する生成部と、ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおけるＴＭデータを記憶するバッファと、生成されるＴＭデータに基づいて発光部によるレーザ光の発光制御を行う発光制御部と、スレーブ装置にデータを出力する出力部とを含み、ＭＥＭＳミラーでのレーザ光の走査振幅が変更されるときに、発光制御部は、生成されるＴＭデータの代わりにバッファに記憶された１フレームのＴＭデータを用いて発光制御を行うとともに、出力部は、バッファに記憶された１フレームのＴＭデータをスレーブ装置に出力する。
【選択図】図１４

Description

本開示は、マスタ装置、及び、センサシステムに関する。

従来より、第１のスキャナユニットに対応する第１の位相制御部が、第１のＢＤ（ビームディテクト）センサから出力されるＢＤ信号と、目標位相とに基づいて、ポリゴンミラーの位相制御を行う、光走査装置がある。また、第２のスキャナユニットに対応する第２の位相制御部は、第２のＢＤセンサから出力されるＢＤ信号と、目標位相を基準として設定された目標位相とに基づいて、第２のポリゴンミラーの位相制御を行う（例えば、特許文献１参照）。

特開２０２１－０４９６９１号公報

ところで、従来の光走査装置の第１のスキャナユニットと第２のスキャナユニットには、マスタ装置と、マスタ装置に従属して動作するスレーブ装置とのような主従関係はないため、互いの制御量が相手の制御量に影響を及ぼす構成ではない。

そこで、スレーブ装置を安定的に動作させるタイミングデータをスレーブ装置に供給可能なマスタ装置、及び、センサシステムを提供することを目的とする。

本開示の実施形態のマスタ装置は、第１レーザ光を発光する発光部と、前記発光部によって発光される第１レーザ光をラスタースキャン方式で走査するＭＥＭＳミラーの走査振幅（画角）を制御する振幅制御部と、前記ＭＥＭＳミラーの動作に基づき、前記ＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部と、前記ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおける前記タイミングデータを記憶するバッファと、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータに基づいて、前記発光部による前記第１レーザ光の発光制御を行う発光制御部と、自装置に従属して動作するスレーブ装置にデータを出力するデータ出力部とを含み、前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファに保持された１フレームの前記タイミングデータを用いて前記発光制御を行うとともに、前記データ出力部は、前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを前記スレーブ装置に出力する。

スレーブ装置を安定的に動作させるタイミングデータをスレーブ装置に供給可能なマスタ装置、及び、センサシステムを提供することができる。

実施形態の姿勢認識システム４００の全体構成を例示する概略図である。 マスタ装置１００Ｍのラスタースキャンを説明する図である。 マスタ装置１００Ｍと測距対象物１との関係の一例を示す図である。 マスタ装置１００ＭのＭＣＵ１１０及びＦＰＧＡ１３０Ｍの内部構成を説明する図である。 ＴＯＦ方式の説明図である。 スレーブ装置１００Ｓの内部構成を説明する図である。 タイミング出力部１４０の内部におけるタイミングデータの生成、記憶、及び保持と、タイミングデータのスレーブ装置１００Ｓへの伝送を説明する図である。 タイミング出力部１４０の内部におけるタイミングデータの生成、記憶、及び保持と、タイミングデータのスレーブ装置１００Ｓへの伝送を説明する図である。 比較用のマスタ装置５０Ｍの一例を示す図である。 マスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す図である。 マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す図である。 マスタ装置１００Ｍの及びスレーブ装置１００Ｓにおける発光制御に関する処理の一例を示すフローチャートである。 画角制御を説明する図である。 画角制御を説明する図である。 画角制御を説明する図である。 マスタ装置１００Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、マスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。 比較用のマスタ装置５０Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、比較用のマスタ装置５０Ｍから取得したタイミングデータで動作するスレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。 マスタ装置１００Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、マスタ装置１００Ｍから取得したタイミングデータで動作するスレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。 姿勢認識システム４００の適用例を例示する図である。 マスタ装置１００Ｍのハードウェア構成例を示す図である。

以下、本開示のマスタ装置、及び、センサシステムを適用した実施形態について説明する。

＜実施形態＞
図１は、実施形態に係る姿勢認識システム４００の全体構成を例示する概略図である。図１で例示するように、姿勢認識システム４００は、マスタ装置１００Ｍ、スレーブ装置１００Ｓ、及び制御装置３００を含む。姿勢認識システム４００は、複数のスレーブ装置１００Ｓを含んでもよいが、ここでは一例として、１つのスレーブ装置１００Ｓを含む形態について説明する。

マスタ装置１００Ｍと、スレーブ装置１００Ｓとは、センサシステム２００を構築する。このため、姿勢認識システム４００は、センサシステム２００と制御装置３００とを含む。マスタ装置１００Ｍ、スレーブ装置１００Ｓ、及び制御装置３００は、有線又は無線ネットワークによってデータ通信可能に接続されている。なお、スレーブ装置１００Ｓが複数ある場合には、センサシステム２００は、複数のスレーブ装置１００Ｓを含む。

姿勢認識システム４００は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓをセンサ装置（測定装置）として用いて、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓが出射するレーザ光を測距対象物に対してスキャン（走査）することで、測距対象物の各部までの距離を測定することで、測距対象物の姿勢を認識するシステムである。測距対象物は、どのようなものであってもよいが、ここでは一例として体操競技を行う競技者である。

マスタ装置１００Ｍとスレーブ装置１００Ｓとは、互いが連携した同期制御により、互いに異なるタイミング（測定周期）でレーザ光を出射し、測距対象物で反射された反射波を受光する。自装置以外が出射したレーザ光を誤って受光すると、正しい測定結果が得られないからである。このため、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、自装置がレーザ光を出射及び受信する期間が重複しないように、レーザ光の出射及び受信を交互に行う。なお、スレーブ装置１００Ｓが複数ある場合には、マスタ装置１００Ｍと複数のスレーブ装置１００Ｓとの各々がレーザ光を出射及び受信が重複しないようにすればよい。この場合に、マスタ装置１００Ｍと、複数のスレーブ装置１００Ｓのうちの１つとが、レーザ光を出射及び受信する期間が重複しないように、レーザ光の出射及び受信を交互に行ってもよい。

マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、ハードウェア構成は略同様であり、相違点は多くないため、図１にはマスタ装置１００Ｍのハードウェア構成を示す。マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの相違については後述する。

マスタ装置１００Ｍは、発光装置１１、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical System)ミラー１２、受光レンズ１３、受光素子１４、レーザ駆動部２０、飛行時間測定部３０、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）１１０、基準クロック生成部１２０、及びＦＰＧＡ１３０Ｍを含む。マスタ装置１００Ｍにおいて、発光装置１１は第１発光部の一例であり、発光装置１１が出射するレーザ光は第１レーザ光の一例である。ＭＥＭＳミラー１２は第１ＭＥＭＳミラーの一例であり、受光素子１４は第１受光部の一例である。ＭＣＵ１１０は第１制御装置の一例であり、基準クロック生成部１２０はタイミングデータ生成部の一例である。ここでは、マスタ装置１００Ｍの具体的な構成を説明する前に、図２を用いてマスタ装置１００Ｍのラスタースキャンについて説明する。

＜マスタ装置１００Ｍのラスタースキャン＞
図２は、マスタ装置１００Ｍのラスタースキャンを説明する図である。図２には、マスタ装置１００Ｍについて説明するが、スレーブ装置１００Ｓも同様のラスタースキャンを行う。マスタ装置１００Ｍとスレーブ装置１００Ｓとの連携は、上述した同期制御によりマスタ装置１００Ｍが交互にレーザ光を出射させて測定を行う。

図２（ａ）は、水平方向サンプリング領域（横軸は時間、縦軸はレーザ光の水平方向の走査角度）を示す。図２（ｂ）は、垂直方向サンプリング領域（横軸は時間（ＭＥＭＳミラー１２の水平往復走査期間２００往復）、縦軸はレーザ光の垂直方向の走査角度）を示す。図２（ｃ）は、ＭＥＭＳミラー１２の反射面（ｘ、ｙ軸）上でのサンプリングデータの位置を示す。

図２（ａ）において、縦軸は水平方向の相対走査角度を表す。縦軸の「＋１」と「－１」は、ＭＥＭＳミラー１２の水平方向における走査振幅を表し、水平方向の走査振幅が「１」であることを表している。相対走査角度は、±１の間の値を取ることができ、縦軸の「－１」が、水平方向の最も小さい走査角度を表し、「１」が、水平方向の最も大きい走査角度を表す。水平方向の相対走査角度が「－１」と「１」との間を往復することで、水平方向の走査角度が一往復する。水平駆動信号は、正弦波となる。

