WO2023079673A1

WO2023079673A1 - 測距装置及び測距方法

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Publication number: WO2023079673A1
Application number: PCT/JP2021/040723
Authority: WO
Inventors: 栄実野口
Original assignee: 日本電気株式会社
Priority date: 2021-11-05
Filing date: 2021-11-05
Publication date: 2023-05-11

Abstract

誤った測距が行われることを抑制することが可能な測距装置を提供する。生成部（２）は、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する。送信部（４）は、生成部（２）によって生成された送信パルスを繰り返し送信する。受信部（６）は、それぞれの送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信する。検出部（８）は、受信部（６）によって受信された反射パルスの周波数オフセットを検出する。距離算出部（１０）は、受信部（６）によって受信された反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された周波数オフセットに対応する送信パルスの送信タイミングとに基づいて、測距対象物までの距離を算出する。無効化処理部（１２）は、送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う。

Description

測距装置及び測距方法

　本発明は、測距装置及び測距方法に関し、特に、パルスを送信しその反射を受信することで測距を行う測距装置及び測距方法に関する。

　測距の対象である測距対象物までの距離を計測する方法として、タイム・オブ・フライト（Time of Flight；ＴｏＦ）方式がある。ＴｏＦ方式では、測距の対象である測距対象物に向けて変調された光パルスが放射され、その測距対象物からの変調光パルスの反射を受信することで、測距対象物までの距離を算出する。ここで、光パルスは、周期的に繰り返し送信され得る。

　この技術に関連し、特許文献１は、測距装置を開示する。特許文献１にかかる測距装置は、生成部、送信部、受信部、検出部及び距離算出部を有する。生成部は、光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスを生成する。このとき、生成部は、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する。送信部は、生成部によって生成された送信パルスを繰り返し送信する。受信部は、それぞれの送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信する。検出部は、受信部によって受信された反射パルスの周波数オフセットを検出する。距離算出部は、受信部によって受信された反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された周波数オフセットに対応する送信パルスの送信タイミングとに基づいて、測距対象物までの距離を算出する。特許文献１にかかる測距装置は、上記の構成により、測距対象物までの距離又は送信パルスの送信周期によらないで、適切に測距を行うことが可能となる。

国際公開第２０２０／０７９７７６号

　測距装置の小型化を実現しようとすると、装置内で送信側から受信側へ光の回り込みが発生するおそれがある。この場合、受信側に回り込んだ光により、誤った測距が行われるおそれがある。したがって、正確に測距を行うことができないおそれがある。

　本開示の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、誤った測距が行われることを抑制することが可能な測距装置及び測距方法を提供することにある。

　本開示にかかる測距装置は、光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する生成手段と、生成された前記送信パルスを繰り返し送信する送信手段と、前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信する受信手段と、受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出する検出手段と、受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段と、前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う無効化処理手段と、を有する。

　また、本開示にかかる測距方法は、光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成し、生成された前記送信パルスを繰り返し送信し、前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信し、受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出し、受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出し、前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う。

　本開示によれば、誤った測距が行われることを抑制することが可能な測距装置及び測距方法を提供できる。

本開示の実施の形態にかかる測距装置の概要を示す図である。本開示の実施の形態にかかる測距装置によって実行される測距方法の概要を示す図である。第１の比較例にかかる、パルスを用いて測距対象物までの距離を算出する方法の概要を説明するための図である。第１の比較例にかかる問題点を説明するための図である。第１の比較例にかかる問題点を説明するための図である。第２の比較例にかかる測距装置の構成を示す図である。第２の比較例にかかる光変調器の動作を説明するための図である。第２の比較例にかかる送信パルスと反射パルスとの関係を示すタイミングチャートである。第２の比較例にかかる送信パルスと反射パルスとの関係を示すタイミングチャートである。測距装置の小型化を図る場合の構成を例示する図である。測距装置の小型化を図る場合の構成を例示する図である。第２の比較例において、測距装置の小型化を図る場合のタイミングチャートである。実施の形態１にかかる測距装置の構成を示す図である。実施の形態１にかかる、送信パルスと受信側信号とバンドパスフィルタの出力信号との関係を示すタイミングチャートである。実施の形態１にかかる測距装置によって実行される測距方法を示すフローチャートである。実施の形態２にかかる送信間隔の変更方法の第１の例を説明するための図である。実施の形態２にかかる送信間隔の変更方法の第２の例を説明するための図である。実施の形態２にかかる送信間隔の変更方法の第３の例を説明するための図である。実施の形態２にかかる特徴の効果を説明するための図である。実施の形態２にかかる特徴の効果を説明するための図である。実施の形態２にかかる測距装置によって実行される測距方法を示すフローチャートである。実施の形態３にかかる測距装置の構成を示す図である。実施の形態３にかかる測距装置によって実行される測距方法を示すフローチャートである。実施の形態４にかかる測距装置の構成を示す図である。実施の形態４にかかるデータベースに格納される測距情報を例示する図である。実施の形態４にかかる測距装置によって実行される測距方法を示すフローチャートである。

（本開示にかかる実施の形態の概要）
　本開示の実施形態の説明に先立って、本開示にかかる実施の形態の概要について説明する。図１は、本開示の実施の形態にかかる測距装置１の概要を示す図である。また、図２は、本開示の実施の形態にかかる測距装置１によって実行される測距方法の概要を示す図である。

　測距装置１は、生成部２と、送信部４と、受信部６と、検出部８と、距離算出部１０と、無効化処理部１２とを有する。生成部２は、生成手段としての機能を有する。送信部４は、送信手段としての機能を有する。受信部６は、受信手段としての機能を有する。検出部８は、検出手段としての機能を有する。距離算出部１０は、距離算出手段としての機能を有する。無効化処理部１２は、無効化処理手段としての機能を有する。なお、送信部４と受信部６とは、物理的に一体に構成されてもよい。これにより、測距装置１の小型化を図ることができる。

　生成部２は、光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスを生成する。このとき、生成部２は、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する（ステップＳ１２）。ここで、周波数オフセットとは、ある基準周波数に対するズレ（オフセット）である。

　送信部４は、生成部２によって生成された送信パルスを繰り返し送信する（ステップＳ１４）。受信部６は、送信パルスが測距対象物９０で反射した反射パルスを受信する（ステップＳ１６）。検出部８は、受信部６によって受信された反射パルスの周波数オフセットを検出する（ステップＳ１８）。

　また、距離算出部１０は、受信部６によって受信された反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された周波数オフセットに対応する送信パルスの送信タイミングとに基づいて、測距対象物９０までの距離Ｒを算出する。一方、無効化処理部１２は、送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出部１０による距離算出処理が無効化されるように処理を行う。例えば、無効化処理部１２は、送信タイミングから一定期間、受信側に入力された受信側信号を無効化することにより、距離算出処理が無効化されるように処理を行ってもよい。

　したがって、現時点が送信タイミングに基づく一定期間内である場合（ステップＳ２０のＹＥＳ）、無効化処理部１２は、距離算出処理を無効化するための処理を行う（ステップＳ２２）。一方、現時点が送信タイミングに基づく一定期間内でない場合（Ｓ２０のＮＯ）、距離算出部１０は、測距対象物９０までの距離Ｒを算出する（ステップＳ２４）。

（第１の比較例）
　ここで、一般的なＴｏＦ方式を用いた第１の比較例について説明する。
　図３は、第１の比較例にかかる、パルスを用いて測距対象物９０までの距離を算出する方法の概要を説明するための図である。図３は、ＴｏＦ方式の動作原理を示している。送信部４によって、送信周期（送信間隔、パルス周期）Ｔｐで、送信パルスＰｌｓｔ１及びＰｌｓｔ２が送信される。ここで、各送信パルスの幅であるパルス幅を、Ｔｗとする。そして、送信パルスＰｌｓｔ１が測距対象物９０で反射すると、受信部６によって、その反射光である反射パルスＰｌｓｒ１が受信される。また、送信パルスＰｌｓｔ２が測距対象物９０で反射すると、受信部６によって、その反射光である反射パルスＰｌｓｒ２が受信される。

　また、送信パルスＰｌｓｔ１が送信された時間と反射パルスＰｌｓｒ１が受信された時間との時間差、つまり光（パルス）の飛行時間をＴｄとする。また、光速をｃとする。この場合、測距対象物９０までの距離Ｒは、以下の式１で表される。
（式１）Ｒ＝ｃ×Ｔｄ／２
　これにより、距離算出部１０によって、距離Ｒが算出される。

　図３に示した第１の比較例では、２つの送信パルスＰｌｓｔ１及び送信パルスＰｌｓｔ２がパルス周期Ｔｐで送信され、それぞれの反射光である反射パルスＰｌｓｒ１及び反射パルスＰｌｓｒ２が受信される。ここで、仮に、測距対象物９０までの距離が長い場合、時間差Ｔｄがパルス周期Ｔｐよりも長くなることがある。また、パルス周期Ｔｐが短い場合でも、時間差Ｔｄがパルス周期Ｔｐよりも長くなることがある。つまり、測距対象物９０までの距離又はパルス周期によっては、Ｔｄ＞Ｔｐとなることがある。このようなケースでは、反射パルスＰｌｓｒ１が受信される前に、次の送信パルスＰｌｓｔ２が送信されてしまう。このとき、受信された反射パルスＰｌｓｒ１が、送信パルスＰｌｓｔ１の反射光であるのか送信パルスＰｌｓｔ２の反射光であるのかが特定できないと、適切に測距できないおそれがある。すなわち、送信パルスＰｌｓｔ２の送信時間と反射パルスＰｌｓｒ１の受信時間との時間差から測距を行うと、実際の測距対象物９０までの距離よりも短い距離が算出されてしまう。以下、このような問題点について詳述する。

　図４及び図５は、第１の比較例にかかる問題点を説明するための図である。図４及び図５は、第１の比較例にかかる送信パルスと反射パルスとの関係を示すタイミングチャートである。図４及び図５に示す例では、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２，Ｐｌｓｔ３が、パルス周期Ｔｐで送信されるとする。また、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２，Ｐｌｓｔ３の周波数は同じであるとする。さらに、図４に示す例では、送信パルスが測距対象物９０に反射して戻ってくるまでの飛行時間が、パルス周期Ｔｐよりも長いとする。

　まず、送信パルスＰｌｓｔ１が送信される。その後、送信パルスＰｌｓｔ２が送信された後で、送信パルスＰｌｓｔ１が測距対象物９０で反射することで生じた反射パルスＰｌｓｒ１が受信される。このとき、図４に示す第１の比較例においては、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングと反射パルスＰｌｓｒ１の受信タイミングとの時間差Ｔｄｉｆｆ１’を用いて、測距を行ってしまうおそれがある。このように、時間差Ｔｄｉｆｆ１’を用いて測距を行うと、誤って距離を算出してしまう。

　一方、図５に示す例では、送信パルスが測距対象物９０に反射して戻ってくるまでの飛行時間が、パルス周期Ｔｐよりも短いとする。さらに、送信パルスＰｌｓｔ１が反射しなかったので、送信パルスＰｌｓｔ１の反射パルスＰｌｓｒ１は受信されなかったとする。また、送信パルスＰｌｓｔ２は測距対象物に反射して、反射パルスＰｌｓｒ２が受信されたとする。この場合、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングと反射パルスＰｌｓｒ２の受信タイミングとの時間差Ｔｄｉｆｆ２を用いて、測距を行う。この測距処理は正しい処理であるが、図４に示した処理との区別がつかない。

　図４及び図５に示すような問題に対処するため、測距対象物までの距離が長いと想定される場合に、パルス周期を長くすることが考えられる。これにより、図４に示したような測距誤りを抑制できる。しかしながら、パルス周期を長くすると、測距を行ってから次の測距を行うまでの時間が長くなってしまうので、測距スピードが低下するおそれがある。したがって、所望のスピードで測距を行えないので、適切に測距を行うことができない。これに対し、以下に第２の比較例にかかる測距装置５０は、後述するように、パルス周期を長くすることなく、測距を行うことができる。

（第２の比較例）
　次に、第２の比較例について説明する。
　図６は、第２の比較例にかかる測距装置５０の構成を示す図である。第２の比較例は、特許文献１にかかる開示事項に対応する。第２の比較例にかかる測距装置５０は、送信系モジュールとして、周波数オフセット発生器１０２と、変調信号生成部１０４と、光変調器１０６と、光源１０８と、光送信部１２２とを有する。周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６及び光源１０８によって、送信側ユニット１１０が構成される。送信側ユニット１１０は、互いに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成するパルス生成部として機能する。

　また、第２の比較例にかかる測距装置５０は、受信系モジュールとして、光受信部１２４と、光干渉系ユニット１３０と、光電変換部１３２と、ＡＤコンバータ１３４とを有する。また、第２の比較例にかかる測距装置５０は、受信系モジュールとして、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎと、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎと、距離算出部１６０－１～１６０－ｎとを有する。ここで、ｎは２以上の整数である。また、以後、複数のバンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎ等を区別しないで説明する場合、バンドパスフィルタ１４０等と総称することがある。なお、ｎは、周波数オフセットの数を示す。また、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２、ＡＤコンバータ１３４、バンドパスフィルタ１４０、タイミング抽出部１５０及び距離算出部１６０によって、受信側ユニット１７０が構成される。

　また、第２の比較例では、周波数オフセットを、ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎとする。したがって、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎは、それぞれ、周波数オフセットｆ１～ｆｎに対応する。同様に、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎは、それぞれ、周波数オフセットｆ１～ｆｎに対応する。また、距離算出部１６０－１～１６０－ｎは、それぞれ、周波数オフセットｆ１～ｆｎに対応する。なお、上述した各構成要素は、何らかのデバイス又は演算回路等の回路等によって実現し得る。演算回路は、例えば、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等である。

