JP7435851B2 - 測距装置 - Google Patents

Description

本開示は、光を用いて光を反射した物体との距離を測定する技術に関する。

光を照射し、物体からの反射光を受光することで、照射から受光までの光の飛翔時間（以下、ＴＯＦ）を計測し、その計測されたＴＯＦから光を反射した物体までの距離を求める測距装置が知られている。ＴＯＦは、Time Of Flightの略である。

下記特許文献１には、光検知器として、複数のＳＰＡＤを配列したＳＰＡＤアレイを用いる測距装置が記載されている。なお、ＳＰＡＤは、Single Photon Avalanche Diodeの
略であり、ガイガーモードで動作する高感度なアバランシェフォトダイオードである。

ＳＰＡＤアレイを用いた光検知器では、個々のＳＰＡＤから出力されるパルス信号の数（以下、応答数）をカウントし、そのカウント値の時系列によって表される波形を受光波形として検出する。また、計測を繰り返し実施し、受光波形を積算することで、ＳＰＡＤアレイに入射する外乱光等の影響を抑制することも行われている。

特許第５６４４２９４号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の従来技術では、以下の課題が見出された。
すなわち、例えば、測距装置が車両に搭載されている場合、他の車両に搭載された測距装置からの照射光を受光した場合に、これが物体として誤検出される可能性があった。すなわち、ＴＯＦでは、受光波形中に表れるパルス状の波形から受光タイミングを求めるため、他の測距装置からの照射光の受光タイミングでパルス状の波形が表れる。このようなパルス状の波形は、検出が単発的であったとしても、受光強度が強いため、通常のノイズとは異なり積算による抑制効果が充分に得られず、ターゲットからの反射であると誤認識される場合があった。なお、車両に搭載されていない他の測距装置からの照射光、いわゆる干渉光を受光した場合にも、同様の問題が生じる。

本開示の１つの局面は、パルス状の干渉光による誤検出を抑制する技術を提供することにある。

本開示の一態様は、測距装置であって、発光部（２）と、受光部（３）と、特性設定部（７ｅ～７ｈ）と、受光積算部（６）と、測距部（８１ｅ）と、を備える。発光部は、物体に光を照射する。受光部は、発光部から照射された光である照射光を反射した物体からの反射光を少なくとも受光する。特性設定部は、受光部で取得される受光光量の時間変化を受光情報とし、発光部が照射を繰り返すことで得られる複数の受光情報から、抽出閾値を設定する。受光積算部は、受光情報を複数回の発光にわたり、照射光の発光タイミングを一致させた時間軸上で積算した積算受光情報を生成する。測距部は、積算受光情報によって表される積算受光波形に含まれる、抽出閾値より大きいピーク値を有したパルス状の波形を検出対象とし、パルス状の波形から得られるタイミングを受光タイミングとして、
発光タイミングから受光タイミングまでの時間差から、照射光を反射した物体までの距離を検出対象毎に算出する。

特性設定部は、ベースライン算出部（７３，７３ｇ）と、ピーク算出部（７４）と、閾値設定部（７５，７５ｇ）と、を備える。ベースライン算出部は、受光積算部での積算対象となった複数の受光情報を対象情報群として、対象情報群に属する受光情報のそれぞれのベースラインの値である個別ベースライン値、及び積算受光情報のベースラインの値である積算ベースライン値を算出する。ピーク算出部は、対象情報群に属する受光情報のそれぞれについて、受光情報の少なくとも一部の時間範囲内での受光光量の最大値である生ピーク値、及び生ピーク値から個別ベースライン値を減算した相対ピーク値のうち少なくとも一方を算出する。閾値設定部は、個別ベースライン値及び積算ベースライン値のうち少なくとも一方、並びに生ピーク値及び相対ピーク値のうち少なくとも一方を用いて抽出閾値を設定する。

このような構成によれば、複数の受光情報を積算した積算受光情報を用いて物体までの距離が算出されるため、受光情報においてランダムに発生するノイズを抑制でき、ノイズによる誤検出を抑制できる。

本開示の一態様は、測距装置である。発光部（２）と、受光部（３）と、特性設定部（７ｅ～７ｈ）と、受光積算部（６）と、測距部（８１ｅ）と、を備える。発光部、受光部、受光積算部、及び測距部の構成は、上述の別態様の測距装置と同様である。

特性設定部は、ベースライン算出部（７３ｆ）と、ピーク算出部（７４ｆ）と、閾値設定部（７５ｆ）と、を備える。ベースライン算出部は、受光積算部で生成される積算受光情報のベースラインの値を表す積算ベースライン値を算出する。ピーク算出部は、積算受光情報の少なくとも一部の時間範囲内での最大値から積算ベースライン値を減算した相対ピーク値を算出する。閾値設定部は、積算ベースライン値及び相対ピーク値を用いて抽出閾値を設定する。また、閾値設定部は、除算部（７５２）を備える。除算部は、受光積算部での積算対象となった複数の受光情報を対象情報群として、ピーク算出部にて算出された相対ピーク値を、対象情報群に属する受光情報の数である積算数で除算した除算値と、積算ベースライン値と、予め指定された定数及び除算値に応じて算出される値のうちいずれか一方と、を加算した結果を抽出閾値として設定する。

このような構成によれば、上術の別態様の測距装置と同様の効果を得ることができる。

測距装置の構成を示すブロック図である。 発光タイミングと受光波形との関係を示す説明図である。 受光波形を二値化する処理、受光波形を積算する処理、及び二値化波形を積算する処理の概要を示す説明図である。 ターゲットの存在と受光波形との関係を示す説明図である。 他の測距装置から照射光を受光した場合の受光波形を示す説明図である。 二値化波形の積算値とフィルタ特性との関係を示す説明図である。 距離算出部での処理の概要を示す説明図である。 第２参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 受光波形を二値化する処理、受光波形を積算する処理、及び二値化波形の論理積を演算する処理の概要を示す説明図である。 第３参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第３参考形態における距離算出部での処理の概要を示す説明図である。 第３参考形態の変形例を示すブロック図である。 第４参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 二値化波形を正規化する処理の概要を示す説明図である。 第４参考形態における距離算出部での処理の概要を示す説明図である。 第１実施形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における閾値設定部での処理の概要を示す説明図である。 第２実施形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態における閾値設定部での処理の概要を示す説明図である。 第４実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。 第５実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。 受光波形を二値化する処理の変形例、受光波形を積算する処理、及び二値化波形を積算する処理の概要を示す説明図である。 受光波形を二値化する処理の変形例、受光波形を積算する処理、及び二値化波形の論理積を演算する処理の概要を示す説明図である。 第５参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第５参考形態における測距部での処理の概要を示す説明図である。 第５参考形態における閾値フィルタリング部での処理を示すフローチャートである。 第６参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第６参考形態における検知判定部での処理を示すフローチャートである。 第６参考形態における検知判定部での処理の概要を示す説明図である。 第７参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第７参考形態における有効エコー抽出部での処理を示すフローチャートである。 第７参考形態における有効エコー抽出部での処理の変形例を示すフローチャートである。 第８参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第９参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第９参考形態におけるピークばらつき算出部での処理を示すフローチャートである。 第９参考形態におけるピークばらつき算出部での処理の概要を示す説明図である。 第９参考形態における検知判定部での処理を示すフローチャートである。 第１０参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 第１０参考形態におけるフィルタリング部での処理を示すフローチャートである。 減算後積算方法により積算受光情報を算出する手順の概要を示す説明図である。 積算後減算方法により積算受光情報を算出する手順の概要を示す説明図である。 順次積算方法により積算受光情報を算出する手順の概要を示す説明図である。 第６参考形態の変形例における検知判定部での処理を示すフローチャートである。 第１１参考形態において想定する状況についての説明図である。 第１１参考形態における測距装置の構成を示すブロック図である。 干渉光ピークが含まれない場合における各受光情報及び積算受光情報を示す説明図である。 各受光情報に含まれる干渉光ピークがいずれも反射光ピークより小さい場合における各受光情報及び積算受光情報を示す説明図である。 各受光情報に含まれる干渉光ピークがいずれも反射光ピークより大きい場合における各受光情報及び積算受光情報を示す説明図である。 受光情報に含まれる干渉光ピークが反射光ピークより大きい場合における各受光情報及び積算受光情報を示す説明図である。 第１１参考形態の変形例における各受光情報、中間積算情報、及び積算受光情報を示す説明図である。 測距装置が複数の発光部を備え、各発光部が異なる方向に光を照射することを示す説明図である。 二つの発光部のそれぞれにおいて出力周期をランダムに変化させたときの発光タイミングを示す説明図である。 二つの発光部のそれぞれにおいて一定の出力周期で発光させ、発光部毎に出力周期を異ならせたときの発光タイミングを示す説明図である。 距離算出部の変形例の構成を示すブロック図である。 図５５に示す距離算出部での処理の概要を示す説明図である。 距離算出部の変形例の構成を示すブロック図である。 図５７に示す距離算出部での処理の概要を示す説明図である。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態及び参考形態について説明する。
［１．第１参考形態］
［１－１．構成］
図１に示す測距装置１は、車両に搭載して使用され、光を照射し、照射した光を反射する物体からの反射光を受光することで、計測される物体までの光の往復時間から距離を計測する、いわゆるライダー装置である。ライダーはＬＩＤＡＲとも表記される。ＬＩＤＡＲは、Light Detection and Rangingの略語である。

測距装置１は、図１に示すように、発光部２と、受光部３と、タイミング制御部４と、処理部５とを備える。
発光部２は、一つ以上の発光素子を有し、タイミング制御部４からの発光トリガ信号に従って、パルス状のレーザ光を繰り返し照射する。発光素子としては、例えば、レーザダイオードが用いられる。

受光部３は、２次元的に配列された複数のＳＰＡＤと光検出器とを備える。ＳＰＡＤは、Single Photon Avalanche Diodeの略である。ＳＰＡＤは、ガイガーモードで動作する
アバランシェフォトダイオード（以下、ＡＰＤ）である。ガイガーモードは、ＡＰＤに、ブレイクダウン電圧よりも高い逆バイアス電圧を印加して動作させる動作モードである。ＳＰＡＤはフォトンの入射によりブレイクダウンする。光検出器は、ＳＰＡＤがブレイクダウンしたときの電圧変化を検出して、所定パルス幅のデジタルパルスを出力し、予め設定された単位時間毎に検出されるパルス数を集計する。これにより、発光タイミングを開始時刻とした一定期間の受光光量をサンプリングした、時間と光量の関係を表す受光情報を生成する。なお、受光情報によって表される波形を受光波形という。

タイミング制御部４は、図２に示すように、発光トリガ信号を繰り返し出力する。但し、発光トリガ信号の出力周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…は、一定ではなく、一定の範囲内でランダムに変化させる。一定の範囲とは、当該測距装置１の最大検知距離を光が往復するのに要する時間Ｔｍａｘをより長く設定され、かつ、後述する積算の対象となる複数の受光情報が、同じ位置にある物体について計測されたと見なせる範囲で設定される。図２では、予め設定された基準時間をＴｆ、Ｔｍａｘ＜５Ｔｆとして、基準時間Ｔｆ単位で周期を変化させている。以下では、発光トリガ信号が出力されるタイミングを、発光タイミングという。

図１に戻り、処理部５は、受光積算部６と、特性設定部７と、距離算出部８とを備える。
受光積算部６は、受光部３から供給される連続するＭ回の発光タイミングのそれぞれで、得られたＭ個の受光情報を、図３に示すように、発光タイミングを起点とする時間合わせを行って積算する。図３は、Ｍ＝３の場合を示す。受光積算部６にて積算の対象となるＭ個の受光情報を対象情報群という。受光積算部６にて積算された結果を積算受光情報、積算受光情報によって表される波形を積算受光波形という。積算受光情報は、距離算出部８に供給される。

