(57)【要約】  制御装置（１０）は、制御部（１００）を備える。制御部（１００）は、電磁波を照射する複数の照射装置（２０）を制御する。制御部（１００）は、複数の照射装置（２０）における電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、複数の照射装置における電磁波の照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力する。複数の第１周期信号の周期は互いに同じである。照射方向が第１方向へ一周期移動される間の、照射方向の第２方向への移動の実効繰り返し数は、複数の照射装置で同じである。
2019188639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記照射装置から前記電磁波は照射されない制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の制御装置において、
前記照射装置は、前記照射装置から照射された前記電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれ、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記測定装置では測定が行われない制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記複数の照射装置は、第１の前記照射装置と、前記第１の照射装置よりも前記第２周期信号の周期が長い第２の前記照射装置とを含み、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅は、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅よりも大きい制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の制御装置において、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ１、前記第２周期信号の周波数をｆ１とし、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ２、前記第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つ制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記基準点は、前記第１周期信号の各周期の時間の中心点である制御装置。
【請求項７】
電磁波を照射する複数の照射部と、
前記複数の照射部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の照射部における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射部における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射部で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射部間で１未満である照射装置。
【請求項８】
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御ステップを含み、
前記制御ステップでは、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御ステップでは、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御方法。
【請求項９】
制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御手段として機能させ、
前記制御手段は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御手段は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満であるコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、照射装置、制御方法、およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の電磁波を用いて測定等を行うにあたり、電磁波の照射方向を変化させる機構を複数組み合わせて用いることがある。この場合、複数の電磁波による測定結果等の融合や並列処理を効率的に行うために、複数の機構の動きが所望の関係性や同期性をもつよう制御する必要がある。【０００３】
特許文献１には、複数の光走査ユニットの走査ミラーの反射面を同期させて、記録媒体上にレーザ光を同時に走査させることが記載されている。特許文献１では、全ての光走査ユニットの駆動するモータを、一定の回転数で回転させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０２７７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の方法は、全ての光走査ユニットを同じ回転数で回転させる必要があるため、個々の機構の構造等に依存して回転速度や動作周波数が決定されるような場合に適用することができなかった。【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、電磁波の照射方向を変化させる複数の機構を互いに近い条件で動作させることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御装置である。【０００８】
請求項７に記載の発明は、
電磁波を照射する複数の照射部と、
前記複数の照射部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の照射部における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射部における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射部で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射部間で１未満である照射装置である。【０００９】
請求項８に記載の発明は、
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御ステップを含み、
前記制御ステップでは、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御ステップでは、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御方法である。【００１０】
請求項９に記載の発明は、
制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御手段として機能させ、
前記制御手段は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御手段は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満であるコンピュータプログラムである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１２】
【図１】実施形態に係る制御装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図２】照射装置において、電磁波の照射方向を変更する可動反射部の構造を例示する図である。
【図３】実施形態に係る第１の照射装置の第１周期信号、第１の照射装置の第２周期信号、第２の照射装置の第１周期信号、および第２の照射装置の第２周期信号の関係を例示する図である。
【図４】照射装置における、第１周期信号一周期あたりの電磁波の照射方向の変化を例示する図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、移動の繰り返し単位について説明するための図である。
【図６】実施形態に係る制御方法を例示するフローチャートである。
【図７】実施例１に係る制御装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図８】制御装置のハードウエア構成を例示する図である。
【図９】図１３に例示された信号によるフレーム領域を例示する図である。
【図１０】図３に例示された信号によるフレーム領域を例示する図である。
【図１１】時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌについて説明するための図である。
【図１２】実施例２に係る第１の照射装置の第１周期信号、第１の照射装置の第２周期信号、第２の照射装置の第１周期信号、および第２の照射装置の第２周期信号の関係を例示する図である。
