JP2013051495A - Signal processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理装置に関し、特に、複数のAD変換器によって同一のアナログ信号をAD変換する信号処理装置に関する。 The present invention relates to a signal processing device, and more particularly to a signal processing device that performs AD conversion of the same analog signal by a plurality of AD converters.
従来、高速なAD変換を実現する手法として、二個のAD変換器によって同一のアナログ信号のサンプリングを行う方法が知られている。このような手法を用いた信号処理装置として、例えば図9に示すように、二個のAD変換器ADC1およびADC2を180°位相の異なるクロックで駆動し、それぞれのAD変換結果をADC1、ADC2、ADC1、ADC2・・・の順に交互に出力する(以下、倍速サンプリングと称する)ものがある。このような装置では、AD変換器でサンプリングを行ったクロックの2倍の速度のクロックでサンプリングした場合と同様の出力結果が得られ、個々のAD変換器の動作上限速度以上の速さでAD変換を実現することができる(特許文献1参照)。 Conventionally, as a method for realizing high-speed AD conversion, a method of sampling the same analog signal by two AD converters is known. As a signal processing apparatus using such a method, for example, as shown in FIG. 9, two AD converters ADC1 and ADC2 are driven by clocks having a phase difference of 180 °, and the respective AD conversion results are converted to ADC1, ADC2, There are some that output alternately in the order of ADC1, ADC2,... (Hereinafter referred to as double speed sampling). In such an apparatus, an output result similar to that obtained by sampling with a clock twice as fast as the clock sampled by the AD converter can be obtained, and the AD result can be obtained at a speed higher than the operation upper limit speed of each AD converter. Conversion can be realized (see Patent Document 1).
但し、上記装置は、二個のAD変換器であるADC1およびADC2の特性が同一であることを前提にして構成されている。
しかしながら、AD変換器は、たとえ同一の品番であったとしても、パッケージ毎に少しずつ異なる特性を有しており、同じアナログ信号を入力したとしてもそのAD変換の出力結果が必ずしも同一の値になるとは限らない。
However, the apparatus is configured on the assumption that the characteristics of the two AD converters, ADC1 and ADC2, are the same.
However, even if the AD converter has the same product number, it has slightly different characteristics for each package, and even if the same analog signal is input, the output result of the AD conversion is not necessarily the same value. Not necessarily.
例えば、AD変換器に0Vを入力した場合、AD変換結果として0が出力されるのはあくまで理想的な場合であり、実際には多くの場合に0からずれた値がAD変換結果として出力される。以下では、AD変換器に0Vを入力したとき、理想的な場合に出力される0からずれて実際に出力されるAD変換結果をゼロ点オフセットデータと称する。 For example, when 0V is input to the AD converter, it is ideal that 0 is output as the AD conversion result. In fact, in many cases, a value deviated from 0 is output as the AD conversion result. The Hereinafter, when 0 V is input to the AD converter, an AD conversion result that is actually output with a deviation from 0 that is output in an ideal case is referred to as zero point offset data.
ここで図10は、一定温度条件下におけるAD変換器の出力特性(入力電圧対AD変換結果)を例示するグラフである。
図10において、実線は、ゼロ点オフセットデータがマイナス側にばらついた場合の出力特性を示したものであり、ここではADC1の出力特性を示しているものとする。また、破線は、ゼロ点オフセットデータがプラス側にばらついた場合の出力特性を示したものであり、ここでは、ADC2の出力特性を示しているものとする。
Here, FIG. 10 is a graph illustrating output characteristics (input voltage vs. AD conversion result) of the AD converter under a constant temperature condition.
In FIG. 10, the solid line indicates the output characteristics when the zero point offset data varies on the minus side, and here, the output characteristics of the
ゼロ点オフセットデータは、実線または点線で示されたグラフが、図中の縦軸との交点において示す値(入力電圧が0Vの時のAD変換結果)である。厳密には、このようなゼロ点オフセットデータは、温度によっても変動する。但し、ゼロ点オフセットデータの温度変動は波形のAD変換に要する時間比べて緩慢な変動であるため、ここではゼロ点オフセットデータを一定値として説明する。 The zero point offset data is a value (AD conversion result when the input voltage is 0V) indicated by the graph indicated by the solid line or the dotted line at the intersection with the vertical axis in the figure. Strictly speaking, such zero point offset data also varies depending on the temperature. However, since the temperature fluctuation of the zero point offset data is a slow fluctuation compared with the time required for AD conversion of the waveform, the zero point offset data is described as a constant value here.
図11(a)は、このような特性を有するADC1およびADC2を用いて、従来と同様に同一のアナログ信号の倍速サンプリングを行うことで、取得したAD変換結果と、AD変換の対象となったアナログ信号の波形(本来の波形)とを重ねて示した説明図である。図中では、ADC1のAD変換結果を白丸で示し、ADC2のAD変換結果を黒丸で示す。 FIG. 11A shows the obtained AD conversion result and the target of AD conversion by performing double-speed sampling of the same analog signal using ADC1 and ADC2 having such characteristics as in the prior art. It is explanatory drawing which overlapped and showed the waveform (original waveform) of the analog signal. In the figure, the AD conversion result of ADC1 is indicated by a white circle, and the AD conversion result of ADC2 is indicated by a black circle.
図11(a)に示す様に、ゼロ点オフセットデータの影響により、ADC1のAD変換結果は、図中実線で示す本来の波形よりマイナス側つまり図中下側にずれ、ADC2のAD変換結果は、本来の波形よりプラス側つまり図中上側にずれる。
As shown in FIG. 11A, due to the influence of the zero point offset data, the
図11(b)は、これらADC1およびADC2のAD変換結果を、取得順に並べて直線(破線)で結ぶことで得られる波形を示す。
図11(b)に示すように、AD変換結果から得られる波形は、本来の波形には存在しなかった下に凸または上に凸の擬似的なピークが発生してしまうことがわかる。
FIG. 11B shows a waveform obtained by arranging the AD conversion results of ADC1 and ADC2 in the order of acquisition and connecting them with a straight line (broken line).
As shown in FIG. 11B, it can be seen that the waveform obtained from the AD conversion result generates a downward convex or upward convex pseudo peak that did not exist in the original waveform.
このような波形に対して波形形状からピークの中心を求める演算(例えば特許文献1の段落「0080」〜「0083」参照)を行うと、正しい結果が得られない虞がある。
つまり、特許文献1に開示されている構成は、あくまでも二つのAD変換器の特性が一致していると称する理想的な場合に成り立つものであり、実際に生じる個々の特性のずれについては考慮されていない。
If an operation for obtaining the center of the peak from the waveform shape is performed on such a waveform (see, for example, paragraphs “0080” to “0083” of Patent Document 1), there is a possibility that a correct result cannot be obtained.
In other words, the configuration disclosed in
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、高分解能を得るために複数のAD変換器を用いて同一のアナログ信号をAD変換する信号処理装置において、個々のAD変換器の特性のばらつきによって生じる同一のアナログ信号のAD変換精度の低下を抑制することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and in a signal processing apparatus that performs AD conversion of the same analog signal using a plurality of AD converters in order to obtain high resolution, each AD converter is provided. It is an object of the present invention to suppress a decrease in AD conversion accuracy of the same analog signal caused by variations in characteristics of the.
上記目的を達成するためになされた発明である請求項1に記載の信号処理装置では、AD変換手段はn個のAD変換器からなる。これらn個のAD変換器は、AD変換のサンプリングに用いるn個のクロックからなる多層クロックのいずれかに従って、予め設定された同一の対象信号をAD変換する。n個のクロックは、同一の周波数で2π/n(nは2以上の整数)ずつ位相が異なっている。
In the signal processing apparatus according to
ここで、AD変換手段に対象信号供給手段から供給される対象信号は、予め設定された一定の基準電圧またはAD変換の対象となるアナログ信号のいずれかである。
そして、対象信号が基準電圧であるときに取得されるAD変換手段での変換結果としての基準電圧変換結果に従い、オフセットデータ生成手段にてオフセットデータを生成する。オフセットデータは、AD変換器毎に生成され、基準電圧に対応づけられた基準AD変換値に対する基準電圧変換結果のずれ量を表す。
Here, the target signal supplied from the target signal supply unit to the AD conversion unit is either a predetermined reference voltage or an analog signal to be subjected to AD conversion.
Then, offset data is generated by the offset data generation unit according to the reference voltage conversion result as the conversion result of the AD conversion unit acquired when the target signal is the reference voltage. The offset data is generated for each AD converter and represents a deviation amount of the reference voltage conversion result with respect to the reference AD conversion value associated with the reference voltage.
例えばAD変換器に0Vを入力すると理想的には0がAD変換の結果として出力されるような場合に、0Vを基準電圧といい、0Vに対するこの場合の理想的な出力である0を基準AD変換値と称する。実際には、個々のAD変換器毎に特性のばらつきが生じるため、0Vを入力しても0からずれた値が基準電圧変換結果として出力される。このずれ量を表すのがオフセットデータである。 For example, when 0V is input to the AD converter, and 0 is ideally output as a result of AD conversion, 0V is referred to as a reference voltage, and 0, which is an ideal output in this case with respect to 0V, is set as a reference AD. This is called a converted value. Actually, characteristics vary among individual AD converters, so even if 0V is input, a value deviated from 0 is output as a reference voltage conversion result. The amount of deviation is offset data.