なお、図３及び図４に示すように、実際に物体が存在する場合、Ｍ個の受光情報にて示される受光波形のすべてに、同じ物体からの反射光に基づくパルス状の波形（以下、反射光波形）が、発光タイミングを起点とする時間軸上の略同じ時間範囲で検出される。なお、物体からの反射光が非干渉光に相当する。

また、図３及び図５に示すように、物体の存在に加えて、当該測距装置１の発光タイミングで発光された照射光とは無関係に外部から到来するパルス状の干渉光が受光される場合、反射光波形以外にパルス状の波形（以下、干渉光波形）が検出される。なお、パルス状の干渉光には、他の測距装置からの照射光が含まれる。干渉光波形は、Ｍ個の受光情報の全てに発生するわけではなく単発的に表れる。なお、干渉光の発生源が他の車両等に搭載された他の測距装置１、又は本開示における測距装置１と同様の原理で発光及び受光を繰り返す他の測距装置である場合、干渉光波形がＭ個の受光情報毎に発生する可能性はある。しかし、測距装置１毎に発光タイミングがランダムに変化するため、干渉光波形は発光タイミングを起点とする時間軸上の反射光波形とは異なる時間範囲で検出されることになる。図３では、３回中２回目だけで干渉光波形が検出された場合を示す。

受光積算部６による受光情報の積算により、毎回略同じ位置で検出される反射光波形の振幅は増大し、単発的に検出される干渉光波形の振幅は抑制される。
図１に戻り、特性設定部７は、二値化部７１と、フィルタ生成部７２とを備える。

二値化部７１は、図３に示すように、受光積算部６にて積算されるＭ個の受光情報のそれぞれについて、その受光情報によって示される受光波形を予め設定された二値化閾値ＴＨｂを用いて二値化することで受光二値情報を生成する。この受光二値情報によって示される二値化波形は、受光情報が示す受光波形において信号強度が二値化閾値ＴＨｂより大きい時間範囲では値（すなわち波形の振幅）が１．０となりそれ以外の時間範囲では値が０となる。二値化閾値ＴＨｂは、例えば、干渉光の受光光量範囲の下限値に設定される。また、二値化閾値ＴＨｂは、予め設定された固定値に限定されるものではなく、例えば、受光情報に応じて算出される可変値を用いてもよい。

フィルタ生成部７２は、二値積算部７２１と、判定部７２２とを備える。
二値積算部７２１は、二値化部７１で生成されたＭ個の受光二値情報を、発光タイミングを一致させた時間軸上で積算する。積算した結果である積算二値情報が示す積算二値波形は、反射光波形が検出される時間範囲での値（すなわち波形の振幅）がＭとなり、干渉光波形が検出される時間範囲での値がＭより小さくなり、図３では１となる。

判定部７２２は、図６に示すように、二値積算部７２１で生成された積算二値情報に基づき、積算二値情報が示す積算二値波形を、Ｍより小さい値に設定された判定閾値ＴＨｊで二値化する。これにより、判定部７２２は、反射光波形が検出されると推定される有効範囲を抽出して、距離算出部８に供給する。なお、干渉光の受光時間範囲は、有効範囲以外の範囲である無効範囲に含まれる。つまり、無効範囲が指定範囲に相当する。判定閾値
ＴＨｊは、上述のように積算数Ｍに応じて設定される値の他、予め設定された固定閾値を用いてもよい。

図１に戻り、距離算出部８は、測距部８１と、フィルタリング部８２とを備える。
測距部８１は、図７に示すように、積算受光情報に基づき、検出対象とすべき最低強度以上に設定される抽出閾値ＴＨｅより大きいピーク値を有するパルス状の波形のそれぞれについて受光タイミングを算出する。抽出閾値ＴＨｅは、検出対象とすべき最低強度以上に設定される。抽出閾値ＴＨｅは、例えば、二値化閾値ＴＨｂ以上、判定閾値ＴＨｊ以下の値に設定されるが、これに限定されない。

更に、測距部８１は、発光タイミングから受光タイミングまでの時間差から照射光を反射した物体までの距離を算出する。なお、受光タイミングは、実際にピークが得られるタイミングであってもよいし、信号レベルがある閾値以上となる範囲の真ん中となるタイミングであってもよい。また、発光タイミングは、離散的に得られる信号レベルから補間的な手法を用いて推定されるピークのタイミングであってもよい。また、測距部８１にて算出される距離は、１個に限定されない。測距部８１での処理の結果、反射光波形に基づく距離だけでなく、干渉光波形に基づく距離も算出される。以下、測距部８１にて抽出閾値ＴＨｅを用いて検出されたピークに関する情報を、エコー情報ＥＣとよび、距離が近い順番にＥＣ（１），ＥＣ（２），…と表記する。エコー情報ＥＣ（ｉ）には、距離に加えて積算受光波形でのピーク値が含まれてもよい。

フィルタリング部８２は、判定部７２２にて抽出された時間軸上の有効範囲を、距離軸上の有効範囲（以下、有効距離範囲）に変換する。この変換は、判定部７２２にて行われてもよい。また、フィルタリング部８２は、積算受光情報から抽出閾値ＴＨｅを用いて、該抽出閾値ＴＨｅより大きいピーク値を有するエコー情報ＥＣを抽出する。フィルタリング部８２は、抽出したエコー情報ＥＣ毎に、測距部８１にて算出される算出距離のそれぞれについて、該算出距離が有効距離範囲に含まれるか否かを判定する。そして、フィルタリング部８２は、算出距離が有効距離範囲に含まれないと判定した場合は、当該算出距離を破棄し、算出距離が有効範囲に内包されると判定した場合は、当該算出距離を、実在する物体までの距離として出力する。このフィルタリング部８２での処理をフィルタ処理という。つまり、フィルタの特性が、判定部７２２にて抽出される有効範囲によって設定される。

［１－２．効果］
以上詳述した第１参考形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）本参考形態では、Ｍ個の受光情報を積算した積算受光情報を用いて照射光を反射した物体までの距離を算出する。従って、受光情報においてランダムに発生するノイズを抑制でき、ノイズによる誤検出を抑制できる。

（１ｂ）本参考形態では、Ｍ個の受光情報のそれぞれを、二値化閾値ＴＨｂを用いて二値化することで二値情報を生成する。更に、それら二値情報を積算した積算二値情報を、判定閾値ＴＨｊを用いて二値化することで、反射光波形が存在すると推定される有効範囲を抽出する。そして、測距部８１にてパルス状の波形毎に算出される距離のうち、有効範囲に内包される距離を、物体までの距離として出力する。つまり、有効範囲以外の無効範囲（すなわち、指定範囲）に内包される距離は破棄される。従って、本参考形態によれば、干渉光波形に基づく誤検出、すなわち物体が存在しないにも関わらず距離が検出されることを抑制できる。

つまり、積算受光情報では、単発的にしか検出されない干渉光波形であっても、その１回の信号レベルが大きければ、反射光波形と同等以上のピーク値が得られる。このため、
積算受光情報において、反射光波形と干渉光波形とを識別することが困難である場合がある。これに対して、積算二値情報は、受光情報が示す波形の信号レベルによらず、積算数に応じた振幅が得られるため、反射光波形と干渉光波形との識別が可能となる。

（１ｃ）本参考形態では、発光タイミングをランダムに変化させて測定したＭ個の受光情報を用いて物体との距離を算出する。従って、他車両等に搭載された他の測距装置からの発光など、パルス状の波形を有する干渉光波形が、積算対象となるＭ個の受光情報において反射光波形と異なる時間で検出されることで、積算二値情報による有効範囲の検出精度を向上させることができる。

［２．第２参考形態］
［２－１．第１参考形態との相違点］
第２参考形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第２参考形態では、処理部５ａにおける特性設定部７ａの構成が、第１参考形態とは相違する。具体的には、特性設定部７ａのうち、フィルタ生成部７２ａの構成が異なる。フィルタ生成部７２ａは、図８に示すように、二値積算部７２１及び判定部７２２の代わりに論理演算部７２３を備える。

論理演算部７２３は、図９に示すように、二値化部７１で生成されるＭ個の二値化情報の論理積を演算することで、有効範囲を抽出する。
これにより、Ｍ個の二値情報のすべてで信号が検出される範囲が有効範囲として抽出される。

［２－２．効果］
以上詳述した第２参考形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果（２ａ）～（２ｃ）を奏する。

（２ａ）本参考形態では、第１参考形態と同様の有効範囲が抽出されるため、干渉光波形に基づく誤検出、すなわち物体が存在しないにも関わらず距離が検出されることを抑制できる。

（２ｂ）本参考形態では、発光タイミングをランダムに変化させて計測したＭ個の受光情報を用いて物体との距離を算出する。従って、他の測距装置からの発光など、パルス状の波形を有する干渉光波形が、論理積演算の対象となるＭ個の受光情報において反射光波形とは異なる時間で検出されることで、論理演算部７２３による有効範囲の検出精度を向上させることができる。

（２ｃ）本参考形態では、第１参考形態と比較して簡易な処理によって、第１参考形態と同様の有効範囲を抽出できるため、処理部５ａにおける処理負荷を軽減できる。
［３．第３参考形態］
［３－１．第１参考形態との相違点］
第３参考形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第３参考形態では、処理部５ｂにおける距離算出部８ｂの構成が、第１参考形態とは相違する。具体的には、第１参考形態では、測距部８１での測距処理の結果に対してフィル
タリング部８２によるフィルタ処理を実施する。これに対し、第２参考形態では、図１０に示すように、受光積算部６からの積算受光情報に対してフィルタリング部８２ｂによるフィルタ処理を実施し、フィルタ処理の結果に対して、測距部８１での測距処理を実施する。

つまり、図１１に示すように、フィルタリング部８２ｂでは、積算受光波形に対して時間軸上でフィルタ処理を施すことにより、有効期間に対応する時間範囲の信号波形が抽出され、有効期間以外の期間である無効期間に対応する時間範囲の信号波形が除去される。そして、測距部８１は、フィルタ処理によって抽出されるパルス状の波形、すなわち反射光波形に対してだけ、測距処理を実行して、物体までの距離を含んだエコー情報ＥＣを生成する。

［３－２．効果］
以上詳述した第３参考形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）～（１ｃ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。

（３ａ）本参考形態によれば、測距部８１での処理の前に、干渉光波形が除去されるため、測距部８１での処理負荷を軽減できる。
［３－３．変形例］
第３参考形態では、処理部５ｂとして、第１参考形態で説明した特性設定部７と距離算出部８ｂとを組み合わせた構成が示されているが、図１２に示す処理部５ｃのように、第２参考形態で説明した特性設定部７ａと距離算出部８ｂとを組み合わせた構成でもよい。

［４．第４参考形態］
［４－１．第１参考形態との相違点］
第４参考形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第４参考形態では、処理部５ｄにおける特性設定部７ｄ及び距離算出部８ｂの構成が、第１参考形態とは相違する。具体的には、特性設定部７ｄのうち、フィルタ生成部７２ｄの構成が異なる。フィルタ生成部７２ｄは、図１３に示すように、第１参考形態のフィルタ生成部７２と比較して、判定部７２２が省略され、代わりに正規化部７２４を備える。更に、第４参考形態では、距離算出部８の代わりに、第３参考形態で説明した距離算出部８ｂを備える。