【図１３】実施例３に係る第１の照射装置の第１周期信号、第１の照射装置の第２周期信号、第２の照射装置の第１周期信号、および第２の照射装置の第２周期信号の関係を例示する図である。
【図１４】実施例４に係る照射装置の機能構成を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、特に説明する場合を除き、各ブロック図において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００１４】
図１は、実施形態に係る制御装置１０の機能構成を例示するブロック図である。制御装置１０は、制御部１００を備える。制御部１００は、電磁波を照射する複数の照射装置２０を制御する。制御部１００は、複数の照射装置２０における電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、複数の照射装置２０における電磁波の照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力する。複数の第１周期信号の周期は互いに同じである。制御部１００は、第１周期信号を一周期分出力する間に、第２周期信号を複数の周期分出力する。照射方向が第１方向へ一周期移動される間の、照射方向の第２方向への移動の実効繰り返し数は、複数の照射装置２０で同じである。そして、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。以下で詳しく説明する。
【００１５】
各照射装置２０はたとえば電磁波で測定を行う測定装置３０を構成する。測定装置３０はたとえばライダー（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging， Laser Illuminated Detection and Ranging またはＬｉＤＡＲ：Light Detection and Ranging）である。照射装置２０がライダーを構成する場合、照射装置２０はパルス状の電磁波を出力し、対象物で反射された反射波を受信する。そして、パルスの出力タイミングと反射波の受信タイミングとの差を用いて、測定装置３０から対象物までの距離が算出される。電磁波はたとえば紫外線、可視光線、近赤外線等の光である。ただし、照射装置２０は測定装置３０を構成するものに限定されない。
【００１６】
制御装置１０では、制御部１００の制御により電磁波の照射方向が変更される。そして、複数の照射方向に対して順にパルス波が出力され、照射方向毎に測定が行われる。たとえば測定装置３０は車両等の移動体に複数搭載される。移動体の周囲の状況を効率的に測定し、処理するために、複数の測定装置３０には、互いに近い範囲を、互いに近い時刻に測定することが望まれる。
【００１７】
図２は、照射装置２０において、電磁波の照射方向を変更する可動反射部２２０の構造を例示する図である。可動反射部２２０は、電磁波を反射する反射面を有する。反射面には照射装置２０に備えられた照射素子から出力された電磁波が入射し、反射される。可動反射部２２０の反射面は、第１の軸２２１および第２の軸２２２をそれぞれ基準として角度が可変に構成されている。そして、可動反射部２２０の反射面の角度が変化することで、反射された電磁波の照射方向が変化する。本図の例において、具体的には、可動反射部２２０の反射面が第１の軸２２１を基準に揺動することで、電磁波の照射方向は、第１方向に往復移動する。また、可動反射部２２０の反射面が第２の軸２２２を基準に揺動することで、電磁波の照射方向は、第２方向に往復移動する。以下、各図中において、第１方向をｙ方向、第２方向をｘ方向で例示する。なお、電磁波の照射方向がある方向に移動するとは、すなわち、電磁波のスポットがある方向に移動することである。
【００１８】
本実施形態において、第１周期信号は可動反射部２２０の第１の軸２２１を基準とした駆動を制御する信号である。そして、第１周期信号の値が第１の軸２２１を軸とした可動反射部２２０の反射面の回転角度に対応する。その結果として、電磁波の照射方向のｙ方向の位置は、第１周期信号の値にほぼ対応する。複数の照射装置２０に対する第１周期信号の周期は互いに同じにすることができる。
【００１９】
可動反射部２２０は、たとえばＭＥＭＳミラーである。可動反射部２２０の少なくとも一軸に対する駆動周波数はたとえば可動反射部２２０の構造に依存した共振周波数とする。本実施形態において、第２の軸２２２に対する可動反射部２２０の駆動周波数は、共振周波数とする。そして、第２周期信号は可動反射部２２０の第２の軸２２２を基準とした駆動を制御する信号である。第２周期信号の周期が、第２の軸２２２を軸とした可動反射部２２０の反射面の揺動の周期に対応する。その結果として、電磁波の照射方向は、第２周期信号の周期でｘ方向に往復移動する。
【００２０】
可動反射部２２０の少なくとも一軸に対する駆動周波数を、その駆動の共振周波数とすることで、高速で、大きな振幅の駆動を実現できる。一方、複数の照射装置２０における可動反射部２２０の共振周波数は、互いにわずかな構造や機械的特性の違いにより異なり得る。したがって、複数の照射装置２０の共振による駆動周波数を全く同じにすることは難しい。その結果、複数の照射装置２０に対しては、互いに周期が異なる第２周期信号を用いることとなる。ただし、可動反射部２２０の共振周波数が同じである場合には、互いに同じ周期の第２周期信号を二以上の照射装置２０に対して用いても良い。
【００２１】
図３は、本実施形態に係る第１の照射装置２０の第１周期信号、第１の照射装置２０の第２周期信号、第２の照射装置２０の第１周期信号、および第２の照射装置２０の第２周期信号の関係を例示するタイミングチャートである。複数の照射装置２０は、第１の照射装置２０および第２の照射装置２０を含む。第２の照射装置２０の第２周期信号の周期は、第１の照射装置２０の第２周期信号の周期より長い。一方、上述の通り、第１周期信号の周期は第１の照射装置２０と第２の照射装置２０とで同じである。なお、複数の照射装置２０は２台であってもよいし、３台以上であってもよい。
【００２２】
本図の例において、第１周期信号はのこぎり波であり、第２周期信号は正弦波である。なお、第１周期信号および第２周期信号の形は本図の例に限定されない。たとえば第１周期信号は正弦波であっても良い。その場合、電磁波の照射方向はリサージュを描くように移動する。制御部１００は、第１周期信号および第２周期信号を照射装置２０に対して一組ずつ、連続して出力する。本図では、第２周期信号の内、実効繰り返し数に数えられる移動の時間内が実線で、実効繰り返し数に数えられる移動の時間外が点線で示されている。実効繰り返し数については詳しく後述する。
【００２３】
図４は、照射装置２０における、第１周期信号一周期あたりの電磁波の照射方向の変化を例示する図である。制御された照射方向の範囲によりフレームが定められ、そのフレーム内の領域（以下、「フレーム領域」と呼ぶ。）について、周囲の状況を示したフレームデータが、測定装置３０の測定データに基づき生成される。
【００２４】
上記した通り、制御部１００は、第１周期信号を一周期分出力する間に、第２周期信号を複数の周期分出力する。したがって、電磁波の照射方向は、ｙ方向に一周期分移動する間にｘ方向に複数周期分往復移動する。その結果、ひとつのフレーム領域中を複数のラインで走査するように照射方向が移動する。そして、第１周期信号が複数周期分出力されることで、フレーム領域が繰り返し走査されるように照射方向が移動する。測定装置３０では、フレーム領域を一度走査するように電磁波の照射方向が移動される毎に、フレームデータが生成される。フレームデータでは、フレーム領域内で測定された対象物との距離が、照射方向に対応づけて示されている。たとえば、フレームデータは、照射方向の第２方向への変化により描かれる複数のライン上の測定データにより構成される。
【００２５】
仮に複数の照射装置２０の第２周期信号の周期が同じ場合、第１周期信号の一周期の間に出力される第２周期信号の周期の数は同じとなる。しかし、上記したように、第２周期信号の周期が照射装置２０毎に異なる場合、第１周期信号の一周期の間に含まれる第２周期信号の周期の数は複数の照射装置２０で互いに異なり、周期が長いほど第１周期信号の一周期あたりの第２周期信号の周期の数は少なくなる。その結果として、複数の照射装置２０で得られたフレームデータを処理する際に、フレーム中のラインの数が互いに異なってしまうと、各照射装置２０に対して処理条件を変更する必要があり、フレームデータを効率的に処理することができない。したがって、フレームを実質的に構成するラインの数は、複数の照射装置２０で互いに同じであることが求められる。
【００２６】
フレームを実質的に構成するラインの数を、複数の照射装置２０で互いに同じにするための方法としてはたとえば、第１周期信号の周期を、第２周期信号の周期が長い照射装置２０ほど長くする方法が挙げられる。すなわち、第２周期信号の周期に、フレーム中のラインの数を乗じて得られた時間を、第１周期信号の周期とすることが考えられる。しかし、この方法では、一フレームのデータを取得するのにかかる時間が照射装置２０毎に異なってしまい、生成するフレームの数が増えるほど、照射装置２０同士の動作タイミングのズレが大きくなってしまう。