　周波数オフセット発生器１０２は、基準周波数ｆ０からのオフセットである複数の周波数オフセットを示す情報である周波数オフセット情報を、変調信号生成部１０４に対して出力する。ここで、周波数オフセット情報は、周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎを示す。なお、周波数オフセット発生器１０２は、パルス周期Ｔｐごとに、周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎをそれぞれ示す周波数オフセット情報を、変調信号生成部１０４に対して出力してもよい。つまり、周波数オフセット発生器１０２は、周波数オフセットｆ１を示す周波数オフセット情報を出力し、その後、時間Ｔｐが経過した後で、周波数オフセットｆ２を示す周波数オフセット情報を出力してもよい。

　変調信号生成部１０４は、周波数オフセット発生器１０２から受信した周波数オフセット情報に応じて、送信パルスを生成するための変調信号を生成してもよい。ここで、後述する図７に示すように、変調信号は、周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎに対応する波形を有する電気信号である。変調信号生成部１０４は、生成された変調信号を、光変調器１０６に対して出力する。

　なお、周波数オフセット発生器１０２は、全ての周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎを示す周波数オフセット情報を、変調信号生成部１０４に出力してもよい。この場合、変調信号生成部１０４は、パルス周期Ｔｐごとに、周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎそれぞれに対応する変調信号を生成してもよい。つまり、変調信号生成部１０４は、周波数オフセットｆ１を示す変調信号を生成し、その後、時間Ｔｐが経過した後で、周波数オフセットｆ２を示す変調信号を生成してもよい。

　さらに、変調信号生成部１０４は、周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎに対応する送信パルスそれぞれが送信されるタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔを距離算出部１６０に対して出力する。ここで、測定スタートトリガＴｒｇｔは、各周波数オフセットを有する送信パルスそれぞれの送信タイミングを示す。具体的には、変調信号生成部１０４は、周波数オフセットｆ１に対応する変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ１を距離算出部１６０－１に対して出力する。また、変調信号生成部１０４は、周波数オフセットｆ２に対応する変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ２を距離算出部１６０－２に対して出力する。以下同様にして、変調信号生成部１０４は、周波数オフセットｆｎに対応する変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔｎを距離算出部１６０－ｎに対して出力する。

　光源１０８は、後述する図７に示すような、基準周波数ｆ０の光信号を発生させる。光信号は、光変調器１０６及び光干渉系ユニット１３０に入力される。光変調器１０６は、変調信号生成部１０４から入力された変調信号及び光源１０８から入力された光信号（変調器入力信号）を用いて、互いに異なる周波数オフセットｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎを有する複数の送信パルスを生成する。光変調器１０６は、生成された送信パルスを含む光信号を、光送信部１２２に対して出力する。

　例えば、光変調器１０６は、ＡＯ変調器（acousto-optic modulator）である。光変調器１０６は、変調信号を用いて、光信号（変調器入力信号）を変調する。これにより、光変調器１０６は、互いに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する。

　図７は、第２の比較例にかかる光変調器１０６の動作を説明するための図である。図７は、ｎ＝３、つまり、周波数オフセットの数が３つである例を示す。図７に示すように、光変調器１０６に入力される光信号（変調器入力信号）は、一定の周波数ｆ０の光信号である。また、変調信号は、周波数ｆ１のパルス状の波形と、周波数ｆ２のパルス状の波形と、周波数ｆ３のパルス状の波形とを有する。なお、パルス状の波形以外では、変調信号の振幅は０Ｖである。各波形は、幅Ｔｗの正弦波である。

　このとき、光変調器１０６は、変調信号のパルス状の波形に応じて、光信号を変調して、変調された光信号（変調器出力信号）を出力する。この変調器出力信号が、送信パルスに対応する。光変調器１０６は、周波数ｆ１のパルス状の波形の変調信号を受信した場合には、周波数ｆ０の光信号をｆ１シフトするように変調して、周波数（ｆ０＋ｆ１）のパルスを出力する。このパルスが、送信パルスＰｌｓｔ１に対応する。また、光変調器１０６は、周波数ｆ２のパルス状の波形の変調信号を受信した場合には、周波数ｆ０の光信号をｆ２シフトするように変調して、周波数（ｆ０＋ｆ２）のパルスを出力する。このパルスが、送信パルスＰｌｓｔ２に対応する。また、光変調器１０６は、周波数ｆ３のパルス状の波形の変調信号を受信した場合には、周波数ｆ０の光信号をｆ３シフトするように変調して、周波数（ｆ０＋ｆ３）のパルスを出力する。このパルスが、送信パルスＰｌｓｔ３に対応する。したがって、送信パルスとは、光強度がパルス状に変化する信号を示す。このように、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２，Ｐｌｓｔ３は、それぞれ、互いに異なる周波数オフセットｆ１，ｆ２，ｆ３を有することになる。ここで、変調器出力信号における破線は光強度（包絡線）を示す。

　なお、変調信号生成部１０４は、周波数ｆ１のパルス状の波形の変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ１を、距離算出部１６０－１に対して出力してもよい。変調信号生成部１０４は、周波数ｆ２のパルス状の波形の変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ２を、距離算出部１６０－２に対して出力してもよい。変調信号生成部１０４は、周波数ｆ３のパルス状の波形の変調信号を出力するタイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ３を、距離算出部１６０－３に対して出力してもよい。

　光送信部１２２は、測距対象物９０に対して、複数の送信パルスを含む光信号を送信（照射）する。送信パルスは、測距対象物９０で、測距装置５０に向かって反射する。光受信部１２４は、測距対象物９０で反射して生じた複数の反射パルスを含む光信号を受信する。ここで、受信された複数の反射パルスの周波数は、ｆ０＋ｆ１、ｆ０＋ｆ２、・・・、ｆ０＋ｆｎである。なお、複数の送信パルスが同じ測距対象物９０に照射される必要はない。したがって、送信パルスＰｌｓｔ１の往復の飛行時間と送信パルスＰｌｓｔ２の往復の飛行時間とは、互いに異なり得る。

　光干渉系ユニット１３０は、光源１０８からの周波数ｆ０の光信号を参照光として用いて、反射パルス（受信光）の周波数オフセットを検出する。具体的には、光干渉系ユニット１３０は、光源１０８からの参照光と受信光とを干渉させて、ビート周波数を検出する。これにより、光干渉系ユニット１３０は、反射パルスの周波数オフセットを検出する。例えば、光干渉系ユニット１３０は、光カプラを用いたミキサであってもよい。また、例えば、光干渉系ユニット１３０は、参照光として０度及び９０度の２つの位相を有する参照光と干渉させる９０度ハイブリッド回路であってもよい。光干渉系ユニット１３０は、周波数オフセットに対応する周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎの光信号を、光電変換部１３２に出力する。

　光電変換部１３２は、光干渉系ユニット１３０からの光信号を電気信号に変換する。光電変換部１３２は、例えば、フォトディテクタを用いた光電変換器であってもよいし、フォトディテクタを２つ用いたバランスド光受信器であってもよい。ＡＤコンバータ１３４は、光電変換部１３２によって変換されたアナログ信号である電気信号を、デジタル信号に変換する。ＡＤコンバータ１３４によってデジタル信号に変換された周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎを示す電気信号は、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎに出力される。

　バンドパスフィルタ１４０（Band Pass Filter；ＢＰＦ）は、周波数オフセットに対応する周波数を中心周波数としている。バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎの中心周波数は、それぞれ、周波数ｆ１～ｆｎである。したがって、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎは、それぞれ、周波数ｆ１～ｆｎを示す電気信号を通過させる。したがって、バンドパスフィルタ１４０は、光干渉系ユニット１３０（検出部８）によって検出された反射パルスの周波数オフセットごとに光信号を分離する、分離手段としての機能を有する。

　タイミング抽出部１５０は、受信された反射パルスの受信タイミングを抽出する、タイミング抽出手段として機能する。タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎは、それぞれ、周波数オフセットｆ１～ｆｎを有する反射パルスの受信タイミングを抽出する。そして、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎは、それぞれ、周波数オフセットｆ１～ｆｎを有する反射パルスの受信タイミングで、測定ストップトリガＴｒｇｒ１～Ｔｒｇｒｎを、距離算出部１６０－１～１６０－ｎに対して出力する。つまり、測定ストップトリガＴｒｇｒは、周波数オフセットｆ１～ｆｎをそれぞれ有する反射パルスの受信タイミングを示す。

　距離算出部１６０は、測定スタートトリガＴｒｇｔ（第１のトリガ信号）の出力タイミングと測定ストップトリガＴｒｇｒ（第２のトリガ信号）の出力タイミングとの時間差から、式１を用いて、測距対象物９０までの距離Ｒを算出する。ここで、距離算出部１６０－１は、測定スタートトリガＴｒｇｔ１の出力タイミングと測定ストップトリガＴｒｇｒ１の出力タイミングとの時間差から、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスに関する距離Ｒを算出する。距離算出部１６０－２は、測定スタートトリガＴｒｇｔ２の出力タイミングと測定ストップトリガＴｒｇｒ２の出力タイミングとの時間差から、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスに関する距離Ｒを算出する。以下同様にして、距離算出部１６０－ｎは、測定スタートトリガＴｒｇｔｎの出力タイミングと測定ストップトリガＴｒｇｒｎの出力タイミングとの時間差から、周波数オフセットｆｎを有する送信パルスに関する距離Ｒを算出する。

　なお、複数の周波数オフセットは、ｆ１＝＋１００ＭＨｚ、ｆ２＝＋２００ＭＨｚ、ｆ３＝＋３００ＭＨｚというように、等間隔の予め定められた周波数であってもよい。一方、測距装置の特性などに起因する特定周波数の特性劣化を避けるため、例えば＋２００ＭＨｚの周波数オフセットが使用できない場合がある。このような場合、ｆ１＝＋１００ＭＨｚ、ｆ２＝＋３５０ＭＨｚ、ｆ３＝＋２７０ＭＨｚというように、等間隔でない予め定められた周波数であってもよい。

　図８は、第２の比較例にかかる送信パルスと反射パルスとの関係を示すタイミングチャートである。図８に示す例では、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２が、パルス周期Ｔｐで送信されるとする。さらに、図８に示す例では、送信パルスが測距対象物９０に反射して戻ってくるまでの飛行時間が、パルス周期Ｔｐよりも短いとする。

　まず、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信される。この送信タイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ１が距離算出部１６０－１に出力される。その後、送信パルスＰｌｓｔ２が送信される前に、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１が受信される。この受信タイミングで、周波数オフセットｆ１が検出され、反射パルスＰｌｓｒ１はバンドパスフィルタ１４０－１によって分離され、タイミング抽出部１５０－１によって測定ストップトリガＴｒｇｒ１が距離算出部１６０－１に出力される。なお、送信された光信号は、測距対象物９０における反射及び光信号の飛行工程において減衰する。これにより、反射パルスＰｌｓｒ１の包絡線波形は、送信パルスＰｌｓｔ１の包絡線波形と比較して鈍化する。したがって、タイミング抽出部１５０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１の光強度が予め定められた閾値を超えるタイミングで、測定ストップトリガＴｒｇｒ１を出力する。このことは、他の反射パルスＰｌｓｒ２等においても同様である。

　このとき、距離算出部１６０－１において、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１と、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１とが対応付けられている。したがって、距離算出部１６０－１において、破線矢印Ａ１で示すように、送信パルスＰｌｓｔ１の送信タイミングを示す測定スタートトリガＴｒｇｔ１と反射パルスＰｌｓｒ１の受信タイミングを示す測定ストップトリガＴｒｇｒ１とが対応付けられている。これにより、距離算出部１６０－１は、測定スタートトリガＴｒｇｔ１と測定ストップトリガＴｒｇｒ１との時間差Ｔｄｉｆｆ１から、測距対象物９０までの距離を算出する。したがって、距離算出部１６０－１は、適切に、送信パルスＰｌｓｔ１が反射した測距対象物９０までの距離を算出することができる。

　同様に、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信される。この送信タイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ２が距離算出部１６０－２に出力される。その後、送信パルスＰｌｓｔ３（図示せず）が送信される前に、周波数オフセットｆ２を有する反射パルスＰｌｓｒ２が受信される。この受信タイミングで、周波数オフセットｆ２が検出され、反射パルスＰｌｓｒ２はバンドパスフィルタ１４０－２によって分離され、タイミング抽出部１５０－２によって測定ストップトリガＴｒｇｒ２が距離算出部１６０－２に出力される。

　このとき、距離算出部１６０－２において、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２と、周波数オフセットｆ２を有する反射パルスＰｌｓｒ２とが対応付けられている。したがって、距離算出部１６０－２において、破線矢印Ａ２で示すように、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングを示す測定スタートトリガＴｒｇｔ２と反射パルスＰｌｓｒ２の受信タイミングを示す測定ストップトリガＴｒｇｒ２とが対応付けられている。これにより、距離算出部１６０－２は、測定スタートトリガＴｒｇｔ２と測定ストップトリガＴｒｇｒ２との時間差Ｔｄｉｆｆ２から、測距対象物９０までの距離を算出する。したがって、距離算出部１６０－２は、適切に、送信パルスＰｌｓｔ２が反射した測距対象物９０までの距離を算出することができる。

　図９は、第２の比較例にかかる送信パルスと反射パルスとの関係を示すタイミングチャートである。図９に示す例では、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２が、パルス周期Ｔｐで送信されるとする。さらに、図９に示す例では、送信パルスが測距対象物９０に反射して戻ってくるまでの飛行時間が、パルス周期Ｔｐよりも長いとする。