正規化部７２４は、図１４に示すように、二値積算部７２１で得られた積算二値情報が表す積算値を、受光積算部６にて積算の対象となった受光情報の数である積算数Ｍで除算することで正規化情報を生成する。つまり、積算されるすべての受光情報で信号が検出される範囲では、正規化情報での信号レベルは１．０となり、一つの受光情報でのみ信号が検出される範囲では、正規化情報での信号レベルは１／Ｍとなる。

フィルタリング部８２ｂでは、図１５に示すように、正規化情報が示す信号レベルをゲインとして、積算受光情報に乗じる。これにより、単発的にパルス状の波形が検出される範囲では、波形のピーク値がより抑制され、抽出閾値ＴＨｅより小さくなる可能性が高くなる。その結果、測距部８１にて、ゲインが低い範囲に属するパルス状の波形に対して測距処理が実施される可能性が低下する。

［４－２．効果］
以上詳述した第４参考形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）を奏し、さ
らに、以下の効果（４ａ）～（４ｃ）を奏する。

（４ａ）本参考形態では、第１参考形態と同様の有効範囲に加えて、ゲインが１より小さい有効範囲が抽出される。このため、干渉光波形に基づく誤検出、すなわち物体が存在しないにも関わらず距離が検出されることを抑制できるだけでなく、毎回ではないが、高い頻度で同じ範囲で検出されるパルス波形についても距離を算出できる。

（４ｂ）本参考形態では、発光タイミングをランダムに変化させて測定したＭ個の受光情報を用いて距離を算出する。従って、他の測距装置からの発光など、パルス状の波形を有する干渉光波形が、Ｍ個の受光情報において反射光波形と異なる時間で検出されることで、干渉光波形が検出される範囲における正規化情報のゲインを充分に抑制できる。

（４ｃ）本参考形態によれば、測距部８１での処理の前のフィルタ処理によって、干渉光波形が除去される可能性が高くなるため、測距部８１での処理負荷を軽減できる。
［４－３．変形例］
上記第１から第４参考形態では、フィルタリング部８２は、測距部８１で算出された物体までの距離に対して、フィルタ処理を行い、フィルタリング部８２ｂは、受光積算部６で算出された時間軸上の積算受光波形に対して、フィルタ処理を行っている。

測距部８１が、受光タイミングを算出する際に、半値幅の算出に必要なデータや、ピーク付近の複数の離散的な信号レベル等の中間データを用いる場合、図５５～図５８に示すように、中間データに対してフィルタ処理を行ってもよい。

例えば、図５５に示す距離算出部８ｑは、前置測距部８１ｑと、フィルタリング部８２と、後置測距部８３ｑとを備える。
前置測距部８１ｑは、中間データの算出に必要なタイミングを時間軸上で抽出して、抽出したタイミングを距離データに変換する。図５６では、半値幅の算出に必要となるピークの１／２レベルが得られるタイミングから算出される距離データである半値幅距離を抽出する場合を示す。

フィルタリング部８２は、距離軸上でフィルタ処理を行って、エコー情報ＥＣの生成対象となるピークに関する半値幅距離を抽出する。
後置測距部８３ｑは、フィルタリング部８２で抽出された半値幅距離を用いて、照射光を反射した物体までの距離を算出する。

また、図５７に示す距離算出部８ｒは、前置測距部８１ｒと、フィルタリング部８２ｂと、後置測距部８３ｒとを備える。
前置測距部８１ｒは、中間データの算出に必要なタイミングを時間軸上で抽出する。図５８では、半値幅の算出に必要となるピークの１／２レベルが得られるタイミングである半値幅時間を抽出する場合を示す。

フィルタリング部８２ｂは、前置測距部８１ｒで抽出された半値幅時間に対して時間軸上でフィルタ処理を行って、エコー情報ＥＣの生成対象となるピークに関する半値幅時間を抽出する。

後置測距部８３ｒは、フィルタリング部８２ｂで抽出された半値幅時間を、距離データに変換して、変換された距離データを用いて、照射光を反射した物体までの距離を算出する。

図５６及び図５８では、中間データとして半値幅を用いる場合を例示したが、中間デー
タは、これに限定されるものではなく、パルスのピーク時間など、抽出閾値ＴＨｅ以上のパルスから抽出される時間データ又は距離データであればよい。

［５．第１実施形態］
［５－１．第１参考形態との相違点］
第１実施形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第１実施形態では、処理部５ｅにおける特性設定部７ｅ及び距離算出部８ｅの構成が、第１参考形態とは相違する。
図１６に示すように、特性設定部７ｅは、ベースライン算出部７３と、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５とを備える。

ベースライン算出部７３は、受光積算部６にて積算の対象となる複数の受光情報毎に、ベースラインの値を表す個別ベースライン値を算出する。なお、ベースラインは、照射光に基づく反射光の影響、他のライダー装置等からの干渉光の影響、及びクラッタの影響を除いたオフセットとして受光される光量のことをいう。クラッタは、放射光が、当該測距装置１の筐体に反射して受光されることでゼロ距離付近に発生する受光ノイズである。ベースラインの値は、例えば、反射光、干渉光、及びクラッタの影響を受ける時間範囲を除去した時間範囲で検出される受光光量の平均値又は中央値を用いてもよい。ベースラインは、ノイズフロアレベルともいう。以下では、ｍ番目の受光情報における個別ベースライン値をＮ_ｍで表す。ｍ＝１，２，…，Ｍである。

ベースライン算出部７３は、積算受光情報におけるベースラインの値を表す積算ベースライン値を算出する。積算ベースライン値Ｎｓは、積算受光情報に基づいて個別ベースライン値と同様に算出してもよいし、個別ベースライン値を合算すること（すなわち、Ｎｓ＝Ｎ_１＋Ｎ_２＋…＋Ｎ_Ｍ）で算出してもよい。

ピーク算出部７４は、受光情報毎に、最大受光光量を取得する。ここでは、図１７に示すように、受光波形であるか干渉光波形であるかに関わらず選択される。なお、最大受光光量は、受光情報で示される全時間範囲内から取得してもよいし、例えば、クラッタが検出される時間範囲を除外した時間範囲内から取得してもよい。以下、ｍ番目の受光情報における最大受光光量を生ピーク値Ａ_ｍという。ピーク算出部７４は、更に、Ｍ個の受光情報のそれぞれについて、生ピーク値Ａ_ｍから個別ベースライン値Ｎ_ｍを減算することで、受光波形の相対ピーク値Ｓ_ｍを算出する。なお、相対ピーク値Ｓ_ｍの算出において、個別ベースライン値Ｎ_ｍの代わりに、積算ベースライン値Ｎｓを積算数Ｍで除算した値を用いてもよい。

閾値設定部７５は、最大抽出部７５１を備える。
最大抽出部７５１は、ピーク算出部７４にて算出されたＭ個の相対ピーク値Ｓ_１～Ｓ_Ｍのうちの最大値である最大相対ピーク値Ｓｍａｘ＝ＭＡＸ（Ｓ_１，Ｓ_２，…，Ｓ_Ｍ）を抽出する。更に、最大抽出部７５１は、最大ピーク相対値Ｓｍａｘにマージンαと、積算ベースライン値Ｎｓを加えた値を、抽出閾値ＴＨｅとして設定する。マージンαは省略されてもよい。

距離算出部８ｅは、測距部８１ｅを備える。測距部８１ｅは、積算受光情報を用いて、閾値設定部７５で設定された抽出閾値ＴＨｅより大きなピーク値を有するパルス波形を抽出し、抽出したパルス波形のそれぞれの受信タイミングから、物体までの距離を算出する。つまり、測距部８１ｅは、抽出閾値ＴＨｅの設定を変更できる点が、測距部８１とは異
なる。そして、算出された距離とピーク値とを対応づけたエコー情報ＥＣを生成して出力する。

［５－２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）を奏し、更に、以下の効果（５ａ）を奏する。

（５ａ）本実施形態では、Ｍ個の受光情報から抽出される最大相対ピーク値Ｓｍａｘに基づいて、測距処理の対象となるパルス波形の抽出に用いる抽出閾値ＴＨｅを設定する。従って、本実施形態によれば、干渉光波形に基づく誤検出、すなわち物体が存在しないにも関わらず距離が検出されることを抑制できると共に、干渉光波形に対して測距処理が行われることが抑制されるため、測距部８１ｅでの処理負荷を軽減できる。また、第１～４実施例では時間範囲分のフィルタ用のメモリが必要なのに対して、最大相対ピーク値Ｓｍａｘ分のメモリだけで済むため、実装に必要なメモリ量を削減する効果を有する。

つまり、図１７に示すように、干渉光波形のピーク値が、反射光波形のピーク値より大きい場合でも、干渉光波形が複数の受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）にて同一タイミングで検出されない限り、積算受光情報における干渉光波形のピーク値は、抽出閾値ＴＨｅを超えることがない。従って、抽出閾値ＴＨｅによって干渉光波形を除去した上で測距処理を行うことができる。

［５－３．変形例］
本実施形態では、受光積算部６は、複数の受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）を単純に加算することで積算受光情報を算出し、個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍの合計が積算ベースライン値Ｎｓとなるようにしているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、受光積算部６は、積算ベースライン値Ｎｓがゼロとなるように、複数の受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）を積算するように構成されてもよい。以下では、Ｎｓ＝０となるように積算された積算受光情報をゼロベース積算受光情報、Ｎｓ≠０となるように積算された積算受光情報を非ゼロベース積算受光情報という。

具体的には、図４１に示すように、受光積算部６は、受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）毎に個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍを算出する。更に、受光積算部６は、受光情報Ｗ（ｍ）のそれぞれから、個別ベースライン値Ｎ_ｍを減算した結果（Ｗ（ｍ）－Ｎ_ｍ）を加算することでゼロベース積算受光情報を算出する。以下、この手法を、減算後積算方法という。

図４２に示すように、受光積算部６は、受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）を単純に加算した結果ΣＷ（ｍ）から個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍの合計値Ｎｓｕｍを減算することでゼロベース積算受光情報を算出する。減算に用いる値は、Ｎｓｕｍの代わりに、ΣＷ（ｍ）から抽出されるベースライン値を用いてもよい。以下、この手法を、積算後減算方法という。

図４３に示すように、受光積算部６は、以下の手順で、ゼロベース積算受光情報を算出してもよい。すなわち、１番目の受光情報を１番目の中間積算情報とする。ｉ＝２～Ｍとして、ｉ－１番目の受光情報から抽出される個別ベースライン値Ｎ_ｉ－１を、ｉ－１番目の中間積算情報から減算した結果に、ｉ番目の受光情報を加算することでｉ番目の中間積算情報を順次算出する。そして、Ｍ番目の受光情報から抽出される個別ベースライン値Ｎ_Ｍを、Ｍ番目の中間積算情報から減算することで、ゼロベース積算受光情報を算出する。以下、この手法を、ゼロベース順次積算方法という。

なお、上記説明では、ｉ－１番目の中間積算情報から個別ベースライン値Ｎ_ｉ－１を減
算後に、ｉ番目の受光情報を加算しているが、演算の順番はこれに限定されるものではない。例えば、ｉ－１番目の中間積算情報とｉ番目の受光情報とを加算した結果から、個別ベースライン値Ｎ_ｉ－１を減算する等してもよい。

また、Ｍ番目の中間積算情報を積算受光情報とし、Ｍ番目の受光情報から抽出される個別ベースライン値Ｎ_Ｍを積算ベースライン値Ｎｓとする手法を、非ゼロベース順次積算方法という。