【００２７】
一方、本実施形態に係る制御装置１０では、第１周期信号の周期が複数の照射装置２０に対して同じである。したがって、互いにほぼ同じタイミングで、複数のフレームデータを取得することができる。なお、複数の照射装置２０に対する第１周期信号は同期している。
【００２８】
また、本実施形態に係る制御装置１０によれば、照射方向が第１方向へ一周期移動される間の、照射方向の第２方向への移動の実効繰り返し数は、複数の照射装置２０で同じである。実効繰り返し数とは、主にフレームデータの生成に寄与する移動の繰り返し単位の数である。実効繰り返し数と一フレームあたりのライン数は比例している。したがって、各フレームに含まれるラインの数を複数の照射装置２０で互いに一致させることができる。繰り返し数および繰り返し単位については後に詳述する。
【００２９】
第１周期信号の各周期には、実効的な測定が行われる時間と行われない時間が存在しうる。実効的な測定とは、フレームデータの生成に用いられる測定データが取得される測定である。
【００３０】
図３において、第１の照射装置２０の第２周期信号に示した白丸から黒丸までの間が、実効繰り返し数に数えられる移動の時間Ｔ１である。また、第２の照射装置２０の第２周期信号に示した白丸から黒丸までの間が、実効繰り返し数に数えられる移動の時間Ｔ２である。本図の例では、各照射装置２０において、第１周期信号の一周期の冒頭近傍および末尾近傍の少なくとも一方には、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。
【００３１】
時間Ｔｏにおいて、実効的な測定は行われない。また、実効繰り返し数に数えられる移動の時間内においても、実効的な測定が行われない時間があってもよい。
【００３２】
実効的な測定が行われない時間における照射装置２０および測定装置３０の動作例としては、以下の第１動作例および第２動作例が挙げられる。ただし、以下の例に限定されない。また、実効的な測定が行われない時間における照射装置２０および測定装置３０の動作は、その時々により異なっていてもよい。
【００３３】
第１動作例では、実効的な測定が行われない時間において、照射装置２０から電磁波は照射されない。すなわち、照射装置２０の可動反射部２２０が駆動されていても、照射装置２０の照射素子から電磁波が出力されない。
【００３４】
第２動作例では、照射装置２０は、照射装置２０から照射された電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置３０に含まれる。そして、実効的な測定が行われない時間において、測定装置３０では測定が行われない。すなわち、実効的な測定が行われない時間において、照射装置２０から電磁波が照射されても、測定装置３０ではその電磁波の反射波に基づく測定値の算出が行われない。または、算出が行われても、実効的な測定が行われない時間に照射された電磁波の反射波に基づく測定値が、フレームデータの生成に用いられない。
【００３５】
一方、実効的な測定が行われる時間では、制御部１００により照射方向が制御された電磁波が照射装置２０から出力される。より詳しくは、パルスが照射方向を変えながら予め定められた間隔で連続して出力される。そして、その電磁波の反射波に基づく測定値が算出され、フレームの生成に用いられる。
【００３６】
図５（ａ）から図５（ｃ）は、移動の繰り返し単位について説明するための図である。図５（ａ）から図５（ｃ）では、第２周期信号の時間波形が実線と点線で示されており、実線の部分では、測定装置３０において、実効的な測定が行われる。一方、点線の部分では、測定装置３０において、実効的な測定が行われない。また、図５（ａ）から図５（ｃ）では、第２方向への移動の各繰り返し単位の始点と終点が白丸で示されている。これらの図中、各矢印は各繰り返し単位の範囲を示している。また、これらの図中繰り返し単位に含まれない時間帯は、実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏである。
【００３７】
図５（ａ）の例では、実効繰り返し数に数えられる移動の時間内において、第２方向への第２周期信号一周期分の移動のうち、半周期分でのみ実効的な測定が行われ、残りの半周期分では実効的な測定が行われない。このような一周期分を一つの繰り返し単位と呼ぶことができる。すなわち、繰り返し単位には、実効的な測定が行われない時間内の移動が含まれてもよい。半周期分での測定データによって、フレームデータにおける１ラインが構成される。本例において、繰り返し単位は第２周期信号の一周期分、すなわち位相２πラジアン分に一致する。
【００３８】
図５（ｂ）の例では、第２方向への一周期分の往復移動によって、フレームデータにおける２ラインが構成される。具体的には、往路と復路のそれぞれで実効的な測定が行われる。この様な場合は、同じｘ座標の範囲を逆方向に繰り返しなぞることになり、半周期分、すなわち位相πラジアン分を一つの繰り返し単位と呼ぶことができる。すなわち、連続する繰り返し単位において、移動の方向は反転していてもよい。本例において、繰り返し単位には、実効的な測定が行われない時間が含まれない。
【００３９】
図５（ｃ）の例では、実効的な測定の始点が第２周期信号のピークからずれている。したがって、繰り返し単位の始点が第２周期信号のピークからずれている。このように、繰り返し単位の始点における第２周期信号の位相状態は特に限定されない。また、繰り返し単位の始点における第２周期信号の位相状態は、第１周期信号の周期ごとに異なっていてもよい。また、繰り返し単位の始点における第２周期信号の位相状態は、複数の照射装置２０間で互いに異なっていてもよい。本例では、繰り返し単位は第２周期信号の一周期分、すなわち位相２πラジアン分に一致する。第２周期信号の一周期分の実効的な測定により、第２周期信号の振幅に相当する範囲がくまなく走査される。
【００４０】
なお、第２周期信号と繰り返し単位の例は図５（ａ）から図５（ｂ）に示した例に限定されない。たとえば、一の繰り返し単位において実効的な測定が行われる時間は、πラジアン分より短くてもよい。また、一の繰り返し単位において実効的な測定が行われる時間は、複数に分断されていてもよい。ただし、第１周期信号の各周期において、すなわち、各フレームデータの取得において、繰り返し単位は連続して発生する。
【００４１】
繰り返し単位は、第１周期信号の各周期において、上記のような条件で定義可能な最小の繰り返し単位である。繰り返し単位の長さは特に限定されないが、たとえば第２周期信号の位相でπラジアン分以上２πラジアン分以下である。実効繰り返し数は、連続する繰り返し単位の数であり、第１周期信号の各周期において、実効繰り返し数は整数である。第１周期信号の各周期において、第２周期信号の実効繰り返し数に数えられる移動の時間の始点（図３の白丸）は、その周期で生成されるフレームデータの測定データを得るための、最初の照射タイミングである。また、第１周期信号の各周期において、第２周期信号の実効繰り返し数に数えられる移動の時間の終点（図３の黒丸）は、その周期で生成されるフレームデータの測定データを得るための、最後の照射タイミングを含む繰り返し単位の終点である。
【００４２】
また、本実施形態に係る制御装置１０によれば、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。したがって、複数の照射装置２０は互いに近いタイミングで一のフレーム領域の走査を開始および終了することができる。そして、複数の測定装置３０では互いに近いタイミングでフレームデータを生成できる。なお、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数は、整数とは限らない。
【００４３】
複数の照射装置２０を用いた測定で、どの照射装置２０からも近いタイミングでフレームデータが生成されることで、全てのフレームデータを並行して処理することができる。具体的にはたとえば、移動体に複数の測定装置３０が搭載され、各測定装置３０が互いに異なる向きに取り付けられている場合、複数の測定装置３０の測定結果を融合させて、ある時刻の移動体の周囲の状態を示すデータを生成することができる。また、移動体の駆動に対し、複数の測定装置３０の測定結果に基づいた自動運転等がなされているような場合、自動運転に必要な処理のタイミングを測定装置３０毎に変える必要がない。なお、生成されたフレームデータを用いる、その後の処理の開始は、第１周期信号のそのフレームデータを生成した周期の終了後でもよいし、終了前でもよい。たとえば、フレームデータが生成され次第、その後の処理が行われても良い。
【００４４】
