JP6147350B2

JP6147350B2 - 距離測定装置

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Description

本発明は、音波を用いて対象物までの距離を測定する距離測定装置、その制御プログラム、及び距離測定方法に関する。

スピーカー及びマイクロフォンを備える距離測定装置により、音波を利用して対象物までの距離を測定する方法が存在する（例えば非特許文献１参照）。この方法では、スピーカーから発せられる音波（出力波）を対象物が反射することによって生じる反射波を、マイクロフォンにより受信する。そして、スピーカーから発せられた音波が反射してマイクロフォンに到達するまでの所要時間を特定することによって、距離測定装置から対象物までの距離を測定する。この方法は、距離測定装置がスピーカーとマイクロフォンを備えていれば実現できるので、例えば一般に普及しているスマートフォンやタブレットなどを距離測定装置として利用することもできる。

Laan Labs、"Sonar Ruler"、［online］、［平成25年8月30日検索］、インターネット〈URL：http://labs.laan.com/wp/products/sonar-ruler/〉

上述した距離測定装置が備えるスピーカーやマイクロフォンの指向性が比較的低い場合、測定の対象物以外の物体による反射波も受信してしまうことがある。例えば室内において四方を囲む壁面の一つまでの距離を測定しようとした場合、目的とする壁以外の側方の壁や、床、天井などが音波を反射してしまい、一つの出力波に対して複数の反射波が観測されることが考えられる。このような状況では、観測される複数の反射波のうち、どれが対象物からの反射波であるかを特定できないと、正しく対象物までの距離を測定することができない。

本発明は上記実情を考慮してなされたものであって、その目的の一つは、一つの出力波に対して複数の反射波が観測される場合に、複数の反射波の中から測定対象となる対象物による反射波を特定することのできる距離測定装置、その制御プログラム、及び距離測定方法を提供することにある。

本発明に係る距離測定装置は、対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、スピーカーと、マイクロフォンと、前記距離測定装置が移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させる出力波発信手段と、前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得する波形データ取得手段と、前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化に応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定する反射波特定手段と、前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る距離測定方法は、スピーカー及びマイクロフォンを備える距離測定装置を用いて対象物までの距離を測定する距離測定方法であって、前記距離測定装置が移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させるステップと、前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得するステップと、前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化に応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定するステップと、前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、スピーカー及びマイクロフォンを備える距離測定装置を制御して対象物までの距離を測定するためのプログラムであって、前記距離測定装置が移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させる出力波発信手段、前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得する波形データ取得手段、前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化に応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定する反射波特定手段、及び、前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段、として前記距離測定装置を機能させるためのプログラムである。このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体に格納されてよい。

本発明の実施の形態に係る距離測定装置の外観を示す図である。本発明の実施の形態に係る距離測定装置の構成ブロック図である。本発明の実施の形態に係る距離測定装置の機能ブロック図である。ユーザーが距離測定装置を移動させる様子を示す図である。距離測定装置が受信する受信波形データの例を示す図である。移動前後の距離測定装置の位置関係を示す平面図である。距離測定装置が被写体の大きさを表示する場合の表示例を示す図である。距離測定装置を移動させるパターンの変形例を示す図である。距離測定装置を移動させるパターンの別の変形例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づき詳細に説明する。

本発明の実施の形態に係る距離測定装置１は、音波を用いて対象物Ｔまでの距離を測定する。図１は、距離測定装置１の外観を示す図である。また、図２は、距離測定装置１の内部構成を示す構成ブロック図である。これらの図に示すように、距離測定装置１は、制御部１１と、記憶部１２と、スピーカー１３と、マイクロフォン１４と、表示部１５と、操作部１６と、運動センサ１７と、を含んで構成されている。本実施形態に係る距離測定装置１は、専ら距離の測定のために用いられる専用の装置であってもよいし、それ以外の機能も備えた汎用の装置（例えばスマートフォンやタブレットなど）であってもよい。なお、本実施形態において距離測定装置１は、ユーザーが手で持って動かすことのできる携帯型の装置であるものとする。

制御部１１は、ＣＰＵ等であって、記憶部１２に格納されたプログラムに従って対象物Ｔまでの距離を測定する処理を行う。制御部１１が実行する処理の内容については、後述する。記憶部１２は、ＲＡＭ等のメモリ素子を含んで構成され、制御部１１が実行するプログラム、及び当該プログラムが処理対象とするデータを記憶する。なお、制御部１１と記憶部１２とは、マイクロコンピュータ等の単体の集積回路によって実現されてもよい。

スピーカー１３は、制御部１１からの指示により特定の波形パターンで音を鳴らす。具体的に本実施形態では、スピーカー１３は距離測定に用いる音波（以下、出力波Ｐという）を発信する。マイクロフォン１４は、距離測定装置１の周囲の音声を集音する。特に本実施形態では、マイクロフォン１４は、スピーカー１３が発する出力波Ｐを距離測定装置１の周囲の物体が反射することによって生じる反射波Ｒを受信する。

表示部１５は、液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルなどであって、制御部１１からの指示に従って測定結果を含む各種の情報を表示する。操作部１６は、操作ボタンやタッチセンサなどであって、ユーザーからの操作入力を受け付けて、その内容を示す情報を制御部１１に対して出力する。

運動センサ１７は、例えば距離測定装置１に加わる加速度を検出する加速度センサであって、距離測定装置１が移動しているか否か、またその筐体に対してどちらの方向に移動しているかを検知する。

本実施形態に係る距離測定装置１は、機能的に、図３に示すように、出力波発信部２１と、波形データ取得部２２と、対象波特定部２３と、距離算出部２４と、を含んで構成されている。これらの機能は、制御部１１が記憶部１２に記憶されているプログラムを実行して、スピーカー１３やマイクロフォン１４等を制御することにより、実現される。このプログラムは、メモリカード等の情報記憶媒体に格納されて距離測定装置１に提供されてもよいし、インターネット等の通信ネットワーク経由で距離測定装置１に提供されてもよい。