図２（ｂ）において、縦軸は垂直方向の相対走査角度を表す。縦軸の「＋１」と「－１」は、ＭＥＭＳミラー１２の垂直方向における走査振幅を表し、垂直方向の走査振幅が「１」であることを表している。縦軸の「－１」が、垂直方向の最も小さい走査角度を表し、縦軸の「１」が、垂直方向の最も大きい走査角度を表す。この垂直方向の相対走査角度が「－１」と「１」との間を往復することで、垂直方向の走査角度が一往復する。垂直方向の相対走査角度を１０００分割した各角度は、各ラインに対応する。

ここで、１フレーム（１フレーム期間）あたりのサンプリング数は６４０００点（ｘ軸３２０×ｙ軸２００のラスタースキャン（プログレッシブ）、ＭＥＭＳミラー１２の水平方向の共振周波数（固有の周波数）ｆｈは約２８．３Ｈｚ（１サイクル、１フレームデータ）、データサンプリングは３．２ＭＨｚとした。１秒当たり３０フレームとなる。

図２（ａ）に示すように、ＭＥＭＳミラー１２は、水平方向に対し、駆動信号により共振周波数ｆｈ（例えば、約２８．３ｋＨｚ）で振動し、一対の往路／復路の１区間を３２０ｎｓ固定のサンプリング間隔で８０点ずつサンプリングする。ＭＥＭＳミラー１２は水平方向の４往復で３２０点分をサンプリングする（図２（ｃ）参照）。ＭＥＭＳミラー１２は、１区間ずつサンプリングスタートのトリガをＭＥＭＳミラー１２のセンサ信号に基づき生成する。これにより、図２（ｃ）に示すように、４往復で３２０点のサンプリングデータを取得する。１往復で８０点、各往復で水平角度をシフトさせ隙間を埋めるようにサンプリングする。１往復の中では、「０．９５」から「－０．９５」までの往路で４０点のサンプリングが行われ、次の「－０．９５」から「０．９５」までの復路で４０点のサンプリングが行われる。

図２（ｂ）において、ＭＥＭＳミラー１２は、垂直方向に対し、駆動信号により周波数ｆｖ（例えば、約２８．３Ｈｚ）で振動する。ＭＥＭＳミラー１２は、水平往復（合計２００往復）の全期間中、測定期間Ｔｓの間は走査角度を増加させ、測定期間Ｔｓ以外の間（フライバック期間Ｆｂに相当）は操作角度を減少させている。なお、走査角度が増加する期間の開始と終了それぞれの所定期間（水平４０往復分）は振幅の影響を除外するため、測定に用いない不感帯ｎ１（水平４０往復），ｎ２（水平４０往復）としている。不感帯ｎ１，ｎ２を除く水平８００往復のサンプリング区間を測定期間Ｔｓとしている。なお、フライバック期間Ｆｂは水平１２０往復に相当する）。不感帯ｎ１，ｎ２は、ＭＥＭＳミラー１２の水平共振方向の不発光期間である。

マスタ装置１００Ｍとスレーブ装置１００Ｓを連携させた同期制御では、１フレームデータ毎にレーザ発光を厳密に同期させて、互いに干渉が発生しないように発光タイミングをコントロールしている。そして、１フレームにつき６４０００点でサンプリングすることにより、６４０００点の３次元点群データを取得する。

このような３次元点群データを取得するために、マスタ装置１００Ｍは、ＭＥＭＳミラー１２の水平方向の走査角度がゼロになるタイミング（以下、ゼロタイミングと称す）を基準として、レーザ光の発光制御を行う。また、スレーブ装置１００Ｓは、マスタ装置１００Ｍから供給されるゼロタイミングを基準として、レーザ光の発光制御を行う。

また、マスタ装置１００Ｍとスレーブ装置１００Ｓを連携させた同期制御において、例えば測距対象物の移動に伴う測距対象物との距離が変わることに合わせて、ＭＥＭＳミラー１２がラスタースキャン方式で走査する場合の画角を変更する場合がある。マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、制御装置３００から入力される振幅変更コマンドに応じて画角を変更する。

制御装置３００（図１参照）は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの測定結果から、測距対象物１の位置を検出できるため、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓと測距対象物１との間の距離に応じて、画角を設定可能である。なお、画角は、画像の歪みを防ぐため、水平方向及び垂直方向の両方向において変更される。

図３は、マスタ装置１００Ｍと測距対象物１との関係の一例を示す図である。例えば、測距対象物１である競技者がマスタ装置１００Ｍに向かって走ってくるときに、図３の左側のように画角を一定値にすると、測距対象物１が遠いときには測距対象物１で反射して得られる３次元点群データの数が少なくなり、測距対象物１が近いときには測距対象物１で反射して得られる３次元点群データの数が多くなる。これでは、マスタ装置１００Ｍと測距対象物１との距離によって、測距対象物１の解像度が異なる。

このため、図３の右に示すように、測距対象物１が遠いときには測距対象物１を研修してから画角を小さくすれば（絞れば）、図３の左側で測距対象物１が近いときと同等数の３次元点群データが得られ、測距対象物１が遠いときでも測距対象物１の解像度を高くすることができる。

このように、ＭＥＭＳミラー１２の画角を変更することがある。ＭＥＭＳミラー１２の画角を変更することは、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すＭＥＭＳミラー１２の水平方向及び垂直方向における走査振幅を変更することに相当する。ＭＥＭＳミラー１２の走査振幅によって、ＭＥＭＳミラー１２がラスタースキャン方式で走査する場合の画角が決まるからである。

例えば、水平方向の走査振幅を「２」に変更すれば、ＭＥＭＳミラー１２の水平方向の画角は２倍になり、垂直方向の走査振幅を「２」に変更すれば、ＭＥＭＳミラー１２の垂直方向の画角は２倍になる。制御装置３００は、水平方向及び垂直方向における走査振幅を任意の値に設定可能であり、例えば、測距対象物が近いときには画角を広角に設定し、測距対象物が遠い場合には、画角を狭く設定するというような画角の設定制御を行う。

ここで、画角とは、ＭＥＭＳミラー１２の走査範囲である。マスタ装置１００Ｍは、ＭＥＭＳミラー１２を走査して、測距対象物までの距離を測定するために３次元点群データを取得する装置であり、測定した距離から、測距対象物の三次元形状（姿勢）が得られる。３次元点群データは、マスタ装置１００Ｍから測距対象物１までの距離の分布を表し、画像を表すデータではないが、画像を取得するカメラにおける画角に相当する２次元的な角度の範囲は、ＭＥＭＳミラー１２の走査範囲に相当する。このため、ここではＭＥＭＳミラー１２の走査範囲を画角と称す場合がある。

ところで、マスタ装置１００Ｍが画角を変更すると、図２（ａ）における水平方向の走査振幅が、例えば「２」と「－２」に変更されることで正弦波の振幅が大きくなり、走査振幅を変更する時点において、走査角度がゼロになるゼロタイミングが時間軸方向にずれる場合がある。走査角度がゼロになるタイミングは、正弦波の変位がゼロになるタイミングである。

スレーブ装置１００Ｓは、マスタ装置１００Ｍから供給されるゼロタイミングを基準としてレーザ光の発光制御を行うため、マスタ装置１００Ｍのゼロタイミングにずれが生じた場合に、マスタ装置１００Ｍ側でゼロタイミングのずれに対する対策を行わないと、マスタ装置１００Ｍと同様に画角が変更されないスレーブ装置１００Ｓが取得する３次元点群データに誤差が生じるという問題が生じうる。マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、典型的には測距対象物１を挟んで配置されるため、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓにおける画角が同様に変更されることはない。

マスタ装置１００Ｍは、このようにゼロタイミングにずれが生じても、スレーブ装置１００Ｓの３次元点群データに誤差が生じないような対策を行ってゼロタイミングを生成して、スレーブ装置１００Ｓに供給する。そのために、マスタ装置１００Ｍは、タイミング出力部１４０を含む。タイミング出力部１４０の詳細については、以下で説明する。