　まず、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信される。この送信タイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ１が距離算出部１６０－１に出力される。その後、送信パルスＰｌｓｔ２が送信された後で、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１が受信される。この受信タイミングで、周波数オフセットｆ１が検出され、反射パルスＰｌｓｒ１はバンドパスフィルタ１４０－１によって分離され、タイミング抽出部１５０－１によって測定ストップトリガＴｒｇｒ１が距離算出部１６０－１に出力される。

　このとき、距離算出部１６０－１において、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１と、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１とが対応付けられている。したがって、距離算出部１６０－１において、破線矢印Ｂ１で示すように、送信パルスＰｌｓｔ１の送信タイミングを示す測定スタートトリガＴｒｇｔ１と反射パルスＰｌｓｒ１の受信タイミングを示す測定ストップトリガＴｒｇｒ１とが対応付けられている。これにより、距離算出部１６０－１は、測定スタートトリガＴｒｇｔ１と測定ストップトリガＴｒｇｒ１との時間差Ｔｄｉｆｆ１から、測距対象物９０までの距離を算出する。したがって、光信号の飛行時間の方がパルス周期よりも長い場合であっても、距離算出部１６０－１は、適切に、送信パルスＰｌｓｔ１が反射した測距対象物９０までの距離を算出することができる。

　同様に、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信される。この送信タイミングで、測定スタートトリガＴｒｇｔ２が距離算出部１６０－２に出力される。その後、送信パルスＰｌｓｔ３（図示せず）が送信された後で、周波数オフセットｆ２を有する反射パルスＰｌｓｒ２が受信される。この受信タイミングで、周波数オフセットｆ２が検出され、反射パルスＰｌｓｒ２はバンドパスフィルタ１４０－２によって分離され、タイミング抽出部１５０－２によって測定ストップトリガＴｒｇｒ２が距離算出部１６０－２に出力される。

　このとき、距離算出部１６０－２において、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２と、周波数オフセットｆ２を有する反射パルスＰｌｓｒ２とが対応付けられている。したがって、距離算出部１６０－２において、破線矢印Ｂ２で示すように、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングを示す測定スタートトリガＴｒｇｔ２と反射パルスＰｌｓｒ２の受信タイミングを示す測定ストップトリガＴｒｇｒ２とが対応付けられている。これにより、距離算出部１６０－２は、測定スタートトリガＴｒｇｔ２と測定ストップトリガＴｒｇｒ２との時間差Ｔｄｉｆｆ２から、測距対象物９０までの距離を算出する。したがって、光信号の飛行時間の方がパルス周期よりも長い場合であっても、距離算出部１６０－２は、適切に、送信パルスＰｌｓｔ２が反射した測距対象物９０までの距離を算出することができる。

　このように、第２の比較例にかかる距離算出部１６０は、ある周波数オフセットを有する送信パルスに関する測定スタートトリガ信号と、この周波数オフセットを有する反射パルスに関する測定ストップトリガ信号とを対応付けて、距離Ｒを算出している。言い換えると、距離算出部１６０において、互いに対応する周波数オフセットを有する送信パルスと反射パルスとが対応付けられている。これにより、第２の比較例にかかる測距装置５０は、送信パルスと、その送信パルスが測距対象物９０で反射した反射光である反射パルスとを、適切に対応付けることができる。したがって、測距対象物までの距離又は送信パルスの送信周期によらないで、適切に測距を行うことが可能となる。

　また、第２の比較例にかかる測距装置５０は、バンドパスフィルタ１４０（分離手段）を用いて、受信した光信号を、反射パルスの周波数オフセットごとに分離するように構成されている。バンドパスフィルタ１４０を用いた光信号の分離は、ハードウェアで行われ得るので、ソフトウェアで行う処理と比較して高速に行われ得る。そして、バンドパスフィルタ１４０による分離により、周波数オフセットごとに、並列処理を行うことができる。つまり、距離算出部１６０が、分離された信号ごとに、距離Ｒを算出することができる。したがって、第２の比較例にかかる測距装置５０は、高速に測距処理を行うことが可能となる。また、反射パルスの周波数オフセットごとに受信信号を分離することで、各反射パルスの受信タイミングの抽出を容易に行うことが可能となる。

　ここで、測距装置の小型化を図る場合について説明する。
　図１０及び図１１は、測距装置の小型化を図る場合の構成を例示する図である。図１０は、光送信部１２２と光受信部１２４とが一体に構成された場合の例を示している。図１１は、光送信部１２２と光受信部１２４とが集積化された場合の例を示している。

　図１０に示す測距装置５０は、送信側ユニット１１０と、受信側ユニット１７０と、光送受信装置１２０Ａとを有する。光送受信装置１２０Ａは、光送受信器１２１と、サーキュレータ１２５とを有する。ここで、光送受信器１２１とサーキュレータ１２５とによって、送受同軸光学系を構成することができる。

　光送受信器１２１は、送信パルス（送信光Ｏｐ１）を送信し、反射パルス（受信光Ｏｐ２）を受信（受光）する。光送受信器１２１は、光送信部１２２と光受信部１２４とが一体に構成されたものであると言える。このように、光送信部１２２と光受信部１２４とが一体に構成されることによって、測距装置５０の小型化を図ることができる。また、光送受信器１２１においては、光の送信方向と受信方向とを、互いに同軸とすることができる。したがって、光送受信器１２１を用いることによって、光送信部と光受信部とで光軸を調整することが、不要となる。

　サーキュレータ１２５は、送信側ユニット１１０（光変調器１０６）と、光送受信器１２１と、受信側ユニット１７０（光干渉系ユニット１３０）とに接続されている。具体的には、サーキュレータ１２５のポート＃１に送信側ユニット１１０が接続され、ポート＃２に光送受信器１２１が接続され、ポート＃３に受信側ユニット１７０が接続されている。ここで、サーキュレータ１２５は、ポート間で決まった方向にのみ信号を伝送するように構成されている。具体的には、サーキュレータ１２５は、ポート＃１に入力された信号（光）をポート＃２に伝送し、ポート＃２に入力された信号（光）をポート＃３に伝送し、ポート＃３に入力された信号（光）をポート＃１に伝送するように構成されている。したがって、サーキュレータ１２５は、送信側ユニット１１０（光変調器１０６）から出力された送信パルス（送信光Ｏｐ１）を光送受信器１２１に出力するように構成されている。また、サーキュレータ１２５は、光送受信器１２１で受光された反射パルス（受信光Ｏｐ２）を受信側ユニット１７０に出力するように構成されている。

　ここで、サーキュレータ１２５によっては、その性能が脆弱な場合がある。その場合、上述したポート間での所定の方向の信号の伝送とは異なる方向に信号が伝送されることがある。このようなサーキュレータ１２５の不完全性（性能の脆弱性）により、例えば、ポート＃１に入力された信号（光）がポート＃３に誤って伝送されることがある。この場合、送信側ユニット１１０（光変調器１０６）から出力された送信パルスが、漏れ光Ｏｐｘ１として、直接、受信側ユニット１７０に伝送されてしまうことがある。

　また、サーキュレータ１２５のポート＃２から出力された送信光が、測距対象物９０ではなく光送受信器１２１の送信端（レンズ等）で反射することがある。この場合、送信光が光送受信器１２１の送信端で反射して生じた送信端反射光Ｏｐｘ２が、受信側ユニット１７０に伝送されてしまうことがある。このように、図１０に示す例では、漏れ光Ｏｐｘ１及び送信端反射光Ｏｐｘ２のように、送信側から受信側へ光の回り込みが発生するおそれがある。

　図１１に示す測距装置５０は、光学系集積回路１０１を有する。光学系集積回路１０１は、例えばシリコンフォトニクス技術によって実現され得る。光学系集積回路１０１は、少なくとも光送信部１２２と光受信部１２４とを集積した１つのチップである。光学系集積回路１０１は、光送信部１２２及び光受信部１２４だけでなく、光変調器１０６、光干渉系ユニット１３０及び光電変換部１３２を集積してもよい。光学系集積回路１０１により、測距装置５０の小型化を図ることができる。ここで、光送信部１２２及び光受信部１２４を１つの小型化されたチップである光学系集積回路１０１に集積することによって、光受信部１２４から出力された光が、直接、漏れ光Ｏｐｘ３として、光受信部１２４に伝送されてしまうことがある。このように、図１１に示す例では、漏れ光Ｏｐｘ３のように、送信側から受信側へ光の回り込みが発生するおそれがある。

　上述した漏れ光Ｏｐｘ１、送信端反射光Ｏｐｘ２及び漏れ光Ｏｐｘ３を総称して、クロストーク信号と称する。クロストーク信号は、測距対象物９０を介さないで、送信側（送信側ユニット１１０又は光送信部１２２）から受信側（受信側ユニット１７０又は光受信部１２４）に回り込んだ信号である。つまり、クロストーク信号は、送信側（送信側ユニット１１０又は光送信部１２２）から受信側（受信側ユニット１７０又は光受信部１２４）に、直接、回り込んだ信号である。

　ここで、送信された光信号は、測距対象物９０における反射及び光信号の飛行工程において減衰するため、反射パルスのパワー（電力レベル）は、測距対象物９０までの距離が長くなるにつれて小さくなり得る。これに対し、クロストーク信号は、測距装置内のみを伝送された信号であるので、あまり減衰しない可能性がある。したがって、クロストーク信号のパワーは、反射パルスのパワーよりもはるかに大きく（例えば１０００倍程度に）なり得る。

　なお、クロストーク信号が発生した場合、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２及びＡＤコンバータ１３４は、反射パルスと同様に、クロストーク信号も処理し得る。したがって、光干渉系ユニット１３０は、光源１０８からの周波数ｆ０の光信号を参照光として用いて、クロストーク信号の周波数オフセットを検出し得る。光干渉系ユニット１３０は、クロストーク信号の周波数オフセットに対応する周波数ｆ１、ｆ２、・・・、ｆｎの光信号を、光電変換部１３２に出力し得る。

　また、光電変換部１３２は、クロストーク信号に対応する光信号をアナログ信号である電気信号に変換し得る。ＡＤコンバータ１３４は、クロストーク信号に対応する電気信号を、デジタル信号に変換し得る。ＡＤコンバータ１３４によってデジタル信号に変換されたクロストーク信号に対応する電気信号は、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎに出力され得る。以下、受信側ユニット１７０がクロストーク信号を処理してしまう場合の問題点についてさらに説明する。

　図１２は、第２の比較例において、測距装置の小型化を図る場合のタイミングチャートである。図１２は、送信パルスと受信側信号（反射パルス及びクロストーク信号）とバンドパスフィルタ１４０の出力信号との関係を示すタイミングチャートである。なお、図１２は、受信側ユニット１７０がクロストーク信号を処理してしまう場合の問題点を説明するための図である。図１２に示す例では、送信パルスＰｌｓｔ１，Ｐｌｓｔ２，Ｐｌｓｔ３が、パルス周期Ｔｐで送信されるとする。また、測距装置５０の受信側（受信側ユニット１７０）で伝送される信号を、受信側信号と称する。受信側信号は、後述するように、反射パルス（反射光）と、クロストーク信号とを含み得る。

　まず、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信される。このとき、矢印Ｃ１で示すように、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１が、受信側ユニット１７０で受信され、伝送される。さらに、送信パルスＰｌｓｔ１の送信タイミングの直後に、矢印Ｃ１ｘで示すように、送信側から受信側へと、送信パルスＰｌｓｔ１に対応するクロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘが発生する。したがって、送信パルスＰｌｓｔ１の送信タイミングの直後のタイミングで、受信側ユニット１７０でクロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘが伝送される。

　次に、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信される。このとき、矢印Ｃ２で示すように、周波数オフセットｆ２を有する反射パルスＰｌｓｒ２が、受信側ユニット１７０で受信され、伝送される。さらに、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングの直後に、矢印Ｃ２ｘで示すように、送信側から受信側へと、送信パルスＰｌｓｔ２に対応するクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘが発生する。したがって、送信パルスＰｌｓｔ２の送信タイミングの直後のタイミングで、受信側ユニット１７０でクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘが伝送される。

　次に、周波数オフセットｆ３を有する送信パルスＰｌｓｔ３が送信される。このとき、周波数オフセットｆ３を有する反射パルスＰｌｓｒ３（図示せず）が、受信側ユニット１７０で受信され、伝送される。さらに、送信パルスＰｌｓｔ３の送信タイミングの直後に、矢印Ｃ３ｘで示すように、送信側から受信側へと、送信パルスＰｌｓｔ３に対応するクロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘが発生する。したがって、送信パルスＰｌｓｔ３の送信タイミングの直後のタイミングで、受信側ユニット１７０でクロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘが伝送される。

　周波数ｆ１に対応するバンドパスフィルタ１４０－１は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ１を出力する。フィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ１は、周波数ｆ１を有する。また、バンドパスフィルタ１４０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１が受信されたタイミングで、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ１を出力する。フィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ１は、周波数ｆ１を有する。

　また、周波数ｆ２に対応するバンドパスフィルタ１４０－２は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ２を出力する。フィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ２は、周波数ｆ２を有する。また、バンドパスフィルタ１４０－２は、反射パルスＰｌｓｒ２が受信されたタイミングで、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２を出力する。フィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２は、周波数ｆ２を有する。