出力波発信部２１は、スピーカー１３から出力波Ｐを発信させる制御を行う。この出力波Ｐは、瞬間的に鳴らされる音の波（パルス波）であって、例えば矩形波であってよい。なお、出力波Ｐは人の耳に聞こえる可聴域の音であってもよいし、人の耳では聞こえない周波数の音であってもよい。ユーザーの指示に応じて距離測定装置１が距離測定処理を開始すると、出力波発信部２１は、一定の時間間隔で複数回にわたって出力波Ｐを発信する。特に本実施形態では、後述するように、出力波発信部２１は距離測定装置１が移動している間に複数回にわたって出力波Ｐを発信する。

波形データ取得部２２は、出力波発信部２１が出力波Ｐを発信するごとに、マイクロフォン１４が受信する音波の波形データ（以下、受信波形データＷという）を取得する。マイクロフォン１４が受信する音波には、出力波Ｐを距離測定装置１周囲の物体が反射することによって生じる反射波Ｒが含まれる。しかもここでは、距離測定の対象となる対象物Ｔ以外の物体も出力波Ｐを反射することにより、マイクロフォン１４が受信する波形データＷには、１回の出力波Ｐにつき複数の反射波Ｒが含まれるものとする。なお、波形データ取得部２２は、マイクロフォン１４が受信する音波の波形に対して信号処理を施して受信波形データＷを取得するものとする。特に、出力波Ｐの周波数に対応する周波数を抽出するバンドパスフィルタ処理を施すことによって、目的とする反射波Ｒを含んだ受信波形データＷを得ることができる。

対象波特定部２３は、波形データ取得部２２が受信した受信波形データＷに含まれる複数の反射波Ｒの中から、対象物Ｔの反射によって生じた反射波Ｒを特定する。以下では、対象物Ｔの反射によって生じた反射波Ｒを対象波ＴＲという。対象波特定部２３が対象波ＴＲを特定する処理の具体例については、後に詳しく説明する。

距離算出部２４は、出力波Ｐの発信タイミングを基準とした対象波ＴＲの受信タイミングｔｘを特定し、この受信タイミングｔｘと空気中における音波の伝搬速度の値を用いて、距離測定装置１から対象物Ｔまでの距離を算出する。受信タイミングｔｘは、スピーカー１３が出力波Ｐを発信してから、対象波特定部２３によって特定された対象波ＴＲがマイクロフォン１４によって受信されるまでに要した所要時間に相当する。なお、本実施形態では前述したように、出力波発信部２１は複数回出力波Ｐを発信し、これに応じて波形データ取得部２２は複数個の受信波形データＷを取得する。この場合、対象波特定部２３は、最後に取得された受信波形データＷに含まれる複数個の反射波Ｒの中から対象波ＴＲを特定し、距離算出部２４はこの特定された対象波ＴＲの受信タイミングｔｘに基づいて対象物Ｔまでの距離を算出する。こうすれば、距離算出部２４は、最新の受信波形データＷに基づいて現時点での対象物Ｔまでの距離を算出することができる。

以下、対象波特定部２３が対象波ＴＲを特定する手法の基本的な考え方について、説明する。本実施形態では、スピーカー１３が繰り返し出力波Ｐを発信している間に、ユーザーが距離測定装置１の筐体を対象物Ｔに対して予め定められた移動パターンに従って移動させることを想定している。波形データ取得部２２は、この距離測定装置１の移動が行われている間に発信される複数の出力波Ｐに応じて、複数の受信波形データＷを取得する。こうして得られた複数の受信波形データＷの間では、ユーザーに対して要求される移動パターンに応じた態様で、反射波Ｒの受信タイミングに変化が生じることになる。例えば以下後に詳しく説明するように、ユーザーが距離測定装置１を対象物Ｔに近づける向きで移動させた場合、移動後の方が移動前よりも距離測定装置１から対象物Ｔまでの距離が短くなるので、対象物Ｔによる反射波Ｒ（対象波ＴＲ）の受信タイミングは早くなる。そこで対象波特定部２３は、ユーザーに対して要求される移動パターンに応じて定められる、反射波Ｒの受信タイミングの変化に関する判断基準に基づいて、受信波形データＷに含まれる複数の反射波Ｒの中から対象波ＴＲを特定する。

具体的に、出力波発信部２１は、第１出力波Ｐ１、及び第２出力波Ｐ２の少なくとも２個の出力波Ｐを互いに異なるタイミングで発信する。このとき、第１出力波Ｐ１が発信されてから第２出力波Ｐ２が発信されるまでの間、ユーザーは予め定められた移動パターンで距離測定装置１を移動させている。波形データ取得部２２は、第１出力波Ｐ１が発信された後に受信される第１受信波形データＷ１、及び第２出力波Ｐ２が発信された後に受信される第２受信波形データＷ２のそれぞれを取得する。第１受信波形データＷ１には、距離測定装置１の周囲の物体が第１出力波Ｐ１を反射して生じる複数の第１反射波Ｒ１が含まれる。同様に、第２受信波形データＷ２には、距離測定装置１の周囲の物体が第２出力波Ｐ２を反射して生じる複数の第２反射波Ｒ２が含まれる。