＜マスタ装置１００Ｍの構成＞
ここでは、図１及び図４を用いてマスタ装置１００Ｍの構成について説明する。図４は、マスタ装置１００ＭのＭＣＵ１１０及びＦＰＧＡ１３０Ｍの内部構成を説明する図である。図４には、マスタ装置１００ＭのＭＣＵ１１０及びＦＰＧＡ１３０Ｍに加えて、マスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２、レーザ駆動部２０、飛行時間測定部３０、及び基準クロック生成部１２０を示すとともに、スレーブ装置１００Ｓ及び制御装置３００を示す。図４では、発光装置１１、受光レンズ１３、及び受光素子１４は省略する。ここでは、図１及び図４を用いて、マスタ装置１００Ｍ、スレーブ装置１００Ｓ、制御装置３００、及び姿勢認識システム４００について説明する。

発光装置１１は、レーザ駆動部２０の指示に従ってレーザ光を出射する装置であり、半導体レーザなどの発光素子を備える。発光装置１１は、一例として、所定のサンプリング周期でパルス状のレーザ光を出射する。ＦＰＧＡ１３０Ｍは、レーザ駆動部２０を制御する。レーザ駆動部２０が発光装置１１にパルス状のレーザ光の出射を指示するタイミングは、レーザ駆動部２０から飛行時間測定部３０に送られる。すなわち、飛行時間測定部３０は、パルス状のレーザ光の出射タイミングを取得する。

ＭＥＭＳミラー１２は、３次元に出射するレーザ光の角度を変化させるミラーである。ＭＥＭＳミラー１２は、２軸回転式のミラーであって、例えば水平軸の回転角度および垂直軸の回転角度が変化することによって、出射するレーザ光の角度が３次元に変化する。水平軸の回転角度を水平角度Ｈと称し、垂直軸の回転角度を垂直角度Ｖと称する。ＦＰＧＡ１３０Ｍは、ＭＥＭＳミラー１２の水平角度Ｈおよび垂直角度Ｖを指示する。発光装置１１から出射されたパルス状のレーザ光は、ＭＥＭＳミラー１２の水平角度Ｈおよび垂直角度Ｖに応じて偏向される。

ＭＥＭＳミラー１２によって反射されたパルス状のレーザ光は、測距対象に照射され、散乱（反射）され、受光レンズ１３に戻る。この戻り光は、受光レンズ１３で集光され、受光素子１４で受光される。

ＭＥＭＳミラー１２は、走査速度を大きくしかつ駆動角度を大きくするために、水平軸および垂直軸の２軸のうち少なくとも１軸については、通常共振を利用している。本実施形態においては、一例として、往復回数が多い水平方向に通常共振が利用されている。

また、ＭＥＭＳミラー１２は、角度センサ１２Ａを有する。角度センサ１２Ａは、ＭＥＭＳミラー１２の角度（駆動角度）を表す角度データをＦＰＧＡ１３０Ｍに出力する。角度データが表す角度は、時間経過に伴って図２（ａ）に示す走査角度のように正弦波状に変化する。

受光レンズ１３は、ＭＥＭＳミラー１２で反射されたレーザ光（パルス状のレーザ光）が測距対象物で反射された反射波を透過し、集光して受光素子１４に導く。受光レンズ１３で集光され、受光素子１４で受光される。

受光素子１４は、一例としてＰＤ(Photo Diode)であり、例えばアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を用いることができる。受光素子１４は、受光したタイミングを表す受光タイミングデータを飛行時間測定部３０に出力する。

レーザ駆動部２０は、ＦＰＧＡ１３０Ｍから入力される発光制御指令に基づいて、発光装置１１を発光させる駆動回路である。レーザ駆動部２０は、発光装置１１を発光させるタイミングを表す発光タイミングデータを飛行時間測定部３０に出力する。

飛行時間測定部３０は、ＴＯＦ(Time OF Flight)方式を採用することによって、測距対象までの距離を測定する。図５は、ＴＯＦ方式の説明図である。図５における発光タイミングデータは、発光装置１１がパルス状のレーザ光を出射するタイミング（ＳＴＡＲＴ）を表す。受光タイミングデータは、測距対象から戻って来たレーザ光を受信するタイミング（ＳＴＯＰ）を表す。

図５で例示するように、飛行時間測定部３０は、発光装置１１がパルス状のレーザ光を出射して戻り光が測距対象物から戻ってくるまでの往復時間（ΔＴ）を計測し、光速を乗算することによって、測距対象物までの距離を算出する。飛行時間測定部３０は、発光装置１１がパルス状のレーザ光を射出するごとに距離計測を行なうことができるため、サンプリング周期で距離計測を行なうことができる。飛行時間測定部３０は、距離を算出する度に、距離を表す距離データをＦＰＧＡ１３０Ｍの保持部１３９に出力する。

制御装置３００は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの動作タイミングを規定する基準クロック信号の周波数を、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓに送信する。制御装置３００から送信された周波数は、ＭＣＵ１１０が受信する。

マスタ装置１００Ｍは、マスタ装置１００Ｍのフレームパルス（マスタフレームパルス）およびラインパルス（マスタラインパルス）を、マスタ装置１００Ｍの内とスレーブ装置１００Ｓとに送る。

ＭＣＵ１１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。ＭＣＵ１１０は、主制御部１１０Ａ及び振幅変更受付部１１０Ｂを有する。主制御部１１０Ａは、マスタ装置１００Ｍの動作を統括的に制御する。主制御部１１０Ａ及び振幅変更受付部１１０Ｂは、ＭＣＵ１１０が実行するプログラムの機能を機能ブロックとして示したものである。

主制御部１１０Ａは、制御装置３００から基準クロック信号の周波数を表すデータを受信する。基準クロック信号は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの動作タイミングを規定するクロック信号である。主制御部１１０Ａは、基準クロック信号の周波数を表すデータを基準クロック生成部１２０に出力する。基準クロック生成部１２０は、基準クロックを生成し、主制御部１１０Ａに出力する。主制御部１１０Ａは、基準クロック生成部１２０から入力される基準クロックをＦＰＧＡ１３０Ｍに出力する。また、主制御部１１０Ａは、発光装置１１を発光させる位相目標値等をＦＰＧＡ１３０Ｍに出力する。

振幅変更受付部１１０Ｂは、制御装置３００がＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査範囲を変更するときに制御装置３００から振幅変更コマンドが通知されると、振幅変更コマンドに含まれる振幅目標データを振幅目標値保持部１３１に出力するとともに、タイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮを出力する。振幅変更イネーブル信号ＥＮは、制御装置３００が、ＭＥＭＳミラー１２の走査振幅（画角）を変更する際に、ＭＣＵ１１０に出力する信号である。

基準クロック生成部１２０は、主制御部１１０Ａから基準クロック信号の周波数を表すデータを取得すると、基準クロックを生成し、主制御部１１０Ａに出力する。

ＦＰＧＡ１３０Ｍは、主制御部１１０Ａから入力される基準クロックに応じて動作し、ＭＥＭＳミラー１２の振幅目標値、及び、発光装置１１を発光させる位相目標値等に基づいて、ＭＥＭＳミラー１２の駆動制御と発光装置１１の発光制御を行う。

ＦＰＧＡ１３０Ｍは、振幅目標値保持部１３１、減算器１３２、振幅検出部１３３、ＭＥＭＳ制御部１３４、位相目標値保持部１３５、補正部１３６、発光制御部１３７、保持部１３９、及びタイミング出力部１４０を有する。タイミング出力部１４０は、タイミングデータ生成部１４１、バッファ１４２、及びデータ出力部１４３を有する。ここで、マスタ装置１００Ｍにおいて、ＭＥＭＳ制御部１３４は第１振幅制御部の一例であり、発光制御部１３７は第１発光制御部の一例である。

振幅目標値保持部１３１、減算器１３２、振幅検出部１３３、ＭＥＭＳ制御部１３４、位相目標値保持部１３５、補正部１３６、発光制御部１３７、保持部１３９、タイミング出力部１４０、タイミングデータ生成部１４１、バッファ１４２、及びデータ出力部１４３は、ＦＰＧＡ１３０Ｍの論理ブロックにプログラムされた機能を機能ブロックとして示したものである。

振幅目標値保持部１３１は、主制御部１１０Ａから入力される振幅目標データが表す振幅目標値を保持し、減算器１３２に出力する。振幅目標データは、ＭＥＭＳミラー１２の振幅目標値を表す。振幅目標値は、走査振幅を表す。走査振幅は、図２（Ｃ）における２軸（ｘ軸、ｙ軸）方向の振幅を含む。

減算器１３２は、振幅目標値保持部１３１から入力される振幅目標値から、振幅検出部１３３から入力されるＭＥＭＳミラー１２の振幅を減算して得る差分を表すデータをＭＥＭＳ制御部１３４に出力する。