受光積算部６が、Ｎｓ＝０となる積算受光情報、即ちゼロベース積算受光情報を算出するように構成されている場合、抽出閾値ＴＨｅは、以下の（１）～（３）式に示すいずれかの方法で設定されてもよい。

ＴＨｅ＝Ｓｍａｘ （１）
ＴＨｅ＝Ａｍａｘ－Ｎｘ （２）
ＴＨｅ＝Ａｍａｘ－Ｎａｖｅ （３）
但し、Ａｍａｘは、Ｍ個の生ピーク値Ａ_１～Ａ_Ｍのうちの最大値ＭＡＸ（Ａ_１，Ａ_２，…，Ａ_Ｍ）であり、最大生ピーク値という。Ｎｘは、最大生ピーク値Ａｍａｘの抽出元となった受光情報における個別ベースライン値である。Ｎａｖｅは、Ｍ個の個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍの平均値ＡＶＥ（Ｎ_１，Ｎ_２，…Ｎ_Ｍ）である。なお、（１）～（３）式において、抽出閾値ＴＨｅには、マージンαを加えてもよい。また、（２）のＮｘ及び（３）式のＮａｖｅがオフセット値に相当する。

受光積算部６が、非ゼロベース順次積算方法を用いて、Ｎｓ＝Ｎ_Ｍとなる積算受光情報、即ち非ゼロベース積算受光情報を算出するように構成されている場合、抽出閾値ＴＨｅは、以下の（４）～（７）式に示すいずれかの方法で設定されてもよい。

ＴＨｅ＝Ｓｍａｘ＋Ｎ_Ｍ （４）
ＴＨｅ＝Ａｍａｘ－Ｎｘ＋Ｎ_Ｍ （５）
ＴＨｅ＝Ａｍａｘ－Ｎａｖｅ＋Ｎ_Ｍ （６）
ＴＨｅ＝Ａｍａｘ （７）
（４）～（６）式は、（１）～（３）式に、積算ベースライン値ＮｓとなるＭ番目の受光情報の個別ベースライン値Ｎ_Ｍを加えた式である。（７）式は、（５）式においてＮｘ＝Ｎ_Ｍと仮定することで得られる近似式であり、閾値ＴＨｅの算出を簡略化できる。なお、（４）～（７）式においても、抽出閾値ＴＨｅにマージンαを加えてもよい。

ここでは、Ｍ番目の受光情報の個別ベースライン値Ｎ_Ｍが非ゼロベース積算受光情報の積算ベースライン値Ｎｓとなるように、受光情報を積算する場合について説明したが、受光情報の積算の仕方は、これに限定されるものではない。例えば、任意に選択される一つの受光情報の個別ベースライン値が、積算ベースライン値Ｎｓとなるように構成されてもよい。また、任意に選択される任意個の受光情報の個別ベースライン値の合計値が、積算ベースライン値となるように構成されてもよい。

なお、図４１～図４３を用いて説明した受光積算部６の処理は、第２実施形態以降だけでなく第１～第４参考形態における受光積算部６にも適用可能である。
［６．第２実施形態］
［６－１．第１参考形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第２実施形態では、処理部５ｆにおける特性設定部７ｆ及び距離算出部８ｅの構成が、第１参考形態とは相違する。但し、距離算出部８ｅは、第１実施形態で説明したものと同様である。

図１８に示すように、特性設定部７ｆは、受光積算部６から供給される積算受光情報に基づいて抽出閾値ＴＨｅを生成する。特性設定部７ｆは、ベースライン算出部７３ｆと、ピーク算出部７４ｆと、閾値設定部７５ｆとを備える。

ベースライン算出部７３ｆは、受光積算部６より算出された積算受光情報のベースラインの値を表す積算ベースライン値Ｎｓを算出する。なお、積算ベースライン値Ｎｓは、積算受光情報から抽出される値を用いてもよいし、受光積算部６での積算対象となった複数の受光情報のそれぞれから抽出される個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍの合計値Ｎｓｕｍを用いてもよい。ピーク算出部７４ｆは、積算受光情報から最大値を抽出し、抽出した最大値からベースライン算出部７３ｆにて算出された積算ベースライン値Ｎｓを減算することで、積算受光情報の相対ピーク値Ｓを算出する。

閾値設定部７５ｆは除算部７５２を備える。
除算部７５２は、ピーク算出部７４ｆにて算出された積算受光情報の相対ピーク値Ｓを受光積算部６での積算対象となる受光情報の数である積算数Ｍで除算する。更に、除算部７５２は、その除算結果に、マージンαと、ベースライン算出部７３ｆにて算出された積算ベースライン値Ｎｓとを加算した値を、抽出閾値ＴＨｅとして設定する。すなわち、（８）式に従って、抽出閾値ＴＨｅを設定する。マージンαは、例えば、予め指定された定数及び除算値Ｓ／Ｍに応じて算出される値のうち、いずれか一方を用いてもよい。また、マージンαを省略し、（９）式に従って、抽出閾値ＴＨｅを設定してもよい。

ＴＨｅ＝Ｓ／Ｍ＋α＋Ｎｓ （８）
ＴＨｅ＝Ｓ／Ｍ＋Ｎｓ （９）
個々の受光情報において、干渉光波形のピーク値が反射光波形のピークを超えることがないことが明らかな状況では、このように設定された抽出閾値ＴＨｅを用いてもよい。

［６－２．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）を奏し、更に、以下の効果（６ａ）を奏する。

（６ａ）本実施形態では、特性設定部７ｆを受光積算部６の後段に設けられ、受光情報の積算毎に演算する必要が無く、積算受光情報に対する演算だけを実施すればよいため、演算量の削減効果を有する。

［６－３．変形例］
受光積算部６が、Ｎｓ＝０となる積算受光情報を算出するように構成されている場合、閾値設定部７５ｆは、（１０）又は（１１）式に従って、抽出閾値ＴＨｅを設定してもよい。

ＴＨｅ＝Ｓ／Ｍ＋α （１０）
ＴＨｅ＝Ｓ／Ｍ （１１）
［７．第３実施形態］
［７－１．第１参考形態との相違点］
第３実施形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第３実施形態では、処理部５ｇにおける特性設定部７ｇ及び距離算出部８ｅの構成が、第１参考形態とは相違する。但し、距離算出部８ｅは、第３実施形態で説明したものと同様である。

図１９に示すように、特性設定部７ｇは、ベースライン算出部７３ｇと、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５ｇとを備える。
ベースライン算出部７３ｇは、ベースライン算出部７３と同様に、Ｍ個の受光情報のそれぞれについて個別ベースライン値Ｎ_ｍを算出すると共に、積算ベースライン値Ｎｓを算出する。ベースライン算出部７３ｇは、更に、個別ベースライン値Ｎ_ｍのばらつきを算出する。ばらつきを表すパラメータとして、例えば、標準偏差を用いてもよい。

閾値設定部７５ｇは、最大抽出部７５１と、ばらつき算出部７５３と、閾値選択部７５４とを備える。
最大抽出部７５１は、第１実施形態で説明したものと同様であり、最大相対ピーク値Ｓｍａｘを算出する。

ばらつき算出部７５３は、ベースライン算出部７３ｇにてＭ個の受光情報毎に算出される個別ベースライン値の標準偏差の平均値にＭの平方根を乗算した値をばらつきσとし、σのＧ倍を許容ばらつき値として算出する。Ｇは正の実数である。Ｇは、ノイズが物体として誤検出される確率をどの程度とするかによって、適宜設定される。ここでは、ばらつきσを、Ｍ個の受光情報のそれぞれについて算出される個別ベースライン値Ｎ_１～Ｎ_Ｍの標準偏差の平均値にＭの平方根を乗算した値を用いているが、受光積算情報から算出される積算ベースライン値の標準偏差を用いてもよい。

閾値選択部７５４は、図２０に示すように、最大ピーク相対値Ｓｍａｘにマージンαを加えた値と、許容ばらつき値Ｇ×σと、あらかじめ設定された固定値Ｄとを比較する。固定値Ｄは、例えば、閉空間内など、ばらつきσが極端に小さい場合でも、適度な抽出閾値ＴＨｅが得られるように設定される。そして、Ｓｍａｘ＋αが最大であれば、（１２）式により抽出閾値ＴＨｅを設定する。Ｇ×σが最大であれば、（１３）式により抽出閾値ＴＨｅを設定する。Ｄが最大であれば（１４）式により抽出閾値ＴＨｅを設定する。

ＴＨｅ＝Ｓｍａｘ＋α＋Ｎｓ （１２）
ＴＨｅ＝Ｇ×σ＋Ｎｓ （１３）
ＴＨｅ＝Ｄ＋Ｎｓ （１４）
なお、（１２）式は、（４）～（７）式を用いて算出される抽出閾値ＴＨｅ、又は（５）～（７）式の右辺にマージンαを加えることで算出される抽出閾値ＴＨｅに置き換えてもよい。

［７－２．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）及び第１実施形態の効果（５ａ）を奏し、更に、以下の効果（７ａ）を奏する。

（７ａ）本実施形態では、ベースライン値のばらつきσから算出される許容ばらつき値Ｇ×σと、最大ピーク値Ｓｍａｘ＋αと、固定値Ｄとの比較に基づいて抽出閾値ＴＨｅの設定方法を切り替える。これにより、干渉光波形がノイズに埋もれるような場合でも、ノイズが反射光波形として誤検出されることを抑制できるだけでなく、ベースライン値のばらつきσが極端に小さい場合でも、適切な抽出閾値ＴＨｅが設定される。

［７－３．変形例］
受光積算部６が、積算ベースライン値Ｎｓがゼロとなるように複数の受光情報を積算するように構成されている場合、閾値設定部７５ｇは、（１２）～（１４）式の右辺から積算ベースライン値Ｎｓを除いた式を用いて算出される抽出閾値ＴＨｅを用いてもよい。

［８．第４実施形態］
［８－１．第１参考形態との相違点］
第４実施形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第４実施形態では、図２１に示すように、処理部５ｈにおける特性設定部７ｈ及び距離算出部８ｈの構成が、第１参考形態とは相違する。
特性設定部７ｈは、第１設定部９１と第２設定部９２とを備える。

第１設定部９１は、第１～第４参考形態で説明した特性設定部７，７ａ，７ｄのいずれかと同様の構成を有し、反射光波形が存在しうる有効範囲を設定する。
第２設定部９２は、第１～第３実施形態で説明した特性設定部７ｅ～７ｇのいずれかと同様の構成を有し、抽出閾値ＴＨｅを設定する。但し、第２設定部９２として第２実施形態の特性設定部７ｆを採用した場合は、受光積算部６の出力が第２設定部９２の入力となる。

距離算出部８ｈは、二つの測距部８１，８１ｅと、フィルタリング部８２と、切替部８３とを備える。
測距部８１及びフィルタリング部８２は、第１参考形態で説明した距離算出部８と同様に動作する。なお、測距部８１が第１測距部に相当し、測距部８１及びフィルタリング部８２は、第１処理部に相当する。

測距部８１ｅは、第１実施形態で説明した距離算出部８ｅと同様に動作する。測距部８１ｅは、第２測距部及び第２処理部に相当する。
切替部８３は、フィルタリング部８２から出力される第１測距結果と、測距部８１ｅから出力される第２測距結果とのうちいずれかを、予め設定された切替条件に従って出力する。

