JP5804467B2 - 信号処理装置、及び走査式測距装置 - Google Patents
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Description
従って、重畳したそれぞれの反射光に対して各別に距離を算出することができるようになる。
D1=Δt・C/2 (但し、Cは光速)
D2=Δt´・C/2 (但し、Cは光速)
図6に示すように、信号処理部23は信号処理用のゲートアレイやデジタルシグナルプロセッサを備えたASIC等の集積回路で構成され、並列化されたA/D変換信号を整列させるデシリアライザ230、ローパスフィルタ231、微分処理部232、波形判定部233、信号分離部234、距離演算部235、補正処理部236、補正データメモリ237、出力メモリ238、パルス信号生成部239等の処理ブロックを備えている。
しかし、図1に示すように、走査式測距装置1と真に検出する必要がある被測定物Tとの間にガラス等半透明の反射物T´が存在し、反射物T´が被測定物Tに近接していると、当該反射物T´からの反射信号が被測定物Tからの反射信号に重畳して、真に検出する必要がある被測定物Tに対する正確な距離が算出できない虞がある。
C=F(Dm,Dn,Vpm,Vpn)
3:投光部
5:受光部
4:走査部
23:信号処理部
71:演算部(システム制御部)
232:微分処理部
233:波形判定部
234:信号分離部
235:演算部(距離演算部)
236:演算部(補正処理部)
Claims (9)
- パルス状の測定光を光学窓を介して測定対象空間に出力する投光部と、前記測定対象空間に存在する被測定物からの反射光を検出して対応する反射信号を出力する受光部とを備えた測距装置に対して、
前記測距装置から出力された信号を処理する信号処理装置であって、
前記受光部から出力された反射信号を微分する微分処理部と、
前記反射信号の立上り時からピーク時までの間において、前記微分処理部により前記反射信号が一次微分された一次微分反射信号の立上り及び立下り特性と、前記反射信号が二次微分された二次微分反射信号の立上り特性に基づいて、前記反射光が複数の被測定物からの反射光が重畳した反射光であるか否かを判定する波形判定部と、
前記波形判定部による判定結果に応じて、前記反射信号に基づいて前記被測定物までの距離を算出して出力する演算部と、
を備え、
前記波形判定部は、前記一次微分反射信号が所定閾値以下に立下る迄に、前記二次微分反射信号が所定閾値以上に立上る二回目以降の立上りを検知すると、前記反射光が複数の被測定物からの反射光が重畳した反射光であると判定するように構成されている信号処理装置。 - 前記演算部は、前記微分処理部で一次微分された一次微分反射信号の重心位置を算出し、当該重心位置に対応する時期を前記反射光の検出時期として求め、前記測定光の出力時期と当該反射光の検出時期との時間差に基づいて前記被測定物までの距離を算出して出力する請求項1記載の信号処理装置。
- 前記波形判定部により前記反射光が複数の被測定物からの反射光が重畳した反射光であると判定されると、前記二次微分反射信号の二回目以降の立上り時期を基準に前記反射信号を分離する信号分離部を備え、
前記演算部は、前記二次微分反射信号の二回目以降の立上り時期を基準に、前記信号分離部で分離された反射信号の一次微分反射信号の重心位置を算出し、当該重心位置に対応する時期を前記反射光の検出時期として求め、前記測定光の出力時期と当該反射光の検出時期との時間差に基づいて前記被測定物までの距離を算出する請求項2記載の信号処理装置。 - 予め相対位置関係が既知の複数の被測定物からの反射光を重畳した反射光に対して、前記一次微分反射信号の立上り時期を基準に算出した距離と、前記二次微分反射信号の二回目以降の立上り時期を基準に算出した距離と、各距離の算出対象となる反射信号のピーク値との関係から、前記二次微分反射信号の二回目以降の立上り時期を基準に算出した距離を補正する補正データが記憶された記憶部を備え、
前記演算部は、前記記憶部に記憶された補正データに基づいて、前記二次微分反射信号の二回目以降の立上り時期を基準に算出した距離を補正する請求項3記載の信号処理装置。 - 前記波形判定部で、前記反射光が複数の被測定物からの反射光が重畳した反射光であると判定されると、前記演算部は、前記信号分離部で分離された反射信号のうち、最大のピーク値を示す反射信号に基づき算出した距離を真の被測定物に対する距離として出力する請求項3または4記載の信号処理装置。
- 前記波形判定部により前記反射光が複数の被測定物からの反射光が重畳した反射光であると判定されると、前記演算部は前記光学窓が汚れている旨の信号を出力する請求項1から5の何れかに記載の信号処理装置。
- 前記波形判定部は、前記反射信号のピーク値(P)とパルス幅(W)の比(P/W)が所定の閾値Pb/Wbより小さな値であると、適正な反射光でないと判定するように構成され、
前記演算部は、前記波形判定部により適正な反射光でないと判定されると、距離の算出を中止し、または算出した距離の出力を中止する請求項1から6の何れかに記載の信号処理装置。 - 前記演算部は、前記測定対象空間の同一方向に出力された測定光に対して算出した距離が複数周期で所定の許容範囲に収まるときにのみ、当該距離を出力する請求項1から7の何れかに記載の信号処理装置。
- パルス状の測定光を出力する投光部と、
前記投光部から出力された測定光を、光学窓を介して測定対象空間に周期的に偏向走査する走査部と、
前記測定対象空間に存在する被測定物からの反射光を検出して対応する反射信号を出力する受光部と、
前記受光部から出力された反射信号を処理する請求項1から8の何れかに記載の信号処理装置と、
を備えている走査式測距装置。
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