更に、補正手段では、対象信号がアナログ信号であるときに取得されるAD変換手段での変換結果をアナログ信号変換結果として、AD変換器毎に、該AD変換器でのアナログ信号変換結果に基づく被補正データから、該AD変換器でのオフセットデータ分をサンプリングポイント毎に除去したものをAD変換結果として出力する。 Further, in the correction means, the conversion result in the AD conversion means acquired when the target signal is an analog signal is used as an analog signal conversion result, and the AD converter is based on the analog signal conversion result in the AD converter for each AD converter. The data obtained by removing the offset data from the AD converter for each sampling point from the corrected data is output as an AD conversion result.
なお、ここで称する基準電圧変換結果、およびオフセットデータはデータ(値)であり、アナログ信号変換結果およびAD変換結果はデータ列であるものとする。
この様に構成された信号処理装置では、基準電圧をAD変換した結果から、AD変換器毎にオフセットデータを算出すると共に、アナログ信号をAD変換した結果からオフセットデータ分を除去する際に、全ての変換値に対して一律のオフセットデータを用いるのではなく、AD変換器毎に異なるオフセットデータを用いているため、各AD変換器の特性(オフセットデータ)が異なることによってAD変換結果に表れる影響を除去することができる。
The reference voltage conversion result and offset data referred to here are data (values), and the analog signal conversion result and AD conversion result are data strings.
In the signal processing device configured as described above, when the offset data is calculated for each AD converter from the result of AD conversion of the reference voltage, and when the offset data is removed from the result of AD conversion of the analog signal, all Instead of using uniform offset data for each conversion value, different offset data is used for each AD converter. Therefore, the influence of AD converter characteristics (offset data) on AD conversion results. Can be removed.
その結果、複数のAD変換器の出力結果によって表される波形は、本来のアナログ信号により近い波形となる。従って、本発明の信号処理装置では、複数のAD変換器により同一のアナログ信号をAD変換する場合であっても、個々のAD変換器の特性のばらつきによりAD変換結果の精度が低下することを抑制できる。 As a result, the waveform represented by the output results of the plurality of AD converters is a waveform closer to the original analog signal. Therefore, in the signal processing apparatus of the present invention, even when the same analog signal is AD converted by a plurality of AD converters, the accuracy of the AD conversion result is reduced due to variations in characteristics of the individual AD converters. Can be suppressed.
ここで、オフセットデータは、請求項2に記載の様に、M(Mは2以上の整数)個の基準電圧変換結果の平均値とすることが望ましい。この様に構成された信号処理装置によると、ランダムノイズが抑制されるため、オフセットデータの精度を向上させることができる。
Here, as described in
更に、オフセットデータをM個の変換結果の平均値とする場合、請求項3に記載の様に、オフセットデータの算出対象となる結果の個数Mを2のk(kは自然数)乗に設定することが望ましい。
Furthermore, when the offset data is an average value of M conversion results, the number M of results to be offset data calculation target is set to 2 to the power of k (k is a natural number) as described in
この様に構成された信号処理装置によると、二進数で表されたM個の変換結果の加算値を下位ビット側にkビットシフトさせることで平均値を求めることができるため、結果として、オフセットデータを算出する構成を簡易にすることができる。 According to the signal processing device configured in this way, the average value can be obtained by shifting the addition value of the M conversion results expressed in binary numbers to the lower bit side by k bits. A configuration for calculating data can be simplified.
また、補正手段は、請求項4に示す様に、基準電圧が供給される予め設定された一定の期間をオフセット期間とし、アナログ信号が供給される期間をAD変換期間とする場合、該AD変換期間毎に、直前のオフセット期間で得られたオフセットデータを用いて補正処理を行う様に構成されることが望ましい。
Further, as described in
つまり、上記構成では、まずオフセットデータが取得され、この後取得されたアナログ信号変換結果に対しては、毎回、オフセットデータを用いた補正処理が行われる。例えば、オフセット期間(OT1)、AD変換期間(AT1)、オフセット期間(OT2)、AD変換期間(AT2)、AD変換期間(AT3)、の順となる様に対象信号供給手段により基準電圧とアナログ信号とが切り替えられる場合、AD変換期間(AT1)で得られたアナログ信号変換結果については、オフセット期間(OT1)で得られたオフセットデータを用いて補正処理を行う。また、AD変換期間(AT2)、およびAD変換期間(AT3)で得られたアナログ信号変換結果については、それぞれオフセット期間(OT2)で得られたオフセットデータを用いて補正処理を行う。 That is, in the above configuration, offset data is first acquired, and thereafter, correction processing using the offset data is performed on the acquired analog signal conversion result. For example, the reference voltage and the analog are supplied by the target signal supply means in the order of the offset period (OT1), AD conversion period (AT1), offset period (OT2), AD conversion period (AT2), AD conversion period (AT3). When the signal is switched, the analog signal conversion result obtained in the AD conversion period (AT1) is corrected using the offset data obtained in the offset period (OT1). The analog signal conversion results obtained in the AD conversion period (AT2) and the AD conversion period (AT3) are corrected using the offset data obtained in the offset period (OT2).
この様に構成された信号処理装置では、アナログ信号変換結果を取得する毎に補正処理を行うため、AD変換の変換結果の精度を向上させることができる。
ここで特に、対象信号供給手段は、請求項5に示す様に、オフセット期間とAD変換期間とが交互に繰り返される様に、基準電圧とアナログ信号とを切り替えられる様に構成されてもよい。これによると、アナログ信号変換結果を取得する毎に、当該アナログ信号変換結果を取得する直前のオフセットデータを用いて補正処理を行うことができるため、オフセットデータの変動に追従した、応答性のよい補正処理を行うことができる。
In the signal processing apparatus configured in this way, correction processing is performed every time an analog signal conversion result is acquired, so that the accuracy of the AD conversion result can be improved.
In particular, the target signal supply means may be configured to switch between the reference voltage and the analog signal so that the offset period and the AD conversion period are alternately repeated. According to this, every time an analog signal conversion result is acquired, correction processing can be performed using the offset data immediately before the analog signal conversion result is acquired. Correction processing can be performed.
従って、この様に構成された信号処理装置では、オフセットデータが比較的短時間で変動する場合であっても、上記発明と同様の効果が奏される。
ところで、対象信号であるアナログ信号にノイズが重畳しており、ノイズレベルと同程度のアナログ信号しか得られない場合、ノイズを除去してアナログ信号を強調する信号処理が必要となる。
Therefore, in the signal processing device configured in this way, even when the offset data fluctuates in a relatively short time, the same effect as the above-described invention can be obtained.
By the way, when noise is superimposed on the target analog signal and only an analog signal having the same level as the noise level can be obtained, signal processing for removing the noise and emphasizing the analog signal is required.
そこで、請求項6に示す様に、同じAD変換器について取得したW(Wは2以上の整数)回のアナログ信号変換結果の加算値を積算データとし、該積算データを被補正データとして、補正処理を行っても良い。
Therefore, as shown in
つまり、AD変換器毎に、複数回取得されたアナログ信号変換結果を、サンプリングポイント毎に加算するのである。これにより生成された積算データは、元の個々のアナログ信号変換結果と比較して、ノイズが抑制され、S/Nが向上したものとなる。結果として、ノイズに埋もれるようなアナログ信号であっても、AD変換結果を得ることが可能となり、AD変換の精度を向上させることができる。 That is, for each AD converter, the analog signal conversion results acquired a plurality of times are added for each sampling point. The integrated data generated in this way has a reduced noise and improved S / N compared to the original individual analog signal conversion results. As a result, even if the analog signal is buried in noise, an AD conversion result can be obtained, and the AD conversion accuracy can be improved.
なお、積算データを被補正データとして補正処理を行う場合には、補正手段は、請求項7に示す様に、AD変換期間がW回繰り返される毎に、直前のオフセット期間に得られたW個のオフセットデータを加算したデータを加算オフセットデータとして、該加算オフセットデータをオフセットデータとして用いて補正処理を行う。 When the correction process is performed using the integrated data as the data to be corrected, the correction means, as shown in claim 7, each time the AD conversion period is repeated W times, W correction values obtained in the immediately preceding offset period are obtained. The correction processing is performed using data obtained by adding the offset data as addition offset data and using the addition offset data as offset data.
この様に構成された信号処理装置は、請求項8に示す様に、予め定められた角度範囲内にレーダ波を照射し、照射したレーダ波の物標からの反射波を受信し、受信した反射波の強度に応じた受信信号を出力するレーダ手段を備える様に構成されてもよい。この場合、対象信号供給手段は、受信信号をアナログ信号とする様に構成される。 The signal processing apparatus configured as described above radiates a radar wave within a predetermined angle range and receives and receives a reflected wave from a target of the irradiated radar wave as shown in claim 8. You may comprise so that the radar means which outputs the received signal according to the intensity | strength of a reflected wave may be provided. In this case, the target signal supply means is configured so that the received signal is an analog signal.