　なお、もともと送信信号Ｐｌｓｔ１の高調波成分には、僅かではあるが、周波数オフセットｆ１以外の周波数成分（周波数オフセットｆ２、ｆ３等）も含まれ得る。したがって、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘの高調波には、僅かではあるが、周波数オフセットｆ１以外の周波数成分（周波数オフセットｆ２、ｆ３等）が含まれ得る。同様に、送信信号Ｐｌｓｔ２の高調波成分には、僅かではあるが、周波数オフセットｆ２以外の周波数成分（周波数オフセットｆ１、ｆ３等）も含まれ得る。したがって、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘの高調波成分には、僅かではあるが、周波数オフセットｆ２以外の周波数成分（周波数オフセットｆ１、ｆ３等）が含まれ得る。クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘについても同様である。さらに、反射パルス（Ｐｌｓｒ１，Ｐｌｓｒ２）についても同様である。したがって、バンドパスフィルタ１４０は、周波数オフセットに応じて、クロストーク信号（及び反射パルス）を完全には分離することができない可能性がある。

　したがって、バンドパスフィルタ１４０－１は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ１を出力し得る。同様に、バンドパスフィルタ１４０－１は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ３ｘ＿ｆ１を出力し得る。また、バンドパスフィルタ１４０－１は、反射パルスＰｌｓｒ２が受信されたタイミングで、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ１を出力し得る。フィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ１，Ｐｌｓｔ３ｘ＿ｆ１，Ｐｌｓｒ２＿ｆ１は、周波数ｆ１を有する。

　また、バンドパスフィルタ１４０－２は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ２を出力し得る。同様に、バンドパスフィルタ１４０－２は、クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘが発生したタイミングで、クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘに対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｔ３ｘ＿ｆ２を出力し得る。また、バンドパスフィルタ１４０－２は、反射パルスＰｌｓｒ１が受信されたタイミングで、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ２を出力し得る。フィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ２，Ｐｌｓｔ３ｘ＿ｆ２，Ｐｌｓｒ１＿ｆ２は、周波数ｆ２を有する。

　このように、バンドパスフィルタ１４０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ１だけでなく、他の信号（クロストーク信号及び反射パルスＰｌｓｒ２等）に対応するフィルタ後信号も出力してしまう可能性がある。したがって、タイミング抽出部１５０－１は、本来抽出すべき反射パルスＰｌｓｒ１の受信タイミング以外の信号（受信側信号）の受信タイミングも抽出してしまう可能性がある。すなわち、タイミング抽出部１５０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応する測定ストップトリガＴｒｇｒ１を出力する前に、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘ又はクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘに対応する測定ストップトリガを出力してしまう可能性がある。つまり、タイミング抽出部１５０－１は、フィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ１又はフィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ１に対応する測定ストップトリガを出力してしまう可能性がある。したがって、距離算出部１６０－１は、誤った測距を行ってしまう可能性がある。

　同様に、バンドパスフィルタ１４０－２は、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２だけでなく、他の信号（クロストーク信号及び反射パルスＰｌｓｒ１等）に対応するフィルタ後信号も出力してしまう可能性がある。したがって、タイミング抽出部１５０－２は、本来抽出すべき反射パルスＰｌｓｒ２の受信タイミング以外の信号（受信側信号）の受信タイミングも抽出してしまう可能性がある。すなわち、タイミング抽出部１５０－２は、反射パルスＰｌｓｒ２に対応する測定ストップトリガＴｒｇｒ２を出力する前に、クロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘ又はクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘに対応する測定ストップトリガを出力してしまう可能性がある。つまり、タイミング抽出部１５０－２は、フィルタ後信号Ｐｌｓｔ１ｘ＿ｆ２又はフィルタ後信号Ｐｌｓｔ２ｘ＿ｆ２に対応する測定ストップトリガを出力してしまう可能性がある。したがって、距離算出部１６０－２は、誤った測距を行ってしまう可能性がある。

　なお、上述したように、バンドパスフィルタ１４０－１は、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するＰｌｓｒ２＿ｆ１を出力し得る。同様に、バンドパスフィルタ１４０－２は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するＰｌｓｒ１＿ｆ２を出力し得る。しかしながら、上述したように、元々、反射パルスのパワーは小さい。したがって、このような、バンドパスフィルタ１４０に対応する周波数とは異なる周波数オフセットに対応する反射パルスによるフィルタ後信号は、無視することができる。これに対し、クロストーク信号のパワーは大きいので、無視することができない可能性がある。したがって、装置の小型化を図る場合に、上述したような誤った測距が行われる可能性がある。

　これに対し、本実施の形態にかかる測距装置１は、送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出部１０による距離算出処理を無効化するように処理を行うように構成されている。これにより、本実施の形態にかかる測距装置１は、上述したクロストーク信号による誤った測距が行われないようにすることができる。したがって、本実施の形態にかかる測距装置１は、装置の小型化を図る場合でも誤った測距が行われることを抑制することが可能となる。また、測距装置１によって実行される測距方法も、誤った測距が行われることを抑制することが可能となる。

（実施の形態１）
　次に、実施の形態１について説明する。
　図１３は、実施の形態１にかかる測距装置１００の構成を示す図である。実施の形態１にかかる測距装置１００は、送信系モジュールとして、周波数オフセット発生器１０２と、変調信号生成部１０４と、光変調器１０６と、光源１０８と、送信タイミング制御部１１２と、光送信部１２２とを有する。周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び送信タイミング制御部１１２によって、送信側ユニット１１０が構成される。送信側ユニット１１０は、互いに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成するパルス生成部として機能する。この送信側ユニット１１０（パルス生成部）は、図１に示した生成部２に対応する。また、光送信部１２２は、図１に示した送信部４に対応する。なお、送信系モジュールのうち、周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び光送信部１２２の機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。

　また、実施の形態１にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、光受信部１２４と、光干渉系ユニット１３０と、光電変換部１３２と、ＡＤコンバータ１３４と、無効化処理部１３６とを有する。光受信部１２４は、図１に示した受信部６に対応する。また、光干渉系ユニット１３０は、図１に示した検出部８に対応する。無効化処理部１３６は、図１に示した無効化処理部１２に対応する。

　また、光送信部１２２及び光受信部１２４によって、光送受信部１２０が構成される。光送受信部１２０は、図１０に例示した光送受信装置１２０Ａの構成を有してもよい。あるいは、光送受信部１２０（光送信部１２２及び光受信部１２４）は、図１１に例示したように、光学系集積回路１０１に形成されてもよい。光送受信部１２０は、実施の形態４で後述するように、送信光の出射方向を掃引（走査）しながら、測距対象物９０の３次元形状を測定してもよい。これにより、測距対象物９０の各点の位置（つまり測距対象物９０の３次元形状）を示す点群データを取得することができる。

　また、実施の形態１にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎと、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎと、距離算出部１６０－１～１６０－ｎとを有する。距離算出部１６０－１～１６０－ｎは、図１に示した距離算出部１０に対応する。また、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２、ＡＤコンバータ１３４、無効化処理部１３６、バンドパスフィルタ１４０、タイミング抽出部１５０及び距離算出部１６０によって、受信側ユニット１７０が構成される。なお、受信系モジュールのうち、光受信部１２４、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２、ＡＤコンバータ１３４、バンドパスフィルタ１４０、タイミング抽出部１５０及び距離算出部１６０の機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。

　送信タイミング制御部１１２は、送信タイミング制御手段としての機能を有する。送信タイミング制御部１１２は、例えば、ＦＰＧＡ又はマイコン等の演算回路によって実現され得る。送信タイミング制御部１１２は、送信パルス（送信光）の送信タイミングを制御する。具体的には、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスが送信されてから次の送信パルスが送信されるまでの送信間隔ΔＴに応じて、送信パルスの送信タイミングを制御する。

　さらに具体的には、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴが経過するごとに、送信パルスを送信させるトリガとなる送信トリガを生成する。ここで、実施の形態１では、送信タイミング制御部１１２は、一定の送信間隔ΔＴ０が経過するごとに、送信パルスを送信させるトリガとなる送信トリガを生成する。なお、送信タイミングは送信間隔ΔＴごとに存在するので、送信タイミング制御部１１２は、送信タイミングにおいて、送信パルスを送信させるトリガとなる送信トリガを生成するといえる。なお、送信間隔ΔＴが一定である場合、送信間隔ΔＴ（ΔＴ０）は、上述したパルス周期Ｔｐに対応し得る。

　そして、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスの送信タイミングで（つまり送信間隔ΔＴが経過するごとに）、送信トリガを変調信号生成部１０４に出力する。この場合、変調信号生成部１０４は、送信トリガを受信したタイミングで、変調信号を生成してもよい。なお、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスの送信タイミングで、送信トリガを周波数オフセット発生器１０２に出力してもよい。この場合、周波数オフセット発生器１０２は、送信トリガを受信したタイミングで、周波数オフセット情報を、変調信号生成部１０４に対して出力してもよい。そして、変調信号生成部１０４は、周波数オフセット発生器１０２から受信した周波数オフセット情報に応じて、変調信号を生成してもよい。このようにして、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスの送信タイミングを制御する。また、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスの送信タイミングにおいて、送信トリガを無効化処理部１３６に出力する。

　無効化処理部１３６は、無効化処理手段としての機能を有する。無効化処理部１３６は、例えば、ＦＰＧＡ又はマイコン等の演算回路によって実現され得る。無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間、ＡＤコンバータ１３４から出力されるデジタル信号（受信側信号）を無効化する。

　具体的には、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間、ＡＤコンバータ１３４から出力されるデジタル信号に対してマスク処理を行う。例えば、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間、ＡＤコンバータ１３４から出力されるデジタル信号のレベル（パワー）をゼロにするように処理を行ってもよい。あるいは、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間、ＡＤコンバータ１３４から出力されるデジタル信号を後段（バンドパスフィルタ１４０）に出力しないように処理を行ってもよい。あるいは、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間、後段の処理を停止するように処理を行ってもよい。言い換えると、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信したタイミングから一定期間を除く期間で、後段の処理が実行されるように処理を行ってもよい。

　なお、「一定期間」は、測距装置１００の構造に応じて予め決定される期間である。「一定期間」は、測距装置１００におけるクロストーク信号の光路長と光速とに応じて決定される。すなわち、「一定期間」は、クロストーク信号の光路長を光速で除算して得られた値に対応し得る。例えば、光送受信部１２０が図１０の例のように構成されている場合、「一定期間」は、光変調器１０６からサーキュレータ１２５までの距離、サーキュレータ１２５から光干渉系ユニット１３０までの距離、及びサーキュレータ１２５から光送受信器１２１までの距離に応じて決定され得る。「一定期間」は、漏れ光Ｏｐｘ１の光路長及び送信端反射光Ｏｐｘ２の光路長のうち、長い方の光路長に応じて決定され得る。また、例えば、光送受信部１２０が図１１の例のように構成されている場合、「一定期間」は、光学系集積回路１０１における光送信部１２２から光受信部１２４までの距離に応じて決定され得る。つまり、「一定期間」は、漏れ光Ｏｐｘ３の光路長に応じて決定され得る。

　図１４は、実施の形態１にかかる、送信パルスと受信側信号とバンドパスフィルタ１４０の出力信号との関係を示すタイミングチャートである。実施の形態１では、送信パルスは、一定の送信間隔ΔＴ０で送信される。つまり、実施の形態１では、送信間隔ΔＴ０は、上述したパルス周期Ｔｐに対応する。したがって、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信されてからΔＴ０が経過したタイミングで、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信される。また、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信されてからΔＴ０が経過したタイミングで、周波数オフセットｆ３を有する送信パルスＰｌｓｔ３が送信される。

　周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信されると、送信パルスＰｌｓｔ１の送信タイミングの直後のタイミングで、受信側ユニット１７０でクロストーク信号Ｐｌｓｔ１ｘが伝送される。また、周波数オフセットｆ１を有する送信パルスＰｌｓｔ１が送信されると、周波数オフセットｆ１を有する反射パルスＰｌｓｒ１が、受信側ユニット１７０で伝送される。なお、周波数オフセットｆ２を有する送信パルスＰｌｓｔ２が送信された場合についても、図１２に示した場合と同様に、クロストーク信号及び反射パルス（受信側信号）が、受信側ユニット１７０で伝送される。また、周波数オフセットｆ３を有する送信パルスＰｌｓｔ３が送信された場合についても、図１２に示した場合と同様に、クロストーク信号及び反射パルス（受信側信号）が、受信側ユニット１７０で伝送される。

　ここで、実施の形態１では、無効化処理部１３６によって、送信タイミングから一定期間Ｔｍの間、受信側信号が無効化される。ここで、クロストーク信号は、一定期間Ｔｍの間で、伝送され得る。したがって、図１４に示すように、無効化処理部１３６によって、クロストーク信号が無効化される。これにより、バンドパスフィルタ１４０は、クロストーク信号に対応する信号を受信しないので、クロストーク信号に対応する信号を出力しない。したがって、バンドパスフィルタ１４０の出力は、反射パルスに対応するもののみとなり得る。

　したがって、バンドパスフィルタ１４０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ１と、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ１とを出力する。同様に、バンドパスフィルタ１４０－２は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ２と、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２とを出力する。したがって、距離算出部１６０は、上述したような、クロストーク信号による誤った測距を行わない可能性が高まる。なお、上述したように、フィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ１及びフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ２のパワーは非常に小さい。したがって、タイミング抽出部１５０では、フィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ１及びフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ２を無視することができる。

　このような処理により、距離算出部１６０－１は、反射パルスＰｌｓｒ１に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ１＿ｆ１に応じて、周波数オフセットｆ１に対応する測距を行うことができる。同様に、距離算出部１６０－２は、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２に応じて、周波数オフセットｆ２に対応する測距を行うことができる。したがって、実施の形態１にかかる測距装置１００は、クロストーク信号が発生した場合であっても、誤った測距が行われることを抑制することが可能となる。