続いて対象波特定部２３は、第１受信波形データＷ１に含まれる複数の第１反射波Ｒ１のそれぞれについて、第２受信波形データＷ２に含まれる複数の第２反射波Ｒ２の中から対応する１つの第２反射波Ｒ２を特定する。ここである１つの第１反射波Ｒ１に対応する第２反射波Ｒ２とは、第１出力波Ｐ１を反射して当該第１反射波Ｒ１を生じさせた物体と同じ物体が第２出力波Ｐ２を反射して生じたと想定される第２反射波Ｒ２である。第１反射波Ｒ１と第２反射波Ｒ２との間の対応関係は、例えば各受信波形データＷ内において出力波Ｐの発信タイミングから数えて各反射波Ｒが表れる順序によって決定されてもよい。この場合、対象波特定部２３は、第１受信波形データＷ１に含まれるｎ番目の第１反射波Ｒ１と、第２受信波形データＷ２に含まれるｎ番目の第２反射波Ｒ２とを、互いに対応づける。あるいは対象波特定部２３は、第１反射波Ｒ１の受信タイミングと第２反射波Ｒ２の受信タイミングとが所定の範囲内で一致する場合に、両者を互いに対応付けてもよい。例えば第１出力波Ｐ１の発信タイミングを基準として、第１受信波形データＷ１に含まれるｎ番目の第１反射波Ｒ１の受信タイミングがｔｎであったとする。その場合、第２出力波Ｐ２の発信タイミングを基準とした受信タイミングがｔｎ±ｔｈの範囲に含まれる第２反射波Ｒ２が第２受信波形データＷ２内に存在すれば、当該第２反射波Ｒ２をｎ番目の第１反射波Ｒ１と対応づける。ここでｔｈは所与の閾値であって、ユーザーが距離測定装置１を移動させる際の一般的な速さの上限値と、第１出力波Ｐ１が発信されてから第２出力波Ｐ２が発信されるまでの時間間隔と、に基づいて決定されてよい。より具体的に、ｔｈは、出力波Ｐ発信のインターバルの間に距離測定装置１が移動すると想定される最大の距離を音波が往復するのに要する所要時間に応じた値に決定される。ユーザーが距離測定装置１を移動させることによって生じると想定される変化量を超えて第１反射波Ｒ１と第２反射波Ｒ２の受信タイミングがずれている場合、両者は互いに異なる物体によって反射された反射波Ｒであると想定されるためである。

さらに対象波特定部２３は、第２受信波形データＷ２に含まれる複数の第２反射波Ｒ２のそれぞれと、対応する第１反射波Ｒ１との間の受信タイミングの変化に応じて、第２受信波形データＷ２に含まれる複数の第２反射波Ｒ２の中から対象波ＴＲを特定する。具体的に、本実施形態ではユーザーが特定の移動パターンで対象物Ｔに対して距離測定装置１を移動させると想定しているので、これによって対象波ＴＲ及びそれ以外の反射波Ｒの受信タイミングにそれぞれどのような変化が生じるか予め想定されている。そこで対象波特定部２３は、予め定められた受信タイミングの変化に関する判断基準に従って、第２受信波形データＷ２に含まれる複数の第２反射波Ｒ２の中から、対応する第１反射波Ｒ１に対する受信タイミングの変化が所与の条件を満たす第２反射波Ｒ２を、対象波ＴＲとして特定する。

なお、対象波特定部２３は、３個以上の出力波Ｐに応じて取得される３個以上の受信波形データＷに基づいて対象波ＴＲを特定してもよい。この場合、対象波特定部２３は、処理対象となる複数の受信波形データＷの一つに含まれる複数の反射波Ｒのそれぞれについて、他の受信波形データＷの中から当該反射波Ｒに対応する反射波Ｒを特定する。そして、互いに対応づけられる反射波Ｒの受信タイミングの変化に基づいて、最後に取得された受信波形データＷに含まれる複数の反射波Ｒの中から対象波ＴＲを特定する。

以下、ユーザーが距離測定装置１を対象物Ｔに近づける方向に移動させる場合を例として、対象波特定部２３が対象波ＴＲを特定する方法についてより詳細に説明する。例えば距離測定装置１は、距離測定処理を開始する際に、「対象物に向かって本装置を動かしてください」などのメッセージを表示部１５の画面に表示させる。これにより距離測定装置１は、距離測定装置１から対象物Ｔに向かう方向（すなわち、対象物Ｔの表面に垂直な方向）に沿って距離測定装置１を移動させるようユーザーに要求する。このような移動が行われている間に出力波発信部２１が複数回の出力波Ｐを発信させることにより、波形データ取得部２２は、距離測定装置１が互いに異なる位置にある状態で受信された、複数の受信波形データＷを取得することになる。

図４は、ユーザーが距離測定装置１を移動させる様子を示す図である。この図の例では、距離測定装置１に対して正面にある壁が対象物Ｔであり、ユーザーは図中の矢印で示すように正面の壁に向かってまっすぐ距離測定装置１を移動させる。図５は、図４に例示するように距離測定装置１を移動させる過程で取得される２個の受信波形データＷ１及びＷ２の具体例を示している。また、図６は受信波形データＷ１及びＷ２それぞれが取得されたタイミングにおける距離測定装置１の位置関係を示す平面図である。図５の上側に示される受信波形データＷ１は、図６に示すように、対象物Ｔまでの距離Ｌ１の位置Ｘ１に距離測定装置１が存在するタイミングで発信された出力波Ｐ１に応じて取得された波形データを示している。また、図５下側の受信波形データＷ２は、対象物Ｔまでの距離Ｌ２（Ｌ２＜Ｌ１）の位置Ｘ２に距離測定装置１が存在するタイミングで発信された出力波Ｐ２に応じて取得された波形データを示している。なお、図５中の破線は出力波Ｐ１及びＰ２そのものの波形データ（スピーカー１３から発せられた音波の波形データ）を示している。また、図５において、横軸は出力波Ｐの発信タイミングを基準時点（ｔ＝０）とした経過時間を示しており、縦軸は受信される音波の振幅を示している。

この図５の例では、受信波形データＷ１に３個のピークｐ１ａ，ｐ１ｂ，及びｐ１ｃが含まれている。このうち、出力波Ｐ１の発信タイミング（ｔ＝０）の直後に表れるピークｐ１ａは、スピーカー１３から発せられた出力波Ｐ１を直接マイクロフォン１４で受信して得られる波形である。それに続く２つのピークｐ１ｂ及びｐ１ｃが反射波Ｒによる波形であって、このうち後に表れるピークｐ１ｃが対象物Ｔの反射による対象波ＴＲである。また、２個目のピークｐ１ｂは床面での反射による反射波Ｒであるものとする。受信波形データＷ２も、受信波形データＷ１と同様に３個のピークｐ２ａ，ｐ２ｂ及びｐ２ｃを含んでおり、このうち最後に表れるピークｐ２ｃが対象波ＴＲである。