本発明の実施形態を図面と共に説明する。
以下の実施形態では、車両に搭載され、レーダ波としてパルス状のレーザ光を送信し、その反射波を受信し、レーザ光の送信タイミングから反射波の受信タイミングまでの時間差を計測することで、レーザ光を反射した物標に関する情報(距離、相対速度等)を求めるレーザレーダ装置に、本発明の信号処理装置を適用した例について説明する。なお以下では、レーザ光を送信し、該レーザ光の送信タイミングからレーザ光を反射した物標との距離を求める一連の処理を、測距処理と称する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following embodiment, mounted on a vehicle, transmits a pulsed laser beam as a radar wave, receives the reflected wave, and measures the time difference from the transmission timing of the laser beam to the reception timing of the reflected wave, An example in which the signal processing device of the present invention is applied to a laser radar device that obtains information (distance, relative speed, etc.) relating to a target reflecting laser light will be described. In the following description, a series of processes for transmitting a laser beam and obtaining a distance from the target reflecting the laser beam from the transmission timing of the laser beam is referred to as a distance measurement process.
[第1実施形態]
<全体構成>
図1は、本発明が適用されたレーザレーダ装置1の全体構成を表すブロック図である。
[First Embodiment]
<Overall configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a
レーザレーダ装置1は、送信タイミング信号STに従ってレーザ光を車両前方の予め定められた角度範囲内の領域(以下、照射領域と称する)に向けて照射する発光部10と、レーザ光を反射した物標からの反射光を受光して受光強度に応じた電気信号(受信信号RS)に変換する受光部20と、を備えている。
The
また、レーザレーダ装置1は、測距開始信号SSに従って発光部10に供給する送信タイミング信号STを生成すると共に、受光部20から供給される受信信号RSに基づいてレーザ光を反射した物標との距離を測定する測距部30と、測距部30に供給する測距開始信号SSを生成するとともに、測距部30での測距データDDから、照射領域に存在する物標を検出し、その物標に関する情報(距離、相対速度等)を生成する信号処理部40とを備えている。
In addition, the
<発光部>
発光部10は、レーザ光を発生するレーザダイオード(LD)等からなる発光素子11と、送信タイミング信号STに従って発光素子11を駆動するLD駆動回路12と、レーザ光が照射領域に照射される様に発光素子11から放射されるレーザ光の照射範囲を調整するスキャナ機構部14と、送信タイミング信号STに従ってスキャナ機構部14を駆動して二次元的なビームスキャンを実現するスキャナ駆動回路15と、を備えている。
<Light emitting part>
The
発光部10は、送信タイミング信号STが入力される毎に毎回、レーザ光の照射方向を定めた後にレーザ光を照射するように構成されている。
<受光部>
受光部20は、レーザ光を反射した物標からの反射光を集光する受光レンズ21と、受光レンズ21を介して受光した反射光の受光強度に応じた電圧値を有する電気信号を発生させる受光素子22と、受光素子22からの電気信号を増幅するアンプ23と、を備えている。アンプ23により増幅された電気信号は、受信信号RSとして測距部30に出力される。
Each time the transmission timing signal ST is input, the
<Light receiver>
The
<信号処理部>
信号処理部40は、CPU、ROM、RAM等により構成された周知のマイクロコンピュータからなる。信号処理部40は、測距処理の開始を指示する測距開始信号SSを出力する。
<Signal processing unit>
The
<測距部>
図2は、測距部30の構成を示すブロック図である。
測距部30は、受光部20から入力された受信信号RSをAD変換するAD変換出力部50と、AD変換出力部50による受信信号RSのAD変換の結果に基づいて受信信号RSが受信された時刻である受信タイミングを算出する受信タイミング算出部120と、を備えている。また、測距部30は、送信タイミング信号STが出力された時刻を送信タイミングとして、該送信タイミングから受信タイミングまでの時間差に基づいて物標までの距離を算出する距離算出部140を備えている。
<Ranging unit>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
The
<AD変換出力部>
AD変換出力部50は、測距部30内で用いられるクロックを生成するクロック生成部58と、AD変換の対象となる対象信号として、受信信号RSまたは基準電圧(本実施形態では0Vのアナログ電圧)のいずれかを選択して供給する対象信号供給部52と、を備えている。
<AD conversion output unit>
The AD
また、AD変換出力部50は、対象信号供給部52から供給される対象信号をクロック生成部58にて生成されたクロックに従ってAD変換する二つのAD変換器を有するAD変換部68と、AD変換部68にてAD変換されたデータに基づいて被補正データを生成する被補正データ生成部86と、を備えている。
The AD
さらに、AD変換出力部は、AD変換部68でのAD変換器毎の測定誤差を表すオフセットデータを生成するオフセットデータ生成部76と、オフセットデータ生成部76にて生成されたオフセットデータに基づき被補正データを補正してサンプリングデータSDを生成する補正部100と、を備えている。
Further, the AD conversion output unit generates an offset data representing the measurement error for each AD converter in the
<クロック生成部>
クロック生成部58は、補正部100から出力されるサンプリングデータSDのサンプリング周期の2倍の周期を有したAD変換用のクロックである第1クロックCK1を生成するADクロック生成部62と、第1クロックCK1を反転させることで、第1クロックCK1と同じ周波数で、位相がπ[rad]異なる第2クロックCK2を生成する否定論理回路64と、を備えている。
<Clock generator>
The
また、クロック生成部58は、被補正データ生成部86、補正部100、受信タイミング算出部120、および距離算出部140の動作クロックとなるロジッククロックLCKを生成するロジッククロック生成部66を備えている。
The
なお、ロジッククロックLCKは、第1クロックCK1および第2クロックCK2と同じ周波数に設定されている。
<対象信号供給部>
対象信号供給部52は、切替指令信号SCに従って、受光部20から入力される受信信号RSおよび基準電圧のうちいずれか一方を選択して、これを対象信号としてAD変換部68に出力する信号切替部56を備えている。
The logic clock LCK is set to the same frequency as the first clock CK1 and the second clock CK2.
<Target signal supply unit>
The target
また、対象信号供給部52は、測距開始信号SSが入力されると、予め設定されたスケジュールに従って、対象信号が切り替わるように信号切替部56を制御するための切替指令信号SCを生成すると共に、対象信号として受信信号RSのAD変換を開始するタイミングで、被補正データ生成部86、補正データ生成部、補正部100、および発光部10の動作に用いる送信タイミング信号STを生成する切替制御部54を備えている。
In addition, when the ranging start signal SS is input, the target
以下では、対象信号として基準電圧を供給する期間をオフセット期間OTと称し、対象信号として受信信号RSを供給する期間をAD変換期間ATと称する。オフセット期間OTは、M個のAD変換結果を取得するのに要する時間以上に設定され、AD変換期間ATは、当該装置1の最大検知距離をレーザ光が往復するに要する時間より十分に長い時間となるように設定されている(図3参照)。
Hereinafter, a period for supplying the reference voltage as the target signal is referred to as an offset period OT, and a period for supplying the reception signal RS as the target signal is referred to as an AD conversion period AT. The offset period OT is set to be longer than the time required to acquire M AD conversion results, and the AD conversion period AT is sufficiently longer than the time required for the laser beam to reciprocate the maximum detection distance of the
ここで、Mは、2のk乗個に設定されている。
切替制御部54は、信号処理部40から測距開始信号SSが入力されることをきっかけとして、オフセット期間OTとAD変換期間ATとが交互に切り替わるように、信号切替部56を制御する切替指令信号SCを出力する様に構成されている。以下では、切替指令信号SCが出力されてから、引き続き次の切替指令信号SCが出力されるまでの期間を、基本測定期間BTと称する。
Here, M is set to 2 to the power of k.
The switching control unit 54 is a switching command for controlling the
なお、切替制御部54は、AD変換期間ATの開始後、後述する被補正データ生成部86での動作遅延時間WTだけ遅れたタイミングで送信タイミング信号STを出力する様に構成されている。
The switching control unit 54 is configured to output the transmission timing signal ST at a timing delayed by an operation delay time WT in the corrected
また、信号切替部56は、切替指令信号SCがアクティブレベルの時に基準電圧を出力し、切替指令信号SCが非アクティブレベルの時に受信信号RSを出力する様に構成されている。
The
<AD変換部>
AD変換部68は、信号切替部56から供給される対象信号を、第1クロックCK1に従って繰り返しAD変換する第1AD変換器72と、第2クロックCK2に従って繰り返しAD変換する第2AD変換器74とからなる。
<AD converter>
The
ここで、各AD変換器において、サンプリングされた個々のデータは、Pビットの二進数で表されている。
以下では、対象信号が基準電圧である時に、第1AD変換器72から出力されるAD変換結果を第1基準電圧変換結果Z1[i]、第2AD変換器74から出力されるAD変換結果を第2基準電圧変換結果Z2[i]と称し、対象信号が受信信号RSである時に、第1AD変換器72から出力されるAD変換結果を第1AD変換結果D1[i]、第2AD変換器74から出力されるAD変換結果を第2AD変換結果D2[i]と称する。
Here, in each AD converter, each sampled data is represented by a binary number of P bits.