　図１５は、実施の形態１にかかる測距装置１００によって実行される測距方法を示すフローチャートである。Ｓ１００～Ｓ１０６の処理が送信系モジュールで実行され、Ｓ１１２～Ｓ１２４の処理が受信系モジュールで実行される。上述したように、送信タイミング制御部１１２は、送信トリガを生成し、生成された送信トリガを変調信号生成部１０４及び無効化処理部１３６に送信する（ステップＳ１００）。送信側ユニット１１０は、上述したように、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する送信パルスを生成する（ステップＳ１０２）。光送信部１２２は、Ｓ１０２の処理で生成された送信パルスを含む光信号を測距対象物９０に対して送信（照射）する（ステップＳ１０４）。

　具体的には、送信側ユニット１１０の光変調器１０６は、送信トリガが送信されたタイミングで、変調信号生成部１０４によって生成された変調信号を用いて、光信号（変調器入力信号）を変調する。これにより、光変調器１０６は、送信トリガが送信されたタイミングで、互いに異なる周波数オフセットを有する複数の送信パルスのそれぞれを生成する。また、光送信部１２２は、送信トリガが送信されたタイミングで、Ｓ１０２の処理で生成された送信パルスを含む光信号を測距対象物９０に対して送信する。また、この処理により、送信トリガが送信されたタイミングごとに、各送信パルスに、互いに異なる周波数オフセットが印加されたこととなる。なお、Ｓ１０４のタイミングで、各送信パルスに対応する測定スタートトリガＴｒｇｔが、距離算出部１６０に対して出力され得る。

　送信タイミング制御部１１２は、直前の送信パルスが送信されてから送信間隔ΔＴ０が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。送信間隔ΔＴ０が経過していない場合（Ｓ１０６のＮＯ）、送信タイミング制御部１１２は、Ｓ１０６の処理を繰り返し、送信間隔ΔＴ０が経過するまで待機する。そして、送信間隔ΔＴ０が経過すると（Ｓ１０６のＹＥＳ）、処理フローはＳ１００に戻る。つまり、送信タイミング制御部１１２は、送信トリガを生成する（Ｓ１００）。

　受信側ユニット１７０は、受信側信号を受信する（ステップＳ１１２）。上述したように、受信側信号は、反射パルスだけでなく、クロストーク信号も含み得る。受信側信号が反射パルスである場合、光受信部１２４が反射パルスを受信し、受信された反射パルスが受信側ユニット１７０で伝送される。一方、受信側信号がクロストーク信号である場合、クロストーク信号が、送信側ユニット１１０から受信側ユニット１７０に回り込み、受信側ユニット１７０で伝送される。

　光干渉系ユニット１３０は、上述したように、参照光を用いて、受信側信号（反射パルス又はクロストーク信号）の周波数オフセットを検出する（ステップＳ１１４）。ここで、送信タイミングから一定期間Ｔｍ内である場合（ステップＳ１１６のＹＥＳ）、無効化処理部１３６は、上述したように、受信側信号を無効化する（ステップＳ１１８）。これにより、受信側信号がクロストーク信号である場合に、クロストーク信号が無効化され得る。

　一方、送信タイミングから一定期間Ｔｍ内でない場合（Ｓ１１６のＮＯ）、無効化処理部１３６は、受信側信号を無効化しない。したがって、この場合、バンドパスフィルタ１４０（分離手段）は、上述したように、周波数オフセットごとに光信号を分離する（ステップＳ１２０）。これにより、反射パルス（受信側信号）ごとに、光信号が分離されることとなる。

　タイミング抽出部１５０は、上述したように、分離された反射パルスごとに受信タイミングを抽出して、抽出された受信タイミングで測定ストップトリガＴｒｇｒを出力する（ステップＳ１２２）。距離算出部１６０は、上述したように、測定スタートトリガＴｒｇｔと測定ストップトリガＴｒｇｒとを用いて、測距対象物９０までの距離Ｒを算出する（ステップＳ１２４）。

（実施の形態２）
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、送信間隔ΔＴが変化する点で、実施の形態１と異なる。なお、実施の形態２にかかる測距装置１００の構成は、実施の形態１にかかるものと実質的に同様である。なお、実施の形態２にかかる送信タイミング制御部１１２の動作が、実施の形態１にかかる送信タイミング制御部１１２の動作と異なる。実施の形態２にかかるその他の構成要素の動作については、実施の形態１のものと実質的に同様であるので、説明を省略する。

　実施の形態２において、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを変化させるように制御を行う。これにより、送信タイミング制御部１１２は、送信パルスの送信タイミングの制御を行う。これにより、送信間隔ΔＴが、送信パルスごとに異なり得る。つまり、送信間隔ΔＴが可変となる。言い換えると、ある送信パルスが送信されてから次の送信パルスの送信タイミングが、可変となる。また、送信タイミング制御部１１２は、実施の形態１と同様に、送信間隔ΔＴが経過するごとに、送信パルスを送信させるトリガとなる送信トリガを生成する。そして、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴが経過するごとに、送信トリガを、変調信号生成部１０４（又は周波数オフセット発生器１０２）及び無効化処理部１３６に出力する。

　送信タイミング制御部１１２は、後述する第１の例のように、送信間隔ΔＴを所定の周期で変化させるように制御を行ってもよい。つまり、送信間隔ΔＴは、送信パルスごとに常に異なっている必要はない。また、送信タイミング制御部１１２は、後述する第２の例のように、送信間隔ΔＴを所定の規則に沿って送信パルスごとに変化させるように制御を行ってもよい。また、送信タイミング制御部１１２は、後述する第３の例のように、送信間隔ΔＴを送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行ってもよい。なお、第１の例、第２の例及び第３の例は、あくまでも例示であって、送信タイミング制御部１１２は、他の方法によって、送信周期ΔＴを変化させるようにしてもよい。

　図１６は、実施の形態２にかかる送信間隔ΔＴの変更方法の第１の例を説明するための図である。図１６は、送信間隔ΔＴと送信パルス数（時間経過）との関係を示す。図１６に例示するように、第１の例では、Ｎ個の送信パルスごとに、送信間隔ΔＴが変化する。なお、Ｎは、１以上の整数である。

　具体的には、まず、最初の連続するＮ個の送信パルスが、送信間隔ΔＴ＝ΔＴ０＋ｄＴごとに送信される。そして、次の連続するＮ個の送信パルスが、送信間隔ΔＴ＝ΔＴ０－ｄＴごとに送信される。そして、さらに次の連続するＮ個の送信パルスが、送信間隔ΔＴ＝ΔＴ０＋ｄＴごとに送信される。そして、さらに次の連続するＮ個の送信パルスが、送信間隔ΔＴ＝ΔＴ０－ｄＴごとに送信される。以下同様にして、送信間隔ΔＴが変化する。

　つまり、Ｎ個の連続する送信パルスが送信されるときの送信間隔ΔＴは一定（例えばΔＴ０＋ｄＴ）であり、次の連続するＮ個の送信パルスが送信されるときの送信間隔ΔＴは一定（例えばΔＴ０－ｄＴ）である。このように、図１６に示す例では、送信タイミング制御部１１２は、所定の周期、つまりＮ個の送信パルスが送信される期間に対応する周期ごとに、送信間隔ΔＴを変化させる。したがって、図１６に示す例では、Ｎ個の送信パルスごとに、送信間隔ΔＴ（送信タイミング）が、交互にずれている。

　なお、送信タイミング制御部１１２は、図１６に例示した波形に対応する関数（パルス数と送信周期ΔＴとの関係を示す関数）に従って、送信周期ΔＴを決定してもよい。あるいは、図１６に例示したような、送信パルスの順序と送信周期ΔＴとの対応関係を示す、ルックアップテーブルを予め準備しておいてもよい。この場合、送信タイミング制御部１１２は、ルックアップテーブルを参照して、送信周期ΔＴを決定してもよい。

　図１７は、実施の形態２にかかる送信間隔ΔＴの変更方法の第２の例を説明するための図である。図１７は、送信間隔ΔＴと送信パルス数（時間経過）との関係を示す。図１７に例示するように、第２の例では、送信パルスごとに送信間隔ΔＴが規則的に変化する。そして、Ｎ個の送信パルスごとに、送信間隔ΔＴの変化の傾向が変化する。

　具体的には、送信タイミング制御部１１２は、最初のＮ個の送信パルスについては、送信周期ΔＴを、ΔＴ０－ｄＴからΔＴ＋ｄＴまで徐々に増加させる。例えば、送信タイミング制御部１１２は、送信周期ΔＴを、送信させる送信パルスの数に比例して増加させる。そして、送信タイミング制御部１１２は、次のＮ個の送信パルスについては、送信周期ΔＴを、ΔＴ０＋ｄＴからΔＴ－ｄＴまで徐々に減少させる。例えば、送信タイミング制御部１１２は、送信周期ΔＴを、送信させる送信パルスの数に比例して減少させる。そして、送信タイミング制御部１１２は、さらに次のＮ個の送信パルスについては、送信周期ΔＴを、ΔＴ０－ｄＴからΔＴ＋ｄＴまで徐々に増加させる。そして、送信タイミング制御部１１２は、さらに次のＮ個の送信パルスについては、送信周期ΔＴを、ΔＴ０＋ｄＴからΔＴ－ｄＴまで徐々に減少させる。以下同様にして、送信間隔ΔＴが変化する。

　このように、図１７に示す例では、送信タイミング制御部１１２は、Ｎ個の送信パルスごとに、送信周期ΔＴを増加させ、又は減少させる。つまり、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔を所定の規則に沿って送信パルスごとに変化させるように制御を行う。したがって、図１７に示す例では、Ｎ個の送信パルスごとに、送信間隔ΔＴ（送信タイミング）が、三角波的にずれている。

　なお、送信タイミング制御部１１２は、図１７に例示した波形に対応する関数（パルス数と送信周期ΔＴとの関係を示す関数）に従って、送信周期ΔＴを決定してもよい。あるいは、図１７に例示したような、送信パルスの順序と送信周期ΔＴとの対応関係を示す、ルックアップテーブルを予め準備しておいてもよい。この場合、送信タイミング制御部１１２は、ルックアップテーブルを参照して、送信周期ΔＴを決定してもよい。

　図１８は、実施の形態２にかかる送信間隔ΔＴの変更方法の第３の例を説明するための図である。図１８は、送信間隔ΔＴと送信パルス数（時間経過）との関係を示す。図１８に例示するように、第３の例では、送信パルスごとに送信間隔ΔＴがランダムに変化する。

　送信タイミング制御部１１２は、乱数発生器を用いて、送信周期ΔＴを決定してもよい。つまり、送信タイミング制御部１１２は、今までに送信された送信パルス数を乱数発生器に入力することにより出力された乱数（疑似乱数）を用いて、送信周期ΔＴを決定してもよい。あるいは、所定の数（例えば１００個）の送信パルスの順序とランダムに設定された送信周期ΔＴとの対応関係を示すルックアップテーブルを、予め準備しておいてもよい。この場合、送信タイミング制御部１１２は、ルックアップテーブルを参照して、送信周期ΔＴを決定してもよい。

　図１９及び図２０は、実施の形態２にかかる特徴の効果を説明するための図である。図１９は、実施の形態１にかかる、送信パルスと受信側信号とバンドパスフィルタ１４０の出力信号との関係を示すタイミングチャートである。図１９の例では、送信パルスは、一定の送信間隔ΔＴ０で送信される。また、図１９の例では、送信パルスが送信されてから測距対象物９０で反射して測距装置１００に戻ってくるまでの飛行時間Ｔｄは、概ね一定であるとする。

　ここで、測距装置１００から測距対象物９０までの距離によっては、送信パルスの飛行時間Ｔｄが、その送信パルスと次の送信パルスとの間の送信間隔ΔＴと略一致することがある。この場合、図１９の例のように、反射パルスと、次の送信パルスによるクロストーク信号とが、互いに重畳してしまい、両者が同じタイミングで、受信側ユニット１７０で伝送されてしまうことがあり得る。以後、このような、反射パルスが受信されるタイミングとクロストークが発生するタイミングとが重畳する現象を、「信号重畳」と称する。

　具体的には、図１９の例では、反射パルスＰｌｓｒ１が受信されたタイミングが、送信パルスＰｌｓｔ２の送信直後に発生したクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘの受信側ユニット１７０への回り込みのタイミングと重なっている。同様に、反射パルスＰｌｓｒ２が受信されたタイミングが、送信パルスＰｌｓｔ３の送信直後に発生したクロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘの受信側ユニット１７０への回り込みのタイミングと重なっている。この場合に、無効化処理部１３６が一定期間Ｔｍで受信側信号を無効化すると、クロストーク信号だけでなく、反射パルスも無効化されてしまう可能性がある。したがって、測距結果が得られない可能性がある。

　そして、例えば、送信光の出射方向を掃引しなら測距対象物の３次元形状などを測定する用途においては、測距対象物９０がある程度大きく、概ね平坦な形状である場合、測距装置１００から測距対象物９０までの距離が、概ね一定であることがある。この場合、送信パルスの飛行時間Ｔｄが、概ね一定となり得る。この場合、実施の形態１のように送信間隔ΔＴが一定であると、上述した信号重畳が何度も（連続して）発生してしまうことがあり得る。この場合、測距結果が得られないことが何度も起こり得る。そして、送信光の出射方向を掃引しながら複数回の測距によって点群データを生成する場合、点群データにおけるデータが目減りする可能性がある。

　図２０は、実施の形態２にかかる、送信パルスと受信側信号とバンドパスフィルタ１４０の出力信号との関係を示すタイミングチャートである。図２０の例では、送信パルスＰｌｓｔ２は、送信パルスＰｌｓｔ１が送信されたタイミングから送信間隔ΔＴ１が経過したタイミングで送信される。一方、送信パルスＰｌｓｔ３は、送信パルスＰｌｓｔ２が送信されたタイミングから送信間隔ΔＴ２が経過したタイミングで送信される。ここで、ΔＴ１≠ΔＴ２である。