切替条件として、例えば、別途設けられた切替スイッチの設定を用い、設定に従って、いずれかの測距結果を固定的に出力してもよい。また、切替条件として、距離閾値を用い、距離閾値より近い近距離範囲については、第２測距結果を出力し、距離閾値以上の遠距離範囲については第１測距結果を出力してもよい。この場合、測距部８１には遠距離範囲に対応した時間範囲の積算受光情報が入力され、測距部８１ｅには近距離範囲に対応した時間範囲の積算受光情報が入力されてもよい。

［８－２．効果］
以上詳述した第４実施形態によれば、第１設定部９１及び第２設定部９２の構成に応じて、第１～第４参考形態及び第１～第３実施形態の効果を奏し、更に、以下の効果（８ａ）を奏する。

（８ａ）本実施形態では、干渉波の発生状況等に応じて距離算出部８ｈでの処理方法を切り替えることができるため、必要となるメモリ数を削減するとともに、干渉波の除去性能を向上させることができる。

［９．第５実施形態］
［９－１．第１参考形態との相違点］
第５実施形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第５実施形態では、図２２に示すように、処理部５ｉにおける特性設定部７ｈ及び距離算出部８ｉの構成が、第１参考形態とは相違する。但し、特性設定部７ｈは、第３実施形態にて説明したものと同様の構成を有する。

距離算出部８ｉは、フィルタリング部８２ｂと、二つの測距部８１，８１ｅと、切替部８３とを備える。
フィルタリング部８２ｂ及び測距部８１は、第３参考形態で説明した距離算出部８ｂと同様に動作する。これらフィルタリング部８２ｂ及び測距部８１は、第１処理部に相当する。

測距部８１ｅは、第１実施形態で説明した距離算出部８ｅと同様に動作する。測距部８１ｅは、第２処理部に相当する。
切替部８３は、第４実施形態で説明したものと同様に動作する。

［９－２．効果］
以上詳述した第５実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
［１０．第５参考形態］
［１０－１．第１参考形態との相違点］
第５参考形態は、基本的な構成は第１参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第５参考形態では、処理部５ｊにおける特性設定部７ｊ及び距離算出部８ｊの構成が、第１参考形態とは相違する。
図２５に示すように、特性設定部７ｊは、ベースライン算出部７３と、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５ｊとを備える。

ベースライン算出部７３及びピーク算出部７４は、第１実施形態での説明と同様である。つまり、ベースライン算出部７３は、受光情報毎に個別ベースライン値Ｎ_ｍを算出すると共に、積算ベースライン値Ｎｓを算出し、ピーク算出部７４は、受光情報毎に最大受光光量Ｓ_ｍを算出する。

閾値設定部７５ｊは、一次閾値設定部７５５と、二次閾値設定部７５６とを備える。
一次閾値設定部７５５は、第３実施形態で説明したばらつき算出部７５３と同様に、ベースライン値の許容ばらつきＧ×σを算出する。更に、一次閾値設定部７５５は、算出された許容ばらつきＧ×σに、積算ベースライン値Ｎｓを加えた値を一次閾値ＴＨ１として出力する。なお、予め設定された固定値をＤとして、一次閾値ＴＨ１は、Ｇ×σ＋Ｎｓ及びＤ＋Ｎｓのうち、いずれか大きい方の値を用いてもよい。

二次閾値設定部７５６は、第１実施形態で説明した最大抽出部７５１と同様に、最大相対ピーク値Ｓｍａｘを算出する。更に、二次閾値設定部７５６は、算出された最大相対ピーク値Ｓｍａｘに、マージンαと積算ベースライン値Ｎｓとを加えた値を二次閾値ＴＨ２として出力する。

つまり、一次閾値ＴＨ１は、（１５）又は（１６）式のいずれかを用いて設定され、二
次閾値ＴＨ２は、（１７）を用いて設定される。
ＴＨ１＝Ｇ×σ＋Ｎｓ （１５）
ＴＨ１＝Ｄ＋Ｎｓ （１６）
ＴＨ２＝Ｓｍａｘ＋α＋Ｎｓ （１７）
なお、一次閾値ＴＨ１と二次閾値ＴＨ２との関係は、一般的には、図２６に示すように、ＴＨ１＜ＴＨ２となるが、ベースラインのばらつきが大きく且つ反射光及び干渉光のピーク値が小さい場合には、ＴＨ１≧ＴＨ２となる場合もある。

距離算出部８ｊは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｊとを備える。
測距部８１ｊは、積算受光情報から、一次閾値ＴＨ１より大きなピーク値を有するパルス波形を抽出し、抽出したパルス波形のそれぞれの受信タイミングから、物体までの距離Ｒを算出する。そして、測距部８１ｊは、距離Ｒとピーク値Ｐとを対応付けたエコー情報ＥＣを生成する。以下では、エコー情報ＥＣのピーク値をエコーピーク値という。測距部８１ｊは、生成したエコー情報ＥＣを、エコーピーク値Ｐが大きい順にソートしてもよい。

以下では、測距部８１ｊにより生成されるエコー情報ＥＣの数を検出エコー数Ｋとする。Ｋは０以上の整数である。生成されたエコー情報ＥＣの中でエコーピーク値Ｐがｋ番目に大きいエコー情報をＥＣ（ｋ）、そのエコーピーク値をＰ（ｋ）、距離をＲ（ｋ）と表記する。

次に、フィルタリング部８２ｊでの処理の詳細を、図２７に示すフローチャートを用いて説明する。
本処理は、受光積算部６にて生成された積算受光情報から、測距部８１ｊにて積算受光情報に対する測距処理が実行される毎に起動する。

Ｓ１１０では、フィルタリング部８２ｊは、検出エコー数Ｋが１以上であるか否かを判定し、Ｋ≧１であれば処理をＳ１２０に移行し、Ｋ＜１であれば処理を終了する。
Ｓ１２０では、フィルタリング部８２ｊは、測距部８１ｊで検出されたエコー情報ＥＣのうち、物体からの反射波に基づく有効エコー情報の数を表すカウント値Ｃｎｔ、及びエコー情報ＥＣの識別に用いるインデックスｋを初期化する。具体的には、カウント値Ｃｎｔは０に初期化され、インデックスｋは１に初期化される。なお、有効エコー情報以外のエコー情報、すなわち、干渉波等に基づくエコー情報を無効エコー情報という。

Ｓ１３０では、フィルタリング部８２ｊは、エコー情報ＥＣ（ｋ）のエコーピーク値Ｐ（ｋ）が二次閾値ＴＨ２より大きいか否かを判定し、Ｐ（ｋ）≦ＴＨ２であれば、処理をＳ１４０に移行し、Ｐ（ｋ）＞ＴＨ２であれば、処理をＳ１５０に移行する。

Ｓ１４０では、フィルタリング部８２ｊは、エコー情報ＥＣ（ｋ）が有効エコー情報であるか無効エコー情報であるかを示すフラグＦｌｇ（ｋ）に、無効エコー情報であることを示す値Ｆａｌｓｅを設定して、処理をＳ１７０に進める。

Ｓ１５０では、フィルタリング部８２ｊは、カウント値Ｃｎｔを１増加させる。
続くＳ１６０では、フィルタリング部８２ｊは、フラグＦｌｇ（ｋ）に、有効エコー情報であることを示す値Ｔｒｕｅを設定して、処理をＳ１７０に進める。

Ｓ１７０では、フィルタリング部８２ｊは、インデックスｋを１増加させる。
Ｓ１８０では、フィルタリング部８２ｊは、インデックスｋが、検出エコー数Ｋ以下であるか否かを判定し、ｋ≦Ｋであれば、処理をＳ１３０に戻し、ｋ＞Ｋであれば、処理を終了する。

なお、本処理の結果として得られるカウント値Ｃｎｔを、有効エコー数ともいう。また、エコー情報ＥＣ（ｋ）にフラグＦｌｇ（ｋ）＝Ｔｒｕｅを付与することが、エコー情報ＥＣ（ｋ）を有効化することに相当し、エコー情報ＥＣ（ｋ）にフラグＦｌｇ（ｋ）＝Ｆａｌｓｅを付与することが、エコー情報ＥＣ（ｋ）を無効化することに相当する。無効化されたエコー情報ＥＣ（ｋ）は、除去されてもよいし、有効化されたエコー情報ＥＣ（ｋ）と共に後段の処理に提供されてもよい。

［１０－２．効果］
以上詳述した第５参考形態によれば、前述した第１参考形態の効果（１ａ）を奏し、更に以下の効果（１０ａ）（１０ｂ）を奏する。

（１０ａ）本参考形態では、二つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いて、２段階に分けて積算受光情報からエコー情報ＥＣを生成し、更に、有効エコー情報を抽出する。つまり、ＴＨ１（すなわち、Ｇ×σ＋Ｎｓ又はＤ＋Ｎｓ）とＴＨ２（すなわち、Ｓｍａｘ＋α＋Ｎｓ）のうち、いずれか大きい方の閾値を用いて有効エコー情報を抽出する第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

（１０ｂ）本参考形態では、二つの閾値ＴＨ１，ＴＨ２を用いることにより、装置構成の自由度を向上させることができる。つまり、例えば、ＴＨ１だけを生成するＩＣ、又は、ＴＨ２だけを生成するＩＣが個別に既に存在する場合に、これらを用いて、柔軟に装置を構成できる。

［１０－３．変形例］
受光積算部６が、Ｎｓ＝０となる積算受光情報を算出するように構成されている場合、二次閾値設定部７５６は、（１７）式の代わりに、（１）～（３）式の右辺を用いて算出される値を二次閾値ＴＨ２としてもよい。また、受光積算部６が、非ゼロベースライン順次積算方法を用いて複数の受光情報を積算するように構成されている場合、二次閾値設定部７５６は、（１７）式の代わりに。（４）～（７）式の右辺を用いて算出される値を二次閾値ＴＨ２としてもよい。

［１１．第６参考形態］
［１１－１．第５参考形態との相違点］
第６参考形態は、基本的な構成は第５参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第６参考形態では、処理部５ｋにおける距離算出部８ｋの構成が、第５参考形態とは相違する。
図２８に示すように、距離算出部８ｋは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｊと、検知判定部８５とを備える。測距部８１ｊ及びフィルタリング部８２ｊは、第５参考形態での説明と同様である。

検知判定部８５は、測距部８１ｊで得られる検出エコー数Ｋと、フィルタリング部８２ｊで得られる有効エコー数Ｃｎｔに従って、適正に有効エコー情報が抽出されているか否かを判定する。

検知判定部８５での処理の詳細を、図２９に示すフローチャートを用いて説明する。
本処理は、フィルタリング部８２ｊにて処理が実行される毎に起動する。
Ｓ２１０では、検知判定部８５は、検出エコー数Ｋが０より大きく、かつ、有効エコー
数Ｃｎｔが０であるか否かを判定し、肯定判定した場合は、処理をＳ２２０に移行し、否定判定した場合は、処理をＳ２３０に移行する。

Ｓ２２０では、検知判定部８５は、検知ステータスＥ＿ＳＴを、一次閾値ＴＨ１を用いて検出されたが、二次閾値ＴＨ２により無効とされたＫ個のエコーの中に、有効エコーが含まれない可能性があることを示す「未検知」に設定して処理を終了する。

Ｓ２３０では、検知判定部８５は、検知ステータスＥ＿ＳＴを、有効エコーが適正に検知されたことを示す「検知」に設定して処理を終了する。
つまり、受光情報において、物体からの反射波に基づくエコー（以下、反射エコー）の方が、干渉波に基づくエコー（以下、干渉エコー）よりピーク値が大きい場合、反射エコーのピーク値に従って二次閾値ＴＨ２が設定される。この場合、反射エコーのピーク値は、受光積算部６での積算の結果、二次閾値ＴＨ２より大きくなるため、反射エコーのエコー情報は有効エコー情報として抽出される。また、干渉エコーのピーク値は、受光積算部６にて積算されても値に変化がなく、二次閾値ＴＨ２より小さいままであるため、干渉エコーのエコー情報は無効エコー情報として抽出される。