In the following, when the target signal is a reference voltage, the AD conversion result output from the
<オフセットデータ生成部>
オフセットデータ生成部76は、第1クロックCK1に従って、第1AD変換器72にてAD変換された結果を順次加算する第1加算器82と、第2クロックCK2に従って、第2AD変換器74にてAD変換された結果を順次加算する第2加算器84とからなり、第1AD変換器72のオフセットデータとして第1オフセットデータAZ1を生成し、第2AD変換器74のオフセットデータとして第2オフセットデータAZ2を生成するように構成されている。
<Offset data generator>
The offset
ここで、第1加算器82および第2加算器84は、切替指令信号SCがアクティブレベルである間、作動する様に構成されている。
つまり、対象信号供給部52から対象信号として基準電圧が供給される間、第1加算器82は、第1基準電圧変換結果Z1[i](i=1、2、・・・M)をM回順次加算して第1加算データS1(=S1[M])を生成し、同様に、第2加算器84は、第2基準電圧変換結果Z2[i]をM回順次加算して第2加算データS2(=S2[M])を生成するように構成されている。
Here, the
That is, while the reference voltage is supplied as the target signal from the target
但し、S1[i]は、i個の第1基準電圧変換結果Z1[1]〜Z1[i]を加算した時点での第1加算データの経過値を示す。また、S1(=S1[M])は、M個の第1基準電圧変換結果Z1[1]〜Z1[M]を加算し終えた時点での第1加算データの値であり、式(1)で表される。 Here, S1 [i] indicates the elapsed value of the first added data at the time when i first reference voltage conversion results Z1 [1] to Z1 [i] are added. S1 (= S1 [M]) is the value of the first addition data at the time when the M first reference voltage conversion results Z1 [1] to Z1 [M] have been added. ).
ここで、基準電圧に対応づけられAD変換値として理想的に出力されるべき値を基準AD変換値と称する。基準電圧が0Vの場合の基準AD変換値が0であるとすると、個々の第1基準電圧変換結果Z1[i]および第2基準電圧変換結果Z2[i]は、そのまま、基準AD変換値からのずれ量を表すことになる。これらのずれ量は、各AD変換器に固有の値であり、AD変換を実施する毎に一貫して生じている。 Here, a value that should be associated with the reference voltage and ideally output as an AD conversion value is referred to as a reference AD conversion value. If the reference AD conversion value is 0 when the reference voltage is 0 V, the individual first reference voltage conversion result Z1 [i] and the second reference voltage conversion result Z2 [i] are directly used as the reference AD conversion value. It represents the amount of deviation. These deviation amounts are values unique to each AD converter, and are consistently generated every time AD conversion is performed.
また、オフセットデータ生成部76は、Pビットの二進数で表された第1加算データS1(=S1[M])および第2加算データS2(=S2[M])のうち、それぞれ、下位kビットを切り捨てたデータ、即ち、第1加算データS1および第2加算データS2の下位側から(k+1)番目のビットをLSBとする(P―k)ビットのデータを、第1加算器出力A1(=A1[M])、第2加算器出力A2(=A2[M])として出力するように構成されている。
In addition, the offset
但し、A1[i]は、i個の第1基準電圧変換結果Z1[1]〜Z1[i]を加算した時点での第1加算器出力の経過値を示す。また、A1(=A1[M])は、M個の第1基準電圧変換結果Z1[1]〜Z1[M]を加算し終えた時点での第1加算器出力のデータの値である。 Here, A1 [i] indicates the elapsed value of the first adder output at the time when i first reference voltage conversion results Z1 [1] to Z1 [i] are added. A1 (= A1 [M]) is the data value of the first adder output at the time when the M first reference voltage conversion results Z1 [1] to Z1 [M] have been added.
つまり、第1加算器出力A1および第2加算器出力A2は、第1加算データS1および第2加算データS2を、それぞれ、下位ビット側にkビットシフトさせたデータ、即ち、2のk乗で除して少数点以下を切り捨てたデータとなる。 That is, the first adder output A1 and the second adder output A2 are data obtained by shifting the first addition data S1 and the second addition data S2 by k bits to the lower bit side, that is, 2 to the kth power. The data is rounded down to the nearest whole number.
第1加算器出力A1[M]を例にとると、第1加算器出力A1[M]は式(2)で表される。 Taking the first adder output A1 [M] as an example, the first adder output A1 [M] is expressed by Expression (2).
上述のように、Mは2のk乗に設定されていることから、Pビットの二進数で表された第1加算データS1[M]を下位ビット側にkビットシフトさせて第1加算器出力A1[M]を得ることは、M個の第1基準電圧変換結果Z1[i]の平均値を算出することに相当する。第2加算器出力A2[M]についても同様である。 As described above, since M is set to 2 to the power of k, the first adder is obtained by shifting the first addition data S1 [M] represented by a P-bit binary number by k bits to the lower bit side. Obtaining the output A1 [M] corresponds to calculating an average value of the M first reference voltage conversion results Z1 [i]. The same applies to the second adder output A2 [M].
このように算出される第1加算器出力A1[M]および第2加算器出力A2[M]は、それぞれ、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2として、オフセットデータ生成部76から出力される。
The first adder output A1 [M] and the second adder output A2 [M] calculated in this way are output from the offset
つまり、Mは、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2の算出対象となる、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]の個数を示している。 That is, M indicates the number of first AD conversion results D1 [i] and second AD conversion results D2 [i] that are the calculation targets of the first offset data AZ1 and the second offset data AZ2.
なお、第1AD変換器72は第1クロックCK1の動作エッジ(ここでは立ち上がり)で動作し、第2AD変換器74は第2クロックCK2の動作エッジ(ここでは立ち上がり)で作動する。
The
図3は、第1加算器、第2加算器等、各部の動作タイミングを示すタイミング図である。
図3に示す様に、切替指令信号SCが非アクティブレベル(ローレベル)からアクティブレベル(ハイレベル)に切り替えられる(時刻t1参照)と、第1AD変換器72および第2AD変換器74への基準電圧(対象信号)の供給が開始され、その後、クロックの最初の動作エッジ(ここでは立ち上がり)で、第1加算器82の第1加算データS1[i]および第2加算器84の第2加算データS2[i]がリセットされる(時刻t2、t3参照)。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation timing of each unit such as the first adder and the second adder.
As shown in FIG. 3, when the switching command signal SC is switched from the inactive level (low level) to the active level (high level) (see time t1), the reference to the
また、第1AD変換器72および第2AD変換器74は、クロックの最初の動作エッジでAD変換を開始し(時刻t2、t3参照)、以後、動作クロック毎に、第1基準電圧変換結果Z1[i]および第2基準電圧変換結果Z2[i]を出力する。
The
つまり、第1基準電圧変換結果Z1[i]および第2基準電圧変換結果Z2[i]は、クロックの半周期分ずつずれたタイミングで、交互に出力され、第1加算器82および第2加算器84に供給される。
That is, the first reference voltage conversion result Z1 [i] and the second reference voltage conversion result Z2 [i] are alternately output at timings shifted by half a clock cycle, and the
なお、切替指令信号SCは、第1クロックCK1、第2クロックCK2のM(=4)周期分だけアクティブレベルに保持された後、非アクティブレベルに切り替えられるため(時刻t6参照)、第1AD変換器72および第2AD変換器74は、基準電圧をM回ずつAD変換することになる。つまり、クロックの動作エッジ毎に、順次、第1基準電圧変換結果Z1[1]〜Z1[M]および第2基準電圧変換結果Z2[1]〜Z2[M]が出力されることになる。
Since the switching command signal SC is held at the active level for M (= 4) periods of the first clock CK1 and the second clock CK2, and then switched to the inactive level (see time t6), the first AD conversion is performed. The
第1加算器82および第2加算器84は、第1加算データS1[i]および第2加算データS2[i]のリセット後、クロックの動作エッジ毎に、第1基準電圧変換結果Z1[i」および第2基準電圧変換結果Z2[i]を、それぞれ順次加算することで、第1加算データS1[i]および第2加算データS2[i]を更新する(時刻t4、t5参照)。
The
また、M個目の第1基準電圧変換結果Z1[M]および第2基準電圧変換結果Z2[M]、これらZ1[M]、Z2[M]が反映された第1加算データS1[M]および第2加算データS2[M]は、切替指令信号SCが非アクティブレベルに切り替わった後に出力され(時刻t7、t8参照)、以降、次にリセットが行われるまで、S1[M]およびS2[M]の値が保持される。 The Mth first reference voltage conversion result Z1 [M], the second reference voltage conversion result Z2 [M], and the first addition data S1 [M] reflecting these Z1 [M] and Z2 [M]. The second addition data S2 [M] is output after the switching command signal SC is switched to the inactive level (see times t7 and t8), and thereafter, S1 [M] and S2 [ The value of M] is held.
第1加算データS1および第2加算データS2の下位Kビットを除いた値である第1加算器出力A1および第2加算器出力A2はそれぞれ、送信タイミング信号STが出力されるまでの間に、ロジッククロックLCKに従って、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2として補正部100に取り入れられる(時刻t9参照)。 The first adder output A1 and the second adder output A2, which are values obtained by removing the lower K bits of the first addition data S1 and the second addition data S2, respectively, until the transmission timing signal ST is output. According to the logic clock LCK, the first offset data AZ1 and the second offset data AZ2 are taken into the correction unit 100 (see time t9).
なお、切替制御部54は、切替指令信号SCを非アクティブレベルに切り替えてから、予め定めた時間の経過後、送信タイミング信号STを出力する(時刻t10参照)。
<被補正データ生成部>
図2に戻り、被補正データ生成部86は、第1クロックCK1に従って第1AD変換結果D1[i](i=1、2、・・・)をラッチするフリップフロップ(FF)88と、第1クロックCK1に従ってFF88の出力をラッチするFF89と、第2クロックCK2に従って第2AD変換結果D2[i]をラッチするFF91と、第1クロックCK1に従ってFF91の出力をラッチするFF92と、を備えている。
Note that the switching control unit 54 outputs the transmission timing signal ST after a predetermined time has elapsed after switching the switching command signal SC to the inactive level (see time t10).