振幅検出部１３３は、ＭＥＭＳミラー１２の角度センサ１２Ａの出力に基づいて、ＭＥＭＳミラー１２の振幅を検出し、振幅を表すデータを減算器１３２に出力する。

ＭＥＭＳ制御部１３４は、減算器１３２から出力されるデータが表す差分がゼロになるように、ＭＥＭＳミラー１２の駆動制御を行う。

位相目標値保持部１３５は、主制御部１１０Ａから入力される位相目標値を保持し、補正部１３６に出力する。位相目標値は、ゼロタイミングを基準とした発光のタイミングを位相で表す。換言すれば、位相目標値は、フレームの開始時点を基準とした発光のタイミングを位相で表す。

補正部１３６は、位相目標値保持部１３５から入力される位相目標値を、タイミング出力部１４０から入力されるＭＥＭＳミラー１２の走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータに基づいて補正して、補正後の位相目標値を発光制御部１３７に出力する。

発光制御部１３７は、補正部１３６から入力される補正後の位相目標値に基づいて、発光制御を行うために、レーザ駆動部２０に発光装置１１を発光させる発光タイミングデータを出力する。また、発光制御部１３７は、発光タイミングデータを保持部１３９にも出力する。発光装置１１を発光させる発光タイミングデータは、１つのフレーム内における１発目から６４０００発目までの発光を行うデータである。発光制御部１３７は、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータに基づいて、発光装置１１によるレーザ光の発光制御を行う。

保持部１３９は、飛行時間測定部３０から入力される距離データを発光制御部１３７から入力される発光タイミングデータと関連付けて保持する。飛行時間測定部３０は、距離を算出する度に、距離を表す距離データを保持部１３９に出力するため、保持部１３９は、飛行時間測定部３０から距離データが入力される度に保持し、１フレーム分の距離データを収集する。各距離データは、発光制御が行われた発光タイミングを表す発光タイミングデータと関連付けられるため、どの発光タイミングで得られた距離データであるかが分かる。このため、３次元点群データを取得可能である。

保持部１３９は、１フレーム分の距離データを保持し、１フレーム分の距離データを取得すると、１フレーム分の距離データを主制御部１１０Ａに出力する。主制御部１１０Ａは、１フレーム分の距離データを制御装置３００に出力する。

タイミング出力部１４０は、タイミングデータ生成部１４１、バッファ１４２、及びデータ出力部１４３を有し、ＭＥＭＳミラー１２の角度センサ１２Ａから角度データが入力されるとともに、振幅変更受付部１１０Ｂから振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力される。タイミング出力部１４０は、ゼロタイミングを表すタイミングデータを補正部１３６及びスレーブ装置１００Ｓに出力する。

タイミングデータ生成部１４１は、角度センサ１２Ａから入力される角度データに基づいて、ＭＥＭＳミラー１２の走査角度のゼロタイミングを検出し、ゼロタイミングを表すタイミングデータを生成する。タイミングデータ生成部１４１は、角度データが入力される度に、タイミングデータを生成し、バッファ１４２に出力する。タイミングデータ生成部１４１は、ＭＥＭＳミラー１２の駆動制御が行われている間は、常にゼロタイミングを表すタイミングデータをバッファ１４２に出力する。

バッファ１４２は、記憶部１４２Ａ及び保持部１４２Ｂを有する。記憶部１４２Ａは、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを記憶するリングバッファである。保持部１４２Ｂは、最新の１フレーム分のタイミングデータを保持する。最新の１フレーム分のタイミングデータは、マスタ装置１００Ｍのゼロタイミングにずれが生じた場合に、ずれが生じたゼロタイミングの代わりに利用される。画角の変更時に生じるマスタ装置１００Ｍのゼロタイミングのずれは、１つフレーム内で収束する場合が殆どであるため、保持部１４２Ｂは１フレーム分のタイミングデータを保持可能な容量を有する。

バッファ１４２は、振幅変更受付部１１０Ｂからタイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されていないときには、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを記憶部１４２Ａに記憶させるとともに、補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する。タイミングデータは、データ出力部１４３を介してスレーブ装置１００Ｓに伝送される。バッファ１４２は、このような処理を行う処理部を内蔵する。

バッファ１４２は、タイミングデータ生成部１４１からタイミングデータが入力される度に記憶部１４２Ａに書き込み（記憶させ）、記憶部１４２Ａに１フレーム分のタイミングデータが貯まる（揃う）と、１フレーム分のタイミングデータを保持部１４２Ｂに保持させる。保持部１４２Ｂは、１フレームが完了する毎に、最新の１フレーム分のタイミングデータを保持することになる。

また、バッファ１４２は、振幅変更受付部１１０Ｂからタイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されると、タイミングデータを記憶部１４２Ａに記憶させるとともに、保持部１４２Ｂが保持する最新の１フレーム分のタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する。最新の１フレーム分のタイミングデータは、タイミングデータに含まれる複数のゼロタイミングの１つずつを、各ゼロタイミングが表すタイミングにおいて、データ出力部１４３を介してスレーブ装置１００Ｓに伝送される。この詳細は、図１１のフローチャートで説明する。

バッファ１４２は、振幅変更受付部１１０Ｂからタイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されなくなり、保持部１４２Ｂが最新の１フレーム分のタイミングデータをすべて出力すると、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する。

データ出力部１４３は、スレーブ装置１００Ｓにタイミングデータを出力することに加えて、フレーム開始のタイミングを表すフレームパルス（マスタフレームパルス）、水平走査開始のタイミングを表すラインパルス（マスタラインパルス）、タイムスタンプ等を同期多重で出力する。

＜スレーブ装置１００Ｓの構成＞
図６は、スレーブ装置１００Ｓの内部構成を説明する図である。図６は、マスタ装置１００Ｍについての図４に対応する図である。スレーブ装置１００Ｓは、マスタ装置１００Ｍと同様に、発光装置１１、受光レンズ１３、及び受光素子１４を含むが、ここでは省略する。なお、スレーブ装置１００Ｓにおいて、発光装置１１は第２発光部の一例であり、発光装置１１が出射するレーザ光は第２レーザ光の一例である。ＭＥＭＳミラー１２は第２ＭＥＭＳミラーの一例であり、受光素子１４は第２受光部の一例である。ＭＣＵ１１０は第２制御装置の一例である。

スレーブ装置１００Ｓは、発光装置１１、受光レンズ１３、及び受光素子１４（図４参照）に加えて、ＭＥＭＳミラー１２、レーザ駆動部２０、飛行時間測定部３０、ＭＣＵ１１０、基準クロック生成部１２０、及びＦＰＧＡ１３０Ｓを含む。スレーブ装置１００Ｓは、タイミング出力部１４０を含まない。マスタ装置１００Ｍの構成要素と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。以下、スレーブ装置１００Ｓについて、マスタ装置１００Ｍとの相違点を中心に説明する。

ＭＣＵ１１０は、主制御部１１０Ａ及び振幅変更受付部１１０Ｂを有する。振幅変更受付部１１０Ｂは、制御装置３００がＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査範囲を変更するときに制御装置３００から振幅変更コマンドが通知されると、振幅変更コマンドに含まれる振幅目標データを振幅目標値保持部１３１に出力するが、振幅変更イネーブル信号ＥＮは出力しない点がマスタ装置１００Ｍの振幅変更受付部１１０Ｂと異なる。

ＦＰＧＡ１３０Ｓは、主制御部１１０Ａから入力される基準クロックに応じて動作し、マスタ装置１００Ｍから供給されるタイミングデータに基づいて、ＭＥＭＳミラー１２の振幅目標値、及び、発光装置１１を発光させる位相目標値等に基づいて、ＭＥＭＳミラー１２の駆動制御と発光装置１１の発光制御を行う。

ＦＰＧＡ１３０Ｓは、振幅目標値保持部１３１、減算器１３２、振幅検出部１３３、ＭＥＭＳ制御部１３４、位相目標値保持部１３５、補正部１３６、発光制御部１３７、及びタイミングデータ取得部１３８を有する。ＦＰＧＡ１３０Ｓは、ＦＰＧＡ１３０Ｍのように保持部１３９及びタイミング出力部１４０を含まずに、タイミングデータ取得部１３８を含む点がＦＰＧＡ１３０Ｍと異なる。ここで、スレーブ装置１００Ｓにおいて、ＭＥＭＳ制御部１３４は第２振幅制御部の一例であり、発光制御部１３７は第２発光制御部の一例である。