　この場合、仮に、ある送信パルスに対応する反射パルスがクロストーク信号と重畳する場合であっても、別の送信パルスに対応する反射パルスがクロストーク信号と重畳しなくなる可能性が高まる。具体的には、反射パルスＰｌｓｒ１が受信されたタイミングが、送信パルスＰｌｓｔ２の送信直後に発生したクロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘの受信側ユニット１７０への回り込みのタイミングと重なっている。一方、反射パルスＰｌｓｒ２が受信されたタイミングは、送信パルスＰｌｓｔ３の送信直後に発生したクロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘの受信側ユニット１７０への回り込みのタイミングと重なっていない。この場合に、無効化処理部１３６が一定期間Ｔｍで受信側信号を無効化すると、反射パルスＰｌｓｒ１については、矢印Ａで示すように、クロストーク信号Ｐｌｓｔ２ｘとともに無効化される。一方、反射パルスＰｌｓｒ２については、矢印Ｂで示すように、クロストーク信号Ｐｌｓｔ３ｘが無効化されても、無効化されない。したがって、反射パルスＰｌｓｒ２に対応するフィルタ後信号Ｐｌｓｒ２＿ｆ２を用いて、測距を行うことができる。

　上述したように、実施の形態２では、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを変化させるように構成されている。これにより、上述したように、信号重畳が発生することを抑制することが可能となる。したがって、反射パルスがクロストーク信号とともに無効化されてしまうことが抑制されるので、測距結果が得られないことが何度も起こることを抑制することが可能となる。したがって、点群データの目減りを抑制することが可能となる。

　また、上述した第１の例のように、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを所定の周期で変化させるように制御を行うように構成されてもよい。このような構成により、簡単な回路で、実施の形態２にかかる送信タイミング制御部１１２を実現することが可能となる。

　また、上述した第２の例のように、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを所定の規則に沿って送信パルスごとに変化させるように制御を行うように構成されてもよい。このような構成により、簡単な回路で、実施の形態２にかかる送信タイミング制御部１１２を実現することが可能となる。ここで、上述した第１の例では、Ｎ個の連続するパルスは一定の送信間隔ΔＴ（＝ΔＴ０±ｄＴ）で送信され得るので、Ｎ個の連続するパルスが送信されている間は、上述した信号重畳が連続して発生する可能性がある。特に、測距装置１００の掃引速度（送信パルスの送信方向の単位時間当たりの変化量）が遅い場合に、このようなことが起こり得る。この場合、測距結果が得られないことが連続して起こることがあり得る。

　これに対し、第２の例にかかる送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを送信パルスごとに変化させるので、第１の例と比較して、信号重畳が連続して発生することをさらに抑制することが可能となる。したがって、測距結果が得られないことが連続して起こることをさらに抑制することが可能となる。したがって、点群データが目減りすることをさらに抑制することが可能となる。

　また、上述した第３の例のように、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴを送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行うように構成されてもよい。このような構成により、第１の例及び第２の例と比較して、信号重畳が連続して発生することをさらに抑制することが可能となる。したがって、測距結果が得られないことが連続して起こることをさらに抑制することが可能となる。すなわち、測距対象物９０の形状が図１７に例示した三角波の形状と対応する場合に、掃引速度及び測距対象物９０までの距離によっては、送信間隔ΔＴを変化させても、その送信間隔ΔＴの変化と同じように飛行時間Ｔｄも変化する可能性があり得る。この場合、測距結果が得られないことが連続して起こる可能性がある。すなわち、第２の例でも、測距結果が得られないことが何度も発生し、点群データが目減りすることが起こり得る。

　これに対し、図１８に例示したランダムな波形形状が、測距対象物９０の形状と対応する可能性は、極めて小さい。したがって、送信間隔ΔＴを送信パルスごとにランダムに変化させることにより、第２の例と比較して、測距結果が得られないことが連続して起こる可能性をさらに抑制することが可能となる。したがって、第２の例と比較して、点群データが目減りすることをさらに抑制することが可能となる。

　図２１は、実施の形態２にかかる測距装置１００によって実行される測距方法を示すフローチャートである。Ｓ２００～Ｓ２０８の処理が送信系モジュールで実行され、Ｓ２１２～Ｓ２２４の処理が受信系モジュールで実行される。送信タイミング制御部１１２は、図１５のＳ１００の処理と同様にして、送信トリガを生成し、生成された送信トリガを変調信号生成部１０４及び無効化処理部１３６に送信する（ステップＳ２００）。送信側ユニット１１０は、図１５のＳ１０２の処理と同様にして、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する送信パルスを生成する（ステップＳ２０２）。光送信部１２２は、図１５のＳ１０４の処理と同様にして、Ｓ２０２の処理で生成された送信パルスを含む光信号を測距対象物９０に対して送信（照射）する（ステップＳ２０４）。

　送信タイミング制御部１１２は、上述したように、送信間隔ΔＴを変化させる（ステップＳ２０６）。送信タイミング制御部１１２は、直前の送信パルスが送信されてから送信間隔ΔＴが経過したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。送信間隔ΔＴが経過していない場合（Ｓ２０８のＮＯ）、送信タイミング制御部１１２は、Ｓ２０８の処理を繰り返し、送信間隔ΔＴが経過するまで待機する。そして、送信間隔ΔＴが経過すると（Ｓ２０８のＹＥＳ）、処理フローはＳ２００に戻る。つまり、送信タイミング制御部１１２は、送信トリガを生成する（Ｓ２００）。なお、第１の例のように、送信間隔ΔＴを送信パルスごとに変化させなくてもよい。したがって、Ｓ２０６の処理は、常に実行される必要はない。また、Ｓ２０６の処理は、Ｓ２０８の処理でＹＥＳの判定の後で実行されてもよい。

　受信側ユニット１７０は、図１５のＳ１１２の処理と同様にして、受信側信号を受信する（ステップＳ２１２）。光干渉系ユニット１３０は、図１５のＳ１１４の処理と同様にして、参照光を用いて、受信側信号（反射パルス又はクロストーク信号）の周波数オフセットを検出する（ステップＳ２１４）。ここで、送信タイミングから一定期間Ｔｍ内である場合（ステップＳ２１６のＹＥＳ）、無効化処理部１３６は、図１５のＳ１１８の処理と同様にして、受信側信号を無効化する（ステップＳ２１８）。これにより、受信側信号がクロストーク信号である場合に、クロストーク信号が無効化され得る。

　一方、送信タイミングから一定期間Ｔｍ内でない場合（Ｓ２１６のＮＯ）、無効化処理部１３６は、受信側信号を無効化しない。したがって、この場合、バンドパスフィルタ１４０（分離手段）は、図１５のＳ１２０の処理と同様にして、周波数オフセットごとに光信号を分離する（ステップＳ２２０）。タイミング抽出部１５０は、図１５のＳ１２２の処理と同様にして、分離された反射パルスごとに受信タイミングを抽出して、抽出された受信タイミングで測定ストップトリガＴｒｇｒを出力する（ステップＳ２２２）。距離算出部１６０は、図１５のＳ１２４の処理と同様にして、測定スタートトリガＴｒｇｔと測定ストップトリガＴｒｇｒとを用いて、測距対象物９０までの距離Ｒを算出する（ステップＳ２２４）。

（実施の形態３）
　次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、送信間隔ΔＴ（送信タイミング）が測距結果に応じて変更される点で、実施の形態２と異なる。なお、実施の形態３にかかる構成要素のうち、実施の形態１における構成要素と実質的に同じ構成要素には、同じ符号が付されている。また、以下の説明において、実施の形態１における構成要素と実質的に同じ構成要素については、適宜、説明を省略する。

　図２２は、実施の形態３にかかる測距装置１００の構成を示す図である。実施の形態３にかかる測距装置１００は、送信系モジュールとして、周波数オフセット発生器１０２と、変調信号生成部１０４と、光変調器１０６と、光源１０８と、送信タイミング制御部１１２と、光送信部１２２とを有する。周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び送信タイミング制御部１１２によって、送信側ユニット１１０が構成される。なお、送信系モジュールのうち、周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び光送信部１２２の機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。

　また、実施の形態３にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、光受信部１２４と、光干渉系ユニット１３０と、光電変換部１３２と、ＡＤコンバータ１３４と、無効化処理部１３６とを有する。また、実施の形態１と同様に、光送信部１２２及び光受信部１２４によって、光送受信部１２０が構成される。

　また、実施の形態３にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎと、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎと、距離算出部１６０－１～１６０－ｎとを有する。また、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２、ＡＤコンバータ１３４、無効化処理部１３６、バンドパスフィルタ１４０、タイミング抽出部１５０及び距離算出部１６０によって、受信側ユニット１７０が構成される。なお、受信系モジュールの機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。また、無効化処理部１３６の機能については、実施の形態１と実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。また、実施の形態３にかかる測距装置１００は、推定部３７０を有する。

　実施の形態３にかかる送信タイミング制御部１１２は、以前に取得された測距結果に基づいて、送信タイミングの制御を行う。具体的には、送信タイミング制御部１１２は、後述する推定部３７０によって推定された次の測距結果に応じて送信タイミングを制御する。さらに具体的には、送信タイミング制御部１１２は、直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、送信タイミングの制御を行う。詳しくは後述する。

　推定部３７０は、推定手段としての機能を有する。推定部３７０は、例えば、ＦＰＧＡ又はマイコン等の演算回路によって実現され得る。推定部３７０は、以前に取得された測距結果に基づいて、次に取得される測距結果（測距対象物９０までの距離）を推定する。具体的には、推定部３７０は、直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、次に取得される測距結果を推定する。

　例えば、推定部３７０は、直前のｎ個（ｎは２以上の整数）の測距結果（距離）を取得する。そして、推定部３７０は、ｎ個の測定結果から、外挿によって、次の測距結果を推定する。具体的には、推定部３７０は、ｎ個の測定結果（１回目からｎ回目までの測距で得られた距離）を何らかの関数（横軸を測距順序、縦軸を距離とするグラフ）に当てはめる。例えば、推定部３７０は、１回目からｎ回目までの測距で得られた距離データを、横軸を測距順序とし縦軸を距離とするグラフにプロットし、そのプロットに対応する関数を算出する。そして、推定部３７０は、その関数を用いて、次の測距結果（ｎ＋１回目）の測距結果を推定する。例えば、次の測距がＭ回目の測距であるとし、（Ｍ－２）回目の測距結果が１００ｍであり、（Ｍ－１）回目の測距結果が１０１ｍであるとする。この場合、測距（反射パルスの受信）ごとに測距結果が１ｍずつ増加していることから、推定部３７０は、Ｍ回目の測距結果を、１０２ｍと推定し得る。

　上述したように、ある送信パルスが測距対象物９０で反射して生じた反射パルスの受信タイミングと、次の送信パルスの送信タイミングが一致すると、受信側で、次の送信パルスによるクロストーク信号が反射パルスに重なる可能性がある。つまり、上述した信号重畳が発生する可能性がある。

　したがって、実施の形態３にかかる送信タイミング制御部１１２は、信号重畳の発生を抑制するように、送信タイミングを制御する。言い換えると、送信タイミング制御部１１２は、信号重畳の発生を抑制するように、送信間隔ΔＴを決定する。したがって、送信タイミング制御部１１２は、推定された測距結果に対応する反射パルスが受信されると推定されるタイミングが送信タイミングと異なるように、送信タイミングを決定する。言い換えると、送信タイミング制御部１１２は、推定された測距結果に対応する反射パルスが受信されると推定されるタイミング以外のタイミングで送信パルスが送信されるように、制御を行う。つまり、送信タイミング制御部１１２は、推定された測距結果に対応する、送信パルスの送信タイミングから当該送信パルスに対応する反射パルスの受信タイミングまでの時間（飛行時間）が、送信間隔ΔＴと一致しないように、送信間隔ΔＴを決定する。

　具体的には、送信タイミング制御部１１２は、推定結果を推定部３７０から取得する。送信タイミング制御部１１２は、推定された測距結果（測距対象物９０までの距離）に対応するタイミングで送信パルスを送信させないように、制御を行う。つまり、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴが、推定された測距結果に対応する飛行時間（推定飛行時間Ｔｄｘ）と一致しないように、送信間隔ΔＴを決定する。例えば、送信タイミング制御部１１２は、ΔＴ＝Ｔｄｘ／２を満たすように送信間隔ΔＴを決定してもよい。あるいは、一定期間Ｔｍを考慮して、送信タイミング制御部１１２は、送信間隔ΔＴと一定期間Ｔｍとの和が、推定飛行時間Ｔｄｘと一致しないように、送信間隔ΔＴを決定してもよい。

　このように、実施の形態３にかかる測距装置１００は、推定された測距結果に基づいて、送信間隔ΔＴを決定するように構成されている。これにより、送信間隔ΔＴが推定飛行時間Ｔｄｘと一致しなくなる可能性が高まる。したがって、信号重畳の発生を抑制することが可能となる。したがって、受信側で受信側信号を無効化するタイミングで、反射パルスが無効化されることが抑制される。つまり、無効化処理部１３６が反射パルスを無効化することが抑制される。したがって、測距結果が得られないことが起こることを抑制することが可能となる。