２つの受信波形データＷ１及びＷ２を比較すると明らかなように、１個目のピークｐ１ａ及びｐ２ａの受信タイミング、並びに２個目のピークｐ１ｂ及びｐ２ｂの受信タイミングはほぼ一致している。しかしながら、３個目のピークｐ１ｃ及びｐ２ｃの受信タイミングは、受信波形データＷ１と受信波形データＷ２との間でずれが生じている。これは、距離（Ｌ１−Ｌ２）だけ距離測定装置１が対象物Ｔに近づいたために、出力波Ｐ２に対する対象波ＴＲの受信タイミングの方が出力波Ｐ１の場合よりも早くなるためである。一方、距離測定装置１を対象物Ｔである壁面に垂直に移動させたとしても、距離測定装置１の床面までの距離は移動前後でほぼ変化しない。そのため、ピークｐ１ｂの受信タイミングとピークｐ２ｂの受信タイミングは変化しないことになる。そこで対象波特定部２３は、距離測定装置１の移動前後で受信タイミングの変化した反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。図５の場合、受信波形データＷ１に含まれる３個目のピークｐ１ｃ、及び受信波形データＷ２に含まれる３個目のピークｐ２ｃが対象波ＴＲであると特定される。そして距離算出部２４は、ピークｐ２ｃの受信タイミングに基づいて、距離測定装置１が位置Ｘ２に存在する時点における対象物Ｔまでの距離を算出する。

なお、図５の例では対象物Ｔ（正面の壁）と床面による反射波Ｒしか観測されないと想定したが、仮に天井や側面の壁による反射波Ｒが観測されたとしても、やはりこれらの反射波Ｒの受信タイミングは移動前後で変化しないと考えられる。距離測定装置１を正面の対象物Ｔに向かう方向に沿って移動させた場合、一般にこれら天井や側方の壁に対して距離測定装置１は平行に移動することになるからである。

また、ここでは２個の受信波形データＷだけを用いて対象波ＴＲを特定する例について説明したが、距離測定装置１は、出力波Ｐを３回以上発信して３個以上の受信波形データＷを取得し、これら全ての受信波形データＷを用いて受信タイミングの変化しない反射波Ｒを特定してもよい。こうすれば、より精度よく対象波ＴＲを特定できる。

また、以上の説明ではユーザーは距離測定装置１を対象物Ｔに近づける方向に移動させることとしたが、対象物Ｔから遠ざける方向に移動させることとしてもよい。この場合にも、対象波ＴＲの受信タイミングだけが移動の前後で変化することになる。ただし、この場合には移動後に観測される対象波ＴＲは移動前の対象波ＴＲよりも遅いタイミングで受信されることになる。

次に、対象波特定部２３が複数個の受信波形データＷを用いて対象波ＴＲを特定する処理の具体例について、説明する。

まず第１の例として、波形データ取得部２２が取得した複数の受信波形データＷのそれぞれについて、その中に含まれる各ピークの受信タイミングを特定することによって、統計的に対象波ＴＲを特定する方法について、説明する。

ここでは、出力波発信部２１がＮ個の出力波Ｐを発信させ、これに応じて波形データ取得部２２がＮ個の受信波形データＷ１〜ＷＮを取得するものとする。また、各受信波形データＷにはＭ個のピークが含まれているものとする。以下では、ｎ番目の受信波形データＷｎに含まれるＭ個のピークのうち、出力波Ｐの発信タイミングから数えてｍ番目に現れるピークの受信タイミングを、ｔ（ｎ，ｍ）と表記する。ここで、ｎ＝１，２，・・・，Ｎ、またｍ＝１，２，・・・，Ｍである。対象波特定部２３は、Ｎ個の受信波形データＷのそれぞれに含まれるｍ番目のピークが、互いに対応する反射波Ｒであると判断し、その受信タイミングｔ（１，ｍ）〜ｔ（Ｎ，ｍ）の分散Ｖ（ｍ）を算出する。このような処理をＭ個のピークそれぞれについて実行することにより、Ｍ個の分散が得られることになる。そして、算出される分散の値が所定の閾値よりも大きくなるピークがあれば、そのピークの受信タイミングが時間とともにずれていると判断されるので、当該ピークを対象波ＴＲとして特定する。ここで、所定の閾値は、ユーザーが距離測定装置１を移動させる際の一般的な速さを考慮して、このような移動に起因するばらつきか否かを判別可能な値に設定される。なお、対象波特定部２３は、前述したように、各受信波形データＷに含まれるｍ番目のピークを互いに対応づける代わりに、受信タイミングが所定の範囲内で一致するピーク同士を互いに対応する反射波Ｒであると判断してもよい。

なお、分散の値が所定の閾値よりも大きくなるピークが複数ある場合、対象波特定部２３は、そのうち最も分散の値が大きなピークを対象波ＴＲとして特定してもよい。あるいは、受信タイミングが最も早い（出力波Ｐの発信タイミングに最も近いタイミングで受信された）ピークを対象波ＴＲとして特定してもよい。また、分散を算出する際に、同じｍ番目のピークであっても、他の受信波形データＷにおける受信タイミングより受信タイミングが大きくずれているピークがある場合、対象波特定部２３は、当該ピークの情報をノイズとして除外してもよい。また、各受信波形データＷに含まれる１番目のピークは前述したように反射波Ｒではなく直接出力波Ｐを受信して得られるものと推定されるので、分散の算出対象から除外してもよい。

次に第２の例として、２個の受信波形データＷの差分を計算する方法について説明する。この方法では、対象波特定部２３は、連続して取得された２個の受信波形データＷ１及びＷ２を処理対象として、その差分を計算する。両者の間で受信タイミングがほぼ一致しているピークについては、波形の差分を計算するとその振幅の絶対値はほぼ０になる。一方、受信タイミングにずれが生じているピークについては、波形の差分を計算すると、ピークのずれに起因して当該ピークの位置にＳ字形の波形が表れる。そのため、差分波形の中でＳ字波形として表れるピークが対象波ＴＲであると特定できる。そこで対象波特定部２３は、差分波形の中から、絶対値が所定の閾値を超えるピークが表れた後、一定時間以内に正負逆で同じく絶対値が所定の閾値を超えるピークが表れる波形パターンを検出する。そして、検出された波形パターンに対応する受信波形データＷ内のピークを、対象波ＴＲとして特定する。