<Corrected data generation unit>
Returning to FIG. 2, the corrected
また、被補正データ生成部86は、FF89およびFF92の出力を記憶するデュアルポートRAM(DPRAM)94と、DPRAM94へのデータの書き込みを許可する書込イネーブル信号WEおよびデータを書き込む際の書込アドレスAWを生成する書込アドレス生成部96と、DPRAM94からのデータの読み出しを許可する読出イネーブル信号REおよびデータを読み出す際の読出アドレスARを生成する読出アドレス生成部98と、を備えている。
The corrected
なお、DPRAM94は、FF89およびFF92の出力、即ち、時間的に連続する二つのサンプリングポイントでの第1AD変換結果D1[i]、第2AD変換結果D2[i]の書き込みを同時に行い、書き込まれた第1AD変換結果D1[i]、第2AD変換結果D2[i]を、ひとつずつ読み出すように構成されている。
The
つまり、第1AD変換結果D1[i]、第2AD変換結果D2[i]がPビットで表され、AD変換部がn個(本実施形態ではn=2)のAD変換器で構成されているものとして、DPRAM94の書き込み側ではn×Pビット単位でデータが処理され、読み出し側ではPビット単位でデータが処理されるように構成されている。
That is, the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] are represented by P bits, and the AD conversion unit is configured by n AD converters (n = 2 in the present embodiment). As a matter of fact, data is processed in units of n × P bits on the writing side of the
なお、DPRAM94への書込データは、FF89の出力(D1[i])が下位データL[i]となり、FF92の出力(D2[i])が上位データH[i]となり、DPRAM94から読み出す時には、書込データの下位データL[i](Pビット)、書込データの上位データH[i](Pビット)の順に読み出されるように設定されている。
The write data to the
つまり、読出データRD[k](k=1、2、・・・)は、奇数番目が第1AD変換結果D1[(k+1)/2]で構成され、偶数番目が第2AD変換結果D2[k/2]で構成されることになる。この読出データRD[i]は、上述の被補正データに相当する。 That is, in the read data RD [k] (k = 1, 2,...), The odd number is composed of the first AD conversion result D1 [(k + 1) / 2], and the even number is the second AD conversion result D2 [k. / 2]. This read data RD [i] corresponds to the above-mentioned corrected data.
書込アドレス生成部96は、送信タイミング信号STが出力されてから予め定められた動作遅延時間WTの経過後から、レーザ光が最大検出距離を往復するのに要する時間である検知期間Tadが経過するまでの間、DPRAM94へ書込イネーブル信号WEを出力すると共に、この検知期間Tadの間、予め設定されたQ個の書込アドレスAWを、第1クロックCK1の動作タイミング毎に出力する。但し、第1クロックCK1の周期をTcyとして、書込アドレスAWの発生個数Qは、Q=Tad/Tcyである。つまり、検知期間Tadの間に、2Q個のサンプリングポイントについてAD変換が実行され、そのAD変換結果がDPRAMに格納されることになる。
The write
ここでいう動作遅延時間WTとは、送信タイミング信号STが出力されてから、最初の第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]が、(書込データの下位データL[i]および上位データH[i]として)DPRAM94の入力端に出現するまでの時間であり、第1クロックCK1のクロック数で定められている。
The operation delay time WT here refers to the first first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] after the transmission timing signal ST is output (the lower data L [ i] and higher-order data H [i]) is the time until it appears at the input end of the
読出アドレス生成部98は、DPRAM94に最初のデータが書き込まれてから予め定められた待機時間DTを経過すると、DPRAM94に読出イネーブル信号REを出力すると共に、読出アドレスARの生成を開始する。読出アドレス生成部98は、DPRAM94の読出クロック(CKB)と同じロジッククロックLCKに従って作動し、Pビットのデータの読み出しを2×Q回繰り返すように読出アドレスARを生成する。
The read
図4は、各FF88、89、91、92、DPRAM94等各部の動作タイミングを示すタイミング図である。簡単のため、図4では、Q=3、M=4、k=2とする。
ここで、FF88、89、92、書込アドレス生成部96、およびDPRAM94の書込みは、第1クロックCK1の動作エッジ(ここでは立ち上がり)で動作する。一方、FF91は第2クロックCK2の動作エッジ(ここでは立ち上がり)で動作し、読出アドレス生成部98およびDPRAM94の読み出しは、ロジッククロックLCKの動作エッジ(ここでは立ち上がり)で作動する。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation timing of each unit such as the
Here, the writing of the
切替指令信号SCが非アクティブレベルに切り替えられ、送信タイミング信号STが出力されると(時刻t10参照)、発光部10はレーザ光を照射し、第1AD変換器72および第2AD変換器74への受信信号RS(対象信号)の供給が開始される。
When the switching command signal SC is switched to the inactive level and the transmission timing signal ST is output (see time t10), the
送信タイミング信号STは、第1クロックCK1の動作エッジに同期して出力され、第1AD変換器72はその次の動作エッジで動作を開始し(時刻t11参照)、第2AD変換器74は第1AD変換器72の動作開始から半クロック遅れた第2クロックCK2の動作エッジで動作を開始する(時刻t12参照)。以後、動作クロックの動作エッジ毎に、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を、Q(=3)周期分出力する。
The transmission timing signal ST is output in synchronization with the operating edge of the first clock CK1, the
FF88、91は、動作エッジ毎に、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]をラッチし、FF89、92に出力する(時刻t11、t12参照)。
つまり、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]は、クロックの半周期分ずつずれたタイミングで、FF89、92に出力される。
The
That is, the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] are output to the
FF89、92は、動作クロック毎に、FF88、91から出力された第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を、第1クロックCK1の動作エッジでラッチする(時刻t13参照)。
For each operation clock, the
つまり、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]は、同じタイミングで、DPRAM94に出力され(時刻t14参照)、その次の第1クロックCK1の動作エッジで、同時にDPRAM94に書き込まれる(時刻t15参照)。以後、動作エッジ毎に合計Q(=3)回の書き込みを繰り返す。
That is, the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] are output to the
読出アドレス生成部98は、DPRAM94に最初のデータが書き込まれてから予め定められた待機時間DT(時刻t16〜時刻t17参照)の経過後、ロジッククロックLCKの動作エッジ毎に、DPRAM94に書き込まれた順、且つ、同時に書き込まれたデータの中では、下位データL[1]、上位データH[1]の順に、合計2×Q(=6)回の読み出しを行う(時刻t17〜時刻t19参照)。
The read
<補正部>
補正部100は、送信タイミング信号STが出力された後、読出イネーブル信号REがアクティブレベル(ここではハイレベル)に切り替えられると、読出データRD[i]の読み出しを開始し、読出イネーブル信号REがアクティブレベルに保持されている間、読み出しを継続する。
<Correction unit>
When the read enable signal RE is switched to the active level (here, high level) after the transmission timing signal ST is output, the
補正部100は、DPRAM94から奇数番目の読出データRD[i]が読み出されると、これを第1オフセットデータAZ1で減算し、偶数番目の読出データRD[i]が読み出されると、これを第2オフセットデータAZ2で減算し、これら減算結果を、サンプリングデータSD[i]として出力するように構成されている。
When the odd-numbered read data RD [i] is read from the
なお、このような補正部100は、具体的には、ロジッククロックLCKの動作エッジ毎に、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2のいずれかを選択して出力するセレクタ、DPRAM94から読み出した読出データRD[i]から、セレクタから出力されるオフセットデータを減算する減算器によって構成することができる。
Specifically, such a
ここで、図5は、補正部100等の動作タイミングを示すタイミング図である。
補正部100は、ロジッククロックLCKの動作エッジ(ここでは立ち上がり)で作動する。
Here, FIG. 5 is a timing chart showing the operation timing of the
The
読出データRD[i](i=1、2、・・・2Q、簡単のため図6ではQ=3とする)が入力されると(時刻t11参照)、補正部100は、ロジッククロックLCKの最初の動作エッジで、最初の読出データRD[1]すなわち第1AD変換結果D1[1]から第1オフセットデータAZ1を減算して最初のサンプリングデータSD[1]とする(時刻t12参照)。以後、補正部100は、ロジッククロックの動作タイミング毎に、2個目の読出データRD[2]すなわち第2AD変換結果D2[1]から第2オフセットデータAZ2を減算して2個目のサンプリングデータSD[2]とし(時刻t11参照)、3個目の読出データRD[3]すなわち第1AD変換結果D1[2]から第1オフセットデータAZ1を減算して3個目のサンプリングデータSD[3]とする(時刻t11参照)・・・という様に、読出データRD[i]から第1オフセットデータAZ1又は第2オフセットデータAZ2を減算する補正処理を2×Q(=6)回実行する(時刻t11参照)。
When read data RD [i] (i = 1, 2,... 2Q, Q = 3 in FIG. 6 for simplicity) is input (see time t11), the
また、補正部100は、最初のサンプリングデータSD[1]を出力してから、2Q(=6)番目のサンプリングデータSD[2Q]を出力するまでの間(時刻12〜t13参照)、アクティブレベルに保持されたサンプリングデータ有効信号SDAを出力する。
The
なお、サンプリングデータSD[i]およびサンプリングデータ有効信号SDAは、基本測定期間BTが繰り返される毎に毎回出力される。
<受信タイミング信号算出部および距離算出部>
受信タイミング算出部120は、補正部100からのサンプリングデータ有効信号SDAがアクティブレベルに保持されている間、補正部100から入力されるサンプリングデータSD[i]に基づいて、受信信号RSの受信タイミングを算出する。受信タイミング算出部120にて算出された受信タミング(例えば、サンプリングデータSD[i]が示す波形がピークとなるタイミング)に基づき、距離算出部140は、物標までの距離を算出して測距データDDを生成し、該測距データDDを信号処理部40に出力する。
The sampling data SD [i] and the sampling data valid signal SDA are output every time the basic measurement period BT is repeated.