　ここで、実施の形態２では、測距対象物９０までの距離に関係なく、送信間隔ΔＴが変更される。したがって、測距対象物９０までの距離によっては、飛行時間Ｔｄが、変更された送信間隔ΔＴと一致する可能性がないわけでない。このような場合、測距結果が得られない可能性がある。これに対し、実施の形態３では、推定された測距結果に基づいて送信間隔ΔＴが決定されるので、飛行時間Ｔｄが送信間隔ΔＴと一致する可能性は、実施の形態２の場合よりも小さい。したがって、実施の形態３にかかる構成によって、実施の形態２にかかる構成よりも、さらに、受信側で受信側信号を無効化するタイミングで、反射パルスが無効化されることが抑制される。したがって、測距結果が得られないことが起こることを、さらに抑制することが可能となる。

　図２３は、実施の形態３にかかる測距装置１００によって実行される測距方法を示すフローチャートである。なお、受信系モジュールの処理については、図２１のＳ２１２～Ｓ２２４の処理と実質的に同様であるので、説明を省略する。

　送信タイミング制御部１１２は、図２１のＳ２００の処理と同様にして、送信トリガを生成し、生成された送信トリガを変調信号生成部１０４及び無効化処理部１３６に送信する（ステップＳ３００）。送信側ユニット１１０は、図２１のＳ２０２の処理と同様にして、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する送信パルスを生成する（ステップＳ３０２）。光送信部１２２は、図２１のＳ２０４の処理と同様にして、Ｓ３０２の処理で生成された送信パルスを含む光信号を測距対象物９０に対して送信（照射）する（ステップＳ３０４）。

　送信タイミング制御部１１２は、直前の送信パルスが送信されてから送信間隔ΔＴが経過したか否かを判定する（ステップＳ３０８）。送信間隔ΔＴが経過していない場合（Ｓ３０８のＮＯ）、送信タイミング制御部１１２は、Ｓ３０８の処理を繰り返し、送信間隔ΔＴ０が経過するまで待機する。そして、送信間隔ΔＴが経過すると（Ｓ３０８のＹＥＳ）、推定部３７０は、上述したように、次の測距結果を推定する（ステップＳ３１０）。そして、送信タイミング制御部１１２は、上述したように、推定された測距結果に応じて、送信間隔ΔＴを決定する（ステップＳ３１２）。なお、Ｓ３１０の処理は、Ｓ３０８の処理の後で実行される必要はない。例えば、Ｓ３１０の処理は、Ｓ３０４の処理の後で実行されてもよい。

（実施の形態４）
　次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４は、予め生成された測距情報と送信パルスの照射方向とに応じて送信間隔ΔＴ（送信タイミング）が変更される点で、実施の形態３と異なる。なお、実施の形態４にかかる構成要素のうち、実施の形態１における構成要素と実質的に同じ構成要素には、同じ符号が付されている。また、以下の説明において、実施の形態１における構成要素と実質的に同じ構成要素については、適宜、説明を省略する。

　図２４は、実施の形態４にかかる測距装置１００の構成を示す図である。実施の形態４にかかる測距装置１００は、送信系モジュールとして、周波数オフセット発生器１０２と、変調信号生成部１０４と、光変調器１０６と、光源１０８と、送信タイミング制御部１１２と、光送信部１２２とを有する。周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び送信タイミング制御部１１２によって、送信側ユニット１１０が構成される。なお、送信系モジュールのうち、周波数オフセット発生器１０２、変調信号生成部１０４、光変調器１０６、光源１０８及び光送信部１２２の機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。

　また、実施の形態４にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、光受信部１２４と、光干渉系ユニット１３０と、光電変換部１３２と、ＡＤコンバータ１３４と、無効化処理部１３６とを有する。また、実施の形態４にかかる測距装置１００は、光掃引部４２６を有する。光送信部１２２、光受信部１２４及び光掃引部４２６によって、光送受信部１２０が構成される。

　光掃引部４２６は、光掃引手段としての機能を有する。光掃引部４２６は、測距対象物９０に向けて、送信パルス（送信光）を掃引（走査）する。また、光掃引部４２６は、測距を行う方向（方位角及び仰角）を調整するように構成されている。つまり、光掃引部４２６は、送信パルスを照射する方向を調整する。光掃引部４２６は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーによって実現され得る。

　また、実施の形態４にかかる測距装置１００は、受信系モジュールとして、バンドパスフィルタ１４０－１～１４０－ｎと、タイミング抽出部１５０－１～１５０－ｎと、距離算出部１６０－１～１６０－ｎとを有する。また、光干渉系ユニット１３０、光電変換部１３２、ＡＤコンバータ１３４、無効化処理部１３６、バンドパスフィルタ１４０、タイミング抽出部１５０及び距離算出部１６０によって、受信側ユニット１７０が構成される。なお、受信系モジュールの機能については、それぞれ、図６に示したものと実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。また、無効化処理部１３６の機能については、実施の形態１と実質的に同様であるので、適宜、説明を省略する。

　また、実施の形態４にかかる測距装置１００は、推定部４７０とデータベース４７２とを有する。また、実施の形態４にかかる測距装置１００は、例えば、予め決まった測距対象物９０に対して測距を行う。例えば、実施の形態４は、測距装置１００が、予め決まった対象物（測距対象物９０）の監視に使用される場合に、適用可能である。

　実施の形態４にかかる送信タイミング制御部１１２は、以前に取得された測距結果に基づいて、送信タイミングの制御を行う。具体的には、送信タイミング制御部１１２は、後述する推定部４７０によって推定された次の測距結果に応じて送信タイミングを制御する。さらに具体的には、送信タイミング制御部１１２は、予め生成された、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた情報に基づいて、送信タイミングの制御を行う。詳しくは後述する。

　推定部４７０は、推定手段としての機能を有する。推定部４７０は、例えば、ＦＰＧＡ又はマイコン等の演算回路によって実現され得る。また、データベース４７２は、測距情報記憶手段としての機能を有する。データベース４７２は、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた測距情報を格納している。この測距情報は、予め測距対象物９０に対して測距を行うことによって、生成され得る。

　図２５は、実施の形態４にかかるデータベース４７２に格納される測距情報を例示する図である。測距情報は、掃引方向と、その掃引方向に送信パルスを照射したときに得られた測距結果（距離）とを対応付けている。掃引方向は、例えば、方位角及び仰角を示す。図２５の例では、例えば、掃引方向が方向＃１の場合に得られた測距結果は、距離Ｄ１である。また、掃引方向が方向＃２の場合に得られた測距結果は、距離Ｄ２である。なお、測距情報は、予め測距装置１００によって得られた測距結果を用いて、生成されてもよい。

　推定部４７０は、光掃引部４２６から、次に送信パルスを照射する方向（掃引方向）を取得する。推定部４７０は、取得された掃引方向と、データベース４７２に格納された測距情報とを用いて、次の測距結果を推定する。具体的には、推定部４７０は、測距情報において、次の掃引方向に対応する距離を、次の測距結果と推定する。例えば、次の掃引方向が方向＃１の場合、推定部４７０は、次の測距結果が距離Ｄ１であると推定する。また、次の掃引方向が方向＃１と方向＃２との間の方向である場合、推定部４７０は、距離Ｄ１と距離Ｄ２との間の距離を、次の測距結果と推定してもよい。この場合、推定部４７０は、内挿によって、次の測距結果を推定してもよい。

　送信タイミング制御部１１２は、実施の形態３と同様に、信号重畳の発生を抑制するように、送信タイミングを制御する。言い換えると、送信タイミング制御部１１２は、信号重畳の発生を抑制するように、送信間隔ΔＴを決定する。したがって、実施の形態３と同様に、送信タイミング制御部１１２は、推定された測距結果に対応する飛行時間が、送信間隔ΔＴと一致しないように、送信間隔ΔＴを決定する。具体的には、実施の形態３と同様に、送信タイミング制御部１１２は、推定結果を推定部４７０から取得する。送信タイミング制御部１１２は、実施の形態３と同様に、推定された測距結果（測距対象物９０までの距離）に対応するタイミングで送信パルスを送信させないように、制御を行う。

　このように、実施の形態４にかかる測距装置１００は、実施の形態３と同様に、推定された測距結果に基づいて、送信間隔ΔＴを決定するように構成されている。これにより、送信間隔ΔＴが推定飛行時間Ｔｄｘと一致しなくなる可能性が高まる。したがって、受信側で受信側信号を無効化するタイミングで、反射パルスが無効化されることが抑制される。したがって、測距結果が得られないことが起こることを抑制することが可能となる。

　ここで、実施の形態３にかかる測距装置１００は、直前に得られた測距結果を用いて、次の測距結果を推定している。しかしながら、この方法では、次の測距結果が、直前に得られた測距結果の変化の傾向と異なる場合に、適切に測距を行うことができない可能性がある。すなわち、直前に送信パルスが照射される方向が測距対象物９０のエッジに対応する場合、次に送信パルスが照射される方向には、直前まで送信パルスが照射されていた測距対象物９０が存在しない可能性もある。このような場合は、直前に得られた測距結果からは、次の測距結果を適切に推定できない可能性がある。

　これに対し、測距装置１００が予め決まった対象物（測距対象物９０）の監視に使用される場合など、予め測距対象物９０が決まっている場合、その測距対象物９０について以前に得られた測距結果を予め取得することが可能である。そして、実施の形態４にかかる測距装置１００は、予め取得された測距結果から生成された測距情報を用いて、次の測距結果を推定するように構成されている。したがって、より正確に測距結果を推定することが可能である。したがって、飛行時間Ｔｄが送信間隔ΔＴと一致する可能性は、実施の形態３の場合よりも小さい。したがって、実施の形態４にかかる構成によって、実施の形態３にかかる構成よりも、さらに、受信側で受信側信号を無効化するタイミングで、反射パルスが無効化されることが抑制される。したがって、測距結果が得られないことが起こることを、さらに抑制することが可能となる。

　図２６は、実施の形態４にかかる測距装置１００によって実行される測距方法を示すフローチャートである。なお、受信系モジュールの処理については、図２１のＳ２１２～Ｓ２２４の処理と実質的に同様であるので、説明を省略する。

　送信タイミング制御部１１２は、図２１のＳ２００等の処理と同様にして、送信トリガを生成し、生成された送信トリガを変調信号生成部１０４及び無効化処理部１３６に送信する（ステップＳ４００）。送信側ユニット１１０は、図２１のＳ２０２等の処理と同様にして、送信パルスごとに異なる周波数オフセットを有する送信パルスを生成する（ステップＳ４０２）。光送信部１２２は、図２１のＳ２０４等の処理と同様にして、Ｓ４０２の処理で生成された送信パルスを含む光信号を測距対象物９０に対して送信（照射）する（ステップＳ４０４）。

　送信タイミング制御部１１２は、直前の送信パルスが送信されてから送信間隔ΔＴが経過したか否かを判定する（ステップＳ４０８）。送信間隔ΔＴが経過していない場合（Ｓ４０８のＮＯ）、送信タイミング制御部１１２は、Ｓ４０８の処理を繰り返し、送信間隔ΔＴ０が経過するまで待機する。そして、送信間隔ΔＴが経過すると（Ｓ４０８のＹＥＳ）、推定部３７０は、上述したように、次の掃引方向を取得する（ステップＳ４０９）。そして、推定部３７０は、上述したように、次の掃引方向と測距情報とを用いて、次の測距結果を推定する（ステップＳ４１０）。そして、送信タイミング制御部１１２は、上述したように、推定された測距結果に応じて、送信間隔ΔＴを決定する（ステップＳ４１２）。なお、Ｓ４０９及びＳ４１０の処理は、Ｓ４０８の処理の後で実行される必要はない。例えば、Ｓ４０９及びＳ４１０の処理は、Ｓ４０４の処理の後で実行されてもよい。

（変形例）
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述したフローチャートの各ステップ（処理）の順序は、適宜、変更可能である。また、フローチャートの各ステップ（処理）の１つ以上は、適宜、省略可能である。

　また、無効化処理部１３６は、光送受信部１２０からＡＤコンバータ１３４までの間で伝送される信号（受信側信号）を無効化するように処理を行ってもよい。なお、光送受信部１２０からＡＤコンバータ１３４までの間で伝送される信号はアナログ信号であり、アナログ信号を無効化するのは、デジタル信号を無効化することよりも難しい。したがって、無効化処理部１３６が、ＡＤコンバータ１３４から出力されたデジタル信号（受信側信号）を無効化するように処理するようにすることで、処理及び回路構成が容易となる。

　あるいは、無効化処理部１３６は、バンドパスフィルタ１４０から距離算出部１６０までの間で伝送される信号を無効化するように処理を行ってもよい。なお、バンドパスフィルタ１４０から距離算出部１６０までの間で伝送される信号は、周波数（周波数オフセット）ごとに異なるルートを伝送する。したがって、無効化処理部１３６は、周波数ごとに異なるルートそれぞれに対して受信側信号を無効化するための処理を行う必要がある。したがって、無効化処理部１３６が、バンドパスフィルタ１４０に入力される前の、光信号が分離される前の段階で、受信側信号を無効化するように処理するようにすることで、処理及び回路構成が容易となる。

　また、上述した実施の形態では、光源が１つであるとしたが、このような構成に限られない。特許文献１の開示事項のように、光源を複数にしてもよい。また、上述した実施の形態では、予め定められた周波数オフセットが送信パルスに印加されるとしたが、このような構成に限られない。特許文献１の開示事項のように、周波数オフセットがランダムに設定されてもよい。また、本実施の形態では、測定スタートトリガ信号、および、測定ストップトリガ信号を出力して、飛行時間の測定を行っているが、これに限定されない。例えば、ＡＤコンバータで取得した時系列データサンプルの位置から飛行時間を算出するなど、送信パルスと、それに対応する反射パルスの時間差を測定し得る任意の手段を採用してもよい。また、本実施の形態では、反射パルスのタイミングを抽出するために、信号がある閾値を超えるか否かでタイミングを抽出しているが、これに限定されない。例えば、信号のピーク値を検出してパルスのタイミングを抽出するなど、反射パルスの時間的な位置を測定し得る任意の手段を採用してもよい。