振幅目標値保持部１３１、減算器１３２、振幅検出部１３３、ＭＥＭＳ制御部１３４、位相目標値保持部１３５、補正部１３６、発光制御部１３７、及びタイミングデータ取得部１３８は、ＦＰＧＡ１３０Ｓの論理ブロックにプログラムされた機能を機能ブロックとして示したものである。

タイミングデータ取得部１３８は、マスタ装置１００Ｍのタイミング出力部１４０のデータ出力部１４３から出力されるタイミングデータを取得する。タイミングデータ取得部１３８は、振幅変更受付部１１０Ｂからマスタ装置１００Ｍに振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されていないときには、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを取得し、振幅変更受付部１１０Ｂからマスタ装置１００Ｍに振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されると、最新の１フレーム分のタイミングデータを取得する。

＜タイミングデータの生成とスレーブ装置１００Ｓへの伝送＞
図７Ａ及び図７Ｂは、タイミング出力部１４０の内部におけるタイミングデータの生成、記憶、及び保持と、タイミングデータのスレーブ装置１００Ｓへの伝送を説明する図である。

図７Ａでは、振幅変更受付部１１０Ｂは、振幅変更イネーブル信号ＥＮを出力していない。このため、バッファ１４２は、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを記憶部１４２Ａに記憶させるとともに、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する。タイミングデータは、データ出力部１４３を介してスレーブ装置１００Ｓに伝送される。

図７Ａに示すように記憶部１４２Ａがタイミングデータを記憶し、１フレーム分のタイミングデータが貯まると、バッファ１４２は、１フレーム分のタイミングデータを保持部１４２Ｂに保持させる。このため、保持部１４２Ｂは、１フレームが完了する毎に、最新の１フレーム分のタイミングデータを保持する。

また、図７Ｂに示すように、振幅変更受付部１１０Ｂからタイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されると、バッファ１４２は、タイミングデータを記憶部１４２Ａに記憶させるとともに、保持部１４２Ｂが保持する最新の１フレーム分のタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する。最新の１フレーム分のタイミングデータは、データ出力部１４３を介してスレーブ装置１００Ｓに伝送される。

この結果、補正部１３６には、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータが入力され、補正部１３６は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されないときは、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータに基づいて位相目標値を補正する。また、補正部１３６は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されるときは、バッファ１４２から出力される最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて位相目標値を補正する。

＜比較用のマスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの動作＞
図８は、比較用のマスタ装置５０Ｍの一例を示す図である。ここでは、比較用のマスタ装置５０Ｍとスレーブ装置１００Ｓとが同期制御する場合について説明する。比較用のマスタ装置５０Ｍは、実施形態のタイミング出力部１４０の代わりに、比較用のタイミング出力部５１を含み、振幅変更受付部１１０Ｂは、振幅変更イネーブル信号ＥＮを出力しない構成である。

比較用のタイミング出力部５１は、タイミングデータ生成部１４１とデータ出力部１４３を有し、タイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータは、常に補正部１３６とデータ出力部１４３に供給される。このため、制御装置３００から振幅変更コマンドが入力されると、マスタ装置５０Ｍのタイミングデータ生成部１４１が生成するタイミングデータには、ゼロタイミングのずれが生じる。

図９は、マスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す図である。図９には、上側にマスタ装置５０Ｍの水平サンプリング領域を示し、下側にスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す。また、マスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの走査角度がゼロになるゼロタイミングを黒丸（●）で示す。

ここでは、時刻ｔ０の直後で時刻ｔ１よりも前に振幅変更コマンドによってマスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２の画角が変更され、スレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角は変更されないものとして説明する。

図９に示すように、マスタ装置５０Ｍの走査角度がゼロになるゼロタイミングｔ０では、マスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓのゼロタイミングは一致しているが、マスタ装置５０Ｍのゼロタイミングを表す時刻ｔ１～ｔ４では、スレーブ装置１００Ｓ走査角度はゼロになっておらず、マスタ装置５０Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓにおけるゼロタイミングは一致していない。マスタ装置５０Ｍのゼロタイミングがずれたためである。

このように、スレーブ装置１００Ｓが比較用のマスタ装置５０Ｍから供給されるタイミングデータを用いて動作する場合には、画角が変更されてマスタ装置５０Ｍのゼロタイミングにずれが生じると、マスタ装置１００Ｍと同様に画角が変更されないスレーブ装置１００Ｓが取得する３次元点群データに誤差が生じる。

＜マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの動作＞
図１０は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す図である。図１０には、上側にマスタ装置１００Ｍの水平サンプリング領域を示し、下側にスレーブ装置１００Ｓの水平サンプリング領域を示す。また、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓの走査角度がゼロになるゼロタイミングを黒丸（●）で示す。

ここでは、図９と同様に、時刻ｔ０の直後で時刻ｔ１よりも前に振幅変更コマンドによって画角が変更されたものとして説明する。図１０に示すように、マスタ装置１００Ｍの走査角度がゼロになるゼロタイミングｔ０において、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓのゼロタイミングは一致している。また、画角が変更された時刻ｔ１以降の時刻ｔ１～ｔ４のいずれにおいても、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓのゼロタイミングは一致している。

マスタ装置１００Ｍは、画角が変更されると、直前のフレームで得られた最新の１フレーム分のタイミングデータを発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力する。このため、マスタ装置１００Ｍの画角が変更されているときにおいても、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓでゼロタイミングが一致した状態にすることができる。

＜フローチャート＞
図１１は、マスタ装置１００Ｍの及びスレーブ装置１００Ｓにおける発光制御に関する処理の一例を示すフローチャートである。図１１には、タスクズ形式で、左側にマスタ装置１００Ｍの発光制御部１３７及びタイミング出力部１４０の処理を示し、右側にスレーブ装置１００Ｓの発光制御部１３７及びタイミングデータ取得部１３８の処理を示す。

＜マスタ装置１００Ｍにおける処理＞
処理がスタートすると、タイミングデータ生成部１４１は、角度センサ１２Ａから入力される角度データに基づいてタイミングデータを生成する（ステップＳ１）。

バッファ１４２は、タイミングデータを記憶部１４２Ａに記憶させる（ステップＳ２）。

バッファ１４２は、振幅変更受付部１１０Ｂからタイミング出力部１４０に振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されたかどうかを判定する（ステップＳ３）。

バッファ１４２は、振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されている（Ｓ３：ＹＥＳ）と判定すると、保持部１４２Ｂが保持する最新の１フレーム分のタイミングデータから、現在の発光タイミングに対応するゼロタイミングを表すタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する（ステップＳ４Ａ）。ステップＳ４Ａの処理が終わると、フローはステップＳ５及びＳ６に進行する。

一方、バッファ１４２は、振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されていない（Ｓ３：ＮＯ）と判定すると、タイミングデータ生成部１４１によって生成されたタイミングデータを補正部１３６及びデータ出力部１４３に出力する（ステップＳ４Ｂ）。ステップＳ４Ａの処理が終わると、フローはステップＳ５及びＳ６に進行する。

ステップＳ４Ａ又はＳ４Ｂの処理が終了すると、ＦＰＧＡ１３０Ｍは、ステップＳ５及びＳ６の処理を実行する。ステップＳ５及びＳ６の処理は、並列的に同時に行われる。

発光制御部１３７は、補正部１３６から入力される補正後の位相目標値に基づいて、レーザ駆動部２０に発光装置１１を発光させる発光タイミングデータを出力する（ステップＳ５）。すなわち、マスタ装置１００Ｍの発光制御部１３７によって発光制御が行われる。

また、データ出力部１４３は、タイミングデータをスレーブ装置１００Ｓに送信（伝送）する（ステップＳ６）。

マスタ装置１００Ｍが発光タイミングの度にステップＳ１～Ｓ５及びＳ６の処理を繰り返すことにより、発光タイミングの基準になるゼロタイミングを表すタイミングデータが発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力される。

＜スレーブ装置１００Ｓにおける処理＞
タイミングデータ取得部１３８は、処理をスタートすると、マスタ装置１００Ｍのデータ出力部１４３からタイミングデータを受信（取得）する（ステップＳ１１）。

発光制御部１３７は、補正部１３６から入力される補正後の位相目標値に基づいて、レーザ駆動部２０に発光装置１１を発光させる発光タイミングデータを出力する（ステップＳ１２）。すなわち、スレーブ装置１００Ｓの発光制御部１３７によって発光制御が行われる。
スレーブ装置１００Ｓが発光タイミングの度にステップＳ１１及びＳ１２の処理を繰り返すことにより、発光タイミングの基準になるゼロタイミングを表すタイミングデータがデータ出力部１４３を介して入力され、発光制御を行うことができる。