なお、本実施形態において、第１周期信号の周期は、各照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍とはなっていなくてもよい。この場合、各照射装置２０の第２周期信号の、第１周期信号のある周期の基準点における位相は、第１周期信号のその次の周期の基準点における位相と異なる。第１周期信号の基準点は特に限定されないが、たとえば第１周期信号の始点、たとえば最大値をとる時点から、一の繰り返し単位の時間以上経過した時点であり、たとえば第１周期信号の各周期の時間の中心点である。
【００４５】
第１の照射装置の第１周期信号と、第１の照射装置の第２周期信号と、第２の照射装置の第１周期信号と、第２の照射装置の第２周期信号との関係、および、制御部１００の処理内容については、後述する各実施例でさらに詳しく説明する。
【００４６】
図６は、実施形態に係る制御方法を例示するフローチャートである。本方法は、電磁波を照射する複数の照射装置２０を制御する制御ステップＳ１００を含む。制御ステップＳ１００では、複数の照射装置２０における電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、複数の照射装置２０における電磁波の照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とが出力される。複数の第１周期信号の周期は互いに同じである。制御ステップＳ１００では、第１周期信号を一周期分出力する間に、第２周期信号が複数の周期分出力される。照射方向が第１方向へ一周期移動される間の、照射方向の第２方向への移動の実効繰り返し数は、複数の照射装置で同じである。そして、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。
【００４７】
本実施形態に係る制御方法は、上記したような制御装置１０により実現される。
【００４８】
以上、本実施形態によれば、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。したがって、複数の照射装置２０が互いに近いタイミングで一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射装置２０を互いに近い条件で動作させることができる。
【００４９】
（実施例１）
図７は、実施例１に係る制御装置１０の機能構成を例示するブロック図である。本図において、電気的な接続関係が実線で、電磁波による関連が破線で示されている。実施例１に係る制御装置１０は、実施形態に係る制御装置１０と同様の構成を有する。制御装置１０の使用環境および動作について、以下に詳しく説明する。
【００５０】
制御装置１０は複数の照射装置２０を制御する装置である。制御装置１０は制御部１００を備え、制御部１００は、照射装置２０を制御する制御信号を出力する。照射装置２０は、照射素子２１０および可動反射部２２０を備える。照射素子２１０はたとえばレーザーダイオードである。実施形態で説明した通り、可動反射部２２０は照射素子２１０から出力された電磁波を反射する。可動反射部２２０は、電磁波の照射方向を二軸方向に変更可能に構成されている。可動反射部２２０の反射面の角度が制御装置１０により制御されることで、照射装置２０からの電磁波の照射方向が制御される。なお、制御部１００と照射素子２１０との間にはさらに照射素子２１０の駆動回路等が介在していても良い。測定装置３０は、照射装置２０、受信部３１０、および算出部３２０を備える。受信部３１０は、照射装置２０から出力され、測定装置３０の外部にある対象物で反射された反射波を受信する。受信部３１０はたとえばフォトダイオードである。算出部３２０は、照射素子２１０からのパルス状の電磁波の出力タイミングと、受信部３１０による反射波の受信タイミングに基づき、測定装置３０から対象物までの距離を算出する。算出部３２０はたとえば後述する図８に示すような集積回路により実現される。
【００５１】
制御部１００の一部は測定装置３０に含まれていてもよい。すなわち、制御部１００の機能は測定装置３０の外部の集積回路と内部の集積回路との協働により実現されてもよい。たとえば、第１周期信号は測定装置３０の外部の集積回路から出力され、第２周期信号は、各測定装置３０の内部にある集積回路から出力されてもよい。この場合、測定装置３０の外部の集積回路からの第１周期信号は測定装置３０の内部の集積回路に入力され、測定装置３０の内部の集積回路が可動反射部２２０および照射素子２１０に対して制御信号を出力してもよい。
【００５２】
また、制御部１００は、複数の測定装置３０の内部の集積回路の協働により実現されてもよい。その場合、たとえば、位置の測定装置３０内に設けられた集積回路が他の測定装置３０に対し、共通の第１周期信号を出力してもよい。
【００５３】
また、制御部１００は、測定装置３０の外部の集積回路のみで構成されても良い。
【００５４】
なお、図７は、複数の照射装置２０がそれぞれ一の測定装置３０に含まれる例を示しているが、本例に限定されない。複数の照射装置２０は、一の測定装置３０に含まれてもよい。
【００５５】
本実施例に係る第１の照射装置の第１周期信号、第１の照射装置の第２周期信号、第２の照射装置の第１周期信号、および第２の照射装置の第２周期信号は、図３で例示される。図３を参照して、第１の照射装置の第１周期信号、第１の照射装置の第２周期信号、第２の照射装置の第１周期信号、および第２の照射装置の第２周期信号の関係を詳しく説明する。
【００５６】
第１周期信号は、照射装置２０における電磁波の照射方向の第１方向への移動を制御する信号である。第１周期信号の周期は、複数の照射装置２０に対して同一である。第１周期信号の振幅は、複数の照射装置２０に対して同一であっても良いし、互いに異なっていても良い。第１周期信号一周期毎に、照射方向は第１方向へ一往復移動し、測定装置３０では一のフレームデータが生成される。以下の説明では、便宜上、第１周期信号が最大値をとるタイミングを、第１周期信号の各周期の「始点」および「終点」と呼ぶ。ただし、第１周期信号の周期の始点および終点は特に限定されない。
【００５７】
第２周期信号は、照射装置２０における電磁波の照射方向の第２方向への移動を制御する信号である。第２周期信号の周期は、複数の照射装置２０に対して同一ではない。すなわち、複数の照射装置２０に対する複数の第２周期信号には、互いに周期が異なる二つ以上の第２周期信号が含まれる。複数の第２周期信号の振幅は特に限定されず、互いに同じであっても良いし、同じでなくても良い。以下の説明では、便宜上、第２周期信号が最大値をとるタイミングを、第２周期信号の各周期の「始点」および「終点」と呼ぶ。ただし、第２周期信号の周期の始点および終点は特に限定されない。
【００５８】
図８は、制御装置１０のハードウエア構成を例示する図である。本図において制御装置１０は、集積回路４０を用いて実装されている。集積回路４０は、例えば SoC（System On Chip）である。
【００５９】
集積回路４０は、バス４０２、プロセッサ４０４、メモリ４０６、ストレージデバイス４０８、入出力インタフェース４１０、及びネットワークインタフェース４１２を有する。バス４０２は、プロセッサ４０４、メモリ４０６、ストレージデバイス４０８、入出力インタフェース４１０、及びネットワークインタフェース４１２が、相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。ただし、プロセッサ４０４などを互いに接続する方法は、バス接続に限定されない。プロセッサ４０４は、マイクロプロセッサなどを用いて実現される演算処理装置である。メモリ４０６は、RAM（Random Access Memory）などを用いて実現されるメモリである。ストレージデバイス４０８は、ROM（Read Only Memory）やフラッシュメモリなどを用いて実現されるストレージデバイスである。
【００６０】
入出力インタフェース４１０は、集積回路４０を周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。入出力インタフェース４１０にはたとえば複数の照射装置２０の可動反射部２２０が接続されている。なお、複数の照射装置２０において互いに振幅が等しい第１周期信号が用いられる場合、集積回路４０からは第１周期信号が一つのみ出力され、集積回路４０の外部で信号が分岐されて各照射装置２０に入力されていても良い。
【００６１】
ネットワークインタフェース４１２は、集積回路４０を通信網に接続するためのインタフェースである。この通信網は、例えば CAN（Controller Area Network）通信網である。なお、ネットワークインタフェース４１２が通信網に接続する方法は、無線接続であってもよいし、有線接続であってもよい。
【００６２】
ストレージデバイス４０８は、制御部１００の機能を実現するためのプログラムモジュールをそれぞれ記憶している。プロセッサ４０４は、このプログラムモジュールをメモリ４０６に読み出して実行することで、制御部１００の機能を実現する。
【００６３】
集積回路４０のハードウエア構成は本図に示した構成に限定されない。例えば、プログラムモジュールはメモリ４０６に格納されてもよい。この場合、集積回路４０は、ストレージデバイス４０８を備えていなくてもよい。
【００６４】