<Reception Timing Signal Calculation Unit and Distance Calculation Unit>
The reception
なお、受信タイミング算出部120および距離算出部140にて実行される処理は、本発明の主要部ではなく、周知の処理であるため、その詳細についての説明は省略する。
<効果>
以上説明したように、本実施形態のレーザレーダ装置1におけるAD変換出力部50では、0Vの電圧(基準電圧)をAD変換した結果から、第1AD変換器72および第2AD変換器74毎に、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を算出する。そして、受信信号RSをAD変換した結果からオフセットデータ分を除去する際に、全てのAD変換値に対して一律のオフセットデータを用いるのではなく、第1AD変換結果D1[i]に対しては第1オフセットデータAZ1を用い、第2AD変換結果D2[i]に対しては第2オフセットデータAZ2を用いている。
Note that the processing executed by the reception
<Effect>
As described above, in the AD
これにより、第1AD変換器72および第2AD変換器74の特性(オフセットデータ)がそれぞれ異なることによりAD変換結果に表れる影響が、除去される。
従って、本実施形態のレーザレーダ装置1のAD変換出力部50では、第1AD変換器72および第2AD変換器74という二個(n=2)のAD変換器の出力結果によって表される波形は、本来の受信信号RSにより近い波形となる。従って、二個のAD変換器により同一の受信信号RSをAD変換する場合であっても、個々のAD変換器の特性のばらつきによりAD変換結果の精度が低下することを抑制できる。結果として、個々のAD変換器の動作上限速度以上の速さで、精度の良いAD変換を実現することができる。
As a result, the influence that appears in the AD conversion result due to the different characteristics (offset data) of the
Therefore, in the AD
また、本実施形態のAD変換出力部50では、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を、M個の第1基準電圧変換結果Z1[i]および第2基準電圧変換結果Z2[i]の平均値としている。これによると、ランダムノイズが抑制されるため、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2の精度を向上させることができる。
In the AD
さらにまた、本実施形態のAD変換出力部50では、Mを2のk(kは自然数)乗に設定している。これにより、二進数で表されたM個の第1基準電圧変換結果Z1[i]および第2基準電圧変換結果Z2[i]の加算値を下位ビット側にkビットシフトさせることで、平均値である第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を求めることができる。結果として、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を算出する構成を簡易にすることができる。
Furthermore, in the AD
また、本実施形態のAD変換出力部50は、オフセット期間OTとAD変換期間ATとが交互に繰り返される様に、基準電圧と受信信号RSとが切り替えられる様に構成されている。
Further, the AD
これによると、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を取得する毎に、当該第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を取得する直前の第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を用いて補正処理を行うことができるため、第1オフセットデータAZ1および第1オフセットデータAZ2に変動があった場合でも、最新のデータを用いて補正処理を行うことができる。 According to this, every time the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] are acquired, immediately before the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] are acquired. Since the correction process can be performed using the first offset data AZ1 and the second offset data AZ2, the correction process is performed using the latest data even when the first offset data AZ1 and the first offset data AZ2 vary. It can be performed.
従って、本実施形態のレーザレーダ装置1のAD変換出力部50では、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2が比較的短時間で変動する場合であっても、変動に追従した、応答性のよい補正処理を行うことができる。
Therefore, in the AD
[発明との対応]
本実施形態におけるAD変換出力部50が特許請求の範囲における「信号処理装置」に相当し、対象信号供給部52が特許請求の範囲における「対象信号供給手段」に相当する。また、AD変換部68が特許請求の範囲における「AD変換手段」に相当し、オフセットデータ生成部76が特許請求の範囲における「オフセットデータ生成手段」に相当する。
[Correspondence with Invention]
The AD
さらにまた、補正部100が特許請求の範囲における「補正手段」に相当し、発光部10、受光部20が特許請求の範囲における「レーダ手段」に相当する。
また、第1クロックCK1および第2クロックCK2が特許請求の範囲における「多層クロック」に相当し、第1AD変換器72および第2AD変換器74が特許請求の範囲における「n個のAD変換器」に相当し、受信信号RSが特許請求の範囲における「アナログ信号」に相当する。
Furthermore, the
Further, the first clock CK1 and the second clock CK2 correspond to “multilayer clock” in the claims, and the
さらにまた、第1基準電圧変換結果Z1および第2基準電圧変換結果Z2が特許請求の範囲における「基準電圧変換結果」に相当し、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2が特許請求の範囲における「オフセットデータ」に相当する。また、第1AD変換結果D1および第2AD変換結果D2が特許請求の範囲における「アナログ信号変換結果」に相当し、読出データRDが特許請求の範囲における「被補正データ」に相当し、サンプリングデータSDが特許請求の範囲における「AD変換結果」に相当する。 Furthermore, the first reference voltage conversion result Z1 and the second reference voltage conversion result Z2 correspond to the “reference voltage conversion result” in the claims, and the first offset data AZ1 and the second offset data AZ2 are the claims. Corresponds to “offset data” in FIG. The first AD conversion result D1 and the second AD conversion result D2 correspond to the “analog signal conversion result” in the claims, the read data RD corresponds to “corrected data” in the claims, and the sampling data SD Corresponds to the “AD conversion result” in the claims.
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。
本実施形態では、AD変換出力部が積算部を備える点が第1実施形態とは異なっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described.
This embodiment is different from the first embodiment in that the AD conversion output unit includes an integration unit.
また、上記実施形態は、基本測定期間BT毎に毎回、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を取得し補正部にて読出データRDを補正するように構成されていたが、本実施形態は、積算部を備えることに伴い、基本測定期間BTが予め設定されたW(Wは2以上の整数)回繰り返される毎に一回、補正部にて読出データRDを補正するように構成されている。以下では、基本測定期間BTがW回繰り返される期間を積算測定期間ITと称する。 In the above-described embodiment, the first offset data AZ1 and the second offset data AZ2 are obtained every time the basic measurement period BT, and the read data RD is corrected by the correction unit. With the integration unit, the correction unit corrects the read data RD once every time the basic measurement period BT is repeated W (W is an integer of 2 or more). ing. Hereinafter, a period in which the basic measurement period BT is repeated W times is referred to as an integrated measurement period IT.
図6は、本実施形態の測距部31の構成を示すブロック図である。以下、上記実施形態と異なる部分を中心に説明する。
<オフセットデータ生成部>
本実施形態では、オフセットデータ生成部77にて生成される第1加算データS1および第2加算データS2が、上記実施形態とは異なり、積算部110に出力されている。以下では、積算測定期間ITのうちj(j=1、2、・・・W)回目の基本測定期間BTのときに、積算部110に出力される第1加算データS1を第1加算データS1[j]と表し、第2加算データS2を第2加算データS2[j]と表す。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the
<Offset data generator>
In the present embodiment, the first addition data S1 and the second addition data S2 generated by the offset data generation unit 77 are output to the
<被補正データ生成部>
本実施形態では、被補正データ生成部86にて生成される読出データRD[i]が、上記実施形態とは異なり、積算部110に出力されている。以下では、積算測定期間ITのうちj回目の基本測定期間BTのときに、積算部110に出力される読出データRD[i]を読出データRD[i]_jと表す。
<Corrected data generation unit>
In the present embodiment, the read data RD [i] generated by the corrected
<積算部>
積算部110は、積算測定期間ITの間、基本測定期間BTが繰り返される毎に毎回、オフセットデータ生成部77から入力される第1加算データS1[j]を順次加算し、加算した結果として第1積算データI1(=I1W)を生成し、同様に、第2加算データS2[j]を基本測定期間BTが繰り返される毎に毎回加算し、第2積算データI2(=I2W)を生成するように構成されている。
<Integration unit>
The
但し、I1jは、j回目の基本測定期間BTのときに、第1加算データS1[j]を加算した時点での第1積算データの経過値を示す。また、I1Wは、W回目の基本測定期間BTのときに、第1加算データS1[j]を加算し終えた時点での第1積算データのであり、式(3)で表される。 Here, I1j indicates the elapsed value of the first integrated data at the time when the first addition data S1 [j] is added during the jth basic measurement period BT. I1W is the first integrated data at the time when the first addition data S1 [j] has been added during the Wth basic measurement period BT, and is represented by Expression (3).
また、I2jはj回目の基本測定期間BTのときに、第2加算データS2[j]を加算した時点での第2積算データの経過値であり、W回目の基本測定期間BTのときの第2積算データI2Wの値は、式(3)と同様に表される。 I2j is the elapsed value of the second accumulated data at the time when the second addition data S2 [j] is added during the jth basic measurement period BT, and is the first value during the Wth basic measurement period BT. The value of the 2 accumulated data I2W is expressed in the same manner as in the equation (3).