また、対象波特定部２３は、複数の受信波形データＷのうち、どの受信波形データＷを用いて対象波ＴＲを特定するのかを、運動センサ１７の検出結果を用いて決定してもよい。このような方法の具体例につき、以下に説明する。

例えば対象波特定部２３は、運動センサ１７を利用して距離測定装置１が移動中か否かを判定し、移動中に得られたと判定される受信波形データＷを用いて以上説明したような対象波ＴＲの特定処理を実行してもよい。出力波Ｐの発信を開始しても、ユーザーがすぐに距離測定装置１を動かすとは限らず、距離測定装置１が移動していない間は、対象波ＴＲの受信タイミングは変化しない。そのため、出力波Ｐが繰り返し発信されている間、対象波特定部２３は運動センサ１７の検出結果を監視する。そして、距離測定装置１の移動が検出されていない期間においては、対象波特定部２３は前述したような受信タイミングのずれに着目した対象波ＴＲの特定処理は実施せず、それ以外の基準により受信波形データＷの中から対象波ＴＲを選択する。あるいは対象波特定部２３は、距離測定装置１の移動が検出されていない期間に取得された受信波形データＷを処理対象から除外し、距離測定装置１が移動中であると判定される期間に取得された受信波形データＷのみを用いて、前述したような対象波ＴＲの特定処理を実行する。こうすれば、より精度よく対象波ＴＲを特定することができる。

また、対象波特定部２３は、運動センサ１７の検出結果を用いて、ユーザーが正しく対象物Ｔに向かう方向に沿って距離測定装置１を移動できているか判定してもよい。一般に、ユーザーが距離測定装置１を対象物Ｔに向かう方向に沿ってまっすぐ移動させているつもりでも、対象物Ｔに向かう方向からずれた方向に距離測定装置１を移動させてしまっている場合がある。このような場合、対象波ＴＲ以外の反射波Ｒの受信タイミングにもずれが生じてしまい、正しく対象波ＴＲを特定できなくなるおそれがある。そこで対象波特定部２３は、運動センサ１７の検出結果を用いて、距離測定装置１が対象物Ｔに向かう方向に沿って移動しているか否かを判定する。

この場合、距離測定装置１は、ユーザーに対して、距離測定装置１の所定の面（例えば距離測定装置１の裏面）を対象物Ｔに向けた状態で距離測定装置１を移動させるよう要求する。これに応じてユーザーは、まず距離測定装置１の所定の面（例えば裏面）が対象物Ｔと対向するように距離測定装置１を保持する。そして、その状態で距離測定装置１を対象物Ｔに向かう方向に沿って移動させる。このとき対象波特定部２３は、運動センサ１７の検出結果を用いて、距離測定装置１が所定の面の法線方向に沿って移動しているか否かを判定する。距離測定装置１の移動方向が所定の面の法線方向に対して所定の角度以上ずれていると判定される場合、対象波特定部２３はその状態で取得された受信波形データＷを対象波ＴＲの特定に用いないこととし、所定の角度未満である（すなわち、両者の方向がほぼ一致している）と判定される場合には、その状態で取得された受信波形データＷを用いて対象波ＴＲを特定する。

なお、対象波特定部２３は、距離測定装置１の移動方向が所定の面の法線方向に対して所定の角度以上ずれていると判定された場合、ユーザーに対してより正確に距離測定装置１を対象物Ｔに向かう方向に沿って再び移動させるよう促すメッセージを出力してもよい。また、以上説明した対象波ＴＲの特定処理を実行した際に、複数の受信波形データＷ間で受信タイミングがずれているピーク（例えば分散の値が所定閾値以上のピーク）が複数個検出された場合にも、同様のメッセージを出力してもよい。受信タイミングがずれる反射波Ｒが複数観測される場合、ユーザーが対象物Ｔに対して斜めに距離測定装置１を移動させてしまっているおそれがあるからである。

また、距離測定装置１の対象物Ｔに向けられる側と逆側（背後側）にも出力波Ｐを反射するような物体が存在する場合、距離測定装置１を移動させた際に、当該物体による反射波Ｒについても受信タイミングのずれが生じることが考えられる。具体的に、距離測定装置１を対象物Ｔに近づける方向に移動させた場合、対象波ＴＲの受信タイミングは移動前よりも早くなるが、背後側からの反射波Ｒの受信タイミングは移動前よりも遅くなる。逆に距離測定装置１を対象物Ｔから遠ざける方向に移動させた場合、対象波ＴＲの受信タイミングは移動前よりも遅くなり、背後側からの反射波Ｒの受信タイミングは移動前よりも早くなる。いずれの場合にも、受信タイミングがずれる反射波Ｒが対象波ＴＲ以外にも存在するため、受信タイミングの変化の有無だけでは対象波ＴＲを特定することが難しい。

そこで対象波特定部２３は、距離測定処理を開始する際に、ユーザーに対して距離測定装置１を対象物Ｔに近づける向き（又は対象物Ｔから遠ざける向き）に移動させるよう促すメッセージを出力してもよい。例えば距離測定装置１を対象物Ｔに近づける移動を促すメッセージを出力した場合、対象波特定部２３は、移動後の受信タイミングが移動前の受信タイミングよりも早くなっている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。逆に距離測定装置１を対象物Ｔから遠ざける移動を促すメッセージを出力した場合、移動後の受信タイミングが移動前の受信タイミングよりも遅くなっている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。こうすれば、距離測定装置１の背後側の物体による反射波Ｒと混同せずに対象波ＴＲを特定できる。

あるいは対象波特定部２３は、ユーザーに対して距離測定装置１の所定の面を対象物Ｔに向けた状態で移動させるよう促すメッセージを出力することとしてもよい。所定の面を対象物Ｔと対向するように距離測定装置１を保持してユーザーが距離測定装置１を移動させた場合、対象波特定部２３は、運動センサ１７の検出結果により、距離測定装置１が所定の面の向けられた側に向かって移動したのか、あるいはその逆側に向かって移動したのかを判別できる。そこで対象波特定部２３は、距離測定装置１が所定の面の向けられた側に移動した場合には、受信タイミングが早くなっている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。また、距離測定装置１が所定の面の反対側に向かって移動した場合には、受信タイミングが遅くなっている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。