以上で、一連の処理が終了する（エンド）。マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、図１１に示す処理を繰り返し実行する。

＜画角制御の説明＞
図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃは、画角制御を説明する図である。図１２Ａでは、測距対象物１がマスタ装置１００Ｍから遠く、スレーブ装置１００Ｓに近い。このため、制御装置３００（図１参照）は、マスタ装置１００Ｍに対して長距離用の画角に設定するための振幅変更コマンドを送信し、スレーブ装置１００Ｓに対して近距離用の画角に設定するための振幅変更コマンドを送信する。

図１２Ｂでは、測距対象物１がマスタ装置１００Ｍとスレーブ装置１００Ｓとの中間にいる。このため、制御装置３００（図１参照）は、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓに対して中距離用の画角に設定するための振幅変更コマンドを送信する。

図１２Ｃでは、測距対象物１がマスタ装置１００Ｍに近く、スレーブ装置１００Ｓから遠い。このため、制御装置３００（図１参照）は、マスタ装置１００Ｍに対して近距離用の画角に設定するための振幅変更コマンドを送信し、スレーブ装置１００Ｓに対して長距離用の画角に設定するための振幅変更コマンドを送信する。

以上のように、測距対象物１と、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓとの距離に応じて画角を設定すればよい。画角を変更するときに、マスタ装置１００Ｍは、上述したように、保持部１４２Ｂが保持する最新の１フレーム分のタイミングデータを出力すればよい。

＜マスタ装置１００Ｍと比較用のマスタ装置５０Ｍによる画角制御の比較＞
図１３Ａは、マスタ装置１００Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、マスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。図１３において、横軸は時間を表し、縦軸は、振幅変更イネーブル信号ＥＮの振幅（Ｌ、Ｈ）と、マスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２の画角を表す。振幅変更イネーブル信号ＥＮがＬ(Low)レベルであることは、振幅変更イネーブル信号ＥＮがマスタ装置１００Ｍに入力されていないことと同義であり、振幅変更イネーブル信号ＥＮがＨ(High)レベルであることは、振幅変更イネーブル信号ＥＮがマスタ装置１００Ｍに入力されていることと同義である。

時刻ｔ１１において、振幅変更イネーブル信号ＥＮがＨレベルになると、マスタ装置１００ＭのＭＥＭＳミラー１２の画角が変動し、時刻ｔ１２で振幅変更イネーブル信号ＥＮがＬレベルに戻ると、その後は画角が略一定になっている。

図１３Ｂは、比較用のマスタ装置５０Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、比較用のマスタ装置５０Ｍから取得したタイミングデータで動作するスレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。なお、スレーブ装置１００Ｓには、振幅変更コマンドは入力されていないこととする。

時刻ｔ１１において、振幅変更イネーブル信号ＥＮがＨレベルになると、スレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角が変動し、時刻ｔ１２で振幅変更イネーブル信号ＥＮがＬレベルに戻った後も画角は変動している。これは、比較用のマスタ装置５０Ｍでゼロタイミングがずれた影響である。スレーブ装置１００Ｓには、振幅変更コマンドは入力されていないため、本来であればスレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角は一定であるはずであるが、このように変動が生じる。

図１３Ｃは、マスタ装置１００Ｍに入力される振幅変更イネーブル信号ＥＮと、マスタ装置１００Ｍから取得したタイミングデータで動作するスレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角の時間変化の様子を表す図である。なお、スレーブ装置１００Ｓには、振幅変更コマンドは入力されていないこととする。

時刻ｔ１１において、振幅変更イネーブル信号ＥＮがＨレベルになり、時刻ｔ１２で振幅変更イネーブル信号ＥＮがＬレベルに戻るが、スレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角は、略一定である。

図１３Ｃに示すように、実施形態１のマスタ装置１００Ｍは、振幅変更イネーブル信号ＥＮがＨレベルになると、バッファ１４２の保持部１４２Ｂで保持する最新の１フレーム分のタイミングデータを発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力する。このため、スレーブ装置１００ＳのＭＥＭＳミラー１２の画角が変動することを抑制でき、スレーブ装置１００Ｓの動作を安定化させることができる。

＜姿勢認識システム４００の適用例＞
図１４は、姿勢認識システム４００の適用例を例示する図である。図１４で例示するように、１つのマスタ装置１００Ｍと３つのスレーブ装置１００Ｓを設置する。これらのマスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓは、測距対象物１（図１４の例では体操選手）を取り囲むように設置される。選手自身の体の一部や、器具によって、陰ができ、選手の体の３次元点群データが取得できない部分が生じるおそれがある。そこで、選手の表裏から挟み込むようにマスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓを設置する。それにより、選手の詳細な３次元点データ（姿勢データ）を測定することができる。画角が変更されるときに、マスタ装置１００Ｍから自装置（マスタ装置１００Ｍ）及びスレーブ装置１００Ｓに最新の１フレーム分のタイミングデータを出力することで、マスタ装置１００Ｍにおけるゼロタイミングがずれることを抑制できる。このため、画角が変更されないときと、画角が変更されるときとの両方の状態において、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓが同期制御された状態で、選手の詳細な３次元点データ（姿勢データ）を正確に測定することができる。

図１５は、マスタ装置１００Ｍのハードウェア構成例である。図１５において、マスタ装置１００Ｍは、ＣＰＵ３１と、メモリ３２と、ネットワークＩ／Ｆ３３と、記録媒体Ｉ／Ｆ３４と、記録媒体３５とを有する。また、各構成は、バス３６によってそれぞれ接続される。

ここで、ＣＰＵ３１は、マスタ装置１００Ｍの全体の制御を司る。メモリ３２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびフラッシュＲＯＭなどを有する。具体的には、例えば、フラッシュＲＯＭやＲＯＭが各種プログラムを記憶し、ＲＡＭがＣＰＵ３１のワークエリアとして使用される。メモリ３２に記憶されるプログラムは、ＣＰＵ３１にロードされることにより、コーディングされている処理をＣＰＵ３１に実行させる。

ネットワークＩ／Ｆ３３は、通信回線を通じてネットワークに接続され、ネットワークを介して他のコンピュータに接続される。そして、ネットワークＩ／Ｆ３３は、ネットワークと内部のインターフェースを司り、他のコンピュータからのデータの入出力を制御する。ネットワークＩ／Ｆ３３は、例えば、モデムやＬＡＮアダプタなどである。

記録媒体Ｉ／Ｆ３４は、ＣＰＵ３１の制御に従って記録媒体３５に対するデータのリード／ライトを制御する。記録媒体Ｉ／Ｆ３４は、例えば、ディスクドライブ、ＳＳＤ、ＵＳＢポートなどである。記録媒体３５は、記録媒体Ｉ／Ｆ３４の制御で書き込まれたデータを記憶する不揮発メモリである。記録媒体３５は、例えば、ディスク、半導体メモリ、ＵＳＢメモリなどである。記録媒体３５は、マスタ装置１００Ｍから着脱可能であってもよい。

なお、マスタ装置１００ＭのＭＣＵ１１０およびＦＰＧＡ１３０Ｍの有する各構成は、メモリ３２や記録媒体３５などの記憶領域に記憶されたプログラムをＣＰＵ３１に実行させることにより、または、ネットワークＩ／Ｆ３３により、その機能を実現されてもよい。コンピュータシステムは、図１及び図２に示す構成のものに限定されず、各種周知の要素を付加してもよく、又は代替的に用いてもよい。

＜効果＞
以上のように、マスタ装置１００Ｍは、レーザ光を発光する発光装置１１と、発光装置１１によって発光されるレーザ光をラスタースキャン方式で走査するＭＥＭＳミラー１２の走査振幅を制御するＭＥＭＳ制御部１３４とを含む。また、マスタ装置１００Ｍは、ＭＥＭＳミラー１２の動作に基づき、ＭＥＭＳミラー１２の走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部１４１と、ＭＥＭＳミラー１２の走査の１フレームにおけるタイミングデータを記憶するバッファ１４２とを含む。また、マスタ装置１００Ｍは、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータに基づいて、発光装置１１によるレーザ光の発光制御を行う発光制御部１３７と、自装置に従属して動作するスレーブ装置１００Ｓにデータを出力するデータ出力部１４３とを含む。ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されるときに、発光制御部１３７は、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータの代わりにバッファ１４２に保持された１フレームのタイミングデータを用いて発光制御を行うとともに、データ出力部１４３は、バッファ１４２に記憶された１フレームのタイミングデータをスレーブ装置１００Ｓに出力する。このため、ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されるときに、マスタ装置１００Ｍにおけるゼロタイミングがずれることを抑制でき、スレーブ装置１００Ｓが安定的に動作可能になる。