なお、積算部110は、Pビットの二進数で表された第1積算データI1および第2積算データI2のうち、それぞれ、下位kビットを切り捨てたデータ、即ち、第1積算データI1Wよび第2積算データI2Wの下位側から(k+1)番目のビットをLSBとする(P−k)ビットのデータを、第1積算オフセットデータB1、および第2積算オフセットデータB2として出力するように構成されている。
The accumulating
つまり、第1積算オフセットデータB1および第2積算オフセットデータB2は、それぞれ、第1積算データI1Wよび第2積算データI2Wを2のk乗で除して小数点以下を切り捨てたデータとなる。ここで、上記実施形態と同様に、Mは2のk乗個に設定されている。 That is, the first integrated offset data B1 and the second integrated offset data B2 are data obtained by dividing the first integrated data I1W and the second integrated data I2W by 2 to the power of k and rounding down the decimal part. Here, as in the above embodiment, M is set to 2 to the power of k.
第1積算オフセットデータB1を例にとると、第1積算オフセットデータB1は式(4)で表される。 Taking the first integrated offset data B1 as an example, the first integrated offset data B1 is expressed by Expression (4).
すなわち、第1積算オフセットデータB1は、上記実施形態の第1オフセットデータAZ1を、基本測定期間BT毎に合計W回、順次加算したデータに相当する。同様に、第2積算オフセットデータB2は、上記実施形態の第2オフセットデータAZ2を、基本測定期間BT毎に合計W回、順次加算したデータに相当する。 That is, the first integrated offset data B1 corresponds to data obtained by sequentially adding the first offset data AZ1 of the above embodiment for a total of W times for each basic measurement period BT. Similarly, the second accumulated offset data B2 corresponds to data obtained by sequentially adding the second offset data AZ2 of the above embodiment for a total of W times for each basic measurement period BT.
また、積算部110は、積算測定期間ITの間、基本測定期間BTが繰り返される毎に毎回、DPRAM94から読み出される2Q個の読出データRD[i]_j(i=1、2、・・・2Q、j=1、2、・・・W)をサンプリングポイント毎に加算するレジスタRi(i=1、2、・・・2Q)を有しており、W回目の基本測定期間BTのときに、加算結果としてレジスタRiに記憶されているレジスタデータRi[W]を順次読み出し、積算被補正データIRD[i]として出力するように構成されている。
Further, the
ここで、読出データRD[i]の2Q個のデータのうちの一つめデータである読出データRD[1]を例にとると、レジスタデータR1[j]は、j回目の基本測定期間BTのときに読出データRD[1]_jを加算した時点での加算値の経過値であり、式(5)で表される。 Here, taking the read data RD [1], which is the first data out of 2Q data of the read data RD [i], as an example, the register data R1 [j] is stored in the jth basic measurement period BT. Sometimes it is the elapsed value of the added value at the time when the read data RD [1] _j is added, and is expressed by equation (5).
二つめのデータである読出データRD[2]に基づくレジスタデータR2[j]〜2Q個めのデータである読出データRD[2Q]に基づくレジスタデータR2Q[j]についても、同様に表される。 The register data R2 [j] based on the read data RD [2] which is the second data to the register data R2Q [j] based on the read data RD [2Q] which is the second data is similarly expressed. .
つまり、レジスタデータRi[W]は、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を、サンプリングポイント毎にW回加算したデータに相当する。
図7は、積算部110の作動を示す説明図である。すなわち、積算部110は、図7に示すように、送信タイミング信号STが出力される毎に、検知期間Tadの間に取得された読出データRD[i]_jを、サンプリングポイント毎に加算する処理を繰り返している(合計W回)。また、図示していないが、積算部110は、切替指令信号SCが出力される毎に第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を取得し、送信タイミング信号STが出力される毎にそれぞれを順次加算する処理を繰り返している(合計W回)。
That is, the register data Ri [W] corresponds to data obtained by adding the first AD conversion result D1 [i] and the second AD conversion result D2 [i] W times for each sampling point.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the integrating
ここで、図8は、積算部110の動作タイミングを示すタイミング図である。図8では、簡単のためW=3、Q=3の場合を示す。
一回目(j=1)の切替指令信号SCがアクティブレベルに切り替わると、積算部110は、第1積算データI1j、第2積算データI2j、およびレジスタデータR1[j]〜R6[j]をリセットする。
Here, FIG. 8 is a timing chart showing the operation timing of the integrating
When the first (j = 1) switching command signal SC is switched to the active level, the integrating
切替指令信号SCが非アクティブレベルに切り替わると、最初の第1クロックCK1の動作エッジでオフセットデータ生成部77の第1加算器82から一回目の第1加算データS1[1]が出力される(時刻t1参照)とともに、次の第2クロックCK2の動作エッジで第2加算データS2[1]が出力される(時刻t2参照)。
When the switching command signal SC is switched to the inactive level, the first addition data S1 [1] for the first time is output from the
次に、切替制御部54により一回目の送信タイミング信号STが出力されると(時刻t3参照)、最初のロジッククロックLCKの動作エッジで、積算部110は、第1加算データS1[1]および第2加算データS2[1]を、それぞれ第1積算データI11および第2積算データI21とする(時刻t4参照)。
Next, when the first transmission timing signal ST is output by the switching control unit 54 (see time t3), the accumulating
また、一回目の送信タイミング信号STが出力されると、最初のロジッククロックLCKの動作エッジで、被補正データ生成部86からの読出データRD[i]_1の読出しが開始される。(時刻t4参照)。
When the first transmission timing signal ST is output, reading of the read data RD [i] _1 from the corrected
読出データRD[i]_1の読み出しが開始されてから、最初のロジッククロックLCKの動作エッジで、積算部110は、読出データRD[1]_1をレジスタR1に格納する(時刻t5参照)。つまり、レジスタデータR1[1]=RD[1]_1となる。以後、積算部110は、動作クロック毎に、読出データRD[2]_1〜RD[6]_1を、レジスタデータR2[1]〜R6[1]として、レジスタR2〜R6に順次格納する(時刻t5〜時刻t6参照)。
The accumulating
積算部110は、送信タイミング信号STが二回目(j=2)、三回目(j=3)と出力される(時刻t7、t11参照)毎に毎回、第1加算データS1[2]、S1[3]、および第2加算データS2[2]、S2[3]を順次加算して第1積算データI12、I13および第2積算データI22、I23を生成する(時刻t8、t12参照)。
The
また、積算部110は、送信タイミング信号STが二回目(j=2)、三回目(j=3)と出力される(時刻t7、t11参照)毎に毎回、読出データRD[1]_2〜RD[6]_2、RD[1]_3〜RD[6]_3を、レジスタR1〜R6にて、サンプリングポイント毎に順次加算していく(時刻t9〜t10、t13〜t15参照)。
In addition, the
なお、送信タイミング信号STが三回目(j=3、W=3)であるときは、積算部110は、第1積算データI13および第2積算データI23に基づく第1積算オフセットデータB1および第2積算オフセットデータB2を出力する。
When the transmission timing signal ST is the third time (j = 3, W = 3), the integrating
また、送信タイミング信号STが三回目(j=3、W=3)であるときは、積算部110は、レジスタR1〜R6に格納されているレジスタデータR1[3]〜R6[3]を、ロジッククロックLCKに従って順次読み出し、積算被補正データIRD[i]として出力する(時刻t16参照)。
Further, when the transmission timing signal ST is the third time (j = 3, W = 3), the accumulating
第1積算オフセットデータB1、第2積算オフセットデータB2、および積算被補正データIRD[i]は、いずれも、補正部100に出力される。
<補正部>
補正部100は、上記実施形態とは異なり、送信タイミング信号STがW回入力される毎に一回作動するように構成されている。また、上記実施形態の読出データRD[i]に代わり積算被補正データIRD[i](i=1、2、・・・2Q)が入力され、第1オフセットデータAZ1に代わり第1積算オフセットデータB1が入力され、第2オフセットデータAZ2に代わり第2積算オフセットデータB2が入力されている。
The first integrated offset data B1, the second integrated offset data B2, and the integrated correction data IRD [i] are all output to the
<Correction unit>
Unlike the above embodiment, the
つまり、補正部100は、積算部110のレジスタR1〜R6に保持されているデータを、積算被補正データIRD[i]としてW回に一回のタイミングで読み出す。
さらに、補正部100は、読み出された積算被補正データIRD[i]に対して、奇数番目の積算被補正データIRD[(k+1)/2](k=1、2、・・)から第1積算オフセットデータB1を減算し、偶数番目の積算被補正データIRD[k/2](k=1、2、・・)から第2積算オフセットデータB2を減算して、積算サンプリングデータISD[i]を生成する。
That is, the
Further, the
また、補正部100は、積算サンプリングデータISD[i]を生成している間、アクティブレベルを示す積算データ有効信号IDAを生成する。
<効果>
以上説明したように、本実施形態のAD変換出力部51では、第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]を、サンプリングポイント毎にW回加算して積算被補正データIRD[i]を生成している。この結果、W回加算することにより生成された積算被補正データIRD[i]は、元の個々の第1AD変換結果D1[i]および第2AD変換結果D2[i]と比較して、ノイズが抑制され、S/Nが向上したものとなっている。
Further, the
<Effect>
As described above, in the AD
したがって、受信信号RSがノイズに埋もれるような場合であってもAD変換の結果を得ることが可能となり、結果としてAD変換出力部51のAD変換の精度を向上させることができる。
Therefore, even if the received signal RS is buried in noise, the AD conversion result can be obtained, and as a result, the AD conversion accuracy of the AD
[発明との対応]
本実施形態におけるAD変換出力部51が特許請求の範囲における「信号処理装置」に相当し、オフセットデータ生成部77が特許請求の範囲における「オフセットデータ生成手段」に相当する。また、本実施形態における積算被補正データIRD[i]が特許請求の範囲における「積算データ」に相当し、第1積算オフセットデータB1および第2積算オフセットデータB2が「加算オフセットデータ」に相当する。
[Correspondence with Invention]
The AD
本実施形態におけるAD変換出力部50が特許請求の範囲における「信号処理装置」に相当し、対象信号供給部52が特許請求の範囲における「対象信号供給手段」に相当し、AD変換部68が特許請求の範囲における「AD変換手段」に相当し、補正部100が特許請求の範囲における「補正手段」に相当し、発光部10、受光部20が特許請求の範囲における「レーダ手段」に相当する。
The AD
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。
[Other embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
(イ)上記実施形態では、AD変換出力部50、51は、送信タイミング信号STを送信する毎に、つまり、発光部10にレーザ光を照射させる前に毎回、第1オフセットデータAZ1および第2オフセットデータAZ2を取得していた。これに対し、AD変換出力部は、送信タイミング信号STを複数回送信する毎に一回の割合で、つまり、レーザ光を複数回照射させる毎に一回の割合で、第1オフセットデータおよび第2オフセットデータを取得するように構成されてもよい。
(A) In the above embodiment, the AD
(ロ)上記実施形態では、クロック生成部58において第1クロックCK1とロジッククロックLCKは独立して生成されていたが、第1クロックCK1または第2クロックCK2のいずれかをロジッククロックLCKとして使用してもよい。
(B) In the above embodiment, the first clock CK1 and the logic clock LCK are generated independently in the
(ハ)上記実施形態では、第1クロックCK1、第2クロックCK2、およびロジッククロックLCKは同じ周波数に設定されていたが、ロジッククロックLCKは、第1クロックCK1および第2クロックCK2と異なる周波数に設定されていてもよい。 (C) In the above embodiment, the first clock CK1, the second clock CK2, and the logic clock LCK are set to the same frequency, but the logic clock LCK has a frequency different from that of the first clock CK1 and the second clock CK2. It may be set.