図３を参照し、第１の照射装置２０の第１周期信号、第１の照射装置２０の第２周期信号、第２の照射装置２０の第１周期信号、および第２の照射装置２０の第２周期信号の関係を詳しく説明する。
【００６５】
本実施例では、実効繰り返し数に数えられる移動の時間が、第１周期信号の基準点に基づき定められている。具体的には、上記したように、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満であることにより、複数の照射装置２０の第２周期信号の実効繰り返し数に数えられる移動の時間（タイミング）は、互いに近くなっている。基準点は、第１周期信号のすべての周期において同一である。また、基準点は、すべての照射装置２０の第１周期信号において同一である。
【００６６】
また本図の例では、第１周期信号の各周期において、第１周期信号の各周期の基準点より前の実効繰り返し数Ｎ１と、基準点より後の実効繰り返し数Ｎ２との差の大きさ｜Ｎ１―Ｎ２｜が、複数の照射装置２０の全てにおいて予め定められた設定値Ｓにほぼ等しくなるよう定められている。具体的には、たとえば複数の照射装置２０の全てにおいてＳ−１≦（Ｎ１―Ｎ２）≦Ｓ＋１が成り立つ。
【００６７】
本図では、基準点が第１周期信号の各周期の中心Ｔｃであり、Ｓ＝０である例を示している。すなわち第１周期信号の各周期において、第１周期信号の各周期の中心Ｔｃより前の実効繰り返し数Ｎ１と、中心Ｔｃより後の実効繰り返し数Ｎ２との差の大きさが、複数の照射装置２０の全てにおいて１以下である。その結果、複数の照射装置２０の第２周期信号の実効繰り返し数に数えられる移動の時間が、第１周期信号の各周期の中心Ｔｃに寄っている。
【００６８】
なお、基準点は中心に限らず、周期の前半にある点であっても良いし、後半にある点であっても良い。
【００６９】
図９は、後の実施例３で説明する図１３に例示された信号によるフレーム領域６０を例示する図である。図１３に例示された信号では、実効繰り返し数に数えられる部分が第１周期信号の前半に偏っている。また、図１０は、図３に例示された信号によるフレーム領域６０を例示する図である。図９および図１０は、それぞれ第１周期信号一周期の間の照射方向の変化を示しており、各図の左側が第１の照射装置２０のフレーム領域６０、右側が第２の照射装置２０のフレーム領域である。また、図９および図１０において、実効繰り返し数に数えられる部分が実線で、実効繰り返し数に数えられない部分が点線で示されている。実行繰り返し数に数えられる移動で走査される範囲がフレーム領域６０である。
【００７０】
図９の例では、フレーム領域６０が図中の上側に寄っているのに対し、図１０の例では、フレーム領域６０が図中の中心に寄っている。その結果、第１の照射装置２０のフレーム領域６０の中心と、第２の照射装置２０のフレーム領域６０の中心とのｙ方向のズレ幅Δｃが、図１０の例では図９の例よりも小さくなっている。
【００７１】
図３に例示された信号では、実効繰り返し数に数えられる移動の時間が、第１周期信号の基準点に基づき定められていることにより、複数の照射装置２０のフレーム領域６０を、ｙ方向に互いに近づけることができる。また、各フレーム領域６０を走査する時刻も複数の照射装置２０で互いに近づけることができる。その結果、フレームデータの処理タイミングのバラツキを抑え、処理に要する時間とメモリ等のコストを抑えることができる。さらに、複数の照射装置２０でほぼ同時刻の測定データが得られる。
【００７２】
図３に戻り、本実施例に係る１０では、複数の照射装置２０の全てにおいて、第１周期信号の一周期の冒頭近傍および末尾近傍の両方に、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。
【００７３】
本実施形態では、第１の照射装置２０および第２の照射装置２０において、たとえば以下のよう定義される時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方に、時間Ｔｏがある。ここで時間Ｔｏは、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌのうち、実効的な測定が行われない時間である。
【００７４】
図１１は、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌについて説明するための図である。時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌは、第１周期信号が本図のようにのこぎり波である場合に、のこぎり波の各周期Ｔｒｅａｌに含まれる期間である。そして時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌは、第１周期信号による電磁波の照射方向の第１方向への駆動結果が線形を保つ期間である。具体的には時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの始点は第１周期信号の各周期の最初の頂点を少し行きすぎた点であり、終点は、第１周期信号の次の周期の頂点の少し手前である。のこぎり波の頂点の周囲では、照射方向の駆動結果が乱れるのに対し、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌ内は良好な走査ができる期間である。第１周期信号の各周期において、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌ外の時間では実効的な測定が行われない。なお、周期Ｔｒｅａｌの時間中心と時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの時間中心とは互いに一致する。各図中、第１周期信号の形状は周期の全体が時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌとなるよう単純化して描いている。
【００７５】
図３において、第１の照射装置２０の実効繰り返し数に数えられる移動の時間Ｔ１の始点を白丸で、終点を黒丸で示している。第２の照射装置２０の実効繰り返し数に数えられる移動の時間Ｔ２についても同様である。以下の説明は時間Ｔ１を例として行うが、各照射装置２０の実効繰り返し数に数えられる移動の時間について同様である。本実施例において、第１周期信号の各周期における時間Ｔ１の始点と終点は、基準点の前後の実効繰り返し数が予め定められた数に近くなるように決定される。時間Ｔ１の決定方法としては以下の第１例および第２例等が挙げられる。ただし、時間Ｔ１の決定方法はこれらの例に限定されない。
【００７６】
時間Ｔ１の決定方法の第１例では、時間Ｔ１の始点および終点は、それぞれ第２周期信号のいずれかの周期の始点および終点に一致するようにする。具体的にはたとえば、第１周期信号の各周期の始点における第２周期信号の位相と、時間Ｔ１の始点および終点のタイミングとの関係を示す参照情報が予め制御装置１０に備えられた記憶部１２０に保持されている。そして、制御部１００は記憶部１２０から参照情報を読み出し、時間Ｔ１の始点および終点の決定に用いることができる。第１周期信号の各周期の始点における第２周期信号の位相と、実効繰り返し数に数えられる移動の時間の始点および終点のタイミングとの関係は、第１周期信号の周期、第２周期信号の周期、実効繰り返し数、および、基準点に基づいて予め算出できる。実効繰り返し数はたとえばユーザの入力等により、予め制御装置１０に設定されている。なお、記憶部１２０は、測定装置３０の内部に別途存在してもよい。
【００７７】
時間Ｔ１の決定方法の第２例では、時間Ｔ１の始点および終点は、それぞれ第２周期信号のいずれかの周期の始点および終点に一致するとは限らない。具体的には、第１周期信号の各周期において、時間Ｔ１の始点および終点のタイミングが予め定められている。時間Ｔ１の始点および終点のタイミングは、たとえば基準点の前後について予め定められた実効繰り返し数に対応する時間に基づき定められる。各タイミングは、基準点前の実効繰り返し数、基準点後の実効繰り返し数、繰り返し単位あたりの時間、および、基準点に基づいて予め算出できる。
【００７８】
たとえば制御部１００は、第１周期信号の周期毎に、時間Ｔ１および時間Ｔ２を上記のように決定する。そして、制御部１００は、時間Ｔ１および時間Ｔ２の始点および終点を示すタイミング信号をさらに出力し、照射装置２０および測定装置３０にそのタイミング信号が入力されても良い。その場合、照射装置２０および測定装置３０では、タイミング信号に基づいて電磁波の照射の有無またはフレームデータの生成が制御される。
【００７９】
本実施例において、各照射装置２０のフレーム領域６０は、フレーム毎にｙ方向に揺らぐ。その揺らぎの幅は、繰り返し単位一つ分に相当する。具体的な揺らぎの幅は、第１方向への単位時間あたりの移動量に、繰り返し単位あたりの時間を乗じた大きさである。すなわち、第１周期信号の振幅が複数の照射装置２０に対して同じである場合、揺らぎの幅は、第２周期信号の周期が長いほど大きくなる。
【００８０】