したがって、スレーブ装置１００Ｓを安定的に動作させるタイミングデータをスレーブ装置１００Ｓに供給可能なマスタ装置１００Ｍ、及び、センサシステム２００を提供することができる。

また、バッファ１４２は、タイミングデータ生成部１４１によって生成される最新の１フレーム分のタイミングデータを保持するので、ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されるときに、ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されていないときの１フレーム分のタイミングデータを自装置（マスタ装置１００Ｍ）及びスレーブ装置１００Ｓに供給できる。ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されるときのマスタ装置１００Ｍのゼロタイミングにはずれが生じているが、ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されていないときの１フレーム分のタイミングデータが表すゼロタイミングには、ずれは生じていない。このため、画角変更時におけるマスタ装置１００Ｍにおけるゼロタイミングのずれを抑制できる。したがって、タイミングデータ生成部１４１によって生成される最新の１フレーム分のタイミングデータを自装置（マスタ装置１００Ｍ）及びスレーブ装置１００Ｓに供給することにより、スレーブ装置１００Ｓをより安定的に動作させることができる。

また、バッファ１４２は、１フレーム分のタイミングデータを記憶する記憶部１４２Ａと、記憶部１４２Ａに１フレーム分のタイミングデータが揃うと、当該揃った１フレーム分のタイミングデータを最新の１フレーム分のタイミングデータを次の１つのフレーム期間にわたって保持する保持部１４２Ｂとを有する。記憶部１４２Ａは、リングバッファであるため、タイミングデータ生成部１４１がタイミングデータを生成する度に、生成されたタイミングデータを記憶できる。また、１フレーム分のタイミングデータが揃うと、保持部１４２Ｂが１フレーム分のタイミングデータを確実に保持できる。保持部１４２Ｂに保持される１フレーム分のタイミングデータは、画角の変更制御が行われている現在のフレームの前に完了した最新の１フレーム分のタイミングデータである。したがって、最新の１フレーム分のタイミングデータを保持部１４２Ｂが保持することで、最新の１フレーム分のタイミングデータをスレーブ装置１００Ｓに確実かつ簡単に供給することができる。これにより、スレーブ装置１００Ｓをより安定的に動作させることができる。

また、バッファ１４２は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されるときに、保持部１４２Ｂに保持される最新の１フレーム分のタイミングデータを発光制御部１３７及びスレーブ装置１００Ｓに出力する。そして、発光制御部１３７は、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータの代わりにバッファ１４２から出力される最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて発光制御を行う。このため、最新の１フレーム分のタイミングデータをマスタ装置１００Ｍにおける発光制御と、スレーブ装置１００Ｓにおける発光制御とにおいて確実に利用可能である。画角の変更されているときにおいても、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓが共通のタイミングデータ（最新の１フレーム分のタイミングデータ）を用いるので、スレーブ装置１００Ｓをより安定的に動作させることができる。

マスタ装置１００Ｍは、発光制御部１３７が発光制御に用いる発光のタイミングを表す位相目標値をタイミングデータに基づいて補正する補正部１３６をさらに含む。そして、補正部１３６は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されないときは、タイミングデータ生成部１４１によって生成されるタイミングデータに基づいて位相目標値を補正する。また、補正部１３６は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅が変更されるときは、バッファ１４２から出力される最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて位相目標値を補正する。このため、ＭＥＭＳミラー１２の画角が変更されるときに、バッファ１４２から出力される最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて位相目標値を補正し、補正した位相目標値に基づいて発光制御を行うことができる。

また、マスタ装置１００Ｍは、発光装置１１によって発光されたレーザ光の第１反射光を受光する受光素子１４をさらに含む。そして、発光制御部１３７は、タイミングデータに基づいて、発光装置１１がレーザ光を発光するとともに受光素子１４が反射光を受光するのに必要な第１期間と、スレーブ装置１００Ｓが第２レーザ光を発光するとともに第２反射光を受光するのに必要な第２期間とを交互に確保できるように、発光制御を行う。このため、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓが、交互に３次元点群データを取得可能であり、互いのレーザ光の干渉を抑制して、正確な３次元点群データを取得することができる。この結果、マスタ装置１００Ｍ及びスレーブ装置１００Ｓが、互いのレーザ光の干渉を抑制して、測距対象物１までの距離を正確に測定することができる。したがって、スレーブ装置１００Ｓとのレーザ光の干渉を確実に抑制でき、測距対象物１までの距離を正確に測定することができるマスタ装置１００Ｍ、及び、センサシステム２００を提供することができる。

なお、以上では、バッファ１４２は、保持部１４２Ｂが保持する最新の１フレーム分のタイミングデータを、現在のフレーム（最新の１フレーム分のタイミングデータが揃ったフレームの次のフレーム）において発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力する形態について説明した。これは、画角の変更時に生じるマスタ装置１００Ｍのゼロタイミングのずれは、１つフレーム内で収束する場合が殆どだからである。しかしながら、画角の変更が複数のフレームにわたって行われるような場合には、次のようにしてもよい。

画角の変更が複数のフレームにわたって行われるような場合には、ＭＣＵ１１０が振幅変更イネーブル信号ＥＮを複数のフレームにわたってタイミング出力部１４０に出力することになる。この場合に、バッファ１４２は、振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されている間は、振幅変更イネーブル信号ＥＮの入力開始時における最新の１フレーム分のタイミングデータを振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されなくなるまで保持部１４２Ｂに保持させて、振幅変更イネーブル信号ＥＮが入力されている複数のフレームの期間中は、バッファ１４２が保持する１フレーム分のタイミングデータを発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力すればよい。

換言すれば、バッファ１４２は、ＭＥＭＳミラー１２でのレーザ光の走査振幅の変更が複数のフレームにわたって行われる場合には、走査振幅の変更が行われる直前における最新の１フレーム分のタイミングデータを保持部１４２Ｂに複数のフレームにわたって保持させ、保持部１４２Ｂが保持する１フレーム分のタイミングデータを複数のフレームにわたって発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力すればよい。

画角の変更が開始される直前に保持部１４２Ｂによって保持される１フレーム分のタイミングデータは、画角の変更が行われていない状態で取得されている可能性が非常に高いため、ゼロタイミングのずれを含まないと考えてよい。このため、画角の変更が複数のフレームにわたって行われるような場合に、複数のフレームにわたってゼロタイミングのずれを含まない１フレーム分のタイミングデータを発光制御部１３７及びデータ出力部１４３に出力することができ、スレーブ装置１００Ｓを安定的に動作させることができる。

また、以上では、マスタ装置１００ＭがＭＣＵ１１０とＦＰＧＡ１３０Ｍを含み、ＦＰＧＡ１３０Ｍが機能ブロックとして振幅目標値保持部１３１、減算器１３２、振幅検出部１３３、ＭＥＭＳ制御部１３４、位相目標値保持部１３５、補正部１３６、発光制御部１３７、保持部１３９、及びタイミング出力部１４０を有する形態について説明した。しかしながら、ＦＰＧＡ１３０Ｍの機能ブロックは、ＭＣＵ１１０によって実現されてもよい。また、ＭＣＵ１１０の機能ブロックである主制御部１１０Ａ及び振幅変更受付部１１０Ｂの少なくとも一部をＦＰＧＡ１３０Ｍの機能ブロックに含ませてもよい。また、ＦＰＧＡ１３０Ｍの代わりに、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いてもよい。なお、これはスレーブ装置１００Ｓにおいても同様である。