これに対して、図３０に示すように、受光情報において、干渉エコーの方が反射エコーよりピーク値が大きい場合には、干渉エコーのピーク値に従って二次閾値ＴＨ２が設定される。この場合、二次閾値ＴＨ２は、積算後の反射エコーのピーク値より大きい場合があるため、反射エコーのエコー情報が無効エコー情報として抽出される可能性がある。検知ステータスＥ＿ＳＴの「未検知」は、このような状況を表している。

［１１－２．効果］
以上詳述した第６参考形態によれば、前述した第１参考形態及び第５参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）を奏し、更に以下の効果（１１ａ）を奏する。

（１１ａ）本参考形態では、干渉エコーの存在によって、反射エコーのエコー情報ＥＣが無効エコー情報とされている可能性を、後段の処理に知らせることができる。
［１１－３．変形例］
検知判定部８５は、図２９に示す検知判定処理の代わりに、図４４に示す検知判定処理を実行してもよい。

Ｓ２４０では、検知判定部８５は、検出エコー数Ｋが０より大きく、かつ、有効エコー数Ｃｎｔが０であるか否かを判定し、肯定判定した場合は、処理をＳ２５０に移行し、否定判定した場合は、処理をＳ２７０に移行する。

Ｓ２５０では、検知判定部８５は、検知ステータスＥ＿ＳＴを、一次閾値ＴＨ１を用いて検出されたが、二次閾値ＴＨ２により無効とされたＫ個のエコーには、干渉波に基づくエコーが含まれ除去不能であることを示す「干渉あり」に設定する。

続くＳ２６０では、検知判定部８５は、Ｋ個のエコー情報ＥＣ（１）～ＥＣ（Ｋ）のフラグＦｌｇ（１）～Ｆｌｇ（Ｋ）を、いずれも、有効エコー情報であることを示すＴｒｕｅに戻して処理を終了する。

Ｓ２７０では、検知判定部８５は、検知ステータスＥ＿ＳＴを、干渉の影響がないことを示す「干渉なし」に設定して処理を終了する。
この場合、干渉エコーが検出される可能性があるが、反射エコーが非検出となることを抑制できる。

［１２．第７参考形態］
［１２－１．第５参考形態との相違点］
第７参考形態は、基本的な構成は第５参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第５参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第７参考形態では、処理部５ｌにおける距離算出部８ｌの構成が、第５参考形態とは相違する。
図３１に示すように、距離算出部８ｌは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｊと、有効エコー抽出部８６とを備える。測距部８１ｊ及びフィルタリング部８２ｊは、第５参考形態での説明と同様である。

有効エコー抽出部８６は、反射エコーのエコー情報ＥＣがフィルタリング部８２ｊによって無効エコー情報であると判定されている可能性がある場合に、この無効化されたエコー情報を有効エコー情報として抽出する。

有効エコー抽出部８６での処理の詳細を、図３２に示すフローチャートを用いて説明する。
本処理は、フィルタリング部８２ｊにて処理が実行される毎に起動する。

Ｓ３１０では、有効エコー抽出部８６は、検出エコー数Ｋが１より大きく、かつ、有効エコー数Ｃｎｔが０であるか否かを判定する。有効エコー抽出部８６は、肯定判定した場合は、有効エコー情報が適正に抽出されていない可能性があるとして、処理をＳ３２０に移行し、否定判定した場合は、有効エコー情報は適正に抽出されているとして、処理を終了する。

Ｓ３２０では、有効エコー抽出部８６は、エコー情報ＥＣの識別に用いるインデックスｋを２に設定する。なお、この時点でのカウント値（すなわち、有効エコー数）Ｃｎｔは０であり、また、全てのエコー情報ＥＣのフラグＦｌｇが無効であることを示す値Ｆａｌｓｅに設定されている。

続くＳ３３０では、有効エコー抽出部８６は、カウント値Ｃｎｔを１増加させる。
続くＳ３４０では、有効エコー抽出部８６は、エコー情報ＥＣ（ｋ）が有効エコー情報であるか否かを示すフラグＦｌｇ（ｋ）を、有効であることを示す値Ｔｒｕｅに設定する。

続くＳ３５０では、有効エコー抽出部８６は、インデックスｋを１増加させる。
続くＳ３６０では、有効エコー抽出部８６は、インデックスｋが検出エコー数Ｋ以下であるか否かを判定し、ｋ≦Ｋであれば処理をＳ３３０に戻し、ｋ＞Ｋであれば処理を終了する。

なお、測距部８１ｊで検出されるエコー情報ＥＣはエコーピーク値Ｐが大きい順にソートされている。このため、本処理の結果、エコーピーク値が最大であることを無効条件として、無効条件を満たすエコー情報ＥＣ（１）を除く、他の全てのエコー情報ＥＣ（２）～ＥＣ（Ｋ）が有効エコー情報として抽出される。

［１２－２．効果］
以上詳述した第７参考形態によれば、前述した第１参考形態及び第５参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）を奏し、更に以下の効果（１２ａ）を奏する。

（１２ａ）本参考形態では、フィルタリング部８２ｊにて全てのエコー情報ＥＣが無効エコー情報とされた場合であっても、エコー情報ＥＣ（１）を干渉エコー情報として排除することで、エコー情報ＥＣ（１）以外のエコー情報ＥＣ（２）～ＥＣ（Ｋ）を、有効エコー情報として抽出できる。

［１２－３．変形例］
有効エコー抽出部８６での処理の変形例を、図３３のフローチャートを用いて説明する。変形例の処理では、図３２のフローチャートと比較して、Ｓ３３０の前にＳ３２５が挿入されている点、及びＳ３６０にて肯定判定された場合に、処理をＳ３２５に移行させる点で第７参考形態とは相違する。

Ｓ３２５では、エコー情報ＥＣ（ｋ）のエコーピーク値Ｐ（ｋ）が、二次閾値ＴＨ２に定数Ｃを乗じた値より小さいか否かを判定し、Ｐ（ｋ）＜ＴＨ２×Ｃであれば処理をＳ３３０に移行し、Ｐ（ｋ）≧ＴＨ２×Ｃであれば、処理をＳ３５０に移行する。

定数Ｃは、例えば、積算ベースライン値Ｎｓに対して±Ｂの範囲でベースライン値がばらつくものとして、ＴＨ２×Ｃ＝ＴＨ２－Ｂとなるような値に設定される。つまりＴＨ２×Ｃが無効閾値に相当する。但し、定数Ｃは、開発者が自由に設定できる固定閾値としてもよい。

この変形例の処理によれば、干渉エコーのエコー情報ＥＣ（１）のエコーピーク値Ｐ（１）と同程度のピーク値を有する他のエコー情報も無効エコー情報として排除されるため、干渉エコーが複数存在する場合でも、有効エコー情報を適正に抽出できる。

［１３．第８参考形態］
［１３－１．第５参考形態との相違点］
第８参考形態は、基本的な構成は第５参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第５参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第８参考形態では、処理部５ｍにおける距離算出部８ｍの構成が、第５参考形態とは相違する。
図３４に示すように、距離算出部８ｍは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｊと、有効エコー抽出部８６と、検知判定部８５とを備える。測距部８１ｊ及びフィルタリング部８２ｊは、第５参考形態での説明と同様であり、検知判定部８５は、第６参考形態での説明と同様であり、有効エコー抽出部８６は、第７参考形態での説明と同様である。但し、検知判定部８５では、有効エコー抽出部８６での処理結果として得られる有効エコー数Ｃｎｔを用いて判定を実行する。

［１３－２．効果］
以上詳述した第８参考形態によれば、前述した第１参考形態及び第５～第７参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）（１１ａ）（１２ａ）を奏する。

［１４．第９参考形態］
［１４－１．第８参考形態との相違点］
第９参考形態は、基本的な構成は第８参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第８参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第９参考形態では、処理部５ｎにおける特性設定部７ｎ及び距離算出部８ｎの構成が、
第８参考形態とは相違する。
図３５に示すように、特性設定部７ｎは、ベースライン算出部７３と、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５ｊと、ピークばらつき算出部７６とを備える。ピークばらつき算出部７６以外は、第５参考形態での説明と同様である。

ピークばらつき算出部７６は、積算の対象となるＭ個の受光情報のうち、ｍ回目の計測で得られた受光情報において、最大受光光量が検出されたタイミングである最大受光タイミングｔ_ｍを用いてばらつき度合いを算出する。

ピークばらつき算出部７６が実行する処理の詳細を、図３６のフローチャートを用いて説明する。
Ｓ４１０では、ピークばらつき算出部７６は、ばらつきの度合いを表すばらつきカウント値Ｖ＿Ｃｎｔ及び積算の対象となるＭ個の受光情報の識別に用いるインデックスｍを初期化する。具体的には、Ｖ＿Ｃｎｔは０に設定され、ｍは２に設定される。

続くＳ４２０では、ピークばらつき算出部７６は、ｍ回目及びｍ－１回目の計測で得られた各受光情報における最大受光タイミングｔ_ｍ，ｔ_ｍ－１の差の絶対値（以下、タイミング差）｜ｔ_ｍ－ｔ_ｍ－１｜が、予め設定された閾値βより大きいか否かを判定する。ピークばらつき算出部７６は、｜ｔ_ｍ－ｔ_ｍ－１｜＞βであれば、処理をＳ４３０に移行し、｜ｔ_ｍ－ｔ_ｍ－１｜≦βであれば、処理をＳ４４０に移行する。βは、計測周期等に基づき、同一物体からの反射エコーのピークが検出されるタイミングの時間的なばらつきを考慮して、例えば、同一物体であるとみなせる許容ばらつきの最大値に設定する。

Ｓ４３０では、ピークばらつき算出部７６は、ばらつきカウント値Ｖ＿Ｃｎｔを１増加させて、処理をＳ４４０に進める。
Ｓ４４０では、ピークばらつき算出部７６は、インデックスｍを１増加させる。

続くＳ４５０では、ピークばらつき算出部７６は、インデックスｍが積算数Ｍ以下であるか否かを判定し、ｍ≦Ｍであれば処理をＳ４２０に戻し、ｍ＞Ｍであれば処理を終了する。
つまり、図３７に示すように、同一物体からの反射光に基づく生ピーク値は、積算の対象となるＭ個の受光情報において、いずれも略同じタイミングで検出される。これに対して、干渉光に基づく生ピーク値は、これらとは異なるタイミングで単発的に検出される。そして、同一物体に基づく生ピーク値より、干渉光に基づく生ピーク値の方が大きい場合、最大受光タイミングは、干渉光が検出される受光情報だけ、他の受光情報とは異なる。その結果、例えば、図３６では、干渉光が検出される受光情報の最大受光タイミングｔ２を使用して算出される二つのタイミング差｜ｔ２－ｔ１｜及び｜ｔ３－ｔ２｜が閾値βより大きくなり、ばらつきカウント値Ｖ＿Ｃｎｔがカウントアップされる。

距離算出部８ｎは、第７参考形態で説明した距離算出部８ｍと比較して、検知判定部８５ｎの構成が異なる。但し、有効エコー抽出部８６は、図３２のフローチャートに示した処理、即ち、エコー情報ＥＣ（１）を、無効エコー情報として除去し、それ以外のエコー情報を有効エコー情報とする処理を実行する。