但し、第1クロックCK1の周波数をCK1、ロジッククロックの周波数をLCKとしてLCK>CK1である場合、ロジッククロックLCKに従ってDPRAM94が読出データRD[i]を読み出す動作は、DPRAM94への書込データである下位データL[i]および上位データH[i]が書き込まれるタイミングより、後になるように設定する必要がある。
However, when the frequency of the first clock CK1 is CK1 and the frequency of the logic clock is LCK and LCK> CK1, the operation in which the
(ニ)上記実施形態では基準電圧が0Vに設定されていたが、基準電圧は、0Vに限るものではなく、個々のAD変換器の特性に応じて設定することができる。
(ホ)上記実施形態では、AD変換部68は二個(n=2)のAD変換器により構成されていたが、AD変換器の数はこれに限るものではなく、必要に応じてn個(nは2以上の整数)に設定することができる。
(D) In the above embodiment, the reference voltage is set to 0V. However, the reference voltage is not limited to 0V and can be set according to the characteristics of each AD converter.
(E) In the above embodiment, the
この場合、上述したAD変換出力部50に対しては、以下のような修正を加えればよい。
即ち、クロック生成部は、同一の周波数で2π/n[rad]ずつ位相が異なるn個のクロックを多層クロックとして生成し、n個のAD変換器は、それぞれ、多層クロックのいずれかに従って作動するように構成する。
In this case, the following modification may be added to the AD
That is, the clock generation unit generates n clocks having the same frequency and different phases by 2π / n [rad] as multilayer clocks, and each of the n AD converters operates according to one of the multilayer clocks. Configure as follows.
また、オフセットデータ生成部は、対象信号が基準電圧である場合に、n個のAD変換器それぞれについてオフセットデータを生成し、被補正データ生成部は、基準電圧が受信信号である場合に、n個のAD変換器のAD変換結果を順に合成し、個々のAD変換器の動作クロックの周波数のn倍でサンプリングした波形に相当する合成波形を読出データとして生成するように構成する。 The offset data generation unit generates offset data for each of the n AD converters when the target signal is a reference voltage, and the corrected data generation unit generates n when the reference voltage is a received signal. The AD conversion results of the individual AD converters are sequentially combined, and a combined waveform corresponding to a waveform sampled at n times the frequency of the operation clock of each AD converter is generated as read data.
さらに、補正部は、読出データから、1〜nの順に個々のAD変換器のオフセットデータを除去する処理を繰り返し、サンプリングデータを生成するように構成する。
なお、上述したAD変換出力部51についても、同様の修正を加えることで、AD変換器の数を必要に応じてn個に設定することができる。
Further, the correction unit is configured to generate sampling data by repeating the process of removing offset data of individual AD converters from read data in the order of 1 to n.
It should be noted that the number of AD converters can be set to n as necessary by making the same modification to the AD
1・・・レーザレーダ装置 10・・・発光部 20・・・受光部 30、31・・・測距部 40・・・信号処理部 50、51・・・AD変換出力部 52・・・対象信号供給部 68・・・AD変換部 72・・・第1AD変換器 74・・・第2AD変換器 76、77・・・オフセットデータ生成部 100・・・補正部 AZ1・・・第1オフセットデータ AZ2・・・第2オフセットデータ CK1・・・第1クロック CK2・・・第2クロック D1・・・第1AD変換結果 D2・・・第2AD変換結果 RD・・・読出データ RS・・・受信信号 SD・・・サンプリングデータ Z1・・・第1基準電圧変換結果 Z2・・・第2基準電圧変換結果
DESCRIPTION OF
Claims (8)
予め設定された一定の基準電圧またはAD変換の対象となるアナログ信号のいずれかを前記対象信号として、前記AD変換手段に供給する対象信号供給手段と、
前記対象信号が前記基準電圧であるときに取得される前記AD変換手段での変換結果を基準電圧変換結果として、前記AD変換器毎に、前記基準電圧に対応づけられた基準AD変換値に対する該AD変換器での前記基準電圧変換結果のずれ量を表すオフセットデータを生成するオフセットデータ生成手段と、
前記対象信号が前記アナログ信号であるときに取得される前記AD変換手段での変換結果をアナログ信号変換結果として、前記AD変換器毎に、該AD変換器での前記アナログ信号変換結果に基づく被補正データから、該AD変換器について前記オフセットデータ生成手段にて生成された前記オフセットデータ分を、サンプリングポイント毎に除去する補正処理を行ったものをAD変換結果として出力する補正手段と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。 AD conversion of the same target signal set in advance according to one of the multi-layer clocks consisting of n clocks used for sampling of AD conversion, with different phases by 2π / n (n is an integer of 2 or more) at the same frequency AD conversion means comprising n AD converters,
Target signal supply means for supplying the AD conversion means with either a predetermined reference voltage or an analog signal to be AD converted as the target signal;
A conversion result in the AD conversion means acquired when the target signal is the reference voltage is used as a reference voltage conversion result for each AD converter with respect to a reference AD conversion value associated with the reference voltage. Offset data generating means for generating offset data representing a deviation amount of the reference voltage conversion result in the AD converter;
The conversion result in the AD conversion means acquired when the target signal is the analog signal is taken as an analog signal conversion result, and the analog signal conversion result for each AD converter is based on the analog signal conversion result in the AD converter. Correction means for outputting, as an AD conversion result, correction data for removing the offset data generated by the offset data generation means for the AD converter for each sampling point from the correction data;
A signal processing apparatus comprising:
前記オフセットデータ生成手段は、二進数で表されたM個の前記基準電圧変換結果の加算値を下位ビット側にkビットシフトさせることで平均値を求めることを特徴とする請求項2に記載の信号処理装置。 The number M of results for which the offset data is calculated is set to 2 to the power of k (k is a natural number),
The offset data generation unit obtains an average value by shifting an addition value of M reference voltage conversion results expressed in binary numbers by k bits to the lower bit side. Signal processing device.
前記補正手段は、前記AD変換期間がW(Wは2以上の整数)回繰り返される毎に、同じ前記AD変換器で前記AD変換期間毎に取得された前記アナログ信号変換結果をサンプリングポイント毎にW個加算したデータを積算データとして、該積算データを前記被補正データとして用いて、前記補正処理を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の信号処理装置。 The target signal supply means includes a predetermined fixed period during which the reference voltage is supplied as an offset period, and a predetermined constant period during which the analog signal is supplied as an AD conversion period. Switching between the reference voltage and the analog signal so that the AD conversion period is alternately repeated,
Each time the AD conversion period is repeated W (W is an integer greater than or equal to 2) times, the correction unit calculates the analog signal conversion result obtained for each AD conversion period by the same AD converter for each sampling point. 4. The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the correction process is performed using W added data as integration data and the integration data as the data to be corrected. 5.
前記対象信号供給手段は、前記受信信号を前記アナログ信号とすることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の信号処理装置。 A radar means for transmitting a radar wave within a predetermined angle range, receiving a reflected wave from a target of the transmitted radar wave, and outputting a received signal corresponding to the intensity of the received reflected wave;
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the target signal supply unit uses the received signal as the analog signal.
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