以上、本開示の例示的な実施形態のマスタ装置、及び、センサシステムについて説明したが、本開示は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１レーザ光を発光する発光部と、
前記発光部によって発光される第１レーザ光をラスタースキャン方式で走査するＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する振幅制御部と、
前記ＭＥＭＳミラーの動作に基づき、前記ＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部と、
前記ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおける前記タイミングデータを記憶するバッファと、
前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータに基づいて、前記発光部による前記第１レーザ光の発光制御を行う発光制御部と、
自装置に従属して動作するスレーブ装置にデータを出力するデータ出力部と
を含み、
前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファに保持された１フレームの前記タイミングデータを用いて前記発光制御を行うとともに、前記データ出力部は、前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを前記スレーブ装置に出力する、マスタ装置。
（付記２）
前記バッファは、前記タイミングデータ生成部によって生成される最新の前記１フレーム分の前記タイミングデータを保持する、付記１に記載のマスタ装置。
（付記３）
前記バッファは、
１フレーム分の前記タイミングデータを記憶する記憶部と、
前記記憶部に１フレーム分の前記タイミングデータが揃うと、当該揃った１フレーム分のタイミングデータを前記最新の１フレーム分のタイミングデータを次の１つのフレーム期間にわたって保持する保持部と
を有する、付記２に記載のマスタ装置。
（付記４）
前記バッファは、前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記保持部に保持される前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記発光制御部及び前記スレーブ装置に出力し、
前記発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファから出力される前記最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて前記発光制御を行う、付記３に記載のマスタ装置。
（付記５）
前記バッファは、前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅の変更が複数のフレームにわたって行われる場合には、前記走査振幅の変更が行われる直前における前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記保持部に前記複数のフレームにわたって保持させ、前記複数のフレームにわたって前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記発光制御部及び前記スレーブ装置に出力する、付記４に記載のマスタ装置。
（付記６）
前記発光制御部が前記発光制御に用いる発光のタイミングを表す位相目標値を前記タイミングデータに基づいて補正する補正部をさらに含み、
前記補正部は、
前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されないときは、前記タイミングデータ生成部によって生成されるタイミングデータに基づいて前記位相目標値を補正し、
前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときは、前記バッファから出力される前記最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて前記位相目標値を補正する、付記４又は５に記載のマスタ装置。
（付記７）
前記発光部によって発光された前記第１レーザ光の第１反射光を受光する受光部をさらに含み、
前記発光制御部は、前記タイミングデータに基づいて、前記発光部が前記第１レーザ光を発光するとともに前記受光部が前記反射光を受光するのに必要な第１期間と、前記スレーブ装置が第２レーザ光を発光するとともに第２反射光を受光するのに必要な第２期間とを交互に確保できるように、前記発光制御を行う、付記１乃至６のいずれか１項に記載のマスタ装置。
（付記８）
マスタ装置と、前記マスタ装置に従属して動作するスレーブ装置とを含むセンサシステムであって、
前記マスタ装置は、
第１レーザ光を発光する第１発光部と、
前記第１発光部によって発光される第１レーザ光をラスタースキャン方式で走査する第１ＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する第１振幅制御部と、
前記第１ＭＥＭＳミラーの動作に基づき、前記第１ＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部と、
前記第１ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおける前記タイミングデータを記憶するバッファと、
前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータに基づいて、前記第１発光部による前記第１レーザ光の発光制御を行う第１発光制御部と、
前記スレーブ装置にデータを出力するデータ出力部と
を有し、
前記スレーブ装置は、
第２レーザ光を発光する第２発光部と、
前記第２発光部によって発光される第２レーザ光をラスタースキャン方式で走査する第２ＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する第２振幅制御部と、
前記マスタ装置から供給される前記タイミングデータに基づいて、前記第２発光部による前記第２レーザ光の発光制御を行う第２発光制御部と
を有し、
前記第１ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記第１発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを用いて前記発光制御を行うとともに、前記データ出力部は、前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを前記スレーブ装置に出力する、センサシステム。

１ 測距対象物
１１ 発光装置
１２ ＭＥＭＳミラー
１２Ａ 角度センサ
１３ 受光レンズ
１４ 受光素子
２０ レーザ駆動部
３０ 飛行時間測定部
１００Ｍ マスタ装置
１００Ｓ スレーブ装置
１１０Ａ 主制御部
１１０Ｂ 振幅変更受付部
１２０ 基準クロック生成部
１３０Ｍ ＦＰＧＡ
１３０Ｓ ＦＰＧＡ
１３１ 振幅目標値保持部
１３２ 減算器
１３３ 振幅検出部
１３４ ＭＥＭＳ制御部
１３５ 位相目標値保持部
１３６ 補正部
１３７ 発光制御部
１３８ タイミングデータ取得部
１３９ 保持部
１４０ タイミング出力部
１４１ タイミングデータ生成部
１４２ バッファ
１４２Ａ 記憶部
１４２Ｂ 保持部
１４３ データ出力部
２００ センサシステム
３００ 制御装置
４００ 姿勢認識システム

Claims (8)

1. 第１レーザ光を発光する発光部と、
   前記発光部によって発光される第１レーザ光をラスタースキャン方式で走査するＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する振幅制御部と、
   前記ＭＥＭＳミラーの動作に基づき、前記ＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部と、
   前記ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおける前記タイミングデータを記憶するバッファと、
   前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータに基づいて、前記発光部による前記第１レーザ光の発光制御を行う発光制御部と、
   自装置に従属して動作するスレーブ装置にデータを出力するデータ出力部と
   を含み、
   前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファに保持された１フレームの前記タイミングデータを用いて前記発光制御を行うとともに、前記データ出力部は、前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを前記スレーブ装置に出力する、マスタ装置。
2. 前記バッファは、前記タイミングデータ生成部によって生成される最新の前記１フレーム分の前記タイミングデータを保持する、請求項１に記載のマスタ装置。
3. 前記バッファは、
   １フレーム分の前記タイミングデータを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に１フレーム分の前記タイミングデータが揃うと、当該揃った１フレーム分のタイミングデータを前記最新の１フレーム分のタイミングデータを次の１つのフレーム期間にわたって保持する保持部と
   を有する、請求項２に記載のマスタ装置。
4. 前記バッファは、前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記保持部に保持される前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記発光制御部及び前記スレーブ装置に出力し、
   前記発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファから出力される前記最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて前記発光制御を行う、請求項３に記載のマスタ装置。
5. 前記バッファは、前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅の変更が複数のフレームにわたって行われる場合には、前記走査振幅の変更が行われる直前における前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記保持部に前記複数のフレームにわたって保持させ、前記複数のフレームにわたって前記最新の１フレーム分のタイミングデータを前記発光制御部及び前記スレーブ装置に出力する、請求項４に記載のマスタ装置。
6. 前記発光制御部が前記発光制御に用いる発光のタイミングを表す位相目標値を前記タイミングデータに基づいて補正する補正部をさらに含み、
   前記補正部は、
   前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されないときは、前記タイミングデータ生成部によって生成されるタイミングデータに基づいて前記位相目標値を補正し、
   前記ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときは、前記バッファから出力される前記最新の１フレーム分のタイミングデータに基づいて前記位相目標値を補正する、請求項４又は５に記載のマスタ装置。
7. 前記発光部によって発光された前記第１レーザ光の第１反射光を受光する受光部をさらに含み、
   前記発光制御部は、前記タイミングデータに基づいて、前記発光部が前記第１レーザ光を発光するとともに前記受光部が前記第１反射光を受光するのに必要な第１期間と、前記スレーブ装置が第２レーザ光を発光するとともに第２反射光を受光するのに必要な第２期間とを交互に確保できるように、前記発光制御を行う、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマスタ装置。
8. マスタ装置と、前記マスタ装置に従属して動作するスレーブ装置とを含むセンサシステムであって、
   前記マスタ装置は、
   第１レーザ光を発光する第１発光部と、
   前記第１発光部によって発光される第１レーザ光をラスタースキャン方式で走査する第１ＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する第１振幅制御部と、
   前記第１ＭＥＭＳミラーの動作に基づき、前記第１ＭＥＭＳミラーの走査角度がゼロになるタイミングを表すタイミングデータを生成するタイミングデータ生成部と、
   前記第１ＭＥＭＳミラーの走査の１フレームにおける前記タイミングデータを記憶するバッファと、
   前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータに基づいて、前記第１発光部による前記第１レーザ光の発光制御を行う第１発光制御部と、
   前記スレーブ装置にデータを出力するデータ出力部と
   を有し、
   前記スレーブ装置は、
   第２レーザ光を発光する第２発光部と、
   前記第２発光部によって発光される第２レーザ光をラスタースキャン方式で走査する第２ＭＥＭＳミラーの走査振幅を制御する第２振幅制御部と、
   前記マスタ装置から供給される前記タイミングデータに基づいて、前記第２発光部による前記第２レーザ光の発光制御を行う第２発光制御部と
   を有し、
   前記第１ＭＥＭＳミラーでの前記第１レーザ光の走査振幅が変更されるときに、前記第１発光制御部は、前記タイミングデータ生成部によって生成される前記タイミングデータの代わりに前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを用いて前記発光制御を行うとともに、前記データ出力部は、前記バッファに記憶された１フレームの前記タイミングデータを前記スレーブ装置に出力する、センサシステム。

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