　また、上述した実施の形態では、バンドパスフィルタを用いて、反射パルスの周波数オフセットごとに光信号を分離するとしたが、このような構成に限られない。バンドパスフィルタ以外の構成要素で信号を分離してもよい。また、周波数オフセットごとに反射パルスの受信タイミングを抽出できれば、受信した光信号を分離する必要もない。一方、バンドパスフィルタを用いて反射パルスの周波数オフセットごとに光信号を分離することで、上述したように、高速に測距処理を行うことが可能となる。また、バンドパスフィルタを用いて反射パルスの周波数オフセットごとに光信号を分離することにより、各反射パルスの受信タイミングの抽出を行うことが容易となる。

　また、距離算出部１６０は、測定スタートトリガの出力タイミングに、光変調器１０６等における処理時間を考慮してもよい。言い換えると、距離算出部１６０は、測定スタートトリガを受け付けてから、実際に測定スタートトリガに対応する送信パルスが送信されるまでの間の処理時間を考慮してもよい。この場合、距離算出部１６０は、測定スタートトリガの出力タイミングに光変調器１０６等における処理時間を加えたタイミングを、測距の開始タイミングとしてもよい。なお、光変調器１０６等における処理時間は、略一定であるとする。

　同様に、距離算出部１６０は、測定ストップトリガに、測定ストップトリガが出力される前の光干渉系ユニット１３０等の処理時間を考慮してもよい。言い換えると、距離算出部１６０は、光受信部１２４によって反射パルスが受信されてからタイミング抽出部１５０によって測定ストップトリガが出力されるまでの間の処理時間を考慮してもよい。この場合、距離算出部１６０は、測定ストップトリガの出力タイミングに光干渉系ユニット１３０等の処理時間を引いたタイミングを、測距の終了タイミングとしてもよい。なお、光干渉系ユニット１３０等における処理時間は、略一定であるとする。

　あるいは、変調信号生成部１０４は、後段の光送信部１２２によって送信パルスが送信されるまでの処理時間を考慮して、送信パルスが送信される時刻を示すような測定スタートトリガを出力してもよい。つまり、変調信号が生成された時刻をｔ１とし、光変調器１０６等における処理時間をΔｔ１とすると、変調信号生成部１０４は、時刻（ｔ１＋Δｔ１）を示す測定スタートトリガを出力してもよい。同様に、タイミング抽出部１５０は、前段の光干渉系ユニット１３０等における処理時間を考慮して、反射パルスが受信された時刻を示す測定ストップトリガを出力してもよい。つまり、タイミング抽出部１５０がバンドパスフィルタ１４０から信号を受信した時刻をｔ２とし、光干渉系ユニット１３０等における処理時間をΔｔ２とすると、タイミング抽出部１５０は、時刻（ｔ２－Δｔ２）を示す測定ストップトリガを出力してもよい。この場合、距離算出部１６０は、Ｔｄ＝（ｔ２－Δｔ２）－（ｔ１＋Δｔ１）として、式１を用いて距離Ｒを算出してもよい。

　また、送信タイミング制御部１１２は、変調信号生成部１０４及び光変調器１０６における処理時間を考慮して、無効化処理部１３６に送信トリガを出力してもよい。つまり、送信タイミング制御部１１２は、変調信号生成部１０４に送信トリガを出力してから、変調信号生成部１０４及び光変調器１０６における処理時間が経過した後で、無効化処理部１３６に送信トリガを出力してもよい。あるいは、無効化処理部１３６は、変調信号生成部１０４及び光変調器１０６における処理時間を考慮して、受信側信号を無効化してもよい。つまり、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信して変調信号生成部１０４及び光変調器１０６における処理時間が経過してから一定期間Ｔｍの間で、受信側信号を無効化してもよい。さらに、無効化処理部１３６は、光干渉系ユニット１３０等における処理時間を考慮して、受信側信号を無効化してもよい。つまり、無効化処理部１３６は、送信トリガを受信して光干渉系ユニット１３０等における処理時間が経過してから一定期間Ｔｍの間で、受信側信号を無効化してもよい。

　また、上述の実施の形態では、本実施の形態をハードウェアの構成として説明したが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。本実施の形態は、測距装置内の各回路の少なくとも１つの処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

　上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、random-access memory（RAM）、read-only memory（ROM）、フラッシュメモリ、solid-state drive（SSD）又はその他のメモリ技術、CD-ROM、digital versatile disk（DVD）、Blu-ray（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
　（付記１）
　光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する生成手段と、
　生成された前記送信パルスを繰り返し送信する送信手段と、
　前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信する受信手段と、
　受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出する検出手段と、
　受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う無効化処理手段と、
　を有する測距装置。
　（付記２）
　前記無効化処理手段は、前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、当該測距装置の受信側で伝送される受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　付記１に記載の測距装置。
　（付記３）
　送信パルスが送信されてから次の送信パルスが送信されるまでの送信間隔を変化させるように制御を行うことによって、前記送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段、
　をさらに有する付記１又は２に記載の測距装置。
　（付記４）
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を所定の周期で変化させるように制御を行う、
　付記３に記載の測距装置。
　（付記５）
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を所定の規則に沿って前記送信パルスごとに変化させるように制御を行う、
　付記３に記載の測距装置。
　（付記６）
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を前記送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行う、
　付記３に記載の測距装置。
　（付記７）
　前記送信タイミング制御手段は、以前に取得された測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記３に記載の測距装置。
　（付記８）
　以前に取得された測距結果に基づいて、次に取得される測距結果を推定する推定手段、
　をさらに有し、
　前記送信タイミング制御手段は、推定された前記測距結果に対応する、送信パルスの送信タイミングから当該送信パルスに対応する反射パルスの受信タイミングまでの飛行時間が、前記送信間隔と一致しないように、前記送信間隔を決定する、
　付記７に記載の測距装置。
　（付記９）
　前記送信タイミング制御手段は、直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記７又は８に記載の測距装置。
　（付記１０）
　前記送信タイミング制御手段は、予め生成された、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた情報に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記７又は８に記載の測距装置。
　（付記１１）
　前記受信手段は、前記反射パルスを含む光信号を受信し、
　前記検出手段によって検出された前記反射パルスの前記周波数オフセットごとに、受信された前記光信号を分離する分離手段、
　をさらに有し、
　前記距離算出手段は、分離された前記光信号ごとに、前記測距対象物までの距離を算出する、
　付記１から１０のいずれか１項に記載の測距装置。
　（付記１２）
　前記無効化処理手段は、前記光信号が分離される前の段階で、受信側に入力された受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　付記１１に記載の測距装置。
　（付記１３）
　光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成し、
　生成された前記送信パルスを繰り返し送信し、
　前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信し、
　受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出し、
　受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出し、
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　を有する測距方法。
　（付記１４）
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、受信側で伝送される受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　付記１３に記載の測距方法。
　（付記１５）
　送信パルスが送信されてから次の送信パルスが送信されるまでの送信間隔を変化させるように制御を行うことによって、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記１３又は１４に記載の測距方法。
　（付記１６）
　前記送信間隔を所定の周期で変化させるように制御を行う、
　付記１５に記載の測距方法。
　（付記１７）
　前記送信間隔を所定の規則に沿って前記送信パルスごとに変化させるように制御を行う、
　付記１５に記載の測距方法。
　（付記１８）
　前記送信間隔を前記送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行う、
　付記１５に記載の測距方法。
　（付記１９）
　以前に取得された測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記１５に記載の測距方法。
　（付記２０）
　以前に取得された測距結果に基づいて、次に取得される測距結果を推定し、
　推定された前記測距結果に対応する、送信パルスの送信タイミングから当該送信パルスに対応する反射パルスの受信タイミングまでの飛行時間が、前記送信間隔と一致しないように、前記送信間隔を決定する、
　付記１９に記載の測距方法。
　（付記２１）
　直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記１９又は２０に記載の測距方法。
　（付記２２）
　予め生成された、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた情報に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　付記１９又は２０に記載の測距方法。
　（付記２３）
　前記反射パルスを含む光信号を受信し、
　検出された前記反射パルスの前記周波数オフセットごとに、受信された前記光信号を分離し、
　分離された前記光信号ごとに、前記測距対象物までの距離を算出する、
　付記１３から２２のいずれか１項に記載の測距方法。
　（付記２４）
　前記光信号が分離される前の段階で、受信側に入力された受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　付記２３に記載の測距方法。

１　測距装置
２　生成部
４　送信部
６　受信部
８　検出部
１０　距離算出部
１２　無効化処理部
５０　測距装置
９０　測距対象物
１００　測距装置
１０１　光学系集積回路
１０２　周波数オフセット発生器
１０４　変調信号生成部
１０６　光変調器
１０８　光源
１１０　送信側ユニット
１１２　送信タイミング制御部
１２０　光送受信部
１２０Ａ　光送受信装置
１２１　光送受信器
１２２　光送信部
１２４　光受信部
１２５　サーキュレータ
１３０　光干渉系ユニット
１３２　光電変換部
１３４　ＡＤコンバータ
１３６　無効化処理部
１４０　バンドパスフィルタ
１５０　タイミング抽出部
１６０　距離算出部
１７０　受信側ユニット
３７０　推定部
４２６　光掃引部
４７０　推定部
４７２　データベース

Claims

　光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成する生成手段と、
　生成された前記送信パルスを繰り返し送信する送信手段と、
　前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信する受信手段と、
　受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出する検出手段と、
　受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う無効化処理手段と、
　を有する測距装置。
　前記無効化処理手段は、前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、当該測距装置の受信側で伝送される受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　請求項１に記載の測距装置。
　送信パルスが送信されてから次の送信パルスが送信されるまでの送信間隔を変化させるように制御を行うことによって、前記送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段、
　をさらに有する請求項１又は２に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を所定の周期で変化させるように制御を行う、
　請求項３に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を所定の規則に沿って前記送信パルスごとに変化させるように制御を行う、
　請求項３に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、前記送信間隔を前記送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行う、
　請求項３に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、以前に取得された測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項３に記載の測距装置。
　以前に取得された測距結果に基づいて、次に取得される測距結果を推定する推定手段、
　をさらに有し、
　前記送信タイミング制御手段は、推定された前記測距結果に対応する、送信パルスの送信タイミングから当該送信パルスに対応する反射パルスの受信タイミングまでの飛行時間が、前記送信間隔と一致しないように、前記送信間隔を決定する、
　請求項７に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項７又は８に記載の測距装置。
　前記送信タイミング制御手段は、予め生成された、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた情報に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項７又は８に記載の測距装置。
　前記受信手段は、前記反射パルスを含む光信号を受信し、
　前記検出手段によって検出された前記反射パルスの前記周波数オフセットごとに、受信された前記光信号を分離する分離手段、
　をさらに有し、
　前記距離算出手段は、分離された前記光信号ごとに、前記測距対象物までの距離を算出する、
　請求項１から１０のいずれか１項に記載の測距装置。
　前記無効化処理手段は、前記光信号が分離される前の段階で、受信側に入力された受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　請求項１１に記載の測距装置。
　光信号の強度がパルス状に変化した複数の送信パルスであって、前記送信パルスごとに異なる、基準周波数に対する周波数オフセットを有する複数の送信パルスを生成し、
　生成された前記送信パルスを繰り返し送信し、
　前記送信パルスが測距対象物で反射した反射パルスを受信し、
　受信された前記反射パルスの周波数オフセットを検出し、
　受信された前記反射パルスの受信タイミングと、当該反射パルスから検出された前記周波数オフセットに対応する前記送信パルスの送信タイミングとに基づいて、前記測距対象物までの距離を算出し、
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　を有する測距方法。
　前記送信パルスの送信タイミングに基づいて、一定期間、受信側で伝送される受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　請求項１３に記載の測距方法。
　送信パルスが送信されてから次の送信パルスが送信されるまでの送信間隔を変化させるように制御を行うことによって、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項１３又は１４に記載の測距方法。
　前記送信間隔を所定の周期で変化させるように制御を行う、
　請求項１５に記載の測距方法。
　前記送信間隔を所定の規則に沿って前記送信パルスごとに変化させるように制御を行う、
　請求項１５に記載の測距方法。
　前記送信間隔を前記送信パルスごとにランダムに変化させるように制御を行う、
　請求項１５に記載の測距方法。
　以前に取得された測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項１５に記載の測距方法。
　以前に取得された測距結果に基づいて、次に取得される測距結果を推定し、
　推定された前記測距結果に対応する、送信パルスの送信タイミングから当該送信パルスに対応する反射パルスの受信タイミングまでの飛行時間が、前記送信間隔と一致しないように、前記送信間隔を決定する、
　請求項１９に記載の測距方法。
　直前に取得された２以上の測距結果に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項１９又は２０に記載の測距方法。
　予め生成された、掃引方向と当該掃引方向における測距結果とが対応付けられた情報に基づいて、前記送信タイミングの制御を行う、
　請求項１９又は２０に記載の測距方法。
　前記反射パルスを含む光信号を受信し、
　検出された前記反射パルスの前記周波数オフセットごとに、受信された前記光信号を分離し、
　分離された前記光信号ごとに、前記測距対象物までの距離を算出する、
　請求項１３から２２のいずれか１項に記載の測距方法。
　前記光信号が分離される前の段階で、受信側に入力された受信側信号を無効化することにより、前記距離算出処理が無効化されるように処理を行う、
　請求項２３に記載の測距方法。