以上説明した本実施形態に係る距離測定装置１によれば、ユーザーに距離測定装置１を移動させ、その過程で得られる複数の受信波形データＷを用いて受信タイミングにずれが生じている反射波Ｒを特定する。これにより、一つの出力波Ｐに対して複数の反射波Ｒが生じている場合であっても、その中から対象物Ｔの反射による対象波ＴＲを特定することができる。

以上説明した方法によって測定される対象物Ｔまでの距離は、例えば距離測定装置１が備えるカメラ（不図示）によって撮影される被写体の実寸を算出するために利用される。カメラから被写体までの距離が分かれば、この距離と、カメラによって撮像された画像内における被写体の大きさ及び位置とを用いて、被写体の実際の大きさを算出することができる。そのためユーザーは、被写体をカメラで撮像するとともに、その際に被写体までの距離を測定することによって、容易に被写体の大きさ（実寸）を知ることができる。

図７は、このように距離測定装置１が被写体までの距離を用いて被写体の大きさを算出し、算出された大きさを表示部１５の画面に表示する場合の表示例を示している。この図の例では、壁に掛けられた絵画を撮像するとともに、その壁までの距離を測定することによって、絵画の縦及び横方向の大きさを算出している。ここで大きさを算出する対象となる被写体の撮像画像内における範囲については、画像処理などによって自動的に画定されることとしてもよいし、ユーザーが操作入力を行って指定してもよい。

なお、本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えばこれまでの説明において対象物Ｔは壁面であり、ユーザーは距離測定装置１を対象物Ｔに向かって地面に水平に移動させることとした。しかしながら、対象物Ｔは出力波Ｐを反射する反射面を備えていればどのようなものであってもよく、例えば床面であってもよい。また、以上の説明ではユーザーが距離測定装置１を手で持って移動させることとしたが、例えば駆動装置を使うなど、これ以外の方法で距離測定装置１を移動させてもよい。

また、以上の説明では距離測定装置１を対象物Ｔに向かう方向に沿って移動させることとしたが、これ以外のパターンで移動させることによって対象波ＴＲを特定してもよい。このような方法の具体例について、以下に説明する。

まず、距離測定装置１を対象物Ｔの表面に平行に移動させるパターンについて、図８を用いて説明する。例えば正面の壁が対象物Ｔである場合、このパターンでは、ユーザーは距離測定装置１を対象物Ｔに平行な方向に沿って移動させる。特にこのパターンにおいては、図８に例示するように距離測定装置１を床や天井、側方の壁に対して斜めに移動させたり、あるいはランダムに上下方向や左右方向など複数の方向に向けて移動させることが望ましい。このような移動を行った場合、移動の過程で床や天井、側方の壁までの距離は変化するが、対象物Ｔまでの距離は変化しない。そのため対象波特定部２３は、これまでの説明とは逆に、複数の受信波形データＷ間で受信タイミングが変化しない反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定すればよい。より具体的に、例えば対象波特定部２３は、運動センサ１７の検出結果により距離測定装置１が移動していると判定されている間に取得された複数の受信波形データＷに対して、前述した例と同様に各ピークの受信タイミングの分散を算出する処理を実行する。そして、前述した例とは逆に、分散の値が所定の閾値未満のピーク（すなわち、受信タイミングが変化していないピーク）を、対象波ＴＲとして特定する。

距離測定装置１の移動パターンの別の例について、図９を用いて説明する。このパターンでは、ユーザーは第１方向Ｄ１、及び第２方向Ｄ２のそれぞれに向けて距離測定装置１を移動させる。そして対象波特定部２３は、第１方向Ｄ１への移動の過程で取得された複数の受信波形データＷから構成される第１波形データ群、及び、第２方向Ｄ２への移動の過程で取得された複数の受信波形データＷから構成される第２波形データ群の双方を用いて、対象波ＴＲを特定する。

図９は、この移動パターンにおける第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２を示す図であって、対象物Ｔ及び距離測定装置１を上方から見た平面図である。図９に示すように、第１方向Ｄ１、及び第２方向Ｄ２は、いずれも対象物Ｔに向かう方向（すなわち、対象物Ｔ表面の法線方向）に対して斜交する方向である。より具体的に、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、いずれも対象物Ｔに近づく方向のベクトル成分を含んでいる。さらに、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は、いずれも対象物Ｔの表面に平行な方向（すなわち、対象物Ｔに近づく方向に垂直な方向）のベクトル成分を含んでおり、このベクトル成分が第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とで互いに逆向きになっている。換言すると、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは、距離測定装置１から対象物Ｔに向かう方向を挟んで互いに逆向きのベクトル成分を含んでいる。

距離測定装置１を第１方向Ｄ１に向かって移動させた場合、移動するにつれて対象波ＴＲの受信タイミングは早くなる。第１方向Ｄ１は対象物Ｔに近づく方向のベクトル成分を含んでいるからである。また、第１方向Ｄ１は対象物Ｔに向かう方向に対して斜交しているので、他の反射波Ｒについてもその受信タイミングが変化することが考えられる。例えば図９において第１方向Ｄ１に向けて距離測定装置１を移動させた場合、左側方の壁による反射波Ｒの受信タイミングは移動につれて早くなり、右側方の壁による反射波Ｒの受信タイミングは遅くなる。一方で、距離測定装置１を第２方向Ｄ２に向かって移動させた場合、移動の過程でやはり対象波ＴＲの受信タイミングは早くなる。第２方向Ｄ２も対象物Ｔに近づく方向のベクトル成分を含んでいるからである。また、第２方向Ｄ２に向かって移動させた場合にも、対象物Ｔ以外の物体による反射波Ｒの受信タイミングが変化する可能性がある。しかしながら、この受信タイミングの変化は、第１方向Ｄ１に移動させた際の受信タイミングの変化とは逆になる。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と逆向きのベクトル成分と対象物Ｔに向かう方向のベクトル成分の合成ベクトルになっているからである。具体的に、距離測定装置１を第２方向Ｄ２に向けて移動させた場合、左側方の壁による反射波Ｒの受信タイミングは移動の過程で遅くなり、右側方の壁による反射波Ｒの受信タイミングは早くなる。このことから対象波特定部２３は、第１方向Ｄ１に向けて距離測定装置１を移動させた場合、及び第２方向Ｄ２に向けて距離測定装置１を移動させた場合の双方において受信タイミングに変化があり、かつ、その変化の方向（受信タイミングが早くなったか遅くなったか）が第１方向Ｄ１の場合と第２方向Ｄ２の場合とで一致している反射波Ｒを、対象波ＴＲとして特定する。