また、第２周期信号の周期が最も長い照射装置２０において、第１周期信号の各周期内の時間Ｔｏの合計は、繰り返し単位２つ分の時間より長いことが好ましい。そうすれば、実効繰り返し数の第２方向の移動を第１周期信号の一周期内に確実に収めることができる。すなわち、照射装置２０において、実効繰り返し数の第２方向の移動が終了しないうちに次の第１周期信号の周期が始まってしまうようなことが避けられる。一方、第２周期信号の周期が最も長い照射装置２０において、第１周期信号の各周期内の時間Ｔｏの合計は、繰り返し単位６つ分の時間より短いことが好ましく、５つ分の時間より短いことがより好ましく、３つ分の時間より短いことがさらに好ましい。そうすれば、実効的な測定に寄与しない時間を短くすることができる。
【００８１】
以上、本実施例によれば、実施形態と同様、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。したがって、複数の照射装置２０が互いに近いタイミングで一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射装置２０を互いに近い条件で動作させることができる。
【００８２】
（実施例２）
図１２は、実施例２に係る第１の照射装置２０の第１周期信号、第１の照射装置２０の第２周期信号、第２の照射装置２０の第１周期信号、および第２の照射装置２０の第２周期信号の関係を例示する図である。本図では、第１周期信号一周期分が示されている。また、本図において、第２周期信号は時間Ｔ１の範囲内および時間Ｔ２の範囲内が実線で、時間Ｔ１の範囲外および時間Ｔ２の範囲外が点線で示されている。
【００８３】
本実施例に係る制御装置１０は、第１の照射装置２０の第１周期信号の振幅が、第２の照射装置２０の第１周期信号の振幅よりも大きい点を除いて、実施例１に係る制御装置１０と同じである。
【００８４】
第２周期信号の周期が短い照射装置２０の第１周期信号の振幅を大きくすることにより、第１周期信号一周期あたりの第１方向（ｙ方向）の移動量を、複数の照射装置２０で揃えることができる。以下に具体的に説明する。
【００８５】
本図では、第１の照射装置２０の第１周期信号に重ねて、第２の照射装置２０の第１周期信号と同じ振幅の信号を点線で示している。第１の照射装置２０の時間Ｔ１内の第１周期信号の値の変化量をＡ１、第１周期信号の傾きをａ１、時間Ｔ１の長さをｔ１とし、第２の照射装置２０の時間Ｔ２内の第１周期信号の値の変化量をＡ２、第１周期信号の傾きをａ２、時間Ｔ２の長さをｔ２とする。すると、Ａ１＝ａ１×ｔ１およびＡ２＝ａ２×ｔ２が成り立つ。ここで、ｔ１＞ｔ２であるため、ａ１＝ａ２の場合（すなわち点線の場合）Ａ１＞Ａ２である。Ａ２＝Ａ１（すなわち実線の場合）とするためには、ａ１×ｔ１＝ａ２×ｔ２である必要があり、ここでｔ１＞ｔ２であるため、ａ１＜ａ２となるように振幅を調整すればよい。さらに、第１の照射装置２０の第１周期信号の振幅をＡＡ１とし、第２の照射装置２０の第１周期信号の振幅をＡＡ２とし、第１周期信号の周期をｔとすると、ＡＡ１＝ｔ×ａ１およびＡＡ２＝ｔ×ａ２が成り立つ。そして、ａ１＜ａ２とするためにはＡＡ１＜ＡＡ２とすればよい。
【００８６】
ここで、ｔ１およびｔ２はそれぞれ、実効繰り返し数をＮに繰り返し単位の長さを乗じた値であり、さらに、各繰り返し単位の長さは各照射装置２０の第２周期信号の周期に比例する。また、ａ１およびａ２はそれぞれ第１周期信号の振幅に比例する。
【００８７】
以上より、Ａ２＝Ａ１、すなわちａ１×ｔ１＝ａ２×ｔ２とするためには、第１周期信号の振幅に第２周期信号の周期を乗じた値が、複数の照射装置２０において互いに同じであることが好ましい。言い換えると、第１の照射装置２０の第１周期信号の振幅をＡＡ１、第２周期信号の周波数をｆ１とし、第２の照射装置の第１周期信号の振幅をＡＡ２、第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つことが好ましい。
【００８８】
以上、本実施例によれば、実施形態と同様、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。したがって、複数の照射装置２０が互いに近いタイミングで一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射装置２０を互いに近い条件で動作させることができる。
【００８９】
くわえて、本実施例によれば、複数の照射装置２０のうち、第１の照射装置２０の第１周期信号の振幅が、第２の照射装置２０の第１周期信号の振幅よりも大きい。したがって、複数の照射装置２０から照射される電磁波の照射方向を第１方向に変化させる幅を、互いに近くすることができる。
【００９０】
（実施例３）
図１３は、実施例３に係る第１の照射装置２０の第１周期信号、第１の照射装置２０の第２周期信号、第２の照射装置２０の第１周期信号、および第２の照射装置２０の第２周期信号の関係を例示する図である。本実施例に係る制御装置１０は、以下に説明する点を除いて実施例１および実施例２の少なくとも一方に係る制御装置１０と同じである。
【００９１】
本実施例において、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差は、複数の照射装置間で１未満である必要はない。また、本実施例において、第１の照射装置２０は、複数の照射装置２０のうち、第２周期信号の周期が最も短い照射装置２０であり、第２の照射装置２０は、複数の照射装置２０のうち、第２周期信号の周期が最も長い照射装置２０であるとする。
【００９２】
本実施例では、第１の照射装置２０および第２の照射装置２０において、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、時間Ｔｏがある。したがって、時間Ｔｏを、各フレームの開始時近傍または終了時近傍の緩衝時間とすることができる。ここで時間Ｔｏは、時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌのうち、実効的な測定が行われない時間である。
【００９３】
本実施例では、複数の照射装置２０のうち、第２周期信号の周期が最も短い照射装置２０において、第１周期信号の各時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。したがって、複数の照射装置２０は互いに同じ周期の第１周期信号の周期毎に、一のフレーム領域を走査するよう、照射方向を変化させることができる。そして、複数の測定装置３０では互いに同じ時間毎、すなわち、第１周期信号の一周期毎に、フレームデータが生成される。
【００９４】
なお、本実施例において、第１周期信号の周期は、第１の照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍とはなっていない。したがって、第１の照射装置２０の第２周期信号の、第１周期信号のある周期の基準点における位相は、第１周期信号のその次の周期の基準点における位相と異なる。
【００９５】
第１の照射装置２０の第２周期信号には、実効繰り返し数に数えられない移動に対応する周期が含まれる。また、本実施例において、第１の照射装置２０の時間Ｔ１は、第１周期信号の各周期のうち前方に寄っている。すなわち、第１周期信号の各周期において、第１周期信号の各周期の中心Ｔｃより前の実効繰り返し数ｎ１が、中心Ｔｃより後の実効繰り返し数ｎ２よりも多い。そして、前半の時間の実効繰り返し数ｎ１と後半の時間の実効繰り返し数ｎ２との差は１を越えても良い。
【００９６】
本図において、第１の照射装置２０の時間Ｔ１の始点は白丸で、終点は黒丸で示されている。時間Ｔ１の始点は、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの始点以降、最初に現れる第２周期信号の周期の始点である。そして、時間Ｔ１には、予め定められた数の繰り返し単位が含まれ、時間Ｔ１の終点は、時間Ｔ１に含まれる最後の繰り返し単位の終点である。時間Ｔ１に含まれる実効繰り返し数は、フレームデータのラインの数に等しくてもよい。実効繰り返し数はたとえばユーザの入力により、予め制御装置１０に設定されている。
【００９７】
本図の例において、第１周期信号の周期は第１の照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍とはなっていない。そして、第１周期信号と第２周期信号ではそれぞれ各周期が連続的に連なっているため、第１周期信号の始点における第２周期信号の位相は、第１周期信号の周期毎に異なる。したがって、第１周期信号の各時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の各時間Ｔｏの長さは、第１周期信号の周期毎に変化する。
【００９８】
たとえば制御部１００は、第１周期信号の周期毎に、時間Ｔ１の始点および終点のタイミングを上記したように決定する。そして、制御部１００は、時間Ｔ１の始点および終点を示すタイミング信号をさらに出力し、照射装置２０および測定装置３０にそのタイミング信号が入力されても良い。その場合、照射装置２０および測定装置３０では、タイミング信号に基づいて電磁波の照射の有無またはフレームデータの生成が制御される。