検知判定部８５ｎでの処理の詳細を、図３８のフローチャートを用いて説明する。
図３８のフローチャートは、図２９のフローチャートと比較して、Ｓ２１０とＳ２２０との間にＳ２１５が追加されている点で相違する。

Ｓ２１５では、検知判定部８５ｎは、バラツキカウント値Ｖ＿Ｃｎｔが予め設定されたバラツキ閾値ＴＨｖ以下であるか否かを判定し、Ｖ＿Ｃｎｔ＞ＴＨｖであれば、Ｓ２２０
に処理を移行し、Ｖ＿Ｃｎｔ≦ＴＨｖであれば、処理をＳ２３０に移行する。

ばらつき閾値ＴＨｖは、例えば２に設定される。ＴＨｖ＝２の場合、Ｓ２１５での処理は、各受光情報で検出される最大受光光量を有するピークの中で、干渉波に基づくピーク（すなわち、干渉エコー）の数が１以下であるか否かを判定することに相当する。

つまり、最大受光光量を有するピークとして検出される干渉エコーが一つ以下である場合は、有効エコー抽出部８６で、干渉エコーのエコー情報は無効エコー情報とされ、それ以外のエコー情報が有効エコー情報として抽出される。これにより、検知ステータスＥ＿ＳＴの値は「検知」に設定される。一方、干渉エコーが二つ以上である場合は、有効エコー抽出部８６で、有効エコー情報が正しく抽出されない可能性があるため、検知ステータスＥ＿ＳＴの値は「未検知」に設定される。

［１４－２．効果］
以上詳述した第９参考形態によれば、前述した第８参考形態と同様に、第１参考形態及び第５～第７参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）（１１ａ）（１２ａ）を奏し、更に以下の効果（１４ａ）を奏する。

（１４ａ）本参考形態では、受光情報において反射エコーより大きい生ピーク値を有する干渉エコーが含まれている程度を、最大受光タイミングのばらつきから判定し、程度が大きい場合には、検知ステータスＥ＿ＳＴを「未検知」とする。このため、干渉エコーの影響を受けた誤ったエコー情報が、後段に提供されることを抑制できる。

［１４－３．変形例］
上記第９参考形態では、ばらつきカウント値Ｖ＿Ｃｎｔを、検知判定部８５ｎでの処理に利用しているが、図３５中の点線矢印で示すように、有効エコー抽出部８６での処理に利用してもよい。この場合、図３２のフローチャートにおいて、Ｓ３１０の直前又は直後にステップを挿入し、Ｖ＿Ｃｎｔ＞２の場合は、フラグＦｌｇの書き換えを実行することなく処理を終了してもよい。

［１５．第１０参考形態］
［１５－１．第５参考形態との相違点］
第１０参考形態は、基本的な構成は第５参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第５参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第１０参考形態では、処理部５ｏにおける特性設定部７ｏ及び距離算出部８ｏの構成が、第５参考形態とは相違する。
図３９に示すように、特性設定部７ｏは、ベースライン算出部７３と、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５ｏとを備える。ベースライン算出部７３及びピーク算出部７４は、第５参考形態での説明と同様である。

閾値設定部７５ｏは、一次閾値設定部７５５と、二次閾値設定部７５６ｏとを備える。一次閾値設定部７５５は、第５参考形態での説明と同様である。
二次閾値設定部７５６ｏは、ピーク算出部７４にて受光情報Ｗ（１）～Ｗ（Ｍ）のそれぞれについて算出される最大受光光量（即ち、生ピーク値）Ａ_１～Ａ_Ｍを、値が大きい順にソートする。そして、ｍ番目に大きい最大受光光量Ａ_ｍを、ＴＨ２（ｍ）と表記するものとして、Ｍ個の二次閾値ＴＨ２（１）～ＴＨ２（Ｍ）を生成して、距離算出部８ｏに供給する。

距離算出部８ｏは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｏと、検知判定部８５とを備える。測距部８１ｊは、第５参考形態での説明と同様である。検知判定部８５は、第６参考形態での説明と同様である。

フィルタリング部８２ｏでの処理の詳細を、図４０に示すフローチャートを用いて説明する。
本処理は、受光積算部６にて生成された積算受光情報について、測距部８１ｊによる測距処理の結果が出力される毎に起動する。なお、測距部８１ｊから供給されるＫ個のエコー情報ＥＣ（１）～ＥＣ（Ｋ）は、対応するパルス状の波形における受光量の最大値であるエコーピーク値Ｐ（ｋ）が大きい順にソートされていること、また、Ｋ≦Ｍであることを前提とする。

本処理は、図２７のフローチャートと比較して、Ｓ１３０の代わりにＳ１３５を実行する点で相違する。
Ｓ１３５では、フィルタリング部８２ｏは、ピーク値がｋ番目に大きいエコー情報ＥＣ（ｋ）のエコーピーク値Ｐ（ｋ）が、値がｋ番目に大きい二次閾値ＴＨ２（ｋ）より大きいか否かを判定する。フィルタリング部８２ｏは、Ｐ（ｋ）≦ＴＨ２（ｋ）であれば、処理をＳ１４０に移行し、Ｐ（ｋ）＞ＴＨ２（ｋ）であれば、処理をＳ１５０に移行する。

ここで、一つの干渉エコーは、複数の受光情報のいずれかでのみ検出されるとすると、前述の処理によって、積算後の反射エコーより大きいエコーピーク値Ｐを有する１又は複数の干渉エコーのエコー情報をいずれも無効エコー情報として除去することができる。

［１５－２．効果］
以上詳述した第１０参考形態によれば、前述した第１参考形態及び第５参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）を奏し、更に以下の効果（１５ａ）を奏する。

（１５ａ）本参考形態によれば、積算後の反射エコーのエコーピーク値Ｐより大きいピーク値を有する１又は複数の干渉エコーのエコー情報を、すべて除去できるため、最終的に抽出される有効エコー情報に基づく物体検出の信頼性を向上させることができる。

なお、本参考形態では、エコー情報ＥＣを、エコーピーク値Ｐが大きい順にソートしたが、エコーピーク値Ｐの小さい順にソートし、同様に小さい順にソートされた二次閾値ＴＨ２と比較してもよい。

［１６．第１１参考形態］
［１６－１．想定する状況］
第１１参考形態の構成を説明する前に、本参考形態において、想定する干渉光の態様について説明する。

本参考形態では、干渉光がフラッシュ型ライダーからの照射光である場合を想定する。フラッシュ型ライダーは、光を短い周期で繰り返し送信する。また、フラッシュ型ライダーは、投光時に拡散させて光を放射するため、他のタイプのライダーより、単位面積当たりの光の強度が弱くなる。このため、個々の受光情報において複数の干渉光が検出されるだけでなく、受光情報毎に、その複数の干渉光が検出されるタイミングもばらつく。その結果、図４５に示すように、積算受光情報においる干渉光の波形は、各受光情報にて検出される干渉エコーのピーク値を単純に合計した値より低いピーク値を有し、且つ、干渉光が存在する時間範囲の全体を覆うような広いパルス幅を有する。このように積算された干渉エコーは、第２閾値ＴＨ２より大きな値となって、信号光として検出されてしまう場合がある。なお、図４５では、図面を見易くするために、ノイズフロアを省略して示す。

本参考形態では、このような状況において、干渉エコーを除去できないとしても、干渉エコーの影響で、反射エコーが未検出となる事態が発生することを抑制する。
［１６－２．第５参考形態との相違点］
第１１参考形態は、基本的な構成は第５参考形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１参考形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

第１１参考形態では、処理部５ｐにおける特性設定部７ｐ及び距離算出部８ｐの構成が、第５参考形態とは相違する。
図４６に示すように、特性設定部７ｐは、ベースライン算出部７３と、ピーク算出部７４と、閾値設定部７５ｊと、比較値設定部７７とを備える。つまり、特性設定部７ｐは、第５参考形態における特性設定部７ｊに、比較値設定部７７を追加した構成を有する。

比較値設定部７７は、干渉の有無の判定に用いる比較値Ｄを算出して、距離算出部８ｐに供給する。比較値Ｄは、（１８）式に示すように、ピーク算出部７４にて複数の受光情報のそれぞれについて算出される相対ピーク値Ｓ_１～Ｓ_Ｍの合計値Ｓｓｕｍに、ベースライン算出部７３で算出される積算ベースライン値Ｎｓを加算することで算出される。

Ｄ＝Ｓｓｕｍ＋Ｎｓ （１８）
距離算出部８ｐは、測距部８１ｊと、フィルタリング部８２ｐとを備える。
フィルタリング部８２ｐは、（１９）式を満たす場合に、第５参考形態にて説明したフィルタリング部８２ｊの処理を実行する。

｜Ｄ－Ｐ（１）｜＜ＴＨｐ （１９）
Ｐ（１）は、エコー情報ＥＣ（１）のピーク値であり、測距部８１ｊで抽出されるＫ個のエコーの中で最大のピーク値である。ＴＨｐは、干渉閾値である。干渉閾値ＴＨｐは、例えば、同一物標に基づいて各受光情報で検出される相対ピーク値の合計と、その物標について積算受光情報で検出される相対ピーク値との差分について、その差分の大きさやばらつきを実験的に算出した結果に基づいて設定される。また、干渉閾値ＴＨｐは、最大相対ピーク値Ｓｍａｘに、係数を乗じることで設定されてもよい。

つまり、図４７及び図４８に示すように、Ｍ個の受光情報から抽出される相対ピーク値Ｓ_１～Ｓ_Ｍに、干渉エコーに基づく相対ピーク値が含まれていない場合、比較値Ｄとピーク値Ｐ（１）は、ほぼ同じ値となる。このため、（１９）式を充足していれば、エコー情報ＥＣ（１）は、反射エコーであると判定できる。なお、図４７は、干渉光が存在しない場合、図４８は、干渉光が信号光より小さい場合である。

図４９及び図５０に示すように、Ｍ個の受光情報から抽出される相対ピーク値Ｓ_１～Ｓ_Ｍに、干渉エコーに基づく相対ピーク値が含まれている場合は、比較値Ｄとピーク値Ｐ（１）とは異なった値になる可能性が高い。このため、（１９）式を非充足であれば、測距部８１ｊで抽出されたエコー情報ＥＣ（１）～ＥＣ（Ｋ）の中に干渉エコーが含まれると判定できる。なお、図４９は、干渉エコーに基づく相対ピーク値が全ての受光情報において検出される場合であり、図５０は、干渉エコーに基づく相対ピーク値が一つの受光情報でのみ検出される場合である。

［１６－３．効果］
以上詳述した第１０参考形態によれば、前述した第１参考形態及び第５参考形態の効果（１ａ）（１０ａ）（１０ｂ）を奏し、更に以下の効果（１６ａ）を奏する。

（１６ａ）本参考形態では、フラッシュ型ライダーからの照射光を干渉光として受光した場合に、干渉光の影響で、反射光が非検出となることを抑制できる。
［１６－４．変形例］
本参考形態において、受光積算部６が、非ゼロベースライン順次積算方法を用いて、複数の受光情報を積算すし、二次閾値設定部７５６が（７）式に従って、最大生ピーク値Ａｍａｘを二次閾値ＴＨ２として設定するように構成されている場合、以下の問題点がある。すなわち、図５１に示すように外乱光のばらつきにより、個別ベースライン値Ｎ_ｍが信号光及び干渉光の生ピーク値Ａ_ｍより大きくなる場合がある。図５１では、１番目の受光情報Ｗ（１）が該当する場合について示す。この場合、Ａ_１＝Ｎ_１として検出される。この結果、積算受光情報は、２～Ｍ番目の受光情報を積算した結果と等しくなる。このとき、Ａｍａｘ＝Ａ_１であるため、二次閾値ＴＨ２＝Ａ_１に設定される。その結果、積算受光情報で検出される全てのピークが、二次閾値ＴＨ２より小さくなり、干渉エコーだけでなく、反射エコーも非検出となる場合がある。