このような手法によれば、前述した一つの方向のみに距離測定装置１を移動させて対象波ＴＲを特定する方法と比較して、比較的移動方向の自由度を大きくすることができる。すなわち、ユーザーは厳密に対象物Ｔに向かう方向に沿って距離測定装置１を移動させる必要がなく、対象物Ｔに近づくベクトル成分、及び互いに逆向きのベクトルを持った２つの方向に距離測定装置１を移動させることができれば、対象波ＴＲを特定することができる。

この２つの方向への移動を行って対象波ＴＲを特定する方法は、特にユーザーが意図せずに対象物Ｔに向かう方向に対して斜めに距離測定装置１を移動させてしまう場合に有効である。そこで対象波測定部２３は、まず前述したように距離測定装置１を対象物Ｔに向かって移動させる方法で対象波ＴＲの特定を試み、運動センサ１７によってユーザーが所定の面に対して斜めに距離測定装置１を移動させてしまったことを検知した場合や、移動の過程で受信タイミングのずれた反射波Ｒが複数検出されてしまった場合に、この２つの方向への移動をユーザーに行わせる方法で対象波ＴＲの特定を行ってもよい。

なお、ここでは第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２はいずれも対象物Ｔに近づく方向のベクトル成分を含むこととしたが、これとは逆に対象物Ｔから遠ざかる方向のベクトル成分を含むこととしてもよい。この場合には、いずれの方向に移動させた場合においても受信タイミングが遅くなる反射波Ｒを、対象波ＴＲとして特定すればよい。また、図９では第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２は左右方向において互いに逆向きのベクトル成分を含んでいることとしたが、上下方向において互いに逆向きのベクトル成分を含んでもよい。

また、ここで説明した２つの方向への移動を行って対象波ＴＲを特定する方法は、前述した運動センサ１７の検出結果を用いて対象波ＴＲを特定する方法と組み合わせて用いてもよい。例えば対象波特定部２３は、運動センサ１７によってユーザーが距離測定装置１を移動していると検知されている間に取得される受信波形データＷを用いて、各方向への移動中における各反射波Ｒの受信タイミングの変化を特定してもよい。

また、以上の説明では距離測定装置１は反射波Ｒの受信タイミングの変化に基づいて複数の反射波Ｒの中から対象波ＴＲを特定することとしたが、これに代えて、受信波形データＷに含まれる各反射波Ｒの周波数に基づいて対象波ＴＲを特定してもよい。この場合、距離測定装置１は、ユーザーに、対象物Ｔに距離測定装置１を向けて停止するようにアナウンスする。出力波発信部２１は、停止のアナウンスの後に第１出力波Ｐ１を出力する。第１出力波Ｐ１は複数回出力してもよい。ユーザーがアナウンスに従って動作すれば、距離測定装置１が対象物Ｔに向いて停止した状態で、第１出力波Ｐ１が出力される。その後、波形データ取得部２２が、第１出力波Ｐ１が反射されて生じる複数の反射波Ｒを含む音波の波形データを取得する。波形データ取得部２２は、所定のノイズ処理をした後に、第１出力波Ｐ１に対応する受信波形データＷ（第１受信波形データＷ１）に含まれる複数の反射波Ｒ（ピーク）の周波数を算出する。

次に、距離測定装置１は、ユーザーに、対象物Ｔに向かう方向に沿って距離測定装置１を動かすようにアナウンスする。出力波発信部２１は、動かすアナウンスの後に第２出力波Ｐ２を出力する。第２出力波Ｐ２は複数回出力してもよい。ユーザーがアナウンスに従って動作すれば、距離測定装置１が対象物Ｔに向かう方向に沿って動いている状態で、第２出力波Ｐ２が出力される。その後、波形データ取得部２２が、第２出力波Ｐ２が反射されて生じる複数の反射波Ｒを含む音波の波形データを取得する。波形データ取得部２２は、所定のノイズ処理をした後に、第２出力波Ｐ２に対応する受信波形データＷ（第２受信波形データＷ２）に含まれる複数の反射波Ｒ（ピーク）の周波数を算出する。ここで対象物Ｔによって反射された反射波Ｒは、ドップラー効果により、第１出力波Ｐ１の反射波Ｒと第２出力波Ｐ２の反射波Ｒとの間で周波数が変化する。

対象波特定部２３は、第１受信波形データＷ１に含まれる複数の反射波Ｒそれぞれについて、第２受信波形データＷ２に含まれる複数の反射波Ｒの中から対応する１つの反射波Ｒを特定する。そして、対象波特定部２３は、第１受信波形データＷ１に含まれる各反射波Ｒについて、第２受信波形データＷ２に含まれる対応する反射波Ｒとの周波数の変化量を算出し、変化量が最も大きい反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。

なお、対象波特定部２３は、周波数の変化量が所定値を超えた反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定してもよい。この場合の所定値は、ユーザーが距離測定装置１を移動させる際の一般的な速さを考慮して、このような移動に起因する周波数の変化を判別可能な値に設定される。