【００９９】
本実施例において、第２の照射装置２０の第２周期信号には、時間Ｔｏが含まれる。また、本実施例において、第２の照射装置２０の第２周期信号の時間Ｔ２は、第１周期信号の各周期のうち前方に寄っている。すなわち、第１周期信号の各周期において、第１周期信号の各周期の中心Ｔｃより前の実効繰り返し数ｎ１が、中心Ｔｃより後の時間の実効繰り返し数ｎ２よりも多い。そして、前半の時間の実効繰り返し数ｎ１と後半の時間の実効繰り返し数ｎ２との差は１を越えても良い。
【０１００】
本図において、第２の照射装置２０の第２周期信号の時間Ｔ２の始点が白丸で、終点が黒丸で示されている。時間Ｔ２の始点は、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの始点以降、最初に現れる第２周期信号の周期の始点である。そして、時間Ｔ２には、予め定められた数の繰り返し単位が含まれ、時間Ｔ２の終点は、時間Ｔ２に含まれる最後の繰り返し単位の終点である。時間Ｔ２に含まれる実効繰り返し数は、実施形態で説明したラインの数であってもよい。実効繰り返し数はたとえばユーザの入力により、予め制御装置１０に設定されている。
【０１０１】
時間Ｔ２に含まれる第２の照射装置２０の実効繰り返し数と、時間Ｔ１に含まれる第１の照射装置２０の実効繰り返し数とは互いに同じである。そして、第２の照射装置２０の第２周期信号の周期は、第１の照射装置２０の第２周期信号の周期よりも長い。すなわち、第２の照射装置２０の繰り返し単位の時間は、第１の照射装置２０の繰り返し単位の時間よりも長い。したがって、時間Ｔ２は時間Ｔ１よりも長い。
【０１０２】
また、本実施例において、複数の照射装置２０のうち、第２周期信号の周期が最も短い照射装置２０の時間Ｔｏの長さは、第２周期信号の周期が最も長い照射装置２０の時間Ｔｏの長さよりも長い。
【０１０３】
本実施例では、第２の照射装置２０において、第１周期信号の各時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、時間Ｔｏがある。ここで、本図の例において、第１周期信号の周期は第２の照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍とはなっていない。そして、第１周期信号と第２周期信号ではそれぞれ各周期が連続的に連なっているため、第１周期信号の始点における第２周期信号の位相は、第１周期信号の周期毎に異なる。したがって、第１周期信号の各時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の各時間Ｔｏの長さは、第１周期信号の周期毎に変化する。
【０１０４】
第２の照射装置２０において、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方に、時間Ｔｏを設けることで、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌを、第２の照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍にする必要がない。したがって、第１周期信号の周期の設定自由度が高く、フレームデータの好ましい取得間隔等に応じて第１周期信号の周期を設定できる。ただし、本実施例において、第１周期信号の周期を第２の照射装置２０の第２周期信号の周期の整数倍としてもよい。
【０１０５】
制御装置１０が制御する照射装置２０の数は二つであっても良いし、三つ以上であっても良い。たとえば本実施例において、制御装置１０が制御する複数の照射装置２０は、第３の照射装置２０を含む。第３の照射装置２０の第２周期信号の周期は、第１の照射装置２０の第２周期信号の周期よりも長く、かつ、第２の照射装置２０の第２周期信号の周期よりも短い。そして、第３の照射装置２０における時間Ｔｏの長さは、第１の照射装置２０における時間Ｔｏの長さよりも短く、かつ、第２の照射装置における時間Ｔｏの長さよりも長い。
【０１０６】
以上、本実施例によれば、複数の照射装置２０のうち、第２周期信号の周期が最も短い照射装置２０において、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。したがって、複数の照射装置２０が互いに同じ時間毎に一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射装置２０を互いに近い条件で動作させることができる。
【０１０７】
くわえて、本実施例によれば、第２の照射装置２０においても、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。したがって、第２の照射装置２０の第２周期信号の周期によらず、第１周期信号の周期の設定自由度が高い。
【０１０８】
（実施例４）
図１４は、実施例４に係る照射装置５０の機能構成を例示するブロック図である。本実施例に係る照射装置５０は、複数の照射部５００、および制御部５２０を備える。照射装置５０は、電磁波を照射する。制御部５２０は、複数の照射部５００を制御する。制御部５２０は、複数の照射部５００における電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、複数の照射部５００における電磁波の照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力する。複数の第１周期信号の周期は互いに同じである。制御部５２０は、第１周期信号を一周期分出力する間に、第２周期信号を複数の周期分出力する。照射方向が第１方向へ一周期移動される間の、照射方向の第２方向への移動の実効繰り返し数は、複数の照射部５００で同じである。そしてたとえば、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射装置間で１未満である。
【０１０９】
本実施例に係る照射装置５０において、照射部５００は、実施形態および実施例１から実施例３の少なくともいずれかに係る照射装置２０と同じ構成を有する。また、制御部５２０は、実施形態および実施例１から実施例３の少なくともいずれかに係る制御部１００と同じ構成を有する。照射装置５０はたとえば照射装置５０から照射された電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれる。
【０１１０】
以上、本実施例によれば、たとえば実施形態と同様、第１周期信号の各周期における、基準点より前の、第２周期信号の実効繰り返し数の差が、複数の照射部５００間で１未満である。したがって、複数の照射部５００が互いに近いタイミングで一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射部５００を互いに近い条件で動作させることができる。
【０１１１】
また、本実施例によれば、たとえば実施例３と同様、複数の照射部５００のうち、第２周期信号の周期が最も短い照射部５００において、第１周期信号の時間Ｔａｃｔ＿ｒｅａｌの冒頭および末尾の少なくとも一方には、第２周期信号における実効繰り返し数に数えられない移動の時間Ｔｏがある。したがって、複数の照射部５００が互いに同じ時間毎に一の領域を走査するよう照射方向を変化させることにより、複数の照射部５００を互いに近い条件で動作させることができる。
【０１１２】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。たとえば、上述の各実施形態および各実施例は、内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
【０１１３】
以下、参考形態の例を付記する。
１−１．  電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御装置。
１−２．  １−１．に記載の制御装置において、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記照射装置から前記電磁波は照射されない制御装置。
１−３．  １−１．または１−２．に記載の制御装置において、
前記照射装置は、前記照射装置から照射された前記電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれ、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記測定装置では測定が行われない制御装置。
１−４．  １−１．から１−３．のいずれか一つに記載の制御装置において、
前記複数の照射装置は、第１の前記照射装置と、前記第１の照射装置よりも前記第２周期信号の周期が長い第２の前記照射装置とを含み、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅は、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅よりも大きい制御装置。