そこで、フィルタリング部８２ｐは、一次閾値ＴＨ１を用いて検出されるエコー情報ＥＣ（１）の振幅Ｐ（１）＝Ｓ２＋Ａ３を用いて、（２０）式を満たすか否かを判定する。
Ｐ（１）＜ＭＡＸ（Ｎ_１，Ｎ_２，…Ｎ_Ｍ） （２０）
（２０）式を充足する場合は、二次閾値ＴＨ２の使用するフィルタリング部８２ｐの処理を禁止する。これにより、いずれかの受光情報において、反射光が外乱光に埋もれる状況であった場合に、フィルタリング部８２ｐの処理が禁止され、一次閾値ＴＨ１を用いて抽出される全てのエコー情報ＥＣ（１）～ＥＣ（Ｋ）が、後段の処理に提供される。これにより、干渉エコーが反射エコーとして誤検出される可能性があるが、反射エコーが未検出となることを抑制できる。

［１７．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態及び参考形態について説明したが、本開示は前述の実施形態及び参考形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（１７ａ）第１参考形態において、判定部７２２では、判定閾値より大きい範囲を有効範囲として抽出しているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、干渉光波形が存在すると推定される干渉範囲を抽出するための別の判定閾値を設定し、これら判定閾値を用いて抽出される干渉範囲を無効範囲とし、それ以外を有効範囲として抽出する等してもよい。

（１７ｂ）上記実施形態及び参考形態では、特性設定部７，７ａ，７ｄ～７ｈでの処理結果を用いて、距離算出部８，８ｂ，８ｅ，８ｈ，８ｉは、干渉光によるパルス状の波形に基づく算出結果を除外するように構成されているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、無効範囲（すなわち、指定範囲）に存在するパルス状の波形に基づいて算出された距離を除外する代わりに、この算出された距離に、干渉光に基づくことを示すフラグを付与してもよい。この場合、距離の算出結果を利用する後段の処理又はユーザが、フラグに従って干渉光の影響を除去する処置を行うようにしてもよい。

（１７ｃ）本開示に記載の受光部３は、受光素子としてＳＰＡＤを用いる場合について説明したが、本開示はこれに限定されるものではなく、受光強度の時間変化を検出できれば、どのような受光素子を用いてもよい。

（１７ｄ）本開示に記載の二値化部７１は、二値化の対象となる被二値化情報として、積算の対象となる複数の受光情報を用いているが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、受光情報の積算数が３である場合、二値化部７１は、図２３及び図２４に示すように、１回目の受光情報と、１回目及び２回目の受光情報を積算した情報と、１回目
～３回目の受光情報を積算した情報とを、被二値化情報としてもよい。つまり、受光情報を積算する過程で逐次生成される情報によって示される受光波形を予め設定された二値化閾値ＴＨｂを用いて二値化することで受光二値情報を生成してもよい。

このような二値化部７１を適用した場合、第１参考形態で示した二値積算部７２１によって生成される積算二値情報が示す積算二値波形は、図２３に示すように、干渉光波形が検出される時間範囲での値が、図３に示した第１参考形態の場合とは異なり、２となる。また、第２参考形態で示した論理演算部７２３によって生成される論理積情報が示す波形は、図２４に示すように、第２参考形態の場合と同様である。

（１７ｅ）上記実施形態及び参考形態では、一つの発光部２において、発光トリガ信号の出力周期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，…一定の範囲内でランダムに変化させているが、本開示は、これに限定されるものではない。例えば、図５２に示すように、異なる照射方向に光を照射する複数の発光部２を備えてもよい。複数の発光部２を備える場合、図５３に示すように、複数の発光部２のそれぞれにおいて、出力周期をランダムに変化させてもよい。また、図５４に示すように、各発光部２は、それぞれの出力周期を一定値とし、発光部２毎に、出力周期の一定値を異ならせてもよい。また、例えばスキャナーミラーを搭載するライダーのようにスキャナが動くことで１つの発光部２が異なる照射方向に光を照射するように構成されている場合に、照射方向毎に出力周期を変化させてもよい。

（１７ｆ）本開示に記載の処理部５，５ａ～５ｐ及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の処理部５，５ａ～５ｐ及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の処理部５，５ａ～５ｐ及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。処理部５，５ａ～５ｐに含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、一つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（１７ｇ）上記実施形態及び参考形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態及び参考形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態及び参考形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態及び参考形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（１７ｉ）前述した測距装置１の他、当該測距装置１を構成要素とするシステム、当該測距装置１の処理部５，５ａ～５ｐ又はその一部としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、測距方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１…測距装置、２…発光部、３…受光部、４…タイミング制御部、５…処理部、６…受光積算部、７ｅ…特性設定部、８ｅ…距離算出部、７３…ベースライン算出部、７４…ピ
ーク算出部、７５…閾値設定部、８１ｅ…測距部。

Claims (11)

1. 物体に光を照射する発光部（２）と、
   前記発光部から照射された光である照射光を反射した前記物体からの反射光を少なくとも受光する受光部（３）と、
   前記受光部で取得される受光光量の時間変化を受光情報とし、前記発光部が照射を繰り返すことで得られる複数の前記受光情報から、抽出閾値を設定する特性設定部（７ｅ～７ｈ）と、
   前記受光情報を複数回の発光にわたり、前記照射光の発光タイミングを一致させた時間軸上で積算した積算受光情報を生成する受光積算部（６）と、
   前記積算受光情報によって表される積算受光波形に含まれる、前記抽出閾値より大きいピーク値を有したパルス状の波形を検出対象とし、前記パルス状の波形から得られるタイミングを受光タイミングとして、前記発光タイミングから前記受光タイミングまでの時間差から、前記照射光を反射した前記物体までの距離を前記検出対象毎に算出する測距部（８１ｅ）と、
   を備え、
   前記特性設定部は、
   前記受光積算部での積算対象となった複数の前記受光情報を対象情報群として、前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれのベースラインの値である個別ベースライン値、及び前記積算受光情報のベースラインの値である積算ベースライン値を算出するベースライン算出部（７３，７３ｇ）と、
   前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれについて、前記受光情報の少なくとも一部の時間範囲内での受光光量の最大値である生ピーク値、及び前記生ピーク値から前記個別ベースライン値を減算した相対ピーク値のうち少なくとも一方を算出するピーク算出部（７４）と、
   前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれについて算出された前記相対ピーク値の中での最大値である最大相対ピーク値、前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれについて算出された前記生ピーク値の中での最大値である最大生ピーク値、及び前記積算ベースライン値のいずれかを少なくとも用いて前記抽出閾値を設定する閾値設定部（７５，７５ｇ）と、
   を備える測距装置。
2. 請求項１に記載の測距装置であって、
   前記受光積算部は、前記積算ベースライン値分をオフセットとして、当該オフセットを取り除いた前記積算受光情報を算出する
   測距装置。
3. 請求項１に記載の測距装置であって、
   前記受光積算部は、前記積算ベースライン値を含んだ前記積算受光情報を算出する
   測距装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記ピーク算出部は、少なくとも前記相対ピーク値を算出し、
   前記閾値設定部は、
   前記最大相対ピーク値に、前記積算ベースライン値を加算した結果を前記抽出閾値として設定する最大抽出部（７５１）を備える、
   測距装置。
5. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記ピーク算出部は、少なくとも前記生ピーク値を算出し、
   前記閾値設定部は、
   前記最大生ピーク値の抽出元となった前記受光情報の前記個別ベースライン値及び前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれについて算出される前記個別ベースライン値の平均値のうちいずれか一方をオフセット値として、前記最大生ピーク値から前記オフセット値を減算し、更に、前記積算ベースライン値を加算した結果を、前記抽出閾値として設定する最大抽出部（７５１）を備える
   測距装置。
6. 請求項３に記載の測距装置であって、
   前記ピーク算出部は、少なくとも前記生ピーク値を算出し、
   前記閾値設定部は、
   前記対象情報群に属する前記受光情報のそれぞれについて算出される前記最大生ピーク値を、前記抽出閾値として設定する最大抽出部（７５１）を備える
   測距装置。
7. 請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記閾値設定部は、予め指定された定数、及び前記ベースライン算出部又は前記ピーク算出部での算出結果に応じて設定される値のうちいずれか一方であるマージンを加算した前記抽出閾値を設定する
   測距装置。
8. 請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
   前記ベースライン算出部は、前記個別ベースライン値と前記積算ベースライン値とに加えて、該個別ベースライン値のばらつき又は該積算ベースライン値のばらつきのうちいずれか一方を用いて許容ばらつき値を算出し、
   前記閾値設定部は、
   前記許容ばらつき値と、前記積算ベースライン値とを加算するばらつき算出部（７５３）と、
   前記最大抽出部での演算結果と、前記ばらつき算出部での演算結果と、予め設定された固定値とのうち、最大値を選択して、前記抽出閾値として設定する閾値選択部（７５４）と、
   を更に備える、
   測距装置。
9. 物体に光を照射する発光部（２）と、
   前記発光部から照射された光である照射光を反射した前記物体からの反射光を少なくとも受光する受光部（３）と、
   前記受光部で取得される受光光量の時間変化を受光情報とし、前記発光部が照射を繰り返すことで得られる複数の前記受光情報から、抽出閾値を設定する特性設定部（７ｅ～７ｈ）と、
   前記受光情報を複数回の発光にわたり、前記照射光の発光タイミングを一致させた時間軸上で積算した積算受光情報を生成する受光積算部（６）と、
   前記積算受光情報によって表される積算受光波形に含まれる、前記抽出閾値より大きいピーク値を有したパルス状の波形を検出対象とし、前記パルス状の波形から得られるタイミングを受光タイミングとして、前記発光タイミングから前記受光タイミングまでの時間差から、前記照射光を反射した前記物体までの距離を前記検出対象毎に算出する測距部（８１ｅ）と、
   を備え、
   前記特性設定部は、
   前記受光積算部で生成される前記積算受光情報のベースラインの値を表す積算ベースライン値を算出するベースライン算出部（７３ｆ）と、
   前記積算受光情報の少なくとも一部の時間範囲内での最大値から前記積算ベースライン値を減算した相対ピーク値を算出するピーク算出部（７４ｆ）と、
   前記積算ベースライン値及び前記相対ピーク値を用いて前記抽出閾値を設定する閾値設定部（７５ｆ）と、
   を備え、
   前記閾値設定部は、
   前記受光積算部での積算対象となった複数の前記受光情報を対象情報群として、前記ピーク算出部にて算出された前記相対ピーク値を、前記対象情報群に属する前記受光情報の数である積算数で除算した除算値と、前記積算ベースライン値と、予め指定された定数及び前記除算値に応じて算出される値のうちいずれか一方と、を加算した結果を前記抽出閾値として設定する除算部（７５２）を備える、
   測距装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    前記発光部は、１又は複数回の照射毎に前記発光タイミングを変化させるように構成された
    測距装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の測距装置であって、
    前記発光部は、複数の照射方向に向けて発光し、且つ、前記照射方向毎に前記発光タイミングの間隔が異なるように構成された
    測距装置。

Images