また、以上の説明では停止中に取得される第１受信波形データＷ１と移動中に取得される第２受信波形データＷ２との間での反射波Ｒの周波数の変化に応じて、対象波ＴＲを特定することとした。しかしながら、停止中に観測されるべき反射波Ｒの周波数（停止時周波数）が出力波Ｐの周波数に応じて事前に予想できるのであれば、距離測定装置１は、移動中に発信される出力波Ｐに対応して取得される受信波形データＷのみを用いて対象波ＴＲを特定することとしてもよい。具体的に距離測定装置１は、前述した第２受信波形データＷ２を取得する場合と同様に、ユーザーに距離測定装置１を移動させるアナウンスを行うことにより、移動中の受信波形データＷを取得する。そして、取得した受信波形データＷに含まれる複数の反射波Ｒのうち、その周波数が停止時周波数からずれている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定する。なお、反射波Ｒの受信タイミングの変化に基づいて対象波ＴＲを特定する場合と同様に、対象波特定部２３は、複数の受信波形データＷのうち、運動センサ１７によって距離測定装置１の移動が検出されている間に取得された受信波形データＷを用いて、その中に含まれる反射波Ｒの周波数に応じて対象波ＴＲを特定してもよい。また、運動センサ１７の検出結果を用いて距離測定装置１が対象物Ｔに近づいているか、あるいは遠ざかっているかを特定し、その特定結果に対応する周波数の変化（周波数が高くなる変化、または低くなる変化）が生じている反射波Ｒを対象波ＴＲとして特定してもよい。

１距離測定装置、１１制御部、１２記憶部、１３スピーカー、１４マイクロフォン、１５表示部、１６操作部、１７運動センサ、２１出力波発信部、２２波形データ取得部、２３対象波特定部、２４距離算出部。

Claims

対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
スピーカーと、
マイクロフォンと、
前記距離測定装置が予め定められた移動パターンで移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させる出力波発信手段と、
前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得する波形データ取得手段と、
前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化が、前記移動パターンに応じて定められた条件を満たすか否かに応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定する反射波特定手段と、
前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を含むことを特徴とする距離測定装置。
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記出力波発信手段は、前記距離測定装置が前記対象物に向かう方向に沿って移動している間に、複数回にわたって前記出力波を発信し、
前記反射波特定手段は、前記複数の反射波のうち、前記複数の波形データの間で受信タイミングの変化している反射波を、前記対象物による反射波として特定する
ことを特徴とする距離測定装置。
請求項２に記載の距離測定装置において、
前記反射波特定手段は、受信タイミングの変化している反射波が複数検出された場合に、ユーザーに対して前記距離測定装置を前記対象物に向かう方向に沿って再び移動させるよう促すメッセージを出力する
ことを特徴とする距離測定装置。
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記波形データ取得手段は、前記距離測定装置が第１方向に向かって移動している間に発信される複数回の出力波に応じた複数の波形データから構成される第１波形データ群を取得するとともに、前記距離測定装置が第２方向に向かって移動している間に発信される複数回の出力波に応じた複数の波形データから構成される第２波形データ群を取得し、
前記第１方向及び第２方向は、いずれも前記対象物に向かう方向に沿ったベクトル成分と前記対象物の表面に平行な方向のベクトル成分とを含み、当該平行な方向のベクトル成分が互いに逆向きになっており、
前記反射波特定手段は、前記第１波形データ群及び第２波形データ群の双方において受信タイミングが変化しており、かつ、前記第１波形データ群における受信タイミングの変化方向と前記第２波形データ群における受信タイミングの変化方向とが一致する反射波を、前記対象物による反射波として特定する
ことを特徴とする距離測定装置。
請求項１に記載の距離測定装置において、
前記出力波発信手段は、前記距離測定装置が前記対象物の表面に平行な方向に沿って移動している間に、複数回にわたって前記出力波を発信し、
前記反射波特定手段は、前記複数の反射波のうち、前記複数の波形データの間で受信タイミングの変化していない反射波を、前記対象物による反射波として特定する
ことを特徴とする距離測定装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の距離測定装置において、
前記距離測定装置の移動を検知する運動センサを含み、
前記反射波特定手段は、前記運動センサが前記距離測定装置の移動を検知している間に前記波形データ取得手段が取得した波形データを用いて、前記対象物による反射波を特定する
ことを特徴とする距離測定装置。
請求項１から５のいずれか一項に記載の距離測定装置において、
前記距離測定装置の所定の面に対する移動方向を検知する運動センサを含み、
前記反射波特定手段は、前記運動センサが検知する移動方向が、前記距離測定装置から前記対象物に向かう方向と所定の角度以内で一致すると判定されている間に前記波形データ取得手段が取得した波形データを用いて、前記対象物による反射波を特定する
ことを特徴とする距離測定装置。
対象物までの距離を測定する距離測定装置であって、
スピーカーと、
マイクロフォンと、
前記距離測定装置が予め定められた移動パターンで移動している間に、前記スピーカーから出力波を発信させる出力波発信手段と、
前記出力波が発信された際に前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得する波形データ取得手段と、
前記取得される波形データに含まれる各反射波の周波数が、前記移動パターンの移動によりドップラー効果で変化した周波数か否かに基づいて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定する反射波特定手段と、
前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を含むことを特徴とする距離測定装置。
スピーカー及びマイクロフォンを備える距離測定装置を用いて対象物までの距離を測定する距離測定方法であって、
前記距離測定装置が予め定められた移動パターンで移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させるステップと、
前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得するステップと、
前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化が、前記移動パターンに応じて定められた条件を満たすか否かに応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定するステップと、
前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出するステップと、
を含むことを特徴とする距離測定方法。
スピーカー及びマイクロフォンを備える距離測定装置を制御して対象物までの距離を測定するためのプログラムであって、
前記距離測定装置が予め定められた移動パターンで移動している間に、前記スピーカーから複数回にわたって出力波を発信させる出力波発信手段、
前記出力波が発信されるごとに前記マイクロフォンにより受信される、前記出力波が反射されて生じる複数の反射波を含む音波の波形データを取得する波形データ取得手段、
前記取得される複数の波形データのそれぞれに含まれる反射波の受信タイミングの変化が、前記移動パターンに応じて定められた条件を満たすか否かに応じて、前記複数の反射波の中から前記対象物による反射波を特定する反射波特定手段、及び、
前記特定される反射波の受信タイミングに基づいて、前記対象物までの距離を算出する距離算出手段、
として前記距離測定装置を機能させるためのプログラム。