１−５．  １−４．に記載の制御装置において、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ１、前記第２周期信号の周波数をｆ１とし、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ２、前記第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つ制御装置。
１−６．  １−１．から１−５．のいずれか一つに記載の制御装置において、
前記基準点は、前記第１周期信号の各周期の時間の中心点である制御装置。
２−１．  電磁波を照射する複数の照射部と、
前記複数の照射部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記複数の照射部における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射部における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御部は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射部で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射部間で１未満である照射装置。
２−２．  ２−１．に記載の照射装置において、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記照射部から前記電磁波は照射されない照射装置。
２−３．  ２−１．または２−２．に記載の照射装置において、
前記照射部は、前記照射部から照射された前記電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれ、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記測定装置では測定が行われない照射装置。
２−４．  ２−１．から２−３．のいずれか一つに記載の照射装置において、
前記複数の照射部は、第１の前記照射部と、前記第１の照射部よりも前記第２周期信号の周期が長い第２の前記照射部とを含み、
前記第１の照射部の前記第１周期信号の振幅は、前記第２の照射部の前記第１周期信号の振幅よりも大きい照射装置。
２−５．  ２−４．に記載の照射装置において、
前記第１の照射部の前記第１周期信号の振幅をＡＡ１、前記第２周期信号の周波数をｆ１とし、前記第２の照射部の前記第１周期信号の振幅をＡＡ２、前記第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つ照射装置。
２−６．  ２−１．から２−５．のいずれか一つに記載の照射装置において、
前記基準点は、前記第１周期信号の各周期の時間の中心点である照射装置。
３−１．  電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御ステップを含み、
前記制御ステップでは、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御ステップでは、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満である制御方法。
３−２．  ３−１．に記載の制御方法において、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記照射装置から前記電磁波は照射されない制御方法。
３−３．  ３−１．または３−２．に記載の制御方法において、
前記照射装置は、前記照射装置から照射された前記電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれ、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記測定装置では測定が行われない制御方法。
３−４．  ３−１．から３−３．のいずれか一つに記載の制御方法において、
前記複数の照射装置は、第１の前記照射装置と、前記第１の照射装置よりも前記第２周期信号の周期が長い第２の前記照射装置とを含み、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅は、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅よりも大きい制御方法。
３−５．  ３−４．に記載の制御方法において、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ１、前記第２周期信号の周波数をｆ１とし、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ２、前記第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つ制御方法。
３−６．  ３−１．から３−５．のいずれか一つに記載の制御方法において、
前記基準点は、前記第１周期信号の各周期の時間の中心点である制御方法。
４−１．  制御装置を実現するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
電磁波を照射する複数の照射装置を制御する制御手段として機能させ、
前記制御手段は、前記複数の照射装置における前記電磁波の照射方向の第１方向への移動をそれぞれ制御する複数の第１周期信号と、前記複数の照射装置における前記電磁波の前記照射方向の第２方向への移動をそれぞれ制御する複数の第２周期信号とを出力し、
前記複数の第１周期信号の周期は互いに同じであり、
前記制御手段は、前記第１周期信号を一周期分出力する間に、前記第２周期信号を複数の周期分出力し、
前記照射方向が前記第１方向へ一周期移動される間の、前記照射方向の前記第２方向への移動の実効繰り返し数は、前記複数の照射装置で同じであり、
前記第１周期信号の各周期における、基準点より前の、前記第２周期信号の前記実効繰り返し数の差が、前記複数の照射装置間で１未満であるコンピュータプログラム。
４−２．  ４−１．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記照射装置から前記電磁波は照射されないコンピュータプログラム。
４−３．  ４−１．または４−２．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記照射装置は、前記照射装置から照射された前記電磁波が対象物で反射された反射波を受信して測定を行う測定装置に含まれ、
前記実効繰り返し数に数えられない前記第２方向への移動の時間において、前記測定装置では測定が行われないコンピュータプログラム。
４−４．  ４−１．から４−３．のいずれか一つに記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記複数の照射装置は、第１の前記照射装置と、前記第１の照射装置よりも前記第２周期信号の周期が長い第２の前記照射装置とを含み、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅は、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅よりも大きいコンピュータプログラム。
４−５．  ４−４．に記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記第１の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ１、前記第２周期信号の周波数をｆ１とし、前記第２の照射装置の前記第１周期信号の振幅をＡＡ２、前記第２周期信号の周波数をｆ２としたとき、ＡＡ１＝（ｆ１／ｆ２）×ＡＡ２が成り立つコンピュータプログラム。
４−６．  ４−１．から４−５．のいずれか一つに記載のコンピュータプログラムにおいて、
前記基準点は、前記第１周期信号の各周期の時間の中心点であるコンピュータプログラム。
【０１１４】
この出願は、２０１８年３月２７日に出願された日本出願特願２０１８−０５９３４４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2019188639.tif 000003
【図２】
2019188639.tif 000004
【図３】
2019188639.tif 000005
【図４】
2019188639.tif 000006
【図５】
2019188639.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2019188639.tif 000018
2019188639.tif 000019
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